IV. METODE PENELITIAN

IV. METODE PENELITIAN 4.1. Lokasi dan waktu Penelitian lapangan dilaksanakan di areal IUPHHK PT. Sari Bumi Kusuma Propinsi Kalimantan Tengah. Areal penelitian merupakan areal hutan yang dikelola dengan sistem silvikultur TPTJ dari berbagai areal bekas tebangan dan hutan primer sebagai pembanding. Pengambilan contoh serasah dan akar serta contoh tanah dilaksanakan pada bulan Febuari 2007. Analisis biomassa serasah, akar dan tanah dilakukan pada bulan Febuari sampai Maret 2007 di Laboratorium Ekologi Hutan Fakultas Kehutanan, sedangkan analisis tanah dilakukan di Laboratorium Tanah, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, Bogor. 4.2. Bahan dan Alat Bahan penelitian sebagai obyek penelitian adalah contoh tanah dari berbagai kedalaman tanah (0-20 cm dan 20 40 cm), serasah dan akar pohon pada hutan alam tropika yang berada di areal bekas tebangan 0 (2 bulan), 2, 3, 4 tahun dengan sistem silvikultur Tebang Pilih Tanam Jalur dan hutan primer sebagai pembanding. Alat penelitian yang digunakan dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu alat pengambilan data di lapangan dan alat analisis kandungan hara di laboratorium. Alat pengambilan data di lapangan terdiri dari : kompas, tali tambang, timbangan, golok, chainsaw, pita meter, kantong plastik, kertas label dan alat tulis. Sedangkan alat yang digunakan untuk pengambilan contoh tanah adalah : skop, tabung kuningan atau besi, kantong plastik, kertas label, pita meter, spidol berwarna permanen dan karung. Bahan dan alat yang diperlukan dalam analisis di laboratorium adalah K 2 Cr 2 O 7 1 N, H 2 SO 4 pekat, aquades dan alat yang digunakan adalah timbangan, labu ukur, pipet, spektrofotometer dan ph meter. 4.3. Pengambilan dan Pengukuran Contoh Dalam menganalisis kandungan karbon di dalam tanah di hutan primer dan areal bekas tebangan (0, 2, 3, 4 tahun) TPTJ, masing-masing dibuat plot pengamatan pada setiap petak contoh penelitian (PCP). Pengukuran

26 dan pengamatan dilakukan pada jalur tanam dan jalur antara, dalam setiap petak contoh dalam areal bekas tebangan 0, 2, 3, 4 tahun. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada setiap plot pengamatan dengan kedalaman 0 20 cm dan 20 40 cm dari permukaan tanah. Contoh tanah yang diambil adalah contoh tanah untuk analisis sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Contoh tanah untuk analisis sifat fisik diambil sebanyak dua titik pada setiap plot pengamatan sehingga jumlah keseluruhan adalah 2 titik x 2 ulangan x 2 jalur x 2 kedalaman x 5 petak contoh pengamatan = 80 contoh tanah, sedangkan contoh tanah untuk analisis sifat kimia dan biologi tanah pada setiap plot pengamatan sebanyak 5 titik per jalur yang merupakan gabungan dari beberapa titik pengambilan. Dengan demikian jumlah contoh tanah komposit adalah 2 jalur x 2 ulangan x 2 kedalaman x 5 petak contoh pengamatan = 40 contoh tanah. Sehingga jumlah keseluruhan contoh tanah untuk analisis sifat fisik, kimia dan biologi tanah untuk seluruh petak contoh pengamatan (PCP) adalah 80 + 40 = 120 contoh tanah. Gambar 6 10 memperlihatkan kondisi tegakan lokasi PCP, sedangkan desain PCP pada tiap perlakuan dapat dilihat pada Gambar 11 17. Gambar 6. Keadaan tegakan hutan Primer

27 (a) (b) Gambar 7. Jalur antara (a) dan jalur tanam (b) untuk areal bekas tebangan 0 tahun (a) (b) Gambar 8. Jalur antara (a) dan jalur tanam (b) untuk areal bekas tebangan 2 tahun

28 (a) (b) Gambar 9. Jalur antara (a) dan jalur tanam (b) untuk areal bekas tebangan 3 tahun (a) (b) Gambar 10. Jalur antara (a) dan jalur tanam (b) untuk areal bekas tebangan 4 tahun

29 25 m 25 m Keterangan : = Plot pengamatan untuk pengambilan contoh tanah, serasah dan akar (5m x 40m) Gambar 11. Desain petak contoh penelitian (PCP), plot pengamatan di lapangan pada hutan primer. 5 m 40 m Keterangan : = Titik pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat kimia, biologi tanah, serasah dan akar = Titik pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat fisik tanah Gambar 12. Desain plot pengamatan contoh tanah untuk analisis sifat fisik, kimia, biologi tanah, serasah dan akar pada setiap plot pengamatan di hutan primer.

30 3 m ( lebar jalur bersih atau jalur tanam) 25 m 22 m Keterangan : = Plot pengamatan untuk pengambilan contoh tanah, serasah dan akar (5m x 40m) 3 m = Jalur tanam dalam TPTJ 22 m = Jalur antara dalam TPTJ Gambar 13. Desain petak contoh penelitian (PCP), plot pengamatan di lapangan pada lokasi bekas tebangan 0 tahun.

31 4 m ( lebar jalur bersih atau jalur tanam) 25 m 21 m Keterangan : = Plot pengamatan untuk pengambilan contoh tanah, serasah dan akar (5m x 40m) 4 m = Jalur tanam dalam TPTJ 21 m = Jalur antara dalam TPTJ Gambar 14. Desain petak contoh penelitian (PCP), plot pengamatan di lapangan pada lokasi bekas tebangan 2 tahun.

32 6 m ( lebar jalur bersih atau jalur tanam) 25 m 19 m Keterangan : = Plot pengamatan untuk pengambilan contoh tanah, serasah dan akar (5m x 40m) 6 m = Jalur tanam dalam TPTJ 19 m = Jalur antara dalam TPTJ Gambar 15. Desain petak contoh penelitian (PCP), plot pengamatan di lapangan pada lokasi bekas tebangan 3 tahun

33 10 m ( lebar jalur bersih atau jalur tanam) 25 m 15 m Keterangan : = Plot pengamatan untuk pengambilan contoh tanah, serasah dan akar (5m x 40m) 10 m = Jalur tanam dalam TPTJ 15 m = Jalur antara dalam TPTJ Gambar 16. Desain petak contoh penelitian (PCP), plot pengamatan di lapangan pada lokasi bekas tebangan 4 tahun. b a 5 m Keterangan : a b 40 m = Titik pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat kimia, biologi tanah, serasah dan akar = Titik pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat fisik tanah = Jalur tanam dalam TPTJ = Jalur antara dalam TPTJ Gambar 17. Desain plot pengamatan contoh tanah untuk analisis sifat fisik, kimia, biologi tanah, serasah dan akar pada setiap plot pengamatan pada areal bekas tebangan 0, 2, 3, 4 tahun.

34 4.4. Batasan Variabel yang Diamati Batasan variabel yang dimaksud adalah pengertian biomassa pohon, biomassa akar, tanah serta kisaran diameter akar pohon yang di teliti, yaitu : Biomassa pohon yaitu jumlah bahan organik hidup dalam pohon dalam satuan tertentu (ton/ha) yang terdiri dari daun, ranting, cabang, batang dan akar. Biomassa akar adalah jumlah bahan organik hidup dalam akar pohon dalam satuan luas tertentu (ton/ha) yang terdiri atas akar primer (tunjang), akar sekunder dan akar tersier (rambut akar). Tanah merupakan suatu tubuh alam yang tersusun oleh bahan - bahan padat yang terdapat di permukaan lahan yang dicirikan dengan adanya horizon atau lapisan, dimana akar tanaman dapat tumbuh. Akar yang diamati dalam penelitian ini adalah akar dengan diameter antara < 0,5 cm 8,0 cm. 4.5. Variabel yang Diamati Variabel yang diamati dalam penelitian ini terbagi dalam variabel tanah, serasah dan pengukuran biomassa bawah tanah. Secara garis besar, variabe-variabel ini merupakan variabel yang saling mendukung dan mempengaruhi. 1. Variabel Tanah : Pengambilan contoh tanah untuk analisis fisik, kimia dan biologi yang diperlukan dalam penelitian. 2. Variabel Serasah : Pengambilan contoh serasah menggunakan metode blok tanah (modifikasi cara yang dilakukan Kusmana 1997 dan Brady 1996 diacu dalam Istomo 2002). Untuk keperluan ini dilakukan pengambilan serasah yang berada di lantai hutan dengan ukuran 1 m x 1 m pada petak pendugaan biomassa secara langsung dalam PCP yang diletakkan secara sistematis (Gambar 3). Serasah yang terdapat pada petak tersebut diambil dan dipisahkan berdasarkan bentuk serasah, yaitu : a. Serasah segar yang masih dapat dibedakan dengan jelas antara daun, kayu, ranting dan kulit pohon.

35 b. Serasah hancur, baik yang berasal dari daun, cabang, kulit, kayu, bunga, buah, biji yang tidak dapat dibedakan lagi asalnya. Serasah tersebut ditimbang di lapangan untuk mendapatkan bobot basah (Wb). Diambil contoh bobot basah ditimbang (BBc), dikeringkan dengan oven pada suhu 80 0 C selama 48 jam dan ditimbang untuk mendapatkan bobot kering contoh (BKc). Gambar 18. (a) Kondisi serasah dalam petak contoh penelitian (a), kondisi permukaan tanah setelah dilakukan pengambilan serasah (b) (b) Gambar 19. Penimbangan sampel serasah di lapangan 3. Variabel biomassa akar pohon : Pengambilan biomassa akar menggunakan metode blok tanah (modifikasi cara yang dilakukan Kusmana 1997 dan Brady 1996 diacu dalam Istomo 2002). Dalam metode ini biomassa akar semua jenis tumbuhan ditentukan berdasarkan banyaknya akar pada isi areal ukuran

36 1 m x 1 m x 1 m. Petak contoh pengukuran biomassa akar ini ditempatkan di dalam PCP di lokasi pendugaan biomassa di atas tanah pemanenan langsung (Gambar 17). Ukuran petak contoh selanjutnya dibagi menjadi beberapa bagian dengan ukuran 0,5 m x 0,5 m x 0,5 m. Selanjutnya di setiap bagian tersebut dilakukan pemotongan atau pengambilan akar pohon (dengan menggunakan chainsaw), dicuci dan diayak dengan menggunakan ayakan untuk memisahkan akar hidup dan akar yang mati. Akar hidup selanjutnya dipisahkan menjadi empat kelas diameter (< 0,5 cm; 0,5 cm 2,0 cm, 2,0 cm 5,0 cm dan > 5,0 cm (5 cm 8 cm)). Semua bagian akar yang diperoleh selanjutnya ditimbang untuk mendapatkan bobot akar basah (Wb). Contoh akar dengan bobot 200 gr per kelas diameter per jenis diambil ditimbang dengan tepat untuk mendapatkan bobot basah contoh (BBc), dikeringkan dengan oven pada suhu 80 0 C selama 48 jam dan ditimbang untuk mendapatkan bobot kering contoh (BKc). (a) (b) Gambar 20. Kegiatan penggalian tanah untuk mendapatkan sampel akar (a), pengambilan sampel akar (b)

37 50 cm 50 cm 50 cm (a) (b) Gambar 21. Kondisi tanah setelah dilakukan kegiatan penggalian tanah (a), profil tanah sampai kedalaman 50 cm (b) Gambar 22. Penimbangan contoh akar di lapangan Variabel yang di ukur dan metode yang digunakan dalam analisis tanah dalam penelitian ini dapat dilihat dalam Tabel 7.

38 Tabel 7. Variabel yang diukur dan metode yang digunakan dalam analisis tanah No Variabel Metode 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Sifat Fisik Suhu tanah Bobot isi Porositas Sifat Kimia ph H2O N-total C-Org Kation dapat ditukar (K, Ca, Mg) (me/100 g tanah) Al dd (me/100 g tanah) KTK (me/100 g tanah) Sifat Biologi C mic Termometer tanah Ring soil sample Gravimetri 1 : 1 H 2 O Kjeldahl Walkley dan Black Ekstrak NH 4 Oac 1 N ph 7 Ekstrak NH 4 Oac 1 N ph 7 Esktrak NH 4 Oac 1 N ph 7 Fumigasi-ekstraksi 4.6. Penentuan Biomassa Untuk penentuan biomassa akar dan serasah lantai hutan dilakukan dengan menggunakan metode secara langsung (destruktif). Penentuan biomassa menggunakan rumus sebagai berikut : Wk Fk x Wb BKc Fk BBc x 100% Dimana : Wk = Bobot kering biomassa (Kg); Wb = Bobot basah biomassa (Kg); BBc = Bobot basah contoh (Kg); BKc = Bobot kering contoh (Kg); Fk = Faktor konversi bobot basah ke bobot kering. 4.7. Penentuan Karbon Serasah dan Akar Pohon Penentuan besarnya kandungan karbon dalam serasah dan akar pohon pada areal bekas tebangan dengan sistem TPTJ umur 0 tahun (penebangan tahun berjalan), 2 tahun, 3 tahun dan 4 tahun di hutan alam tropika dan hutan primer dengan menggunakan persamaan Brown (1997), dimana hampir 50 % dari kandungan biomassa hutan tersusun atas karbon. Berikut persamaan untuk menentukan besarnya kandungan karbon vegetasi di atas permukaan tanah :

39 Karbon (Kg/Ha) = 50 % x W Dimana : W = biomassa (Kg/ha) 4.8. Analisis Data Berdasarkan data yang terkumpul, yaitu sifat kandungan karbon tanah, serasah, akar pohon akan dianalisis dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) untuk membandingkan nilai tengah (rata-rata) dari masing-masing peubah tanah pada tiap-tiap plot penelitian. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Y ij i ij Dimana : i = 1,2, 3, 4,5 dan j = 1,2 Y ij = pengamatan pada lokasi ke-i dan ulangan ke-j i ij = rataan umum = pengaruh lokasi ke-i = pengaruh acak pada lokasi ke-i dan ulangan ke-j Apabila hasil dari analisis dengan menggunakan RAL tersebut berbeda nyata maka dilanjutkan dengan uji perbandingan nilai tengah dengan menggunakan Uji Perbandingan Berganda Duncan. Pengolahan data analisis statistik dalam penelitian ini menggunakan program SPSS versi 13.