METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan pada lahan gambut milik masyarakat Desa Pelalawan, Kecamatan Pelalawan, Kabupaten Pelalawan,
Propinsi
Riau.
Penelitian dilakukan selama sepuluh bulan, yaitu dimulai pada bulan Agustus 2001- Mei 2002. Pengamatan dilakukan pada saat sebelum pembakaran, sesaat setelah pembakaran, tiga bulan dan enam bulan setelah pembakaran.
Variabel-variabel yang diamati
1. Vegetasi - Jumlah individu tumbuhan tingkat semai, pancang, tiang, pohon dan
tumbuhan bawah. - Pola sebaran individu tumbuhan
2.
Sifat Fisik Tanah - Bulk Density - Porositas dan penneabilitas - "Water Holding Cc~pc~city"
3.
Sifat Kimia Tanah -
pH Tanah
- Kandungan C-Organik, N total, P,
4.
5.
K,Ca, Mg dan Na, KTK
Sifat Biologi Tanah -
Total Mikroorganisme Tanah dau jumlah fungi
-
Respirasi Tanah
Kualitas Air -
Sifat Fisik Air : Wama, kekeruhan, padatan terlarut total
- Sifat Kimia Air : Alkalinitas total, BOD, COD, Sulfida, Klorida dan Sulfat
Bahan dan Alat Bahan Analisis vegetasi dan pengambilan contoh tanah : -
Alkohol70 %
- Kertas karton
-
Kertas koran
- Kantong plastik
-
Peta Areal Kerja Hutan
Analisis sifat-sifat tanah (fisik, kimia dan biologi tanah) :
-
Air destilata
- Larutan pewarna
-
K2Cr207 1N
- CuS04
-
& S o 4 pekat
-
-
Indikator ferroin 0.025 M
- Parafin cair
-
Larutan FeS04 0.5 N
- NaOHSO%
-
Larutan pengekstrak
- H3B04 4 %
-
Indikator Conway
- HCl 0.1 N
-
Larutan fisiologis
- Metil oranye
-
Media Nutrient Agar (NA)
- Fenolftalin
-
Media Martin Agar (MA)
- H20
-
KOH0.2N
Na2S04
Alat Analisis vegetasi dan pengambilan contoh tanah : -
Pita meter
- Tali rafia
-
Phi band
- Golok
-
Kompas
- Tally sheet
-
Alat ukur tinggi pohon
- Alat tulis menulis
-
King sampel
-
Tongkat ultur gambut
Analisis sifat-sifat tanah (fisik, kimia dan biologi) : -
Oven
-
-
Botol
- Mesin pengocok
Labu erlemeyer
- Timbangan
Pipet
- Labu Kjeldhal
-
-
'
pH meter
-
Gelas ukur
- Ruang asap
-
Lumpang porselen
- Labu ekstraksi
-
Tabung reaksi
- Alat ukur fotospektrum
-
Botol semprot
- Labu takar
-
Gelas piala
- Cawan petri
-
Autoklaf
- Api bunsen
-
Toples
- Beaker
Metode Pengarnbilan Contoh
Pengambilan contoh dilakukan dengan menggunakan metode purposive sampling. Adapun denah plot contoh penelitian dapat dilihat pada Gainbar 3.
Plot penelitian di lahan garnbut saprik -b
Saprik Plot 1
Saprik
Plot penelltian di lahan gambut hemik ol-,
Hemik Plot I
Hem~k Plot 2
Plot penelitian di lahan garnbut fibrik -b
Plot 2
Fibrik Plot I
Gambar 3. Denah Plot Contoh di Lokasi Penelitian
Metode Pengambilan Data Kegiatan yang dilakukan pada setiap plot sebelum pembakaran adalah penebasan seluruh vegetasi (slashing); pengukuran ketebalan, potensi dan kadar air bahan bakar; pengeringan bahan bakar; pengukuran suhu dan kelembaban udara; pengukuran kecepatan angin dan penentuan arah angin. Metode pembakaran dapat dilihat pada Gambar 4.
Keterangan: A, B, C, D : Pembakar I-, : Arah Angin : Arah Pembakaran : Kana1 sebagai sekat bakar
+
Gambar 4. Metode Pembakaran pada Setiap Plot (Saharjo, 1999)
Pengambilan Data Vegetasi Untuk mengetahui perubahan komposisi dan struktur vegetasi pada saat sebelum dan sesudah pembakaran maka dibuat petak contoh yang ben~kuran20 m
x 20 m (0,04 ha). Pada setiap petak contoh dibagi ke dalam sub petak dengan ukuran 5 m x 5 m (25 m2). Semua vegetasi dari tingkat semai sampai pohon serta tumbuhan bawah diidentifikasi jenisnya, se~-tadihitung jumlah individunya. Untuk keperluan ini maka ada beberapa kriteria yang dapat digunakan yaitu: semai merupakan permudaan setinggi 0 1,s m, pancang merupakan permudaan dengan tinggi 1,5 nl sampai anakan berdiameter 0 10 cm, tiang merupakan pohon muda berdiameter 10 cm - < 20 cm dan untuk tingkat pohon memiliki diameter 0 20 cm
(Kusmana dan Istomo, 1995). Untuk memperoleh data-data yang diperlukan, dalarn analisis vegetasi baik sebelum maupun sesudah pembakaran digunalcan metode pengambilan sampel acak terstratifikasi. llntuk jenis yang belum dikenal, nama ilmiahnya dibuat herbarium dan selanjutnya diidentifikasi di Herbarium Bogoriensis. Pembuatan herbarium dilakukan dengan cara tekhnik basah.
Pengambilan Data Tanah dan Air Pengambilan contoh tanah unti~ksifat fisik, kimia dan biologi masingmasing dilakukan sebelum pembakaran, sesaat setelah pembakaran, tiga bulan dan enam bulan setelah pembakaran. Tanah diambil pada kedalaman 0 - 10 cm.
Pen~ambilan sampel untuk sifat fisik tanah 1) Pengambilan tanah dilakukan pada lcedalaman 0 - 10 cm 2)
Pada setiap plot diambil tiga sampel tanah
3) Penentuan titik pengambilan dilakukan di dalain sub plot yang telah
ditentukan dan dilakukan pengukuran kedalaman gambut. 4) Pengambilan contoh tanah dilal
Meletakkan tabung silinder kedua di atas tabung silinder pertarna sampai tabung pertama mencapai jeluk yang diinginkan. Kemudian menggali tanah di sekeliling tabung silinder sehingga tabungtabung
itu dapat diambil secara bersama
dalam keadaan tetap
berhubungan. Menggerat tanah lebihan di sisi depan tabung silinder pertama dan diantara tabung silinder itu dengan menggunakan pisau tipis atau gergaji kecil kemudian menutup kedua mulut tabung dengan tutup yang tersedia. Menempatkan tabung silinder ke dalam kotak yang disediakan
Pengambilan sampel untuk sifat kimia tanah Untuk sifat kima tanah, pengambilan contoh tanah pada masing-masing plot, dilakukan pada tiga sub plot. Adapun tahapannya adalah sebagai berikut:
1) Pengambilan tanah dilakukan pada kedalaman 0- 10 cm. 2) Pada setiap sub plot diambil 1 kg tanah yang berasal dari beberapa titik di sekitar sub plot tersebut.
3) Tanah dari titik pengambilan kemudian dicampur dan diaduk secara merata untuk diambil sebanyak 1 kg tanah, kemudian tanah tersebut dimasukkan ke dalam kantung plastik iint~lkdianalisis di laboratorium.
Pengambilan sampel untuk sifat biologi - tanah Pengambilan contoh tanah dilakukan secara acak pada setiap plot. Pada setiap plot diambil sepuluh sampel tanah, kemudian dijadikan satu dan dimasukkan ke dalam kantung plastik. Pengambilan sampel dengan menggunakan kater yang steril. Jumlah tanah yang diambil kurang lebih sebanyak 120 gram.
Pengambilan contoh air Pengambilan contoh air dilakukan pada waktu sebelum pembakaran, sesaat setelah pembakaran, satu bulan dan tiga bulan setelah pembakaran. Contoh air diambil dari kana1 yang dibuat di samping plot contoh pada setiap jenis gambut, sebanyak satu liter.
Analisis Contoh Tanah Penentuan jenis gambut Penentuan jenis gambut
dengan menggunakan metode wama larutan
dalam Na-pirofosfat (USDA, 1975) : Lekuk piring tetes diisi contoh tanah setengah penuh Kemudian diberi 5 tetes larutan Na-pirofosfat jenuh, diaduk, dibiarkan 5 menit, diaduk lagi setelah itu dibiarkan lima menit lagi dan diaduk sekali lagi sampai semua benar-benar tercampur. Ujung secarik kertas saring berukuran 1x5 cm dicelupkan ke dalam larutan, kemudian kertas saringnya dicabut setelah larutan terisap setinggi kira-kira 1 % cm (untuk memudahkan, terlebih dahulu beri tanda garis pensil pada
kertas tapis sejarak 1%
C I dari ~
batas pencelupan; jangan pakai ballpoint
yang melunturi larutan). Kertas tapis dibiarkan mengering sampai kilat airnya hilang. Baca wama yang tampak pada pertengahan jarak rarnbatan cairan antara batas pencelupan dan akhir rambatan, dengan buku wama Munsell pada hue 1OYR. Catat IP (indeks pirofosfat), yaitu angka value dengan angka chroma: Fibrik, IP 2 5 (811, 812, 813, 711, 712, 611)
Saprik, IP 1 3(8/6, 818, 714, 716, 613, 614, 616, 512, 513, 514, 411, 412, 413, 414, 311, 312, 313, 211,212). Sifat fisik dan kimia tan*
Sifat fisik dan kimia tanah dianalisa di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah dan Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Parameter yang diukur dalam analisis sifat fisik tanah adalah: ketebalan gambut, bulk density, porositas, kandungan air dan permeabilitas. Parameter yang diukur dalam analisis kimia tanah adalah kemasaman tanah, kandungan C-Organik, N total, GIN, kandungan fosfor, Catotal, Mg-total, K-total, kadar abu dan kandungan mineral tanah gambut (CaO, MgO, K 2 0 , dan P205). Metode analisa urituk setiap parameter tanah yang diamati disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Metode Analisa Sifat- Sifat Tanah Sifat Tanah Sifat Fisik Tanah - Bulk Density - Porositas - Kadar Air - Permeabilitas Sifat Tanah Sifat Kimia Tanah - pH - C-Organik - N total - Kandungan P - K, Ca, Mg, Na
Metode Analisa
Satuan
Ring Sampel Gravimetri Volun~etrik Gravimetri
g/cm3 %
YO
Metode Analisis
Satuan
pt-I meter Walkey and Black Kjeidahl Bray I ; spectrofotometer N NH40A, pH 7,0
% %
ppm me1100 g
Sifat Biologi Tanah
Analisis untuk mikroorganisme tanah meliputi: total mikroorganisme tanah, total jumlah fungi dan total respirasi tanah.
Untuk penetapan total
mikroorganisme tanah dilakukan dengan prosedur sebagai berikut (Anas, 1989):
Pembuatan larutan fisiologis ( 8,50 g NaCl dalam 1 1 aquades), larutan tersebut disterilkan dengan autoklaf bersama alat-alat yang akan digunakan (selama 20 nlenit dengan suhu 120 " C). Pembuatan seri pengenceran, yaitu dengan memasukkan 10 g tanah ke dalarn erlenmeyer berisi 90 ml larutan fisiologis steril, dikocok selama 20 menit. Setelah substrat mengendap ekstraknya dibuat seri pengenceran sampai 10". Penetapan jumlah total mikroorganisme dengan menggunakan metode cawan tuang dengan media Nutrient Agar (NA). Tahap selanjutnya pemindahan ke dalarn cawan petri dari seri pengenceran lo-', 10-' dan 10-6 sebanyak 1 ml, setiap perlakuan diulang sebanyak dua kali. Setelah itu Nutrient Agar dituangkan ke cawan petri yang telah disterilkan masing-masing 10-15 ml. Selanjutnya media diinkubasi selama 3 hari. Untuk penetapan total jumlah fungi dilakukan dengan prosedur yang sama dengan penetapan total mikroorganisme tanah, namun media yang digunakannya adalah Martin Agar (MA) dan seri pengenceran yang digunakan 10' j,
loeJdan
Penetapan respirasi tanah dilakukan dengan prosedur : Tanah sebanyak 100 g dan dua beaker kecil yang bersisi 0,50 ml KOH 0,20 N dan 10 ml H 2 0 dimasukkan ke dalam toples berukuran 2,75 liter, kemudian ditutup rapat dan diinkubasi di tempat gelap pada suhu kamar selama 1 minggu. Setelah diinkubasi beaker berisi KOH dan H 2 0 dikeluarltan. KOI-I ditetesi 2 tetes fenolftalin dan dititrasi dengan HC1 0,10 N sampai warna merah hilang dan menjadi jernih.
Kemudian ditetesi 2 metil oranye dan dititrasi dengan HCI 0,10 N hingga warna berubah dari kuning menjadi merah muda.
Jumlah HCl yang
digunakan pada tahap kedua berhubungan langsung dengan jumlah COz yang difiksasi. Analisis Contoh Air
Sifat fisik dan kimia air dianalisa di Pusat Penelitian Lingkungan Hidup, Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor. Parameter yang diukur dalam analisis sifat fisik air adalah: warna, padatan terlarut total, padatan tersuspensi total dan kekenlhan.
Parameter yang diukur dalam analisis kimia air adalah
alkalinitas total, Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD), Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD), Sulfida, Sulfat dan Klorida. Tabel 3. Metode AnaIisa Sifat-sifat air No
I 1
Sifat-sifat Air Sifat Fisik Air Warna Keken~han Padatan terlarut total Sifat Kimia Air Alkalinitas total BOD COD Sulfida Klorida St1lfat
~ - ~ e t o d Analisa e
Spectrofotometri Nephelometri Gravimetri
I Satuan
I
Pt.Co NTIJ mg/l
Indikator PP dan BCG Ti trimetrik Iodometri Merkuri nitrat Turbidimetri
Data Penu~ljangPenelitian
Pengukuran suhu udara dilakukan dengan menggunakan termometer, kelembaban relatif udara menggunakan higrometer, dan kecepatan angin dengan menggunakan anemometer.
Analisa Data Aspek Vegetasi Indeks Nilai Pentine (INP) Analisis vegetasi adalah cara untilk mempelajari konlposisi jenis dan struktur vegetasi di dalam suatu ekosistem (Soerianegara dan Indrawan, 1998). Di dalam analisis vegetasi dilakukan penghitungan Indeks Nilai Penting. Menurut Odum (1971), INP merupakan penjumlahan dari kerapatan relatif (KR), frekuansi relatif (FR), dan Dominasi Relatif (DR). Dengan Rumus sebagai berikut :
INP untuk pohon dan tiang: INP = KR + FR + DR INP untuk semai, pancang dan tumbuhan bawah: INP = KR + FR dimana:
Kerapatan suatu species (K) =
Kerapatan relatif (KR) =
Kerapatan suatu spesies x 100% Kerapatan seluruh spesies
Frekuensi suatu spesies (F) =
Frekuensi relatif (FR) =
Jumlah individu suatu spesies x 100% L,uas petak contoh
Jumlah petak ditemultan suatu spesies Luas seluruh petak contoh
Frekuensi suatu spesies x 100% Frekuensi seluruh spesies
Dominansi suatu spesies (D): -
Pohon, tiang, pancang -
-
Luas bidang dasar suatu spesies Luas petak contoh
Semai, tumbuhan bawah - Luas penutupan tajuk suatu spesies Luas petak contoh
Dominansi relatif (FR) =
Domi~lansisuatu spesies x 100% Dominansi selunth spesies
Kekayaan Jenis (Species Richness) Kekayaan jenis adalah junllah jenis dalam suatu komunitas. Untuk mengukur kekayaan jenis digunakan nlmus Margallef (Ludwig dan Reynolds, 1988), yaitu: R = (S-l)/(ln (n)) din~ana:
R
=
Indeks kekayaan
S
=
Jumlah jenis yang ditemukan
n
=
Sumla11 total individu
Keanekaragaman Jenis (H') Keanekaragaman jenis digunakan untuk membandingkan dua komunitas, mempelajari
pengaruh gangguan biotik dan niengetahui tingkat suksesi.
Perubahan keanekaragaman dihitung dengan menggunakan rumus ShannonWeiner (Ludwig dan Reynolds, 1988).
H'
=
-Inl/N) (. x log (ni/N)
dimana :
H'
=
Indeks Keragaman
N
=
Jumlah seluruh individu
ni
=
Jumlah Individu dalam suatu jenis dalam perak contoh
Kemerataan ("eve~znes'?
Konsep "evennes" menunjukkan deraiat kemerataan kelimpahan individu antar setiap spesies. Ukuran kemerataan merupakan indikator gejala dominansi antar jenis dalam komunitas. Jika tiap jenis mempunyai jumlah individu sama, maka komunitas tersebut mempunyai nilai maksimum. Sedangkan jika dalam suatu komunitas terdapat spesies dominan atau sub dominan, maka nilai "evennes" mempunyai nilai minimal. Rumus yang digunakan dalam penelitian ini adalah Evennes (Ludwig dan Reynolds, 1988) :
E = H'/(ln (S)) dimana E
=
Nilai evennes (0-1)
H'
=
Indeks keragarnan Shannon-Weiner
S
=
C seluruh spesies dalam suatu komunitas
Indeks kesamaan antar dua komunitas (Index of similarity)
Perubahan komunitas vegetasi sesudah kebakaran dapat dibandingkan dengan menggunakan analisis asosiasi komunitas dengan rumus: IS = (2W/(a+b)) x 100 % ; dimana:
IS
=
Index of similarity
W
=
Nilai yang lebih rendah atau sama dengan dari dua komunitas yang dibandingkan (nilai INP)
a, b
=
Total nilai komunitas a (sebelum dibakar) dan b (setelah
dibakar) Nilai IS terbesar 100 % dan terkecil 0 %. Mempunyai nilai 100 % apabila komunitas yang dibandingkan benar-benar sama, menlpunyai nilai 0 % apabila dua komunitas tersebut sama sekali berbeda. Umumnya dua komunitas dianggap sama apabila mempunyai nilai IS 2 75 %.
