14
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian lapangan dilaksanakan di areal hutan tanaman rawa gambut HPHTI PT Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP) Wilayah Kabupaten Pelalawan, Propinsi Riau. Lokasi penelitian disajikan pada lampiran 1. Pengukuran kadar air, berat jenis, zat terbang, kadar abu, dan kadar karbon vegetasi dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, sedangkan untuk mengukur Bulk density, kadar air gambut, kadar abu gambut dan kadar karbon tanah gambut dilaksanakan di Laboratorium Pengaruh Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan dari bulan Juni sampai Nopember 2010.
4.2 Bahan dan Alat Bahan dalam penelitian ini terdiri dari : pohon contoh dari tegakan Acacia crassicarpa, tumbuhan bawah, serasah, akar, tunggak, dan tanah gambut Alat yang digunakan terdiri dari : kompas, pita ukur, rollmeter, tali rafia, spidol permanen, cat warna kuning dan merah, timbangan besar kapasitas 25 - 100 kg, timbangan kecil 0,5 - 2 kg, chainsaw, sekop, label, kantong plastik ukuran 1 kg, terpal, tanur, ayakan dengan ukuran lubang 40-60 mess, oven, kuas kawat, bor gambut, ring, parang, sekop, cawan aluminium, alat tulis, kalkulator, perangkat lunak (software) Microsoft Word, Microsoft Excel dan SPSS 15.
4.3 Data Yang Dikumpulkan Data yang dikumpulkan pada penelitian ini meliputi data primer dan sekunder. Data primer merupakan data yang diperoleh langsung dari pengukuran di lapangan dan di laboratorium. Sedangkan data sekunder merupakan data yang diperoleh dari instansi terkait dan studi literatur. Data primer yang diperoleh dari hasil pengukuran di lapangan meliput i : (1). Diameter pohon dalam tegakan berdasarkan kelas umur. (2). Diameter, tinggi dan volume batang utama pohon contoh. (3). Berat basah cabang, ranting, akar, dan daun dari pohon contoh. (4). Berat basah tumbuhan bawah dan serasah dari plot contoh.
15
(5). Kedalaman gambut dan tingkat kematangannya pada kedalaman tertentu. (6). Berat basah dan volume contoh gambut. Data primer yang diperoleh dari uji bahan di laboratorium terdiri dari : (1). Kadar air, berat jenis, kadar zat terbang, kadar abu dan kadar karbon dari contoh uji yang diambil di lapangan. (2). Bulk Density, kadar air, kadar abu dan kadar C tanah gambut dari contoh uji yang diambil dari lapangan. Data sekunder yang diambil meliputi hasil inventarisasi hutan perusahaan, peta lokasi penelitian, keadaan umum lokasi penelitian (meliputi letak, luas, kondisi tegakan), kondisi fisik (tanah, topografi, iklim, curah hujan) dan data lain yang diperlukan.
4.4 Prosedur Pengumpulan Data Di Lapangan 4.4.1 Survei Potensi Karbon Pada areal tegakan umur 2 tahun, 3 tahun, 4 tahun dan 5 tahun ditetapkan masing-masing 3 ulangan petak ukur. Luas petak ukur penelitian adalah 1 ha. Variabel yang diukur adalah diameter setinggi dada (1,30 meter dari permukaan tanah), sedangkan pada areal tegakan umur 0 tahun selain variabel di atas juga dilakukan pengukuran logging waste. Survei potensi karbon menggunakan sistem jalur, dimana lebar jalur 20 m. Desain petak ukur penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.
16
U 2
3
100 m
1
4
20 m
20 m 100 m
Gambar 1 Desain Petak Ukur Penelitian (PUP) di lapangan Keterangan : 1,2,3,4 titik pengukuran kedalaman tanah gambut dan tempat pengambilan contoh uji pada kedalaman tertentu. Patok pada setiap panjang 100 m. Patok pada setiap panjang 20 m. Untuk pengambilan contoh sampel tumbuhan bawah dan serasah diwakili oleh tiga buah sub plot contoh berukuran 0,5 m x 0,5 m di dalam plot contoh. Sub plot contoh tersebut diletakkan pada pertengahan poros jalur plot.
0,5 m
Petak ukur tumbuhan bawah Petak ukur serasah 0,5 m
Gambar 2 Sub plot petak ukur tumbuhan bawah dan serasah Untuk penetapan petak ukur terpilih dilakukan dengan menggunakan simple random sampling menggunakan angka acak kalkulator.
17
4.4.2 Pengukuran Massa Karbon Dalam Pohon Pengukuran massa karbon dalam pohon dilakukan dengan metode destruktif melalui penebangan pohon. Lokasi penelitian di areal penebangan yang sedang berlangsung. Pohon yang dijadikan contoh harus memenuhi kriteria sebagai berikut (Elias 2009): (1). Pohon contoh merupakan pohon sehat. (2). Jumlah pohon-pohon contoh harus dapat mewakili sebaran kelas-kelas diameter. (3). Pohon contoh harus dapat mewakili keadaan rata-rata pohon pada kelas diameter yang bersangkutan. Jumlah pohon contoh dan sebaran kelas diameter di sajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Jumlah pohon contoh dan sebaran kelas diameter No Kelas diameter (cm) Jumlah pohon contoh (pohon) 1 4,6 -< 9,3 15 2 9,3 - < 14,1 8 3 14,1 - < 18,8 8 4 18,8 – 23,5 9 Total Pohon 40 Jumlah pohon contoh ditetapkan dengan metode penarikan contoh acak berlapis dengan ukuran contoh alokasi sebanding, menggunakan rumus sebagai berikut (Walpole 2007): Ni ni =
n N
Keterangan : ni = Setiap lapisan yang ditarik contoh acak sederhana berukuran masing-masing n1, n2,…nk. Ni = Populasi yang disekat menjadi k lapisan yang masing-masing berukuran N1, N2…Nk. N = Jumlah Populasi keseluruhan. n = Ukuran contoh keseluruhan. Langkah-langkah pengukuran massa karbon dalam pohon sebagai berikut (Elias 2009): (1) Pemilihan pohon contoh.
18
(2) Pengukuran diameter batang setinggi dada (dbh) di atas permukaan tanah dan dilakukan pada kondisi pohon berdiri kemudian memberi tanda cat kuning dan nomor pohon. (3) Setelah melakukan pengukuran diameter batang setinggi dada (dbh) melakukan pemotongan cabang-cabang pohon kemudian menurunkan potongan cabang tersebut ke atas tanah yang telah dibentangi terpal. Kondisi cabang pohon yang tidak di potong adalah batang bebas cabang utama sampai ujung pohon (Ø 5 cm). (4) Kemudian melakukan penebangan dengan teknik penebangan yang menghasilkan tunggak serendah mungkin. Penebangan dilakukan dengan menggunakan chainsaw. (5) Setelah pohon rebah, melakukan pemisahan pada bagian-bagian pohon sebagai berikut : daun, ranting (Ø ≤ 5 cm), cabang (Ø > 5 cm), batang utama (Ø 5 cm ke atas), akar dan tunggak. (6) Mengukur tinggi tunggak. (7) Melakukan penggalian akar, membersihkan akar dari tanah dengan kuas kawat sampai benar-benar bersih dari kotoran dan tanah gambut. (8) Melakukan penimbangan pada masing-masing bagian pohon contoh yaitu daun, ranting (Ø ≤ 5 cm), akar dan tunggak langsung di lapangan sehingga diperoleh berat basah. (9) Untuk batang utama dan cabang (Ø > 5 cm) dilakukan pengukuran volume batang utama dan cabang pohon. Pengukuran volume batang kayu dan cabang pohon (Ø > 5 cm) dengan tahapan : - Setelah pohon rebah, melakukan pengukuran tinggi pohon mulai dari pangkal batang sampai batang bebas cabang dan sampai ujung pohon (Ø 5 cm). - Melakukan pengukuran dan penandaan pada masing-masing sortimen batang dengan
panjang sortimen 2 m.
- Mengukur diameter ujung dan diameter pangkal pada tiap sortimen batang dengan pita keliling. - Untuk cabang pohon (Ø > 5 cm) melakukan pengukuran diameter pangkal, diameter ujung dan panjang cabang. (10) Pengambilan contoh uji untuk bahan uji di laboratorium. - Daun-daun dicampur dan diaduk, kemudian mengambil contoh uji sebanyak 1 kg masukkan ke dalam kantong plastik dan pemberian label.
19
- Memotong ranting kecil-kecil dengan panjang rata-rata 10-20 cm, mengambil untuk contoh uji sebanyak 1 kg masukkan ke dalam kantong plastik dan pemberian label. - Memisahkan cabang antara cabang besar, sedang dan kecil kemudian mengambil untuk contoh uji dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm. Memasukkan ke dalam kantong plastik dan pemberian label. - Mengambil contoh uji batang dari bagian pangkal batang, bagian tengah batang dan ujung batang dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm. Jika diameter batang besar ambil ¼ sampai 1/2nya, jika diameter sedang ambil 1/2nya dan jika diameter kecil ambil semuanya. - Akar yang telah bersih, pengambilan contoh uji dilakukan dengan memisahkan akar dari tunggak kemudian mengambil bagian akar yang dekat dengan tunggak, akar berdiameter ≤ 5 cm dan akar berdiameter > 5 cm. 4.4.3 Pengukuran Massa Karbon Dalam Tumbuhan Bawah dan Serasah Tumbuhan bawah adalah salah satu komponen dalam ekosistem hutan yang tumbuh di sela-sela pohon dan memperoleh sinar matahari untuk metabolismenya melalui celah-celah antar pohon dan memiliki keliling batang kurang dari 6,3 cm termasuk semai, kecambah, paku-pakuan, rumput-rumputan, tumbuhan memanjat dan lumut (Hardjosentono 1976). Serasah adalah lapisan yang terdiri dari bagian-bagian tumbuhan yang telah mati seperti guguran daun, ranting dan cabang, bunga, buah, kulit kayu serta bagian lainnya yang menyebar di permukaan tanah di bawah lantai hutan sebelum bahanbahan tersebut mengalami dekomposisi (Departemen Kehutanan 1997). Pengukuran massa karbon tumbuhan bawah dilakukan dengan pengambilan contoh melalui metode destructive (merusak bagian tanaman), menempatkan sub plot berukuran 0,5 m x 0,5 m di dalam petak ukur penelitian ukuran 100 m x 100 m. Demikian juga dengan serasah diambil pada tempat yang sama dengan tumbuhan bawah. Tumbuhan bawah dan serasah dalam tiap sub plot masing-masing dipanen dan dilakukan penimbangan untuk memperoleh berat basah tumbuhan bawah dan serasah, kemudian mencincang dan mencampur selanjutnya pengambilan contoh uji masingmasing sebanyak 1 kg. Masukkan kedalam kantong plastik dan pemberian label.
20
4.4.4 Pengukuran Massa Karbon Dalam Logging Waste Cara pengukurannya dilakukan pada petak ukur penelitian 100 m x 100 m di areal bekas tebangan 0 tahun. Prosedur pengukuran limbah batang adalah mengukur diameter pangkal, diameter ujung, panjang batang limbah, tinggi tunggak dan cabang untuk menghitung volume.
4.4.5 Pengukuran Massa Karbon Gambut 4.4.5.1 Kedalaman Gambut Pengukuran kedalaman gambut dilakukan pada titik pengeboran yang ditunjukkan pada Gambar 1. Tahapan yang harus dilakukan yaitu : (1) Memasukkan bor gambut yang dimodifikasi secara bertahap, mengangkat bor untuk dicatat dan diambil contoh tanahnya. (2) Memasukkan bor pada tingkat kedalaman yang diinginkan sampai pada batas kedalaman yang diinginkan misal di lapisan serasah, di atas permukaan air dan di bawah permukaan air. (3) Apabila bor belum mencapai pada kedalaman yang diinginkan maka dapat menyambungkan dengan bor berikutnya. (4) Mengulangi pencatatan pada setiap penyambungan bor sampai mencapai kedalaman yang diinginkan.
4.4.5.2 Pengambilan Contoh Uji Tanah Gambut (1). Menggunakan bor gambut (contoh hampir tidak terganggu) a. Memasukkan bor kedalam tanah gambut mencapai kedalaman yang diinginkan. b. Kemudian bor dicabut, merebahkan bor di permukaan tanah. c. Untuk penentuan kadar air, bulk density maka gambut dan air di tabung bor harus dipindahkan ke dalam kantong plastik supaya air tidak tercecer dan jumlah gambut yang diambil tertentu volumenya misal 500 cm3. (2). Menggunakan ring (dimodifikasi dari Suganda et al. 2007, diacu dalam Agus 2009) a. Meratakan dan membersihkan permukaan tanah dari rumput dan serasah tanaman. b. Menggali tanah sampai kedalaman tertentu (5-10 cm) di sekeliling titik pengambilan, kemudian meratakan tanah dengan pisau.
21
c. Meletakkan tabung di atas permukaan tanah secara tegak lurus, kemudian dengan menggunakan balok kecil tabung ditekan sampai tiga per empat bagian masuk ke dalam tanah. d. Meletakkan tabung lain di atas tabung pertama, dan tekan sampai 1 cm masuk ke dalam tanah. e. Menggali tabung menggunakan sekop atau parang. Saat menggali, ujung sekop harus lebih dalam dari ujung tabung agar tanah di bawah tabung ikut terangkat. f. Mengiris kelebihan tanah bagian atas terlebih dahulu dengan hati-hati agar permukaan tanah sama dengan permukaan tabung, kemudian menutup tabung menggunakan tutup plastik yang telah tersedia. g. Mengiris dan memotong kelebihan tanah bagian bawah dengan cara yang sama dan menutup tabung. h. Mencatumkan label di atas tutup tabung bagian atas contoh tanah yang berisi informasi kedalaman, tanggal dan lokasi pengambilan contoh tanah.
4.4.5.3 Penentuan Tingkat Kematangan Gambut Penentuan
tingkat
kematangan
gambut
dilakukan
dengan
mengambil
segenggam tanah gambut (dari hasil pengambilan tanah gambut) kemudian memeras dengan telapak tangan secara perlahan-lahan, lalu melihat serat-serat yang tertinggal di dalam telapak tangan. Melakukan pemerasan sebanyak tiga kali ulangan. (1) Bila kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan, adalah tiga perempat bagian atau lebih ≥ ¾), ( maka tanah gambut tersebut digolongkan kedalam jenis fibrik. (2) Bila kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan, adalah antara kurang dari tiga perempat sampai seperempat bagian atau lebih (≥1/4 dan < ¾), maka tanah gambut tersebut digolongkan kedalam jenis hemik. (3) Bila kandungan serat yang tertinggal di dalam telapak tangan setelah pemerasan, adalah kurang dari seperempat bagian (<1/4), maka tanah gambut tersebut digolongkan kedalam jenis saprik (Murdiyarso et al. 2004).
22
4.5 Prosedur Pengumpulan Data di Laboratorium 4.5.1 Kadar Karbon Pohon, Tumbuhan Bawah, Serasah, Akar, dan Tunggak (1). Berat Jenis Kayu (ASTM D 2395-97a) Contoh uji berat jenis kayu berukuran 2cm x 2cm x 2cm. Pengukuran berat jenis kayu dilakukan dengan tahapan kerja sebagai berikut (Elias dan Wistara 2009): a)
Menimbang contoh uji dalam keadaan basah untuk mendapatkan berat awal.
b)
Mengukur volume contoh uji: mencelupkan contoh uji dalam parafin, lalu memasukannya ke dalam tabung Erlenmayer yang berisi air sampai contoh uji berada di bawah permukaan air. Berdasarkan Hukum Archimedes volume sampel adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh contoh uji.
c)
Mengeringkan contoh uji pada suhu kamar sampai mencapai kadar air kering udara (kira-kira 15%). Kemudian mengeringkan contoh uji dalam tanur selama 24 jam dengan suhu 103 ± 2oC, dan menimbang untuk mendapatkan berat keringnya.
Pengukuran berat jenis terhadap sampel dari tiap bagian pohon sebanyak tiga kali ulangan. (2). Kadar Air Kayu (ASTM D 4442-07) Contoh uji kadar air dari batang dan akar yang berdiameter > 5 cm dibuat dengan ukuran 2cm x 2cm x 2cm. Sedangkan contoh uji dari bagian daun, ranting dan akar kecil (berdiameter < 5 cm) diambil masing-masing ± 300 gram. Cara pengukuran kadar air contoh uji adalah sebagai berikut (Elias dan Wistara 2009): a) Menimbang berat basah contoh uji. b) Mengeringkan contoh uji dalam tanur suhu 103 ± 2o C sampai tercapai berat konstan, kemudian memasukkan kedalam eksikator dan menimbang berat keringnya. c) Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji.
23
Pengukuran kadar air terhadap sampel dari tiap bagian pohon sebanyak tiga kali ulangan. (3). Kadar Zat Terbang Prosedur penentuan kadar zat terbang menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 5832-98. Prosedurnya adalah sebagai berikut (Elias dan Wistara 2009): a) Memotong sampel dari tiap bagian pohon berkayu menjadi bagian-bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan sampel bagian daun dicincang. b) Mengoven sampel pada suhu 80oC selama 48 jam. c) Menggiling sampel kering menjadi serbuk dengan mesin penggiling (willey mill). d) Menyaring serbuk hasil gilingan dengan alat penyaring (mesh screen) berukuran 40-60 mesh. e) Memasukkan serbuk dengan ukuran 40-60 mesh dari contoh uji sebanyak ± 2 gr ke dalam cawan porselin, kemudian menutup rapat cawan dengan penutupnya, dan menimbangnya dengan alat timbang Sartorius. f) Memasukkan contoh uji ke dalam tanur listrik bersuhu 950 oC selama 2 menit. Kemudian mendinginkannya ke dalam eksikator dan melakukan penimbangan. g) Selisih berat awal dan berat akhir yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering contoh uji merupakan kadar zat terbang. Pengukuran persen zat terbang terhadap sampel dari tiap bagian pohon sebanyak tiga kali ulangan. (4). Kadar Abu Prosedur penentuan kadar abu menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 2866-94. Prosedurnya adalah sebagai berikut (Elias dan Wistara 2009): a) Memasukkan sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang ke dalam tanur listrik bersuhu 750oC selama 6 jam. b) Mendinginkannya ke dalam eksikator dan kemudian menimbang untuk mencari berat akhirnya. c) Berat akhir (abu) yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur contoh uji merupakan kadar abu contoh uji.
24
Pengukuran kadar abu terhadap sampel dari tiap bagian pohon dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. (5). Kadar Karbon Penentuan kadar karbon contoh uji dari tiap-tiap bagian pohon menggunakan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995, dimana kadar karbon contoh uji merupakan hasil pengurangan 100% terhadap kadar zat terbang dan kadar abu. Kadar karbon = 100% - Kadar Zat Terbang – Kadar Abu
4.5.2 Massa Karbon Pada Tanah Gambut 4.5.2.1. Penetapan Bulk Density Gambut Contoh yang digunakan dapat berupa contoh dari bor gambut atau contoh ring dengan volume tertentu. Cara penentuan bulk density adalah sebagai berikut (dimodifikasi dari Agus et al. 2007) : (1) Memindahkan contoh tanah yang berasal dari bor gambut atau dari ring secara kuantitatif ke dalam cawan aluminium. Jika menggunakan ring, maka dapat memindahkan contoh tanah yang berada dalam ring ke dalam cawan aluminium atau mengeluarkan tanah dari ring terlebih dahulu. (2) Menimbang massa tanah basah yang berada di dalam ring untuk menetapkan kadar air tanah. Massa tanah basah adalah Ms + Mw, dimana Ms adalah massa tanah dan Mw adalah massa air yang terkandung di dalam matriks tanah. (3) Mengeringkan contoh tanah di dalam oven pada suhu 105oC selama 24 jam sampai dicapai berat yang konstan. Berat konstan diperoleh dengan memasukkan contoh ke dalam desikator selama kurang lebih 10 menit sebelum penimbangan. (4) Menimbang berat kering tanah (Ms) + berat ring (Mr). (5) Menentukan volume contoh tanah Vt. Bila contoh tanah adalah contoh ring maka Vt = πr2t, dimana r = radius bagian dalam dari ring dan t = tinggi ring. (6) Menghitung bulk density. (7) Mencuci dan mengeringkan ring di dalam oven (105 oC) selama 1-2 jam. Menimbang massa ring, Mr.
25
4.5.2.2. Penentuan Kadar Karbon dengan Pengabuan Kering Dalam menentukan kadar karbon menggunakan metode pengabuan kering (Agus 2009). Prinsip analisis ini adalah membakar semua bahan organik yang ada dalam contoh tanah kering sampai suhu 550oC selama 6 jam. Kehilangan massa dalam pembakaran adalah massa bahan organik. Konversi dari massa bahan organik ke massa C menggunakan faktor konversi 1/1,724. Prosedur : a) Menggiling satu sendok tanah kering oven (dari prosedur penentuan bulk density) dengan menggunakan lumpung porselen (mortar and pestle) sampai halus. b) Untuk mengoreksi kadar air, dengan menimbang contoh tanah yang sudah digiling (dari prosedur 1) sekitar 3 gr (BB=berat basah) ke dalam cawan aluminium yang sudah diketahui beratnya. Mengeringkan selama 24 jam pada suhu 105oC dan menimbang berat kering (BK). c) Tanpa mengayak terlebih dahulu, menimbang 1 atau 2 gr contoh tanah gambut, M p , yang sudah halus dan memindahkannya ke dalam cawan porselin yang sudah diketahui beratnya, M c . d) Menyusun cawan porselin berisi contoh di dalam furnace (tanur pemanas). e) Menaikkan suhu secara bertahap; membiarkan selama 1 jam untuk setiap kenaikan suhu 100oC sampai suhu mencapai 550oC. Membiarkan pembakaran berlangsung pada suhu 550oC selama 6 jam. f) Mematikan tanur dan membiarkan tungku menjadi dingin selama kurang lebih 8 jam. g) Menimbang abu yang tersisa di dalam cawan, M a .
4.6 Pengolahan Data 4.6.1 Kadar Karbon dalam Pohon, Serasah, Tumbuhan Bawah, Akar dan Tunggak a. Volume Batang Kayu Volume batang kayu per sortimen dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Vp = ¼ π d2 p Keterangan :
26
Vp= Volume per sortimen (m3) π = Tetapan/kanstanta, nilainya 3,14 p = Panjang log (m) d = Diameter rata-rata sortimen (m) du + dp di mana, d = 2 Keterangan : du = Diameter ujung sortimen (m) dp = Diameter pangkal sortimen (m) b. Berat Jenis Kayu Berat jenis kayu dihitung dengan rumus sebagai berikut: BK BJ = V/ρ Keterangan : BJ = Berat jenis (gr/cm3) BK= Berat kering contoh uji (gr) V = Volume contoh uji (cm3) ρ = Kerapatan air (= 1 gr/cm3) c. Kadar Air Persen kadar air dihitung dengan menggunakan rumus: BB c -BK c KA =
x 100% BK c
Keterangan : KA = Kadar air contoh uji (%) BB c = Berat basah contoh (gr) BK c = Berat kering contoh (gr)
(Haygreen dan Bowyer, 1989)
27
d. Kadar Zat Terbang Kadar zat terbang dihitung dengan rumus sebaga berikut: Kehilangan berat contoh x100% (ASTM. 1990a)
Kadar Zat Terbang = Berat contoh uji bebas air
e. Kadar Abu Kadar abu dinyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut: Berat sisa contoh uji x 100% …. (ASTM. 1990b)
Kadar Abu = Berat contoh uji bebas air
f. Kadar Karbon Penentuan kadar karbon dalam bagian-bagian pohon berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995, yakni dengan rumus: Kadar karbon = 100% - Kadar Zat Terbang – Kadar Abu
4.6.2. Kadar Karbon dalam Gambut a. Bobot Isi atau Bulk density ( M s + Mr) – (Mr)
Ms Bd=
=
….(Agus 2009) Vt
Vt Keterangan : Bd = Bobot isi tanah (gr/cm3) M s = Berat tanah (gr) Mr = Berat ring (gr)
V t = Volume contoh tanah (cm3)
b. Kadar air BB - BK KA =
x 100% BK
Keterangan : KA = Kadar air (%) BB = Berat basah (gr)
28
BK = Berat kering (gr) c. Kadar C gambut C= Mp
M p – Ma x KKA/1,724 x 100% …(Agus 2009)
Keterangan : C = Kadar C (%) M a = Massa sisa abu (gr) M p = Massa contoh tanah gambut (gr) 1,724 = Faktor konversi KKA = Faktor koreksi kadar air ((100-Kadar air)/100)
d. Kadar abu Kadar abu (%) = M a /M p x KKA x100% ………(Agus 2009) Keterangan : M a = Massa sisa abu (gr) M p = Massa contoh tanah gambut (gr) KKA = Faktor koreksi kadar air (100-Kadar air)/100
e. Kerapatan karbon tanah gambut : Kerapatan karbon (C density, Cd) yaitu berat karbon per satuan volume, dapat dihitung dengan persamaan: Cd = Db x C (Agus 2009) Keterangan : Cd = Kerapatan karbon, (g/cm3 atau ton /m3). Db = Bulk density (gr/cm3) C = kadar karbon (%)
f. Massa karbon tanah gambut pada satuan luasan KC = Cd x H x A ………………………. (Agus 2009) Keterangan : KC = Massa karbon satuan luas (ton/ha) Cd = Kerapatan karbon (ton/m3) H = Kedalaman gambut (m)
29
A = Luas areal penelitian (1 ha)
4.7 Analisis Data 4.7.1 Uji Persamaan Alometrik Persamaan
alometrik
yang
dihasilkan
merupakan
persamaan
yang
menggambarkan hubungan antara dua variabel, yaitu variabel bebas (independent variable) dan variabel terikat (dependent variable). Pada penelitian ini persamaan alometrik menggambarkan hubungan antara diameter setinggi dada (1,3 m) dengan massa karbon seluruh bagian pohon, dan hubungan diameter setinggi dada dan tinggi pohon (sampai cabang utama dan total) dengan massa karbon seluruh bagian pohon. Model yang digunakan untuk menyusun sebuah model penduga karbon menurut Brown, et al (1989) adalah : Model dengan satu peubah bebas W = aDb C = aDb Model dengan dua peubah bebas a. W = aDbHbcc b. W = aDbHtotc c. C = aDbHbcc d. C = aDbHtotc Keterangan : W = biomassa (kg) C = karbon (kg) D = diameter setinggi dada (cm) Hbc = tinggi pohon bebas cabang (m) Htot = tinggi pohon total (m) a,b,c = konstanta Pengujian kecermatan hasil perhitungan terhadap persamaan alometrik digunakan pedoman berupa nilai simpangan baku (s), koefisien determinasi (R2), dan koefisien determinasi yang disesuaikan (R2adjusted) dan PRESS (Predicted residual sum of square). Kriteria model yang baik adalah model yang memiliki nilai s terkecil, nilai R2 dan R2 adjusted yang terbesar dan PRESS yang paling kecil. a. Perhitungan simpangan baku (s)
30
Simpangan baku merupakan ukuran besarnya penyimpangan nilai dugaan terhadap nilai sebenarnya. Nilai s terkecil menunjukkan bahwa nilai dugaan berdasarkan model yang disusun mendekati nilai actual. Semakin kecil nilai s maka semakin tepat nilai dugaan yang diperoleh. Nilai s ditentukan dengan rumus : Σ(Ya – Yi)2 ( n – p ) ……………………………(Draper dan Smith 1992)
S=
Keterangan : s
= simpangan baku
Ya = nilai biomassa sesungguhnya Yi
= nilai biomassa dugaan
(n-p) = derajat bebas sisa b. Perhitungan koefisien determinasi (R2) Koefisien determinasi adalah nilai yang mencerminkan seberapa besar keragaman peubah tak bebas Y dapat dijelaskan oleh suatu peubah bebas X. Nilai R2 dinyatakan dalam persen (%) yang berkisar antara 0% sampai 100%. Semakin tinggi nilai R2, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi keragaman peubah tak bebas Y dapat dijelaskan oleh peubah bebas X. Nilai R2 ditentukan dengan rumus : (JK karena regresi) R2 =
………(Draper dan Smith 1992) (JK total terkoreksi untuk rataan Y)
Keterangan : R2 = koefisien determinasi JK = Jumlah Kuadrat c. Perhitungan koefisien determinasi yang disesuaikan (R2 adjusted) Koefisien determinasi yang disesuaikan adalah nilai koefisien determinasi yang disesuaikan terhadap derajat bebas bebas JKS dan JKTT. Kriteria statistik pada R2 adjusted sama dengan R2, dimana semakin tinggi R2 adjusted maka semakin tinggi pula keeratan hubungan antara peubah tak bebas Y dan peubah bebas X. Nilai R2 adjusted ditentukan dengan rumus : (JKS) / (n-p) 2
Ra = 1 -
……………………………(Draper dan Smith 1992) (JKTT)/(n-1)
Keterangan : Ra2
= R2 adjusted
JKS = Jumlah Kuadrat Sisa
31
JKTT = Jumlah Kuadrat Total Terkoreksi (n-p) = derajat bebas sisa (n-s) = derajat bebas total d. PRESS (Predicted Residual Sum of Square) Setelah beberapa persamaan yang memenuhi syarat ditetapkan, maka akan sangat baik kalau dilakukan uji validasi. Uji validasi tersebut untuk memilih persamaan terbaik pada setiap keadaan. Dan uji tersebut menggunakan nilai PRESS dari masing-masing persamaan yang dibuat. PRESS =
n ^ Σ (Yi – Yip) 2 ……………………(Draper dan Smith 1992) i=1
Keterangan : Yi = nilai Y pada pengamatan ke-1 ^ Yip = nilai Yi dugaan persamaan regresi tanpa mengikut sertakan pengamatan ke-i Persamaan terbaik adalah persamaan yang memiliki nilai PRESS paling kecil. Untuk mengetahui perbedaan potensi karbon pada setiap kelas umur tegakan A. Crassicarpa dan potensi karbon bawah lahan gambut di analisis menggunakan uji beda nilai tengah uji t menggunakan software SPSS 15. Parameter yang diuji adalah perbedaan massa karbon pada umur tegakan 2 tahun, 3 tahun, 4 tahun, 5 tahun dan 0 tahun di atas dan di bawah tanah gambut.
