Model Penduga Biomassa di atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Jenis Ekaliptus (Eucalyptus grandis) Umur 7 Tahun pada HTI PT Toba Pulp Lestari, Tbk

(1)

MODEL PENDUGA BIOMASSA DI ATAS PERMUKAAN

TANAH HUTAN TANAMAN JENIS EKALIPTUS

(Eucalyptus grandis) UMUR 7 TAHUN PADA

HTI PT TOBA PULP LESTARI, Tbk

SKRIPSI

Oleh:

JULIANI PARDOSI

021201011/MANAJEMEN HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul Penelitian : Model Penduga Biomassa di atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Jenis Ekaliptus (Eucalyptus grandis) Umur 7 Tahun pada HTI PT Toba Pulp Lestari, Tbk.

Nama : Juliani Pardosi

NIM : 021201011

Departemen : Kehutanan

Program Studi : Manajemen Hutan

Disetujui Oleh: Komisi Pembimbing

Onrizal, S. Hut., M. Si. Nurdin Sulistyono, S. Hut., M. Si.

Ketua Anggota

Mengetahui

(3)

(4)

ABSTRAK

JULIANI PARDOSI. Model Penduga Biomassa di atas Permukaaan Tanah Hutan Tanaman Tanaman Jenis Ekaliptus (Eucalyptus grandis) Umur 7 Tahun pada HTI PT Toba Pulp Lestari, Tbk. Dibimbing oleh ONRIZAL dan NURDIN SULISTIYONO.

(5)

RIWAYAT HIDUP

Juliani Pardosi, dilahirkan di Munte pada tanggal 1 Juli 1984 dari

ayahanda Amir Pardosi, ST dan ibunda Rusti Sitorus. Penulis merupakan puteri

pertama dari empat bersaudara.

Pendidikan formal yang pernah ditempuh oleh penulis hingga saat ini :

1. SD Negeri 2 di Munte Tamat Tahun 1996.

2. SLTP Negeri 1 di Munte Tamat Tahun 1999.

3. SMU Negeri 1 di Munte Tamat Tahun 2002.

Penulis melanjutkan studi di program studi Manajemen Hutan Departemen

Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara pada tahun 2002

melalui jalur khusus Panduan Minat dan Prestasi (PMP).

Kegiatan yang pernah diikuti oleh penulis selama perkuliahan adalah:

1. Anggota Himpunan Mahasiswa Sylva (HIMAS).

2. Melaksanakan Praktik Umum Kehutanan (PUK) di hutan Lau Kawar Desa

Kuta Gugung, Kecamatan Simpang Empat, Kabupaten Karo, dan hutan

Mangrove Desa Kayu Besar Bandar Khalipah, Kabupaten Serdang Bedagai.

3. Melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di HPHTI PT Toba Pulp Lestari,

Tbk, sektor Habinsaran, Kecamatan Parsoburan, Kabupaten Toba Samosir.

4. Melaksanakan penelitian di HPHTI PT Toba Pulp Lestari, Tbk sektor Aek

Nauli, Kecamatan Girsang Sipangan Bolon, Kabupaten Simalungun, Sumatera

(6)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas

rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyusun skripsi dengan judul “Model

Penduga Biomassa di atas Permukaan Tanah Hutan Tanaman Jenis Ekaliptus

(Eucalyptus grandis) Umur 7 Tahun pada HTI PT Toba Pulp Lestari Tbk”.

Penulis menyadari bahwa dalam skripsi ini masih kurang sempurna. Oleh

karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari

saudara-saudari yang membacanya, demi kesempurnaan skripsi ini.

Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Komisi

Pembimbing saya Bapak Onrizal, S.Hut., M.Si. sebagai Ketua dan Bapak Nurdin

Sulistiyono, S.Hut., M.Si. sebagai Anggota yang telah membimbing dan

mengarahkan penulis dalam penyusunan skripsi ini. Tidak lupa juga penulis

mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pimpinan dan seluruh

karyawan PT. Toba Pulp Lestari yang sangat mendukung proses penyelesaian

skripsi ini. Akhir kata penulis juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak

yang memberikan dukungan dalam proses penyelesaian skripsi ini.

Medan, November 2007

(7)

DAFTAR ISI

Hal

ABSTRACT ... i

ABSTRAK ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DARTAR LAMPIRAN ... xi

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Eucalyptus grandis ... 4

Biomassa dalam Komunitas Hutan ... 6

Pendugaan dan Pengukuran Biomassa ... 7

Model Penduga Biomassa ... 10

Karbon ... 12

BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian ... 14

Bahan dan Alat Penelitian ... 14

Peubah yang Diamati ... 14

Prosedur penelitian ... 15

1. Jenis Data ... 15

2. Prosedur Penelitian di Lapangan ... 15

3. Pengukuran di Laboratorium ... 17

4. Analisa Data ... 18

5. Uji Validasi Model ... 21

KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN Letak ... 23

Luas Areal ... 23

Keadaan Topografi, Geologi dan Tanah ... 24

Iklim ... 25

HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tegakan Eucalyptus grandis ... 26

Kadar Air Pohon Contoh ... ..27

Penyusunan Persamaan Allometrik Biomassa Eucalyptus grandis ... ..28

Persamaan Allometrik Biomassa Batang ... ..28

(8)

Persamaan Allometrik Biomassa Daun ... .. 36 Persamaan Allometrik Biomassa Total ... .. 40

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan ... 45 Saran ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 46

(9)

DAFTAR TABEL

Hal

1. Beberapa model regresi untuk penaksiran biomassa hutan tropis ... ....12

2. Persamaan allometrik biomassa batang Eucalyptus grandis ... ....28

3. Persamaan allometrik biomassa cabang Eucalyptus grandis ...32

4. Persamaan allometrik biomassa daun Eucalyptus grandis ...36

5. Persamaan allometrik biomassa total Eucalyptus grandis ...40

(10)

DAFTAR GAMBAR

Hal

1. Desain petak contoh untuk inventarisasi tegakan Eucalyptus ...16 2. Rata-rata pertumbuhan tegakan Eucalyptus grandis ...26 3. Grafik kadar air rata-rata per petak ukur ...27 4. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa batang

persamaan 1 ...30 5. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa batang

persamaan 7 ...30 11. Tampilan plot uji kenormalan persamaan allometrik biomassa batang

persamaan 7 ...31 18. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa cabang

(11)

persamaan 7 ...34 25. Tampilan plot uji kenormalan persamaan allometrik biomassa cabang

persamaan 7 ...35 32. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa daun

persamaan 7 ...39 39. Tampilan plot uji kenormalan persamaan allometrik biomassa daun

persamaan 7 ...40 46. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa total

(12)

47. Tampilan plot uji keaditifan persamaan allometrik biomassa total

persamaan 7 ...42 53. Tampilan plot uji kenormalan persamaan allometrik biomassa total

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Hal

1. Peta PT Toba Pulp Lestari Tbk sektor Aek Nauli ... 48

2. Peta compartmen areal penelitian ... 49

3. Rata-rata pertumbuhan Eucalyptus grandis ... 50

4. Nilai kadar air setiap bagian pohon contoh Eucalyptus grandis ... 51

5. Hasil perhitungan biomassa pohon contoh Eucalyptus grandis ... 52

(14)

ABSTRAK

JULIANI PARDOSI. Model Penduga Biomassa di atas Permukaaan Tanah Hutan Tanaman Tanaman Jenis Ekaliptus (Eucalyptus grandis) Umur 7 Tahun pada HTI PT Toba Pulp Lestari, Tbk. Dibimbing oleh ONRIZAL dan NURDIN SULISTIYONO.

(15)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perubahan iklim lingkungan bumi yang disebabkan oleh perkembangan

tegnologi, kegiatan industri dan peningkatan konsumsi bahan bakar fosil dan

kegiatan alih guna lahan menyebabkan peningkatan emisi, karena berbagai

kegiatan ini melepas beberapa gas yang disebut sebagai gas rumah kaca (GRK) ke

atsmosfer bumi, salah satunya adalah karbondioksida (CO2). Gas-gas tersebut

memiliki sifat meneruskan cahaya matahari tetapi menyerap dan memantulkan

radiasi balik yang dipancarkan bumi yang bersifat panas sehingga suhu atsmosfer

bumi semakin meningkat mengakibatkan pemanasan global dan perubahan iklim.

Fenomena ini dikenal sebagai efek rumah kaca (green house effect).

Assisi (2002) mengatakan bahwa sejak awal revolusi industri, konsentrasi

CO2 pada atmosfir bertambah mendekati 30 % dan konsentrasi asam nitrat 15 %.

Hal ini meningkatkan kemampuan menyaring panas pada atmosfir. Penggundulan

hutan yang melepaskan karbon dari pohon-pohon juga menghilangkan

kemampuan untuk menyerap karbon. 20 % emisi karbon disebabkan oleh tindakan

manusia dan memacu perubahan iklim. Sepanjang seratus tahun ini konsumsi

energi dunia bertambah secara spektakuler. Sekitar 70 % energi dipakai oleh

negara-negara maju dan 78 % dari energi tersebut berasal dari bahan bakar fosil.

Hutan memiliki kemampuan untuk menyerap CO2 dari udara dan

kemudian menyimpannya dalam tegakan hutan sehingga dapat mengurangi kadar

(16)

dari lingkungannya melalui proses fotosintesis. Hasil fotosintesis setelah

dikurangi respirasi dan yang dimangsa herbivora akan terakumulasi berupa

biomassa tumbuhan. Besarnya biomassa tumbuhan akan mempengaruhi

kandungan karbon tumbuhan tersebut. Jika karbon yang terdapat dalam tumbuhan

masuk ke lingkungan dapat menjadi bahan pencemar dan pada akhirnya akan

mempengaruhi kualitas lingkungan di sekitarnya.

Biomassa adalah jumlah bahan organik yang diproduksi oleh organisme

(tumbuhan) per satuan unit area pada suatu saat. Biomassa bisa dinyatakan dalam

ukuran berat, seperti berat kering dalam satuan gram, atau dalam kalori. Oleh

karena kandungan air yang berbeda setiap tumbuhan, maka biomassa diukur

berdasarkan berat kering. Unit satuan biomassa adalah gr per m2 atau ton per ha

(Brown, 1997).

Selama ini, potensi pohon hanya dihitung berdasarkan besarnya volume

kayu batang pohon yang dapat dimanfaatkan untuk industri-industri pengolahan

kayu yang mempunyai nilai ekonomis tinggi, sedangkan seberapa besar hutan

mampu memberikan kontribusi ekologi (pelindung atmosfir) belum begitu banyak

diperhitungkan (Indrawan, 1999). Ternyata, tidak hanya batang, bagian-bagian

pohon yang lain seperti cabang, ranting dan daun mempunyai peran besar dalam

menyimpan karbon. Whitmore (1985), menulis bahwa berat kering total dari suatu

komunitas tumbuhan, termasuk daun, cabang, batang dan akar disebut biomassa

tumbuhan. Berat kering tersebut meningkat oleh proses fiksasi dari atmosfer

(17)

Eucalyptus grandis adalah spesies unggulan yang dikembangkan dalam Hutan Tanaman Industri (HTI). E. grandis memiliki beberapa keunggulan seperti dapat tumbuh dengan cepat, daya regenerasi tinggi, relatif tahan terhadap

kebakaran dan dapat tumbuh pada tanah yang subur sampai dengan kesuburan

rendah. Indonesia memiliki HTI E. grandis dengan luasan yang cukup luas sehingga E. grandis di Indonesia memiliki potensi simpanan biomassa yang besar. Oleh karena itu penelitian tentang penaksiran potensi biomassa HTI E. grandis ini diperlukan untuk menyediakan salah satu data potensi biomassa hutan Indonesia,

khususnya hutan tanaman E. grandis.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah membangun model allometrik hubungan

antara biomassa batang, cabang dan daun dengan dimensi pohon (diameter dan

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

A. Eucalyptus grandis

Tanaman Eucalyptus grandis mempunyai sistematika sebagai berikut: Divisio : Spermatophyta

Sud Divisio : Angiospermae

Class : Dicotyledone

Ordo : Myrtiflorae

Family : Myrtaceae

Genus : Eucalyptus

Species : Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden

Eucalyptus termasuk jenis pepohonan yang cepat tumbuh, pada umur 7 tahun ia sudah bisa ditebang untuk dijadikan bahan baku pulp dan kertas

(Karyaatmadja, 2000). Riap volume tegakan Eucalyptus bergantung pada kepadatan (jumlah) pohon yang menyusun tegakan tersebut (degree of stocking), jenis, dan kesuburan tanah. Riap volume suatu pohon dapat dilihat dari kecepatan

tumbuh diameter, yang setiap jenis mempunyai laju (rate) yang berbeda-beda. Untuk semua jenis pada waktu muda umumnya mempunyai kecepatan tumbuh

diameter yang tinggi, kemudian semakin tua semakin menurun sampai akhirnya

berhenti. Untuk hutan tanaman biasanya pertumbuhan diameter huruf S karena

pada mulanya tumbuh agak lambat, kemudian cepat lalu menurun. Lambatnya

(19)

untuk menghindari percabangan yang berlebihan dan penjarangan yang belum

memberi hasil (tending thinnings) (Simon, 1996 dalam Latifah, 2004).

Jenis Eucalyptus termasuk jenis cepat menghasilkan biomassa, cepat menghasilkan serasah, dikhawatirkan cepat menyerap hara/mineral dari dalam

tanah. Serasah yang dihasilkan oleh Eucalyptus walaupun cepat dan banyak namun sangat lambat terdekomposisi, sehingga dikhawatirkan lambat dalam

mengembalikan hara tanah (Pudjiharta, 2001). Daun-daun Eucalyptus yang banyak mengandung atsiri sangat sulit bisa hancur sehingga ia membentuk

tumpukan serasah tebal. Serasah yang sulit dicerna itu mempercepat pengasaman

tanah yang pada gilirannya menghambat perkembangan mikro dan makro fauna

dan tumbuh-tumbuhan (bakteri dan jamur) yang merupakan sarana dalam proses

pembusukan (decomposition) serasah tadi (Karyaatmadja, 2000).

Eucalyptus L. Merit (Myrtaceae) merupakan marga besar tanaman yang terdiri dari sekitar 500 species pohon dan perdu. Namun sudah banyak juga jenis

yang dikenal dan dikembangkan antara lain Eucalyptus urophylla, E. alba

(ampupu), E. deglupta (leda), E. grandis (hooden gum), E. saligna (sidney blue) dan lain-lain. Daerah penyebarannya meliputi Australia, New Britain dan di

sekitar kepulauan Tazmania. Namun ada beberapa jenis yang dijumpai tumbuh

secara alami di beberapa daerah di Nusa Tenggara Timur (NTT), Irian Jaya,

Sulawesi dan Timor-timur (Khaeruddin, 1999).

Jenis Eucalyptus merupakan jenis yang tidak membutuhkan persyaratan yang tinggi terhadap tanah dan tempat tumbuhnya. Jenis Eucalyptus termasuk jenis yang sepanjang tahun tetap hijau dan sangat membutuhkan cahaya. Kayunya

(20)

gergajian, konstruksi, finir, plywood, furniture dan bahan pembuat pulp dan

kertas. Oleh karena itu jenis tanaman ini cenderung untuk selalu dikembangkan.

Tanaman ini dapat bertunas kembali setelah dipangkas dan agak tahan terhadap

serangan rayap. Jenis ini termasuk cepat pertumbuhannya terutama pada waktu

muda. Sistem perakaran yang sangat muda cepat sekali memanjang menembus ke

dalam tanah. Intensitas penyebaran akarnya ke arah bawah hampir sama

banyaknya dengan ke arah samping (Dephut, 1999).

Kayu Ekaliptus merupakan salah satu dari jenis tanaman yang

diprioritaskan untuk dikembangkan dalam program Hutan Tanaman Industri

(HTI), mengingat pertumbuhannya yang cepat dan kegunaannya sebagai bahan

baku industri pulp, kertas dan rayon (Martawijaya et al, 1986 dalam Tambunan, 2004).

B. Biomassa dalam Komunitas Hutan

Biomassa berasal dari kata bio artinya hidup dan mass artinya berat. Sehingga biomassa diartikan sebagai bobot bahan hidup. Brown (1997),

mendefenisikan biomassa sebagai jumlah bahan organik hidup dalam pohon

berdasarkan ton kering oven per unit area. Biomassa bisa dinyatakan dalam dalam

ukuran berat, seperti berat kering dalam gram, atau dalam kalori. Oleh karena

kandungan air yang berbeda setiap tumbuhan, maka biomassa diukur berdasarkan

berat kering. Unit satuan biomassa adalah gr per m2 atau kg per ha atau ton per ha

(21)

juga menyatakan per satuan waktu, misalnya kg per ha per tahun (Barbour et al.,

1987 dalam Onrizal, 2004).

Biomassa dapat dibedakan kedalam dua kategori, yaitu biomassa di atas

permukaan tanah (above ground biomass) dan biomassa di bawah permukaan tanah (below ground biomass). Lebih lanjut dikatakan bahwa biomassa di atas permukaan tanah adalah berat bahan unsur organik per unit area di atas

permukaan tanah pada suatu waktu (Hairiah et al., 2001).

Biomassa hutan dapat memberikan dugaan sumber karbon di vegetasi

hutan sebab 50 % dari biomassa adalah karbon. Oleh karenanya, biomassa

menyatakan jumlah potensial karbon yang dapat ditambahkan ke atsmosfer ketika

hutan ditebang atau dibakar. Sebaliknya, melalui penaksiran biomassa dapat

dilakukan perhitungan jumlah karbondioksida yang dapat dipindahkan dari

atsmosfer dengan cara reboisasi atau penanaman (Brown, 1997).

Biomassa tegakan hutan dipengaruhi oleh umur tegakan hutan, sejarah

perkembangan vegetasi, komposisi dan struktur tegakan. Sedangkan iklim (curah

hujan dan temperature) mempengaruhi laju biomassa pohon, selain itu gradien

iklim juga menyebabkan perbedaan laju produksi bahan organik (Lugo dan

Snedaker, 1974 dalam Tambunan, 2004). Selain curah hujan dan temperatur yang mempengaruhi besarnya biomassa adalah kerapatan tegakan, komposisi tegakan

dan kualitas tempat tumbuh (Satoo dan Madgwick, 1982 dalam Tambunan, 2004).

C. Pendugaan dan Pengukuran Biomassa

Biomassa (berat kering oven) dari pohon dapat diukur secara langsung

(22)

bagian-bagiannya (kayu dengan ukuran yang berbeda-beda, daun dan buah), ditimbang

berat basah, kemudian sampel dari bagian-bagian tersebut dikering ovenkan untuk

menentukan kandungan kelembaban. Akan tetapi, keseluruhan percobaan ini

memakan waktu untuk menebang semua pohon, dan memprediksi nilai pohon

pada waktu yang akan datang (Stewart, et al, 1992).

Brown (1997) mengatakan ada dua pendekatan untuk menduga biomassa

dari pohon. Pendekatan pertama berdasarkan penggunaan dugaan volume pohon

kulit sampai batang bebas cabang yang kemudian diubah menjadi kerapatan

biomassa (ton/ha). Pendekatan kedua adalah penentuan kerapatan biomassa

dengan menggunakan persamaan regresi biomassa berdasarkan diameter batang

pohon. Dasar dari persamaan regresi biomassa ini adalah hanya mendekati

biomassa per rata-rata pohon menurut sebaran kelas diameternya dimana dengan

menggabungkan sejumlah pohon pada setiap kelas diameter dan

menjumlahkannya (total) seluruh pohon untuk seluruh kelas diameter.

Chapman (1976) dalam Onrizal (2004) mengatakan bahwa secara garis besar metode pendugaan biomassa di atas permukaan tanah dapat dikelompokan

ke dalam dua golongan, yaitu:

1. Metoda Pemanenan

a. Metode pemanenan individu tanaman

Metode ini dapat digunakan pada tingkat kerapatan individu tumbuhan

yang cukup rendah dan komunitas tumbuhan dengan jenis yang sedikit.

Nilai total biomassa dengan metode ini diperoleh dengan menjumlahkan

(23)

b. Metode pemanenan kuadrat

Metode ini mengharuskan memanen semua individu tumbuhan dalam

suatu unit area contoh dan menimbangnya. Nilai total biomassa didapat

dengan mengkonversi berat bahan organik tumbuhan yang dipanen ke dalam

suatu unit area tertentu.

c. Metode pemanenan individu pohon yang mempunyai luas bidang dasar rata-rata

Metode ini cukup baik untuk tegakan dengan ukuran individu yang

seragam. Dengan metode ini pohon yang ditebang ditentukan berdasarkan

rata-rata diameternya dan ditimbang beratnya. Nilai total biomassa diperoleh

dengan menggandakan nilai berat rata-rata dari pohon contoh yang ditebang

dengan jumlah individu pohon dalam suatu unit area tertentu atau jumlah

berat dari semua pohon contoh yang digandakan dengan rasio antara luas

bidang dasar dari semua pohon dalam suatu unit area dengan jumlah luas

bidang dasar dari semua pohon contoh.

2. Metode Pendugaan Tidak Langsung

a. Metode hubungan allometrik

Dalam metode ini beberapa pohon contoh dengan diameter yang

mewakili kisaran kelas-kelas diameter pohon dalam suatu tegakan ditebang

dan ditimbang beratnya. Berdasarkan berat berbagai organ dari contoh,

maka dibuat persamaan alometrik antara berat suatu organ dengan dimensi

pohon (tinggi dan diameter). Dalam penggunaan persamaan alometrik

(24)

total biomassa diperoleh dengan menjumlahkan semua berat individu pohon

dalam suatu unit areal tertentu.

b. Crop meter

Pendugaan biomassa dengan metode ini menggunakan seperangkat

peralatan elektroda listrik. Secara praktis dua buah elektroda listrik diletakan

dipermukaan tanah pada suatu jarak tertentu kemudian biomassa

tumbuhan-tumbuhan yang terletak antara dua elektroda dapat dipantau dengan

memperhatikan electrical capacitance yang dihasilkan pada alat tersebut.

D. Model Pendugaan Biomassa

Mulyono (1991) dalam Tambunan (2004) mendefenisikan model sebagai abstraksi dari keadaan sebenarnya atau penyederhanaan realita sistem kompleks

dimana hanya faktor-faktor dominan atau komponen yang relevan dari masalah

yang dianalisis diikutsertakan yang menunjukkan hubungan langsung dalam

pengertian sebab akibat.

Model biomassa mensimulasikan penyerapan karbon melalui proses

fotosintesis dan penghilangan karbon melalui respirasi. Peyerapan karbon bersih

disimpan dalam organ tumbuhan. Fungsi dan model biomassa dipresentasikan

melalui persamaan dengan tinggi dan diameter pohon (Boer dan Ginting, 1996

dalam Onrizal, 2004).

Hubungan allometrik merupakan hubungan antara suatu peubah tak bebas

yang diduga oleh satu atau lebih peubah bebas, yang dalam hal ini diwakili oleh

(25)

volume pohon atau biomassa pohon dengan diameter dan tinggi total pohon.

Dalam hubungan ini, volume pohon atau biomassa pohon merupakan peubah tak

bebas yang besar nilainya diduga oleh diameter dan tinggi total pohon, yang

disebut sebagai peubah bebas. Hubungan ini biasanya dinyatakan dalam suatu

persamaan allometrik. Persamaan allometrik dapat disusun dengan cara

pengambilan contoh dengan melakukan penebangan dan perujukan dari berbagai

sumber pustaka yang mempunyai tipe hutan yang dapat diperbandingkan.

Persamaan tersebut biasanya menggunakan diameter pohon yang diukur setinggi

dada (Dbh) yang diukur 1,3 m dari permukaan tanah sebagai dasar. Persamaan

empirik untuk biomassa total W berdasarkan diameter D mempunyai sebuah

bentuk polinomial : W = a + bD + cD2 + dD3 atau mengikuti fungsi : W = aDb.

Setelah persamaan allometrik disusun, hanya diperlukan mengukur Dbh (atau

parameter lain yang digunakan sebagai dasar persamaan) untuk menaksir

biomassa satu pohon. Penaksiran biomassa total untuk seluruh pohon dalam

transek ukur dapat dikonversi menjadi biomassa dalam satuan ton per hektar

(Hairiah et al., 2001).

Pilihan persamaan model regresi untuk tujuan penaksiran biomassa harus

berdasarkan persamaan yang telah diketahui. Model yang telah banyak digunakan

secara luas adalah berdasarkan hukum allometrik pertumbuhan : loge Y = a + b

loge X, dimana Y adalah berat biomassa dan X adalah peubah penduga hasil

pengukuran seperti diameter pangkal atau diameter yang diukur setinggi dada

(Dbh) dengan berat, volume atau riap. Selain itu penaksiran dapat dilakukan

dengan memasukan pengukuran diameter dan tinggi pohon kedalam persamaan :

(26)

perhitungan berat biomassa dengan menggunakan berbagai dimensi pohon yang

diperlukan dari tegakan yang ada dalam wilayah contoh

(Chapman, 1976 dalam Adinugroho, 2002). Tabel 1 menunjukan beberapa persamaan allometrik untuk penaksiran biomassa pada hutan tropis.

Tabel 1. Beberapa model regresi untuk penaksiran biomassa hutan tropis.

Tipe iklim berdasarkan

curah hujan tahunan Persamaan R

2

-ajusted

Kering (<1500 mm) Y = 34,4703-8,0671D+0,6589D2 0,67

Lembab (1500-4000)

Y = 38,4908-11,7883D+1,1926D2 Y = exp [-3,1141+0,9719 ln (D2H)] Y = exp [-2,4090=0,9522 ln (D2HS)] H = exp (1,0701+0.5677 ln D)

0,78 0,97 0,99 0,61 Basah (>4000 mm) H = 13,2579-4,8945 D

Y = exp [-3,3012+0,9439 ln (D2H)] H = exp [1,2017+0,5627 ln D]

0,90 0,90 0,74 Sumber : MacDicken, 1997 dalam Onrizal, 2004.

Keterangan : Y = Biomassa per pohon dalam batang D = Dbh dalam cm

H = tinggi dalam m

S = Kerapatan kayu dalam ton/m3

E. Karbon

Penanaman pohon menghasilkan absorbsi CO2 dari udara dan menyimpan

karbon, sampai karbon dilepaskan kembali akibat vegetasi tersebut busuk atau

dibakar. Hal ini disebabkan karena pada hutan yang dikelola dan ditanam akan

menyebabkan terjadinya penyerapan karbon dari atmosfir, kemudian sebagian

kecil biomassanya dipanen dan atau masak ke kondisi masak tebang atau

mengalami pembusukan (IPCC, 1995 dalam Onrizal, 2004).

Umumnya karbon menyusun 45-50% bahan kering dari tanaman (Brown,

(27)

diketahui sebagai masalah lingkungan, banyak ekolog tertarik untuk menghitung

jumlah karbon yang tersimpan di hutan. Hutan tropika mengandung biomassa

dalam jumlah besar, oleh karena itu hutan tropika dapat menyediakan simpanan

penting karbon. Selain itu karbon tersimpan dalam serasah, batang pohon yang

jatuh ke permukaan tanah dan sebagai material sukar lapuk dalam tanah

(Whitmore, 1985).

Hutan mempunyai fungsi untuk memfiksasi karbon dan menyimpannya

dalam ekosistem yang tersimpan di dalam vegetasi yang dikenal dengan rosot

(sink) CO2, misalnya sebagai akibat peningkatan biomassa hutan dataran tinggi

dan hijau mempunyai sinks karbon bersihnya sekitar 0,74 ± 0,19 juta ton karbon/tahun. Hutan mempunyai potensi untuk menangkap CO2 dari udara yang

dinyatakan sebagai sequestration. Salah satu kriteria penyimpanan karbon adalah potansi karbon jangka panjang dalam biomassa hutan dan produk hutan

(Nabuurs & Mohren, 1995 dalam Onrizal, 2004).

Dewasa ini masyarakat menyadari bahwa selain fungsi hutan sebagai

penghasil, pengatur tata air, konservasi plasma nutfah, masyarakat juga mulai

mengenal fungsi hutan lainnya, yaitu fungsi sebagai penyedia atau gudang karbon

(28)

BAHAN DAN METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di areal hutan tanaman Eucalyptus gandis PT Toba Pulp Lestari sektor Aek Nauli Kecamatan Girsang Sipangan Bolon daerah

Pemerintah Kabupaten Simalungun dan dilanjutkan di Laboratorium Teknologi

Hasil Hutan Jurusan Kehutanan Universitas Sumatera Utara. Penelitian ini

dilaksanakan mulai akhir bulan Juni sampai pertengahan Agustus 2007.

B. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan adalah pohon E. grandis pada umur 7 tahun dengan sampel bagian batang, cabang dan daun. Alat-alat yang dipergunakan

terdiri dari Clinometer, pita ukur, chain saw, parang, timbangan gantung, meteran,

kantung plastik, amplop besar, timbangan elektronik, oven, kalkulator, komputer

dengan program Minitab for Windows serta alat-alat tulis.

C. Peubah yang Diamati

Dalam penelitian ini besarnya biomassa yang diukur hanya mencakup

biomassa di atas tanah (biomassa batang, cabang dan daun). Sehingga

peubah-peubah tak bebas yang digunakan pada penelitian ini meliputi:

1. Biomassa batang : total berat kering batang utama.

2. Biomassa cabang : total berat kering keseluruhan bagian cabang.

(29)

Peubah-peubah bebas yang akan digunakan pada penelitian ini meliputi :

1. Diameter setinggi dada (dbh) : diameter batang yang diukur pada

ketinggian 1,3 meter dari permukaan tanah.

2. Tinggi pohon bebas cabang : tinggi pohon dari pangkal pohon sampai

batas cabang pertama.

3. Tinggi total : tinggi pohon dari pangkal pohon sampai pucuk daun yang

paling tinggi.

D. Prosedur penelitian 1. Jenis Data

Data yang dipergunakan adalah data primer yang didapatkan dari hasil

inventarisasi langsung di lapangan terhadap dimensi-dimensi pohon. Dari

pohon berdiri, data yang dikumpulkan meliputi diameter dan tinggi pohon.

Dari pohon rebah data yang dikumpulkan meliputi diameter dan panjang (per

seksi) bagian batang, serta berat cabang dan berat daun.

2. Prosedur Penelitian di Lapangan a. Inventarisasi Tegakan

Sepuluh petak ukur (PU) berbentuk persegi dengan lebar petak ukur

sama dengan tinggi maksimum pohon yang akan ditebang yaitu 30 meter. Jadi

luas setiap petak ukur masing-masing berukuran 30 x 30 meter. Penempatan

PU pertama diletakkan secara sistematik dengan PU pertama diletakkan secara

(30)

PU1

30 m 30 m

30 m

PU2 PU3 PU4 PU5

PU6 PU7 PU8 PU9 PU10

cabang (Hbc) dan tinggi pohon total. Data ini akan digunakan dalam

penaksiran biomassa tegakan setelah model allometrik terbangun.

Gambar 1. Desain petak contoh untuk inventarisasi tegakan Eucalyptus (PU1-PU10; 30 x 30 m)

b. Pemilihan pohon yang ditebang

Setelah melakukan inventarisasi, kemudian melakukan pemilihan

pohon-pohon contoh untuk ditebang. Pemilihan pohon-pohon-pohon-pohon contoh dilakukan

secara acak, dengan kriteria keterwakilan variasi diameter, kelurusan batang,

dan bentuk percabangan pohon, serta kemudahan arah rebah pohon. Jumlah

pohon yang akan ditebang sebanyak 3 pohon pada tiap petak ukur, maka

jumlah keseluruhan pohon yang akan ditebang adalah 30 pohon.

c. Penebangan dan Penimbangan

Pohon-pohon contoh terpilih selanjutnya ditebang. Arah rebah pohon yang

ditebang diusahakan tidak mengenai pohon-pohon yang lain. Hal ini dilakukan

agar tidak merusak pohon-pohon yang tidak ditebang dan mengurangi

daun-daun yang berjatuhan akibat penebangan. Kemudian pohon tersebut

dipisahkan berdasarkan bagian-bagiannya, yaitu batang, cabang dan daun.

(31)

seksinya masing-masing 1 meter. Kemudian diukur diameter pangkal dan

ujung menggunakan pita ukur.

Selanjutnya dilakukan penimbangan seluruh bagian pohon, pada bagian

batang dikumpulkan data berat basah batang perseksi dan panjang bagian

batang per seksi, pada bagian cabang dan daun dikumpulkan data berat basah

melalui penimbangan.

d. Pengambilan contoh uji

Untuk keperluan penentuan kadar air dan kerapatan kayu, dilakukan

pengambilan contoh uji kayu. Pada bagian batang, contoh uji dikumpulkan

dengan cara mengambil potongan kayu berbentuk piringan (disk) dari bagian

pangkal, tengah dan ujung batang. Kemudian dari setiap potongan kayu

berbentuk piringan (disk) tersebut dibuat contoh uji berbentuk kubus dengan

ukuran 2x2x2 cm. Selanjutnya contoh uji tersebut ditimbang untuk

mengetahui berat basah rata-ratanya. Untuk cabang dan daun, contoh uji

dikumpulkan masing-masing seberat 300 gr. Pengambilan contoh uji

dilakukan sebanyak 3 ulangan dari setiap bagian pohon.

3. Pengukuran di Laboratorium a. Persiapan contoh uji

Contoh uji yaitu pohon yang dikelompokkan berdasarkan bagian batang,

cabang dan daun.

b. Pengukuran kadar air

Contoh uji ditimbang dengan timbangan elektronik untuk mengetahui

(32)

dengan 3 ulangan tersebut dioven dengan suhu 105 ± 3 ºC hingga mencapai

berat konstan (berat kering).

Nilai kadar air dari contoh uji dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut :

BKT BKT Bo

KA= − ...(Haygreen dan Bowyer, 1996)

Keterangan : KA = kadar air

Bo = berat awalcontoh uji (g)

BKT = berat kering tanur bagian pohon (g)

c. Biomassa pohon Contoh

Kadar air tiap-tiap bagian pohon yang telah diketahui digunakan untuk

menghitung biomassa bagian-bagian pohon. Penentuan biomassa dilakukan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

BKT = [BB / (1 + (% KA/100))]... (Haygreen dan Bowyer, 1996)

Keterangan:

BKT = berat kering tanur bagian pohon (g) % KA = persentase kadar air

BB = berat basah bagian pohon (g)

4. Analisis Data

a. Penyusunan Model Allometrik Pendugaan Biomassa Bagian Pohon

Untuk melakukan penaksiran biomassa pohon E. grandis disusun suatu persamaan allomatrik biomassa pohon E. grandis. Persamaan-persamaan allometrik tersebut dipisahkan menjadi persamaan allometrik biomassa

batang, persamaan allometrik biomassa cabang, persamaan allometrik

(33)

Persamaan-persamaan yang akan diuji adalah pesamaan-persamaan

yang menggunakan satu peubah bebas dan dua peubah bebas. Peubah bebas

yang digunakan adalah diameter, diameter dan tinggi bebas cabang serta

diameter dan tinggi total. Persamaan-persamaan yang diujicobakan adalah

sebagai berikut :

Persamaan dengan satu peubah bebas (1) B = a + bD (MacDicken, 1997) (2) B = aDb(Brown, 1997)

(3) B = a + bD + cD2 (Brown, 1997) Persamaan dengan dua peubah bebas

(1) B = aDbHc (Ogawa dalam Adinugroho, 2002) (2) B = a + bD2H (Brown, 1997)

(3) B = aDbHbcc (Ogawa dalam Adinugroho 2002)

(4) B = a + bD2Hbc (Brown, 1997)

Keterangan:

B = biomassa (kg)

D = diameter setinggi dada (dbh, cm) a, b, c = koefisien elevasi

H = tinggi (m)

Hbc = tinggi bebas cabang (m)

b. Pemilihan Model Allometrik Terbaik untuk Pendugaan Biomassa Pohon

Dari model-model yang disusun dilakukan pemilihan model yang terbaik

yang akan digunakan dengan kriteria simpangan baku (s), koefisien

determinasi (R2), dan koefisien determinasi yang disesuaikan (R2 adjusted). Persamaan yang dipilih adalah persamaan yang menghasilkan nilai s terkecil

(34)

1. Perhitungan simpangan baku (s)

Simpangan baku adalah ukuran besarnya penyimpangan nilai dugaan

terhadap nilai aktual (sebenarnya). Dalam uji statistik dibandingkan

beberapa persamaan sehingga diperoleh nilai s yang terkecil, yang

menunjukan bahwa nilai dugaan berdasarkan persamaan yang disusun

mendekati nilai aktual. Dengan kata lain, semakin kecil nilai s maka

semakin tepat nilai dugaan yang diperoleh. Nilai s ditentukan dengan

rumus :

) p n (

) Y Y ( s

2 i a

− −

=

∑

……… (Draper dan Smith, 1992)

Keterangan :

s = simpangan baku

Ya = nilai biomassa sesungguhnya

Yi = nilai biomassa dugaan

(n-p) = derajat bebas sisa

2. Koefisien Determinasi (R2)

Koefisien determinasi mencerminkan besar nilai peubah tak bebas yang

dapat diterangkan oleh peubah bebas. Nilai koefisien determinasi dengan

membandingkan JKr dengan JKt yang akan diperoleh dari daftar analisa

sidik ragam untuk persamaan regresi. Nilai R2 dinyatakan dalam persen

(%) yang berkisar antara 0 % sampai 100 %. Semakin tinggi nilai R2,

maka dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi keragaman peubah

tak bebas Y dapat dijelaskan oleh peubah bebas X. Nilai R2 ditentukan

(35)

2 _{_}

3. Perhitungan koefisien determinasi yang disesuaikan (R2adjusted)

Koefisien determinasi yang disesuaikan adalah nilai koefisien determinasi

yang telah disesuaikan terhadap derajat bebas JKS dan JKTT. Kriteria

statistik pada R2 adjusted sama dengan R2, dimana semakin tinggi R2

adjusted, maka semakin tinggi pula keeratan hubungan antara peubah tak bebas Y dan peubah bebas X. Nilai R2adjusted ditentukan dengan rumus :

JKTT = jumlah kuadrat total terkoreksi (n-p) = derajat bebas sisa

(n-1) = derajat bebas total

5.Uji Validasi Model

Tujuan membuat uji validasi model adalah untuk melihat kemampuan

model dalam menduga sekelompok data baru (yang tidak diikutsertakan dalam

pembentukan modelnya) yang memiliki keadaan yang relatif sama dengan

keadaan data yang dipakai untuk pembentukan modelnya.

Kriteria penentuan ketelitian model dilakukan melalui perhitungan

simpangan agregatif (SA) dan simpangan rata-rata (SR) dengan rumus sebagai

(36)

SA = {( ∑ Bd- ∑ Ba ) / ∑ Bd}x 100%

SR = [∑ |(Bd– Ba) / Bd| x 100%] / N

Keterangan :

Ba = Biomassa awal Bd = Biomassa dugaan N = Jumlah pohon contoh

Dengan ketentuan model dikatakan baik apabila SA < 1% dan SR < 10%

(Spur, 1952).

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan

penyebaran sisaan dan keaditifan model juga harus terpenuhi. Model dapat

digunakan dengan baik apabila sisaan menyebar membentuk garis linear dan

uji keaditifan terpenuhi jika tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak

membentuk pola.

Untuk mengetahui baik tidaknya suatu model persamaan dapat juga

dilihat melalui uji multikolonieritas. Multikolonieritas adalah kejadian yang

menginformasikan terjadinya hubungan-hubungan antara variabel-variabel

bebas dan hubungan yang terjadi cukup besar. Uji multikolinieritas hanya

dilakukan pada kasus regresi linier berganda yang memiliki peubah bebas

lebih dari satu.

Uji keabsahan model merupakan uji terakhir dilakukan dalam

pemilihan model yang terbaik dan sekaligus juga untuk menentukan cara

pendekatan terbaik dalam pemecahan masalah dalam penelitian, selain

faktor-faktor kekonsistenan dalam penerimaan model tertentu pada setiap kali

membangun model, kepraktisan pemakaian model dan kemudahan

(37)

KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN

Letak

Penelitian dilakukan di areal Hutan Tanaman Eucalyptus grandis PT Toba Pulp Lestari, Tbk sektor Aek Nauli. Secara administrasi pemerintahan sektor

Aek Nauli termasuk dalam wilayah Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera

Utara dan termasuk dalam Bagian Kesatuan Pemangkuan Hutan (BKPH) IV

Simalungun, Dinas Kehutanan Provinsi Istimewa I Sumatera Utara. Aek Nauli

meliputi 5 kecamatan yaitu: Dolok Panribuan, Tanah Jawa, Sidamanik, G.

Sipangan Bolon dan Jorlang Hataran.

Luas Areal

Dalamrangka penyediaan bahan baku industri PT Toba Pulp Lestari di

beri Pemanfaatan Kayu (IPK) Pinus berdasarkan SK Menteri Kehutanan No.

236/KPTS-IV/1984 sebagai sumber bahan baku jangka pendek dan Hak

Pengusahaan Hutan Tanaman Industri (HPHTI) sesuai SK Menteri Kehutanan No.

493/KPTS-II/1992 seluas 269.060 Ha sebagai sumber bahan baku jangka panjang.

PT Toba Pulp Lestari terletak di desa Sosor Ladang, Porsea yang terletak 223 km

dari kota Medan.

Sektor Aek Nauli terdiri dari beberapa estate (blok kerja) yaitu:

1. Estate Aek Nauli

2. Estate Siapas-apas

3. Estate Gorbus

(38)

5. Estate Huta Tonga

Untuk sektor Aek Nauli berdasarkan audit dan kajian lapangan terdapat

2 jenis tanaman Eucalyptus yang potensial dikembangkan dan dimanfaatkan untuk penanaman dengan jenis tanaman yaitu E. grandis dan E. urophylla.

Keadaan Topografi, Geologi dan Tanah

Keadaan topografi secara umum dapat diklasifikasikan atas areal datar,

bergelombang dan berbukit. Sektor Aek Nauli mempunyai kelas kelerengan

berturut-turut yaitu 0% - 8% (datar) dengan luas 5.963,6 Ha; 8% - 15% (landai)

dengan luas 5.458,1 Ha; 15% - 25% (bergelombang) dengan luas 7.139,3 Ha;

25% - 40% (curam) dengan luas 3.047,7 Ha; dan >40% (sangat curam) dengan

luas 927,3 Ha.

Areal kerja yang mengalami aktivitas vulkanik selama periode ketiga

dan sebagian besar tanah-tanah tersebut terdiri dari bahan induk ”vulcanic tuff”.

Sedimendasi batu-batuan lapisan bawah memperlihatkan karakteristik metamorfik

yang menghasilkan batu-batuan.

Jenis-jenis tanah yang terdapat disini adalah podsoik cokelat, podsolik

coklat kuning, podsolik cokelat kelabu yang dihasilkan bahan tuff dan umumnya masam. Juga terdapat jenis litosol dan regosol yang dihasilkan dari bahan induk

(39)

Iklim

Sektor Aek Nauli memiliki curah hujan rata-rata 2340 mm/th, dengan

tipe iklim A (sangat basah) dimana bulan tertinggi adalah Desember dan bulan

terendah adalah Juni. Suhu udara rata-rata adalah 19,8 ºC dengan suhu maksimum

23,0 ºC dan suhu minimum 16,8 ºC. Kelembaban relatif berkisar antara 49,6% -

(40)

DAFTAR PUSTAKA

Adinugroho, WC. 2002. Model Penaksiran Biomassa Pohon Mahoni (Swietenia macrophylla) di Kesatuan Pemangkuan Hutan Cianjur PT. Perhutani Unit III Jawa Barat. Skripsi Sarjana Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Anonim, 2005. Standard Operating Procedure. Penerbit Canisius, Jakarta.

Brown S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forest, a Primer. FAO Forestry Paper 134, FAO. Rome.

Darwo, A. Sukmana, S. Hidayat dan Purwanto. 1998. Prosiding Ekspose Hasil-Hasil Penelitian. Balai Penelitian Kehutanan, Pematang Siantar.

Departemen Kehutanan. 1999. Pedoman Teknis Penanaman Jenis-Jenis Kayu Komersil. Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Kehutanan. Jakarta.

Draper, N., dan Smith, H. 1992. Analisis Regresi Terapan Edisi Kedua. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hairiah K, M Van Noorddjik, Cheryl Palm. 1999. Methods for Sampling Above and Below-Ground Organic Pools in Modelling Global Change Impacts on the Soil Inveroment. IC-SEA Report No. 6 BIOTROP-GCTE/Impacts Centre for Soutest Asia, Bogor, Indonesia.

Haygreen JG dan JL Bowyer. 1996. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu (Suatu Pengantar), edisi 4. UGM Press.

Heriansyah, I. 2005. Potensi Hutan Tanaman Industri dalam Mensequester Karbon: Studi Kasus di Hutan Tanaman Akasia dan Pinus. Buletin Inovasi Vol. 3/XVII/2005.

Indrawan, 1999. Pendugaan Biomassa Pohon dengan Model Branching pada Hutan Sekunder di Rantau Padan Jambi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Karyaatmadja, B., IBP. Parthama, AP. Tampubolon dan Darwo, 2000. Prosiding Seminar Hasil-hasil Penelitian. Balai Penelitian Kehutanan, Pematang Siantar.

Khaeruddin, 1999. Pembibitan Tanaman HTI. Cetakan 2. PT Penebar Swadaya, Jakarta.

(41)

Onrizal, 2004. Model Penduga Biomassa dan Karbon Tegakan Hutan Kerangas di Taman Nasional Danau Sentarum Kalimantan Barat. Tesis Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Pudjiharta, AG. 2001. Pengaruh Hutan Tanaman Industri Eucalyptus terhadap Tata Air di Jawa Barat. Buletin Penelitian Hutan No. 628/2001. Balai Penelitian dan Pengembangan Hutan. Bogor.

Spur, SH., 1952. Forest Inventory. The Ronald Press Company. New York.

Stewart, JL., AJ. Duston, JJ. Hellin, and CE. Heeghes, 1992. Wood Biomass Estimation of Central American Dry Zone Species. Oxford Forestry Institude. Department of Plant sciences. University of Oxford.

(42)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Tegakan Eucalyptus grandis

Rata-rata pertumbuhan diameter dan tinggi tegakan Eucalyptus grandis pada tiap petak ukur dapat dilihat pada Gambar 2. Rata-rata diameter dan tinggi terkecil

terdapat pada petak ukur ke 3 dengan diameter sebesar 15,32 cm dan tinggi sebesar

21,51 m, sedangkan rata-rata diameter dan tinggi terbesar terdapat pada petak ukur ke

8 dengan diameter sebesar 17,93 cm dan tinggi sebesar 23,02 m (Lampiran 3).

0

Diameter Rata-rata (cm) Tinggi Rata-rata (m) Jumlah Pohon (ind)

Gambar 2. Rata-rata pertumbuhan tegakan Eucalyptus grandis

Sesuai dengan Standart Operating Prosedure (SOP) pada PT Toba Pulp

Lestari, penanaman jenis E. grandis umumnya menggunakan jarak 3 x 2,5 m. Jadi pada setiap petak ukur seluas 30 x 30 meter rata-rata sebanyak 120 pohon. Namun,

pada Lampiran 3 dapat dilihat bahwa jumlah pohon pada setiap petak ukur tidak

mencapai 120 pohon. Ini dikarenakan ada pohon yang tidak tumbuh pada areal

(43)

Areal penelitian adalah areal bertegakan E. grandis berumur 7 tahun, dimana PT Toba Pulp Lestari menetapkan bahwa tegakan E. grandis pada umur ini sudah masak tebang. Areal penelitian merupakan areal yang cukup datar, sehingga diameter

dan tinggi pohon hampir sama.

Kadar Air Pohon Contoh

Hasil analisis di laboratorium menunjukkan bahwa terdapat variasi kadar air

berdasarkan bagian pohon, dimana daun mempunyai kadar air tertinggi yaitu nilai

rata-rata yang berkisar antara 80-246 %, sedangkan bagian pohon yang mengandung

kadar air terendah adalah batang (Gambar 3). Nilai kadar air masing-masing pohon

dapat dilihat pada Lampiran 4.

112.

Gambar 3. Grafik kadar air rata-rata per petak ukur

Penyusunan Persamaan Allometrik Biomassa Eucalyptus grandis

Persamaan allometrik biomassa dibangun untuk melakukan penaksiran besar

biomassa bagian atas permukaan tanah total. Persamaan tersebut menyatakan

hubungan antara biomassa dengan dimensi pohon seperti diameter, tinggi bebas

(44)

Biomassa pohon dikelompokkan menjadi biomassa batang, biomassa cabang,

biomassa daun dan biomassa total. Masing-masing mempunyai persamaan allometrik

tersendiri.

1. Persamaan Allometrik Biomassa Batang

Hasil ujicoba model allometrik penduga biomassa batang dapat dilihat pada

Tabel 2.

Tabel 2. Persamaan allometrik biomassa batang Eucalyptus grandis

Persamaan s

R2 (%)

R2 adj (%)

Kriteria Performasi SA (%)

SR (%) s

R2 adj

(%) Jlh

1 B = - 124 + 14,6 D 27,93 77,4 76,6 - - - 0,69 1,69

2 B = 0,38 D2,03 0,09 79,9 79,1 1 5 6 0,83 0,66

3 B = - 35,6 + 3,99 D + 0,31 D2 29,70 78,4 76,8 - - - 0,02 0,17

4 B = 0,1 D1,52 H0,892 0,09 81,8 80,5 1 3 4 1,61 1,45

5 B = 24,2 + 0,01 D2H 25,004 81,9 81,2 2 2 4 0,05 0,38

6 B = 0,16 D1,77 Hbc0,58 0,09 83,8 82,6 1 1 2 3,15 2,62

7 B = 12,4 + 0,02 D2Hbc 25,62 81,0 80,3 3 4 7 0,10 0,36

Untuk memilih persamaan allometrik biomassa batang E. grandis terbaik berdasarkan nilai statistik, yang ditunjuk pada Tabel 2, dilakukan pengurutan

performasi untuk setiap persamaan berdasarkan persamaan yang mempunyai nilai s

terkecil dan R2adjusted terbesar.

Berdasarkan kriteria statistik, diamati bahwa persamaan

B = 0,16 D1,77 Hbc0,58 mempunyai performasi yang paling baik. Dari Tabel 2 dapat

diamati bahwa persamaan B = 0,16 D1,77 Hbc0,58 tersebut mempunyai nilai s terkecil,

yaitu sebesar 0,09 dan nilai R2adjusted terbesar yaitu sebesar 82,6 %. Persamaan ini mempunyai nilai Simpangan Agregatif (SA) sebesar 3,15 % dan nilai Simpangan

Rata-rata (SR) sebesar 2,62 %. Menurut Spur (1952), suatu persamaan regresi

(45)

Persamaan B = 0,16 D1,77 Hbc0,58 adalah persamaan yang menggunakan dua

peubah bebas, yaitu diameter dan tinggi bebas cabang. Selain kriteria statistik

persamaan allometrik juga harus mempertimbangkan faktor-faktor kepraktisan,

keefisienan dan kemudahan dalam pengumpulan data peubah bebas model.

Didasarkan alasan kepraktisan, keefisienan dan kemudahan pengumpulan

data-data peubah bebas model maka allometrik biomassa batang terpilih adalah

persamaan B = 0,38 D2,03. Persamaan ini memiliki nilai R2adjusted sebesar 79,1 % sehingga persamaan ini masih cukup baik dalam pendugaan biomassa batang E. grandis, karena angka tersebut menunjukkan bahwa 79,1 % dari keragaman biomassa batang yang dapat dijelaskan oleh peubah bebas diameter. Nilai SA dari persamaan

ini lebih dari 1% yaitu sebesar 0,83 % yang menunjukkan adanya ketelitian, serta nilai

SR sebesar 0,66 % juga menunjukkan adanya ketelitian model, karena nilainya

kurang dari 10%.

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan penyebaran

sisaan dan keaditifan model harus terpenuhi. Model dapat digunakan dengan baik

apabila sisaan menyebar membentuk garis linear dan uji keaditifan terpenuhi jika

tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak membentuk pola. Tampilan plot uji

keaditifan dapat dilihat pada Gambar 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10, sedangkan tampilan plot

uji kenormalan dapat dilihat pada Gambar 11, 12, 13, 14, 15, 16 dan 17. Tampilan

plot uji keaditifan (Gambar 5) dari persamaan B = 0,38 D2,03 menyebar dan tidak

membentuk pola, sedangkan uji kenormalan (Gambar 12) mengikuti garis linear. Jadi

(46)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is log B btg)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values

(response is B btg)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is B btg)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is B btg)

Fit t ed Value

Gambar 4. Tampilan plot uji keaditifan biomassa batang persamaan 1

(47)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is B btg)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is log B btg)

Residual

Gambar 11. Tampilan plot uji kenormalan biomassa batang persamaan 1

(48)

2. Persamaan Allometrik Biomassa Cabang

Hasil uji coba model penduga biomassa cabang dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Persamaan allometrik biomassa cabang Eucalyptus grandis

No Persamaan s

R2 (%)

R2 adj (%)

SR (%)

s

R2 adj

(%) Jlh

1 B = - 9,32 + 0,88 D 3,09 50,2 48,4 - - - 0,82 8,86

2 B = 0,002 D2,71 0,21 59,4 57,9 2 2 4 10,93 9,81

3 B = 0,70 – 0,33 D + 0,04 D2 3,11 51,1 47,5 3 4 7 0,13 0,82 4 B = 0,00003 D1,16 H2,75 0,19 67,0 64,6 1 1 2 9,33 9,21 5 B = - 0,65 + 0,0009 D2H 2,89 56,3 54,8 - - - 0,09 1,29 6 B = 0,003 D2,81 Hbc0,239 0,21 59,7 56,7 2 3 5 11,61 10,59 7 B = - 0,61 + 0,001 D2Hbc 3,26 44,4 42,4 - - - 0,13 4,35

Untuk mengetahui persamaan allometrik terbaik dilakukan dengan menguji

beberapa persamaan. Persamaan-persamaan tersebut dibagi menjadi persamaan yang

menggunakan satu peubah bebas yaitu diameter, dan persamaan yang menggunakan

dua peubah bebas yaitu diameter dan tinggi (tinggi total atau tinggi bebas cabang).

Persamaan yang memenuhi syarat statistik adalah persamaan yang menghasilkan

simpangan baku (s) terkecil dan nilai koefisien determinasi yang disesuaikan

(R2adjusted) terbesar.

Untuk memilih persamaan allometrik biomassa cabang yang terbaik

berdasarkan nilai statistik, dilakukan pengurutan performasi untuk setiap persamaan

berdasarkan persamaan yang mempunyai nilai s terkecil dan R2adjusted terbesar.

Berdasarkan kriteria statistik, dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa persamaan

B = 0,00003 D1,16 H2,75 mempunyai performasi yang paling baik dimana persamaan

tersebut mempunyai nilai s terkecil yaitu 0,19 dan nilai R2adjusted terbesar yaitu 64,6 %. Persamaan ini mempunyai nilai Simpangan Agregatif (SA) lebih dari 1%

yaitu sebesar 9,33 % dan nilai Simpangan Rata-rata (SR) kurang dari 10 % yaitu

(49)

Jika dibandingkan dengan persamaan yang memiliki satu peubah yaitu

persamaan B = 0,002 D2,71, persamaan B = 0,00003 D1,16 H2,75 hanya meningkatkan

R2adjusted sebesar 6,7%. Penambahan nilai ketelitian sebesar 6,7% tentu tidak sebanding dengan kesulitan dalam pemenuhan peubah bebas tinggi total ke dalam

persamaan penduga biomassa cabang dengan dua peubah sebagai persamaan terbaik.

Persamaan B = 0,002 D2,71 memiliki nilai R2adjusted sebesar 57,9%, artinya peubah bebas diameter dapat menjelaskan 57,9% dari keragaman biomassa cabang, dan nilai

SR kurang dari 10% yaitu sebesar 9,81% yang menunjukkan bahwa persamaan masih

bisa dikatakan baik.

Syarat model yang baik adalah bila memenuhi kenormalan sisaan dan

keaditifan model. Suatu model dikatakan memenuhi syarat kenormalan sisaan apabila

tampilan plot menunjukkan penyebaran data yang membentuk pola garis lurus.

Sedangkan syarat keaditifan model terpenuhi apabila tampilan plot menyebar menurut

pola acak. Gambar 18, 19, 20, 21, 22, 23 dan 24 menunjukkan tampilan plot dari

setiap persamaan yang menyebar menurut pola acak. Hal ini menunjukkan bahwa

syarat keaditifan model terpenuhi, dimana plot menyebar. Sedangkan tampilan plot

yang menunjukkan terpenuhinya syarat kenomalan dari setiap persamaan ditunjukkan

(50)

Fit t ed Value

(response is B cbg)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is log B cbg) Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is B cbg)

Gambar 18. Tampilan plot uji keaditifan biomassa cabang persamaan 1

Gambar 20. Tampilan plot uji keaitifan biomassa cabang persamaan 3

Residuals Versus the Fitted Values (response is log B cbg)

(51)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is B cbg) Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is B cbg)

Gambar 25. Tampilan plot uji kenormalan biomassa cabang persamaan 1

Normal Probability Plot of the Residuals (response is log B cbg)

(52)

3. Persamaan Allometrik Biomassa Daun

Beberapa model allometrik penduga biomassa daun diujiobakan untuk dapat

memperoleh satu model penduga biomassa daun terbaik. Hasil uji coda tersebut dapat

dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Persamaan allometrik biomassa daun Eucalyptus grandis

No Persamaan s R2 (%)

R2 adj (%)

SR (%) s

R2 adj

(%) Jumlah

1 B = - 1,60 + 0,174 D 0,85 34,5 32,1 - - - 0,13 2,56

2 B = 0,0004 D2,77 0,21 59,9 58,5 3 3 6 9,98 11,44

3 B = - 6,08 + 0,72D – 0,02 D2 0,84 37,9 33,3 - - - 0,11 20,76

4 B = 0,00001 D1,37 H2,48 0,20 65,9 63,4 2 2 4 8,61 9,79

5 B = 0,200 + 0,0002 D2H 0,85 34,2 31,9 5 5 10 0,08 3,99

6 B = 0,00007 D2,25 Hbc1,19 0,19 66,5 64,0 1 1 2 10,69 10,05 7 B = 0,023 + 0,0003 D2Hbc 0,84 35,9 33,6 4 4 8 0,14 3,68

Untuk memilih persamaan allometrik biomassa daun yang terbaik berdasarkan

kriteria statistik, yang ditunjukkan pada Tabel 4, dilakukan pengurutan performasi

untuk setiap persamaan mulai persamaan yang mempunyai nilai s terkecil dan

R2adjusted terbesar.

Berdasarkan kriteria statistik dari tabel dapat diamati bahwa persamaan

B = 0,00007 D2,25 Hbc1,19 adalah persamaan allometrik yang paling baik dalam

menduga biomassa daun E. grandis, karena memiliki nilai s terkecil yaitu 0,19 dan nilai R 2adjusted terbesar yaitu sebesar 64 %. Persamaan ini memiliki nilai SA lebih dari 1 % yaitu sebesar 10,69 %, yang menunjukkan kurangnya ketelitian model,

namun nilai SR kurang dari 10 % yaitu sebesar 8,06 %, yang menunjukkan model

masih dapat dikatakan baik.

Dalam pemilihan persamaan terbaik perlu pula diperhatikan faktor

kepraktisan, keefisienan dan kemudahan dalam pengumpulan data-data peubah bebas

dalam persamaan. Adanya peubah bebas tinggi bebas cabang pada persamaan yang

(53)

diukur terlebih dahulu. Hal ini tentu akan menambah waktu dan tenaga dalam

pengumpulan data yang dibutuhkan dalam persamaan, jika dibandingkan dengan

persamaan yang hanya membutuhkan peubah bebas diameter saja. Selain itu jika

dibandingkan dengan persamaan allometrik dengan satu peubah bebas yaitu

persamaan B = 0,0004 D2,77, persamaan peubah bebas tinggi bebas cabang hanya

menambah nilai R2adjusted sebesar 5,5 % saja. Hal ini dapat diamati pada Tabel 4. Penambahan nilai ketelitian R2adjusted sebesar 5,5 % tentu tidak sebanding dengan kesulitan dalam pemenuhan peubah bebas tinggi bebas cabang ke dalam persamaan

penduga biomassa daun dengan dua peubah sebagai persamaan terbaik.

Berdasarkan pertimbangan tersebut maka persamaan allometrik biomassa

daun E. grandis yang dipilih adalah persamaan B = 0,0004 D2,77 yang menggunakan satu peubah bebas. Persamaan B = 0,0004 D2,77 menghasilkan nilai R2adjusted sebesar 58,5 %. Hal ini berarti jika model ini digunakan, 58,5 % dari keragaman biomassa

daun yang dapat dijelaskan oleh peubah bebas diameter.

Model regresi dapat dipergunakan dengan baik apabila salah satu asumsi

penting mengenai kenormalan dapat terpenuhi. Oleh karena itu perlu dilihat apakah

nilai sisaan tersebut menyebar normal atau tidak. Uji visual kenormalan sisaan dari

setiap persamaan dapat dilihat pada Gambar 32, 33, 34, 35, 36, 37 dan 38. Nilai sisaan

dikatakan menyebar secara normal apabila antara nilai sisaan dengan probability normal-nya membentuk pola garis linear melalui pusat sumbu. Dari Gambar-gambar tersebut dapat dilihat bahwa pola penyebaran data yang dihasilkan membentuk garis

lurus. Berarti syarat nilai sisaan yang menyebar secara normal terpenuhi, termasuk

(54)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is B dn)

Fit t ed Value

Residuals Versus the Fitted Values (response is log B dn)

Fit t ed Value

(response is B dn) Gambar 32. Tampilan plot uji keaditifan

biomassa daun persamaan 1

Gambar 34. Tampilan plot uji keaditifan biomassa daun persamaan 3

Fit t ed Value

(55)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals

(response is B dn)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is B dn)

Residual

(response is B dn)

Residual

(response is log B dn)

Residual

Selain itu, model regresi dapat dipergunakan untuk menduga dengan baik

apabila asumsi keaditifan terpenuhi. Oleh karena itu perlu dilihat apakah nilai sisaan

tersebut menyebar normal atau tidak. Uji visual kenormalan sisaan dari setiap

persamaan dapat dilihat pada Gambar 39, 40, 41, 42, 43, 44 dan 45. Nilai sisaan

dikatakan menyebar secara normal apabila antara nilai sisaan dengan probability normal-nya membentuk pola garis linear melalui pusat sumbu. Dari gambar-gambar tersebut dapat dilihat bahwa pada penyebaran data yang dihasilkan membentuk garis

lurus. Berarti syarat nilai sisaan yang menyebar secara normal terpenuhi.

Gambar 39. Tampilan plot uji kenormalan biomassa daun persamaan 1

(56)

Residual

Normal Probability Plot of the Residuals (response is B dn)

4. Persamaan Allometrik Biomassa Total

Model allometrik penduga biomassa pohon total dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 5. Persamaan allometrik biomassa total Eucalyptus grandis

No Persamaan s

Untuk memilih persamaan allometrik biomassa daun yang terbaik berdasarkan

kriteria statistik, yang ditunjukkan pada Tabel 5, dilakukan pengurutan performasi

untuk setiap persamaan mulai persamaan yang mempunyai nilai s terkecil dan

R2adjusted terbesar.

Berdasarkan kriteria statistik, dari Tabel 5 dapat diamati bahwa persamaan

B = 0,16 D1,82 Hbc0,553 mempunyai performasi yang paling baik, dimana persamaan

(57)

Namun persamaan ini adalah persamaan yang menggunakan dua peubah bebas

yaitu diameter dan tinggi bebas cabang. Selain kriteria statistik, persamaan allometrik

biomassa juga harus mempertimbangkan faktor-faktor kepraktisan, keefisienan dan

kemudahan dalam pengumpulan data-data peubah bebas model.

Jika dibandingkan dengan persamaan yang menggunakan satu peubah bebas

yaitu persamaan B = 0,36 D2,06 yang memiliki nilai R2adjusted sebesar 80,3 %, maka nilai ini masih baik dalam menduga biomassa total E. grandis. Dan juga persamaan B = 0,16 D1,82 Hbc0,553 hanya menambahkan 2 % nilai R2adjusted. Dimana hal ini tidak sebanding dengan kesulitan dalam pemenuhan peubah bebas tinggi bebas

cabang ke dalam persamaan penduga biomassa total dengan dua peubah bebas

sebagai persamaan terbaik. Dari pertimbangan tersebut, maka persamaan

B = 0,36 D2,06 dipilih menjadi persamaan allometrik biomassa total E. grandis. Nilai s yang kecil yaitu 0,09 dan nilai SR yang kurang dari 10 % yaitu sebesar 1,74 % juga

dapat mendukung terpilihnya persamaan ini.

Sebagai kriteria pertimbangan model terbaik, syarat kenormalan penyebaran

sisaan dan keaditifan model harus terpenuhi. Model dapat digunakan dengan baik

apabila sisaan menyebar membentuk garis linear dan uji keaditifan terpenuhi jika

tampilan plot sisaan dan Y dugaannya tidak membentuk pola. Tampilan plot uji

keaditifan dari setiap persamaan model penduga biomassa total ditampilkan pada

Gambar 46, 47, 48, 49, 50, 51 dan 52, sedangkan tampilan plot uji keaditifan model

ditampilkan pada Gambar 53, 54, 55, 56, 57, 58 dan 59. Tampilan plot uji keaditifan

dari pesamaan B = 4265,8 D2,03 (Gambar 47) tidak membentuk pola dan menyebar

secara acak dan tampilan plot uji kenormalannya (Gamabar 54) mengikuti garis