11 III. METODOLOGI 3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November hingga Desember 2009. Pelaksanaan meliputi kegiatan lapang dan pengolahan data. Lokasi penelitian terletak di Meranti Paham, PT. Perkebunan Nusantara IV, Kabupaten Labuhan Batu, Sumatera Utara. Peneliti sebelumnya Yulianti (2009) melakukan penelitian di lokasi yang sama dan kebun Panai Jaya (kebun kelapa sawit belum menghasilkan = TBM) dengan waktu pelaksanaan bulan Agustus sampai Desember 2008. Kebun Meranti Paham (kebun kelapa sawit menghasilkan = TM) terletak di Kelurahan Meranti Paham, Kecamatan Panai Hulu, Kabupaten Labuhan Batu, Sumatera Utara. Kebun Meranti Paham sebelumnya bernama Kebun Ajamu II yang terletak pada koordinat 02 o 11 18 02 o 21 24 LU dan 100 o 09 13-100 o 12 02 BT. Kebun ini berada pada hamparan lahan gambut dan mineral dengan luasan total sekitar 4.811 ha yang memiliki 215 blok yang terbagi menjadi enam afdeling. Pembukaan lahan menjadi perkebunan kelapa sawit dimulai sejak tahun 1970-an. Lokasi ini terdiri dari tahun tanam 1988 sampai tahun tanam 1999 dan replanting pada tanaman yang mulai tidak produktif, yaitu tahun tanam 1990 dan 1991. Varietas yang mendominasi adalah Varietas Marihat. Lokasi penelitian pada bagian utara, barat dan selatan berbatasan dengan Perkebunan Kelapa Sawit PT. Cisadane Sawit Raya, sedangkan sebelah timur berbatasan dengan Sungai Barumun. 3.2. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini bersumber dari data primer dan data sekunder. Data pengukuran langsung di lapang digunakan sebagai data primer yang dilakukan dengan cara menghitung jumlah dan berat pelepah pruning, tinggi dan diameter tegakan pohon. Data sekunder yang digunakan dari penelitian Yulianti (2009) berupa biomassa kelapa sawit yang terdiri dari batang, pelepah dan daun yang diukur dari 34 pohon yang mencakup kelompok umur 1, 2, 9, 11, 13, 17 dan 18 tahun, sedangkan data produksi TBS bersumber dari kebun kelapa sawit Meranti Paham PT. Perkebunan Nusantara IV.
12 Alat yang digunakan dalam pelaksanaan penelitian ini berupa Vertex Transponder untuk mengukur tinggi pohon, pita ukur diameter Hultafors untuk mengukur diameter setinggi dada (DBH), dan timbangan untuk mengetahui berat pelepah yang dipangkas (pruning). 3.3. Metode dan Tahapan Pelaksanaan Penelitian Pelaksanaan penelitian tercakup dalam beberapa bagian, yaitu pengukuran lapang serta perhitungan biomassa dan karbon biomassa pada kelapa sawit. Adapun diagram alir penelitian disajikan pada Gambar 1. Persamaan Alometrik pada Kelapa Sawit : Metode Destruktif (Yulianti, 2009) Persamaan Awal Data Biomassa tanpa Pelepah Pruning dan TBS (Tandan Buah Segar) Pendataan Pelepah Pruning dan TBS (Tandan Buah Segar) Pertahun Tanam Perhitungan Biomassa Pelepah Pruning dan TBS (Tandan Buah Segar) Pertahun Tanam Integrasi Data Biomassa kelapa Sawit Pembangunan Persamaan Alometrik Terkoreksi Penerapan Persamaan Alometrik Pengukuran Diameter (DBH) dan Tinggi Pohon (H) Pertahun Tanam Pendugaan Cadangan Karbon Kebun Kelapa Sawit Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
13 3.3.1. Persiapan Sebelum melakukan kegiatan penelitian di lapangan terhadap plot pengukuran kelapa sawit perlu diperhatikan, yaitu : 1. Mengetahui kondisi di lokasi penelitian. 2. Menetapkan beberapa sampel tanaman kelapa sawit berdasarkan tahun tanamnya. 3.3.2. Pembangunan Persamaan Alometrik pada Kelapa Sawit dengan Metode Destruktuif Pembangunan persamaan alometrik dibuat dengan metode destruktif sebelumnya telah dilakukan pada penelitian Yulianti (2009). Metode destruktif merupakan perhitungan biomassa pada tanaman kelapa sawit dengan cara pemotongan/penebangan pohon. Bagian-bagian kelapa sawit yang digunakan adalah batang, pelepah, dan daun. Suatu tegakan pohon banyak menyimpan karbon yang sebagian besar berasal dari biomassa pohon. Dalam pendugaan karbon tersimpan, sangat diperlukan pengukuran terhadap biomassa pohon didalam suatu kawasan. Tahapan kerja yang dilakukan Yulianti (2009) dalam menyusun persamaan alometrik biomassa kelapa sawit adalah sebagai berikut: 1) Contoh tanaman kelapa sawit yang dipilih adalah tanaman yang tumbuh sehat dan mencakup Tahun Tanam 2007, 2006, 1999, 1997, 1995, 1991, dan 1990 sebanyak 34 pohon (Gambar Lampiran 1). 2) Pengukuran dimensi kelapa sawit. Pengukuran ini mencakup diameter dengan pelepah sejajar tanah (khusus tanaman miring), diameter dengan pelepah tegak lurus batang, diameter tanpa pelepah, tinggi total sampai pucuk, tinggi bebas percabangan dan panjang batang miring. 3) Menebang kelapa sawit dan memisahkan ke dalam bagian-bagian pohon. Sebelum ditebang maka sebagian dari pelepah daun dipangkas dan seluruh tandan buah dan bunga (apabila ada) dipanen agar tidak ada bagian yang rusak ketika kelapa sawit ditebang/dipotong. Kelapa sawit ditebang sedekat mungkin dengan permukaan tanah. Kelapa sawit dipisahkan dalam kelompok batang, pelepah, daun, dan tandan buah.
14 4) Pengukuran dan penimbangan bagian-bagian kelapa sawit. Batang dipotong sependek 30-40 cm dan pada panjang 1,3 m diukur diameternya tetapi untuk kelapa sawit umur tanam muda maka yang diukur adalah batang bagian tengah saja. Seluruh batang, pelepah, daun dan tandan buah ditimbang untuk menetapkan bobot basahnya. 5) Pengambilan contoh uji bagian kelapa sawit. Bagian kelapa sawit yang diambil contoh ujinya mencakup bagian tengah batang, pelepah, dan daun. Contoh uji bagian batang diambil dengan ukuran 10 cm x 10 cm x 10 cm sedangkan daun dan pelepah diambil sekitar 0,5 kg. Setiap contoh uji dikemas ke dalam plastik tertutup rapat untuk mencegah berkurangnya kandungan air pada contoh uji. 6) Pengeringan contoh uji. Seluruh contoh uji dikeringkan dengan oven pada suhu 105 0 C di laboratorium untuk memperoleh kadar air. Contoh uji yang telah dikeringkan ditimbang untuk mendapatkan bobot keringnya. 7) Penetapan bobot kering biomassa kelapa sawit contoh dan bagian-bagian kelapa sawit. Bobot kering ditentukan dengan mengkonversi bobot basah kelapa sawit contoh dan kadar air dari contoh uji setiap kelapa sawit. 8) Analisis hubungan antara bobot kering biomassa seluruh kelapa sawit contoh dengan dimensi kelapa sawit contoh. Analisis hubungan dilakukan dengan pendekatan analisis regresi yang menghasilkan persamaan alometrik terbaik untuk pendugaan biomassa kelapa sawit. 3.3.3. Perhitungan Biomassa Pelepah Pruning dan Tandan Kosong 3.3.3.1. Pelepah Pruning Pruning merupakan pembuangan/pemotongan pelepah-pelepah yang tidak produktif pada tanaman sawit. Pruning juga dilakukan untuk sanitasi (kebersihan) tanaman yang menciptakan lingkungan tidak sesuai bagi perkembangan hama dan penyakit. Pada tanaman belum menghasilkan (TBM) tidak ada proses pruning. Pada tanaman menghasilkan (TM 1) kegiatan pruning dilakukan enam bulan sekali dengan rata-rata jumlah yang dipotong sekitar dua hingga tiga pelepah. Pada umumnya kadar air di dalam pelepah basah berkisar 310-548 % pada umur tanaman 10-20 tahun (Yulianti, 2009). Biomassa pelepah pruning pada kelapa
15 sawit dapat diketahui melalui beberapa tahapan, yaitu dengan memotong pelepah yang paling bawah pada kelapa sawit pada berbagai tahun tanam berbeda. Pelepah yang telah terpisah dari batang pohon dipotong menjadi empat bagian. Bagian yang dipotong akan ditimbang secara bersamaan untuk mengetahui berat basah pelepahnya. Untuk mengetahui biomassa kering pelepah dapat digunakan persamaan sebagai berikut: dimana, KA : kadar air (%) Biomassa kering pelepah (kg/pelepah) yang telah didapat akan di jumlahkan, dari umur tanaman menghasilkan (TM 1) hingga umur tanaman pada saat pengambilan sampel. Dengan asumsi setiap tahunnya pelepah yang di pruning sebanyak lima pelepah. 3.3.3.2. Tandan Kosong Produk utama tanaman kelapa sawit pada tingkat perkebunan yaitu buah yang berbentuk TBS. Berat basah TBS diketahui dari produktivitas TBS di kebun kelapa sawit Meranti Paham PT. Perkebunan Nusantara IV. Kadar air pada TBS memiliki persentase yang tinggi, yaitu 300% 1. Untuk mengetahui biomassa kering TBS atau biasa dinamakan tandan kosong basah dapat digunakan persamaan sebagai berikut: dimana, KA : kadar air (300%) sedangkan tandan kosong basah memiliki kadar air sebesar 53% 2 sehingga untuk mengetahu biomassa kering tandan kosong digunakan persamaan sebagai berikut: Dimana, KA : kadar air (53%) 1 2 Pusat Penelitian Kelapa Sawit. 2010. Komunikasi Pribadi. Medan. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. 2011. Komunikasi Pribadi. Medan.
16 3.3.4 Penetapan Karbon Kelapa Sawit Penetapan C-organik dari biomassa kelapa sawit dilakukan dengan menggunakan metode pengabuan kering. Bagian-bagian dimensi kelapa sawit pada bagian batang, pelepah dan daun menggunakan hasil C-organik Yulianti (2009) sedangkan C-organik tandan kosong sebesar 42,8% (Darmosarkoro, Sutarta, Winarna, 2001). 3.3.5 Pendugaan Karbon Biomassa Kelapa Sawit Karbon biomassa kelapa sawit diduga dengan menggunakan faktor konversi yang diperoleh dari hasil analisis kandungan karbon masing-masing dimensi kelapa sawit, yaitu batang, pelepah dan daun. Rumus yang digunakan adalah : Karbon Biomassa (kg/pohon) = Biomassa Kering (kg/pohon) x % C-organik 3.3.6. Pembangunan Persamaan Alometrik Terkoreksi Karbon biomassa pohon kelapa sawit yang diduga dari persamaan alometrik yang telah didapatkan pada penelitian Yulianti (2009) ditambahkan dengan karbon biomassa pelepah pruning dan karbon biomassa tandan kosong sehingga dapat terbangun persamaan alometrik sebagai berikut: Ŷ = β 0 D β1 Ŷ = β 0 + β 1 D 2 H Ŷ = β 0 D β1 H β2 dengan: Ŷ : karbon biomassa (batang, daun, pelepah, pelepah prunning, dan tandan kosong) (kg) D : diameter kelapa sawit/diameter Breast Height (cm) H : tinggi kelapa sawit (cm) baru dengan berbagai model Peubah karbon biomassa pada pohon kelapa sawit meliputi karbon biomassa terkoreksi dengan penambahan pelepah pruning dan tandan kosong. Diameter batang yang diambil dari pengukuran pada penelitian Yulianti (2009) dilakukan sejajar tanah dan tegak lurus batang, baik yang dengan pelepah maupun
17 tanpa pelepah. Sementara, ukuran tinggi tanaman merupakan tinggi vertikal yang diukur dari permukaan tanah sampai pucuk, tinggi bebas percabangan dan panjang batang miring digunakan untuk menghitung persamaan alometrik. Persamaan regresi terbaik akan dipilih dari model hipotetik di atas dengan menggunakan koefisien determinasi (R 2 ) yang tertinggi. Data yang diperoleh, diolah menggunakan Minitab Versi 14. 3.3.7. Pengukuran Diameter dan Tinggi Pohon Pertahun Tanam Pengukuran tinggi tanaman kelapa sawit menggunakan alat Vertex Transporder. Aplikasi dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu pengukuran tinggi vertikal 1,3 m dari permukaan tanah (setinggi dada), bebas percabangan (dibawah pelepah), dan pucuk tanaman. Sementara, dalam pengukuran diameter alat yang digunakan adalah Pita Hultafors. Pada penelitian ini pengukuran DBH dari batang pohon dilakukan sejajar tanah dan tegak lurus batang, baik yang dengan pelepah maupun tanpa pelepah. Pengukuran ini untuk menduga cadangan karbon biomassa kelapa sawit. Pengukuran dilakukan pada lima sampel tanaman kelapa sawit di setiap tahun tanam. 3.3.8. Penerapan Persamaan Alometrik Terkoreksi Berdasarkan persamaan alometrik terkoreksi yang telah terbangun dan dengan menggunakan data diameter (DBH) dan tinggi (H) tanaman kelapa sawit pada setiap tahun tanam maka dapat diketahui/diperoleh karbon biomassa kelapa sawit per pohon, per tahun tanam, per blok, dan akhirnya per kebun 3.3.9. Uji Statistik Koefisien Korelasi Analisis korelasi mencoba mengukur kekuatan hubungan antara dua peubah melalui sebuah bilangan yang disebut koefisien korelasi. Koefisien korelasi sebagai ukuran hubungan antara dua peubah acak X dan Y, dan di lambangkan dengan r. Jadi r mengukur sejauh mana titik-titik menggerombol sekitar sebuah garis lurus (Walpole, 1992). Peubah yang digunakan adalah cadangan karbon biomassa kelapa sawit dengan metode destruktif dan cadangan karbon biomassa kelapa sawit dengan metode alometrik terkoreksi. Dua peubah yang digunakan dapat melihat saling
18 keterhubungannya. Data diolah dengan menggunakan Minitab Versi 14 atau dapat juga menggunakan rumus, yaitu : dengan : r : koefisien korelasi x : karbon biomassa kelapa sawit dengan metode alometrik terkoreksi y : karbon biomassa kelapa sawit dengan metode destruktif n : banyaknya sampel tahun tanam 3.3.9.1. Uji Perbedaan Model Uji t-student merupakan suatu tes yang digunakan untuk menguji kebenaran atau kepalsuan hipotesis nihil yang menyatakan bahwa diantara dua nilai rata-rata sampel yang diambil secara random dari populasi yang sama tidak terdapat perbedaan yang signifikan (Sudijono, 1986). Uji t-student yang digunakan adalah uji t untuk dua sampel yang saling berhubungan satu sama lain. Hipotesis yang diajukan yaitu : H0 = tidak terdapat perbedaan antara metode alometrik terkoreksi dan metode destruktif, H1 = terdapat perbedaan antara metode alometrik terkoreksi dan metode destruktif. H0 diterima apabila t-student hitung lebih kecil dari t-student tabel pada taraf signifikansi 5%. Adapun persamaan yang digunakan untuk menghitung t-student adalah : dan dimana to adalah t-student, M D adalah mean of different (rata-rata hitung dari selisih antara cadangan karbon biomassa kelapa sawit dengan metode alometrik terkoreksi dan cadangan karbon biomassa kelapa sawit dengan metode destruktif)
19 dan SEM D adalah standart error of mean different, D adalah selisih antara cadangan karbon biomassa kelapa sawit dengan metode alometrik dan metode destruktif, SD D adalah standar deviasi dan N adalah jumlah data. 3.3.10. Pendugaan Cadangan Karbon Biomassa Kelapa Sawit di Perkebunan Pendugaan cadangan karbon biomassa pada kelapa sawit dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Karbon biomassa (ton/ha) = Karbon biomassa (ton/pohon) x TPP (pohon/ha) dimana, TPP : Tegakan Pohon Produktif Karbon biomassa (ton/tahun tanam) = Karbon biomassa (ton/ha) x LLTT (ha) dimana, LLTT : Luas Lahan Tahun Tanam Besarnya karbon biomassa pada suatu kebun dapat diketahui dengan penjumlahan seluruh karbon biomassa (ton/tahun tanam) : Karbon Biomassa (ton/kebun) = Karbon Biomassa (ton/tahun tanam).