11
III. BAHAN DAN METODE 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Kebun Meranti Paham terletak di Kelurahan Meranti Paham, Kecamatan Panai Hulu, Kabupaten Labuhan Batu, Sumatera Utara. Sebelumnya bernama Kebun Ajamu II. Terletak pada koordinat 02o11’18”–02o21’24” LU dan 100o09’13”-100o12’02” BT. Kebun ini berada pada hamparan lahan gambut dan mineral dengan luasan total sekitar 4 811 ha yang memiliki 215 blok yang terbagi menjadi 6 (enam) afdeling. Blok-blok tersebut ditanami tanaman kelapa sawit dengan tahun tanam yang berbeda. Pembukaan lahan menjadi perkebunan kelapa sawit dimulai sejak tahun 1970-an. Lokasi penelitian terdiri atas tahun tanam antara tahun 1980 sampai tahun 1999 dan direplanting pada tanaman yang mulai tidak produktif. Varietas yang mendominasi adalah Varietas Marihat. Lokasi ini pada bagian utara, barat dan selatan berbatasan dengan Perkebunan Kelapa Sawit PT. Cisadane Sawit Raya, sedangkan sebelah timur berbatasan dengan Sungai Barumun. Peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 1. Penelitian berlangsung pada bulan November – Desember 2008 dan November 2009. Pengolahan citra dilakukan di Bagian Penginderaan Jauh dan Informasi Spasial, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis fisik gambut dan tanaman dilakukan di Laboratorium Fisika Tanah Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB sedangkan analisis kimia tanah dilakukan di Balai Penelitian Tanah, Balitbang Kementerian Pertanian Republik Indonesia karena keterbatasan bahan dan alat.
3.2. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah data primer dan data sekunder. Data pengukuran lapangan dan hasil analisis laboratorium digunakan sebagai data primer untuk menghitung cadangan karbon. Data sekunder yang digunakan adalah peta blok kebun kelapa sawit Meranti Paham, PT Perkebunan Nusantara IV. Data dan penggunaan alat dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel 3 dan 4.
Gambar 1. Peta Lokasi Penelitian di Kabupaten Labuhan Batu
12
13
Tabel 3. Data Primer yang Digunakan dalam Penelitian No
Data
Keterangan
1
Ketebalan gambut
Perhitungan karbon bawah permukaan
2
C-organik gambut
Perhitungan karbon bawah permukaan
Sementara, untuk data sekunder yang digunakan berupa peta blok kebun kelapa sawit Meranti Paham PT Perkebunan Nusantara IV, data biomassa dan karbon biomassa kelapa sawit yang berasal dari penelitian Yulianti (2009) dan Kantor Kebun Meranti Paham. Alat-alat yang digunakan selama penelitian ini disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Peralatan yang Digunakan dalam Penelitian No
Alat
Keterangan
1
Bambu
Deskripsi ketebalan gambut
2
Global Positioning System (GPS)
Menentukan titik plot pengambilan sampel dari tanah gambut dan tanaman.
3
Meteran
Alat ukur panjang
3.3. Pendugaan Biomassa dan Karbon Biomassa Atas Permukaan Pendugaan bawah/semak
biomassa
dan
kelapa
atas sawit.
permukaan Untuk
dibedakan
pendugaan
untuk
tanaman
biomassa
tanaman
bawah/semak dilakukan dengan mengambil contoh tanaman bawah/semak pada beberapa plot di kebun Meranti Paham dengan luas 1 m2. Kemudian tanaman bawah tersebut dioven selama 2 hari untuk mendapatkan kadar airnya Sementara pendugaan karbon kelapa sawit, dilakukan dengan menggunakan metode destruktif. Bagian yang diukur yaitu batang, pelepah dan daun (data sekunder; Yulianti, 2009) ditambah dengan data berat Tandan Buah Segar (TBS)
14
dan berat pelepah atau diistilahkan dengan pruning yang diambil berdasarkan data sekunder dari kantor kebun. Contoh pohon-pohon yang digunakan dalam penelitian dengan menggunakan metode destruktif dapat dilihat pada Gambar Lampiran 1 sampai 4. Tahap perhitungan karbon atas permukaan disajikan pada Gambar 2.
Tegakan Kelapa Sawit (batang, pelepah, dan daun)
PENGUKURAN
Tanaman Bawah Semak Berat Segar/Lapang Kadar Air
Biomassa (ton/ha) Kadar C-organik Karbon Biomassa Atas Permukaan (ton/ha) Luas Kebun (ha) Karbon Biomassa Tersimpan Atas Permukaan (ton/ha) Gambar 2. Tahap Pendugaan Karbon Tersimpan Atas Permukaan
3.3.1. Pendugaan Biomassa pada Tanaman Bawah/Semak Untuk pendugaan cadangan karbon pada tanaman bawah dilakukan dengan mengambil sampel tanaman pada plot dengan luas 1 m2 pada berbagai umur tanaman berbeda. Pada plot pengamatan seluruh tanaman diambil kemudian ditimbang berat basahnya setelah itu tanaman di oven pada suhu 60 0C selama 48
15
jam untuk mengetahui kadar airnya. Untuk mendapatkan bobot keringnya digunakan persamaan berikut : B = BB/(1+KA) dimana : B
: Berat kering (gr/m2)
BB
: Berat basah (gr/m2)
KA
: Kadar air (%)
Penetapan C-organik dilakukan dengan metode pengabuan kering dan metode Walkey and Black. Untuk menghitung jumlah karbon biomassa tersimpan pada tanaman bawah digunakan persamaan : K = B x %C-Organik dimana, K : Karbon Biomassa (ton) B : Berat Kering (g/m2)
3.3.2. Pendugaan Biomassa pada Tegakan Kelapa Sawit Karbon biomassa kelapa sawit pada penelitian ini diperoleh dari data penelitian sebelumnya yang dilaksanakan oleh Yulianti (2009), sehingga pada penelitian ini tidak dilakukan penetapan plot pengukuran cadangan karbon pada kelapa sawit. Pada penelitian sebelumnya dilakukan perhitungan biomassa dan karbon biomassa pada tanaman kelapa sawit. Metode yang digunakan adalah mengukur biomassa kelapa sawit secara langsung dengan mengukur berat basah. Bagian yang diukur adalah batang, pelepah dan daun. Pohon kelapa sawit yang dijadikan sebagai pohon contoh dipilih secara sengaja, sesuai dengan umur tanamnya. Setelah diperoleh kadar C-organik kelapa sawit maka kadar C-organik tersebut dikalikan dengan biomassa kering sehingga diperoleh karbon biomassa kelapa sawit. Kadar C-organik diperoleh dari analisis laboratorium. Dalam penelitian ini kerapatan rata-rata kelapa sawit diasumsikan 130 pohon/ha. Secara umum biomassa total dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut: Biomassa Total (ton) = Biomassa Kering Total/pohon x 130 Pohon/ha x Luas Kebun Meranti Paham per Tahun Tanam (ha). Selain itu diperhitungkan juga berat pelepah prunning dan panen tandan buah segar (TBS) sesuai umur tanam sawit. Data berat TBS diperoleh dari kantor kebun
16
sedangkan data prunning ditimbang langsung dilapangan. Kemudian dikalikan dengan kadar airnya dan didapat data biomassa keringnya. Pendugaaan karbon biomassa atas permukaan dilakukan pada seluruh kebun Meranti Paham.
3.4. Pendugaan Karbon Bawah Permukaan Pendugaan biomassa dan karbon biomassa bawah permukaan dibagi menjadi pengukuran ketebalan gambut, bobot
isi dan
kadar C-organik.
Pendugaan karbon bawah permukaan pada kebun Meranti Paham hanya dilakukan pada tanah gambut. Tahap pendugaan karbon biomassa atas permukaan disajikan pada Gambar 3.
Interpolasi Pengukuran Ketebalan dan Luas Lahan Gambut
Data Permukaan Ketebalan Gambut
Luas Lahan Gambut Kebun Kelapa Sawit (ha) Volume Gambut (m3) Kadar C-Organik Bobot Isi (gr/cm3)
Karbon Tersimpan Bawah Permukaan pada Tanah Gambut di Kebun Kelapa Sawit (ton)
Gambar 3. Tahap Pendugaan Karbon Tersimpan Bawah Permukaan
17
3.4.1. Pengukuran Ketebalan Gambut Pengukuran karbon bawah permukaan menggunakan data ketebalan gambut untuk setiap kematangan. Pengukuran dilakukan menurut transek/grid yang telah ditentukan pada blok tanam. Jarak antar transek yaitu 100 dan 200 m (lihat Tabel Lampiran 1). Data transek/grid ini kemudian dibuat profil kedalaman gambut untuk mengetahui ketebalan gambut. Titik-titik pengukuran kedalaman gambut
PT. Cisadane Sawit Raya
Gambar 4. Lokasi Titik-Titik Pengukuran Kedalaman Gambut Kebun Meranti Paham
disajikan pada Gambar 4.
18
3.4.2. Penentuan Kadar Air, Bobot Isi dan C- Organik Pengambilan contoh tanah gambut pada penelitian ini dilakukan untuk menentukan kadar air, bobot isi dan C-organik. Pengambilan contoh tanah dibedakan pengambilan contoh tanah terganggu dan contoh tanah tidak terganggu. Pengambilan contoh tanah terganggu menggunakan kantong plastik dan digunakan untuk menganalisis kadar C-organik, sedangkan pengambilan contoh tanah tidak terganggu menggunakan paralon dan digunakan untuk menganalisis kadar air dan bobot isi. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada lokasi dengan umur tanaman tertentu. Penetapan C-organik dilakukan dengan metode Walkey and Black sedangkan penetapan bobot isi dengan menggunakan metode gravimetri. Penetapan bobot isi dilakukan dengan cara menimbang sejumlah tanah tertentu (X) dan contoh tanah tersebut dipanaskan dalam oven pada suhu 105 0 C selama 24 jam kemudian didinginkan dengan eksikator dan ditimbang kembali (Y). Untuk menetapkan bobot isi, terlebih dahulu diukur kadar airnya. Kadar air didapat dengan menggunakan perhitungan : Kadar Air (Ө) = ((X-Y)/Y) x 100%, Dengan diketahuinya kadar air, maka bobot isi dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut : Bobot Isi
= {Bobot Tanah di dalam Paralon/(1 + Ө)}/ (Volume Tanah di dalam Paralon)
Penetapan C-organik dilakukan dengan menimbang sejumlah contoh tanah dalam cawan porselin yang sudah diketahui beratnya. Contoh tanah tersebut dioven dengan suhu 1050C selama 24 jam dan dapat ditentukan bobotnya. Kemudian dipanaskan kedalam tanur pembakaran pada suhu 3750C selama 16 jam (suhu 7000C selama 3 jam) dan ditentukan bobotnya. Penetapan C-organik menggunakan persamaan berikut: C-organik = (((BKM – BKP)/BKM) x 100%)/1.724) dimana :
BKM = bobot kering oven 1050C BKP = bobot kering tanur 7000C
19
3.4.3. Pendugaan Karbon Tersimpan Bawah Permukaan Biomassa dan karbon biomassa bawah permukaan diperoleh dengan menggunakan parameter yaitu adalah luas lahan gambut, ketebalan tanah gambut, bobot isi (bulk density) dan kandungan karbon (C-organik). Perhitungan volume gambut dilakukan dengan menggunakan software ArcView dan ArcGIS dengan memasukkan titik-titik kedalaman gambut setiap transek sebagai data atribut dari peta. Setelah itu diinterpolasikan menggunakan ArcGIS pada grid dengan resolusi 30 x 30 m dan dikalikan dengan luas, sehingga akan didapat volume tanah gambut. Setelah volume tersebut didapat, kemudian volume dikalikan dengan bobot isinya dan C-organik maka didapat cadangan karbon tersimpan bawah permukaan. Cadangan karbon kawasan kebun kelapa sawit dihitung dengan menggunakan software ERDAS yaitu dengan menjumlahkan grid-grid/pikselpiksel pada tanah gambut yang ada di peta kebun Meranti paham. Secara umum, karbon tersimpan bawah permukaan dapat dihitung melalui persamaan berikut: K = BI x V x C dimana :
K = Karbon Tersimpan (ton) BI = Bobot Isi V = Volume (m3) C = Kadar C-organik (%)
Volume tanah gambut diperoleh dengan mengalikan ketebalan gambut dan luas tanah gambut.
3.5. Pendugaan Karbon Tersimpan Kawasan Karbon biomassa tersimpan kawasan merupakan penjumlahan biomassa tersimpan atas dan bawah permukaan yang dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut : KBK = KBA + KBB dimana:
KBK = KarbonTersimpan Kawasan KBA = Karbon Biomassa Tersimpan Atas Permukaan KBB = Karbon Tersimpan Bawah Permukaan
20
Dengan persamaan tersebut akan diperoleh total cadangan karbon biomasaa atas permukaan pada seluruh kebun dan total cadangan karbon bawah permukaan pada lahan gambut.
