SIFAT FISIS DAN MEKANIS ENAM PROVENANS MANGIUM
(Acacia mangium Willd.) DARI BLOK HUTAN MARTAPURA,
SUMATRA SELATAN DAN BKPH PARUNG PANJANG, JAWA
BARAT
Oleh
ANGGA PRAWIRA E24102056
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian : Sifat Fisis dan Mekanis Enam Provenans Mangium (Acacia mangium Willd.) dari Blok Hutan Martapura, Sumatra Selatan dan BKPH Parung Panjang, Jawa Barat.
Nama Mahasiswa : Angga Prawira NRP : E 24102056 Departeman : Hasil Hutan
Menyetujui :
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Yusuf Sudo Hadi, M.Agr Ir. Nurwati Hadjib, MS
Diketahui :
Dekan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S
SIFAT FISIS DAN MEKANIS ENAM PROVENANS MANGIUM
(Acacia mangium Willd.) DARI BLOK HUTAN MARTAPURA,
SUMATRA SELATAN DAN BKPH PARUNG PANJANG, JAWA
BARAT
ANGGA PRAWIRA
Skripsi
sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala curahan rahmat dan kasih sayang-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi yang berjudul “Sifat Fisis dan Mekanis Enam Provenans Mangium (Acacia mangium Willd.) dari Blok Hutan Martapura, Sumatra Selatan dan BKPH Parung
Panjang, Jawa Barat”. Skripsi ini membahas tentang sifat fisis dan mekanis enam provenans mangium yaitu Claudia Rivers QLD, Lake Muray PNG, Kuru PNG, Wipin District PNG, Rini WP, PNG, Kiriwo Scrisa WP, PNG yang berasal dari dua tempat tumbuh yaitu blok hutan Martapura, Sumatra Selatan dan BKPH Parung Panjang, Jawa Barat dimana akan dicari provenans dan tempat tumbuh yang paling baik sehingga dengan mengetahui sifat fisis dan mekanis kayu mangium beberapa provenans dari dua tempat tumbuh diharapkan dapat menjadi bahan pertimbangan dalam pengembangan kayu mangium sebagai bahan baku industri sesuai sifatnya. Dengan mengetahui jenis provenans dan tempat tumbuh yang baik sehingga mempermudah dalam pengembangan jenis pohon mangium dan hasil kayu sesuai peruntukannya.
Selama melakukan penelitian maupun dalam penyusunan skripsi, penulis mendapatkan bantuan baik langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Mamah, bapa dan adik-adikku (Gilang, Zagur), keluarga di Ciranjang (Pa Dedi, Ema, Teh Usi dll.) yang senantiasa memberikan do’a dan dorongannya kepada penulis untuk segera menyelesaikan studinya.
2. Bapak Prof.Dr.Ir. Yusuf Sudo Hadi, M.Agr dan Ibu Ir. Nurwati Hadjib, MS selaku Pembimbing yang telah berkenan meluangkan waktu untuk memberikan arahan, bimbingan dan saran kepada penulis.
3. Bapak Dr. Ir. Basuki Wasis, MS dan Dr. Ir. A. Machmud Thohari, DEA selaku dosen penguji wakil dari jurusan Manajemen Hutan dan Konservasi Sumberdaya Hutan atas saran dan masukannya.
5. Teman-teman THH 39 (Yoga, Irma, Wanudyo, Enci, Tia, Nura) atas kebersamaan dan keceriaannya terutama bagi Adhesive (Heri, Budi, Abay) atas kebersamaannya.
6. Warga Nabila Anggrek (Aditya Dewi Kartika Ningrum) yang telah mau memberi semangat pada penulis
7. Teman-teman Kost Amalia terima kasih atas dukungan software dan masukannya
.
Bogor, Juni 2006
ANGGA PRAWIRA E24102056. Sifat Fisis dan Mekanis Enam Provenans Mangium dari Blok Hutan Martapura, Sumatra Selatan dan BKPH Parung Panjang, Jawa Barat. Di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Yusuf Sudo Hadi, M.Agr dan Ir. Nurwati Hadjib, MS
RINGKASAN
Dengan meningkatnya jumlah penduduk dan berkembangnya industri yang menggunakan bahan baku kayu, maka kebutuhan terhadap bahan baku kayu akan meningkat. Selama ini kebutuhan kayu di Indonesia sebagian besar dipenuhi dari hutan alam produksi. Eksploitasi hutan alam yang terus menerus dan kurang menerapkan sistem pengelolaan hutan lestari (sustainable forest management) mengakibatkan tingginya tingkat kerusakan hutan yang berimplikasi mengurangi potensi hutan alam untuk memproduksi kayu sehingga menyebabkan pengurangan ketersediaan kayu yang ada di hutan alam.
Salah satu cara yang dilakukan untuk mengatasi permasalahan kekurangan bahan baku kayu ini ialah dengan pembangunan Hutan Tanaman Industri (HTI). Keberhasilan pembangunan HTI ini sangat ditentukan oleh penggunaan jenis dan sumber asal benih (provenan) yang tepat. Untuk memenuhi penyediaan bahan baku industri perkayuan secara berkesinambungan maka jenis pohon yang ditanam pada areal HTI harus mempunyai sifat-sifat dan persyaratan tertentu antara lain cepat tumbuh. Mangium (Acacia mangium Willd.) merupakan salah satu jenis tanaman prioritas dalam pembangunan HTI karena mangium merupakan salah satu jenis tanaman cepat tumbuh (fast growing species) dan mudah tumbuh (adaptive) pada kondisi lahan yang rendah tingkat kesuburannya.
Permasalahan lain yang dihadapi dalam pembangunan HTI yaitu mengenai pemilihan tempat asal benih yang paling sesuai untuk dikembangkan, yang sebagian besar merupakan jenis-jenis pohon asing bagi calon areal tanaman untuk menanggulanginya maka perlu dilakukan uji provenasi untuk memilih sumber benih yang paling produktif sebelum dikembangkan sebagai tanaman komersial yang nantinya akan menghasilkan kayu dengan sifat fisis dan mekanis yang baik.
Tujuan dari penelitian ini ialah untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis kayu Acacia mangium dari Martapura, Sumatra Selatan dan Parung panjang, Jawa Barat dan membandingkan sifat fisis dan mekanisnya.
Penelitian dilaksanakan selama 6 bulan yaitu bulan September 2005 – Januari 2006 bertempat di Laboratorium Fisis dan Mekanis Kayu di Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
ulangannya ialah jumlah pohon tiap provenans yaitu 2 pohon. Pengujian contoh uji mengacu pada ASTM D 143-1994.
Sifat fisis kayu mangium dari beberapa provenan di dua tempat tumbuh ialah sebagai berikut nilai kadar air basah terbesar ialah Kuru di Parung Panjang dengan nilai 76,11 % dan nilai terkecil ialah Kuru-Martapura dengan nilai 41,13 % Sedangkan untuk kadar air kering udara nilai rata-rata kadar air terbesar ialah Lake Parung Panjang dengan nilai 17,41 % dan terkecil ialah Lake Muray-Martapura dengan nilai 10,72 %. Sedangkan untuk rata-rata nilai BJ pada kayu mangium ialah 0,39 – 0,52.
Tingginya nilai BJ di Parung Panjang disebabkan oleh sesuainya jenis pohon mangium ditanam di areal Parung Panjang karena menurut Tim Peneliti Puslitbang Hutan Bogor (1993) menyatakan bahwa persyaratan tempat tumbuh bagi pohon mangium yaitu mangium dapat tumbuh baik pada lahan yang mengalami erosi, berbatu dan tanah aluvial serta tanah yang memiliki PH rendah yaitu 4,2. Tumbuh pada ketinggian antara 30-130 mdpl dengan curah hujan antara 1000-4500 mm/tahun. Seperti jenis pionir yang cepat tumbuh dan berdaun lebar jenis ini sangat membutuhkan sinar matahari (intoleran) apabila mendapatkan naungan akan tumbuh kurang sempurna dengan bentuk tinggi dan kurus. Sesuai dengan keadaan lapang di Parung Panjang dengan PH 4,8 sedangkan di Martapura PH tanahnya ialah 3,7-4 hal tersebut mungkin mempengaruhi pertumbuhan mangium di Martapura sehingga BJ nya cenderung lebih kecil dibandingkan BJ kayu mangium di Parung Panjang.
Sifat mekanis kayu yang diteliti dalam penelitian ini meliputi modulus elastisitas (Modulus of Elasticity, MOE), tegangan patah (Modulus of Rupture/MOR), keteguhan tekan sejajar serat, keteguhan geser sejajar serat, keteguhan pukul, keteguhan belah, kekerasan (pada didang longitudinal, radial dan tangensial), keteguhan tarik sejajar serat, keteguhan tarik tegak lurus serat. Pengukuran sifat mekanis kayu dilakukan pada kondisi kering udara dengan kadar air berkisar antara 10,72-17,41%.
Wipin-Martapura yaitu 12,86 Kg/dm2, Nilai rata-rata keteguhan belah pada bidang radial yang terbesar didapat oleh Claudia River- Parung Panjang dan terkecil ialah Wipin-Martapura dengan nilai 14,38 Kg/cm2 sedangkan keteguhan belah yang tertinggi pada bidang tangensial didapat oleh Kuru-Martapura dengan nilai 25,44 Kg/cm2 dan yang terkecil ialah Kiriwo-Martapura yaitu 16,02 Kg/cm2, nilai terbesar untuk kekerasan pada bidang radial ialah Kuru-Parung Panjang yaitu 318,70 Kg/cm2 dan terkecil ialah Kiriwo-Martapura dengan nilai 186,32 Kg/cm2. Pada bidang tangensial nilai rata-rata terbesar ialah Rini-Parung Panjang dan yang terkecil ialah Wipin-Martapura yaitu 194,87 Kg/cm2, sedangkan untuk kekerasan pada ujung nilai rata-rata terbesar didapat oleh Lake Muray-Parung Panjang dengan nilai 444,01 Kg/cm2 dan terkecil ialah Lake Muray-Martapura yaitu 280,17 Kg/cm2, Nilai rata-rata tertinggi untuk keteguhan tarik sejajar serat pada bidang radial ialah Claudia River-Martapura dengan nilai 1023,37 Kg/cm2 dan terkecil pada provenan Wipin-Martapura yaitu 403,48 Kg/cm2, sedangkan untuk keteguhan tarik sejajar serat pada bidang tangensial nilai terbesar ialah Kuru-Martapura dengan nilai 813,14 Kg/cm2 dan nilai terkecil ialah Wipin-Martapura dengan nilai 502,05 Kg/cm2, nilai rata-rata tertinggi ialah Wipin-Parung Panjang yaitu dengan nilai 12,67 Kg/cm2 dan nilai terendah ialah Kiriwo-Martapura dengan nilai 5,33 Kg/cm2 sedangkan untuk keteguhan tarik tegak lurus serat pada bidang tangensial nilai rata-rata tertinggi didapat oleh Kini -Parung Panjang dengan nilai 18,31 Kg/cm2 dan nilai terendah ialah Kiriwo-Martapura dengan nilai 6,36 Kg/cm2.
Kesamaan provenans (asal perolehan benih) kayu mangium umur sepuluh tahun secara umum tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap sifat fisis dan mekanis kayu pada lokasi tempat tumbuh yang berbeda sedangkan perbedaan lokasi tempat tumbuh memberikan pengaruh yang nyata. Berdasarkan tingginya nilai rata-rata uji mekanis provenan yang terbaik ialah Kuru yang ditanam di Parung Panjang sedangkan yang terendah ialah provenans Kiriwo yang ditanam di Martapura.
Berdasarkan Badan Standarisasi Nasional yang memanfaatkan nilai MOR (Modulus of Rupture), Kekuatan tekan sejajar serat dan berat jenis maka sampel kayu mangium dari 6 provenans termasuk kedalam kelas kuat E11 - E10 (lihat tabel 3).
5. Teman-teman THH 39 (Yoga, Irma, Wanudyo, Enci, Tia, Nura) atas kebersamaan dan keceriaannya terutama bagi Adhesive (Heri, Budi, Abay) atas kebersamaannya.
6. Warga Nabila Anggrek (Aditya Dewi Kartika Ningrum) yang telah mau memberi semangat pada penulis
7. Teman-teman Kost Amalia terima kasih atas dukungan software dan masukannya
.
Bogor, Juni 2006
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cianjur, 7 Maret 1985, anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Wawan Kurnia dan Ibu Nina Nurnaningsih. Pada tahun 1996, penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDN Ciranjang I, kemudian melanjutkan pendidikan formalnya ketingkat selanjutnya, yaitu SLTPN I Ciranjang, sampai dengan tahun 1999 dan melanjutkan pendidikan sekolah menengah umum di SMUN I Ciranjang sampai dengan tahun 2002. Pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor di Departemen Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI).
Penulis mengikuti Kuliah Kerja Nyata (KKN) pada usaha kecil dan menengah se Jawa Barat sebagai utusan dari kabupaten Cianjur di Bandung selama dua bulan yaitu bulan Juni – Agustus 2003.
Selama mengikuti pendidikan di Fakultas Kehutanan IPB, penulis mengikuti praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) dengan jalur Baturaden-Cilacap dan kampus lapangan UGM yang terletak di Getas, Ngawi selama satu bulan. Penulis juga mengikuti kuliah kerja profesi di PT. Hadinata Brothers & Co. yang berada di Cibinong selama dua bulan.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR LAMPIRAN ... v
I. PEDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian ... 1
C. Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Keterangan Umum tentang Mangium 1. Pengenalan botanis………. 4
2. Penyebaran tempat tumbuh……… 4
3. Sifat-sifat kayu………... 5
B. Provenan……… 7
C. Sifat Fisis Kayu………. 8
D. Sifat Mekanis Kayu 1. Keteguhan lentur statis………... 10
2. Keteguhan tekan……….. 10
3. Keteguhan tarik………... 11
4. Keteguhan geser……….. 11
5. Kekerasan……… 11
6. Keteguhan pukul dan keuletan……… 11
7. Keteguhan belah………. 12
E. Kondisi Umum Tempat Tumbuh 1. Subanjeriji, Sumatra Selatan……… 12
2. Parung Panjang, Jawa barat………. 12
III. BAHAN DAN METODE A. Waktu dan Tempat Penelitian………. 13
C. Metode Penelitian
1. Pembuatan contoh uji……… 13
2. Pengujian kadar air kayu……….. 14
3. Pengujian berat jenis………. 14
4. Pengujian penyusutan dimensi kayu……… 15
5. Pengujian keteguhan lentur statis……… 16
6. Pengujian keteguhan tekan sejajar serat………. 17
7. Pengujian keteguhan geser sejajar serat……….. 17
8. Pengujian keteguhan pukul……….. 18
9. Pengujian keteguhan belah………. 19
10.Pengujian kekerasan……… 19
11.Pengujian tarik sejajar serat……… 20
12.Pengujian tarik tegak lurus serat………. 20
D. Analisis Data……… 21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Sifat Fisis Kayu……… .. 22
B. Sifat Mekanis Kayu………... ..26
V. KESIMPULAN DAN SARAN………..43
DAFTAR PUSTAKA……….44
DAFTAR TABEL
1. Tebal Gubal dan Teras Dolok Kayu Mangium ………...…….. 5
2. Berat Jenis dan Kadar Air Kayu Mangium Menurut Umur Tanaman..….... 6
3. Nilai Kuat Acuan... ………..………...…. 8
4. Nilai Rata-rata Sifat Fisis Kayu Mangium……...…...……… 22
5. Hasil Analisis Keragaman Pada Sifat Fisis Kayu Mangium…..…………. 22
6. Nilai Rata-rata Kadar Air Berdasarkan Interaksi Dengan Tempat Tumbuh.... 23
7. Nilai Rata-rata BJ Pada Setiap Provenan di Dua Tempat Tumbuh... 25
8. Nilai Rata-rata Sifat Mekanis Kayu... 27
9. Hasil analisis Keragaman Pada Sifat Mekanis... .... 27
10. Nilai Rata-rata MOE Pada Setiap Provenans Mangium..………. 27
11. Nilai Rata-rata MOR Pada Setiap Provenans Mangium………..………….. . 30
12. Nilai Rata-rata Keteguhan Tekan Kayu Mangium... 31
13. Nilai Rata-rata Keteguhan Geser Sejajar Serat Kayu Mangium... 32
14. Nilai Rata-rata Keteguhan Pukul Kayu Mangium... 33
15. Nilai Rata-rata Keteguhan Belah Kayu Mangium……….. 34
16. Nilai Rata-rata Kekerasan Kayu Mangium………. 36
17. Nilai Rata-rata Keteguhan Tarik Sejajar Serat... 37
18. Nilai Rata-rata Keteguhan Tarik Tegak Lurus Serat...38
19. Klasifikasi Kelas Kuat Kayu Berdasarkan Badan Standarisasi Nasional...40
20. Perbandingan Sifat Kekuatan Mangium dengan Beberapa Jenis Kayu Pertukangan... 41
DAFTAR GAMBAR
1. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Kadar Air……… 14
2. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Penyusutan Kayu... 15
3. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Lentur Statis... 16
4. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tekan Sejajar Serat... 17
5. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Geser Sejajar Serat... 18
6. Contoh Uji Keteguhan Pukul………. 18
7. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Belah... 19
8. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Kekerasan... 19
9. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tarik Sejajar Serat... 20
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Raa-rata Sifat Fisis Kayu Mangium... 44 Lampiran 2. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Berat Jenis... 45 Lampiran 3. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Kadar Air Basah... 45 Lampiran 4. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Kadar Air Kering.. 45 Lampiran 5. Data Rata-rata Sifat Mekanis Kayu Mangium Pada Tempat
Tumbuh di Palembang ... 46 Lampiran 6. Data Rata-rata Sifat Mekanis Kayu Mangium Pada Tempat
Tumbuh di Parung Panjang... 47 Lampiran 7. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Sifat Fisis Kayu Mangium ..48 Lampiran 8. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Modulus
Elastisitas (MOE)... 48 Lampiran 9. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Patah (MOR)... 48 Lampiran 10. Hasil Uji ANOVA Satu Arah Untuk MOE dan
MOR Kayu Mangium... 49 Lampiran 11. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Tekan.. 49 Lampiran 12. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhan Tekan
Sejajar Serat dan Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Mangium... 50 Lampiran 13. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Geser Sejajar Serat... 50 Lampiran 14. Hasil Uji ANOVA Satu Arah Untuk Keteguhan Geser
Sejajar Serat Kayu Mangium... 51 Lampiran 15. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Pukul.. 49 Lampiran 16. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhahn
Pukul Kayu Mangium... 52 Lampiran 17. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Belah.. 52 Lampiran 18.Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhahn
Belah Kayu Mangium... 53 Lampiran 19. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Lampiran 20.Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Kekerasan Kayu Mangium. 54 Lampiran 21. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Tarik Sejajar Serat... 54 Lampiran 22. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Tarik Tegak Lurus Serat... 55 Lampiran 23. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhan Tarik
Sejajar dan Tegak Lurus Serat Kayu Mangium... 56
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI... i
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
DAFTAR LAMPIRAN ... v
I. PEDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian ... 1
C. Manfaat Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Keterangan Umum tentang Mangium 1. Pengenalan botanis………. 4
2. Penyebaran tempat tumbuh……… 4
3. Sifat-sifat kayu………... 5
B. Provenan……… 7
C. Sifat Fisis Kayu………. 8
D. Sifat Mekanis Kayu 1. Keteguhan lentur statis………... 10
2. Keteguhan tekan……….. 10
3. Keteguhan tarik………... 11
4. Keteguhan geser……….. 11
5. Kekerasan……… 11
6. Keteguhan pukul dan keuletan……… 11
7. Keteguhan belah………. 12
E. Kondisi Umum Tempat Tumbuh 1. Subanjeriji, Sumatra Selatan……… 12
2. Parung Panjang, Jawa barat………. 12
III. BAHAN DAN METODE A. Waktu dan Tempat Penelitian………. 13
C. Metode Penelitian
1. Pembuatan contoh uji……… 13
2. Pengujian kadar air kayu……….. 14
3. Pengujian berat jenis………. 14
4. Pengujian penyusutan dimensi kayu……… 15
5. Pengujian keteguhan lentur statis……… 16
6. Pengujian keteguhan tekan sejajar serat………. 17
7. Pengujian keteguhan geser sejajar serat……….. 17
8. Pengujian keteguhan pukul……….. 18
9. Pengujian keteguhan belah………. 19
10.Pengujian kekerasan……… 19
11.Pengujian tarik sejajar serat……… 20
12.Pengujian tarik tegak lurus serat………. 20
D. Analisis Data……… 21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Sifat Fisis Kayu……… .. 22
B. Sifat Mekanis Kayu………... ..26
V. KESIMPULAN DAN SARAN………..43
DAFTAR PUSTAKA……….44
DAFTAR TABEL
1. Tebal Gubal dan Teras Dolok Kayu Mangium ………...…….. 5
2. Berat Jenis dan Kadar Air Kayu Mangium Menurut Umur Tanaman..….... 6
3. Nilai Kuat Acuan... ………..………...…. 8
4. Nilai Rata-rata Sifat Fisis Kayu Mangium……...…...……… 22
5. Hasil Analisis Keragaman Pada Sifat Fisis Kayu Mangium…..…………. 22
6. Nilai Rata-rata Kadar Air Berdasarkan Interaksi Dengan Tempat Tumbuh.... 23
7. Nilai Rata-rata BJ Pada Setiap Provenan di Dua Tempat Tumbuh... 25
8. Nilai Rata-rata Sifat Mekanis Kayu... 27
9. Hasil analisis Keragaman Pada Sifat Mekanis... .... 27
10. Nilai Rata-rata MOE Pada Setiap Provenans Mangium..………. 27
11. Nilai Rata-rata MOR Pada Setiap Provenans Mangium………..………….. . 30
12. Nilai Rata-rata Keteguhan Tekan Kayu Mangium... 31
13. Nilai Rata-rata Keteguhan Geser Sejajar Serat Kayu Mangium... 32
14. Nilai Rata-rata Keteguhan Pukul Kayu Mangium... 33
15. Nilai Rata-rata Keteguhan Belah Kayu Mangium……….. 34
16. Nilai Rata-rata Kekerasan Kayu Mangium………. 36
17. Nilai Rata-rata Keteguhan Tarik Sejajar Serat... 37
18. Nilai Rata-rata Keteguhan Tarik Tegak Lurus Serat...38
19. Klasifikasi Kelas Kuat Kayu Berdasarkan Badan Standarisasi Nasional...40
20. Perbandingan Sifat Kekuatan Mangium dengan Beberapa Jenis Kayu Pertukangan... 41
DAFTAR GAMBAR
1. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Kadar Air……… 14
2. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Penyusutan Kayu... 15
3. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Lentur Statis... 16
4. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tekan Sejajar Serat... 17
5. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Geser Sejajar Serat... 18
6. Contoh Uji Keteguhan Pukul………. 18
7. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Belah... 19
8. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Kekerasan... 19
9. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tarik Sejajar Serat... 20
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Raa-rata Sifat Fisis Kayu Mangium... 44 Lampiran 2. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Berat Jenis... 45 Lampiran 3. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Kadar Air Basah... 45 Lampiran 4. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Kadar Air Kering.. 45 Lampiran 5. Data Rata-rata Sifat Mekanis Kayu Mangium Pada Tempat
Tumbuh di Palembang ... 46 Lampiran 6. Data Rata-rata Sifat Mekanis Kayu Mangium Pada Tempat
Tumbuh di Parung Panjang... 47 Lampiran 7. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Sifat Fisis Kayu Mangium ..48 Lampiran 8. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Modulus
Elastisitas (MOE)... 48 Lampiran 9. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Patah (MOR)... 48 Lampiran 10. Hasil Uji ANOVA Satu Arah Untuk MOE dan
MOR Kayu Mangium... 49 Lampiran 11. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Tekan.. 49 Lampiran 12. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhan Tekan
Sejajar Serat dan Tekan Tegak Lurus Serat Kayu Mangium... 50 Lampiran 13. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Geser Sejajar Serat... 50 Lampiran 14. Hasil Uji ANOVA Satu Arah Untuk Keteguhan Geser
Sejajar Serat Kayu Mangium... 51 Lampiran 15. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Pukul.. 49 Lampiran 16. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhahn
Pukul Kayu Mangium... 52 Lampiran 17. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan Belah.. 52 Lampiran 18.Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhahn
Belah Kayu Mangium... 53 Lampiran 19. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Lampiran 20.Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Kekerasan Kayu Mangium. 54 Lampiran 21. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Tarik Sejajar Serat... 54 Lampiran 22. Hasil Analisis Keragaman (ANOVA) untuk Keteguhan
Tarik Tegak Lurus Serat... 55 Lampiran 23. Hasil Uji ANOVA Satu Arah untuk Keteguhan Tarik
Sejajar dan Tegak Lurus Serat Kayu Mangium... 56
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Dengan meningkatnya jumlah penduduk dan berkembangnya industri yang menggunakan bahan baku kayu, maka kebutuhan terhadap bahan baku kayu akan meningkat. Selama ini kebutuhan kayu di Indonesia sebagian besar dipenuhi dari hutan alam produksi. Eksploitasi hutan alam yang terus menerus dan kurang menerapkan sistem pengelolaan hutan lestari (sustainable forest management) mengakibatkan tingginya tingkat kerusakan hutan yang berimplikasi mengurangi potensi hutan alam untuk memproduksi kayu sehingga menyebabkan pengurangan ketersediaan kayu yang ada di hutan alam.
Salah satu cara yang dilakukan untuk mengatasi permasalahan kekurangan bahan baku kayu ini ialah dengan pembangunan Hutan Tanaman Industri (HTI) yang sudah lama dikembangkan oleh industri-industri perkayuan di luar pulau Jawa. Keberhasilan pembangunan HTI ini sangat ditentukan oleh penggunaan jenis dan sumber asal benih (provenans) yang tepat. Untuk memenuhi penyediaan bahan baku industri perkayuan secara berkesinambungan maka jenis pohon yang ditanam pada areal HTI harus mempunyai sifat-sifat dan persyaratan tertentu antara lain cepat tumbuh. Mangium (Acacia mangium Willd.) merupakan salah satu jenis tanaman prioritas dalam pembangunan HTI karena mangium merupakan salah satu jenis tanaman cepat tumbuh (fast growing species) dan mudah tumbuh (adaptive) pada kondisi lahan yang rendah tingkat kesuburannya. Riap diameter dapat mencapai 2,5-3,5 cm/tahun, tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang tinggi, dapat tumbuh pada lahan yang marginal dengan PH rendah, tanah berbatu serta tanah yang telah mengalami erosi. Mangium juga termasuk jenis yang sesuai ditanam di daerah terbuka, kayunya dapat dimanfaatkan sebagai penghara pulp dan kertas serta meubel dan flooring. Karena kelebihan yang dimilikinya tersebut jenis ini banyak digunakan dalam kegiatan HTI (Pusat Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Hutan, 2003).
2
menanggulanginya maka perlu dilakukan uji provenasi guna memilih sumber benih yang paling produktif sebelum dikembangkan sebagai tanaman komersial yang nantinya akan menghasilkan kayu dengan sifat fisis dan mekanis yang baik.
Sampai sekarang, masih banyak keraguan dalam pengembangan mangium mengingat bahwa kayu mangium memiliki berbagai kelemahan disamping keunggulannya, dan juga bahwa pengkajian atas sifat dan manfaat kayunya yang belum banyak dilakukan. Salah satu karakteristik mangium yang perlu mendapat perhatian diantaranya ialah sifat fisis dan mekanis kayu. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisis mekanis kayu mangium beberapa provenans sehingga membuka pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya atau yang dapat disimak dari pengalaman ahli yang menekuni sifat dan pemanfaatan kayu mangium yang dapat dijadikan dasar pertimbangan dalam penggunaan kayu mangium untuk berbagai keperluan seperti bahan konstruksi bangunan, furniture, kayu pertukangan dan lain-lain.
B. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini ialah untuk :
a. Mengetahui sifat fisis dan mekanis kayu Acacia mangium dari Martapura, Sumatra Selatan dan Parung Panjang, Jawa Barat.
b. Membandingkan sifat fisis dan mekanis kayu Acacia mangium dari Martapura, Sumatra Selatan dan Parung Panjang, Jawa Barat.
C. Manfaat
TINJAUAN PUSTAKA
A. Keterangan Umum Mangium
1. Pengenalan botanis
Acacia mangium merupakan salah satu jenis tanaman cepat tumbuh (fast growing species) dan mudah tumbuh (adaptive) pada kondisi lahan yang tidak subur tingkat kesuburannya. Riap diameter dapat mencapai 2,5-3,5 cm/tahun, tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang tinggi, dapat tumbuh pada lahan yang marginal dengan PH rendah, tanah berbatu serta tanah yang telah mengalami erosi. Mangium juga termasuk jenis yang sesuai ditanam di daerah terbuka, kayunya dapat dimanfaatkan sebagai penghara pulp dan kertas serta meubel dan flooring. Karena kelebihan yang dimilikinya tersebut jenis ini banyak digunakan dalam kegiatan HTI, rehabilitasi hutan dan lahan Indonesia (Pusat Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Pemuliaan Hutan, 2003).
Klasifikasi secara lengkap Acacia mangium Willd. menurut National Research Council (1983) adalah sebagai berikut :
Sub Kingdom : Embryophyta Phylum : Tracheophyta Sub Phylum : Pteropsida Class : Angiospermae Sub Class : Dycotyledone Family : Leguminoceae Sub Family : Mimosaidae
Species : Acacia mangium. Willd
Mangium ialah pohon yang besar, tingginya dapat mecapai 25-30 meter. Bebas cabang dapat lebih dari setengah tinggi pohon kadang-kadang silindris pada batang bawah dan diameter jarang lebih dari 50 cm dan bercabang banyak atau simpodial (Khaerodin, 1994).
2.Persebaran dan tempat tumbuh
5
(Semenajnung Vogelkop, Monokwari, Fak-fak), dan Papua bagian selatan (Merauke, Erambu dan Muting). Tumbuh pada ketinggian antara 30-130 meter di atas permukaan laut dengan curah hujan yang bervariasi antara 1000-4500 mm setiap tahun (Leksono, 1996).
3. Sifat-sifat kayu
Ginoga (1997) dalam Malik (2003) menyatakan bahwa kayu mangium termasuk jenis kayu cepat tumbuh (fast growing species) yang mempunyai batas lingkaran tumbuh yang jelas pada bagian terasnya dengan lebar 1 – 2 cm. Hal ini mungkin disebabkan oleh pertumbuhannya yang cepat serta adanya kayu muda (juvenile wood). Dengan demikian diduga lingkaran tumbuh pada kayu mangium tidak berkorelasi dengan kerapatan.
Warna kayu teras dan gubal pada kayu mangium dapat dilihat jelas; bagian teras berwarna lebih gelap, sedangkan gubalnya berwarna putih dan lebih tipis. Warna kayu teras agak kecoklatan, hampir mendekati kayu jati, kadang-kadang mendekati warna jati gembol. Arah serat lurus sampai berpadu.
Tabel 1. Tebal Gubal dan Teras Dolok Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) Pada Kondisi Basah
Tebal gubal dan teras (cm)
Bontos pangkal Bontos ujung
Sumber Ginoga (1997) dalam Malik (2003) Keterangan:
6
Tebal kayu gubal dan teras berpengaruh terhadap kekuatan kayu. Tabel 1 memperlihatkan hasil pengamatan Ginoga (1997) dalam Malik (2003) terhadap dolok kayu mangium yang berasal dari Benakat, Sumatera Selatan. Tabel tersebut menunjukkan kecenderungan bahwa makin tinggi umur kayu maka bagian kayu terasnya makin tebal.
Sifat fisis-mekanis yang umum dijadikan dasar dalam penggunaan kayu adalah berat jenis (BJ), kadar air (KA) dan keteguhan lentur statis (MOE & MOR). Sifat-sifat tersebut untuk kayu dengan kelas umur II-IV ditampilkan dalam Tabel 2.
Tabel 2. Berat Jenis dan Kadar Air Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) Menurut Umur Tanaman
Umur
(tahun)
BJ basah BJ ku BJ ko KA (%)
Rata2 S Kisaran Rata2 S Kisaran Rata2 S Kisaran Basah Ku
10 0,95 0,132
0,92-0,98 0,52 0,087
0,50-0,54 0,42 0,065 0,41-0,44 125,4 18,0
9 0,90 0,162
0,86-0,93 0,51 0,092
0,49-0,53 0,42 0,080 0,40-0,44 112,9 16,4
7 0,84 0,163
0,80-0,92 0,50 0,072
0,49-0,52 0,41 0,061 0,40-0,43 98,6 18,0
5 0,86 0,165
0,82-0,90 0,49 0,059
0,48-0,51 0,41 0,048 0,40-0,42 111,1 17,6
4 0,79 0,167
0,75-0,82 0,47 0,048
0,46-0,48 0,38 0,40 0,37-0,39 99,9 18,8
Sumber Ginoga (1997) dalam Malik (2003)
Keterangan: S = Simpangan baku; ku = Kering udara; ko = kering oven.
Secara statistik berat jenis kayu pada umur yang berbeda tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata.
7
B. Provenans
Provenans ialah sumber asal dari biji atau benih. Sumber biji ialah tempat dimana biji dikumpulkan. Untuk memilih provenans yang sesuai dapat ditunjukkan dengan mempelajari gen ekologis jenis yang bersangkutan secara cermat, disamping menentukan pola keragaman genetik dalam hubungannya dengan lingkungan.
Zobel and Jackson (1995) menyatakan bahwa sifat kayu sangat berhubungan dengan provenans atau sumber benih. Hubungan tersebut sangat komplek dan sedikit rumit. Hubungan yang kuat seringkali tidak ditemukan secara kasat mata tetapi seringkali sumber benih menjadi suatu hal yang penting dalam menentukan sifat dari kayu tersebut. Salah satu sifat kayu yang berhubungan dengan sumber asal benih ialah berat jenis. Secara umum hubungan antara sifat kayu dengan sumber asal benih ialah sebagai berikut :
1. Kayu yang berasal dari berbagai provenans yang tumbuh di lingkungan yang kurang baik cenderung memiliki sifat yang seragam, dibanding jika tumbuh di lingkungan yang lebih baik.
2. Pertumbuhan Pinus cortora, Abies sp, Picea sp, dan jenis-jenis pinus daerah tropis dipengaruhi oleh sumber asal benih. Sebagian besar kayu daun lebar tidak dipengaruhi oleh sumber biji, kecuali Eucalyptus.
3. Untuk mengetahui sifat-sifat kayu yang dihasilkan dari suatu provenans yang ditanam dalam suatu lingkungan yang berbeda adalah dengan cara menanam jenis-jenis kayu tersebut dalam lingkungan berbeda pula.
Adapun jenis-jenis yang digunakan dalam penelitian ini sumber benihnya berasal dari Papua Nugini (PNG) dan Quensland, Australia (QLD) yaitu :
1. Claudia River, QLD - 17946 2. Lake Muray, PNG - 18207 3. Kuru, PNG - 18057
8
C. Sifat Fisis Kayu
Sifat fisis kayu yang terpenting adalah kadar air, kerapatan, dan berat jenis (BJ). Kadar air didefinisikan sebagai berat air yang terdapat di dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur. Kerapatan kayu didefinisikan sebagai perbandingan antara massa kayu per satuan volumenya, digunakan untuk menerangkan massa suatu bahan per satuan volume. BJ kayu adalah perbandingan antara kerapatan kayu dengan kerapatan air pada suhu 4oC. Nilai BJ kayu ditetapkan melalui perbandingan berat kering tanur (BKT) kayu terhadap volume basahnya, karena BKT kayu relatif konstan sedangkan volume basah menunjukkan kondisi yang sebenarnya (Haygreen dan Bowyer, 1982).
Dalam sistem metrik berat jenis ialah perbandingan berat dengan volumenya. Nilai perbandingan berat jenis didasarkan pada kondisi standar hygrometrik (air). Berat ditentukan setelah kayu kering tanur dan volume ditetapkan baik volume kering tanur atau volume kayu basah (Tsoumis, 1991). Berdasarkan nilai BJ kayu dapat ditentukan kelas kuatnya. Kelas kuat kayu perdagangan Indonesia menurut Badan Standarisasi Nasional (2002).
Tabel 3. Nilai Kuat Acuan (MPa)
Sumber : Badan Standarisasi Nasiaonal (2002)
D. Sifat Mekanis Kayu
9
Sifat mekanis kayu merupakan faktor terpenting yang harus diperhatikan apabila kayu akan digunakan untuk bahan bangunan. Beberapa sifat mekanis penting untuk menilai kekuatan kayu diantaranya adalah keteguhan lentur statis (static bending strength), keteguhan tekan (compressive strength), keteguhan tarik (tensile strength), keteguhan geser (shearing strength), kekerasan (hardness), kekakuan (stiffness), keuletan (toughness), dan ketahanan belah (cleavage resistance).
1. Keteguhan lentur statis (static bending strength)
Menurut Tsoumis (1991) kekuatan lentur statis merupakan salah satu sifat mekanis yang sangat penting karena banyak penggunaan struktural kayu mengalami tegangan seperti ini. Apabila sebuah balok dimuati beban dan bengkok, pada dasarnya ada tiga tekanan yang bekerja pada balok itu yaitu tekanan tarik, tekanan tekan, dan tekanan geser. Selanjutnya dijelaskan pula apabila balok sederhana dikenai beban maka bagian bawah balok akan mengalami tegangan tarik sedangkan bagian atas akan mengalami tegangan tekan maksimal, tegangan ini secara perlahan-lahan menurun ke bagian tengah dan menjadi nol pada sumbu netral.
Di bawah batas proporsi terdapat hubungan positif antara tegangan dengan regangan, dimana nilai perbandingan antara regangan dan tegangan ini disebut modulus elastisitas (Modulus of Elasticity, MOE). Sementara tegangan patah (Modulus of Rupture, MOR) dihitung dari beban maksimum (beban pada saat patah).
2. Keteguhan tekan (compressive strength)
10
3. Keteguhan tarik (tensile strength)
Menurut Tsoumis (1991) kekuatan tarik kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang berusaha menarik atau memanjangkan ukurannya. Kekuatan tarik longitudinal (sejajar serat) jauh lebih tinggi dari kekuatan tarik transversal (sampai 50 kali lipat). Keteguhan tarik dipengaruhi oleh ukuran atau dimensi kayu, kekuatan serat-serat dan susunan serat kayu.
4. Keteguhan geser (shearing strength)
Menurut Tsoumis (1991) kekuatan geser ialah kekuatan kayu untuk menahan beban yang berusaha menggeser satu bagian dengan bagian lainnya pada sepotong kayu. Dimana pergeseran dapat terjadi pada arah longitudinal (searah serat) dan transversal (tegak lurus serat).
Terdapat tiga macam bentuk geseran bila ditinjau dari arah geseran terhadap serat kayu: (1) geser sejajar serat, (2) geser tegak lurus serat, dan (3) geser miring serat. Tetapi yang lazim diperhitungkan adalah keteguhan geser sejajar serat karena dalam penggunaan sehari-hari kerusakan kayu akibat geseran kebanyakan berupa geseran sejajar serat. Keteguhan geser ini dipengaruhi oleh kekuatan ikatan antar serat (sel kayu).
5. Kekerasan (hardness)
Menurut Tsoumis (1991) kekerasan adalah ukuran ketahanan kayu terhadap benda luar yang berusaha masuk ke dalam massanya. Kekerasan lebih tinggi sampai 2 kali lipat pada bidang longitudinal dibanding sisi yang lain, tetapi perbedaan antara bidang radial dan tangensial tidak jauh berbeda.
Kekerasan berhubungan dengan kekuatan kayu terhadap pengikisan dan goresan dengan berbagai bahan, serta mudah tidaknya dikerjakan dengan alat dan mesin. Sifat kekerasan ini penting untuk berbagai penggunaan seperti lantai, furniture, alat olah raga, pensil, dan lain-lain.
6. Keteguhan pukul dan keuletan (toughness)
11
berhubungan dengan kekuatan kayu terhadap beban statis atau beban yang diaplikasikan secara perlahan-lahan. Energi yang diserap oleh kayu lebih tinggi pada beban tiba-tiba dibandingkan dengan beban statis.
7. Keteguhan belah (cleavage resistance)
Tsoumis (1991) keteguhan belah ialah ketahanan kayu terhadap beban yang berusaha memisahkan antara bagian kayu yang satu dengan bagian lainnya. Kayu memiliki kekuatan belah yang rendah pada arah longitudinal sehingga menguntungkan untuk penggunaan tertentu seperti untuk kayu bakar. Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) daripada arah tangensial.
E. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu
Menurut Wangaard (1950), variasi kekuatan kayu dipengaruhi oleh beberapa faktor, yang dibagi kedalam 2 kelompok besar, yaitu cacat kayu dan faktor-faktor lainnya seperti berat jenis dan kadar air.
a. Cacat Kayu
Cacat kayu merupakan suatu bentuk ketidak sempurnaan/penyimpangan pada kayu yang umumnya dapat menurunkan nilai kekuatan kayu tersebut. Cacat kayu dapat berupa cacat alami atau cacat akibat pengolahan. Cacat alami meliputi : mata kayu, kayu reaksi, miring serat, jamur dan serangan perusak kayu, retak, cacat tekan dan sebagainya.
b. Faktor berat jenis dan kadar air
Berat jenis kayu adalah faktor yang sangat penting dalam penentuan keteguhan kayu dan pada umumnya jenis kayu yang berat jenisnya tinggi mempunyai keteguhan yang tinggi. Beberapa sifat mekanis kayu naik lebih cepat dari pada yang lain setelah mencapai titik jenuh serat.
12
nilai BJ yang tinggi maka zat kayunya semakin padat, sebab zat kayu yang tinggi tersebut bisa terjadi akibat peningkatan zat ekstraktif. Kekuatan kayu terletak pada dinding sel ini sehingga semakin tebal dinding sel kayu maka semakin kuat kayu tersebut.
E. Kondisi umum tempat tumbuh
1.Martapura, Sumatra Selatan
Keadaan lapangan di Martapura, Sumatra Selatan umumnya bergelombang, berada pada ketinggian ± 90 meter di atas permukaan laut, dengan kemiringan lereng antara 10-20 %, jenis tanahnya podsolik merah kuning dengan tekstur lempung, keasaman tanah cukup tinggi dengan PH sekitar 3,7-4,0 kandungan bahan organik dalam tanah rendah dan tanahnya mudah tererosi.
Curah hujan rata-rata 2800 mm/tahun, curah hujan yang tinggi terjadi pada bulan Juni – Oktober, suhu rata-rata setiap bulan 27 0C dengan suhu maksimum 30 – 34 0C dan minimum 21 - 24 0C (Herbagung,1992).
2. Parung Panjang, Jawa Barat
BAHAN DAN METODOLOGI
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan selama 6 bulan yaitu bulan September 2005 –
Februari 2006 bertempat di Laboratorium Fisis dan Mekanis Kayu Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor.
B. Bahan dan Alat
1. Bahan
Bahan yang diperlukan dalam penelitian ini ialah 6 provenans kayu
mangium (Acacia mangium Willd.) yang berasal dari Martapura, Sumatra Selatan
dan Parung Panjang, Jawa Barat yaitu Claudia River QLD, Lake Muray PNG,
Kuru PNG, Wipin District PNG, Rini WP, PNG, Kiriwo Scrisa WP, PNG. Setiap
provenans diambil 2 pohon sehingga total pohon yang digunakan ialah 24 pohon.
Pohon yang digunakan ialah pohon yang sehat dengan diameter ≥ 25 cm dengan umur 14 tahun. Dari tiap-tiap pohon yang terpilih diambil 3 dolok dengan panjang
2 meter berasal dari bagian pangkal, tengah dan ujung batang bebas cabang.
Pembuatan contoh uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis kayu diusahakan
dari bagian batang yang bebas cacat namun dalam pengolahan data ke-3 dolok
tersebut dianggap homogen dan sebagai ulangannya ialah jumlah pohon tiap
provenans yaitu 2 pohon.
2. Alat-alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini ialah kaliper, timbangan,
gergaji (tabel circular saw, band saw), alat tulis (pensil, penggaris, kertas) cutter,
mesin bor, mesin uji mekanis Universal Testing Machine (UTM) merk
SHIMADZU kapasitas 20 ton, mesin uji keteguhan pukul Amsler Pendulum
Impact Testing Machine.
C. Metode Penelitian
1. Pembuatan contoh uji
Contoh uji yang digunakan untuk uji sifat fisis dan mekanis dibuat dengan
14
Pembuatan contoh uji didasarkan pada standar ASTM D 143-94 tentang Methods
of Small Clear Specimens of Timber yaitu untuk pengujian kekuatan lentur statis
(MOE, MOR), keteguhan tekan sejajar arah serat, keteguhan belah, keteguhan
tarik sejajar dan tegak lurus arah serat, keteguhan geser dan kekerasan..
2. Pengujian kadar air (KA) kayu
Contoh uji untuk penetapan kadar air berukuran 1 cm x 1 cm x 1 cm
(ASTM D 143-52) setiap pengambilan contoh uji untuk pengujian sifat mekanis
pada dolok maka contoh uji untuk kadar air harus diambil sesuai dengan tempat
pengambilan contoh uji untuk uji mekanis dan jumlahnya pun harus sama pada
dolok. Semua contoh uji harus dibersihkan dari serabut dan ditimbang, contoh uji
dikeringkan dalam tanur pada suhu 103 ± 20C sampai tercapai berat konstan.
Penurunan berat yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah
kadar air contoh uji.
15
3. Pengujian berat jenis (BJ)
Ukuran contoh uji dibuat sama seperti uji kadar air yaitu 3 cm x 3 cm x 3
cm (ASTM D 143-94). Penetapan berat jenis dilakukan pada contoh uji ditimbang
dalam keadaan basah untuk mendapatkan berat awal dan diukur volumenya
dengan menggunakan metode archimides, lalu dikeringkan pada suhu kamar
sampai mencapai kadar air kering udara (kira-kira 15 %). Selanjutnya contoh uji
ditimbang dan volumenya diukur kembali untuk mendapatkan berat kering tanur.
4. Pengujian keteguhan lentur statis (static bending strength)
Ukuran contoh uji yang dipakai ialah 45 cm x 3 cm x 3 cm dengan jarak
sangga 42 cm (ASTM D 143-94). Pembebanan diberikan ditengah-tengah contoh
uji, dimana kedudukan contoh uji horizontal (centre point loading). Defleksi
akibat pembebanan dapat dibaca pada deflektometer. Beban maksimum diperoleh
sampai contoh mengalami kerusakan permanen. Pengujian ini akan menghasilkan
nilai tegangan patah (MOR) dan modulus elastisitas (MOE). Setelah pengujian,
dari contoh uji tersebut diambil sebagian untuk penetapan kadar air.
Rumus MOE dan MOR untuk pembebanan terpusat ditengah adalah:
Dimana:
MOE = Modulus elastisitas (kg/cm2)
MOR = Modulus patah (kg/cm2)
Pmaks = Beban pada saat kayu rusak (kg)
∆P = Perubahan beban yang mengakibatkan perubahan defleksi (kg)
L = Jarak sangga (cm)
b = Lebar penampang contoh uji (cm)
h = Tinggi penampang contoh uji (cm)
16
Gambar 2. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Lentur Statis.
5. Pengujian keteguhan tekan sejajar serat(compression parallel to grain)
Ukuran contoh uji ialah 3 cm x 3 cm x 12 cm (ASTM D 143-94).
Pembebanan dilakukan secara kontinu dengan arah sejajar serat dan keadaan
contoh uji vertikal. Beban diberikan secara perlahan-lahan sampai contoh uji
mengalami kerusakan permanen sehingga beban yang diberikan merupakan
beban maksimum yang dapat diterima oleh contoh uji.
Besarnya nilai keteguhan tekan maksimum sejajar serat dapat dihitung
dengan menggunakan rumus :
Dimana:
σ tk// = Keteguhan tekan sejajar serat maksimum (kg/cm2) Pmaks = Beban maksimum sampai terjadi kerusakan (kg)
A = Luas penampang (cm2)
Gambar 3. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tekan Sejajar Serat. 3 cm 3 cm
45 cm
A
P
tk
//
=
maksσ
3 cm
3 cm
12 cm
17
6. Pengujian keteguhan geser sejajar serat (shear parallel to grain)
Contoh uji ditetapkan berdasarkan ASTM D 143-94 seperti terlihat pada
gambar dibawah ini. Contoh uji ini dipasang pada alat penguji sedemikian rupa
sehingga tepat ditengah-tengah (tidak miring dan longgar). Pembebanan
dilakukan perlahan-lahan sampai terjadi kerusakan pada bidang geser contoh uji.
Pengujian dilakukan pada penampang tangensial dan radial. Pada saat pengujian,
pembebanan dilakuakn pada arah sejajar serat dengan kedudukan contoh uji
vertikal. Nilai keteguhan geser sejajar serat dihitung dengan rumus:
Dimana:
σ gs// = Keteguhan geser sejajar serat maksimum (kg/cm2) Pmaks = Beban maksimum sampai terjadi kerusakan (kg)
A = Luas penampang (cm2)
Gambar 4. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Geser Sejajar Serat.
7. Pengujian keteguhan pukul (toughness)
Ukuran contoh uji yang digunakan ialah 40 cm x 2 cm x 2 cm dengan
jarak sangga 24 cm. Pengujian dipukulkan dalam arah radial dan tangensial.
Angka yang didapatkan semuanya dinyatakan dalam usaha sampai beban
maksimum (work to maximum load). Percobaan dilakukan dengan alat “Amsler
Pendulum Impact Testing Machine” dengan kapasitas 10 kg. Dengan berat
pendulum 8,5 kg dan tinggi jatuh 120 cm. 3 cm
A
P
gs
//
=
maksσ
4 cm
3 cm
18
Gambar 5. Contoh Uji Keteguhan Pukul.
8. Pengujian keteguhan belah (cleavage resistance)
Ukuran contoh uji yang digunakan ialah seperti gambar dibawah ini.
Pengujian dilakukan pada bidang radial dan tangensial. Yang diamati ialah beban
maksimum yang dapat diterima oleh contoh uji tersebut. Contoh uji ini dipasang
pada alat penguji sedemikian rupa sehingga tepat ditengah-tengah besi penarik.
Gambar 6. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Belah.
9 . Pengujian kekerasan
Pengujian kekerasan dilakukan dengan cara memasukkan setengah bola
baja berdiameter 0,444 inchi ( 1,1284 cm) dengan luas penampang tekan 1 cm2 ke
dalam kayu. Kemudian bola baja tersebut ditekan sedalam 0,222 inchi.
Penengujian dilakukan pada bidang radial dan tangensial. Nilai kekerasan dapat
dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut :
Dimana
H = Kekerasan (kg)
P = Beban
A = Luas penampang (1 cm2) 1.1 cm
6 cm
3 cm
3 cm
A
P
H
=
2 cm
19
9 cm
Gambar 7. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Kekerasan.
10. Keteguhan tarik sejajar serat (tension parallel to grain)
Contoh uji dibuat dengan ukuran seperti gambar di bawah ini besarnya
keteguhan tarik sejajar serat diukur dengan cara yang sama seperti menghitung
besarnya gaya tarik tegak lurus serat sampai contoh uji mengalami kerusakan.
Nilai keteguhan tarik sejajar serat diperoleh dengan rumus yang sama seperti
mencari nilai keteguhan tarik tegak lurus serat.
Gambar 8. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tarik Sejajar Serat. 2 cm
2 mm
10 cm 10 cm
2 cm 2 cm
3 cm 3 cm
20
11. Pengujian tarik tegak lurus serat (tension perpendicular to grain)
Contoh uji dibuat dengan bentuk dan ukuran sebagaimana Gambar 9.
Besarnya keteguhan tarik tegak lurus serat diukur dengan cara menghitung
besarnya gaya tarik sampai contoh uji mengalami kerusakan. Nilai keteguhan
tarik tegak lurus dan sejajar serat diperoleh dengan rumus:
Dimana:
σ tr = Keteguhan tarik sejajar/tegak lurus serat (kg/cm2) Pmaks = Beban maksimum sampai terjadi kerusakan (kg)
A = Luas penampang (cm2)
Gambar 9. Bentuk dan Ukuran Contoh Uji Keteguhan Tarik Tegak Lurus Serat.
D. Analisis Data
Berdasarkan data yang diperoleh dilakukan analisa data menggunakan
analisa statistika Faktorial Rancangan Acak Lengkap (Faktorial - RAL) dua
faktor dengan beberapa taraf sebagai perlakuan yaitu tempat tumbuh (Subanjeriji
Sumatra Selatan dan Parung Panjang Jawa Barat) dan jenis provenan. Analisis
data dibantu dengan menggunakan software SPSS 11.0. Model umum RAL yang
digunakan pada penelitian ini adalah:
1.1 cm 1,5 cm
3 cm 3 cm
A
P
tr
=
maks21
Yijk = µ + A i +Bj + ABij + εijk Dimana:
Yijk = Pengamatan pada provenan ke-i dan ke-j ulangan ke-k
µ = Rataan umum
A i = Pengaruh provenan ke-i (i1 = Claudia River, QLD ; i2 = Lake Muray, PNG ; i3 : Kuru, PNG ; i4 : Wipni, PNG ; i5 = Rini, PNG ; i6 = Kiriwo, PNG)
Bj = Pengaruh tempat tumbuh ke-j (j1 = Subanjeriji, Sumatra Selatan ; j2 = Parung Panjang, Jawa Barat)
ABij = Pengaruh interaksi antara provenan pada taraf ke-i dengan tempat tumbuh pada taraf ke-j
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sifat Fisis Kayu
Beberapa sifat fisis kayu yang diukur dalam penelitian ini meliputi berat jenis dan kadar air. Kadar air diukur pada kondisi basah dan kering udara. Data nilai rata-rata sifat fisis tersaji pada Tabel 4.
Tabel 4 Nilai Rata-rata Sifat Fisis Kayu Mangium
Interaksi KA basah (%)
Hasil analisis keragaman untuk mengetahui pengaruh perbedaan sifat fisis kayu mangium tertera pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Analisis Keragaman pada Sifat Fisis Kayu Mangium
Parameter KA basah KA kering udara BJ
S* : Significance (berbeda nyata Ho<0,05)
NS : Non significance (tidak berbeda nyata dimana Ho>0,05) Interaksi : Interaksi antara jenis dan tempat tumbuh.
23
1. Kadar air
Kayu merupakan bahan yang higroskopis sehingga memiliki daya tarik terhadap air, baik air dalam bentuk uap atau cairan. Kadar air dipengaruhi oleh jenis kayu, suhu dan kelembaban udara disekitarnya. Semua sifat kayu sangat dipengaruhi oleh perubahan kadar air kayu. Kandungan kadar air kayu didalam satu batang kayu dipengaruhi oleh variasi secara vertikal pada batang kayu serta pergerakan air dalam kayu (Tsoumis, 1991).
Setelah dilakukan analisis keragaman yang dicantumkan pada Tabel 5 diketahui bahwa pengaruh tempat tumbuh, interaksi antara tempat tumbuh dan provenan menunjukkan berbeda nyata (significance) sehingga harus dilakukan uji lanjut yaitu uji Duncan, kerena faktor tempat hanya terdiri atas 2 taraf (Martapura dan Parung Panjang) maka tidak perlu diuji lanjut.
Untuk melihat pengaruh interaksi (jenis dengan tempat tumbuh) dilakukan uji ANOVA satu arah untuk kombinasi masing-masing faktor (12 perlakuan) dengan hasil tercantum di Lampiran 7 bahwa kadar air basah dan kadar air kering udara berbeda nyata yang kemudian dilakukan uji Duncan untuk melihat pengaruh masing-masing taraf interaksi.
Tabel 6. Nilai Rata-rata Kadar Air Berdasarkan Interaksi dengan Tempat Tumbuh
Interaksi KA basah
(%) Interaksi
KA kering udara (%) 3A 41,13a 2A 10,72a 2A 46,18 a b 1A 11,98 b 4A 51,74 b c 3A 12,04 b 6A 51,86 b c 6A 13,91 c 5B 52,05 b c 5A 15,05 d 5A 52,11 b c 4A 15,11 d 1A 52,41 b c 5B 16,16 e 1B 57,43 c d 6B 16,94 e f 6B 62,43 d e 3B 17,05 e f 2B 69,65 f g 4B 17,08 e f 4B 71,78 g 1B 17,15 e f 3B 76,11 g 2B 17,41 f Keterangan :
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata A : Martapura B : Parung Panjang
24
Tabel interaksi antara tempat tumbuh dan jenis provenans diperoleh bahwa nilai kadar air basah dan kering udara berbeda nyata. Dengan kata lain kadar air basah dan kering udara dari beberapa provenans dan lokasi tempat tumbuh terdapat saling mempengaruhi. Pada Tabel 6 nilai kadar air basah terbesar ialah Kuru di Parung Panjang dengan nilai 76,11 % dan nilai terkecil ialah Kuru-Martapura dengan nilai 41,13 % Sedangkan untuk kadar air kering udara nilai rata-rata kadar air terbesar ialah Lake Muray-Parung Panjang dengan nilai 17,41 % dan terkecil ialah Lake Muray-Martapura dengan nilai 10,72 %. Hal ini diduga karena lokasi geografis, tingkat kerapatan penyebaran pohon (crown class) dan tingkat kesuburan suatu lokasi, khususnya yang berhubungan dengan kandungan air tanah telah diketahui turut mempengaruhi beberapa sifat fisis kayu (Tim Peneliti Puslitbang Hutan Bogor, 1993) didukung oleh curah hujan di Parung Panjang yang lebih tinggi yaitu 3000 mm/tahun dibandingkan dengan curah hujan di Martapura yaitu 2800 mm/tahun yang menyebabkan kadar air basah di Parung Panjang lebih tinggi dibadingkan dengan kadar air basah di Martapura sedangkan untuk tingginya kadar air kering udara di Parung Panjang dibadingkan dengan kadar air kering udara di Martapura karena BJ kayu pada Provenans dari Parung Panjang lebih tinggi, apabila BJ tinggi maka proporsi dinding sel pada kayu juga tinggi sehingga mampu menyerap uap air yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu dengan BJ yang rendah karena sifat kayu yang higroskopis (Pandit, 2002)
2. Berat Jenis (BJ)
BJ merupakan sifat fisis kayu yang banyak digunakan untuk menduga sifat-sifat kayu lainnya. BJ kayu ditentukan oleh tebal dinding sel dan ukuran rongga sel. Bahan kimia yang terdapat pada dinding sel juga akan mempengaruhi nilai BJ kayu (Haygreen dan Bowyer, 1982).
25
Dari hasil analisis keragaman didapat bahwa faktor tempat tumbuh Martapura dan Parung Panjang beda nyata tetapi untuk faktor provenans dan interaksi antara provenans dan tempat tumbuh tidak berbeda nyata atau dengan kata lain tidak adanya pengaruh diantara faktor-faktor antar provenans dan tempat tumbuh dengan provenans.
Nilai rata-rata BJ pada setiap provenans di dua tempat tumbuh secara lengkap dan menunjukkan interaksi antara tempat tumbuh dengan provenans ialah :
Tabel 7. Nilai Rata-Rata BJ pada Setiap Provenans di Dua Tempat Tumbuh Interaksi BJ
1A 0,48 1B 0,49 2A 0,47 2B 0,49
3A 0,52
3B 0,51 4A 0,42 4B 0,49 5A 0,43 5B 0,49
6A 0,39
6B 0,48 Keterangan :
A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Rini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
Rata-rata nilai BJ pada kayu mangium ialah 0,39 – 0,52 untuk pengukuran pada kondisi kering udara nilai rata-rata terendah terdapat pada Kiriwo-Martapura sedangkan tertinggi terdapat pada Kuru-Martapura. Variabilitas nilai BJ kayu dapat terjadi karena beberapa faktor, di antaranya adalah jenis kayu (species), kondisi tempat tumbuh, letak kayu dalam pohon, kayu gubal dan kayu teras, dan faktor genetik. Faktor-faktor tersebut dapat mempengaruhi ukuran dan ketebalan dinding sel, sehingga mempengaruhi nilai BJ (dan juga kerapatan kayu) dalam satu pohon, sehingga lazim apabila kerapatan atau BJ kayu dalam satu pohon bervariasi (Haygreen dan Bowyer, 1982).
26
berumur sama (umur 14 tahun), maka diperoleh berat jenis kayu yang relatif seragam di antara provenan-provenan tersebut.
Tingginya nilai BJ di Parung Panjang disebabkan oleh sesuainya jenis pohon mangium ditanam di areal Parung Panjang karena menurut Tim Peneliti Puslitbang Hutan Bogor (1993) menyatakan bahwa persyaratan tempat tumbuh bagi pohon mangium yaitu mangium dapat tumbuh baik pada lahan yang mengalami erosi, berbatu dan tanah aluvial serta tanah yang memiliki PH rendah yaitu 4,2. Tumbuh pada ketinggian antara 30-130 mdpl dengan curah hujan antara 1000-4500 mm/tahun. Seperti jenis pionir yang cepat tumbuh dan berdaun lebar jenis ini sangat membutuhkan sinar matahari (intoleran) apabila mendapatkan naungan akan tumbuh kurang sempurna dengan bentuk tinggi dan kurus. Sesuai dengan keadaan lapang di Parung Panjang dengan PH 4,8 sedangkan di Martapura PH tanahnya ialah 3,7-4 hal tersebut mungkin mempengaruhi pertumbuhan mangium di Martapura sehingga BJ nya cenderung lebih kecil dibandingkan BJ kayu mangium di Parung Panjang.
B. Sifat Mekanis
27
Tabel 8. Nilai Rata-rata Sifat Mekanis Kayu Magium.
Sifat Mekanis Interaksi
1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B 6A 6B Ket.Lentur
Statis (kg/cm2)
MOE 139189 107521 66318 107835 71291 94187 61306 75014 77680 87086 56672 97473 MOR 687 665 529 678 577 702 452 588 608 595 440 646 Keteguhan
Tekan (kg/cm2)
// 384,32 364,36 297,28 377,39 351,62 413,35 302,9 342,12 325,1 401,91 277,37 390,9 I 103,8 101,26 86,79 106,54 94,96 119,92 81,39 108,61 86,9 109,56 74,77 99,36 Keteguhan
R 293,36 266,45 202,98 283,24 243,46 318,7 191,68 289,04 221,5 312,91 186,32 284,3 T 298,04 276,3 217,96 272,73 244,66 312,42 194,87 294,18 241,8 336,44 204,04 288,61 Ujung 384,11 393,55 280,17 444,01 344,22 411,37 305,27 385,24 334,1 434,19 284,95 383,32 Ket. Tarik //
Berdasarkan hasil analisis keragaman pada sifat mekanis kayu maka didapatkan hasil yang tertera pada Tabel 9.
Tabel 9. Hasil Analisis Keragaman pada Sifat Mekanis
No Sifat Mekanis Parameter
Tempat Provenan Interaksi
1 MOE (Kg/cm2) S S S
2 MOR (Kg/cm2) S S NS
3 Keteguhan Tekan (Kg/cm2)
5 Keteguhan Pukul (Kgm/dm3)
R NS NS NS
T S S NS
28
Keterangan:
Nilai rata-rata sifat mekanis disajikan pada Tabel lampiran 5 dan 6 // : Sejajar serat
┴ : Tegak lurus serat
S : Significance (berbeda nyata Ho<0,05)
NS : Non significance (tidak berbeda nyata dimana Ho>0,05) Interaksi : Interaksi antara jenis dan tempat tumbuh.
Untuk faktor yang significance maka dilanjutkan dengan uji Duncan
1. Modulus elastisitas (modulus of elasticity, MOE)
Elastisitas adalah sifat benda yang mampu kembali ke kondisi semula (bentuk dan ukuran) ketika beban yang mengenainya dihilangkan. Hal tersebut terjadi di bawah batas proporsi. Di atas proporsi, peningkatan tegangan akan menyebabkan deformasi yang lebih besar dari proporsi sampai tegangan yang menyebabkan benda rusak. Modulus elastisitas hanya berlaku sampai beban pada batas proporsi. Nilai modulus elastisitas yang tinggi menunjukkan bahwa bahan tersebut kaku (Tsoumis, 1991).
Tabel 10 Rata-rata Nilai Modulus Elastisitas pada Setiap Provenans di Dua Tempat Tumbuh Berdasarkan Hasil Uji Duncan
Interaksi
MOE (Kg/cm2) 6A 56673 a
4A 61306 a b
2A 66318 a b
3A 71291 a b
4B 75014 a b
5A 77680 a b
5B 87086 b c d
3B 94187 c d
6B 97473 c d
1B 107522 d
2B 107835 d
1A 139189 e
Keterangan :
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
29
Tabel 10 hasil uji lanjut dengan uji Duncan untuk melihat adanya interaksi antara tepat tumbuh dengan provenans dapat dilihat bahwa Caludia River mempunyai rataan terbesar dan berbeda nyata dengan yang lain dan dari Tabel 9 hasil analisis keragaman bahwa faktor tempat tumbuh (Martapura dan Parung Panjang) dan faktor antar provenans (ke 6 Provenans pada 2 tempat tumbuh) berbeda nyata atau dengan kata lain nilai modulus elastisitas dari suatu provenans kayu mangium tergantung dari jenis provenans dan lokasi dimana jenis tersebut ditanam, seperti jenis Claudia River yang ditanam di Martapura lebih besar nilai MOE nya dibandingkan dengan provenans yang sama yang ditanam di Parung Panjang.
Hasil analisis keragaman terhadap modulus elastisitas (MOE) pada Tabel 9 didapatkan bahwa faktor tempat tumbuh (Martapura dan Parung Panjang), antar provenans dan interaksi antara tempat tumbuh dan provenans berbeda nyata, artinya setiap faktor saling berikatan dan mempengaruhi. Nilai rata-rata modulus elastisitas dari Martapura ialah 139189-56672 Kg/cm2 sedangkan dari Parung Panjang ialah 107521-97473 Kg/cm2. Nilai modulus elastisitas yang terbesar terdapat pada Claudia River-Martapura sedangkan yang terkecil ialah Kiriwo-Martapura. Dari rata-rata keseluruhan dapat disimpulkan nilai modulus elastisitas yang terbesar ialah kayu mangium yang berasal dari Parung Panjang.
2. Tegangan patah (modulus of rupture, MOR)
30
Tabel 11. Rata-rata nilai Tegangan Patah (MOR) pada Setiap Provenans di Dua Tempat Tumbuh
Interaksi MOR (Kg/cm2) 6A 440,33 a
4A 452,05 a b
2A 529,1 a b c
3A 577,1 a b c d
4B 588,42 b c d
5B 595,23 b c d
5A 608,32 c d
6B 646,88 c d
1B 665,55 c d
2B 678,21 c d
1A 687,9 d
3B 702,82 d
Keterangan :
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Rini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
3. Keteguhan tekan
Keteguhan tekan merupakan kemampuan kayu untuk menahan beban atau tekanan yang berusaha memperkecil ukurannya. Keteguhan tekan sejajar serat lebih tinggi dari kekuatan tekan tegak lurus serat sampai 15 kali. Pada kayu lunak keteguhan tekan pada arah tangensial lebih tinggi dari radial, tetapi pada kayu keras keteguhan tekan radial lebih tinggi dari tangensial. Kekuatan tekan kayu pada arah longitudinal lebih rendah dibanding logam tetapi lebih tinggi dibandingkan bahan konstruksi lainnya (Tsoumis, 1991).
31
Tabel 12. Nilai Rata-rata Keteguhan Tekan Kayu Mangium
Interaksi Sejajar Serat
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Rini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
Hasil analisis keragaman yang tercantum di Tabel 9 bahwa faktor tempat tumbuh (Martapura dan Parung Panjang) berbeda nyata untuk keteguhan tekan sejajar serat dan tegak lurus serat, sedangkan untuk faktor antar provenans dan interaksi antara provenans dan tempat tumbuh tidak beda nyata. Dari Tabel 12 dapat dilihat bahwa nilai rataan terbesar untuk keteguhan tekan sejajar serat ialah Kuru-Parung Panjang yaitu 413,35 Kg/cm2 dan nilai terkecil pada Kiriwo- Martapura dengan nilai 277,37 Kg/cm2 begitu juga dengan nilai tertinggi untuk keteguhan tekan tegak lurus serat ialah Kuru di Parung Panjang yaitu 119,92 Kg/cm2 dan terkecil ialah Kiriwo-Martapura dengan nilai 74,77 Kg/cm2.
Secara keseluruhan nilai rata-rata dari keteguhan tekan sejajar serat dan tegak lurus serat dari ke dua tempat tumbuh didapat bahwa keteguhan tekan tegak lurus serat lebih tinggi dibandingkan dengan keteguhan tekan tegak lurus serat dan juga provenans yang ditanam di Parung Panjang lebih memiliki keteguhan tekan yang tinggi dibandingkan provenans yang ditanam di Martapura.
4. Keteguhan geser sejajar serat
32
geser tegak lurus serat 3-4 kali lebih besar dari keteguhan geser sejajar serat (Tsoumis, 1991).
Tabel 13. Nilai Rata-rata Keteguhan Geser Sejajar Serat Hasil Uji Duncan
Interaksi
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Rini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
33
5. Keteguhan pukul
Keteguhan pukul adalah ukuran kemampuan kayu untuk menahan pukulan sampai kayu mengalami kerusakan, keuletan berhubungan dengan kekuatan kayu terhadap beban statis atau beban yang diaplikasikan secara perlahan-lahan. Energi yang diserap oleh kayu lebih tinggi pada beban tiba-tiba dibandingkan dengan beban statis. (Tsoumist, 1991).
Keteguhan pukul yang diukur pada penelitian ini ialah keteguhan pukul pada bidang radial dan tangensial, pada Lampiran 16 hasil analisis keragaman terhadap keteguhan pukul didapatkan hasil bahwa keteguhan pukul bidang radial tidak berbeda nyata maka tidak diperlukan uji lanjut Duncan.
Tabel 14. Nilai Rata-rata Keteguhan Pukul Kayu Mangium
Interaksi
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Kini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
34
dengan nilai 13,33 Kgm/dm3 sedangkan keteguhan pukul pada bidang tangensial nilai keteguhan pukul terbesar ialah Kuru-Martapura dengan nilai 27,77 Kgm/dm3 dan nilai terkecil ialah Wipin-Martapura yaitu 12,86 Kgm/dm3. Dari hasil rata-rata didapat bahwa keteguhan pukul pada bidang tangensial lebih tinggi dibandingkan keteguhan pukul pada bidang radial dan juga porvenans yang ditanam di Parung Panjang memiliki keteguhan pukul yang lebih tinggi dibanding provenans yang ditanam di Martapura.
6. Keteguhan belah
Menurut Tsoumis (1991) keteguhan belah ialah ketahanan kayu terhadap beban yang berusaha memisahkan antara bagian kayu yang satu dengan bagian lainnya. Kayu memiliki kekuatan belah yang rendah pada arah longitudinal sehingga menguntungkan untuk penggunaan tertentu seperti untuk kayu bakar. Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) daripada arah tangensial.
Keteguhan belah yang diukur pada penelitian ini ialah keteguhan belah pada bidang radial dan tangensial, pada Lampiran 18 hasil analisis keragaman menunjukan bahwa keteguhan belah bidang tangensial tidak berbeda nyata dan tidak perlu di uji lanjut.
Tabel 15. Nilai Rata-rata Keteguhan Belah Kayu Mangium
35
Keterangan :
*) Rataan dengan kode huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda nyata. A : Martapura B : Parung Panjang
1 : Claudia River, QLD 2 : Lake Muray, PNG 3 : Kuru, PNG 4 : Wipin, PNG 5 : Rini, PNG 6 : Kiriwo, PNG
Hasil analisis keragaman terhadap nilai rata-rata keteguhan belah kayu yang tercantum pada Tabel 9 untuk keteguhan belah pada bidang radial didapat bahwa faktor tempat tumbuh, provenans dan interaksi antara keduanya bersifat berbeda nyata dimana semua faktor saling mempengaruhi. Nilai rata-rata keteguhan belah pada bidang radial yang terbesar didapat oleh Claudia River- Parung Panjang dan terkecil ialah Wipin-Martapura dengan nilai 14,38 Kg/cm sedangkan untuk keteguhan belah pada bidang tangensial hanya faktor tempat tumbuh yang beda nyata dan faktor provenans dan interaksi antara tempat tumbuh tidak berbeda nyata, nilai rata-rata keteguhan belah yang tertinggi pada bidang tangensial didapat oleh Kuru-Martapura dengan nilai 25,44 Kg/cm dan yang terkecil ialah Kiriwo-Martapura yaitu 16,02 Kg/cm.
Dari keseluruhan rata-rata keteguhan belah dapat disimpulkan bahwa keteguhan belah pada bidang tangensial lebih tinggi dibandingkan dengan keteguhan belah pada arah radial dan juga provenans yang ditanam di Parung Panjang lebih memiliki keteguhan belah yang lebih tinggi dibandingkan dengan provenans yang ditanam di Martapura.
7. Kekerasan
Menurut Tsoumis (1991) kekerasan adalah ukuran ketahanan kayu terhadap benda luar yang berusaha masuk ke dalam massanya. Kekerasan lebih tinggi sampai 2 kali lipat pada bidang longitudinal dibanding sisi yang lain, tetapi perbedaan antara bidang radial dan tangensial tidak nyata atau tidak jauh berbeda.
