ARSITEKTUR PERAKARAN TIGA JENIS MERANTI DAN HUBUNGANNYA DENGAN KARAKTERISTIK PERTUMBUHAN
NIDYA NANDA HARAHAP
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Arsitektur Perakaran Tiga Jenis Meranti dan Hubungannya dengan Karakteristik Pertumbuhan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari skripsi saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2014
Nidya Nanda Harahap NIM E44090004
ABSTRAK NIDYA NANDA HARAHAP. Arsitektur Perakaran Tiga Jenis Meranti (Shorea stenoptera, Shorea palembanica, dan Shorea leprosula) dan Hubungannya dengan Karakteristik Pertumbuhan. Dibimbing oleh ISKANDAR Z. SIREGAR. Akar merupakan salah satu organ tumbuhan yang memiliki peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman yaitu untuk penjangkaran, penyerapan air dan nutrisi dari dalam tanah, serta pendistribusiannya ke seluruh bagian pohon. Penelitian ini menggunakan tiga jenis meranti, yaitu (Shorea stenoptera, Shorea palembanica, dan Shorea leprosula), dengan tujuan untuk i) mempelajari perbedaan bentuk arsitektur akar pada tiga jenis meranti di areal konservasi ex-situ HPGW, ii) mempelajari pengaruh arsitektur akar dengan karakteristik pertumbuhan (fenotipe) pada tiga jenis meranti, termasuk nilai Indeks Jangkar Akar (IJA) dan Indeks Cengkeram Akar (ICA). Arsitektur perakaran dikaji melalui pola pertumbuhan akar, morfologi akar, dan variabel pertumbuhan akar. Hasil penelitian menunjukkan i) pola pertumbuhan akar ketiga jenis meranti adalah sama yaitu termasuk dalam model Champagnat dengan ciri pertumbuhan monopodial dan percabangan cenderung ortotrof, morfologi akar relatif sama, sebaran variabel karakteristik akar memiliki nilai sebaran yang tidak cukup berbeda, ii) Total panjang akar berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan volume batang, serta kedalaman akar berpengaruh terhadap tinggi tanaman dan diameter tajuk. S. stenoptera dan S. palembanica mempunyai nilai IJA dengan kategori sedang, sedangkan nilai ICA termasuk dalam kategori rendah. S. leprosula mempunyai nilai IJA dengan kategori tinggi dan nilai ICA dengan kategori rendah. Kata kunci: arsitektur akar, indeks cengkeram akar, indeks jangkar akar, meranti
ABSTRACT NIDYA NANDA HARAHAP. Root Architecture of The Three Species of Shorea (Shorea stenoptera, Shorea palembanica, dan Shorea leprosula) with Conduct to Their Growth Characteristics. Supervised by ISKANDAR Z. SIREGAR. Root is one of the important plant organ for supporting growth and development. The root functions include plant anchoring, water & nutrition absorption, and their distribution. Three species of Meranti were used in the research, namely Shorea stenoptera, Shorea palembanica, and Shorea leprosula. The aims of this research were i) to study the differences of root architecure formation on three species at HPGW ex-situ conservation area, ii) to study the relation of root architecture and phenotype (growth) characteristics of three species, including to determine Index of Root Anchoring (IRA) and Index of Root Binding (IRB). Root architecture was studied through root growth patterns, root morphology, and root growth variables.The results showed that i) the root growth patterns on three species were similar. That were classified into Champagnat group model with monopodial typical growth and tended to form orthotrophic branching. The root morphology was also similar, and the variance of root characteristic variables was not significant between species. ii) Total of root length significantly influenced height of plant and trunk volume, and the depth root significantly influenced height of plant and the crown diameter. The IRA values of S. stenoptera dan S. palembanica were categorized into medium group. The IRB value were categorized into low group. The IRA value of S. leprosula was categorized into high group, while and the IRB value was categorized into low group. Key words : root architecture, index of root binding, index of root anchoring, Shorea
ARSITEKTUR PERAKARAN TIGA JENIS MERANTI DAN HUBUNGANNYA DENGAN KARAKTERISTIK PERTUMBUHAN
NIDYA NANDA HARAHAP
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Silvikultur
DEPARTEMEN SILVIKULTUR FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Arsitektur Perakaran Tiga Jenis Meranti dan Hubungannya dengan Karakteristik Pertumbuhan Nama : Nidya Nanda Harahap NIM : E44090004
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Iskandar Z. Siregar, MForSc Pembimbing Tugas
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nurheni Wijayanto, MS Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Arsitektur Perakaran Tiga Jenis Meranti dan Hubungannya dengan Karakteristik Pertumbuhan : Nidya Nanda Harahap Nama : E44090004 NIM
Disetujui oleh
Prof Dr If Iskandar Z. Siregar, MForSc
Pembimbing Tugas
Diketahui oleh
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Adapun judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2013Oktober 2013 ini adalah Arsitektur Perakaran Tiga Jenis Meranti dan Hubungannya dengan Karakteristik Pertumbuhan. Terima kasih penulis ucapkan kepada: 1. Ibunda penulis (Ira Indira Siregar), Ayah penulis (Dr. Ir. Iman Yani Harahap MS., dan Adik penulis (Serarifi Elagin Harahap) yang selalu memberikan doa, dukungan, kasih sayang, kepercayaan, dan nasihat dalam penyusunan skripsi. 2. Bapak Prof Dr Ir Iskandar Z. Siregar MForSc selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan, bimbingan, motivasi, solusi, dan seluruh bantuannya dalam penyelesaian skripsi. 3. Bapak Degi Harja Asmara dari International Centre for Research Agroforestry (ICRAF) atas arahan dalam penelitian. 4. Reza Abdillah atas dukungan, kasih sayang, dan kesabaran yang tak henti-hentidalam penyelesaian skripsi. 5. Teman satu angkatan di Silvikultur angkatan 46, teman-teman satu bimbingan, serta sahabat penulis Vera Linda Purba, Nursiamdini, Khalid Hafazallah, dan Mhd. Firdaus Imran atas motivasi dan bantuan yang diberikan selama penelitian dan penyelesaian skripsi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014 Nidya Nanda Harahap
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
3
Lokasi dan Waktu Penelitian
3
Bahan dan Alat
3
Tahapan Penelitian
4
Prosedur Penelitian
5
Prosedur Analisis Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Lokasi Penelitian
9 9
Karakteristik Jenis Meranti (Shorea spp.)
10
Arsitektur perakaran
12
Hubungan dan Pengaruh Arsitektur Akar terhadap Variabel Pertumbuhan
19
Indeks Jangkar Akar (IJA) dan Indeks Cengkeram Akar (ICA)
23
SIMPULAN DAN SARAN
24
Simpulan
24
Saran
25
DAFTAR PUSTAKA
25
LAMPIRAN
27
DAFTAR TABEL 1 Klasifikasi nilai IJA dan ICA (Hairiah et al 2008) 2 Hasil pengukuran rata-rata variabel pertumbuhan pada tiap jenis meranti 3 Korelasi antar variabel pertumbuhan Meranti 4 Pola pertumbuhan akar Meranti 5 Hasil pengukuran rata-rata variabel pertumbuhan akar pada Shorea spp. 6 Deskripsi statistik sebaran panjang dan diameter perakaran meranti 7 Korelasi variabel pertumbuhan akar dengan variabel pertumbuhan tanaman 8 Hasil analisis sifat kimia tanah 9 Nilai Indeks Jangkar Akar (IJA) dan Indeks Cengkeram Akar (ICA) pada Jenis Meranti
8 11 12 13 16 17 19 22 24
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Denah demplot 1 penanaman lima jenis Shorea spp. pada tahun 2004 Alat-alat penelitian Diagram alir penelitian Skema tahapan penggalian Proses penandaan akar Metode pengukuran orientasi akar Perakaran meranti S. leprosula S. stenoptera S. palembanica Model regresi tinggi, diameter, dan volume meranti Arsitektur akar tanaman Shorea stenoptera Arsitektur akar tanaman Shorea palembanica . Arsitektur akar tanaman Shorea leprosula Sebaran normal panjang akar primer Sebaran normal panjang akar sekunder Sebaran normal diameter akar primer Sebaran normal diameter akar sekunder Model regresi total panjang akar primer, tinggi, dan volume Model regresi total panjang akar sekunder, tinggi, dan volume Model regresi total panjang akar , tinggi, dan volume Model regresi kedalaman akar, tinggi, dan volume
3 4 4 6 7 7 9 10 11 11 12 14 14 15 17 18 18 19 20 21 21 22
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Shorea spp. (Meranti) merupakan jenis tanaman Indonesia penghasil kayu yang memiliki nilai ekonomis yang tinggi. Sebagai anggota suku dipterocarpaceae, meranti mendominasi hutan hujan dataran rendah di wilayah Indonesia bagian barat dan merupakan marga terpenting yang paling banyak dieksploitasi di kawasan hutan basah Asia. Di Kalimantan, diperkirakan 67% dari tegakan pohon yang ada adalah marga Shorea (Sobari 2001). Meranti memiliki banyak manfaat yang penting untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia, baik dari segi produksi ataupun segi ekologi (lingkungan). Kayu yang berasal dari tanaman meranti, sering digunakan untuk konstruksi ringan sampai konstruksi berat. Hasil hutan non kayu dari tanaman meranti berupa damar dan tengkawang, dapat digunakan sebagai bahan dasar ataupun campuran dalam bidang farmasi, kosmetik, ataupun makanan. Manfaat beragam yang ditawarkan oleh berbagai jenis meranti, menyebabkan masyarakat terdorong untuk melakukan eksploitasi. Eksploitasi populasi meranti di hutan alam yang semakin meningkat akan menyebabkan terjadinya penurunan populasi. Berdasarkan data dari International Union for Conservation of Nature (IUCN) sebanyak 153 spesies meranti masuk dalam daftar merah IUCN tersebut, dimana kebanyakan diantaranya masuk dalam kriteria kritis. Melihat data tersebut dikhawatirkan spesies meranti akan mengalami kepunahan jika tidak ada upaya konservasi jenis. Konservasi merupakan suatu cara yang dapat dilakukan untuk menghindari terjadinya kepunahan dalam suatu populasi. Konservasi dapat dilakukan secara in-situ ataupun ex-situ. Konservasi in-situ adalah suatu kegiatan konservasi yang dilakukan pada habitat aslinya. Sementara, konservasi ex-situ merupakan kegiatan konservasi yang dilakukan diluar habitat aslinya. Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) melakukan konservasi genetik ex-situ pada 5 jenis tanaman meranti , yaitu Shorea palembanica, Shorea mecistopteryx, Shorea stenoptera, Shorea pinanga, dan Shorea leprosula. Penyediaan areal konservasi ex-situ saja dirasa belum cukup untuk menjaga keberadaan spesies meranti. Karakteristik dari tiap jenis meranti pun perlu dipelajari guna mengetahui perlakuan yang cocok untuk mendapatkan tanaman dengan sifat yang baik. Akar merupakan salah satu organ tumbuhan yang memiliki peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman yaitu untuk penjangkaran tanaman, penyerapan air dan nutrisi dari dalam tanah, serta mendistribusi air dan nutrisi ke seluruh bagian pohon. Namun, penelitian tentang akar masih sangat sedikit jumlahnya dibandingkan dengan organ tumbuhan lainnya. Hal ini dikarenakan kesulitan-kesulitan yang ditimbulkan oleh penelitian akar. Menurut Lynch (1995) arsitektur akar merupakan sebuah aspek fundamental dari produktivitas tanaman. Banyak peneliti yang menyambungkan antara arsitektur akar dengan kekuatan jangkar pohon, atau dengan penyerapan nutrisi dan air. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan umum untuk mempelajari arsitektur perakaran tiga jenis meranti, dimana diuraikan dalam dua tujuan khusus yaitu
2
untuk i) mempelajari perbedaan bentuk arsitektur akar pada tiga jenis meranti di areal konservasi ex-situ HPGW, ii) mempelajari pengaruh arsitektur akar dengan karakteristik pertumbuhan (fenotipe) pada tiga jenis meranti, termasuk nilai Indeks Jangkar Akar (IJA) dan Indeks Cengkeram Akar (ICA). Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, penulis membuat rumusan masalah penelitian sebagai berikut: 1. Apakah terdapat variasi arsitektur akar pada tiap jenis Shorea yang menjadi objek penelitian di areal konservasi ex-situ meranti Hutan Pendidikan Gunung Walat? 2. Apakah terdapat hubungan antara arsitektur perakaran Shorea dengan karakteristik pertumbuhannya?
Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari perbedaan bentuk arsitektur akar pada tiga jenis meranti (Shorea stenoptera, Shorea palembanica, dan Shorea leprosula) di Hutan Pendidikan Gunung Walat. 2. Mempelajari pengaruh arsitektur akar dengan karakteristik pertumbuhan (fenotipe) pada ketiga jenis meranti, termasuk nilai Indeks Jangkar Akar (IJA) dan Indeks Cengkeram Akar (ICA).
Manfaat Penelitian Manfaat ataupun output yang diperoleh dari penelitian ini adalah untuk memberikan gambaran tentang arsitektur perakaran ketiga jenis meranti (Shorea stenoptera, Shorea palembanica, dan Shorea leprosula) di areal konservasi ex-situ Hutan Pendidikan Gunung Walat, serta hubungannya dengan karakteristik pertumbuhan tanaman.
Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup dari penelitian ini adalah mengenai arsitektur perakaran ketiga jenis meranti pada demplot konservasi ex-situ meranti Hutan Pendidikan Gunung Walat, serta hubungannya terhadap karakteristik pertumbuhan tanaman.
3
METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi penelitian terdapat pada demplot 1 konservasi ex-situ meranti (Shorea spp.) di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW), Kecamatan Cicantayan dan Kecamatan Cibadak, Kabupaten Sukabumi, Jawa Barat dengan luasan lokasi penelitian ± 0.6 Ha (Gambar 1). Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus – Oktober 2013. Keterangan: Merah :S.palembanica Biru : S.mecistopteryx Kuning: S.stenoptera Hijau : S.leprosula Putih : S. pinanga : Jaringan jalan Luas : 0.6 Ha
Gambar 1 Denah demplot 1 penanaman lima jenis Shorea spp. pada tahun 2004 (Skala : 1: 1000) Sumber : http//:aunp.forst.uni-goettingen.de/outputs/papers/progress.pdf
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi akar hidup tiga individu tanaman dari tiap jenis Shorea stenoptera , Shorea palembanica , dan Shorea leprosula demplot 1 konservasi ex situ Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW), data sekunder berupa data persentase hidup tanaman Shorea spp., data kondisi umum lokasi penelitian, dan berbagai literatur yang berkaitan dengan arsitektur akar. Alat yang digunakan yaitu: 1. Perlengkapan lapang seperti buku identifikasi, tally sheet, cangkul, sekop kecil, alat cungkil, kuas cat, pita meter, pita jahit, penggaris, kaliper, kompas, kamera (Canon Eos 60D), tagging, haga hypsometer, pilox, papan jalan, dan alat tulis. 2. Perangkat PC (Personal Computer) atau laptop ASUS A450C Series. 3. Software pendukung seperti Ms. Excel 2007, Notepad, SPSS 20.0, 3D Virtual Branch 1.0.3, Photoscape, dan Ms. Office Picture Manager.
4
Gambar 2 Alat-alat penelitian
Tahapan Penelitian Adapun penelitian ini dilaksanakan melalui beberapa tahapan, yang disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3 Diagram alir penelitian
