II. TINJAUAN PUSTAKA Biomassa

Transkripsi

1 3 II. TINJAUAN PUSTAKA Biomassa Biomassa merupakan bahan organik dalam vegetasi yang masih hidup maupun yang sudah mati, misalnya pada pohon (daun, ranting, cabang, dan batang utama) dan biomassa di dalam tanah (akar dan serasah) yang dinyatakan dalam berat kering oven per unit area. Smith et al. (2004) menyatakan biomassa yaitu massa dari bagian vegetasi yang masih hidup yaitu batang, cabang, dan tajuk pohon, tumbuhan bawah atau gulma, dan tanaman semusim. Nekromas merupakan masa dari bagian pohon yang telah mati yang masih tegak di lahan atau telah tumbang, tunggak, ranting, dan serasah yang belum terlapuk. Menurut Lugo dan Snedaker (1974) dalam Balinda (2008) biomassa disusun terutama oleh senyawa karbohidrat yang terdiri dari unsur karbondioksida, hidrogen, dan oksigen. Biomassa tegakan dipengaruhi oleh umur tegakan hutan, komposisi dan struktur tegakan. Biomassa dapat dibedakan ke dalam dua kategori yaitu biomassa tumbuhan di atas permukaan tanah (above ground biomass) dan biomassa tumbuhan di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih jauh dikatakan biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit luas pada waktu tertentu yang dihubungkan ke suatu fungsi sistem produksi, umur tegakan hutan dan distribusi organik (Kusmana, 1993). Biomassa ditentukan oleh diameter batang setinggi dada, tinggi pohon, berat jenis kayu dan kesuburan tanah. Kusmana et al. (1992) menyatakan untuk menduga biomassa tegakan dibandingkan dengan tinggi pohon. Diameter setinggi dada pohon berkaitan erat dengan biomassa dimana semakin besar diameter semakin besar biomassanya (Heryanto dan Siregar, 2007). Tumbuhan bawah meliputi semak belukar yang berdiameter batang < 5 cm, tumbuhan menjalar, rumput-rumputan atau gulma. Estimasi biomassa tumbuhan bawah dilakukan dengan mengambil bagian tanaman. Batang pohon mati baik yang masih tegak atau telah tumbang dan tergeletak di permukaan tanah yang merupakan komponen penting dari C dan harus diukur pula agar diperoleh

2 4 estimasi penyimpanan C yang akurat. Serasah meliputi bagian tanaman yang telah gugur berupa daun dan ranting-ranting yang terletak di permukaan tanah. Pada tanah hutan, biomassa akar lebih didominasi oleh akar-akar besar (diameter > 2 mm). Biomassa akar dapat pula diestimasi berdasarkan diameter akar proksimal, sama dengan cara untuk mengestimasi biomassa pohon yang didasarkan pada diameter batang. Karbon dalam tanah dapat berupa C-organik yang terkandung dalam bahan organik tanah yang terdiri dari sisa tanaman, hewan dan manusia yang ada di permukaan dan di dalam tanah, sebagian atau seluruhnya dirombak oleh organisme tanah sehingga melapuk dan menyatu dengan tanah Karbon Jumlah karbon yang disimpan dalam biomassa pada suatu lahan dapat menggambarkan banyaknya CO 2 di atmosfer yang diserap oleh tanaman. Sedangkan pengukuran C yang masih tersimpan dalam bagian tumbuhan yang telah mati secara tidak langsung menggambarkan CO 2 yang tidak dilepaskan ke udara. Proporsi terbesar penyimpanan C di daratan umumnya terdapat pada komponen pepohonan. Untuk mengurangi tindakan perusakan selama pengukuran, biomassa pohon dapat diestimasi dengan menggunakan persamaan alometrik yang didasarkan pada pengukuran diameter batang. Dalam Hairiah dan Rahayu (2007) disebutkan bahwa pemanenan kayu merupakan penyebab utama penurunan jumlah stok karbon yang diserap oleh hutan dimana karbon yang ditinggalkan di dalam tegakan terdapat di bawah permukaan tanah, tegakan tinggal, semai, tumbuhan bawah, dan limbah kegiatan pemanenan kayu. Lasco (2006) dalam Hairiah dan Rahayu (2007) disebutkan bahwa aktivitas pemanenan kayu berperan dalam menurunkan cadangan karbon di atas permukaan tanah minimal 50 %. Cadangan karbon yang hilang dapat dikurangi dengan melaksanakan teknik pemanenan berdampak rendah. Peningkatan penyerapan cadangan karbon dapat dilakukan dengan (a) meningkatkan pertumbuhan biomassa secara alami, (b) menambah cadangan kayu pada hutan yang ada dengan penanaman pohon atau mengurangi pemanenan kayu, dan (c) mengembangkan hutan dengan jenis pohon yang cepat tumbuh. Karbon yang diserap oleh tanaman disimpan dalam bentuk biomassa kayu

3 5 sehingga cara yang paling mudah untuk meningkatkan cadangan karbon adalah dengan menanam dan memelihara pohon (Rahayu et al. 2004). Faktor iklim seperti suhu dan curah hujan merupakan faktor yang paling mempengaruhi laju peningkatan karbon biomassa pohon (Kusmana, 1993). Selain curah hujan dan suhu, yang mepengaruhi besarnya biomassa yang dihasilkan adalah umur dan kerapatan tegakan, komposisi dan struktur tegakan serta kualitas tempat tumbuh (Lugo dan Snedaker, 1974) Pengukuran dan Pendugaan Biomassa Pendugaan biomassa hutan dibutuhkan untuk mengetahui perubahan cadangan karbon untuk tujuan lain. Pendugaan biomassa di atas permukaan tanah sangat penting untuk mengkaji cadangan karbon dan efek dari deforestasi dan penyimpanan karbon dalam keseimbangan karbon secara global (Ketterings et al. 2001). Karbon tiap tahun biasanya dipindahkan dari atmosfer ke dalam ekosistem muda seperti hutan tanaman atau hutan baru setelah penebangan, kebakaran atau gangguan lainnya (Hairiah et al. 2001). Sehingga jangka penyimpanan karbon di dalam hutan akan sangat tergantung pada pengelolaan hutannya sendiri termasuk cara mengatasi gangguan yang mungkin terjadi (Murdiyarso, 2003). Selain itu menurut (Hairiah et al. 2001), potensi penyerapan karbon ekosistem dunia tergantung pada tipe dan kondisi ekosistemnya yaitu komposisi jenis, struktur dan sebaran umur (khusus untuk hutan). Secara garis besar, metode pendugaan biomassa di atas tanah ada dua kelompok yaitu metode pendugaan langsung (destructive sampling) dan metode pendugaan tidak langsung (non-destructive sampling). Metode pendugaan langsung terdiri dari : 1. Metode pemanenan individu tanaman Metode ini dapat digunakan pada tingkat kerapatan individu tumbuhan cukup rendah dan komunitas tumbuh dengan jenis yang sedikit. Nilai total biomassa dengan metode ini diperoleh dengan menjumlahkan biomassa seluruh individu dalam satu unit area contoh.

4 6 2. Metode pemanenan kuadrat Metode ini mengharuskan memanen semua individu tumbuhan dalam satu unit area contoh dan menimbangnya. Nilai total didapat dengan mengkonversi berat bahan organik tumbuhan yang dipanen ke dalam suatu unit area tertentu. 3. Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar Metode ini biasanya diterapkan pada tegakan yang memiliki ukuran individu seragam. Pohon yang ditebang ditentukan berdasarkan rata-rata diameternya dan kemudian menimbangnya. Nilai total biomassa diperoleh dengan menggandakan nilai berat rata-rata dari pohon contoh yang ditebang dengan jumlah individu pohon dalam suatu unit area tertentu atau jumlah berat dari semua pohon contoh yang digandakan dengan rasio antara luas bidang dasar dari semua pohon dalam suatu unit area dengan jumlah luas bidang dasar dari semua pohon contoh. Metode pendugaan tidak langsung terdiri dari metode hubungan allometrik dan metode corp meter. 1. Metode hubungan allometrik Persamaan allometrik dibuat dengan mencari korelasi yang paling baik antara dimensi pohon dengan biomassanya. Pembuatan persamaan tersebut dengan cara menebang pohon yang mewakili sebaran kelas diameter dan ditimbang. Nilai total biomassa diperoleh dengan menjumlahkan semua berat individu pohon dari suatu unit area tertentu. 2. Metode corp meter Metode corp meter adalah pendugaan biomassa dengan cara menggunakan seperangkat peralatan elektroda listrik yang kedua kutubnya diletakkan di atas permukaan tanah pada jarak tertentu. Biomassa tumbuhan yang terletak antara dua elektroda dipantau dengan memperhatikan electrical capacitance yang dihasilkan alat tersebut (Chapman, 1976). Menurut Brown (1997), ada dua pendekatan untuk menduga biomassa dari pohon yaitu pertama berdasarkan pendugaan volume kulit sampai batang bebas cabang yang kemudian dirubah menjadi berat kering biomassa (ton/ha) dan yang kedua secara langsung dengan menggunakan persamaan regresi biomassa atau lebih dikenal dengan persamaan Allometri. Tetapi yang menjadi kelemahan

5 7 persamaan regresi penduga biomassa terbaru yang berlaku di daerah tropik yang dibuat Brown tidak menyertakan penduga biomassa per bagian pohon seperti untuk batang, cabang, daun, dan kulit. Pendekatan pertama oleh Brown (1997) mengunakan persamaan di bawah ini. Biomassa di atas tanah (ton/ha) = VOB x WD x BEF Dimana : VOB = Volume batang bebas cabang (m 3 /ha) WD = Kerapatan kayu (kg/m 3 ) BEF = Faktor ekspansi (perbandingan total biomassa pohon kering oven di atas tanah dengan biomassa kering oven volume inventarisasi hutan). Pendekatan yang kedua penentuan berat kering biomassa dengan menggunakan persamaan regresi biomassa yang berdasarkan diameter batang pohon. Dasar dari persamaan regresi ini adalah hanya mendekati biomassa ratarata per pohon menurut sebaran diameter dengan menggabungkan sejumlah pohon pada setiap kelas diameter dan menjumlahkan total seluruh pohon untuk seluruh kelas diameter. Biomassa di atas tanah (Y) = a D b Dimana : Y = berat kering per pohon (kg), dan D = diameter setinggi dada (130 cm), a dan b merupakan konstanta Brown (1997) menyatakan bahwa pada pendugaan cadangan biomassa atau karbon pada vegetasi, pengukuran diameter digunakan batas minimum diameter 2,5 cm dan untuk daerah yang beriklim basah, batas minimum pengukuran diameter yang digunakan 2,5 10 cm. Akan tetapi secara umum bisa digunakan ukuran diameter minimum 5 cm. Pengukuran biomassa vegetasi dapat memberikan informasi tentang nutrisi dan persediaan karbon dalam vegetasi secara keseluruhan atau jumlah bagianbagian tertentu seperti kayu yang sudah diekstraksi. Mengukur biomassa vegetasi pohon tidaklah mudah, khususnya hutan campuran dan tegakan tidak seumur Tinjauan Umum Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vriese) Siregar (2004) dalam Balinda (2008) menyatakan bahwa pohon pinus (Pinus merkusii) adalah salah satu jenis pinus dari famili Pinaceae yang tumbuh

6 8 secara alami di Indonesia. Jenis ini pertama kali ditemukan oleh Wilh Junghun pada tahun 1841 di dataran tinggi batak dan diberi nama Pinus sumatrana. Herbarium yang dikumpulkan Wilh Junghun, selanjutnya oleh G.G Merkus diserahkan kepada Prof. De Vriese yang diberi nama Pinus merkusii Jungh. et de Vriese. Menurut Martawijaya (1989), ciri-ciri Pinus merkusii Jungh. et de Vriese adalah batang lurus, bulat dan umumnya tidak bercabang. Daun bentuk jarum dan tajuk berbentuk kerucut. Pinus juga mempunyai nama daerah damar batu, damar bunga, hunyam, kayu sala, kayu sugi, tusam, uyam (Sumatra), dan pinus (Jawa). Batang pinus berukuran sedang sampai besar, tinggi pohon meter dan diameter pohon dapat mencapai 100 cm. Kulit luar kasar berwarna coklat kelabu sampai coklat tua, tidak mengelupas, beralur lebar dan dalam. Warna kayu teras coklat kuning muda dengan pita atau serat yang berwarna lebih gelap, kayu yang berdamar berwarna coklat tua. Sedangkan kayu gubal berwarna putih atau kekuning-kuningan dengan tebal 6 8 cm. Pinus dapat tumbuh pada daerah yang jelek dan kurang subur, pada tanah berpasir dan tanah berbatu tetapi tidak dapat tumbuh baik pada tanah becek. Iklim yang cocok adalah iklim basah sampai agak kering dengan tipe curah hujan A sampai C, pada ketinggian m dpl, kadang-kadang tumbuh di bawah 200 m dpl dan mendekati pantai contohnya Aceh Utara. Pinus merupakan salah satu spesies konifer yang penting, penghasil kayu bangunan, gondorukem, resin dan terpentin. Selain itu kayu pinus merupakan bahan baku untuk pulp dan kertas yang berkualitas baik karena berserat panjang. (Heryanto dan Siregar, 2007). Menurut Mirov (1967) dalam Yohana (2009) dalam sistem taksonomi, tanaman Pinus mempunyai penggolongan sebagai berikut : Divisi : Spermatophyta Sub Divisi : Gymnospermae Kelas : Coniferae Genus : Pinus Spesies : Pinus merkusii Jungh. et de Vriese