10
III. METODOLOGI PEELITIA 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di areal IUPHHK PT. DRT, Riau. Pelaksanaan penelitian dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap pertama pengambilan data di lapangan selama dua bulan mulai Maret sampai April 2008 dan tahap kedua dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor, yaitu pada bulan Mei 2008 untuk menganalisis kadar karbon dalam biomassa bagian batang pohon dan cabang pohon.
3.2 Bahan dan Alat Bahan yang merupakan obyek penelitian ini adalah areal hutan yang belum pernah ditebang (virgin forest) dan areal tersebut setelah dilakukan pemanenan kayu. Hal ini dilakukan dengan asumsi bahwa areal tersebut memiliki kesamaan tipe vegetasi, iklim, tanah, dan kondisi topografi serta untuk mengetahui seberapa besar dampak pemanenan kayu terhadap potensi karbon. Bahan lain yang digunakan adalah sampel dari tumbuhan bawah, batang pohon dan cabang pohon. Alat yang digunakan pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu alat yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan yang meliputi : meteran, haga hypsometer, pita diameter pohon, tali tambang, kompas, golok, tally sheet, kantong plastik, label, kalkulator dan perlengkapan alat tulis. Sedangkan alat yang digunakan untuk analisis tumbuhan bawah dan sampel tingkat pohon di laboratorium meliputi cawan porselen, oven, tanur listrik, timbangan, kalkulator, alat penggiling (willey mill), alat saring (mesh screen) ukuran 40-60 mesh.
11
3.3 Pengumpulan Data Pada penelitian ini diambil beberapa data yang diperlukan. Terbagi menjadi dua kategori, yaitu pengambilan data primer, meliputi hal-hal yang berkaitan dengan hipotesis dan analisis data penelitian yang akan dilaksanakan antara lain : (1) Data komposisi dan struktur vegetasi di areal yang akan ditebang (virgin forest) dan areal tersebut setelah ditebang. Parameter yang diukur meliputi nama jenis, jumlah jenis, diameter dan tinggi untuk pohon. (2) Data biomassa tingkat pohon yang berdiameter ≥ 10 cm diukur dengan metode tidak langsung (non destructive). Pengukuran untuk tingkat pohon ini dilakukan pada dua lokasi, yaitu sebelum dilakukan pemanenan kayu dan sesudah dilakukan pemanenan kayu. (3) Data berat kering, kadar air, kadar zat terbang, dan kadar abu jenis-jenis kayu yang diperoleh dari sampel pohon berupa potongan kecil dari bagian batang dan cabang yang dianalisa di laboratorium. (4) Berat jenis kayu jenis-jenis pohon/kelompok jenis pohon dengan pengujian sampel kayu bagian batang bebas cabang dan cabang untuk mengetahui berat jenisnya. Data sekunder, yaitu berupa data kondisi umum lokasi penelitian antara lain : (1) Letak, luas dan keadaan umum lokasi penelitian (2) Data kondisi areal dan kondisi potensi hutan gambut di areal penelitian
3.4 Prosedur Pengumpulan Data di Lapangan Penelitian ini dilakukan di areal yang belum pernah ditebang (virgin forest) dan areal yang sama tetapi setelah dilakukan pemanenan kayu. Luas lokasi yang akan diukur terdiri dari 4 petak ukur contoh yang masing-masing luasnya 1 ha pada areal sebelum dilakukan pemanenan kayu dan 4 petak ukur contoh pada petak ukur contoh yang sama dengan di atas tetapi sesudah dilakukan pemanenan kayu.
12
Prosedur pengumpulan data yang dilakukan di lapangan, yaitu : 1.
Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan sistem jalur dengan membuat petak ukur sebanyak 25 petak dengan ukuran 20 m x 20 m pada setiap petak ukur contoh yang luasnya 100 m x 100 m.
100 m
20 m
10 m
100 m Gambar 1 PCP pengukuran untuk tumbuhan bawah dan pohon.
Keterangan : : Batas jalur : Jalur inventarisasi : Plot ukur pohon berukuran 20 m x 20 m sebanyak 25 petak dalam 1 petak ukur contoh (1 ha)
2.
Pengambilan data pohon dilakukan dengan membuat petak ukur 20m x 20m pada jalur yang telah dibuat sebanyak 25 petak dalam 1 ha. Kemudian dilakukan pengukuran dimensi pohon, yaitu pengukuran diameter dan
13
tinggi bebas cabangnya (Tbc) pohon pada setiap petak ukur yang dibuat. Pohon yang diukur adalah pohon yang berdiameter ≥ 5 cm. 3.
Pohon-pohon yang ditebang dalam ke-empat petak ukur contoh diukur diameter setinggi dada dan volume total pohon tersebut, yang terdiri dari : -
Volume batang bebas cabang,
-
Volume tunggak,
-
Volume batang utama setelah cabang utama (diameter cabang yang diukur ≥ 5 cm), dan
4.
Volume batang cabang pohon (diameter batang yang diukur ≥ 5 cm).
Melakukan tiga kali pengambilan sampel bagian pohon pada tiap jenisnya berupa bagian kecil dari batang dan cabang pohon, yang terdiri dari masing-masing dua buah sub sampel dari batang dan cabang pohon. (1) Batang. Pohon yang telah ditebang atau roboh diambil contoh dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm. Gambar dari sub sampel batang dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Pengambilan contoh uji batang.
(2) Cabang. Contoh uji cabang diambil dengan memotong cabang pohon yang telah ditebang atau roboh. Contoh uji diambil dengan memotong melintang pada bagian pangkal cabang dengan ketebalan ± 5 cm.
14
Gambar 3 Pengambilan contoh uji cabang. 5.
Setelah penebangan selesai dilakukan inventarisasi dimensi pohon berdiameter ≥ 5 cm pada tegakan tinggal di ke-empat petak ukur contoh.
3.5 Pengolahan Data 3.5.1 Kadar Air Penentuan kadar air batang dan cabang dilakukan dengan membuat bagian-bagian kecil sebesar batang korek api dan dioven pada suhu 80°C selama 48 jam. Setelah kering bagian-bagian tersebut dibuat serbuk dengan menggunakan penggilingan dan disaring dengan alat saring dengan ukuran 40-60 mesh. Perhitungan persen kadar air menggunakan rumus : %KA =
............................(Haygreen dan Bowyer 1982)
dimana : BBc = Berat Basah Contoh (kg) BKc = Berat Kering Contoh (kg) %KA = persen Kadar Air Persen kadar air (%KA) yang diperoleh dari masing-masing sampel batang dan cabang digunakan untuk menghitung berat kering biomassa total plot dengan rumus berat kering Haygreen dan Bowyer (1982) berikut : BK =
................................(Haygreen dan Bowyer 1982)
dimana : BK = Berat Kering (kg) BB = Berat Basah (kg)
%KA = persen Kadar Air
15
3.5.2 Berat jenis Untuk mengetahui biomasa dengan pendekatan volume suatu jenis pohon perlu diketahui berat jenis kayu. Berat jenis kayu diperoleh dengan pengujian sampel kayu di laboratorium. Tiap jenis pohon masing-masing diambil sampel bagian batang dan cabang dengan dimensi 2 cm x 2 cm x 2 cm berdasarkan American Society for Testing Material (ASTM) D 134. Penentuan berat jenis kayu dilakukan dengan tahap sebagai berikut : 1.
Setiap sampel kayu ditimbang berat basahnya.
2.
Setelah ditimbang, sampel dikeringkan dalam oven bersuhu ±105°C selama 24 jam.
3.
Setelah kering tanur ditimbang berat sampel kayu.
4.
Pengukuran volume sampel kayu. Berat jenis kayu dihitung dengan rumus sebagai berikut : Berat jenis kayu =
Massa kering tanur ................. (Ginoga, 1974) Volume kering tanur
3.5.3 Penentuan Kadar Zat Terbang Prinsip penetapan kadar zat terbang adalah menguapkan bahan yang tidak termasuk air dengan menggunakan energi panas. Bagian pohon yang digunakan dalam penentuan kadar zat terbang adalah tumbuhan bawah, cabang dan batang. Prosedur penentuan zat terbang yang digunakan berdasarkan American Society for Testing Material (ASTM) D 5832-98 adalah sebagai berikut : 1. Cawan porselen diisi contoh uji berupa serbuk sebanyak ± 2 gr, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya. 2. Contoh uji dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 950°C selama 2 menit. Kemudian cawan berisi contoh uji tersebut didinginkan dalam desikator dan selanjutnya ditimbang. Kadar zat terbang dinyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut : Kadar Zat Terbang =
16
3.5.4 Penentuan Kadar Abu Prinsip penetapan kadar abu adalah menentukan jumlah abu yang tertinggal (mineral yang tidak dapat menguap) dengan membakar serbuk menjadi abu dengan menggunakan energi panas. Bagian pohon yang digunakan dalam penentuan kadar abu adalah batang, cabang dan tumbuhan bawah. Prosedur penentuan kadar abu yang digunakan berdasarkan ASTM D 2866-94 adalah sebagai berikut : 1. Sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 750°C selama 6 jam, 2. Selanjutnya didinginkan di dalam desikator dan kemudian ditimbang untuk diketahui beratnya. Kadar abu dinyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut : Kadar Abu =
3.5.5 Penentuan Kadar Karbon Penentuan kadar karbon yang dilakukan adalah penentuan kadar karbon tetap bahan yang telah diarangkan. Penentuan kadar karbon tetap yang digunakan adalah berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995 adalah sebagai berikut : Kadar Karbon = 100% - Kadar Zat Terbang – Kadar Abu
3.6 Analisis Data Metode analisis data yang digunakan adalah : 1. Menggunakan persamaan Allometrik yang dibuat dengan mencari korelasi yang terbaik antar dimensi pohon (berupa diameter dan atau tinggi) dengan biomassanya. Rumus yang digunakan mengacu pada Brown (1997), yaitu : a. b.
= "# untuk model pangkat atau
= " + %# + &# ' untuk model polynominal.
dimana : Y = berat kering biomassa per pohon (kg), D = diameter setinggi dada (130cm),
17
a, b dan c merupakan konstanta. 2. Analisis deskriptif atau penyajian dalam bentuk gambar (histogram, diagram batang dan lain- lain) dan untuk mengetahui perbedaan kadar karbon tetap (fixed carbon) antar pohon dilakukan analisis statistik yaitu uji beda nilai tengah menggunakan uji t. Adapun parameter yang diuji adalah : a. Perbedaan berat karbon sebelum dilakukan pemanenan sesudah dilakukan pemanenan. b. Perbedaan kadar karbon pada tiap jenis pohon. Rumus yang digunakan adalah (Walpole 1995) : t hitung =
()* )* + ,-₀
/(0+ /2₁, (0++ /2₂,
dimana : t hitung
=
Beda nilai tengah
* ₁
=
Rataan kadar karbon bagian pohon ke-1
₂ 5
=
Rataan kadar karbon bagian pohon ke-2
d₀
=
Selisih nilai beda tengah populasi = 0
S²₁
=
Ragam bagian pohon ke-1
S²₂
=
Ragam bagian pohon ke-2
n₁
=
Jumlah contoh bagian pohon ke-1
n₂
=
Jumlah contoh bagian pohon ke-2
