3. METODOLOGI
3.3. Jenis dan Cara Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder. Data primer adalah data yang diperoleh secara langsung di lapangan melalui pengukuran plot-plot ukur yang dibuat pada areal kerja BKPH Sukun, KPH Madiun, Perum Perhutani Unit II Jawa Timur. Data sekunder berupa keadaan umum daerah penelitian dan data pendukung lainnya dari kantor lingkup Perum Perhutani dan Pemerintah Daerah. Jenis data diuraikan sebagai berikut:
3.3.1.1. Data primer
Data primer dalam penelitian ini diperoleh dari hasil pengukuran pohon-pohon dalam plot-plot ukur sementara (PUS) pada Petak kerja BKPH Sukun dan Penyulingan daun dan uji minyak kayu putih di laboratorium Balitro Bogor.
1. Data pengukuran produksi daun kayu putih satu kali pemanenan tunas
Data diperoleh dari hasil pengukuran pohon-pohon dalam plot-plot ukur sementara (PUS) yang mempunyai umur tunas 1 bulan sampai dengan 12 bulan dan diletakkan tersebar pada Petak 5a dan Petak 6 BKPH Sukun. Pada masing-masing umur tunas dibuat 3 PUS berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 25 m x 25 m. Seluruh pohon dalam PUS diukur dan dicatat berat biomassanya. Petak 5a
dan 6 merupakan petak tegakan tanaman kayu putih KU II tahun tanam 2006 dengan luas masing-masing 83,7 ha dan 44,0 ha.
2. Data pengukuran produksi daun kayu putih satu daur silvikultur
Data diperoleh dari hasil pengukuran pohon-pohon dalam plot-plot ukur sementara yang mempunyai umur tunas 12 bulan dan diletakkan tersebar pada petak-petak kerja BKPH Sukun, yaitu:Petak 34f, Petak 5a, Petak 3a, Petak 9a, Petak 6a, Petak 19b, Petak 19a, dan Petak 17b. Petak-petak tersebut terdiri dari KU I sampai dengan KU VIII, dimana selang KU adalah 5 tahun. Masing-masing KU dibuat 3 PUS berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 25 m x 25 m. Seluruh pohon dalam PUS diukur dan dicatat berat biomassanya.
3. Data Kadar minyak, kualitas dan beberapa sifat minyak kayu putih
Data kadar minyak (rendemen) diperoleh dari hasil penyulingan daun kayu putih yang mempunyai umur tunas 6 bulan sampai dengan 12 bulan. Masing-masing umur tunas dilakukan dua kali penyulingan untuk memperoleh data yang representatif. Hasil penyulingan masing-masing tunas di atas dicampur dan diuji di laboratorium Perum Perhutani dan Balitro Bogor untuk memperoleh data kualitas minyak berupa kadar sineol dan beberapa sifat minyak.
3.3.1.2. Data sekunder
Data untuk melengkapi data primer, yang diperoleh dari instansi pemerintah maupun swasta yang ada kaitannya dengan penelitian; seperti Perum Perhutani,
Pemerintah Daerah dan perindustrian, data tersebut antara lain: 1. Data yang dikumpulkan dari kantor Perum Perhutani, meliputi:
(1). Risalah hutan kayu putih BKPH Sukun (2). Pengelolaan hutan kayu putih BKPH Sukun (3). Peta BKPH Sukun dan peta yang terkait lainnya (4). Produksi daun dan minyak kayu putih
(5). Pengelolaan tumpangsari di lahan hutan kayu putih dan informasi lainnya. 2. Data yang dikumpulkan dari Pemerintah Daerah, meliputi:
(1). Keadaan umum daerah yang termasuk didalamnya adalah letak dan luas wilayah, topografi, iklim dan tanah.
(2). Kependudukan yang meliputi: jumlah penduduk menurut umur. (3). Tata guna dan pemikan lahan
(4). Produksi dan Produktivitas lahan (5). Jumlah dan pemilikan ternak
(6). Keadaan bangunan rumah masyarakat dan data terkait lainnya. 3. Data Fisik Lingkungan, yaitu:
(1). Kesuburan tanah
(2). Curah hujan 10 tahun terakhir. 4. Data dari industri, yaitu:
(1). Kapasitas pabrik minyak kayu putih (2). Produksi minyak kayu putih.
3.3.2. Cara Pengumpulan Data
Cara pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan secara langsung melalui pengukuran plot-plot ukur di hutan tanaman areal kerja BKPH Sukun untuk memperoleh data primer. Data sekunder diperoleh melalui pengutipan laporan-laporan yang ada di lingkup Perum Perhutani dan dari instansi terkait lainnya. Bagaimana cara pengumpulan data masing-masing tujuan diuraikan di bawah ini. Jenis data, sumber atau cara memperoleh data, dan metodenya secara ringkas dapat dilihat pada Tabel 6.
3.3.2.1. Model produksi daun pada satu daur pemanenan tunas
Pengambilan data pohon contoh untuk pembuatan model produksi daun adalah hasil pengukuran PUS pada petak tanaman kayu putih kelompok umur (KU) II dan mempunyai umur tunas 1 bulan sampai dengan 12 bulan. Tegakan tanaman pada KU II dipilih sebagai lokasi penempatan plot-plot contoh dengan alasan antara lain kerapatan tegakan > 95% dan kondisi lahan relatif seragam. Hal ini bisa meminimalisir keragaman akibat perbedaan tempat tumbuh. PUS diletakan menyebar ke seluruh petak sesuai dengan umur tunasnya. Pada masing-masing umur tunas tegakan tanaman kayu putih dibuat 3 PUS. Pada penelitian ini
umur tunas yang diamati adalah umur 1 s.d 12 bulan, maka banyaknya PUS untuk pembuatan model produksi daun dalam satu daur pemanenan adalah 36 buah atau setiap umur tunas diulang 3x, Pohon yang ada dalam PUS seluruhnya diukur untuk memperoleh data yang representatif. Data yang diperoleh dari PUS berupa biomassa (Semua bagian pohon yang dipangkas) dan berat DKP (Campuran antara daun dan ranting dengan diameter <0,5 cm) semua pohon.
3.3.2.2. Model Produksi Daun pada Satu Daur Pemanenan Tunas
Untuk memperoleh data dalam rangka menyusun model produksi daun pada satu daur silvikultur dilakukan dengan cara yang sama seperti di atas. Namun ada perbedaan pada cara penempatan PUS-nya. Pada kasus ini PUS diletakan pada tegakan kayu putih yang mempunyai KU I s/d VIII. Perbedaan lainnya adalah setiap plot tidak ditempatkan pada Petak atau Anak Petak yang sama. Banyaknya PUS unruk membuat model produksi daun pada satu daur silvikultur adalah 24 buah.
3.3.2.3. Laju pertumbuhan
Pertumbuhan atau riap (increment)tanaman kayu putih dalam penelitian ini adalah pertambahan tumbuh tanaman kayu putih, berupa berat biomassa dan DKP (Daun kayu putih sebagai bahan baku industry) dalam satuan waktu tertentu. Pertumbuhan berat biomassa dapat digambarkan sebagai riap bulanan berjalan (curren monthly increment=CMI) dan riap bulanan rata-rata (mean monthly increment=MMI). Kedua bentuk riap tersebut, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
a. CMI = VA/ A = VA’ . . . .(23) b. MMI = VA/ A. . . .. . . . .(24) dimana VAadalah pertumbuhan kumulatif biomassa tegakan sampai umur A
3.3.2.4. Rendemen, Kualitas dan beberapa Sifat Minyak Kayu Putih
Setelah diperoleh model dan diketahui periode produksi daun kayu putih optimum, diambil daun contoh dan diuji di laboratorium untuk mengetahui remdemen, kualitas dan beberapa sifat minyak kayu putih. Periode optimum
adalah saat dimana riap bulanan maksimum( Curent Monthly Increment, CMI) berpotongan dengan riap bulanan rata-rata (Mean Monthly Increment, MMI) sampai dengan CMI = 0 (daerah yang diarsir) sampai dengan akhir daur panen. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 4.
Untuk memperoleh data rendemen (kadar minyak) dilakukan dengan cara menyuling daun kayu putih selama 4 jam di laboratorium Balitro Bogor. Data kualitas dan beberapa sifat minyak diperoleh dari hasil uji laboratorium Perum Perhutani dan Balitro Bogor.
Gambar 4. Daerah Produksi Daun Kayu Putih Optimum Periode Produksi Daun Optimum
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Umur tunas (bulan) Berat Daun (ton)
Pertumbuhan CMI MMI
Tabel 6. Jenis dan sumber data serta metode pengolahan data untuk analisis
Analisis Data Metode
Jenis Sumber
Model produksi daun berdasarkan umur tunas
Primer :
1. Berat biomassa kayu putih 2. Berat dkp sebagai bahan baku
industri Pengukuran langsung di lapangan Regresi non-linear Sekunder: 1. Umur tunas
2. Risalah petak tanaman
Perum Perhutani Model produksi daun berdasarkan umur tanaman (Kelompok Umur) Primer :
1. Berat biomassa kayu putih 2. Berat dkp sebagai bahan baku
industri Pengukuran langsung di lapangan Regresi linear Sekunder: 1. Umur tunas
2. Risalah petak tanaman
Perum Perhutani Rendemen
minyak
Primer :
1. Kadar minyak kayu putih Laboratorium Balitro Bogor
Destilasi
Sekunder:
1. Umur tunas Perum
Perhutani Kualitas dan sifat
minyak minyak Primer : 1. Kadar Sineol 2. Berat jenis 3. Indeks bias 4.Putaran optic
5.Kelarutan dalan alkohol
Laboratorium Balitro Bogor Laboratorium Perhutani 1.Metode Basah 2.Gravimetri 3.Refraktometer 4.Polarimeter 5.Volumetri Sekunder:
1. Umur tunas Perum
Adapun cara untuk memperoleh data hasil rendemen, kualitas minyak dan beberapa sifat minyak menggunakan metode seperti yang tercantum pada Tabel 6 . Masing-masing metode diuraikan secara singkat sebagai berikut:
3.3.2.4.1. Rendemen
Rendemen diukur didasarkan pada berat minyak hasil destilasi daun kayu putih dan ranting dengan diameter≤ 0,5 mm dan telah dikeringudarakan selama 2 minggu. Cara destilasi pada pengujian ini adalah pengkukusan (water steam distillation) selama 4 jam dengan suhu didih air dan tekanan ± 1 atm. Adapun cara perhitungannya adalah sebagai berikut (DSN, 1995, Perum Perhutani, 2008):
R =
x 100%
Dimana : R = Kadar minyak (rendemen)
Vmkp = Volume minyak yang diperoleh
= Bobot jenis
= Berat contoh daun kayu putih
3.3.2.4.2. Kadar Sineol
Metode ini disebut juga dengan metode basah atau konvensional karena saat ini umumnya untuk menguji kadar minyak sudah menggunakan metode Gas Chromathography (GC) yang lebih akurat hasilnya.
Prosedur kerja metode basah adalah sebagai berikut: minyak kayu putih dimasukan ke dalam labu Casia dengan menggunakan pipet volume sebanyak 5 ml kemudian ditambahkan larutan resorcinol 50%, selanjutnya dikocok sampai homogen selama 1-2 menit. Biarkan larutan tersebut selama 24 jam dan baca skala minyak kayu putih yang tidak larut, dengan cara formula di bawah ini (Perum Perhutani, 2008):
Kadar Sineol
=
x 100%Dimana : mkp = Berat contoh minyak kayu putih
3.3.2.4.3. Bobot Jenis
Metode ini didasarkan pada perbandingan antara berat minyak pada suhu yang telah ditentukan dengan berat air pada volume air yang sama dengan volume minyak pada suhu tersebut. Adapun cara perhitungannya adalah sebagai berikut (DSN, 1995):
=
Dimana : Ρ = Bobot jenis
M = masa (gram), piknometer kosong
m1= masa (gram), piknometer berisi air pada suhu 20 ℃
m2= masa (gram), piknometer berisi contoh minyak kayu putih pada suhu 20 ℃
3.3.2.4.4. Indeks Bias
Metode ini didasarkan pada pengukuran langsung sudut bias minyak yang dipertahankan pada kondisi suhu tetap (DSN, 1995).
=
1 + 0,0004 (t1–t)Dimana :
1 = pembacaan yang dilakukan pada suhu pengerjaan t1 0,0004 = faktor koreksi untuk indeks bias minyak kayu putih
3.3.2.4.5. Penentuan Putaran Optik
Metode ini dadasarkan pada pengukuran sudut bidang dari sinar terpolartisasi yang diputar oleh lapisan minyak, dibaca langsung pada alat Polarimeter.
3.3.2.4.6. Penentuan Kelarutan dalam Ethanol
Larutan pembanding (0,5 ml larutan perak nitrat 0,1 N + 50 ml larutan Natrium Klorida 0,0002 N dan dikocok. Tanbahkan satu tetes asam nitrat encer 25%. Lindungi terhadap sinar matahari langsung.
Prosedur kerjanya sebagai berikut : menambahkan setetes demi setetes ethanol dari kekuatan yang sesuai untuk minyak yang diuji dan dikocok sampai diperoleh suatu larutan bening pada suhu 25 ℃ (DSN, 1995).