METODOLOGI PENELITIAN
9. Pengambilan contoh tanah
Pengambilan contoh tanah dilakukan pada setiap petak ukur dengan menggunakan bor tanah. Contoh tanah diambil dari masing-masing dari horison A dan horison B, kemudian contoh tanah dari setiap petak ukur dicampur sesuai dengan horison masing-masing. Selanjutnya contoh tanah tersebut dimasukkan ke dalam kantong plastik sebanyak 1 kg dan diberi label sesuai dengan lokasinya. Disamping itu dilakukan pengambilan contoh tanah utuh dengan ring sample untuk analisa sifat fisik tanah pada setiap petak ukur.
Semua contoh tanah dari lokasi penelitian dianalisa di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Departemen Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 1.
Data yang Dikumpulkan
Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah meliputi :
1. Dimensi tegakan (diameter batang, tinggi total dan peninggi) daur 2
2. Biomassa dan kadar hara ( N, P, K, Ca dan Mg) pada daur 2 bagian batang, cabang, ranting, daun dan akar untuk sebaran umur satu tahun sampai 5 tahun
3. Sifat kimia, sifat biologi tanah (bintil akar) dan sifat fisik tanah di bawah tegakan hutan tanaman A. mangium umur satu tahun sampai dengan 5 tahun pada daur 2.
Tabel 1. Jenis parameter yang dianalisis dan metode penetapan yang digunakan dalam penelitian
No. Parameter Metode yang Digunakan
I. Sifat fisika tanah
1. Kadar air tersedia Gravimetrik
2. Bobot isi Nisbah bobot tanah/volume
3. Tekstur (kadar liat dalam %) Pipet II Sifat kimia tanah
1. pH (H2O dan HCl) Potentiometrik
2. C -organik Walkley dan Black
3. N- total tanah Kjehldahl
4. P Bray II
5. Al dd N KCl titrasi HCl
6. Ca, Mg, K, KTK NH4OAc pH 7,0
III Sifat biologi tanah
1. Biomassa bintil akar Gravimetrik
IV Kadar hara di biomassa
Analisis Data
Analisis Uji Kesamaan Slope dan Intercept Dua Model
Pengujian analisis uji kesamaan slope dan intercept dua model, dilakukan pada peubah peninggi, diameter batang dan tinggi total. Kesamaan slope dan intercept dua buah kurva dapat dievaluasi dengan menggunakan pendekatan regresi linier sederhana. Jika Y1 dan Y2 adalah kurva yang merupakan fungsi dari X, atau Yi = f(x) dan Y2 = g(x). Pengujian kesamaan slope dan intercept dua model dapat dilakukan dengan cara meregresikan Y1 dan Y2 dengan model :
Y1 = a + bY2
dimana pengujian slope (b) kurva dilakukan dengan menggunakan uji statistik :
T hitung = 2 ^ ^ b s b b− dengan hipotesis H0 : b = 1 H1 : b ≠ 1
T hitung = 2 ^ ^ a s a a− Dengan hipotesis H0 : a = 1 H1 : a ≠ 1
Jika Ho benar, t hitung memiliki sebaran t-student dengan derajat bebas n-2. penolakan H0 dapat diartikan bahwa intercept atau slope kedua kurva tidak sama (Mattjik dan Sumertajaya. 2002)
Hubungan Peninggi dengan Umur pada Hutan Tanaman A. mangium
Data peninggi pada daur 1 diperoleh berdasarkan penelitian Saharjo (1999) dan data peninggi daur 2 didapatkan dari hasil pengukuran di lapangan, kemudian data tersebut dianalisa untuk mencari bentuk kurva hubungan peninggi tegakan dengan umur. Program yang digunakan untuk mencari bentuk kurva hubungan peninggi dengan umur hutan tanaman A. mangium pada daur 1 dan daur 2 menggunakan Program Curve Expert 1.3. Asumsi dasar untuk penelitian ini adalah pertama, lokasi penelitian dianggap seragam dalam hal kondisi lingkungan dan jenis yang ditanam pada daur 1 dan daur 2, dan kedua tindakan silvikultur dan pengelolaan yang dilakukan relatif sama antara daur 1 dan daur 2.
Analisis statistik ditujukan untuk mengidentifikasi peubah sifat-sifat tanah yang paling erat hubungannya dengan pertumbuhan hutan tanaman A. mangium pada daur 2 serta mencari pola hubungan matematik antara peubah sifat-sifat tanah tersebut dengan peubah pertumbuhan tanaman.
Model matematik yang digunakan berbentuk persamaan logaritma. Sesuai dengan pola pertumbuhan hutan tanaman A. mangium maka kurva indeks tempat tumbuh merupakan penyederhanaan kurva pertumbuhan bagi kesatuan genetik tertentu di bawah seperangkat kondisi lingkungan tertentu.
Persamaan umum yang digunakan untuk penelitian hubungan sifat-sifat tanah dengan peninggi tegakan A. mangium adalah regresi linier berganda menurut persamaan sebagai berikut (Husch, 1963) :
Log Y = bo + b1X1 + b2X2 + ...+ b17 X17 + E Dimana :
Log Y = Rata-rata peninggi yang ditransformasi ke dalam logaritma
X1 = 1/umur
X2, X3, ..., X17 = Sifat-Sifat Tanah b0, b1, ..., b17 = konstanta
E = sisaan
Variabel-variabel bebas yang dipilih dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
X1 = 1/umur
X2 = Tebal horison A
X3 = Persentase kemiringan (lereng) X4 = Kadar liat pada horison A X5 = Kadar air tersedia horison A X6 = Bobot isi horison A
X7 = Kadar liat horison B X8 = pH tanah
X9 = C-organik tanah X10 = N total tanah
X12 = Al dd tanah X13 = Ca dd tanah X14 = Mg dd tanah X15 = K dd tanah X16 = KTK tanah
X17 = Biomassa bintil akar
Untuk menyaring peubah-peubah bebas yang memberikan sumbangan nyata dalam menerangkan keragaman pertumbuhan hutan tanaman A. mangium digunakan metoda stepwise dengan program Minitab.
Hubungan Diameter Batang Pohon dan Tinggi Total dengan Umur pada Hutan Tanaman A. mangium
Data diameter batang pohon dan tinggi total pada daur 1 diperoleh berdasarkan data penelitian Saharjo (1999) dan PT Musi Hutan Persada (2003), sedangkan data diameter batang pohon dan tinggi total pada daur 2 didapatkan dari hasil pengukuran di lapangan. Program yang digunakan untuk mencari hubungan diameter batang pohon dan tinggi total dengan umur hutan tanaman A. mangium pada daur 1 dan daur 2 menggunakan Program Curve Expert 1.3.
Pembuatan Persamaan Alometrik Biomassa
Persamaan empiris untuk mendug a biomassa sesungguhnya hampir sama dengan persamaan empiris untuk menduga volume yaitu berdasarkan hubungan antara
bobot kering biomassa (W), diameter pohon (D) dan tinggi pohon (H). Kato et al (1978) dalam Whitmore (1984) telah membuat hubungan alometrik hutan di Pasoh ,
Malaysia, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.
D WB
Keterangan : W = bobot kering, S = batang, B = cabang, L = daun T = total pohon, La = luas daun
Gambar 2. Hubungan diameter batang pohon dan tinggi total terhadap biomassa pohon
Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa hubungan antara diameter batang pohon tidak berbanding lurus dengan tinggi total pohon. Oleh karena itu hubungan D dan W tanpa H menjadi pilihan terbaik seperti dilakukan oleh Brown (1997). Brown (1997) telah membuat model penduga biomassa di hutan tropika dengan model polynomial (Y = a + bD + c D2) atau model pangkat (Y = a D b) berdasarkan zona wilayah curah hujan kering, lembab dan basah. Model pendugaan biomassa daerah lembab dan basah yang diusulkan Brown (1997) adalah model polinomial dan model pangkat. Oleh karena itu model pendugaan biomassa pohon di lokasi penelitian akan dicoba dengan menggunakan model polynomial dan model pangkat. Penyusunan diawali dengan melihat tingkat keeratan masing-masing peubah baik antar peubah bebas maupun antara peubah tidak bebas. Setiap model yang disusun dicari nilai keofisien determinasi (R2), nilai simpangan kuadrat (MS) dan F hitung.
Nilai koefisien determinasi (R2) digunakan untuk menerangkan besarnya peubah-peubah bebas yang dapat menerangkan peubah tidak bebasnya, makin besar nilai koefisien determinasinya maka model yang dibentuk semakin baik. Nilai simpangan kuadrat digunakan untuk melihat besarnya kesalahan atau simpangan dari nilai tengahnya dimana semakin besar nilai simpangan kuadrat maka model yang dibentuk semakin jelek. F hit digunakan untuk melihat apakah nilai-nilai koefisien regresi dapat diandalkan untuk meramalkan besarnya biomassa. Persamaan alometrik ini digunakan untuk menduga biomassa pohon yang berdiameter > 10 cm, untuk pada saat tanaman A. mangium berumur sekitar 3 tahun.
Pendugaan Nilai Tengah, Keragaman dan Uji Beda Nyata
Besarnya nilai rata-rata dan selang penduga pH tanah, kadar bahan organik, kadar hara N, P, K, Ca dan Mg pada tanah dan tanaman ditentukan secara statistik.
Nilai rata-rata ditentukan dengan rumus sebagai berikut :
ni
X = _____________________ n
dimana : -
X = Nilai rata -rata Xi = Nilai X ke i n = Banyaknya contoh
Nilai keragaman ditentukan dengan rumus :
ni ∑ X i - (∑X i )2 / n i=1 S 2 = _____________________ n - 1 dimana : S 2 = Nilai keragaman ke i
Sedangkan untuk mengetahui perbedaan pH tanah, bahan organik tanah dan kadar hara N, P, K, Ca dan Mg pada tanah dan tiap bagian tanaman dilakukan uji beda nyata dari Tukey (Steel and Torrie, 1980).