Sabtu, 09 Juli 2011

MODEL PERSAMAAN ALOMETRIK BIOMASSA DAN MASSA KARBON POHON AKASIA MANGIUM (Acacia mangium Willd.)

Dasar Pemikiran
Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) seperti karbon dioksida (CO2), metana (CH4), dinitrogen oksida (N2O), hidrofluorokarbon (HFC), perfluorokarbon (PFC) dan sulfur heksafluorida (SF6) di atmosfer sudah menimbulkan dampak lingkungan dengan naiknya suhu udara di bumi. Hutan dapat menyerap GRK dengan cara mentransformasi CO2 dari udara menjadi simpanan karbon yang tersimpan di dalam pohon.
Akasia mangium adalah jenis pohon yang tergolong cepat pertumbuhannya, mempunyai kemampuan tumbuh pada lahan marjinal, sehingga membuat spesies ini mudah ditanam di lahan kritis. Penelitian ini dilakukan di Hutan Tanaman Industri (HTI) Akasia mangium di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III, Jawa Barat dan Banten. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) mengetahui perbedaan kadar karbon pada bagian-bagian pohon Akasia mangium, (2) mengetahui persamaan alometrik biomassa dan massa karbon pohon Akasia mangium dan (3) mengestimasi stok karbon dari HTI Akasia mangium. Pemilihan pohon sampel dalam setiap kelas diameter dilakukan secara purposive sampling, mulai dari kelas diameter 0-5 cm sampai dengan 35-40 cm. Uji laboratorium dilakukan untuk menentukan kadar karbon pada setiap bagian pohon. Persamaan terbaik dipilih dengan menggunakan persamaan alometrik berdasarkan nilai R2(adj) tertinggi.

Metode Pengambilan Data Primer

Ø  Metode Survei Potensi Hutan
Survey potensi hutan dilakukan dengan metode Systematic Sampling with Random Start dengan luas plot 0,1 ha berbentuk lingkaran dengan jari-jari sepanjang 17,8 meter.

Ø  Metode Pemilihan Pohon Sampel
Jumlah sampel pohon Akasia mangium yang diperlukan dalam penelitian ini sebanyak 8 pohon yang dipilih dari kelas-kelas diameter pohon yang terdapat di lapangan dan ditebang dari HTI Akasia mangium di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III Jawa Barat dan Banten.
Kriteria pemilihan pohon Akasia mangium yang dijadikan sampel (Elias  2010) sebagai berikut:
1.      Sebaran diameter pohon-pohon Akasia mangium yang diambil sebagai sampel penelitian harus mewakili tiap-tiap kelas diameternya, sehingga ke-8 kelas diameter pohon sampel terwakili masing-masing oleh 1 pohon sampel. Sebaran diameter pohon Akasia mangium yang dijadikan sampel dapat dilihat dalam Tabel 3
2.      Pohon sampel yang dipilih harus sehat dan bentuk pohonnya normal
3.      Pohon sampel harus mewakili kondisi rata-rata pohon-pohon Akasia mangium pada kelas diameter pohon yang bersangkutan.
Tiap-tiap pohon sampel diukur diameternya pada ketinggian 1,30 m dari permukaan tanah dan diberi nomor pohon mulai dari nomor 1 sampai dengan 8. Kemudian pohon-pohon tersebut ditebang dan diukur volume batang utama dan cabangnya, serta berat basah ranting, daun, akar. Setelah pengukuran selesai dari masing-masing pohon diambil 3 buah sampel dari tiap-tiap bagian pohon, yang terdiri dari sampel batang utama, cabang, ranting, daun dan akar.

Ø    Metode Pengumpulan Data Pohon sampel
Metode pengumpulan data pohon sampel melalui tahap (Elias 2010) sebagai berikut:
1.      Pengukuran Diameter Pohon Sampel
Setelah pohon sampel terpilih masing-masing pohon sampel diukur diameter setinggi dada (1,30 m di atas permukaan tanah) dengan menggunakan pita keliling dan tongkat setinggi 1,30 m. Hasil pengukuran dicantumkan dalam tally sheet sesuai dengan nomor pohonnya.
2.      Persiapan Sebelum Penebangan Pohon Sampel
Persiapan sebelum penebangan yang dimaksud adalah :
a.       Menyiapkan peralatan berupa chainsaw untuk pemangkasan cabang, penebangan dan pemotongan batang utama. Parang untuk pemangkasan ranting dan daun. Sedangkan penggalian akar menggunakan cangkul dan dibersihkan dengan kuas.
b.      Menyiapkan wadah dari terpal di atas permukaan tanah di sekitar pohon sampel
c.       Menyiapkan pita keliling untuk pengukuran diameter batang utama dan cabang serta timbangan untuk menimbang berat basah cabang, ranting, daun dan akar.
d.      Menyiapkan tali tambang untuk menahan cabang pohon yang dipangkas agar tidak terjatuh langsung ke atas tanah, sehingga tidak terjadi kerusakan dan kehilangan bagian-bagian pohon sampel.
3.      Pemangkasan Cabang
Sebelum perebahan batang utama pohon (penebangan) terlebih dahulu dilakukan pemangkasan cabang-cabang pohon. Pemangkasan cabang dilakukan dengan cara memanjat pohon sampel dan dilakukan pemotongan cabang-cabang di atas pohon. Cabang yang telah dipotong diturunkan secara hati-hati ke atas permukaan tanah dengan menggunakan penahan tali tambang yang telah disiapkan sebelumnya. Cabang, ranting dan daun-daun hasil pemangkasan dikumpulkan dan disimpan di atas wadah terpal yang telah disiapkan.
4.      Penebangan Batang Utama
Penebangan batang utama pohon sampel dilakukan setelah pemangkasan cabang selesai. Dalam rangka menjaga keselamatan kerja dalam penebangan, perebahan batang utama pohon sampel yang berdiameter besar (>30 cm) dilakukan dengan membuat takik rebah dan takik balas pada tunggak pohon yang diusahakan sedekat mungkin dengan permukaan tanah. Apabila tunggak yang terjadi setelah penebangan lebih tinggi dari 30 cm dari permukaan tanah, maka bagian di atas permukaan tanah tersebut harus dipotong setelah penggalian akar dan disatukan dengan batang utama pohon.
5.      Penggalian Akar Pohon Sampel
Penggalian akar pohon harus dilakukan dengan hati-hati agar semua bagian akar dapat digali dari dalam tanah. Bagian akar yang masih terdapat tanah dibersihkan dengan parang, sikat dan kuas hingga bersih dari kotoran dan tanah.

6.      Pemisahan Bagian-bagian Pohon
Bagian-bagian pohon dipisahkan kedalam kelompoknya masing-masing, yaitu :
a.       Kelompok batang utama : dari pangkal (bagian tunggak) sampai ujung batang utama berdiameter 10 cm
b.      Kelompok cabang : bagian batang cabang yang berdiameter > 5 cm
c.       Kelompok ranting : bagian ranting yang berdiameter ≤ 5 cm
d.      Kelompok akar dan akar tunjang : bagian akar tunjang dan akar-akar lainnya
e.       Kelompok daun : bagian tangkai daun dan daun-daun.
7.      Pengukuran Volume Batang Utama dan Cabang
Batang utama dan cabang diberi tanda pada tiap-tiap sekmen batangnya dengan interval ± 2 m, lalu diukur volumenya.
Parameter yang diukur adalah :
a.       Panjang batang dari pangkal sampai cabang pertama (m)
b.      Panjang (m) dan keliling (cm) pangkal dan ujung batang utama tiap-tiap sekmen batang dari batang utama
c.       Panjang (m) dan keliling (cm) pangkal dan ujung batang cabang tiap-tiap sekmen cabang.
8.      Penimbangan Berat Basah  Ranting, Daun dan Akar
Ranting, daun dan akar yang telah dipisahkan ditimbang berat basahnya masing-masing dengan alat timbang yang sesuai, yakni alat timbangan skala 25-100 kg. Daun, ranting dan akar-akar berdiameter kecil yang akan ditimbang masing-masing dimasukkan ke dalam karung plastik yang telah diketahui beratnya, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kg. Sedangkan ranting dan akar berdiameter besar masing-masing diikat dengan tali plastik, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kg.
Ø    Metode Pengambilan Bahan Uji Laboratorium di Lapangan
Sampel bahan uji di laboratorium diambil dari bagian-bagian pohon masing-masing sampel pohon, yakni dari bagian batang utama, batang cabang, ranting, daun serta akar. Sampel yang diambil dari masing-masing bagian pohon sampel sebanyak 3 kali ulangan, sehingga jumlah sampel bahan uji di laboratorium sama dengan 8 x 5 x 3 buah atau berjumlah 120 sampel, terdiri dari :
a.       24 buah sampel batang utama
b.      24 buah sampel batang cabang
c.       24 buah sampel ranting
d.      24 buah sampel daun
e.       24 buah sampel akar dan tunggak
Cara pengambilan sampel bahan uji di lapangan (Elias  2010) adalah sebagai berikut:
1.      Sampel batang utama, diambil dari ujung, pangkal dan bagian tengah batang utama dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm
2.      Sampel batang cabang diambil dari cabang yang besar, sedang dan kecil yang diameternya > 5 cm. Sampel diambil dengan cara membuat potongan melintang batang cabang setebal ± 5 cm
3.      Sampel ranting, diambil dari ranting-ranting besar, ranting sedang dan ranting kecil yang panjangnya dipotong-potong menjadi bagian ranting-ranting sepanjang ± 20-30 cm. Setiap sampel beratnya ± 1 kg
4.      Sampel daun diambil dari daun-daun yang telah dicampur sebanyak ± 1 kg sebagai sampel
5.      Sampel akar diambil dari tunggak, akar tunjang dan akar-akar lainnya. Setiap sampel beratnya ± 1 kg.
Sampel kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik, diberi kode sampel dan diikat ujung kantong plastiknya. Contoh kode sampel pohon sebagai berikut :
Batang utama : 1 BU P  (Pohon ke-1-Batang utama-Pangkal)
                          1 BU T  (Pohon ke-1-Batang utama-Tengah)
                          1 BU U  (Pohon ke-1-Batang utama-Ujung)
Cabang            : 1 C B (Pohon ke-1-Cabang-Besar)
                          1 C S (Pohon ke-1-Cabang-Tengah)
                          1 C K (Pohon ke-1-Cabang-Kecil)
Ranting           : 1 R B (Pohon ke-1-Ranting-Besar)
                          1 R S (Pohon ke-1-Ranting- Sedang)
                          1 R K (Pohon ke-1-Ranting-Kecil)
Daun               : 1 D (Pohon ke-1-Daun)
Akar                : 1 A B (Pohon ke-1-Akar-Besar)
                          1 A S (Pohon ke-1-Akar-Sedang)
                          1 A K (Pohon ke-1-Akar-Kecil)
                          1 A T (Pohon ke-1-Akar-Tunjang)
Ø    Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium
1.      Berat Jenis Kayu
Contoh uji berat jenis kayu berukuran 2cm x 2cm x 2cm. Pengukuran berat jenis kayu dilakukan dengan tahapan kerja sebagai berikut :
a.       Menimbang contoh uji dalam keadaan basah untuk mendapatkan berat awal
b.      Mengukur volume contoh uji : contoh uji dicelupkan dalam parafin, lalu dimasukkan kedalam tabung erlenmayer yang berisi air sampai contoh uji berada di bawah permukaan air. Berdasarkan hukum Archimedes volume sampel adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh contoh uji
c.       Kemudian contoh uji dikeringkan dalam tanur selama 24 jam dengan suhu 103 ± 2 °C dan ditimbang untuk mendapatkan berat keringnya.
2.      Kadar Air Kayu
Contoh uji kadar air dari batang utama, cabang dan akar yang berdiameter > 5 cm dibuat dengan ukuran 2cm x 2cm x 2cm. Sedangkan contoh uji dari bagian daun, ranting dan akar kecil (berdiameter < 5 cm) masing-masing ± 300 g.

Cara pengukuran kadar air contoh uji adalah sebagai berikut :
a.       Contoh uji ditimbang berat basahnya
b.      Contoh uji dikeringkan dalam tanur 103 ± 2 °C sampai tercapai berat konstan, kemudian dimasukkan kedalam desikator dan ditimbang berat keringnya
c.       Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji.
3.      Kadar Zat Terbang
Prosedur penentuan kadar zat terbang menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 5832-98. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a.       Sampel dari tiap bagian pohon berkayu dipotong menjadi bagian-bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan sampel bagian daun dicincang
b.      Sampel kemudian dioven pada suhu 80 °C selama 48 jam
c.       Sampel kering digiling menjadi serbuk dengan mesin penggiling (willey mill)
d.      Serbuk hasil gilingan disaring dengan alat penyaring (mesh screen) berukuran 40-60 mesh
e.       Serbuk dengan ukuran 40-60 mesh dari contoh uji sebanyak ± 2 gr, dimasukkan kedalam cawan porselen, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya dan ditimbang dengan alat timbang
f.       Contoh uji dimasukkan kedalam tanur listrik bersuhu 950 °C selama 2 menit. Kemudian didinginkan dalam desikator dan selanjutnya ditimbang
g.      Selisih berat awal dan berat akhir yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering contoh uji merupakan kadar zat terbang.
4.      Kadar Abu
Prosedur penentuan kadar abu menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 2866-94. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a.       Sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 900 °C selama 6 jam
b.      Selanjutnya didinginkan didalam desikator dan kemudian ditimbang untuk mencari berat akhirnya
c.       Berat akhir (abu) yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur contoh uji merupakan kadar abu contoh uji.
5.      Kadar Karbon
Penentuan kadar karbon contoh uji dari tiap-tiap bagian pohon menggunakan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995, dimana kadar karbon contoh uji merupakan hasil pengurangan 100% terhadap kadar zat terbang dan kadar abu. 
Hasil penelitian pada tegakan Akasia mangium memperlihatkan bahwa terdapat perbedaan kadar karbon pada bagian-bagian pohon (akar, batang utama, cabang, ranting dan daun). Massa  karbon terbesar terdapat pada bagian batang utama dan yang terkecil terdapat pada bagian daun. Model alometrik untuk biomassa pohon Akasia mangium adalah W = 0,140928 D2,31 dan model alometrik massa karbon pohon Akasia mangium adalah C = 0,060255 D2,39. Potensi karbon pohon Akasia mangium di BKPH Parung Panjang sebesar 25,4183 ton/ha.

 



Tidak ada komentar:

Poskan Komentar