KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK POHON PENGHASIL
GAHARU JENIS
Aquilaria microcarpa
Baill
HARIO TEDDY KUSUMANTO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Sifat Fisis dan Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pohon Penghasil Gaharu Jenis Aquilaria microcarpa Baill. adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Hario Teddy Kusumanto
ABSTRAK
HARIO TEDDY KUSUMANTO. Karakteristik Sifat Fisis dan Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pohon Penghasil Gaharu Jenis Aquilaria microcarpa Baill. Dibimbing oleh LINA KARLINASARI.
Permintaan gaharu di pasar lokal dan internasional membuat masyarakat berlomba-lomba mendapatkan gaharu. Apabila dilakukan pemanenan berlebihan, maka hal ini pada akhirnya dapat mengancam kelestarian pohon-pohon penghasil gaharu. Oleh karena itu dibutuhkan inovasi untuk menduga keberadaan gaharu sebelum dilakukannya kegiatan pemanenan. Penelitian ini bertujuan mengetahui karakteristik sifat fisis berupa kerapatan dan kadar air serta kecepatan gelombang ultrasonik pohon penghasil gaharu jenis Aquilaria microcarpa Baill. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah 60 pohon jenis Aquilaria microcarpa Baill. yang memiliki diameter batang minimal 15 cm dengan 3 kondisi perlakuan, yaitu kontrol, inokulasi secara buatan sebanyak 1 kali dan 3 kali. Pengujian kecepatan gelombang ultrasonik dilakukan pada 2 arah pengujian, yaitu arah pengujian radial untuk melihat kondisi internal pohon dan arah pengujian longitudinal untuk melihat nilai kekakuan kayunya menggunakan alat uji non destruktif merk
Sylvatest Duo®. Pengujian sifat fisis yang terdiri dari kadar air dan kerapatan dilakukan dari bagian kulit hingga empulur. Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik arah radial menunjukkan bahwa nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada ketinggian 20 cm, 130 cm dan 200 cm pada pohon kontrol memiliki rataan masing-masing sebesar 969 m det-1, 915 m det-1 dan 943 m det-1, pada pohon yang diinokulasi 1 kali sebesar 955 m det-1, 913 m det-1 dan 911 m det-1, dan pada pohon yang diinokulasi 3 kali sebesar 1008 m det-1, 928 m det-1 dan 953 m det-1. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan interaksi antara tinggi pengujian dan perlakuan inokulasi serta faktor tunggal keduanya tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik. Hasil pengujian longitudinal menunjukkan bahwa nilai kecepatan gelombang ultrasonik pohon kontrol, pohon yang diinokulasi satu kali dan tiga kali masing-masing sebesar 3366 m det-1, 3188 m det-1 dan 2817 m det-1. Nilai kekakuan kayu yang diuji pada sisi utara dan selatan pohon kontrol memiliki rataan masing-masing sebesar 9.120 GPa dan 9.268 GPa, pada pohon yang diinokulasi 1 kali masing-masing sebesar 8.259 GPa dan 8.736 GPa, dan pada pohon yang diinokulasi 3 kali masing-masing sebesar 5.877 GPa dan 5.530 GPa. Faktor kegiatan inokulasi berpengaruh secara nyata terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik arah longitudinal dan nilai kekakuan dinamis kayu dari pohon penghasil gaharu. Nilai kerapatan pada pohon kontrol, 1 kali inokulasi dan 3 kali inokulasi masing-masing memiliki rataan 0.76 g cm-3, 0.77 g cm-3 dan 0.72 g cm-3 dengan nilai kadar air masing-masing sebesar 53.83%, 55.67% dan 50.05%.
ABSTRACT
HARIO TEDDY KUSUMANTO. Physical Properties and Ultrasonic Propagation Characteristics of Producing Tree of Agarwood (Aquilaria microcarpa Baill.). Supervised By LINA KARLINASARI.
As the increasement of its usefulness and demand, more people tried to get agarwood in any ways. Those can be lead threaten on its existence. By this condition, an innovation to detect agarwood inside the tree is necessary. The objective of this research was to know the physical properties and ultrasonic propagation characteristics of Aquilaria microcarpa Baill. The trees used in this research were 60 A. microcarpa with 3 different treatment condition, i.e trees without any infections as control, trees which infected by fungi for one time and infected three times. The testing were conducted by radial and longitudinal direction. Radial Testing were conducted to know the internal condition of the tree. Meanwhile, longitudinal testing were performed to predict the elasticity of the wood. Physical properties samples were taken from the bark to the core of the tree. Ultrasonic propagation testing in radial direction showed that its value at 20 cm, 130 cm and 200 cm of the tree height of the control trees were 969 m s-1, 915 m s -1
and 943 m s-1 respectively. For those height, ultrasonic propagation value at trees which infected for one time were 955 m s-1, 913 m s-1 and 911 m s-1respectively, meanwhile at the trees which infected for three times were 1008 m s-1, 928 m s-1 and 953 m s-1 respectively. At the longitudinal testing, the average values of ultrasonic propagation were 3366 m s-1, 3188 m s-1 dan 2817 m s-1 for control, one inoculation, and three inoculations trees, respectively. The dynamic modulus of elasticity (MOEd) value of the control trees, the trees which infected for one time and three times were 9.194 GPa, 8.498 GPa and 5.703 Gpa, respectively. Statistical analysis revelaed that the interaction between tree height measurement and treatments were not significantly influenced for ultrasonic velocity tested radially as well as single factor for both height measurement and treatments. Meanwhile, inoculation treatments were significant difference on ultrasonic velocity testing longitudinally and dynamic MOE. The average value of moisture content of the wood was 53.18%, while the density was 0.75 g cm-3.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
KARAKTERISTIK SIFAT FISIS DAN KECEPATAN
GELOMBANG ULTRASONIK POHON PENGHASIL
GAHARU JENIS
Aquilaria microcarpa
Baill.
HARIO TEDDY KUSUMANTO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Karakteristik Sifat Fisis dan Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pohon Penghasil Gaharu Jenis Aquilaria microcarpa Baill.
Nama : Hario Teddy Kusumanto NIM : E24090088
Disetujui oleh
Dr Lina Karlinasari, SHut., MScF Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir I Wayan Darmawan, MSc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari hingga Mei 2013 ini ialah Karakteristik Sifat Fisis dan Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pohon Penghasil Gaharu Jenis Aquilaria microcarpa Baill.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Lina Karlinasari, Shut., MScF sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan saran dan masukan dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Atep selaku penanggung jawab lapangan di KHDTK Carita, Ibu Esti dari Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Muhammad Irfan dari Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Ningsie Indahsuary Uar, S.Hut, MSi, Rijal Nurul Azam, Muhammad Ari Kurniawan, SHut., Taufik Dwi Jayawan, Dea Septiana, Ega Putra Prayoga, Bemby M Putra, Adi Winata, Shut., Robby Hakim Nugraha serta teman-teman Hasil Hutan 46 yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ir Rudy Purwondho, MBA, MSc, RAy Diah Hendriana Kusumasri, Hario Adi Prabowo, Hario Aji Hartomo, SE, Hario Wisnu Saroso, Merry Delvia Elsas, Adhitya Rahmana, SPt., Gallih Pribadi, Fabianto Wahyu KJ, Skom. serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL iv
DAFTAR GAMBAR iv
DAFTAR LAMPIRAN iv
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODOLOGI 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Alat dan Bahan Penelitian 2
Metode Penelitian 2
Inventarisasi Pohon Contoh 2
Pengujian Kecepatan Gelombang Ultrasonik 3
Pengujian Sifat Fisis 4
1. Pengujian Kadar Air 4
2. Pengujian Kerapatan 4
Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Kecepatan Gelombang Ultrasonik 6
1.Pengujian Radial 6
2.Pengujian Longitudinal 7
Sifat Fisis 8
SIMPULAN DAN SARAN 11
Simpulan 11
Saran 12
DAFTAR PUSTAKA 12
LAMPIRAN 13
DAFTAR TABEL
Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik arah radial 6 Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik
arah radial 7
Hasil pengujian kekakuan kayu 7
Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ltrasonik
arah longitudinal 8
Hasil analisis statistik sidik ragam kekakuan kayu 8
Hasil pengujian sifat fisis 9
DAFTAR GAMBAR
1 Pengujian kecepatan gelombang ultrasonik arah radial dan longitudinal 3 2 Pengambilan contoh uji sifat fisis pada batang pohon dan pembagian
segmen contoh uji sifat fisis 4
3 Rataan sifat fisis per segmen pohon kontrol, pohon yang diinokulasi satu kali dan pohon yang diinokulasi tiga kali 10
DAFTAR LAMPIRAN
4 Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah
radial 13
5 Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah
longitudinal 13
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Gaharu atau yang disebut juga agarwood, aloewood, eaglewood atau karas
merupakan salah satu Hasil Hutan Bukan Kayu (HHBK) yang memiliki kandungan damar wangi yang berasal dari pohon atau bagian pohon penghasil gaharu. Gaharu dihasilkan sebagai akibat dari proses infeksi yang terjadi secara alami maupun buatan (SNI 01-5009.1-1999).
Pada mulanya masyarakat dan pengusaha gaharu di Indonesia memperoleh gaharu sebagai hasil pungut dari hutan alam dengan memanfaatkan pohon-pohon yang telah mati dengan bentuk produksi berupa gumpalan, serpihan atau bubukan. Seiring dengan berkembangnya nilai guna gaharu, negara-negara industri seperti Indonesia semakin berminat dengan gaharu untuk mendapatkan harga jual yang tinggi. Hal inilah yang mendorong upaya masyarakat serta pengusaha gaharu untuk mengeksploitasi gaharu. Jika pada mulanya hanya memanfaatkan dan atau memungut bagian pohon yang telah mati, kini masyarakat serta pengusaha gaharu dapat memperolehnya dengan cara menebang pohon hidup dan mencacah bagian batang pohon yang mengandung gaharu.
Upaya masyarakat dan pengusaha gaharu yang seperti itu mengancam kelestarian sumberdaya pohon penghasil gaharu di berbagai wilayah sebaran tumbuh. Oleh karena itu para anggota CITES (Convention on International in Trade Endangered Species of Fauna and Flora) dalam konferensinya pada bulan November 1994 di Florida sepakat untuk memasukkan pohon penghasil gaharu jenis Aquilaria malaccensis dalam Appendix II, dalam upaya melindungi kebutuhan plasma nutfah pohon penghasil gaharu, dan pada tahun 2004 untuk semua jenis Aquilaria sp dan Gyrinops sp masuk dalam Appendix II (Ditjen PHKA 2010).
Dalam rangka mendukung upaya pelestarian pohon penghasil gaharu dibutuhkan kegiatan pendugaan keberadaan gaharu sebelum dilakukannya kegiatan pemanenan. Salah satu inovasi untuk menduga keberadaan gaharu adalah dengan uji non destruktif. Uji non destruktif adalah pengujian dengan mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis suatu bahan tanpa merusak produk akhirnya sehingga diperoleh informasi yang tepat terhadap sifat dan kondisi bahan tersebut yang akan berguna untuk menentukan keputusan akhir pemanfaatannya (Ross 1992 dalam Karlinasari et al.2006). Salah satu metode pengujian non destruktif adalah dengan mengukur kecepatan rambat gelombang serta perlemahan energinya (Oliveira et al. 2002).
Salah satu pohon penghasil gaharu yang tumbuh dengan baik di Indonesia adalah jenis Aquilaria microcarpa Baill. Jenis ini banyak digunakan oleh para petani dan pengusaha gaharu karena bernilai tinggi untuk dimanfaatkan sebagai bahan dasar parfum, kosmetik, obat-obatan serta dupa (Barden et al.
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui karakterisitik sifat fisis berupa kadar air dan kerapatan serta kecepatan gelombang ultrasonik pohon penghasil gaharu jenis
A. microcarpa dan pendugaan nilai kekakuan kayunya. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada pengusaha gaharu mengenai karakteristik sifat fisis dan kecepatan gelombang ultrasonik serta teknologi pendugaan keberadaan gaharu yang berguna untuk menentukan keputusan akhir dalam pemanfaatan gaharu.
METODOLOGI
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari hingga Mei 2013. Penelitian dilakukan di 2 lokasi, yaitu Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor dan Kawasan Hutan Dengan Tujuan Khusus (KHDTK) Pantai Carita, Banten.
Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah pohon penghasil gaharu jenis A. microcarpa yang memiliki diameter batang minimal 15 cm. Pohon yang dijadikan bahan pengujian sebanyak 60 pohon. Berdasarkan informasi yang diperoleh dari penanggungjawab lapangan, 17 (tujuh belas) pohon diantaranya sudah diinokulasi secara buatan sebanyak 1 kali, 18 (delapan belas) pohon lainnya sudah diinokulasi secara buatan sebanyak 3 kali dan 25 (dua puluh lima) pohon sisanya adalah pohon kontrol. Cendawan yang diinokulasikan pada pohon A. microcarpa adalah jenis Fusarium sp. Alat yang digunakan antara lain alat uji non destruktif gelombang ultrasonik merek Sylvatest Duo®, alat ukur tinggi pohon Haga Hypsometer, bor riap, oven, desikator, timbangan elektrik, Alumunium Foil, label, kaliper, plastik dan alat bantu lainnya.
Metode Penelitian
Inventarisasi Pohon Contoh
3
Pengujian Kecepatan Gelombang Ultrasonik
Pengujian radial (Gambar 1a) dilakukan untuk mengetahui kondisi bagian dalam pohon. Pengujian dilakukan pada arah radial di 3 titik pengujian yaitu pada ketinggian 20 cm, 130 cm, 200 cm menggunakan alat uji non destruktif merk
Sylvatest Duo®. Pengujian pada tiap ketinggian dilakukan pada 2 arah, yaitu arah utara-selatan dan barat-timur dengan pengulangan pembacaan kecepatan gelombang ultrasonik sebanyak 3 kali. Nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada setiap ulangan kemudian dirata-ratakan.
Pengujian longitudinal (Gambar 1b) dilakukan untuk mengetahui karakteristik sifat mekanis berupa pendugaan nilai kekakuan kayu. Pengujian karakteristik kecepatan gelombang ultrasonik arah longitudinal dilakukan sepanjang 100 cm pada 2 sisi batang pohon, yaitu pada sisi utara dan selatan. Transduser pengirim gelombang ditempatkan pada titik bagian atas batang pohon, sementara transduser penerima gelombang ditempatkan pada titik bagian bawah batang pohon. Pengulangan pembacaan kecepatan gelombang ultrasonik dilakukan sebanyak tiga kali pada masing-masing sisi. Data berupa kecepatan gelombang ultrasonik yang diperoleh digunakan untuk menghitung kekakuan kayu (Modulus of Elasticity, MOE) dinamis melalui turunan persamaan Christoffel (Bucur 2006) dengan rumus ;
dimana MOEd merupakan nilai modulus kekakuan dinamis (Gpa); Vus2 merupakan nilai kecepatan gelombang ultrasonik (m det-1); ρ adalah kerapatan kayu (g cm-3); dan g merupakan konstanta gravitasi (9,81 m det-2).
Transduser
a b
Sylvatest Duo®
4
Pengujian Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis dimaksudkan untuk mengetahui profil sifat fisis berupa kadar air dan kerapatan pohon contoh pada arah transversal batang. Contoh uji sifat fisis diambil dari tiap-tiap pohon contoh pada ketinggian 130 cm. Contoh uji diambil menggunakan bor riap dengan diameter selongsong 0.5 cm dan panjang selongsong 30 cm. Contoh uji diambil dari bagian terluar batang pohon (kulit) hingga bagian empulur.
Contoh uji kemudian dibagi menjadi 6 segmen yang bertujuan mengetahui perbedaan profil kadar air dan kerapatan pada tiap bagiannya. Lubang hasil pengambilan sampel pada pohon contoh ditutup dengan malam agar tidak terkontaminasi oleh serangga hama dan penyakit. Selanjutnya, contoh uji dibungkus dengan alumunium foil dan dimasukan ke dalam plastik untuk mencegah keluarnya air dari sel-sel kayu contoh uji dan dibawa ke laboratorium untuk diuji.
Bor riap
a b
Gambar 2 Pengambilan contoh uji sifat fisis pada batang pohon (a) dan pembagian segmen contoh uji sifat fisis (b)
1. Pengujian Kadar Air
Contoh uji diukur berat awalnya, kemudian dioven dengan suhu 103 ± 2 oC selama 24 jam mencapai berat konstan. Contoh uji yang sudah dioven ditimbang beratnya sehingga didapat berat kering tanur. Nilai kadar air dapat dihitung dengan persamaan:
dimana KA merupakan kadar air (%); BB merupakan berat basah (g); dan BKT adalah berat kering tanur (g).
2. Pengujian Kerapatan
5
dimana ρ merupakan kerapatan (g cm-3); BB merupakanberat basah (g); dan Vol adalah volume (cm3).
Analisis Data
Pada pengujian kecepatan gelombang ultrasonik dilakukan analisis data untuk melihat pengaruhnya terhadap beda ketinggian titik pengujian dan kegiatan perlakuan pada pengujian arah radial, serta pengaruhnya terhadap posisi pengujian utara-selatan dan perlakuan pada pengujian longitudinal. Model analisis data yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktorial dua faktor.
Keterangan :
Yijk = Nilai respon pada taraf ke-i faktor beda ketinggian titik pengujian dan faktor kondisi perlakuan pada taraf ke-j (pengujian radial); atau nilai respon pada taraf ke-i faktor posisi pengujian utara-selatan dan faktor kondisi perlakuan pada taraf ke-j (pengujian longitudinal)
µ = Nilai rata-rata pengamatan
Ai = Pengaruh sebenarnya faktor beda ketinggian titik pengujian pada tarafke-i (pengujian radial); atau pengaruh sebenarnya faktor posisi pengujian utara-selatan pada tarafke-i (pengujian longitudinal)
Bj = Pengaruh sebenarnya faktor kondisi perlakuan pada taraf ke-j (pengujian radial); atau pengaruh sebenarnya faktor kondisi perlakuan pada taraf ke-j(pengujian longitudinal)
K = Ulangan (1, 2, 3)
(AB)ij= Pengaruh interaksi faktor beda ketinggian titik pengujian atau posisi pengujian utara-selatan pada taraf ke-i dan faktor kondisi perlakuan taraf ke-j
jk = Kesalahan percobaan pada faktor beda ketinggian titik pengujian atau posisi pengujian utara-selatan pada taraf ke-i dan faktor kondisi perlakuan taraf ke-j
Adapun hipotesis yang diuji adalah sebagai berikut:
Pengaruh utama faktor beda ketinggian titik pengujian atau posisi pengujian utara-selatan (Faktor A):
H0: α1= ... = αa = 0 (faktor A tidak berpengaruh)
H1: paling sedikit ada satu i dimana αi ≠ 0
Pengaruh utama faktor perlakuan (Faktor B):
H0: β1= ... = βb = 0 (faktor B tidak berpengaruh)
H1 : paling sedikit ada satu i dimana βi≠ 0
Pengaruh sederhana (interaksi) faktor A dengan faktor B:
H0: (αβ)11= ... = (αβ)ab = 0 (interaksi faktor A – faktor B tidak
berpengaruh)
6
Kriteria uji yang digunakan adalah apabila Fhitung lebih kecil atau sama dengan Ftabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika Fhitung lebih besar dari Ftabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Untuk mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh nyata dilakukan uji lanjut menggunakan uji Duncan pada tingkat kepercayaan 95%. Analisis dilakukan menggunakan bantuan program komputer SPSS 16.0 for Windows.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kecepatan Gelombang Ultrasonik
1. Pengujian Radial
Dari penelitian yang dilakukan diketahui bahwa nilai kecepatan gelombang ultrasonik pohon kontrol yang diuji pada ketinggian 20 cm memiliki rataan 969 m det-1, pada ketinggian 130 cm memiliki rataan 915 m det-1, dan pada ketinggian 200 cm memiliki rataan 943 m det-1. Pada pohon yang diinokulasi 1 kali, nilai kecepatan gelombang ultrasonik yang diuji pada ketinggian 20 cm memiliki rataan 955 m det-1, pada ketinggian 130 cm memiliki rataan 913 m det-1, dan pada ketinggian 200 cm memiliki rataan 911 m det-1. Pada pohon yang diinokulasi 3 kali, nilai kecepatan gelombang ultrasonik yang diuji pada ketinggian 20 cm memiliki rataan 1008 m det-1, pada ketinggian 130 cm memiliki rataan 928 m det-1, dan pada ketinggian 200 cm memiliki rataan 953 m det-1. Nilai kecepatan gelombang ultrasonik arah radial secara lengkap tersaji pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik arahradial
*
Informasi mengenai kondisi pohon didapat dari penanggungjawab lapangan; angka dalam kurung menunjukkan nilai simpangan baku
Nilai kecepatan gelombang ultrasonik tertinggi terdapat pada pohon kontrol yang diuji pada ketinggian 20 cm, yaitu sebesar 1439 m det-1. Nilai kecepatan gelombang ultrasonik terendah terdapat pada pohon yang diinokulasi 1 kali yang diuji pada ketinggian 20 cm, yaitu sebesar 153 m det-1.
Tabel 2 menunjukkan hasil analisis statistik sidik ragam dimana faktor beda ketinggian titik pengujian, faktor kondisi perlakuan dan interaksi antara beda ketinggian titik pengujian dan kegiatan atau kondisi perlakuan tidak memberikan
7
pengaruh yang nyata terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada arah radial.
Tabel 2 Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah radial
Sumber Keragaman Db JK KT F Pr>F
Ketinggianpengujian 2 108306.065 54153.032 2.17 0.117tn
Perlakuan 2 35875.259 17937.630 0.72 0.488tn
Interaksi 4 10849.095 2712.274 0.11 0.979tn
Db: Derajat bebas, JK : Jumlah Kuadrat, KT: Kuadrat Tengah, *: nyata, tn: tidak nyata, tingkat kepercayaan 95%
Perbedaan nilai kecepatan gelombang ultrasonik dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu asal tempat tumbuh, tingkat tegangan kayu, kadar air, kerapatan, kelembaban, serta arah gelombang (Bucur 2006). Faktor kondisi perlakuan yang tidak memberikan pengaruh yang nyata diuga disebabkan adanya infeksi cendawan pada tiap kondisi perlakuan yang seragam. Pembagian plot untuk tiap perlakuan yang kurang terstruktur menyebabkan adanya potensi penularan cendawan dari pohon yang telah diinokulasi ke pohon kontrol melalui bagian pohon yang terkelupas atau pada bekas patahan cabang atau ranting.
2. Arah Longitudinal
Nilai kecepatan gelombang ultrasonik yang diuji pada arah longitudinal untuk pohon kontrol, inokulasi 1 kali dan 3 kali masing-masing sebesar 3366 m det-1, 3188 m det-1 dan 2817 m det-1 (Tabel 3). Hasil pengujian kekakuan kayu menunjukkan bahwa nilai rataan modulus kekakuan dinamis pada pohon kontrol, inokulasi 1 kali dan 3 kali masing-masing sebesar 9,19 GPa, 8,49 GPa dan 5,70 GPa. Nilai modulus kekakuan dinamis secara lengkap tersaji pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil pengujian kekakuan kayu
Perlakuan* Nilai Kerapatan (g cm-3) Vu (m dtk-1) MOEd (GPa)
Informasi mengenai kondisi pohon didapat dari penanggungjawab lapangan; angka pada kolom yang sama yang diikuti huruf yang sama menunjukkan nilai tidak berbeda nyata pada tingkat kepercayaan 95%; angka dalam kurung menunjukkan nilai simpangan baku
8
antara kondisi perlakuan dengan pengujian sisi utara-selatan tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik dan nilai kekakuan dinamis kayu. Hasil uji lanjut Duncan pengaruh perlakuan terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik dan kekakuan kayu menunjukkan bahwa hanya pohon yang diinokulasi 3 kali yang memberikan nilai yang berbeda nyata terhadap perlakuan lainnya.
Tabel 4 Hasil analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah longitudinal
Tabel 5 Hasil analisis statistik sidik ragam kekakuan kayu
Sumber Keragaman Db JK KT F Pr>F
Perbedaan nilai kekakuan diduga diakibatkan oleh perbedaan kerapatan pada tiap perlakuan. Pada 1 jenis kayu, semakin tinggi kerapatan maka kecepatan gelombang ultrasonik akan semakin cepat. Hal ini disebabkan semakin tinggi kerapatan kayu maka dinding sel akan semakin tebal yang merupakan media gelombang untuk merambat (Oliveira et al. 2002 dalam Karlinasari et al. 2006). Dalam turunan persamaan Christoffel, kecepatan gelombang ultrasonik dan kerapatan berbanding lurus dengan modulus kekakuan dinamis. Semakin tinggi kecepatan gelombang ultrasonik dan kerapatan, maka semakin tinggi pula nilai modulus kekakuan dinamis.
Sifat Fisis
9
0,44 g cm-3sampai 1,33 g cm-3 dengan rataan 0,72 g cm-3. Hasil pengujian sifat fisis secara lengkap tersaji pada Tabel 6.
Tabel 6 Hasil pengujian sifat fisis
Perlakuana Nilai Kadar Air (%) Kerapatan (g cm-3)
Informasi mengenai kondisi pohon didapat dari penanggungjawablapangan; angka dalam kurung menunjukkan nilai simpangan baku
Nilai kadar air terbesar ada pada pohon kontrol, yaitu sebesar 220 %, sedangkan nilai kadar air terkecil ada pada pohon yang diinokulasi 1 kali, yaitu sebesar 9,09 %. Pada pengujian kerapatan, nilai kerapatan tertinggi ada pada pohon kontrol, yaitu sebesar 1,47 g cm-3, sedangkan nilai kerapatan terendah ada pada pohon yang diinokulasi 3 kali, yaitu sebesar 0,44 g cm-3. Penelitian Herawati
et al. (2013) menunjukkan bahwa pohon yang diinduksi cendawan gaharu selama
12 bulan mengalami peningkatan kadar air. Pada kondisi ini dinding sel pecah sebagai reaksi dari pohon penghasil gaharu sehingga air bebas keluar masuk dalam dinding sel dan mempengaruhi kembang susut gubal gaharu. Hal ini terlihat pada pengujian sifat fisis penelitian ini, dimana pohon yang diinokulasi 1 kali memiliki rataan kadar air yang lebih besar dari pohon yang diinokulasi 3 kali. Pohon yang diinokulasi 1 kali memiliki selang waktu lebih panjang dibandingkan pohon yang diinokulasi 3 kali sejak penyuntikan terakhir, yaitu 5 tahun pada pohon yang diinokulasi satu kali dan 3 tahun pada pohon yang diinokulasi tiga kali.
10
Gambar 3 Rataan sifat fisis per segmen pada pohon kontrol (a), pohon yang diinokulasi 1 kali (b) dan pohon yang diinokulasi 3 kali (c).
11
Perbedaan nilai kadar air dari bagian terluar hingga terdalam pohon dapat diakibatkan oleh adanya faktor internal seperti kandungan zat ekstraktif dalam kayu, jumlah zat dinding sel yang ada dalam kayu, susunan dan arah mikrofibril, serta susunan kimia zat dinding sel. Adapun faktor yang mempengaruhi perbedaan nilai kerapatan kayu seperti adanya perbedaan besarnya sel, tebal dinding sel, keberadaan pori dan jumlah zat ekstraktif di dinding sel (Haygreen dan Bowyer 1996).
Dari penelitian di atas, inokulasi cendawan diduga berpengaruh terhadap karakteristik sifat fisis pohon penghasil gaharu jenis A.microcarpa, terutama pada kerapatan kayu. Pohon yang diinokulasi 3 kali mengalami penurunan kerapatan yang signifikan pada bagian tengah.
Umboh et al. (1998) menyatakan bahwa infeksi cendawan pada pohon gaharu menyebabkan metabolisme di dalam pohon akan melakukan reaksi dengan menghasilkan eksudat yang mengandung banyak senyawa organik yang mudah menguap dan membantu menekan pertumbuhan cendawan. Hasil metabolisme yang terbentuk tidak disekresikan, tetapi diakumulasikan dalam batang atau cabang yang terinfeksi. Fenomena ini menyebabkan perubahan berat dan kerapatan kayu secara signifikan.
Perbedaan kerapatan juga mempengaruhi kekakuan kayu. Pada pohon yang diinokulasi 3 kali, modulus kekakuan dinamis mengalami penurunan yang signifikan dibanding perlakuan lainnya. Pada turunan persamaan Christoffel, kerapatan dan kecepatan gelombang ultrasonik berbanding lurus dengan modulus kekakuan dinamis, sehingga perubahan kerapatan suatu kayu akan mempengaruhi kekakuannya.
Berdasarkan pengujian karakteristik pohon penghasil gaharu jenis A.
microcaropa, adanya infeksi cendawan diduga kuat memberikan pengaruh
terhadap karakteristik sifat fisis dan kecepatan gelombang ultrasonik. Hal ini dapat dilihat pada perubahan karakteristik tersebut pada pohon yang diinfeksi cendawan, terutama yang diinokulasi 3 kali.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
12
Saran
Perlu dicari pohon yang sudah sukses kegiatan inokulasinya dan pasti mengandung gaharu untuk menetapkan nilai referensi kecepatan gelombang suara pohon bergaharu. Begitu pula dengan pohon jenis penghasil gaharu yang bersih tidak mengandung gaharu.
DAFTAR PUSTAKA
[Ditjen PHKA] Direktorat Jendral Perlindungan Hutan dan Konservasi Alam. 2010. Kuota Ekspor Tumbuhan dan Satwa Liar (Appendix CITES) Tahun 2010 [Internet]. [diunduh pada 2014 Feb 20]. Tersedia pada: http://ditjenphka.dephut.go.id.
[SNI].Standar Nasional Indonesia. 1999 .Gaharu: 01-5009.1. Badan Standarisasi Nasional (BSN).
Barden A, Awang Anak N, Mulliken T, Song M. 2000. Heart of the Matter: Agarwood Use and Trade and CITES Implementation for Aquilaria malaccensis. Cambridge: TRAFFIC International.
Bucur V. 2006. Accoustic of Wood. 2nd Edition. Springer: CRC Press.
Hou D. 1960. Thymelaeaceae. Di dalam: Van Steenis, C.G.G.J (ed). Flora Malesiana. Series I, Vol. 6: 1-15. Wolters Noordhoof. Groningen. Netherlands.
Haygreen JG, Bowyer JL. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar.
Hadikusumo SA, penerjemah; Prawirohatmodjo S; editor. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari: Forest Products and Wood Science, An Introduction.
Herawati C, Batubara R, Siregar EBM. 2013. Perubahan kimia kayu pada gubal gaharu (Aquilaria malaccensis Lamk.) hasil rekayasa. Peronema Forestry Science Journal 2(1):117-125.
Karlinasari L, Surjokusumo S, Nugroho N, Hadi YS. 2007. Pengujian non destruktif gelombang ultrasonik pada balok tiga jenis kayu tanaman Indonesia. Jurnal Teknologi Hasil Hutan. 19(1):15-22.
Mucharromah. 2010. Pengembangan gaharu di Bengkulu, Sumatera. Info Hutan
7(2):117-128.
13
Lampiran 1 Analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah radial
Corrected Model 153900.837a 8 19237.605 .773 .627
Tinggi 108306.065 2 54153.032 2.175 .117
Perlakuan 35875.259 2 17937.630 .721 .488
Tinggi*Perlakuan 10849.095 4 2712.274 .109 .979
Error 4256578.302 171 24892.271
Total 164600000 180
a. R Squared = ,035 (Adjusted R Squared = -,010)
Lampiran 2 Analisis statistik sidik ragam kecepatan gelombang ultrasonik arah longitudinal Corrected Model 63080000a 5 1261551.082 2.304 .049
Perlakuan 6171023.068 2 3085511.534 5.636 .005
Arah Pengujian 2762.301 1 2762.301 .005 .943
Perlakuan*Arah Pengujian 131367.848 2 65683.924 .120 .887
Error 62410000 114 547430.070
Total 68710000 120
14
Means for Groups in Homogeneous subsets are displayed Based on Observed Means
The error term is Mean Square (Error) = 547430,070. Lampiran 3 Analisis statistik sidik ragam kekakuan kayu Univariate Analysis of Variance
Means for Groups in Homogeneous subsets are displayed Based on Observed Means
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 16 Januari 1992. Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara dari pasangan Ir Rudy Purwondho, MBA, MSc dan RAy Diah Hendriana Kusumasri. Penulis memulai pendidikan pada tahun 1998 di Sekolah Dasar (SD) Negeri Cipinang Melayu 04 Pagi Jakarta Timur. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 80 Halim Perdana Kusuma Jakarta Timur pada tahun 2003, kemudian menempuh pendidikan menengah atas di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 42 Halim Perdana Kusuma Jakarta Timur dari tahun 2006 sampai tahun 2009. Pada tahun yang sama (2009), penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui Ujian Talenta Mandiri IPB (UTMI) dengan mayor Teknologi Hasil Hutan. Pada tahun 2012 penulis mengambil minat studi di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu (RDBK).
Selama menjadi mahasiswa Departemen Hasil Hutan, penulis merupakan anggota Organisasi Mahasiswa Daerah Jakarta Jakarta Community (OMDA JCO), anggota Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Oryza Baseball-Softball IPB, wakil ketua HIMASILTAN periode 2010/2011 dan anggota Kelompok Minat Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu (KM RDBK) periode 2011/2012, aktif dalam berbagai kepanitiaan kegiatan kampus dan aktif pula dalam berbagai kegiatan musik kampus, serta menjadi ketua Program Kreativitas Mahasiswa Kewirausahaan (PKM-K). Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan, penulis juga mengikuti Praktek Pengenalan Ekositem Hutan (PPEH) pada tahun 2011 di Pangandaran dan Gunung Sawal, Ciamis. Pada tahun 2012, penulis mengikuti Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) di Sukabumi, kemudian tahun 2013 Praktek Kerja Lapang (PKL) di Madani Corp (Violin Handmade and Eco-Woodship), Bogor, Jawa Barat .
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan, penulis melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Karakteristik Sifat Fisis dan Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pohon Penghasil Gaharu Jenis
