KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KEAWETAN KAYU JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan 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 karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Teguh Aribowo NIM E24110052
ABSTRAK TEGUH ARIBOWO. Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat TumbuhTerpadatkan. Dibimbing oleh IMAM WAHYUDI. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun yang diawetkan dengan campuran boraks-natrium karbonat berkonsentrasi 2% dengan metode rendaman panas selama 5 jam dan langsung dipadatkan (densifikasi). Densifikasi dilakukan dengan mesin kempabersuhu 150ºC dan tekanan 20 MPa dengan target pengurangan tebal sebesar 50% dari ukuran awalnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum karakteristik sifat fisis dan keawetan kayu terpadatkan lebih baik dibandingkan dengan konrol dan kayu yang hanya diberi perlakuan pengawetan, kecuali pengembangan tebalnya. Kerapatan kayu, berat jenis, dan keawetan kayu secara berurutan meningkat sebesar 64.20, 68.62, dan 59.44%. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa umur pohon mempunyai pengaruh yang penting terhadap proses pemadatan. Kerapatan, berat jenis, dan pengembangan tebal kayu terpadatkan umur 6 tahun lebih baik dibandingkan dengan 7 tahun, namun tingkat keawetan kayu terpadatkan umur 7 tahun lebih baik dibandingkan dengan 6 tahun. Kata kunci: jati cepat tumbuh, pemadatan, pengawetan, sifat fisis, Tectona grandis.
ABSTRACT TEGUH ARIBOWO. Physical Properties and Durability Characteristic of Densified Fast Growing Teak (Tectona grandis L.f) Wood. Supervised by IMAM WAHYUDI. Physical properties and durability characteristic of 6 and 7 year-old of densified fast growing teak wood have been investigated, and compared to those of control and preservative-treated only. Hot soaking method within 2% of boraxsodium carbonic solution for 5 hours was applied, while densification was conducted by hot-pressingat 150ºC of temperature and 20 MPa of pressure with thickness decreasing target was 50% from the initial size. The result shows that in general physical properties and durability characteristics of densified wood are better than those of control and preservative treatment, except for the thickness swelling. Wood density, specific gravity, and durability increases of 64.02, 68.62, and 59.44%, respectively. Result shows that tree age has also important effect on densification. Density, specific gravity, and thickness swelling of the 6 year-old densified wood are better than those of 7 year-old, but wood durability of the 7 year-old densified wood are better than those of 6 year-old. Keyword: densification, fast growing teak, physical properties, preservation, Tectona grandis.
KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KEAWETAN KAYU JATI (Tectona grandis L.f.) CEPAT TUMBUH TERPADATKAN
TEGUH ARIBOWO
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
$$ ' ! "'
!#!"#' #'""' '%# '&$'#' ' #' $ $ ! # '
'
$'! % '
' $ $"'
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Agustus 2015 ini ialah peningkatan mutu kayu, dengan judul Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan. Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Imam Wahyudi selaku pembimbing, Dr. Upik Rosalina W., DEA sebagai penguji, dan Dr. Trisna Priadi, MEngSc. sebagai ketua sidang. Ungkapan yang sama juga penulis sampaikan kepada ayah, ibu, dan seluruh keluarga, serta teman teman tercinta atas segala doa dan dukungannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2016 Teguh Aribowo
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur
2
Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
5
Retensi dan Penetrasi
5
Kerapatan
6
Berat Jenis
7
Pengembangan Tebal
8
Keawetan Kayu
9
SIMPULAN DAN SARAN
10
Simpulan
10
Saran
11
DAFTAR PUSTAKA
11
LAMPIRAN
13
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL 1 Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi 2 Kriteria penilaian keawetan kayu dari serangan rayap tanah
3 5
DAFTAR GAMBAR 3 Posisi penguburan (a dan b), dan proporsi sampel uji saat dikubur (c) 4 Rata-rata retensi (a) dan penetrasi (b) kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun 5 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) 6 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) 7 Rata-rata pengembangan tebal kayuJati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) 8 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) 9 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diuji kubur selama tiga bulan
5 6 7 7 8 9 10
DAFTAR LAMPIRAN 1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun 2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun 3 Rata-rata nilai pengembangan tebaldan persen kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun
13 13 13
PENDAHULUAN Latar Belakang Jati (Tectona grandis L.f.) merupakan salah satu jenis kayu mewah yang banyak digunakan untuk memproduksi mebel dan furnitur. Ketersediaan kayu jati di pasar terutama yang berasal dari tegakan tua semakin terbatas. Menurut Achdiawan & Puntodewo (2011), sekitar 80% dari kayu jati yang digunakan oleh industri furnitur skala kecil-menengah (UKM) saat ini berasal dari hutan rakyat, dimana pohon biasanya ditebang pada umur 6 tahun atau bahkan kurang. Karena diameter batangnya cepat besar, tanaman jati yang demikian lebih dikenal dengan nama jati unggul atau jati cepat tumbuh. Akhir-akhir ini sebagian besar pengusaha mebel dan furnitur jati di pulau Jawa telah menggunakan kayu jati cepat tumbuh sebagai bahan baku. Bahkan menurut Yovi et al. (2013), lebih dari 90% industri furnitur yang ada di Jepara telah memanfaatkannya. Kayu jati tersebut diperoleh dari hutan tanaman yang dikembangkan oleh masyarakat menggunakan bibit unggul dengan daur 5-7 tahun. Menurut Wahyudi et al. (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 4 dan 5 tahun asal Jawa Barat secara umum kurang kuat, kurang awet dan kurang stabil. Oleh karena itu sebelum digunakan kualitas kayu jati tersebut harus ditingkatkan. Peningkatan kualitas kayu dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti pengeringan, pengawetan, hingga memodifikasi kayu baik secara kimiawi atau hanya dengan menggunakan kempa panas (Hill 2006). Kegiatan-kegiatan tersebut biasanya dilakukan secara terpisah. Hasil penelitian Danuwihardi (2015) menggunakan kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun asal Jawa Barat menunjukkan bahwa setelah diawetkan dan dipadatkan kerapatan kayu tersebut meningkat sebesar 67.92%, sedangkan keawetannya meningkat 6.90%. Keterawetan kayu tergolong sedang dengan nilai retensi sebesar 19.55 kgm-3 dan penetrasi 2.30 cm. Menurut Bowyer et al. (2003), sifat dan karakteristik kayu bervariasi menurut umur pohon. Semakin tua umur pohon, kayu yang dihasilkan ditenggarai memiliki karakteristik yang lebih baik. Mengingat potensi kayu jati cepat tumbuh yang demikian akan berlimpah di tahun-tahun mendatang, penelitian tentang pengaruh umur terhadap tingkat keawetan kayu terpadatkan perlu dilakukan, disamping pengaruhnya terhadap sifat fisisnya.
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakteristik sifat fisis dan tingkat keawetan kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah diawetkan dan langsung dipadatkan (terdensifikasi), dan membandingkannya dengan kayu sejenis tanpa perlakuan (kontrol), kayu sejenis yang hanya diawetkan, dan dengan hasil-hasil penelitian terdahulu.
2 Manfaat Penelitian Penelitian ini akan menambah informasi tentang sifat-sifat kayu jati cepat tumbuh terpadatkan.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian dilakukan dari Agustus sampai Desember 2015 di Laboratorium Sifat Dasar Kayu dan Workshop Pengerjaan Kayu, Divisi Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor; serta di Aboretum Fakultas Kehutanan IPB. Bahan Bahan utama yang digunakan berupa 3 buah log kayu jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun panjang 200 cm dari bagian pangkal batang 3 pohon yang berbeda, boraks, natrium karbonat, serbuk kunyit, alkohol 96%, HCl dan asam salisilat. Alat Alat-alat yang digunakan terdiri dari gergaji, kaliper, timbangan digital, oven, desikator, kempa panas, kompor dan drum (untuk perebusan kayu), ganjal besi setebal 2 cm dan moisture meter. Prosedur Penelitian dan Analisis Data Persiapan contoh uji Setiap log digergaji menjadi papan dengan ketebalan 5 cm kemudian dikeringudarakan. Setelah kering udara, dari setiap log dipilih satu lembar papan tangensial yang bebas cacat. Papan tersebut dipotong untuk menghasilkan 2 macam sortimen, yaitu A (2 cm x 2 cm x 45 cm), dan B (4 cm x 2 cm x 45 cm). Sortimen A untuk kontrol (1) dan untuk perlakuan pengawetan tanpa dipadatkan (2), sedangkan sortimen B untuk perlakuan pengawetan dan dipadatkan atau diistilahkan dengan densifikasi (3). Dengan demikian total jumlah sampel yang diuji ada sebanyak 3 papan (log) x 2 umur x 3 perlakuan, atau 18 sampel. Uji penetrasi dan retensi diwakili oleh 12 buah sampel, masing-masing umur diwakili oleh 6 buah sampel yang terdiri dari 3 buah sortimen A dan B. Persiapan bahan pengawet dan larutan uji penetrasi Larutanbahan pengawet yang digunakan adalah campuran boraks dan natrium karbonat dengan perbandingan 2:1 (b/b) dengan konsentrasi 2%. Larutanuji penetrasi boron terdiri dari pereaksi A dan B (AWPA A3-77 1997). Pereaksi A terdiri dari campuran 10 g serbuk kunyit dalam 100 ml alkohol 96%, sedangkan pereaksi B terdiri dari campuran 20 ml HCl yang dijenuhkan dalam asam salisilat dalam 80 ml alkohol.
3 Proses pengawetan kayu Pengawetan kayu dilakukan dengan metode rendaman panas. Sebelum diawetkan, contoh uji diukur dimensinya dan ditimbang, serta dihitung kadar airnya menggunakan moisture meter. Sampel uji kemudian ditumpuk rapi di dalam drum yang diletakkan di atas kompor dan diberikan pemberat, lalu ditambahkan larutan bahan pengawet ke dalam drum hingga sampel uji terendam. Kompor kemudian dinyalakan selama 5 jam. Setelah lima jam, sampel uji diangkat dan ditiriskan, kemudian ditimbang untuk menghitung nilai retensi. Setelah ditimbang, contoh uji dikeringudarakan untuk uji penetrasi. Retensi dihitung dengan persamaan:
Keterangan: R = Retensi (kgm-3) B0 = Berat kayu sebelum diawetkan (kg) B1 = Berat kayu setelah diawetkan (kg) V = Volume kayu yang diawetkan (m3) K = Konsentrasi bahan pengawet yang digunakan (%)
Tahapan pengukuran penetrasi adalah sebagai berikut: sampel uji hasil pengawetan yang telah dalam kondisi kering udara dipotong dua. Terhadap bidang potong disemprotkan pereaksi A lalu didiamkan 5 menit, baru kemudian disemprotkan pereaksi B. Adanya boron ditandai dengan terjadinya perubahan warna dari kuning menjadi merah. Dalamnya penetrasi dihitung dengan cara ukur dimensi atau persentase sebagai berikut: ∑
................... (ukur dimensi)
Keterangan: Xp = Penetrasi (cm) n = Banyaknya titik pengukuran Xi = Penetrasi pada masing-masing titik pengukuran (cm) {1,2,3,4,…n}
…………… (persentase) Keterangan: P = Penetrasi (%) a = Luas daerah yang dimasuki boron/yang berwarna merah (cm2) A = Luas penampang kayu (cm2)
Berdasarkan nilai penetrasi yang diperoleh dapat diketahui status keterawetan kayu sebagaimana Tabel 1. Tabel 1. Klasifikasi keterawetan kayu berdasarkan tingkat penetrasi Kelas Mudah Sedang Sukar Sangat Sukar Sumber: Smith & Tamblyin (1970)
Penetrasi (%) >90 50-90 10-50 <10
4 Proses densifikasi kayu Densifikasi kayu dilakukan dengan mesin kempa panas. Sampel uji hasil proses pengawetan dalam kondisi panas langsung dikempa dengan suhu 150°C dan tekanan 20 MPa. Target pengurangan tebal adalah sebesar 50% dari ukuran awal. Setelah mencapai target ketebalan, mesin kempa dimatikan, namun sampel uji tetap berada dibawah tekanan kempa selama satu malam. Uji kerapatan dan berat jenis Kayu kontrol, kayu yang hanya diawetkan, dan yang didensifikasi dipotong menjadi contoh uji dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 2 cm. Setelah berat dan volume awalnya ditimbang dan diukur, contoh uji dikeringtanurkan dalam oven (103±2)˚C hingga konstan, baru kemudian ditimbang untuk memperoleh berat keringtanurnya. Kerapatan dan berat jenis dihitung dengan persamaan:
Keterangan : ρ = Kerapatan kayu kering udara (g/cm3) BJ = Berat jenis kayu B0 = Berat kayu kondisi kering udara (g) BKT = Berat kayu kondisi kering tanur (g) V0 = Volume kayu kondisi kering udara (cm3)
Uji pengembangan tebal Kayu kontrol, yang hanya diawetkan, serta yang didensifikasi dipotong menjadi contoh uji dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 5 cm. Setelah tebal awalnya diukur, contoh uji kemudian direndam dalam air selama 24 jam. Setelah ditiriskan, tebal contoh uji kemudian diukur kembali. Pengembangan tebal dihitung dengan persamaan: Keterangan : PT = Pengembangan tebal kayu (%) T1 = Tebal contoh uji setelah direndam (cm) T0 = Tebal contoh uji sebelum direndam (cm)
Uji kubur (Grave yard test) Kayu kontrol, yang hanya diawetkan, dan yang didensifikasi kemudian dievaluasi tingkat keawetannya terhadap serangan faktor perusak. Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode grave yard test dengan mengubur contoh uji secara vertikal sedalam 25 cm dengan jarak antar sampel 30 cm x 60 cm (Gambar 1), selama tiga bulan. Setelah tiga bulan, sampel uji diangkat, lalu dibersihkan dan dikeringtanurkan. Sebelum dikeringtanurkan, kondisi contoh uji setelah penguburan juga didokumentasi. Parameter yang diukur adalah persen kehilangan berat. Tingkat keawetan kayu dinilai sebagaimana Tabel 2.
5
a
b
c
Gambar 1 Posisi penguburan (a dan b), dan proporsi sampel uji saat dikubur (c) Tabel 2 Kriteria penilaian keawetan kayu dari serangan rayap tanah Nilai Keawetan 10 9 8 7 6 4 0
Kondisi Serangan Tidak ada serangan; ada 1-2 gigitan rayap Gigitan ≤ 3% melintang contoh uji 3% < gerekan ≤ 10% melintang contoh uji 10% < gerekan ≤ 30% melintang contoh uji 30% < gerekan ≤ 50% melintang contoh uji 50% < gerekan ≤ 70% melintang contoh uji Rusak > 70% melintang contoh uji
Sumber: ASTM D 1758-02 (2002)
Analisis data Data dianalisis dengan program Microsoft Excel 2007 untuk memperoleh nilai rata-rata dan simpangan baku. Data kemudian disajikan dalam bentuk grafik.
HASIL DAN PEMBAHASAN Retensi dan Penetrasi Banyaknya bahan pengawet yang tertinggal di dalam kayu (retensi) dan dalamnya bahan pengawet masuk ke dalam kayu (penetrasi) terkait dengan tingkat keterawetan kayu itu sendiri. Semakin tinggi keterawetannya, maka semakin mudah pula bahan pengawet masuk ke dalam kayu. Keterawetan kayu ditentukan oleh porositas dan permeabilitas kayu. Kayukayu yang lebih porous dan lebih permeabel pada umumnya memiliki keterawetan yang tinggi (lebih mudah dimasuki bahan pengawet), dan sebagai akibatnya berpeluang memiliki retensi yang lebih banyak. Menurut Martawijaya (1996), penetrasi sangat dipengaruhi oleh keberadaan zat-zat penghambat yang ada di dalam rongga sel terutama pori-pori kayu seperti tilosis dan endapan berwarna, umur pohon, dan posisi kayu dalam batang; sedangkan retensinya ditentukan oleh kandungan zat ekstraktif dan reaktifitas bahan pengawet itu sendiri. Rata-rata nilai retensi dan penetrasi disajikan pada Gambar 2.
6 80
2.13 1.63
1.80
Penetrasi %
Retensi kg m-3
2.40
1.20 0.60 0.00
74.33
66.75
60 40 20 0
6 Tahun
7 tahun
6 Tahun
7 Tahun
A B Gambar 2 Rata-rata retensi (A) dan penetrasi (B) kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai retensi pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 2.13 kg m-3, sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 1.63kg m-3. Rata-rata penetrasi pada kayu yang berumur 6 tahun 74.33%, sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 66.75%. Berdasarkan klasifikasi keterawetan kayu menurut Smith & Tamblyin (1970) maka kayu jati cepat tumbuh yang diteliti memiliki tingkat keterawetan sedang. Hasil penelitian ini berbeda dibandingkan dengan Danuwihardi (2015). Menurut Danuwihardi (2015),kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun yang diawetkan dengan boron dan natrium karbonat memiliki rata-rata retensi sebesar 19.55 kgm-3 dan rata-rata penetrasi sebesar 80%. Hal ini mengindikasikan bahwa retensi dan penetrasi bahan pengawet juga dipengaruhi oleh umur kayu. Sifat Fisis Kayu Kerapatan Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai kerapatan kayu kontrol baik yang berumur 6 maupun 7 tahun sebesar 0.57 g cm-3 (Gambar 3). Setelah diawetkan, kerapatan kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan diawetkan dan dipadatkan (densifikasi) mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata pengurangan nilai kerapatan pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 3.50% (menjadi 0.55 g cm-3), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 7.01% (menjadi 0.53 g cm-3). Rata-rata peningkatan nilai kerapatanpada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 73.68% (menjadi 0.99 g cm-3), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 54.38% (menjadi 0.88 g cm-3). Peningkatan nilai kerapatan kayu akibat perlakuan pemadatan disebabkan oleh berkurangnya porsi rongga dan porsi volume kayu sementara berat kayu tidak berubah secara signifikan, sehingga kayu menjadi lebih padat. Hal ini diperkuat oleh Arinana & Diba (2009). Sementara itu, penurunan kerapatan kayu akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh peningkatan volume kayu pada saat proses perebusan (kayu mengembang), sedangkan peningkatan berat kayu sangat kecil, yang ditunjukkan oleh rendahnya nilai retensi.
7 0.99
Kerapatan (g cm-3)
1.00
0.88
0.75 0.57
0.55
0.57
6A
7K
0.53
0.50 0.25 0.00 6K
6P
7P
7A
Gambar 3 Rata-rata kerapatan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K =kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan Danuwihardi (2015). Menurut yang bersangkutan, peningkatan nilai kerapatan kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun akibat dipadatkan mencapai 67.92% dibandingkan kontrolnya. Berat Jenis Rata-rata berat jenis (BJ) kayu hasil penelitian disajikan pada Gambar 4. Hasil penelitian menunjukkan bahwa BJ kayu kontrol baik yang berumur 6 maupun 7 tahun adalah sama, yakni sebesar 0.51. Sama seperti kerapatan, setelah diawetkan BJ kayu cenderung berkurang, sedangkan perlakuan densifikasi mengakibatkan terjadinya peningkatan. Rata-rata pengurangan nilai BJ pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 5.88% (menjadi 0.48), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 9.85% (menjadi 0.46). Rata-rata peningkatan nilai BJ pada kayu yang berumur 6 tahun sebesar 76.47% (menjadi 0.90), sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun 60.78% (menjadi 0.82). 1.00
0.90
Berat Jenis
0.82 0.75 0.51 0.50
0.48
0.51
6A
7K
0.46
0.25 0.00 6K
6P
7P
7A
Gambar 4 Rata-rata BJ kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) Berkurangnya nilai BJ kayu akibat perlakuan pengawetan disebabkan oleh perubahan kondisi sampel uji. Akibat perebusan, kayu mengembang (volumenya bertambah) sedangkan berat kayu berkurang akibat terlarutnya hemiselulosa dan bahan-bahan ekstraktif. Berkurangnya berat kayu dan bertambahnya volume mengakibatkan nilai BJ kayu menjadi semakin rendah. Hal ini sesuai dengan Bowyer et al. (2003); Shmulsky & Jones (2011).
8 Peningkatan nilai BJ kayu akibat perlakuan pemadatan juga terkait dengan berkurangnya porsi ronggasel sedangkan massa kayu tidak berubah secara signifikan sehingga kayu menjadi lebih padat. Kayu yang lebih padat cenderung memiliki nilai BJ yang lebih tinggi. Hasil penelitian ini juga berbeda dibandingkan dengan Nestri (2014). Menurut Nestri (2014), kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun memiliki peningkatan berat jenis sebesar 82.22%. Berdasarkan Gambar 3 dan 4 diketahui bahwa rata-rata nilai kerapatan dan BJ kayu jati umur 7 tahun setelah perlakuan lebih rendah dibandingkan kerapatan dan BJ kayu umur 6 tahun. Hal ini membuktikan bahwa perlakuan yang diterapkan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun. Fenomena ini mengindikasikan bahwa meskipun jenis kayunya sama, masih terdapat keragaman yang mengakibatkan terjadinya perbedaan. Keragaman yang ada diduga terkait dengan kandungan kimiawi dan struktur organisasi penyusunan sel-sel penyusun kayu sebagaimana Zobel & Buijtenen (1996); Bowyer et al. (2003); Shmulsky & Jones (2011).
Pengembangan Tebal (%)
Pengembangan tebal Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata nilai pengembangan tebal kayu kontrol baik yang berumur 6 maupun 7 tahun lebih rendah dibandingkan kayu yang hasil perlakuan. Kayu terpadatkan memiliki rata-rata nilai pengembangan tebal tertinggi (Gambar 5). Hal ini sesuai dengan Blomberg (2006); Darwis (2008) yang menyatakan bahwa kayu-kayu terpadatkan memiliki kemampuan yang lebih besar untuk kembali ke bentuk semula apabila terbebas dari tekanan yang ada, terutama bila fiksasi yang ada belum sempurna. Hasil penelitian juga memperlihatkan bahwa rata-rata pengembangan tebal pada kayu terpadatkan yang berumur 6 tahun lebih rendah dibandingkan dengan yang berumur 7 tahun. Hal ini lebih memperkuat dugaan bahwa perlakuan yang diberikan lebih cocok untuk kayu yang berumur 6 tahun. 45
40.35
30
24.23
15 0.93
1.58
0.96
6A
7K
1.46
0 6K
6P
7P
7A
Gambar 5 Rata-rata pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun(K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) Kayu-kayu yang hanya diawetkan memiliki rata-rata nilai pengembangan tebal yang tidak berarti, yaitu 1.58% pada kayu yang berumur 6 tahun dan 1.46% pada kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata pengembangan tebal pada kayu
9 terpadatkan umur 6 tahun sebesar 24.33%, sedangkan pada kayu terpadatkan umur 7 tahun sebesar 40.33%. Keawetan Kayu Persentase kehilangan berat Semakin kecil pengurangan berat contoh uji dan semakin sedikit kerusakan pada kayu berarti semakin tinggi tingkat keawetan kayu, atau semakin efektif proses pengawet yang diterapkan. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa rata-rata kehilangan berat sampel kayu terpadatkan lebih rendah daripada kehilangan berat sampel kayu kontrol maupun yang hanya diawetkan (Gambar 6). Kayu yang berumur 6 tahun secara umum memiliki rata-rata kehilangan berat yang lebih tinggi dibandingkan kayu yang berumur 7 tahun. Rata-rata kehilangan berat kayu kontrol, kayu yang hanya diawetkan, dan kayu terpadatkan pada umur 6 tahun berturut-turut adalah 30.81, 32.31, dan 8.77%; sedangkan pada kayu yang berumur 7 tahun berturut-turut adalah 9.41% (kontrol), 29.71% (hanya diawetkan), dan 4.95% (terpadatkan). Tingginya rata-rata kehilangan berat akibat perlakuan pengawetan yang lebih besar dari kayu kontrol, menandakan bahwa metode pengawetan yang diterapkan belum optimum. Selain retensi bahan pengawetnya yang rendah dan sifat senyawa boron yang mudah tercuci, proses perebusan diduga turut berkontribusi menghilangkan zat ekstraktif yang ada. Secara umum diketahui bahwa hasil penelitian ini berbeda dibandingkan dengan Danuwihardi (2015). Menurut yang bersangkutan, rata-rata kehilangan berat kayu jati cepat tumbuh umur 5 tahun dengan perlakuan pengawetan yang sama mencapai 31.36%, sedangkan rata-rata kehilangan berat kayu kontrolnya 38.26%. Salah satu faktor penyebab perbedaan ini adalah akibat perbedaan kadar zat ekstraktif yang terkandung dalam kayu. 40
% Kehilangan Berat
30.81
32.31 29.71
30
20
8.77
10
9.41 4.95
0 6K
6A
6P
7K
7A
7P
Gambar 6 Rata-rata kehilangan berat kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan) Berdasarkan kriteria keawetan kayu sebagaimana pada Tabel 2, hasil penelitian (Gambar 7) memperlihatkan adanya keragaman. Pada kayu yang
10 berumur 6 tahun, sampel kontrol dan sampel yang hanya diawetkan memiliki nilai keawetan 6, sedangkan sampel kayu terpadatkan memiliki nilai7. Pada kayu yang berumur 7 tahun, sampel kontrol memiliki nilai 10, sampel yang hanya diawetkan memiliki nilai 4, dan pada kayu terpadatkan memiliki nilai 7.
6-K
7-K
6-P
7-P
6-A
7-A
Gambar 7 Keragaan kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun setelah uji kubur selama 3 bulan (K = kontrol, A = diawetkan, dan P = dipadatkan)
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kayu jati cepat tumbuh terpadatkan lebih baik dalam hal kerapatan dan BJ kayu serta keawetannya dibandingkan kayu kontrol maupun kayu yang hanya diawetkan. Dibandingkan kayu terpadatkan umur 7 tahun, kayu terpadatkan umur 6 tahun memiliki kerapatan dan BJ kayu, serta pengembangan tebal yang lebih
11 baik. Persentase kehilangan beratnya lebih tinggi, namun keduanya memiliki nilai keawetannya yang tidak berbeda. Saran Penggunaan kayu jati cepat tumbuh umur 6 tahun harus diikuti dengan penerapan metode pengawetan yang lebih tepat, sedangkan penggunaan kayu jati umur 7 tahun harus diikuti dengan penerapan teknik peningkatan mutu yang lebih mampu meningkatkan sifat fisiknya. Pengaruh perebusan terhadap perubahan struktur anatomi dan kandungan kimiawi kayu, sertaalasan mengapa perlakuan densifikasi yang diterapkan pada penelitian ini lebih cocok untuk kayu jati cepat tumbuh yang berumur 6 tahun khususnya dalam hal peningkatan kerapatan dan BJ kayu serta pengembangan tebalnya perlu diteliti lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA Achdiawan R dan A Puntodewo. 2011. Livelihood of furniture producers in Jepara. Unpublished project report: Mahagony and Teak furniture: Action research to improve value change efficiency and enhance livelihood (PST/2007/119). Australian Center for International Agricultural Research. Canberra (AU). Arinana dan F Diba. 2009. Kualitas kayu pulai (Alstonia scholaris) terdensifikasi (sifat fisis, mekanis, dan keawetan). Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan Vol. 2 (2): 78-88. ASTM D 1758-02. 2002. Standard Testing Method of Evaluating Wood Preservatives by Field Test with Stakes. Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia, US. AWPA A3-77. 1997. Books of Standard. (Includes standards on preservatives, treatments, methods of analysis, and inspection.). Granbury: AWPA. Blomberg J. 2006. Mechanical and Physical Properties of Semi-Isostatically Densified Wood. Lulea (SWE): Lulea University of Technology. Bowyer JL, R Shmulsky, JG Haygreen. 2003. Forest Products and Wood Science: An Introduction. 4-th Edition. Black Well Publishing. Danuwihardi N. 2015. Kerapatan dan keawetan kayu jati (Tectona grandis L.f.) unggul nusantara terdensifikasi. [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan. Darwis A. 2008. Fisika kayu agathis dan gmelina terpadatkann pada arah radial serta observasi strukur anatominya. [Thesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan. Hill C. 2006. Wood Modification, Chemical, Thermal and Other Processes. School of Agricultural and Forest Science. University of Wales. Bangor. MartawijayaA. 1996. Keawetan kayu dan berbagai faktor yang mempengaruhinya. Petunjuk Teknis. Bogor (ID): Pusat Litbang Hasil Hutan dan Sosek Kehutanan. Nestri AP. 2014. Pengaruh densifikasi terhadap sifat fisis dan sifat mekanis kayu jati (Tectona grandis L.f.) cepat tumbuh.[Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tidak Diterbitkan.
12 Shmulsky R dan PD Jones. 2011. Forest Products and Wood Science: An Introduction. 6-th Edition. Black Well Publishing. Smith DMR dan N Tamblyin. 1970.Purpose scheme for international standard test for the resistence of timber to impregnation with preservative. Ministry of Technology. Forest Product Research Laboratory. New Zealand. Wahyudi I, T Priadi, IS Rahayu. 2014. Karakteristik dan sifat-sifat dasar kayu Jati Unggul Nusantara umur 4 dan 5 tahun asal Jawa Barat. JIPI Vol. 19 (1): 5056 Yovi EY, DR Nurrochmat, M Sidik. 2013. Domestic market of Jepara’s small scale wooden furniture industries: Its potential and barrier. Unpublished project report: Mahagony and Teak furniture: Action research to improve value change efficiency and enhance livelihood (PST/2007/119). Australian Center for International Agricultural Research. Canberra (AU). Zobel BJ dan JP Buijtenen. 1989. Wood Variation-Its Causes and Control. London (UK): Springer-Verlag.
13 Lampiran 1 Rata-rata nilai retensi dan penetrasi kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun Retensi (kg m-3)
Penetrasi (%)
6 tahun
2.13
74.33
7 tahun
1.63
66.75
Kode
Lampiran 2 Rata-rata nilai kerapatan dan berat jenis kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun Kerapatan (g cm-3)
Berat Jenis
6-kontrol
0,57
0,51
6-dipadatkan
0,99
0,90
6-diawetkan
0,55
0,48
7-kontrol
0,57
0,51
7-dipadatkan
0,88
0,82
7-diawetkan
0,53
0,46
Kode
Lampiran 3 Rata-rata nilai pengembangan tebal kayu Jati cepat tumbuh umur 6 dan 7 tahun Kode
Pengembangan Tebal (cm)
Kehilangan Berat (%)
6-kontrol
0,93
30,81
6-dipadatkan
24,23
32,31
6-diawetkan
1,58
8,77
7-kontrol
0,96
9,41
7-dipadatkan
40,35
29,71
7-diawetkan
1,46
4,95
14
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Rembang pada tanggal 14 September 1992 dari Ayah Purnawi dan Ibu Rumini. Penulis adalah putra kedua dari dua bersaudara. Tahun 2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Rembang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) jalur undangan dan diterima di Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) sebagai anggota Divisi Internal pada periode 2012/2013 dan anggota Kelompok Minat Teknologi Peningkatan Mutu Kayu 2013/2014. Selain itu aktif sebagai Pengurus Cabang Sylva Indonesia Fakultas Kehutanan IPB sebagai anggota Divisi KASTRAD (Kajian Strategi dan Advokasi). Penulis telah melaksanakan Praktik Pengenalan Ekosistem Hutan di jalur Papandayan-Sancang Timur pada tahun 2013, Praktik Pengelolaan Hutan di Hutan Pendidikan Gunung Walat, Sukabumi pada tahun 2014, dan Praktik Lapang Industri Kayu di CV. Omocha Toys, Bogor pada bulan Mei-Juli 2015. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan dari Institut Pertanian Bogor, penulis melakukan penelitian dan menyelesaikan skripsi yang berjudul “Karakteristik Sifat Fisis dan Keawetan Kayu Jati (Tectona grandis L.f.) Cepat Tumbuh Terpadatkan” dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Imam Wahyudi, MS.
