BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bambu Bambu merupakan tumbuhan yang termasuk ke dalam famili Graminaeae sub-famili Bambusoideae, dari suku Bambuceae. Bambu merupakan rumputrumputan berkayu yang tumbuh sangat cepat dibandingkan pohon. Bambu adalah tumbuhan yang batang-batangnya berbentuk buluh, beruas, berbuku-buku, berongga, mempunyai cabang, berimpang dan mempunyai daur buluh yang menonjol (Dransfield dan Widjaja 1995). Selanjutnya, diameter batang bambu tergantung dari spesiesnya dan lingkungan tempat tumbuh, dengan nilai bervariasi antara 0,5 20 cm. Besar diameter batang dewasa dapat diketahui dari besar diameter rebung bambu yang masih muda. Bambu dibagi menjadi bagian-bagian kecil oleh jaringan lateral, yaitu bagian buku (node) dan ruas (internode). Batang bambu terdiri atas sel parenkim, serabut dan pembuluh (Liese 1980). Tanaman bambu di Indonesia ditemukan di dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian sekitar 3000 m dpl terutama di Jawa, Bali, Sulawesi Selatan dan Sumatra (Reilingh 1921, Heyne 1950 dalam Sulthoni 1994). Menurut Widjaja (2001), jumlah bambu di Indonesia terdiri atas 143 jenis, dengan 60 jenis diperkirakan tumbuh di Jawa. Pertumbuhan bambu di hutan alam mencapai 400 kg/ha/tahun, bahkan di hutan hujan dapat mencapai 4-5 kalinya apabila dilakukan manajemen pengelolaan yang baik (pengelolaan tanah, pemupukan, dan penjarangan) serta terlindung dari penggembalaan (Adkoli 1994). Namun, data resmi adanya hutan bambu di Indonesia hampir tidak ada, kecuali di dua lokasi di Jawa Timur seluas ± ha dan di Sulawesi Selatan seluas ± ha (Widjaja 1980). Selama ini, manfaat terhadap penggunaan bambu telah lama digunakan untuk keperluan rumah tangga seperti kontainer, sumpit, tikar tenunan, pancing, kerajinan tangan, dan mebel. Selain itu bambu juga telah banyak digunakan dalam aplikasi bangunan, seperti lantai, langit-langit, dinding, jendela, pintu, pagar, atap perumahan, gulungan, kasau dan purlin, bahkan digunakan dalam konstruksi sebagai bahan struktural untuk jembatan, fasilitas transportasi air dan langit-langit

2 5 (Li 2004). Pada umur 1-2 tahun batang bambu cocok dipanen untuk tujuan produksi pulp dan barang kerajinan tangan. Umur 3 tahun, batang bambu umumnya cocok dipanen sebagai bahan bangunan, furniture dan industri lainnya. Menurut Martawijaya (1977) dalam Nandika et al. (1994) 80% bambu di Indonesia digunakan untuk konstruksi (termasuk mebel), 10% untuk bahan pembungkus, 5% untuk bahan baku kerajinan (industri kecil), serta 5% untuk sarana pertanian dan lain-lain. Janssen (1981) menyatakan bambu mempunyai sifat ramah lingkungan (tidak terlalu banyak menghabiskan energi) sama seperti kayu, energi regangannya seefisien baja dan ketahanannya terhadap lendutan serta lengkungan sebagus kayu terutama saat gempa, mempunyai sifat mekanis lebih baik dibanding dengan bata, beton, kayu, bahkan baja. Bambu diperoleh dari tegakan alam dari hasil kegiatan budidaya yang dilakukan oleh manusia melalui perbanyakan dengan berbagai metode, baik secara generatif melalui biji dan perbanyakan bambu, maupun secara vegetatif melalui pemotongan rimpang akar, stek batang, stek cabang, stump batang dalam rumpun bambu, dan kultur jaringan. Pemanenan bambu bergantung pada umur, musim, dan bagian yang digunakan (batang atau rebung). Sulthoni (1987) dalam Dransfield dan Widjaja (1995) mengatakan pemanenan bambu untuk produksi batang dilakukan selama musim kemarau atau pada awal musim kemarau untuk mencegah bambu terserang penggerek. Selama musim kemarau, kandungan pati juga sangat rendah. Menurut Mc Clure (1953), sifat-sifat yang menentukan kegunaan bambu adalah rata-rata dimensi batang, keruncingan batang, kelurusan batang, ukuran dan distribusi cabang, panjang ruas batang, bentuk dan proporsi ruas, proporsi relatif jaringan yang ada, kerapatan dan kekuatan kayu, serta kemudahan diserang jamur dan serangga Potensi Bambu Hasil penelitian Darmono (1963) dalam Sulthoni (1994) melaporkan bahwa rata-rata produksi bambu apus di Jawa Timur adalah 7,5 ton/ha/tahun. Hasil studi tim Fakultas Kehutanan UGM yang dilaporkan Sulthoni (1994) menunjukkan taksiran potensi bambu di D.I. Yogyakarta batang/tahun,

3 6 Jawa Barat batang/tahun, Jawa Tengah batang/tahun, dan Jawa Timur batang/tahun. Hasil Sensus Pertanian 2003 dalam BPS (2004) menunjukkan bahwa di Indonesia tercatat sekitar 4,73 juta rumah tangga yang mengusai tanaman bambu dengan populasi yang dikuasai mencapai 37,93 juta rumpun atau rata-rata penguasaan per rumah tangganya sebesar 8,03 rumpun. Dari total sebanyak 37,93 juta rumpun tanaman bambu, sekitar 27,88 juta rumpun atau 73,52 persen diantaranya adalah merupakan tanaman bambu yang siap tebang. Apabila diamati lebih lanjut pada Gambar 1, seperti halnya tanaman akasia, tanaman bambu lebih banyak ditanam di Jawa yaitu mencapai 29,14 juta rumpun atau sekitar 76,83% dari total populasi bambu Indonesia, sedangkan sisanya sekitar 8,79 juta rumpun (23,17%) berada di luar Jawa. Tanaman bambu di Jawa terkonsentrasi di tiga propinsi berturut-turut adalah di Jawa Barat (28,09%), Jawa Tengah (21,59%), dan Jawa Timur (19,38%), sementara di luar Jawa di Propinsi Sulawesi Selatan (3,69%) (BPS 2004). 4% 27% 19% 28% 22% Jawa Barat Jawa Tengah Jawa Timur Sulawesi Selatan Lainnya Sumber: BPS 2004 Gambar 1 Potensi tanaman bambu di Indonesia. 2.2 Sifat-sifat Bambu Sifat Anatomis Bambu Batang bambu tersusun atas sel-sel parenkim yang membentuk jaringan dasar dan ikatan vaskular (vascular bundle) yang mengandung pembuluh (vessel), pembuluh tapis (sieve tubes) dan serat/sklerenkim (fibre). Batang bambu terdiri dari 50% parenkim, 40% serat/sklerenkim dan 10% sel-sel penghubung

4 7 (pembuluh dan pembuluh tapis). Parenkim dan sel-sel penghubung lebih banyak ditemukan pada bagian dalam batang bambu, sedangkan pada bagian luar batang persentase serat/sklerenkim lebih tinggi (Liese 1980). Lebih lanjut, Liese (1980) menyatakan bahwa secara anatomis, bambu sulit dilalui cairan karena struktur dinding selnya berlapis-lapis serta hanya terdiri dari serat aksial pada bagian ruas. Bagian terluar batang bambu terbentuk dari lapisan tunggal sel epidermis, dan sedikit ke bagian dalamnya ditutupi oleh lapisan sel sklerenkim. Jaringan dasar pada bambu tersusun atas : a. Parenkim Jaringan dasar terdiri dari sel-sel parenkim yang pendek, umumnya memanjang secara vertikal (100 x 20 μm) berbentuk seperti kubus yang saling menyisip satu dengan lainnya. Sel-sel tipe ini memiliki dinding yang tebal serta mengalami lignifikasi pada tahap awal pertumbuhan rebungnya. Sel-sel yang berukuran lebih pendek dicirikan oleh sitoplasma tebal dan berdinding tipis, serta tidak menunjukkan terjadinya lignifikasi walau batang menjadi dewasa dan aktifitas sitoplasma tetap berlangsung sepanjang waktu. Sel-sel parenkim saling berhubungan satu dengan lainnya melalui noktah sederhana berukuran kecil yang terdapat pada dinding longitudinal (Liese 1980). b. Ikatan Vaskular Menurut Dransfield dan Widjaja (1995), ikatan vaskular pada batang bambu terdiri dari xylem dengan 1 2 elemen protoxylem berukuran kecil dan 2 pembuluh metaxylem berukuran besar (diameter μm) dan floem yang berdinding tipis, pembuluh tapis tidak berlignin yang saling berhubungan untuk menggabungkan sel-sel. Jaringan floem dan pembuluh metaxylem dikelilingi oleh selubung sklerenkim. Pada bagian luar batang, ikatan vaskular berukuran kecil dalam jumlah banyak, sedangkan pada bagian dalam batang berukuran besar dalam jumlah sedikit. Jumlah ikatan vaskular berkurang dari bagian luar ke bagian dalam batang bambu, dan dari bawah ke ujung batang. Lebih lanjut Tamolang et al. (1980) menjelaskan dengan rinci bahwa ikatan vaskular beragam dalam formulasi (susunan), ukuran, jumlah, dan bentuk. Bentuk formulasi ikatan vaskular antara lain peripheral, transisional, central, dan inner. Peripheral memiliki ikatan vaskular berukuran kecil dalam jumlah banyak

5 8 yang tersusun secara tangensial, transisional membentuk ikatan yang tidak sempurna, central membentuk ikatan yang sempurna, sedangkan inner umumnya berukuran kecil, sederhana, dan sering tidak beraturan. Menurut Liese dan Groser (1973) dalam Setiadi (2009), pada umumnya jenis bambu mempunyai ikatan serabut (fibre bundle) yang terpisah pada sisi dalam atau sisi luar ikatan vaskular pusat. Ada empat tipe ikatan pembuluh (Gambar 2), yaitu: (a) (b) (c) (d) Sumber: Liese dan Groser (1973) dalam Setiadi (2009) Gambar 2 Tipe ikatan vaskuler pada bambu, (a) tipe I, (b) tipe II, (c) tipe III dan (d) tipe IV. 1) Tipe I, ikatan pembuluh terdiri atas satu bagian yaitu ikatan pembuluh pusat (central vascular strand) yang hanya didukung oleh jaringan selubung sklerenkim dan ruang interseluler.

6 9 2) Tipe II, ikatan pembuluh terdiri atas satu bagian yaitu ikatan pembuluh pusat yang hanya didukung oleh jaringan seperti selubung sklerenkim dan selubung ruang interseluler yang lebih besar dari ketiga tipe lainnya. 3) Tipe III, ikatan pembuluh terdiri atas dua bagian yaitu ikatan pembuluh pusat dan satu ikatan serabut. Ikatan serabut terletak di sebelah dalam ikatan vaskular pusat. Selubung ruang interseluler umumnya lebih kecil dari yang lain. 4) Tipe IV, ikatan pembuluh terdiri atas tiga bagian yaitu ikatan pembuluh pusat dan dua ikatan serabut yang terletak di sebelah dalam dan luar dari ikatan vaskular pusat. c. Serat Serat bambu dicirikan oleh sel-sel sklerenkim yang mengelilingi ikatan vaskular dan dipisahkan oleh parenkim. Panjang serat sangat beragam tergantung jenis bambu. Panjang serat bertambah dari bagian luar batang bambu dan mencapai maksimum pada bagian tengah batang, kemudian makin berkurang hingga ke bagian dalam batang. Serat terpendek ditemukan disekitar buku sedangkan serat terpanjang berada di bagian tengah ruas bambu (Dransfield dan Widjaja, 1995). Di lain pihak, Liese (1980) menyatakan bahwa serat lebih banyak ditemukan di sepertiga bagian luar, sedangkan parenkim dan sel-sel penghubung (conducting cells) lebih banyak ditemukan di sepertiga bagian dalam. Pada arah vertikal, jumlah serat meningkat dari bagian bawah ke atas, sebaliknya jumlah parenkim menurun Sifat Fisis Menurut Frick (2004), sifat fisis dan mekanis bambu tergantung pada jenis bambu, tempat tumbuh, umur bambu, waktu penebangan, kelembaban udara (kadar air kesetimbangan), dan bagian bambu yang diteliti (pangkal, tengah, atau ujung serta bagian dalam, atau bagian tepi/luar) Kadar Air Menurut Haygreen dan Bowyer (1996) kadar air adalah berat air yang dinyatakan sebagai persen berat kayu bebas air atau kering tanur (BKT). Kadar air bambu sangat penting karena dapat mempengaruhi sifat-sifat mekanis bambu.

7 10 Kadar air dari bambu dewasa segar berkisar antara 50 99% dan pada bambu muda berkisar dari %, sedangkan kadar air bambu pada kondisi kering udara berkisar antara 12 8%. Kadar air batang bambu meningkat dari bawah ke atas dan dari umur 1-3 tahun, selanjutnya menurun pada bambu yang berumur lebih dari 3 tahun. Kadar air meningkat pada musim penghujan jika dibandingkan dengan musim kemarau (Dransfield dan Widjaja 1995). Perbedaan kadar air pada musim penghujan dan musim kemarau dapat mencapai 100%. Selama musim kemarau, bagian atas bambu mengandung hanya kira-kira 50% air (Yap 1967). Tamolang et al. (1980) menyatakan bambu muda mengalami penurunan kadar air lebih cepat daripada bambu dewasa selama proses pengeringan, yang dapat menyebabkan terjadinya pecah atau belah pada batang Berat Jenis (BJ) Haygreen dan Bowyer (1996) mendefinisikan berat jenis sebagai perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat pada kadar air tertentu dan volume) dengan kerapatan air pada suhu 40ºC. Menurut Tamolang et al. (1980), BJ bambu cenderung naik ke arah ujung. Selanjutnya Liese (1980) menyatakan BJ bambu bervariasi dari 0,5 0,8, dengan bagian luar (bagian tepi dinding batang) dari batang mempunyai BJ lebih besar dari bagian dalamnya (bagian dalam dinding batang). Hasil pengukuran BJ bambu menunjukkan BJ bambu pada tiap ruas bertambah besar dengan bertambahnya ketinggian ruas batang, kemudian nilainya konstan (Subiyanto et al. 1994). Menurut Brown (1952) dalam Ganie (2008) pada dasarnya sifat-sifat fisik kayu ditentukan oleh faktor-faktor yang inheren pada struktur kayu. Faktor-faktor tersebut dapat dibagi tiga, yaitu : a. Banyaknya zat dinding sel yang ada pada sepotong kayu. b. Susunan dan arah mikrofibril dalam sel-sel dan jaringan-jaringan. c. Susunan kimia zat dinding sel. Kerapatan adalah perbandingan massa atau berat benda terhadap volumenya. Berat kayu meliputi berat kayu sendiri, berat zat ekstraktif, berat air yang konstan, sedangkan jumlah airnya berubah-ubah.

8 Penyusutan Dimensi Penyusutan adalah penurunan dimensi akibat hilangnya sejumlah air pada tangan-tangan OH di bawah titik jenuh serat. Tidak seperti kayu, bambu langsung menyusut setelah dipanen, tetapi tidak berlangsung seragam. Penyusutan dipengaruhi oleh tebal dinding dan diameter batang bambu (Liese 1985). Pengeringan bambu dewasa segar hingga kadar air 20% menyebabkan penyusutan sebesar 4 14% pada tebal dinding dan 3 12% pada diameternya. Sebaliknya, pengembangan merupakan proses saat air memasuki struktur dinding sel (Haygreen dan Bowyer 1996). Menurut Prawiroatmodjo (1976) dalam Ganie (2008), perubahan dimensi bambu tidak sama dari ketiga arah stuktur radial, tangensial dan longitudinal sehingga bambu bersifat anisotropis. Angka pengerutan total untuk kayu atau bambu normal berkisar antara 4,5% - 14% dalam arah radial (tebal), 2,1% - 8,5% dalam arah tangensial (lebar) dan 0,1% - 0,2% dalam arah longitudinal (panjang). Perbedaan penyusutan antara bagian dalam dengan bagian luar dinding batang bambu sangat besar. Penyusutan pada arah longitudinal kurang dari 0,5% (Dransfield dan Widjaja 1995) Sifat Mekanis Haygreen dan Bowyer (1996) menyatakan kekuatan dan ketahanan terhadap perubahan bentuk suatu bahan disebut sebagai sifat-sifat mekanis. Kekuatan adalah kemampuan suatu bahan untuk memikul beban/gaya yang mengenainya. Ketahanan terhadap perubahan bentuk menentukan banyaknya bahan yang dimanfaatkan, terpuntir atau terlengkungkan oleh beban yang mengenainya. Sifat kekuatan meningkat dengan adanya penurunan kadar air dan berhubungan erat dengan berat jenis (Dransfield dan Widjaja 1995). Kekuatan maupun kekakuan kayu akan naik dengan semakin besarnya berat jenis (Haygreen dan Bowyer 1993). Umur bambu, kondisi bambu, kadar air, bentuk dan ukuran contoh uji, berbuku atau tidaknya, posisi dalam batang, dan lama pembebanan sangat mempengaruhi sifat fisis dan mekanis bambu (Janssen 1980 dalam Kurniawan 2002).

9 12 Lebih dalam, Janssen (1981) menyatakan kekuatan mekanis sangat bergantung pada lapisan sklerenkim yang merupakan jaringan berdinding tebal dan kuat terdiri dari sel-sel dewasa yang telah mati. Hal ini sejalan dengan Liese (1980) yang menyatakan bahwa sifat mekanis bambu lebih ditentukan oleh keberadaan ikatan vaskulernya (dimana sklerenkim terdapat didalamnya) dan bukan pada parenkim. Selain itu, kekuatan mekanis juga dipengaruhi oleh kulit buluh yang mengandung silika, kehadiran silika meningkatkan kekuatan. Dransfield dan Widjaja (1995) menyatakan kandungan silika batang bambu umumnya lebih tinggi dari kayu sebesar sekitar 0,5-4,0 %. Di samping itu, jenis bambu yang berbeda akan memberikan sifat mekanis yang meliputi keteguhan lentur, keteguhan tarik dan keteguhan tekan yang berbeda pula. Hal ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Syafi i (1984) seperti tertera pada Tabel 1. Tabel 1 Sifat fisis dan mekanis pada lima jenis bambu Sifat yang diuji Jenis Bambu Betung Gombong Kuning Tali Sembilang 1. BJ 0,61 0,55 0,52 0,65 0,71 2. Susut volume (%) Basah Kering Udara 10,62 12,36 11,29 12,45 11,05 Kering Udara Kering Tanur 4,99 4,96 4,74 4,60 4,49 Susut tebal (%) Basah Kering Udara 6,02 7,94 4,31 5,83 3,04 Kering Udara Kering Tanur 4,30 5,75 5,47 5,32 7,03 Susut lebar (%) Basah Kering 4,81 6,58 3,19 6,30 2,48 Kering Udara Kering Tanur 4,83 5,96 4,19 3,60 7,57 3. MOR (kg/cm 2 ) *) MOE(kg/cm 2 ) *) Tekan sejajar serat(kg/cm 2 ) *) Tekan tegak lurus serat(kg/cm 2 ) Sumber: Syafi i (1984) 2.3 Bambu Gombong (Gigantochloa verticillata (Willd.) Munro) Menurut Dransfield dan Widjaja (1995), bambu andong atau bambu gombong memiliki sinonim antara lain Gigantochloa pseudoarundinaceae (Steudel) Widjaja, Bambusa pseudoarundinaceae Steudel dan Gigantochloa

10 13 maxima Kurtz, dan memiliki nama daerah berupa Pring Sunda, Awi Andong (Sunda), Buluh Batuang Danto (Padang, Sumatera). Sastrapradja et al. (1980) mengemukakan bambu andong mempunyai buluh yang berwarna hijau kekuningkuningan dengan garis-garis kuning yang sejajar dengan buluhnya dengan rumpun yang tidak terlalu rapat. Daerah asalnya diduga Malaya Utara dan Burma. Perbanyakannya dilakukan dengan akar rimpang atau potongan buluhnya. Bambu andong perkembangbiakannya cukup cepat. Bambu andong terutama terdapat pada daerah-daerah yang beriklim kering dengan ketinggian 0 sampai 700 m dpl. Lebih lanjut Dransfield dan Widjaja (1995) menyatakan bambu andong dapat tumbuh pada tanah lempung berpasir atau tanah berlumpur (alluvial) pada ketinggian hingga m dpl dengan curah hujan tahunan berkisar antara mm dan suhu rata-rata o C. Dransfield dan Widjaja (1995) menyatakan di Indonesia bambu andong yang tumbuh pada lereng bukit (pada ketinggian 500 m dengan curah hujan tahunan sebesar mm) lebih kuat (memiliki berat jenis yang lebih tinggi, kekuatan tarik dan lentur yang lebih tinggi) dibandingkan batang bambu yang tumbuh pada daerah lembah. Bambu andong berbentuk simpodial, tinggi batang 7-30 m, dengan diameter sekitar 5-13 cm, dengan tebal dinding mencapai 2 cm, panjang ruas lebih dari atau kurang dari 60 cm. Dimensi serat bambu andong meliputi : panjang 2,75-3,27 mm, diameter 24,55-37,97 μm, jumlah serat meningkat sekitar 10% dari bawah (pangkal) ke atas (ujung) batang bambu. Berat jenis berkisar dari 0,5-0,7 (bagian ruas) dan 0,6-0,8 (bagian buku). Modulus elastisitas sebesar kgf/cm 2, modulus patah sebesar kgf/cm 2, keteguhan tarik kgf/cm Bambu Mayan ( Gigantochloa robusta Kurz.) Bambu Mayan disebut juga awi mayan (Sunda) atau pring serit (Jawa) merupakan jenis bambu yang banyak ditanam di daerah tropis yang lembab dan kering. Bambu mayan mempunyai rumpun yang simpodial, padat dan tegak. Bambu mayan mempunyai rebung hijau muda tertutup bulu coklat hingga hitam. Buluh bambu lurus dan tingginya mencapai 20 meter. Percabangannya terletak jauh di atas permukaan tanah, satu cabang lateral lebih besar daripada cabang lainnya, ujungnya melengkung. Bulu coklat ini melekat hingga buluh menjadi tua,

11 14 ruas panjangnya mencapai 40 cm, diameternya mencapai 7-9 cm, sedangkan untuk ketebalan dindingnya mencapai 1,8 cm. Pelepah buluh tertutup bulu hitam, mudah luruh pada buluh tua, sedangkan pada buluh muda pelepah masih melekat terutama di bagian pangkal buluh, kuping pelepah buluh membulat dengan bulu kejur yang mencapai 5 mm; ligulannya menggerigi dengan tinggi 1 mm dengan bulu kejur yang panjangnya 3 mm. Buluh bambu mayan banyak digunakan sebagai tempat air dan juga dapat dimanfaatkan sebagai alat musik tradisional. Selain itu industri bambu juga memanfaatkan buluh bambu mayan untuk industri sumpit.