TINJAUAN PUSTAKA
Produksi Biomassa dan Karbon Tanaman selama masa hidupnya membentuk biomassa yang digunakan untuk membentuk bagian-bagian tubuhnya. Dengan demikian perubahan akumulasi biomassa dengan umur tanaman akan terjadi, dan merupakan indikator pertumbuhan tanaman yang paling sering digunakan. Biomassa tanaman meliputi semua bahan tanaman yang secara kasar berasal dari hasil fotosintesis (Sitompul dan Guritno, 1995). Biomassa adalah jumlah bahan organik yang diproduksi oleh organisme (tumbuhan) per satuan unit area pada suatu saat. Biomassa bisa dinyatakan dalam ukuran berat, seperti berat kering dalam satuan gram, atau dalam kalori. Oleh karena kandungan air yang berbeda setiap tumbuhan, maka biomassa di ukur berdasarkan berat kering. Unit satuan biomassa adalah gr per m2 atau ton per ha (Poole, 1974, Chapman, 1976, Brown, 1997 dalam Onrizal, 2004). Sedangkan laju produksi biomassa adalah laju akumulasi biomassa dalam kurun waktu tertentu, sehingga unit satuannya juga menyatakan per satuan waktu, misalkan kg per ha per tahun (Barbour et al., 1987 dalam Onrizal, 2004). Biomassa hutan dapat memberikan dugaan sumber karbon di vegetasi hutan sebab 50 % dari biomassa adalah karbon (Brown, 1997). Oleh karenanya, biomassa menyatakan jumlah potensial karbon yang dapat ditambahkan ke atsmosfer ketika hutan ditebang atau dibakar dimana kegiatan perubahan lahan kehutanan memberikan kontribusi terbesar emisi GRK yaitu sebesar 63 % sementara sektor energi menempati urutan ke dua, sekitar 25 % dari total emisi (Panjiwibowo et al., 2003).
Sebaliknya, melalui penaksiran
Universitas Sumatera Utara
biomassa dapat dilakukan perhitungan jumlah karbondioksida yang dapat dipindahkan dari atsmosfer dengan cara reboisasi atau penanaman Biomassa dapat dibedakan kedalam dua kategori, yaitu biomassa di atas permukaan tanah (above ground biomass) dan biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut dikatakan bahwa biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit area di atas permukaan tanah pada suatu waktu tertentu yang dihubungkan ke suatu fungsi; system produktivitas, umur tegakan, dan distribusi organik (Kusmana et al.,1992, Kusmana, 1993 dalam Onrizal 2004). Heriansyah (2005) menyatakan bahwa potensi hutan tanaman dalam menyerap CO2 dari atmosfer bervariasi menurut jenis, tingkat umur dan kerapatan tanaman. Penyerapan CO2 oleh hutan tanaman akasia dapat ditingkatkan apabila perlakuan penjarangan tegakan sesuai prosedur.
Fugsi Akar pada Tanaman Akar merupakan organ vegetatif utama yang memasok air, mineral dan bahanbahan yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Walaupun memiliki sumbangan yang sangat penting, sering kali akar tidak diperdulikan karena tidak tampak (Gardner et al., 1991). Akar berfungsi menyerap air dan nutrisi dari tanah–tanah disekitar tanaman, sistem akar yang baik adalah kunci untuk menghasilkan tanaman yang baik, rasio akar dan pucuk adalah suatu metode pengukuran yang membantu kita untuk mendata tingkat kesuburan tanah (Baluska et al., 1995).
Universitas Sumatera Utara
Sekelompok tumbuhan akan memberikan semacam rasio pucuk akar untuk setiap jenis tanaman, perubahan tingkat kenormalan ini (turun atau naik) merupakan indikasi perubahan dari keseluruhan tingkat kesuburan tanaman. Merupakan satu hal yang penting untuk menggabungkan data dari rasio pucuk dan akar dengan data yang diperoleh dari penelitian, guna mendapatkan data yang akurat atas apa yang terjadi terhadap tanaman (Baluska et al., 1995). Pertumbuhan akar yang kuat lazimnya diperlukan untuk kekuatan dan pertumbuhan pucuk pada umumnya. Apabila akar mengalami kerusakan dan kurang berfungsi, maka pertumbuhan pucuk juga akan kurang berfungsi (Gardner et al., 1991). Akar yang juga merupakan biomassa memberikan potensi penyerapan karbon di hutan tropika namun hal itu sering dilupakan karena memiliki kesulitan dalam pengukuran dan membutuhkan banyak tenaga dalam menentukan pengukurannya, namun sama halnya dengan biomassa di atas permukaan tanah menggunakan persamaan allometrik dengan variabel diameter batang. Begitu juga dengan biomassa dibawah permukaan tanah dapat diperkirakan dengan pengukuran dan adanya keterwakilan akar dan diameter akar (Hairiah et al., 2001). Tanaman Eucalyptus dapat bertunas kembali setelah dipangkas dan agak tahan terhadap serangan rayap. Jenis ini termasuk cepat pertumbuhannya terutama pada waktu muda. Sistem perakaran yang sangat muda cepat sekali memanjang menembus ke dalam tanah. Intensitas penyebaran akarnya ke arah bawah hampir sama banyaknya dengan ke arah samping (Dephut, 1994).
Universitas Sumatera Utara
Pengukuran Biomassa Pengukuran biomassa total tanaman akan merupakan parameter yang paling baik digunakan sebagai indikator pertumbuhan tanaman, alasan pokok lain dalam penggunaan biomassa total tanaman adalah bahwa bahan kering tanaman dipandang sebagai manifestasi dari semua proses dan peristiwa yang terjadi dalam pertumbuhan tanaman. Karena itu parameter ini dapat digunakan sebagai ukuran global pertumbuhan tanaman dengan segala peristiwa yang dialaminya (Sitompul dan Guritno, 1995). Menurut Chapman (1976) dalam Onrizal (2004), secara garis besar metode pendugaan biomassa di atas permukaan tanah (above ground biomass) dapat dikelompokan ke dalam dua golongan, yaitu: 1. Metoda Pemanenan a. Metode pemanenan individu tanaman Metode ini dapat digunakan pada tingkat kerapatan individu tumbuhan yang cukup rendah dan komunitas tumbuhan dengan jenis yang sedikit. Nilai total biomassa dengan metode ini diperoleh dengan menjumlahkan biomassa seluruh individu dalam suatu unit area contoh. b. Metode pemanenan kuadrat Metode ini mengharuskan memanen semua individu tumbuhan dalam suatu unit area contoh dan menimbangnya. Nilai total biomassa didapat dengan mengkonversi berat bahan organik tumbuhan yang dipanen ke dalam suatu unit area tertentu.
Universitas Sumatera Utara
c. Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata Metode ini cukup baik untuk tegakan dengan ukuran individu yang seragam. Dengan metode ini pohon yang ditebang ditentukan berdasarkan rata-rata diameternya dan ditimbang beratnya. Nilai total biomassa diperoleh dengan menggandakan nilai berat rata-rata dari pohon contoh yang ditebang dengan jumlah individu pohon dalam suatu unit area tertentu atau jumlah berat dari semua pohon contoh yang digandakan dengan rasio antara luas bidang dasar dari semua pohon dalam suatu unit area dengan jumlah luas bidang dasar dari semua pohon contoh. 2. Metode Pendugaan Tidak Langsung a. Metode hubungan allometrik Dalam metode ini beberapa pohon contoh dengan diameter yang mewakili kisaran kelas-kelas diameter pohon dalam suatu tegakan ditebang dan ditimbang beratnya. Berdasarkan berat berbagai organ dari contoh, maka dibuat persamaan alometrik antara berat suatu organ dengan dimensi pohon (tinggi dan diameter). Dalam penggunaan persamaan alometrik tersebut semua individu pohon dalam suatu unit area diduga beratnya. Nilai total biomassa diperoleh dengan menjumlahkan semua berat individu pohon dalam suatu unit areal tertentu.
b. Crop meter Pendugaan biomassa dengan metode ini menggunakan seperangkat peralatan elektroda listrik. Secara praktis dua buah elektroda listrik diletakan dipermukaan tanah pada suatu jarak tertentu kemudian biomassa tumbuhan-tumbuhan yang
Universitas Sumatera Utara
terletak antara dua elektroda dapat dipantau dengan memperhatikan electrical capacitance yang dihasilkan pada alat tersebut. Akar adalah bagian yang tidak dapat dipisahkan dari tanaman dan mempunyai fungsi yang sama pentingnya dengan bagian atas tanaman, potensi pertumbuhan akar perlu dicapai sepenuhnya untuk mendapatkan potensi pertumbuhan bagian atas tanaman, ini berarti bahwa semakin banyak akar semakin tinggi hasil tanaman, konsep keseimbangan morfologi merupakan yang paling sering digunakan sebagaimana yang dilakukan dalam hubungan allometrik. Konsep ini yang mempunyai pengertian bahwa pertumbuhan suatu bagian tanaman diikuti dengan pertumbuhan bagian lain (Sitompul dan Guritno, 1995). Hubungan akar dengan tajuk mula-mula lebih banyak ditekankan dari segi morfogenetik seperti dalam pandangan semakin banyak akar semakin baik hasil tanaman. Tetapi tanaman yang tumbuh dalam keadaan kurang air akan membentuk akar yang lebih banyak dengan hasil yang lebih rendah dari tanaman yang tumbuh dalam cukup air (Sitompul dan Guritno, 1995). Hasil pengamatan akar dapat dinyatakan per satuan tanaman satuan volume tanah dan per satuan luas tanah, parameter yang dapat diamati langsung adalah berat akar, jumlah akar dan panjang akar. Sedang luas permukaan akar dan volume akar biasanya diperoleh dengan penaksiran, indeks yang dapat dibentuk dari berat akar adalah Nisbah berat akar yaitu nisbah berat akar dengan biomassa total tanaman. Ini dapat digunakan untuk menjelaskan efisiensi akar dalam mendukung pembentukan biomassa total tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995).
Universitas Sumatera Utara
Model Allometrik Penaksiran Biomassa Menurut Sitompul dan Guritno (1995) konsep keseimbangan morfologi merupakan yang paling sering digunakan sebagaimana yang dilakukan dalam hubungan allometrik. Konsep ini yang mempunyai pengertian bahwa pertumbuhan suatu bagian tanaman diikuti dengan pertumbuhan bagian lain. Hubungan allometrik merupakan hubungan antara suatu peubah tak bebas yang diduga oleh satu atau lebih peubah bebas, yang dalam hal ini diwakili oleh karakteristik yang berbeda dalam pohon. Contohnya adalah hubungan antara volume pohon atau biomassa pohon dengan diameter dan tinggi total pohon. Dalam hubungan ini, volume pohon atau biomassa pohon merupakan peubah tak bebas yang besar nilainya diduga oleh diameter dan tinggi total pohon, yang disebut sebagai peubah bebas. Hubungan ini biasanya dinyatakan dalam suatu persamaan allometrik. Persamaan allometrik dapat disusun dengan cara pengambilan contoh dengan melakukan penebangan dan perujukan dari berbagai sumber pustaka yang mempunyai tipe hutan yang dapat diperbandingkan. Biomassa hutan dihitung dengan menggunakan persamaan allometrik terhadap seluruh tanaman dalam petak pengamatan dan kandungan karbon hutan merupakan 50 % dari biomassa hutannya (JIFFRO, 2000 dalam Heriansyah, 2005). Biomassa hutan, kandungan karbon dan penyerapan CO2 pada tegakan akasia dan pinus disajikan pada tabel 1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1. Biomassa hutan dan penyerapan CO2 Jenis tegakan Umur (Tahun) Biomassa (ton/ha) Akasia
Pinus
3 5 8 10 5 11 24
Absorbsi CO2 (ton/ha/tahun) 18.04 19.16 14.67 19.54 10.53 21.09 14.76
29.53 52.25 64.02 106.56 28.73 126.55 193.17
Sumber : Heriansyah, 2005.
Model yang telah banyak digunakan secara luas adalah berdasarkan hukum allometrik pertumbuhan : loge Y = a + b logeX, dimana Y adalah berat biomassa dan X adalah peubah penduga hasil pengukuran seperti luas permukaan akar atau jumlah akar, diameter akar, panjang akar, berat akar, Selain itu penaksiran dapat dilakukan dengan memasukan pengukuran diameter dan panjang akar kedalam persamaan : loge Y = a + b loge (d2h). Setelah persamaan dibangun, dapat dilakukan perhitungan berat biomassa dengan menggunakan berbagai ukuran
yang diperlukan dari akar yang ada dalam
wilayah contoh (Chapman, 1976 dalam Adinugroho, 2002).
Ciri Umum Mengenai Eucalyptus grandis Nama botani dari Eucalyptus grandis adalah Eucalyptus grandis Hill ex Maiden. Eucalyptus grandis adalah nama lain dari Eucalyptus saligna var. pallidivalvis Baker et Smith. Di dunia perdagangan sering disebut Flooded gum, rose gum.
Universitas Sumatera Utara
Taksonomi dari Eucalyptus grandis sebagai berikut: Divisio
: Spermatophyta
Sub divisio
: Agiospermae
Kelas
: Dikotyledon
Ordo
: Myrtales
Family
: Myrtaceae
Genus
: Eucalyptus
Spesies
: Eucalyptus grandis
(Ayensu et.al, 1980 dalam Siti Latifah, 2004). Tanaman Eucalyptus pada umumnya berupa pohon kecil hingga besar, tingginya 60 – 70 m. Batang utamanya berbentuk lurus, dengan diameter hingga 200 cm. Permukaan pepagan licin, berserat berbentuk papan catur, daun dewasa umumnya berseling kadang-kadang berhadapan, tunggal, tulang tengah jelas, pertulangan sekunder menyirip payung
atau yang
sejajar, rapat
berbau
harum
kadang-kadang
bila
berupa
diremas. malai
Perbungaan
rata
di
ujung
berbentuk ranting.
Buah berbentuk kapsul, kering dan berdinding tipis, biji berwarna coklat atau hitam (Sutisna dkk, 1998 dalam Siti Latifah, 2004). Jenis Eucalyptus merupakan jenis yang tidak membutuhkan persyaratan yang tinggi terhadap tanah dan tempat tumbuhnya. Jenis Eucalyptus termasuk jenis yang sepanjang tahun tetap hijau dan sangat membutuhkan cahaya. Kayunya mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi untuk dipakai sebagai kayu gergajian, konstruksi, finir, plywood, furniture dan bahan pembuat pulp dan kertas. Oleh karena itu jenis tanaman ini cenderung untuk selalu dikembangkan (Dephut, 1999).
Universitas Sumatera Utara
Jenis
Eucalyptus
termasuk
jenis
cepat
menghasilkan
biomassa,
cepat
menghasilkan serasah, dikhawatirkan cepat menyerap hara atau mineral dari dalam tanah. Serasah yang dihasilkan oleh Eucalyptus walaupun cepat dan banyak namun sangat lambat terdekomposisi, sehingga dikhawatirkan lambat dalam mengembalikan hara tanah (Pudjiharta, 2001).
Universitas Sumatera Utara
