111. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus 2001 hingga Juli 2002 berlokasi di lahan gambut milik masyarakat Desa Pelalawan, Kecamatan Pelalawan, Kabupaten Pelalawan, Propinsi Riau. Penentuan jenis gambut dilakukan di Laboratorium Tanah, Institut Pertanian Bogor. Pengukuran kadar air bahan bakar dilakukan di Laboratorium Kebakaran Hutan, Institut Pertanian Bogor. Penentuan kandungan silika, total abu dan kandungan fosfat dilakukan di Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Bogor. Sedangkan penentuan emisi gas rumah kaca dilakukan di Green House Gases Laboratory, National Institute of Agri Environmental Science, Tsukuba, Jepang.
B. Variabel yang diamati Pada penelitian ini variabel yang diamati adalah lain: 1. Karakteristik bahan bakar meliputi: potensi bahan bakar, kadar air dan ketebalan bahan bakar 2. Perilaku api, meliputi: tinggi api, laju penjalaran, persentase bahan bakar terbakar, tebal dan dalam gambut terbakar
3. Intensitas kebakaran
4. Panas per unit area 5. Flarnmabilitas, meliputi: kandungan total abu, abu silika dan fosfat 6. Emisi gas rumah kaca
Data penunjang yang diukur adalah kondisi lingkungan yang meliputi: suhu, kelembaban, kecepatan angin dan topografi, juga diukur waktu dan lama pembakaran.
C.'Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: tongkat pengukur kedalaman gambut, hydrothermometer, anemometer, stop watch, meteran, oven, timbangan, cawan, digestion block, spektrofotometer, kamera, handycam, data logger, gas collector, kantong plastik penyimpan asap, dan botol contoh asap. Bahan yang digunakan adalah bahan bakar yang tersedia di setiap plot, HN03, HC104,HC1, dan contoh asap.
D. Metode Pengambilan Contoh Metode pengambilan contoh yang digunakan adalah metode pengambilan contoh acak purposif (Samplingpurposzfi. Desain plot penelitian pada lokasi jenis gambut saprik, hemik dan fibrik dapat dilihat pada gambar 3. -
0
20 cm Plot 1 Kana1 Plot 2
Plot 3
Plot 4
lm
P 20 cm Plot 1 Plot 2
C
Gambar 3. Desain plot penelitian pada jenis gambut (A) saprik, (B) hemik, (C) fibrik
E. Metode Pengambilan Data 1. Penentuan Jenis Gambut
.
Untuk menentukan jenis gambut dilakukan uji wama larutan dalam Napirophospat dengan cara mencelupkan kertas saring setinggi 1,25 c n ~ke dalain gambut yang telah ditetesi larutan jenuh Na-pirophospat. Warna yang tampak pada pertengahan jarak rambatan cairan antara batas pencelupan dan akhir rambatan pada kertas saring kemudian dicocokkan pada buku Munsell untuk mengetahui Indeks Pirophospat (IP) yaitu angka value dikurangi angka chronza dengan ketentuan: fibrik bila nilai IP 2 5, hemik bila nilai IP
=4
dan saprik bila
nilai IP 5 3 (USDA, 1975).
2. Perilaku Api
a. Kegiatan sebelum pembakaran
1. Pembuatan plot penelitian Pada lahan gambut dengan tingkat kematangan yang berbeda yaitu fibrik, hemik dan saprik dibuat plot dengan luas masing-masing 0,04 ha (20 m x 20 m) sebanyak 4 plot untuk hemik dan saprik, 2 plot untuk fibrik. Kemudian antar plot dibuat kanal dengan lebar 1 m dan kedalaman 1 m. Pembuatan kanal dimaksudkan untuk menghindari timbulnya loncatan api yang dapat mengakibatkan terjadinya kebakaran di luar plot penelitian serta menekan perusakan gambut dipermukaan.
2. Penebasan (Slashing) Semua vegetasi yang ada disetiap plot baik itu semak, semai, pancang, tiang dan pohon ditebang mulai dari pangkal. Seluruh bahan bakar yang telah ditebang dikeringkan di bawah terik matahari selama 4 minggu.
3. Pengeringan bahan bakar Untuk mengetahui kadar air bahan bakar permukaan dilakukan pengukuran dengan cara mengambil sampel bahan bakar (daun, ranting dan batang) sebanyak 20 gram, sedangkan pengukuran terhadap kadar air permukaan gambut dilakukan dengan mengarnbil sampel gambut sebanyak 40 gram. Sampel ini kemudian disimpan dalam oven selama 48 jam dengan suhu 70" C. Menurut Heygreen dan Bowyer (1986), kadar air bahan bakar ditentukan dengan runlus sebagai berikut :
KA = (BB - BK) 1 BK x 100% Dimana :
KA : Kadar air bahan bakar (%) BB : Berat basah bahan bakar (g) BK : Berat kering bahan bakar (g) 4. Pengukuran potensi bahan bakar permukaan
Pengukuran potensi bahan permukaan bakar dilakukan dengan membuat sub plot berukuran 2 m x 1 m pada setiap plot. Seluruh bahan bakar pada sub plot dikumpulkan kemudian ditimbang berdasarkan jenisnya (serasah, ranting, kayu). Hasil yang diperoleh kemudian dikonversikan dalam tonha.
5. Pengukuran potensi bahan bakar bawaldgambut Pengukuran potensi bahan bakar bawaldgambut yang diukur adalah ketebalannya dalam satuan cm. Pengukuran dilakukan dengan menancapkan tongkat pengukur ketebalan kedalam gambut pada beberapa titik sampai dijumpai tanah mineral.
.
6. Pengukuran ketebalan bahan bakar permukaan Ketebalan bahan bakar permukaan dihitung dengan cara mengukur tinggi bahan bakar yang diambil secara acak kemudian ditentukan rata-ratanya untuk setiap plot. b. Kegiatan pembakaran
Pembakaran untuk semua plot dilakukan pada siang hari pukul 13.00 WIB hingga pukul 17.30 WIB pada .hari yang sama untuk setiap jenis gambut yang sama. Sumber api yang digunakan adalah obor minyak tanah yang terbuat dari kayu dan kain. 1. Pengukuran kondisi lingkungan sebelum pembakaran Kondisi lingkungan sangat berpengaruh terhadap proses pembakaran sehingga sebelum pembakaran dilakukan pengukuran terhadap kondisi lingkungan yang mencakup suhu udara, kelembaban relatif udara, dan kecepatan angin. Alat yang digunakan dalam pengukuran ini adalah hydrothermometer dan anemometer. 2. Pengukuran laju penjalaran api Laju penjalaran api dihitung dengan cara mengukur jarak rata-rata yang ditempuh oleh muka api per menit. Alat yang diperlukan adalah stop watch dan pita ukur. 3. Pengukuran suhu nyala api Suhu nyala api diukur pada permukaan tanah (0 m), 1 meter di atas permukaan tanah dan 1 meter di bawah pemukaan tanah dengan menggunakan data logger.
4. Pengukuran tinggi api Tinggi api diukur dengan mengukur jarak rata-rata antara tinggi puncak nyala api dari permukaan bahan bakar. Alat pengukur berupa tiang dari kayu yang diberi tanda selang 1 m. c. Kegiatan setelah pembakaran 1. Pengukuran luas dan ketebalan gambut terbakar
Pengukuran luas dan ketebalan gambut terbakar dilakukan setelah kebakaran bawah permukaan mati. Luas gambut terbakar dihitung dengan mengalikan panjang dan lebar gambut terbakar menggunakan meteran. Pengukuran ketebalan gambut terbakar dilakukan dengan memasang 2 patok besi yang dihubungkan dengan kawat dan diletakkan 5 cm di atas gambut. Tebal gambut terbakar dihitung dengan rumus: jarak akhir antara gambut dengan kawat - 5 cm. 2. Pengukuran persentase bahan bakar terkonsumsi Setelah pembakaran berhenti, dilakukan penghitungan persen bahan bakar
-
yang terbakar dengan m u s : bahan bakar 100% bahan bakar yang tersisa. d. Pengukuran intensitas kebakaran Berdasarkan persamaan Byram (Chander et al., 1983), intensitas kebakaran diukur dengan menggunakan rumus:
FI = 273 (L)~,'' Dimana: FI = intensitas kebakaran dengan satuan kW/m
L = tinggi api dalam satuan meter
e. Pemanasan per unit areal Pemanasan per unit areal merupakan panas yang dihasilkan dari pembakaran per unit area lahan yang d~bakar. Diukur dengan menggunakan persamaan Byram's equation (Johnson, 1992). HA = FIIR Dimana: H = Pemanasan per unit areal (ICj/m2) FI = intensitas kebakaran (kW1m) R = laju penjalaran api 3. Pengukuran Flammabilitas Bahan Bakar
a. Penentuan kandungan total abu dan abu bebas silika Pengukuran flammabilitas bahan bakar dilakukan dengan cara mengambil sampel pada setiap plot yang terdiri atas jenis tumbuhan dominan sebanyak 3 ulangan.
Kandungan total abu ditentukan dengan melakukan pembakaran
masing-masing sampel tanaman yang telah dihaluskan dengan ukuran <0,5 mm sebanyak 0,5 gr dalam cawan dan dipanaskan pada suhu 573°C selama 3 jam.
Sedangkan untuk kandungan silika ditentukan dengan mendidihkan sampel total abu dalam 5 m16 M HCl dan pengabuan kembali dalam cawan. Komponen abu bebas silika ditentukan dengan cara nilai total abu dikurangi nilai kandungan silika (Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, 1998). b. Penentuan kandungan fosfat Masing-masing sampel tanaman diambil sebanyak 0,5 gr ditambah dengan 5 ml HN03dan 0,s ml HC104 dibiarkan selama satu malam dalam digestion block '
kemudian dipanaskan dalam suhu 200°C selama 1 jam (sampai larutan benvarna
bening). Penentuan kadar P dilakukan dengan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 693 nrn dari ekstrak masing-masing sampel yang telah diencerkan dengan pereaksi pewarna P (Olsen dan Sornmer, 1982). 4. Pengambilan Contoh Asap
Pengambilan contoh asap dilakukan pada setiap fase dari proses combution, yaitu faseflaming, smoldering dan glowing sebanyak 2 ulangan untuk setiap plot. Jumlah asap yang diambil adalah sebanyak 15 ml untuk setiap pengambilan, kemudian contoh asap tersebut dimasukkan ke dalam botol contoh. Analisis asap dilakukan untuk pengetahui emisi gas nunah kaca yang ada di dalam asap. 5. Metode Pembakaran
Metode pembakaran yang digunakan dalam penelitian ini adalah pembakaran secara "ring fire" (Saharjo, 1999).
.......
.........
BAHAN BAKAR
.......
..................
Keterangan : A,B,C,D:Pembakar . + : ArahPembakar .................. : Kana1 sebagai sekat bakar :Arah angin
.......
----,
Gambar 4. Metode pembakaran pada plot penelitian
