BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Deskripsi Jati (Tectona grandis Linn. f) Jati (Tectona grandis Linn. f) termasuk kelompok tumbuhan yang dapat menggugurkan daunnya sebagaimana mekanisme pengendalian diri terhadap keadaan defisiensi selama musim kemarau. Jati termasuk dalam famili Verbenaceae. Daerah penyebaran tumbuhan ini meliputi India, Bima, Thailand, dan Vietnam. Di Indonesia tanaman ini tumbuh di pulau Jawa, Maluku, dan Lampung. Nama daerah untuk kayu ini adalah Jahe, Jatos, Kulidawa (Jawa), dan Dodolan. Jati tergolong jenis kayu berdaun lebar dengan bentuk batang umumnya bulat dan lurus dengan percabangannya yang tinggi, warna kulit agak kelabu muda, agak tipis beralur memanjang agak dalam. Tinggi pohon dapat mencapai 45 m dengan panjang batang bebas cabang 15-20 m, diameternya mencapai 220 cm. Jati (Tectona grandis Linn. f) tumbuh paling baik di daerah-daerah rendah dan panas di pulau Jawa terutama pada tanah-tanah rendah dan berbukit-bukit, kurang air, yang terdiri dari formasi tua dan mengalit. Jati terdapat juga pada tanah-tanah vulkanis muda. Selain itu tanaman ini juga tumbuh di daerah yang memiliki musim kering yang nyata (3-5 bulan kering), curah hujan rata-rata 1250-2500mm/tahun dengan ketinggian kurang dari 700m dpl dan temperatur rata-rata 22-26 C (Khaerudin 1994). Menurut Sastrosumarto dan Hendi (1985), di daerah penyebaran alamnya di India, Burma, dan Thailand, Jati terdapat pada daerah-daerah tertentu sampai elevasi 1300 m, sedangkan di Indonesia terutama di Jawa, dijumpai pada elevasi di bawah 700 m dpl. 2.2 Biomassa Biomassa didefinisikan sebagai jumlah total bahan organik hidup di atas tanah pada pohon termasuk daun, ranting, cabang, batang utama dan kulit yang dinyatakan dalam berat kering oven ton per unit area (Brown 1997). Menurut Kusmana (1993), biomassa dapat dibedakan ke dalam dua kategori yaitu, biomassa tumbuhan di atas permukaan tanah (above ground biomass) dan
4 biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut 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. Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan menyerap CO 2 dari udara dan mengubah zat tersebut menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis. Laju pengikatan biomassa disebut produktivitas primer bruto. Hal ini tergantung pada luas daun yang terkena sinar matahari, intensitas penyinaran, suhu, dan ciriciri jenis tumbuhan masing-masing (Anwar et al. 1984). Biomassa menunjukkan jumlah potensial karbon yang dapat dilepas ke atmosfer sebagai karbondioksida ketika hutan dibakar. Sebaliknya, melalui penaksiran biomassa dapat dilakukan perhitungan jumlah karbondioksida yang dapat dipindahkan dari atmosfer dengan cara melakukan reboisasi atau dengan penanaman (Brown 1997). Berdasarkan cara perolehan data, Brown (1997) mengemukakan ada dua pendekatan yang digunakan untuk menduga biomassa dari pohon, yakni pertama berdasarkan pendugaan volume kulit sampai batang bebas cabang yang kemudian dikonversi menjadi biomassa total (ton/ha). Sedangkan pendekatan kedua secara langsung dengan menggunakan persamaan regresi biomassa. Pendugaan biomassa pada pendekatan pertama menggunakan persamaan: biomassa di atas tanah = VOBxWDxBEF, dimana VOB menyatakan volume bebas cabang dengan kulit (m 3 /ha). Wood Density (WD) adalah kerapatan kayu dan Biomass Expansion Factor (BEF) adalah perbandingan total biomassa pohon kering oven di atas tanah dengan biomassa kering oven hasil inventarisasi hutan. 2.3 Karbon Karbon adalah bahan penyusun dasar semua senyawa organik. Pergerakannya dalam suatu ekosistem bersamaan dengan pergerakan energi melalui zat kimia lain. Karbohidrat yang dihasilkan selama fotosintesis dan CO 2 dibebaskan bersama energi selama respirasi. Pada siklus karbon, proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler menyediakan suatu hubungan antara lingkungan atmosfer dan lingkungan terestrial. Tumbuhan mendapatkan karbon, dalam bentuk CO 2 dari atmosfer melalui stomata daunnya dan
5 menggabungkannya ke dalam bahan organik biomassanya sendiri melalui proses fotosintesis. Sejumlah bahan organik tersebut kemudian menjadi sumber karbon bagi konsumen. Respirasi oleh semua organisme mengembalikan CO 2 ke atmosfer. Meskipun CO 2 terdapat di atmosfer dengan konsentrasi yang relatif rendah (sekitar 0,03%), karbon bersiklus ulang dengan laju yang relatif cepat, karena tumbuhan mengeluarkan sekitar sepertujuh dari keseluruhan CO 2 yang terdapat di atmosfer, jumlah ini kira-kira diseimbangkan melalui respirasi. Sejumlah karbon tersebut disimpan dalam waktu yang lebih lama. Hal ini terjadi misalnya ketika karbon terakumulasi di dalam kayu dan bahan organik yang tahan lama lainnya. Perombakan metabolik oleh detritivora akhirnya mendaur ulang karbon ke atmosfer sebagai CO 2 (Campbell et al. 2002). Pada ekosistem daratan, karbon tersimpan dalam 3 komponen pokok (Hairiah dan Rahayu 2007), yaitu: 1. Biomassa yaitu massa dari bagian vegetasi yang masih hidup dari pohon, tumbuhan bawah, atau gulma dan tanaman semusim. 2. Nekromassa yaitu massa dari bagian pohon yang telah mati baik yang masih tegak di lahan, atau telah tumbang/tergeletak di permukaan tanah, tunggak, atau ranting dan daun-daun gugur (serasah) yang belum lapuk. 3. Bahan organik tanah yaitu sisa makhluk hidup (tanaman, hewan, dan manusia) yang telah mengalami pelapukan baik sebagian maupun seluruhnya dan telah menjadi bagian dari tanah. Ukuran partikel biasanya lebih kecil dari 2 mm. Umumnya karbon menyusun 45-50% dari biomassa tumbuhan, sehingga karbon dapat diduga dari setengah biomassa. Hutan tropika mengandung biomassa dalam jumlah yang sangat besar, sehingga hutan tropika merupakan tempat cadangan yang cukup penting. Selain itu karbon juga tersimpan dalam bentuk material yang sudah mati sebagai serasah, batang pohon yang jatuh ke permukaan tanah, dan sebagai material sukar lapuk di dalam tanah (Whitmore 1985). 2.4 Persamaan Alometrik Biomassa dan Massa Karbon Terdapat dua pendekatan dalam penentuan potensi biomassa menurut Brown (1997). Pendekatan pertama menggunakan volume per hektar. Pendekatan
6 kedua penentuan potensi biomassa menggunakan tabel tegakan (stand table) yang merupakan persamaan-persamaan regresi biomassa. Persamaan tersebut merupakan fungsi matematika yang terkait dengan biomassa kering (oven-dry) baik sebagai fungsi individu (spesies tertentu/lokal) maupun kombinasi (umum). Secara prinsip metode tersebut mengestimasi biomassa melalui persamaan regresi menggunakan informasi pohon sebagai variabel bebas, salah satunya diameter setinggi dada 1,3m atau dbh tanpa melibatkan tinggi pohon. Hal itu karena kanopi yang tertutup sulit untuk ditentukan dengan variabel tinggi pohon tersebut (Woomer dan Palm 1998). Secara prinsip penggunaan persamaan alometrik memiliki keuntungan tidak merusak pohon atau jenis tanaman yang diamati (Mabowe 2006) dan merupakan hal penting untuk dipelajari dalam menentukan cadangan karbon. Persamaan tersebut mempermudah penentuan pengikatan karbon yang berpengaruh dalam keseimbangan karbon global (Katterings et al. 2001). Akan tetapi, persamaan ini tidak banyak tersedia pada kondisi umum untuk berbagai jenis kawasan hutan. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Brown (1997), bahwa indikasi yang diperkirakan dalam wilayah lembab (tropis) yaitu adanya perbedaan kategori sehingga bersifat heterogen, dan tidak dapat digabungkan. Tabel 1 dan 2 menyajikan contoh persamaan alometrik biomassa dan massa karbon pohon Acacia mangium. Tabel 1 Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan biomassa akar pohon Acacia crasiarpa No Bentuk Hubungan Model Terpilih Persamaan 1 Dbh- Biomassa Akar Power WA= 0,025D 2,414 2 Dbh- Biomassa Batang Power WB= 0,019 D 2,977 3 Dbh- Biomassa Cabang Growth WC= e 0,746+0,129D 4 Dbh- Biomassa Daun Power WD= 0,398D 1,155 5 Dbh- Biomassa Pohon Power WT= 0,165D 2,399 Sumber: Adiriono (2009) Tabel 2 Model persamaan alometrik terpilih untuk pendugaan massa karbon akar pohon Acacia crasiarpa No Bentuk Hubungan Model Terpilih Persamaan 1 Dbh- Karbon Akar Power CR= 0,012 D 2,415 2 Dbh- Karbon Batang Power CS= 0,009 D 2,977 3 Dbh- Karbon Cabang Power CB= 0,067 D 1,180 4 Dbh- Karbon Daun Power CL= 0,200 D 1,154 5 Dbh- Karbon Pohon Power CT= 0,083 D 2,399 Sumber: Adiriono (2009)
7 Contoh model persamaan alometrik biomassa dan massa karbon akar pohon mangium (Acacia mangium) dari hasil studi kasus di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III oleh Dewi (2011) adalah sebagai berikut: 1. Model persamaan alometrik biomassa akar dengan diameter adalah WA= 0,00134896D 2,46. 2. Model persamaan alometrik massa karbon akar dengan diameter adalah CA= 0,0048977D 2,56. Model persamaan alometrik massa karbon akar mangium dengan massa karbon pohon di atas tanah adalah sebagai berikut: 1. Massa karbon akar dengan massa karbon batang pohon adalah CA= 0,176197MB 1,05. 2. Massa karbon akar dengan massa karbon cabang adalah CA= 11,74897MC 0,418. 3. Massa karbon akar dengan massa karbon ranting adalah CA= 1,706082MR 1,08. 4. Massa karbon akar dengan massa karbon daun adalah CA= 1,261827MD 1,33. 5. Massa karbon akar pohon dengan massa karbon pohon di atas tanah adalah CA= 0,103038MT 1,07.