7 METODOLOGI PENELITIAN Bahan Bahan utama yang digunakan pada penelitian ini adalah kayu sengon dan kayu jabon (Gambar 5) yang berumur lima, enam, dan tujuh tahun yang diperoleh dari hutan rakyat di daerah Cicantayan dan Jampang, Sukabumi. Karakteristik pohon Sengon dan Jabon disajikan pada Tabel 1. A B Gambar 5. Tegakan Pohon Sengon dan Jabon. Keterangan: (A) Sengon dan (B) Jabon Tabel 1. Karakterisitik Pohon Sengon dan Jabon Jenis Pohon Umur Pohon Tahun Tanam Karakteristik Diameter Pohon (DBH) Sengon 5 2007 32 cm 6 2006 34 cm 7 2005 36 cm Jabon 5 2007 34 cm 6 2006 36 cm 7 2005 38 cm Selain itu, bahan-bahan lain yang digunakan dalam pengamatan sifat-sifat kayu juvenil dan kayu dewasa yaitu gliserin, alkohol 10%, alkohol 30%, alkohol
8 50%, alkohol 70%, alkohol 90%, alkohol 100%, aquades, potasium klorat (KClO 3 ), asam nitrat (HNO 3 ) 50%, safranin 2%, kertas saring, alumunium foil, dan kertas lakmus. Alat Peralatan yang digunakan pada pengamatan sifat-sifat kayu juvenil dan kayu dewasa yaitu tabung reaksi, water bath, corong gelas, sarung tangan, erlenmeyer, kaca preparat, cover glass, mikroskop cahaya, cutter, Sliding Microtome American Opt., kuas, kamera, kaliper, fan, oven, timbangan elektrik, desikator, komputer, kalkulator, dan alat tulis. Tempat dan Waktu Penelitian Proses pengamatan sifat-sifat kayu juvenil dan kayu dewasa dilakukan di Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Mei hingga bulan September 2012. Prosedur Analisis Data Keseluruhan data yang diperoleh disajikan dalam bentuk statistik dengan menggunakan Microsoft Excel 2010. Pendekatan regresi tersegmentasi digunakan untuk menentukan titik transisi dari kayu juvenil ke kayu dewasa. Diasumsikan bahwa perkembangan tangensial dari panjang serat tertentu dan MFA dari empulur ke kulit dapat dijelaskan oleh dua fungsi, pertama, fungsi kuadratik menggambarkan perkembangan kayu juvenil dimulai pada empulur dan yang kedua fungsi garis konstan untuk menggambarkan tebentuknya kayu dewasa. Regresi tersegmentasi yang dipilih adalah model polynomial orthogonal tingkat dua. Model polynomial orthogonal tingkat dua (Persamaan (1)) dapat memperkirakan titik potong antara kayu juvenil dan dewasa. Ketika titik transisi tidak diketahui, prosedur kuadrat terkecil digunakan untuk memperoleh perkiraan parameter regresi dan umur transisi. Model regresi polynomial orthogonal tingkat dua dapat dijelaskan sebagai berikut: Y i = A + BX i + CX 2 i + E i (1) Dimana: Y i merupakan variabel bebas untuk panjang serat dan MFA, X i merupakan jumlah segmen, A merupakan intersep garis kayu juvenil, B dan C merupakan koefisien regresi, dan E merupakan faktor kesalahan.
Dari pertimbangan teoritis tersebut, dapat dihipotesiskan bahwa: y=a+bx+cx 2 jika x < x 0, persamaan y dan x adalah kuadrat y=p jika x 0 x, persamaan adalah konstan, dimana xo adalah jumlah segmen saat kayu berubah dari juvenil ke kayu dewasa, p adalah panjang serat/mfa saat kayu berubah dari kayu juvenil ke kayu dewasa. Persamaan polynomial orthogonal tingkat dua diperoleh dengan menggunakan Microsoft Excel 2010. Kurva kuadratik dan kurva konstan pada Gambar 6, memiliki titik potong di x 0. Turunan pertama dari persamaan polynomial orthogonal tingkat dua terhadap x akan sama dengan x 0. Turunan pertama ini akan memberikan hasil bahwa: x 0 = -b /(2c), dan p=a-b 2 /(4c) 9 Quadratic y=a+b x+c x 2 Plateau y = p xo Continuity restriction : p=a+b x o +c x o 2 Smoothness restriction : 0=b+2c x o, so x o = -b/(2c) Gambar 6. Kurva Model Analisis Tersegmentasi dengan Menggunakan NLIN. Metode Penelitian Pembuatan Contoh Uji Contoh uji diambil dari pohon lurus dengan umur yang berbeda yakni lima, enam, dan tujuh tahun dan dipotong pada bagian pangkal tepatnya pada diameter setinggi dada (DBH). Contoh uji diambil kira-kira setebal 5 cm berbentuk lempengan (disk) (Gambar 7).
10 Gambar 7. Metode Pengambilan Contoh Uji (A) Batang Pohon, (B) Lempengan (disk) setebal 5 cm,(c) Contoh Uji Kadar Air dan Kerapatan, (D) Contoh Uji Slide Maserasi (Panjang Serat) dan Mikrotom (Sudut Mikrofibril). Pengamatan Sifat-Sifat Kayu Juvenil dan Kayu Dewasa Pengukuran Panjang Serat Pengukuran dimensi serat dilakukan dengan membuat sediaan maserasi. Dimensi sel serabut yang diukur adalah panjang sel serabut. Contoh uji berbentuk persegi panjang diambil dari masing-masing lempengan kayu (disk) mulai dari bagian dekat empulur hingga ke bagian kulit. Selanjutnya contoh uji dibagi menjadi segmen dengan ukuran yang sama yakni 5 cm x 1,5 cm x 1 cm dan diberi nomor mulai dari empulur hingga kulit (Gambar 7). Segmen pertama merupakan sampel kayu yang diambil dari bagian dekat empulur, selanjutnya segmen kedua, ketiga, dan seterusnya sampai kulit. Setelah itu dilanjutkan dengan pemisahan serat dengan membuat slide maserasi pada masing-masing segmen. Slide maserasi dibuat dengan menggunakan metode Schultze (Husein 2004), seperti yang tertera di Lampiran 2. Penentuan panjang serat dilakukan dengan mengukur sebanyak 30 serat dari masing-masing bagian (segmen). Kemudian hasil pengukuran panjang 30 serat dirata-ratakan untuk memperoleh panjang serat rata-rata tiap segmen.
Pengukuran Microfibril Angle (MFA) Contoh uji persegi panjang diambil dari disk dan dipotong menjadi segmen dengan ukuran 5 cm x 1,5 cm x 1 cm dari empulur hingga kulit dan diberi nomor mulai dari empulur hingga kulit (Gambar 7). Setelah itu dilanjutkan dengan pembuatan slide mikrotom pada bidang tangensial. Slide mikrotom dibuat dengan menggunakan Sliding Microtome American Opt. dengan metode seperti yang tertera di Lampiran 1. Penentuan sudut mikrofibril dilakukan dengan mengukur sebanyak 5 serat dimana setiap seratnya dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali. Slide mikrotom diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya dengan perbesaran 45 x 10 serta 5 kali digital zoom camera merk CANON IXUS. Setelah dilakukan pemotretan, dilakukan pengukuran sudut mikrofibril dengan menggunakan software Motic Image Plus, kemudian hasil pengukuran sudut dirata-ratakan untuk memperoleh sudut mikrofibril rata-rata setiap segmen. 11 Kerapatan Profil kerapatan dari bagian empulur ke bagian kulit diukur pada bidang radial dari contoh uji kayu berbentuk persegi panjang dengan ketebalan 2 cm menggunakan scanner X-ray densitometri di Equipe de Recherches sur la Qualité des Bois LERFOB, INRA, Champenoux, Perancis. X-ray image dianalisis menggunakan software WinDENDRO untuk mendapatkan profil kerapatan. Contoh uji di-scan dari empulur ke bagian kulit. Dalam studi ini, kerapatan kayu dinyatakan dalam kg/m 3. Kadar Air Disk setebal 5 cm dipotong menjadi contoh uji berbentuk persegi panjang melalui empulur (Gambar 7). Contoh uji tersebut dipotong dengan ukuran 5 cm x 2 cm x 2 cm dari empulur hingga kulit. Kemudian contoh uji diberi nomor urut. Kayu basah kemudian ditimbang berat awal (berat basah), kemudian dikeringkan dengan menggunakan fan hingga kering udara. Setelah mencapai kering udara, contoh uji dioven pada suhu 103 ± 2º C hingga beratnya konstan. Setelah selesai dioven, sampel dimasukkan ke dalam desikator sampai suhunya stabil kemudian ditimbang sebagai berat kering tanur. Kadar air diukur secara gravimetri. HASIL DAN PEMBAHASAN Dimensi Serat Hasil pengukuran profil panjang serat kayu sengon dan jabon disajikan pada Lampiran 3. Selanjutnya rata-rata panjang serat tiap segmen dari bagian empulur hingga bagian kulit disajikan pada Gambar 8. Hasil penelitian pada