KETAHANAN KAYU RAMBUTAN
KAYU PINUS
IMPREGNASI
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
KETAHANAN KAYU RAMBUTAN (Nephelium spp
KAYU PINUS (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.)
IMPREGNASI STIRENA TERHADAP RAYAP
MAR’IIN
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
spp. L.) DAN
. et de Vr.) HASIL
KETAHANAN KAYU RAMBUTAN (Nephelium spp. L.) DAN
KAYU PINUS (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) HASIL
IMPREGNASI STIRENA TERHADAP RAYAP
Mar’iin
E24051937
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
RINGKASAN
MAR’IIN. Ketahanan Kayu Rambutan (Nephelium spp. L.) dan Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) Hasil Impregnasi Stirena Terhadap Rayap. Di bawah bimbingan Ir. Rita Kartika Sari, M.Si
Kayu dari hutan tanaman memiliki keawetan yang rendah sehingga perlu dilakukan pengawetan kayu. Namun, bahan pengawet yang digunakan merupakan bahan kimia beracun. Alternatif yang bisa digunakan adalah modifikasi kayu yaitu dengan impregnasi stirena. Impregnasi stirena pada penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan ketahanan kayu rambutan dan kayu pinus terhadap rayap kayu kering dan rayap tanah serta membandingkan ketahanannya dengan kayu hasil pengawetan dengan bahan pengawet CKB 3% dan kayu kontrol.
Terbutyl-hidroperoxide digunakan sebagai katalis stirena dengan jumlah 0,5% volume stirena, kemudian diimpregnasikan pada kayu rambutan serta kayu pinus dengan metode rendaman dan vakum. Pengujian laboratorium yang dilakukan menggunakan rayap Cryptotermes cynocephalus Light dengan ukuran contoh uji 2x1x5 cm3 dan 50 ekor rayap C. cynocephalus dimasukkan dalam semprong kaca pada contoh uji, kemudian ditutup dengan kapas. Contoh uji tersebut disimpan di tempat gelap selama 12 minggu. Pengujian terhadap rayap tanah di lapangan dilakukan dengan mengubur contoh uji yang berukuran 2x1x20 cm3 di lapangan selama 12 minggu.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa impregnasi stirena mampu meningkatkan daya tahan kayu rambutan dan kayu pinus terhadap serangan rayap kayu kering dan rayap tanah, meskipun daya tahannya masih lebih rendah dibandingkan kayu yang diawetkan dengan CKB 3%. Namun, jenis metode atau cara impregnasinya tidak berbeda nyata. Jenis kayu pada penelitian ini tidak mempengaruhi daya tahan kayu oleh rayap kayu kering dan rayap tanah.
Kata kunci: impregnasi stirena, kayu pinus, kayu rambutan, ketahanan kayu, rayap kayu kering, rayap tanah.
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Ketahanan Kayu Rambutan (Nephelium spp. L.) dan Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) Hasil Impregnasi Stirena Terhadap Rayap adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, September 2009
Mar’iin
NRP E24051937
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Skripsi : Ketahanan Kayu Rambutan (Nephelium spp. L.) dan Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) Hasil Impregnasi Stirena Terhadap Rayap
Nama : Mar’iin
NIM : E24051937
Menyetujui: Dosen Pembimbing,
Ir. Rita Kartika Sari, M.Si NIP. 19681124 199512 2 001
Mengetahui:
Dekan Fakultas Kehutanan IPB,
Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr NIP. 19611126 198601 1 001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan sesuai waktunya. Ucapan terimakasih dan penghargaan tak luput penulis sampaikan kepada:
1. Ayah dan ibu tercinta serta seluruh keluarga besar penulis atas dukungan, motivasi, serta kasih sayangnya kepada penulis.
2. Ibu Ir. Rita Kartika Sari, M.Si dan Dra. Jasni, M.Si atas kesabaran dan keikhlasan dalam memberikan bimbingan ilmu dan nasehat kepada penulis. 3. Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Departemen
Kehutanan RI Bogor atas segala fasilitas yang telah diberikan dalam penelitian ini.
4. Para laboran di Lab. Pengawetan Puslitbang Kehutanan Bogor.
5. Saudari seperjuangan dari satu bimbingan, Raefa yang saling memberikan motivasi.
6. Rekan-rekan mahasiswa Lab. Kimia Hasil Hutan: Ka’ Adi, Evelin, Dhiah, Icha, Dewi, Vera, Novi, Nanin, Veni, Ari, Atra, dan angkatan 42 Departemen Hasil Hutan: Isni, Dina, Dian, Ameria, Danu, Sakti, Iwan, Becky, Yoki, serta teman-teman mahasiswa Fahutan angkatan 42 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
7. Keluarga besar As-Shohwah angkatan 42: Ais, Mia, Rina, Tyas, Shilla, Dini, Vivit, Tika, dan Fitri atas bantuan moral dan spiritualnya.
8. Keluarga besar “Kawah Kelud”: Hafizh, Mas Ali, Fai, Mbak Tin-tin, dan lainnya yang penulis tidak bisa sebutkan satu per satu.
9. Seseorang yang selalu memberikan semangat dan membuat penulis lebih positif, Mas Harnan.
Bogor, September 2009
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Blitar, Jawa Timur pada tanggal 6 Desember 1986 sebagai putri tunggal pasangan Bp. Sumardi dan Ibu Sumarni.
Pada tahun 2005 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Blitar
dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, tahun 2006 penulis mengambil Sub-Program Studi Pengolahan Hasil Hutan dan pada tahun 2008 memilih Kimia Hasil Hutan sebagai bidang keahlian.
Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan yakni sebagai staf bagian Kimia Hasil Hutan Himpunan Mahasiswa Hasil Hutan (HIMASILTAN) tahun 2006-2007, staf Departemen Dana Usaha ASEAN Forestry Student Association (AFSA) tahun 2006-2007, dan bendahara ASEAN Forestry Student Association (AFSA) 2007-2008. Penulis juga pernah melaksanakan Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di Indramayu dan Linggarjati, melaksanakan Praktek Pegelolaan Hutan (PPH) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Sukabumi. Selain itu, penulis juga melakukan Praktek Kerja Lapang (PKL) di PT Kutai Timber Indonesia (KTI) Probolinggo, Jawa Timur.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, penulis melaksanakan penelitian dalam bidang Kimia Hasil Hutan dengan judul Ketahanan Kayu Rambutan (Nephelium spp. L.) dan Kayu Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) Hasil Impregnasi Stirena Terhadap Rayap di bawah bimbingan Ir. Rita Kartika Sari, M.Si.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... ii
DAFTAR GAMBAR ... iii
DAFTAR LAMPIRAN ... iv
BAB I PENDAHULUAN. ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan ... 2
1.3 Hipotesis ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1 Keawetan Kayu ... 3
2.2 Rayap Sebagai Organisme Perusak Kayu ... 4
2.3 Modifikasi Kayu ... 5
2.4 Stirena ... 6
2.5 Kayu Pinus ... 7
2.6 Kayu Rambutan ... 7
BAB III BAHAN DAN METODE ... 9
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 9
3.2 Bahan dan Alat ... 9
3.3 Metode Penelitian ... 9
3.3.1 Penyiapan Contoh Uji ... 10
3.3.2 Pengujian Laboratorium Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Kayu Kering (Cryptotermes cynocephalus) . 10 3.3.3 Pengujian Lapangan Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Tanah ... 11
3.3.4 Analisis Data ... 13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 14
4.1 Hasil Pengujian Laboratorium Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Kayu Kering (Cryptotermes cynocephalus Light.) 14 4.1.1 Kehilangan Berat ... 14
4.1.2 Mortalitas Rayap Kayu Kering ... 17
4.2 Hasil Pengujian Lapangan Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Tanah ... 19
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 23
DAFTAR PUSTAKA ... 24
DAFTAR TABEL
No. Halaman
1. Klasifikasi Ketahanan Kayu terhadap Rayap Kayu Kering
Berdasarkan Penurunan Berat ... 3
2. Klasifikasi Ketahanan Kayu terhadap Rayap Kayu Kering Berdasarkan Mortalitas Rayap kayu Kering ... 4
3. Penilaian Derajat Serangan Rayap Tanah ... 12
4. Persentase Kehilangan Berat Kayu Rambutan dan Kayu Pinus ... 14
5. Persentase Mortalitas Rayap Kayu Kering ... 17
6. Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Kayu Pinus terhadap Rayap Tanah .. 20
DAFTAR GAMBAR
No. Halaman
1. Struktur Stirena ... 6
2. Contoh uji kayu terhadap serangan rayap kayu kering ... 10
3. Cara pemasangan kayu umpan di lapangan ... 12
4. Grafik kehilangan berat ... 16
5. Grafik persentase mortalitas rayap kayu kering ... 18
DAFTAR LAMPIRAN
No. Halaman
1. Analisis Ragam Kehilangan Berat untuk Setiap Jenis Kayu
dan Metode Pengawetan ... 27
2. Hasil uji statistika Duncan Nilai Kehilangan Berat Kayu setelah Diumpankan pada Rayap Kayu Kering ... 27
3. Analisis Ragam Mortalitas Rayap Kayu Kering untuk setiap Jenis Kayu dan Metode Pengawetan ... 28
4. Hasil uji statistika Duncan Nilai Mortalitas Rayap setelah Pengumpanan .... 28
5. Analisis Ragam Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Pinus terhadap Rayap Tanah ... 28
6. Hasil uji statistika Duncan Nilai Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Pinus terhadap Rayap Tanah ... 29
7. Gambar pengujian kayu dengan rayap kayu kering di laboratorium ... 29
8. Gambar pengujian kayu di lapangan ... 29
9. Gambar hasil pengujian lapangan pada kayu pinus kontrol ... 30
10. Gambar hasil pengujian laboratorium pada kayu rambutan stirena rendaman ... 30
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagian besar kayu (80-85%) dari 4000 jenis kayu dari hutan alam Indonesia merupakan kayu berkelas awet rendah dan hanya sedikit yang berkelas awet tinggi (Batubara 2006). Begitu pula kayu pada hutan tanaman yang telah dikembangkan pada areal hutan rakyat dan areal Hutan Tanaman Industri (HTI) merupakan kayu yang kurang awet karena kayu tersebut berasal dari jenis pohon cepat tumbuh (Balfas dan Sumarni 1995). Fenomena inilah yang mendorong upaya untuk melakukan pengawetan kayu. Menurut Syafii (2000), semua bahan sintetis yang digunakan dalam pengawetan kayu berpotensi mencemari lingkungan karena bersifat racun.
Pencemaran lingkungan akibat dari pengawetan kayu dapat dikurangi dengan menggunakan alternatif lain yaitu dengan modifikasi kayu karena cara tersebut tidak berbahaya terhadap kesehatan maupun lingkungan dalam penggunaan produk akhirnya. Modifikasi kayu dapat ditujukan untuk mengawetkan kayu sebab hal itu dapat menghambat serangan organime perusak (Hill 2006). Salah satu cara modifikasi kayu yaitu impregnasi bahan kimia dengan monomer vinil seperti stirena karena diduga bahan ini dapat digunakan sebagai bahan untuk meningkatkan sifat keawetan kayu. Hal ini didukung oleh penelitian Hadi et al. (2003) bahwa kayu stiren dan kayu yang diawetkan dengan bahan pengawet CKB mempunyai ketahanan yang sama terhadap serangan jamur brown dan white rot serta keduanya lebih awet dibandingkan dengan kayu yang tidak diawetkan.
Impregnasi stirena pada kelompok kayu softwood (pinus) dan hardwood (rambutan) diduga menghasilkan polymer loading (PL) yang berbeda sehingga tingkat ketahanannya pun juga berbeda. Penelitian Hadi et al. (2003) menunjukkan bahwa nilai PL pada softwood (pinus) lebih besar daripada hardwood (sengon) sehingga ketahanannya terhadap serangan jamur brown dan white rot juga lebih tinggi. Menarik untuk diteliti ketahanan kayu stirena jenis
rambutan dan jenis pinus terhadap rayap kayu kering (Cryptotermes cynocephalus Light.) serta rayap tanah.
1.2 Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ketahanan kayu jenis rambutan (Nephelium spp. L.) dan kayu pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) yang diimpregnasi dengan stirena terhadap serangan rayap kayu kering (Cryptotermes cynocephalus Light.) dan rayap tanah serta membandingkan ketahanannya dengan kayu hasil pengawetan dengan bahan pengawet CKB 3% dan kontrol.
1.3 Hipotesis
Impregnasi stirena dan jenis kayu mempengaruhi ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering dan rayap tanah.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Keawetan Kayu
Keawetan kayu adalah daya tahan suatu jenis kayu terhadap organisme biologis perusak kayu seperti serangga, jamur, dan binatang laut. Keawetan kayu biasanya dinyatakan dalam peringkat (kelas) yang menyatakan daya tahannya. Di Indonesia dikenal lima kelas awet, yaitu kelas I yang paling awet hingga kelas V yang paling tidak awet (Martawijaya et al. 2001). Kayu yang diperoleh dari hutan tanaman merupakan jenis dari kelompok pohon cepat tumbuh sehingga memiliki sifat keawetan dan stabilitas dimensi yang rendah (Balfas dan Sumarni 1995).
Ketahanan kayu terhadap berbagai organisme perusak kayu berbeda-beda. Hal ini dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimia yang melekat pada kayu yang bersangkutan, jenis organisme yang menyerang, dan kondisi lingkungan yang mendukung kehidupan organisme perusak (Batubara 2006). Ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering berdasarkan penurunan berat telah diklasifikasikan pada Tabel 1 berikut berdasarkan Standar Nasional Indonesia (BSN 2006).
Tabel 1 Klasifikasi Ketahanan Kayu terhadap Rayap Kayu Kering Berdasarkan Penurunan Berat
Kelas Awet Daya Tahan Kayu Penurunan Berat (%)
I Sangat tahan < 2,0
II Tahan 2,0 – 4,4
III Sedang 4,4 – 8,2
IV Tidak tahan 8,2 – 28,1
V Sangat tidak tahan > 28,1
Sumber : BSN (2006).
Pengumpanan rayap yang terlalu lama terhadap kayu yang telah diawetkan mengakibatkan kerusakan kayu lebih besar yang ditunjukkan oleh besarnya penurunan derajat proteksi kayu (Hadi et al. 1996)
Menurut Batubara (2006), klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering berdasarkan mortalitas rayap seperti yang tertera pada Tabel 2.
Tabel 2 Klasifikasi Ketahanan Kayu terhadap Rayap Kayu Kering Berdasarkan Mortalitas Rayap kayu Kering
Daya Tahan Kayu Jumlah Rayap Hidup (%)
Sangat resisten Resisten Agak resisten Tidak resisten Sangat tidak resisten
< 11,4 11,4 - 23 ,8 23,8 - 39,1 39,1 - 55,6 > 55,6 Sumber : Batubara (2006).
2.2 Rayap Sebagai Organisme Perusak Kayu
Menurut Nandika et al. (2003), rayap adalah serangga sosial yang hidup dalam suatu komunitas yang disebut koloni. Mereka tidak memiliki kemampuan untuk hidup lebih lama bila tidak berada dalam koloninya.
Menurut Tarumingkeng (2006), berdasarkan lokasi utama atau tempat tinggalnya, rayap perusak kayu dapat digolongkan menjadi lima, antara lain rayap kayu kering, rayap tanah, rayap subteran, rayap kayu lembab, rayap pohon. Ada dua kelompok rayap yang lazim menyerang kayu. Kelompok pertama adalah rayap tanah atau subteran dan kelompok kedua adalah rayap kayu kering.
Nandika dan Tambunan (1990) menyatakan bahwa rayap subteran (Coptotermes curvignathus Holmgren) dan rayap tanah (Macrotermes spp.) termasuk rayap yang paling luas serangannya di Indonesia. Rayap subteran mempunyai kemiripan dengan rayap tanah sehingga banyak yang menyebutnya rayap tanah juga. Perilaku rayap tanah salah satunya adalah kemampuan untuk bersarang di dalam kayu yang diserangnya, walaupun tidak ada hubungan dengan tanah, asalkan sarang tersebut lembab, misalnya terkena tetesan air hujan dari atap bangunan yang bocor (Tarumingkeng 2006).
Jenis rayap ke dua adalah rayap kayu kering (Cryptotermes cynocephalus Light.) yang merupakan golongan yang biasa menyerang kayu kering atau kayu yang kadar airnya rendah, misalnya kayu yang digunakan pada bangunan, perlengkapan rumah tangga, komponen perumahan dan lain-lain. Menurut Tarumingkeng (2006), tanda serangan rayap kayu kering adalah terdapatnya
butir-butir ekskremen kecil bewarna kecoklatan yang sering berjatuhan di lantai atau di sekitar kayu yang diserang. Menurut Jasni et al. (2006), rayap menyerang kayu karena dalam kayu tersebut terkandung selulosa yang cukup tinggi sebagaimana diketahui bahwa selulosa adalah makanan utama rayap. Serangan rayap yang memakan selulosa ini menyebabkan adanya kehilangan berat pada kayu.
Faktor lingkungan yang mempengaruhi perkembangan populasi rayap meliputi curah hujan, suhu, kelembaban, ketersediaan makanan, dan musuh alami. Faktor-faktor tersebut saling berinteraksi dan saling mempengaruhi satu sama lain. Kelembaban dan suhu merupakan faktor yang secara bersama-sama mempengaruhi aktivitas rayap. Perubahan kondisi lingkungan menyebabkan perubahan perkembangan, aktivitas, dan perilaku rayap (Nandika et al. 2003).
2.3 Modifikasi Kayu
Modifikasi kayu merupakan suatu aksi agen kimia, biologi, atau fisika pada kayu yang menghasilkan sifat yang lebih baik selama pemakaian. Modifikasi kayu menggunakan bahan yang tidak beracun terhadap lingkungan maupun material lain selama penggunaan. Salah satu modifikasi kayu yang biasa digunakan adalah modifikasi impregnasi yang merupakan pengisian bahan kimia pada kayu agar sifat-sifat kayu meningkat. Modifikasi kayu terdiri dari modifikasi kimia, permukaan, panas, dan impregnasi (Hill 2006).
Modifikasi impregnasi merupakan pengisian kayu oleh bahan kimia (impregnan) agar sifat keawetan kayu meningkat. Salah satu cara impregnasi cairan ke dalam kayu adalah dengan metode vakum tekan. Menurut Archer dan Lebow (2006), metode vakum tekan menyebabkan penetrasi yang dalam pada kayu karena pemberian tekanan mengakibatkan udara pada lumen digantikan oleh cairan pengawet. Ibach dan Ellis (2005) menyatakan bahwa suatu monomer memiliki berat molekul yang rendah dan penetrasi dalam lumen dapat dicapai oleh hampir semua monomer yang diimpregnasikan. Banyaknya cairan kimia yang diimpregnasikan pada kayu dapat ditentukan dari nilai polymer loading (PL). Penelitian Hadi et al. (2003) menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai PL maka ketahanannya terhadap serangan jamur brown dan white rot juga lebih tinggi.
Impregnasi suatu monomer pada lumen kayu dapat membentuk suatu penghalang meskipun penghalang ini dapat berubah setelah beberapa waktu penggunaan (Hill 2006). Ibach dan Ellis (2005) menyatakan bahwa modifikasi kayu pada lumen kurang tahan terhadap serangan organisme perusak karena cairan kimia hanya mengisi lumen saja tanpa ada ikatan dengan dinding sel. Namun, penelitian Hadi et al. (2002) menunjukkan bahwa modifikasi kayu menggunakan stirena dapat meningkatkan ketahanan kayu terhadap organisme perusak (marine borer dan rayap tanah) dibandingkan dengan kayu kontrol (tanpa perlakuan). Dalam suatu penelitian dinyatakan pula bahwa impregnasi monomer stirena terhadap bambu dan rotan untuk produksi komposit dapat meningkatkan sifat teknis dan ketahanan biologisnya (Liese 1995 dalam Hadi et al. 2003).
2.4 Stirena
Stirena merupakan cairan hidrokarbon yang secara komersial diolah dari petroleum oleh industri kimia, dapat membentuk polimer yang disebut polistirena. Bahan yang mempunyai rumus kimia C6H5CH=CH2 ini digunakan sebagai
pengisi rongga-rongga kayu. Ruhendi et al. (2007) menyatakan bahwa stirena merupakan bahan termoplastik yang secara normal berbentuk padat dalam suhu ruangan tetapi meleleh jika dipanaskan (±100 ºC), kemudian menjadi padat lagi bila didinginkan. Strukur stirena terlihat seperti pada Gambar 1.
CH2=CH
Cowd (1991) dalam Ruhendi et al. (2007) juga menyatakan bahwa stirena dapat dipolimerkan dengan panas, sinar matahari, atau katalis. Polimer yang tinggi dapat dihasilkan dengan menggunakan suhu di atas suhu ruang. Polistirena tahan terhadap asam, basa, dan zat pengarat (korosif) lainnya, tetapi tidak tahan panas.
Menurut Ibach dan Ellis (2005), stirena dapat berpolimerisasi dalam kayu menggunakan katalis (vazo atau peroksida) dan panas. Sifat-sifat mekanis seperti kekerasan, kekuatan tekan, geser, lentur, dan belah pada kayu stirena lebih baik daripada kayu tanpa penambahan stirena.
2.5 Kayu Pinus
Pinus merupakan salah satu jenis dari kelompok pohon cepat tumbuh yang banyak ditanam di hutan tanaman (HTI). Pinus (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) termasuk famili Pinaceae (Pasaribu 2008). Dalam Anonim (2005) disebutkan bahwa warna kayu teras berwarna coklat kemerahan dan kayu gubal berwarna kuning keputihan, serat kayu lurus antara kayu gubal dan kayu teras, mempunyai tekstur yang halus. Menurut Martawijaya et al. (2001) kayu pinus mempunyai berat jenis 0,40-0,75 (rata-rata 0,55), termasuk kelas awet IV dan kelas kuat III.
Pinus masuk dalam kelompok softwood yang mempunyai struktur makroskopis homogen yaitu hanya terdiri dari sel trakeida (90-95%) dan sel jari-jari (5-10%). Trakeida berfungsi sebagai pengangkut air karena pada dinding-dinding trakeida terdapat noktah. Pengangkutan cairan dari trakeid satu ke trakeid lain terjadi melaui noktah-noktah berbatas. Kayu pinus tidak memiliki pori-pori, namun memiliki saluran damar yang menyerupai pori (Sjostrom 1981).
Hadi et al. (2002) mengemukakan bahwa kayu pinus mempunyai polymer loading (PL) yang bagus karena kayu pinus termasuk kayu konifer yang mempunyai sifat anatomi yang sederhana daripada kayu hardwood.
2.6 Kayu Rambutan
Pasaribu (2008) menyatakan bahwa rambutan merupakan jenis pohon yang memiliki manfaat ganda yang biasa disebut MPTS (Multi Purpose Tree Species). Rambutan (Nephelium spp.) termasuk famili Sapindaceae. Kayu pohon rambutan cukup keras dan kering, tetapi mudah pecah sehingga kurang baik untuk
bahan bangunan. Namun, kayu rambutan bagus sekali untuk kayu bakar dan arang (Anonim 2005).
Kayu rambutan termasuk ke dalam kayu hardwood. Kayu dalam kelompok ini mengandung sejumlah tipe sel dan terspesialisasi untuk fungsi yang berbeda, antara lain sel-sel libriform, pembuluh angkut, dan sel-sel parenkim jari-jari. Sel-sel libriform mempunyai dinding yang tebal dengan rongga-rongga kecil mengandung beberapa noktah sederhana. Pembuluh angkut berfungsi untuk mengangkut air (Sjostrom 1981).
Kelompok kayu hardwood memiliki nilai PL yang rendah karena hardwood disusun oleh serat yang interlock (bersilangan) sehingga cairan sulit berpenetrasi (Hadi et al. 2003).
BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari 2009 sampai bulan Juni 2009. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pengawetan Kayu Pusat Penelitian dan Pengembangan (PUSLITBANG) Kehutanan Bogor.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
Jenis kayu yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu pinus dan kayu rambutan yang diperoleh dari hutan rakyat Ciampea Kabupaten Bogor, Jawa Barat, dengan ukuran contoh 2x1x5 cm3 (untuk uji laboratorium) dan 2x1x20 cm3 (untuk uji lapangan). Banyaknya contoh uji setiap jenis kayu dan setiap jenis pengujian masing-masing adalah 20 contoh uji.
Bahan kimia yang digunakan untuk mengawetkan adalah stirena, terbutyl-hydroperoxid (0,5% volume stirena), dan copper-khrom-boron (CKB). Pengujian laboratorium digunakan rayap kayu kering (Cryptotermes cynocephalus Light.) dan pengujian lapangan dengan rayap tanah. Banyaknya rayap kayu kering yang digunakan adalah 2000 ekor untuk dua jenis kayu. Bahan lain yang digunakan adalah kapas sebagai penutup semprong kaca.
3.2.2 Alat
Peralatan yang digunakan adalah timbangan elektrik, alat ukur, oven, desikator, semprong (gelas dari kaca) dengan diameter 1,8 cm dan tinggi 3 cm, lilin, wadah plastik, label nama, kamera, dan alat tulis.
3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Penyiapan Contoh Uji
Contoh uji berupa kayu rambutan dan kayu pinus yang telah diimpregnasi stirena dengan penambahan katalis terbutyl-hydroperoxid (0,5% volume stirena). Setiap contoh uji mempunyai nilai polymer loading (PL) yang berbeda. PL pada contoh uji tersebut telah dihitung pada penelitian Jemi et al. (2008).
3.3.2 Pengujian Laboratorium Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Kayu Kering (Cryptotermes cynocephalus)
Contoh uji berjumlah sebanyak 20 buah pada setiap jenis yang telah diimpregnasi bahan kimia dan kontrol dengan ukuran 2x1x5 cm3. Setiap jenis mendapat tiga perlakuan (vakum stirena, CKB, dan rendaman stirena) dan satu kotrol, yang masing-masing dengan lima kali ulangan. Pada salah satu sisi yang terlebar pada contoh uji tersebut dipasang semprong kaca. Ke dalam semprong kaca tersebut dimasukkan rayap sebanyak 50 ekor rayap pekerja yang sehat dan aktif, kemudian tutup dengan kapas. Contoh uji tersebut disimpan di tempat gelap selama 12 minggu (BSN 2006).
Gambar 2 berikut ini merupakan contoh dari prosedur pengujian laboratorium dengan rayap kayu kering untuk contoh uji kayu.
Kapas
Semprong/Gelas kaca Rayap
3 cm
1,8 cm
Contoh uji kayu
Gambar 2 Contoh uji kayu terhadap serangan rayap kayu kering.
Hasil analisis dinyatakan berdasarkan jumlah kematian (mortalitas) rayap dalam semprong kaca dan penurunan berat akibat serangan rayap. Mortalitas rayap kayu kering dihitung dengan menggunakan rumus berikut (BSN 2006):
%
Keterangan:
Kij : Persentase mortalitas rayap pada kayu uji dengan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j (%)
N : Jumlah total rayap sebelum pengumpanan
Nij : Jumlah rayap yang hidup pada kayu uji dengan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Hasil pengujian untuk perhitungan merupakan nilai rata-rata dari keseluruhan contoh uji. Besarnya ketahanan kayu dilihat dari mortalitas rayap dan diklasifikasikan ke dalam kategori seperti yang tercantum dalam Tabel 2.
Hasil pegujian berdasarkan penurunan berat dapat dihitung mengggunakan rumus (BSN 2006):
%
Keterangan:
Pij : Persentase penurunan berat (%) pada kayu uji dengan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
(W1)ij : Berat kayu sebelum diumpankan (gr) pada kayu uji dengan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
(W2)ij : Berat kayu setelah diumpankan (gr) pada kayu uji dengan perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Hasil pengujian untuk perhitungan merupakan nilai rata-rata dari keseluruhan contoh uji. Besarnya ketahanan kayu dilihat dari hilangnya berat dan diklasifikasikan ke dalam kategori seperti yang tercantum dalam Tabel 1.
3.3.3 Pengujian Lapangan Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Tanah Pengujian lapangan merujuk pada penelitian Nuriyatin et al. (2003). Kayu umpan berupa contoh uji berjumlah 20 buah pada setiap jenis yang telah diimpregnasi bahan kimia dan kontrol dengan ukuran 2x1x20 cm3. Setiap jenis mendapat tiga perlakuan (vakum stirena, CKB, dan rendaman stirena) dan satu kontrol, yang masing-masing dengan lima kali ulangan. Bagian atas contoh uji
diberi tanda identitas untuk membedakan jenis kayu dan perlakuan pengawetan yang dilakukan.
Pengujian dilakukan di tanah terbuka yang bersih dari serasah dan sampah lainnya serta tidak terganggu oleh aktifitas manusia, kemudian membuat lubang di tanah untuk pemasangan contoh uji. Setiap contoh uji dibenamkan secara vertikal ke dalam tanah dengan menyisakan bagian atas sebesar 5 cm di atas permukaan tanah dan berjarak 5-10 cm antar contoh uji yang dibenamkan. Contoh tersebut dibiarkan dalam tanah selama 12 minggu kemudian dilakukan pengamatan (Gambar 3). Contoh uji Permukaan tanah 5 cm 10 cm contoh uji
Gambar 3 Cara pemasangan kayu umpan di lapangan.
Pengamatan dilakukan pada akhir pengujian dengan mengamati derajat serangan rayap tanah (derajat proteksi kayu) yang dapat diukur berdasarkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Penilaian Derajat Serangan Rayap Tanah Nilai Kriteria contoh uji Keterangan
100 90 70 40 0 Utuh/Tidak Terserang Terserang Sedikit Terserang Sedang Terserang Hebat Terserang Hebat sekali
Tidak ada gigitan Hanya pada permukaan
Masuk dalam kayu tapi tidak meluas Masuk dalam kayu dan meluas Hancur
3.3.4 Analisis Data
Rancagan percobaan yang digunakan dalam pengujian ketahanan kayu baik uji laboratorium maupun uji lapangan adalah analisis faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor, yaitu jenis kayu dan perlakuan pengawetan kayu. Jenis kayu yang digunakan ada dua yaitu pinus dan rambutan, sedangkan perlakuan pengawetan terdiri empat jenis yaitu impregnasi stirena dengan rendaman, impregnasi stirena dengan vakum, impregnasi bahan pengawet CKB, kayu yang tidak diberi perlakuan apapun sebagai kontrol. Setiap perlakuan terdiri dari lima kali ulangan.
Model persamaan yang digunakan (Matjik dan Sumertajaya 2002) adalah sebagai berikut:
Yijk = µ + Ai +Bj + (AB)ij + єijk
Keterangan:
Yijk : Respon percobaan pada unit percobaan karena pengaruh taraf ke-j faktor
B terhadap taraf ke-j faktor A pada ulangan ke-k µ : Rata-rata umum
Ai : Pengaruh dari taraf ke-i faktor A (jenis kayu)
Bj : Pengaruh dari taraf ke-j faktor B (jenis perlakuan)
(AB)ij : Pengaruh interaksi dari unit percobaan faktor A dan faktor B ε : Galat percobaan
Data yang diperoleh selanjutnya diolah dengan program MS Exel dan analisis statistik menggunakan program SAS 6.12. Untuk mengetahui pengaruh dari perlakuan-perlakuan maka dilakukan analisis keragaman (ANOVA). Tingkat perbedaan dinyatakan pada taraf 1% dan 5%. Perlakuan yang dinyatakan berpengaruh terhadap respon dalam analisis ragam kemudian diuji lanjut dengan menggunakan uji DMRT (Duncan’s Multiple Range Test).
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Laboratorium Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Kayu Kering (Cryptotermes cynocephalus Light.)
Parameter uji ketahanan atau tingkat kewetan kayu terhadap rayap kayu kering ditunjukkan oleh nilai kehilangan berat kayu yang diumpankan kepada rayap dan persentase kematian (mortalitas) rayap kayu kering.
4.1.1 Kehilangan Berat
Persentase kehilangan berat untuk kayu rambutan pada penelitian ini adalah 2,29% - 3,24% dan kayu pinus 1,55% - 4,97%. Nilai rataan persentase kehilangan berat ini secara rinci disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Persentase Kehilangan Berat Kayu Rambutan dan Kayu Pinus Jenis Metode
Pengawetan Kayu
Jenis Kayu
Rambutan Pinus
Persentase Kehilangan Berat Kayu (%) *) Kontrol CKB vakum Stirena vakum Stirena rendaman 3,24 b 2,84 c 2,29 d 3,23 b 4,97 a 2,79 c 1,55 d 3,12 b Keterangan: *) = Rata-rata dari lima kali ulangan.
Persentase kehilangan berat yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata.
Hasil analisis ragam (Lampiran 1) menunjukkan bahwa persentase kehilangan berat kayu dipengaruhi oleh interaksi jenis kayu dan metode pengawetan. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa impregnasi stirena dengan metode rendaman menyebabkan kehilangan berat kayu pinus berbeda nyata dengan kontrol. Sedangkan impregnasi stirena dengan metode rendaman menyebabkan kehilangan berat kayu rambutan yang tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 4). Hal ini dapat diartikan bahwa impregnasi stirena dengan
metode rendaman mampu meningkatkan daya tahan kayu pinus terhadap rayap kayu kering. Namun, metode tersebut belum mampu meningkatkan daya tahan kayu rambutan terhadap rayap kayu kering. Meskipun secara statistik jenis kayu tidak berpengaruh secara nyata, namun ada kecenderungan daya tahan kayu pinus yang diimpregnasi dengan stirena secara rendaman atau vakum lebih tinggi daripada kayu rambutan. Hal ini diduga karena polymer loading (PL) kayu pinus yang lebih tinggi dibandingkan kayu rambutan (Jemi et al. 2008) sehingga perlindungannya terhadap rayap juga tinggi. Struktur anatomi pada kedua jenis kayu tersebut berbeda. Kayu pinus adalah softwood sedangkan kayu rambutan adalah kayu hardwood. Noktah yang merupakan ceruk dalam dinding sekunder berfungsi sebagai pengangkut air pada kedua jenis kayu diduga sangat berbeda. Sjostrom (1981) melaporkan bahwa noktah terdapat pada dinding-dinding trakeida, dan komponen utama penyusun kayu softwood hampir 90-95% adalah sel-sel trakeida sehingga penyerapan fluida lebih banyak terjadi pada kelompok kayu tersebut. Kecenderungan ini ditemukan pula pada ketahanan kayu pinus (softwood) terhadap brown rot lebih tinggi daripada kayu sengon (hardwood) setelah impregnasi stirena (Hadi et al. 2003).
Ketika kayu diimpregnasi stirena dengan metode vakum ternyata baik kayu pinus maupun kayu rambutan memiliki ketahanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu yang diawetkan dengan menggunakan bahan pengawet CKB maupun stirena rendaman (Gambar 4). Hal ini terjadi karena stirena yang masuk ke dalam lumen kayu dengan cara vakum lebih banyak sehingga polimer yang terbentuk juga banyak (PL tinggi). Perbedaan PL tersebut karena proses vakum menggunakan energi untuk mengeluarkan air sebelum stirena diimpregnasikan ke dalam kayu, sedangkan proses rendaman tidak menggunakan energi vakum atau dengan energi vakum nol untuk memasukkan stirena. Tekanan yang diberikan juga membuat stirena masuk lebih dalam ke dinding sel kayu karena dapat menggantikan air serta udara pada rongga dan dinding sel kayu. Hal ini menyebabkan stirena lebih banyak masuk ke dalam kayu dengan cara vakum tekan daripada dengan cara rendaman. Menurut Archer dan Lebow (2006), metode vakum tekan menyebabkan penetrasi yang dalam pada kayu karena
pemberian tekanan mengakibatkan udara pada lumen digantikan oleh cairan pengawet.
Modifikasi kayu yang terjadi dapat merubah sifat mekanis kayu sepe kekerasan menjadi lebih baik dibanding kayu kontrol (Ibach dan Ellis 2005). Sifat ini diduga dapat menyebabkan rayap terhambat mengkonsumsi kayu.
sesuai dengan yang dikemukakan oleh Hadi
menggunakan stirena dapat meningkatkan ketahanannya perusak yaitu marine borer
Keterangan : 1 = kontrol, 2 = CKB vakum,
Berdasarkan klasifikasi ketahanan SNI 01-7207 (2006) menunjukkan bahwa
impregnasi stirena meningkat dan masuk kelas awet I (kehilangan berat
pada metode stirena vakum dan kelas awet II (kehilangan berat 3,12%) pada metode stirena rendaman. Sedangkan kayu rambutan baik dengan metode s vakum maupun rendaman tetap masuk dalam kelas awet II (
2,29% dan 3,23%). Metode pengawetan menggunakan bahan pengawet CKB memiliki ketahanan yang sama
2,84%). 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 Pe rs e n ta se K e h il a q n g a n B e ra t (% )
pemberian tekanan mengakibatkan udara pada lumen digantikan oleh cairan
Modifikasi kayu yang terjadi dapat merubah sifat mekanis kayu sepe kekerasan menjadi lebih baik dibanding kayu kontrol (Ibach dan Ellis 2005). Sifat ini diduga dapat menyebabkan rayap terhambat mengkonsumsi kayu.
sesuai dengan yang dikemukakan oleh Hadi et al. (2002) bahwa
stirena dapat meningkatkan ketahanannya terhadap organisme
marine borer dan rayap tanah.
ontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam Gambar 4 Grafik Kehilangan Berat.
Berdasarkan klasifikasi ketahanan kayu terhadap rayap kayu kering pada ) menunjukkan bahwa kelas awet kayu pinus dengan metode impregnasi stirena meningkat dan masuk kelas awet I (kehilangan berat
pada metode stirena vakum dan kelas awet II (kehilangan berat 3,12%) pada metode stirena rendaman. Sedangkan kayu rambutan baik dengan metode s vakum maupun rendaman tetap masuk dalam kelas awet II (kehilangan berat 2,29% dan 3,23%). Metode pengawetan menggunakan bahan pengawet CKB memiliki ketahanan yang sama pada kelas awet II (kehilangan berat 2,79% dan
1 2 3 4
Jenis Metode
RAMBUTAN PINUS
pemberian tekanan mengakibatkan udara pada lumen digantikan oleh cairan
Modifikasi kayu yang terjadi dapat merubah sifat mekanis kayu seperti kekerasan menjadi lebih baik dibanding kayu kontrol (Ibach dan Ellis 2005). Sifat ini diduga dapat menyebabkan rayap terhambat mengkonsumsi kayu. Hal ini
(2002) bahwa modifikasi kayu terhadap organisme
3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam
terhadap rayap kayu kering pada kelas awet kayu pinus dengan metode impregnasi stirena meningkat dan masuk kelas awet I (kehilangan berat 1,55%) pada metode stirena vakum dan kelas awet II (kehilangan berat 3,12%) pada metode stirena rendaman. Sedangkan kayu rambutan baik dengan metode stirena kehilangan berat 2,29% dan 3,23%). Metode pengawetan menggunakan bahan pengawet CKB 3% (kehilangan berat 2,79% dan
RAMBUTAN PINUS kelas awet I kelas awet II SNI
Berdasarkan hasil penelitian ini dapat dikatakan bahwa impregnasi stirena dapat melindungi kayu dari rayap kayu kering sebab stirena dapat memodifikasi lumen kayu sehingga menghalangi rayap memakan dinding sel yang merupakan makanan utama rayap. Menurut Jasni et al. (2006), rayap menyerang kayu karena dalam kayu tersebut terkandung selulosa yang cukup tinggi sebagaimana diketahui bahwa selulosa adalah makanan utama rayap. Serangan rayap yang memakan selulosa ini menyebabkan adanya kehilangan berat pada kayu.
4.1.2 Mortalitas Rayap Kayu Kering
Persentase mortalitas rayap pada kayu rambutan 48% - 99% dan pada kayu pinus adalah 47% - 100%. Nilai rataan mortalitas rayap secara rinci disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Persentase Mortalitas Rayap Kayu Kering Jenis Metode
Pengawetan Kayu
Jenis Kayu
Rataan
Rambutan Pinus
Persentase Mortalitas Rayap (%) *) Kontrol CKB Stirena vakum Stirena rendaman 48 99 94 94 47 100 96 98 47,6 c 99,6 a 95,2 b 96,2 b Keterangan: *) = Rata-rata dari lima kali ulangan.
Rataan persentase mortalitas rayap yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata.
Hasil analisis ragam (Lampiran 3) menunjukkan bahwa hanya faktor jenis metode pengawetan yang mempengaruhi mortalitas rayap secara nyata. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa mortalitas rayap pada kayu yang diimpregnasi stirena dengan metode rendaman maupun metode vakum ternyata tidak berbeda nyata, namun mortalitas ini lebih rendah dan berbeda nyata dengan mortalitas kayu yang diberi perlakuan CKB (Tabel 5). Hal ini terjadi karena stirena bukan bahan kimia yang beracun terhadap organisme perusak kayu dan fungsinya hanya melindungi dinding sel. Sedangkan CKB merupakan bahan kimia beracun karena
semua bahan sintetis
mencemari lingkungan karena
Perlakuan pengawetan pada kayu baik dengan menggunakan bahan pengawet CKB 3%
tinggi dari mortalitas rayap pada kayu kontrol
bahwa stirena mampu melindungi kayu dengan baik meskipun daya tahannya masih lebih rendah dari bahan pengawet CKB
Keterangan : 1 = kontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam Gambar 5
Berdasarkan klasifikasi menunjukkan bahwa
(kontrol) memiliki daya tahan
47%). Adanya perlakuan pengawetan mengakibatkan kenaikan mortalitas rayap pada kedua jenis kayu
menggunakan CKB resisten (mortalitas rayap stirena rendaman pada kayu (mortalitas rayap 94% tersebut termasuk pada 96% dan 98%). 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 Pe rs e n ta se K e m a ti a n R a y a p ( % )
emua bahan sintetis yang digunakan dalam pengawetan kayu mencemari lingkungan karena bersifat racun (Syafii 2000).
Perlakuan pengawetan pada kayu baik dengan menggunakan bahan 3% maupun stirena dapat menyebabkan mortalitas rayap yang dari mortalitas rayap pada kayu kontrol (Gambar 5). Hal ini dapat diartikan bahwa stirena mampu melindungi kayu dengan baik meskipun daya tahannya masih lebih rendah dari bahan pengawet CKB 3%.
ontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam Grafik Persentase Mortalitas Rayap Kayu Kering.
Berdasarkan klasifikasi daya tahan kayu menurut Batubara (2006 menunjukkan bahwa kayu rambutan dan kayu pinus tanpa perlakuan pengawetan
daya tahan kayu tidak resisten (mortalitas rayap
). Adanya perlakuan pengawetan mengakibatkan kenaikan mortalitas rayap pada kedua jenis kayu dengan nilai tertinggi pada metode pengawetan
3% yang termasuk dalam tingkat ketahanan (mortalitas rayap 99% dan 100%). Metode pengawetan stirena
pada kayu rambutan memiliki daya tahan kayu
%). Begitu pula pada kayu rambutan dengan kedua metode tersebut termasuk pada daya tahan kayu yang sangat resisten (mortalitas rayap
1 2 3 4
Jenis Metode
RAMBUTAN PINUS
yang digunakan dalam pengawetan kayu berpotensi
Perlakuan pengawetan pada kayu baik dengan menggunakan bahan maupun stirena dapat menyebabkan mortalitas rayap yang Hal ini dapat diartikan bahwa stirena mampu melindungi kayu dengan baik meskipun daya tahannya
ontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam ase Mortalitas Rayap Kayu Kering.
Batubara (2006) tanpa perlakuan pengawetan (mortalitas rayap 48% dan ). Adanya perlakuan pengawetan mengakibatkan kenaikan mortalitas rayap dengan nilai tertinggi pada metode pengawetan ketahanan kayu sangat etode pengawetan stirena vakum dan kayu sangat resisten pada kayu rambutan dengan kedua metode (mortalitas rayap
RAMBUTAN PINUS
Bila dibandingkan antara mortalitas dengan nilai kehilangan berat maka terdapat perbedaan hasil. Berdasarkan nilai kehilangan berat, impregnasi stirena dengan metode vakum menyebabkan kayu lebih tahan terhadap serangan rayap dibandingkan pengawetan dengan bahan pengawet CKB. Namun bila berdasarkan mortalitas, daya tahan kayu yang diawetkan dengan CKB lebih tinggi dibandingkan dengan impregnasi stirena. Hal ini diduga karena bahan pengawet CKB bersifat racun, sedangkan polistirena dalam lumen menghambat aktivitas makan oleh rayap. Polistirena menjadikan kayu lebih keras sehingga rayap kurang mampu menembus lumen untuk memakan dinding sel. Ibach dan Ellis (2005) mngatakan bahwa semakin banyak stirena yang berpolimerisasi (polimer loading besar) dalam kayu maka kekerasan semakin meningkat.
Mortalitas rayap dapat diduga pula karena pecahnya koloni pada rayap. Menurut Nandika et al. (2003), rayap adalah serangga sosial yang hidup dalam suatu komunitas yang disebut koloni dan rayap tidak memiliki kemampuan untuk hidup lebih lama bila tidak berada dalam koloninya. Hal ini ditunjukkan dengan tersebarnya rayap kayu kering selama pengujian di dalam semprong kaca.
4.2 Hasil Pengujian Lapangan Ketahanan Kayu Stirena Terhadap Rayap Kayu Tanah
Pengujian aktivitas anti-rayap dilakukan dengan mengubur contoh uji dan mengamati derajat serangan oleh rayap tanah. Bekas gigitan kecil pada permukaan contoh uji tidak dianggap sebagai serangan nyata. Nilai rataan derajat proteksi kayu rambutan 36,0 – 98,0 dan kayu pinus adalah 22,0 – 98,0. Nilai rataan ini secara rinci disajikan pada Tabel 6.
Hasil analisis ragam (Lampiran 5) menunjukkan bahwa hanya faktor jenis metode pengawetan yang memengaruhi derajat proteksi kayu secara nyata. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa impregansi stirena dengan metode vakum menyebabkan derajat proteksi kayu berbeda nyata dengan impregnasi bahan pengawet CKB tetapi derajat proteksi kayu pada keduanya tidak berbeda nyata dengan stirena rendaman (Tabel 6). Hal ini dapat diartikan bahwa impregnasi stirena dengan metode rendaman memberikan pengaruh yang sama dengan bahan pengawet CKB dan stirena vakum terhadap derajat proteksi kayu. Berdasarkan hal
ini, metode yang tepat digunakan dalam pengawetan kayu adalah metode rendaman dengan stirena karena metode ini tidak membutuhkan energi yang tinggi dan hasilnya tidak berbeda nyata dengan metode vakum menggunakan stirena dan bahan pengawet CKB 3%.
Tabel 6 Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Kayu Pinus terhadap Rayap Tanah Jenis Metode
Pengawetan Kayu
Jenis Kayu
Rataan
Rambutan Pinus
Nilai Derajat Proteksi *) Kontrol CKB vakum Stirena vakum Stirena rendaman 36,0 98,0 60,0 86,0 22,0 98,0 86,0 76,0 29,0 c 98,0 a 73,0 b 81,0 ab Keterangan: *) = Rata-rata dari lima kali ulangan.
Rataan derajat proteksi kayu yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata.
Impregnasi stirena pada lumen kayu tidak tahan terhadap kerusakan biologis karena stirena hanya mengisi lumen dan tidak berpenetrasi ke dalam dinding sel kayu (Ibach dan Ellis 2005). Namun pada penelitian ini, ada kecenderungan baik kayu pinus maupun kayu rambutan memiliki ketahanan yang lebih tinggi dibanding kayu kontrol meskipun masih di bawah bahan pengawet CKB ketika kayu diimpregnasi dengan stirena (Gambar 6). Hal ini membuktikan bahwa stirena yang berpenetrasi dalam kayu mampu melindungi kayu dari organisme perusak (rayap tanah). Ibach dan Ellis (2005) menyatakan bahwa suatu monomer memiliki berat molekul yang rendah dan penetrasi dalam lumen dapat dicapai oleh hampir semua monomer yang diimpregnasikan sehingga keberadaannya dalam kayu menghambat serangan rayap tanah serta organisme lain dalam tanah. Hill (2006) menyatakan bahwa impregnasi suatu monomer pada lumen kayu dapat membentuk suatu penghalang meskipun penghalang ini dapat berubah setelah beberapa waktu penggunaan.
Keterangan : 1 = kontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rend Gambar 6
Berdasarkan klasifikasi Martawijaya dan Sumarni (1978)
bahwa metode yang masuk dalam kelas terserang sedikit adalah kayu pinus dengan stirena vakum dan kayu rambutan dengan stirena rendaman
proteksi 86,0), kelas terserang sedan (derajat proteksi 76,0)
60,0), kelas utuh adalah kedua jenis kayu dengan pengawetan menggunakan CKB (derajat proteksi 98,0)
kayu (derajat proteksi 22,0 pada pinus dan 36,0 pada kayu rambutan) Walaupun modifikasi kayu menggunakan stirena dengan katalis
hidroperoxide dapat melindungi kayu, namun metode tersebut belum dapat menangkal total serangan rayap tanah. Menurut Ibach dan Ellis (2005) modifikasi kayu terhadap lumen hanya meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya saja serta tidak merubah struktur dinding sel sehing
rayap. Apabila bahan kimia yang digunakan dapat mengikat dinding sel penggunaan coupling agent
perusak.
Pengujian di lapangan banyak dipengaruhi oleh
cuaca, kelembaban, dan suhu sehingga diduga hal tersebut dapat mempengaruhi
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 Ni la i D e ra ja t P ro te k si
ontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rend Gambar 6 Grafik Nilai Derajat Proteksi.
Berdasarkan klasifikasi penilaian derajat serangan rayap tanah oleh Martawijaya dan Sumarni (1978) dalam Muslich dan Jasni (2004)
metode yang masuk dalam kelas terserang sedikit adalah kayu pinus dengan stirena vakum dan kayu rambutan dengan stirena rendaman
, kelas terserang sedang adalah kayu pinus dengan stirena rendaman (derajat proteksi 76,0) dan kayu rambutan dengan stirena vakum
, kelas utuh adalah kedua jenis kayu dengan pengawetan menggunakan CKB (derajat proteksi 98,0), dan kayu yang terserang hebat adalah kontrol kedua jenis
(derajat proteksi 22,0 pada pinus dan 36,0 pada kayu rambutan) Walaupun modifikasi kayu menggunakan stirena dengan katalis
dapat melindungi kayu, namun metode tersebut belum dapat menangkal total serangan rayap tanah. Menurut Ibach dan Ellis (2005) modifikasi kayu terhadap lumen hanya meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya saja serta tidak merubah struktur dinding sel sehingga dinding sel tetap termakan oleh rayap. Apabila bahan kimia yang digunakan dapat mengikat dinding sel
coupling agent, maka diduga kayu dapat terlindungi dari organisme
n di lapangan banyak dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti cuaca, kelembaban, dan suhu sehingga diduga hal tersebut dapat mempengaruhi
1 2 3 4
Jenis Metode
RAMBUTAN PINUS ontrol, 2 = CKB vakum, 3 = stirena vakum, 4 = stirena rendam
serangan rayap tanah oleh Muslich dan Jasni (2004) menunjukkan metode yang masuk dalam kelas terserang sedikit adalah kayu pinus dengan stirena vakum dan kayu rambutan dengan stirena rendaman (derajat stirena rendaman (derajat proteksi , kelas utuh adalah kedua jenis kayu dengan pengawetan menggunakan CKB
adalah kontrol kedua jenis (derajat proteksi 22,0 pada pinus dan 36,0 pada kayu rambutan).
Walaupun modifikasi kayu menggunakan stirena dengan katalis terbutyl-dapat melindungi kayu, namun metode tersebut belum terbutyl-dapat menangkal total serangan rayap tanah. Menurut Ibach dan Ellis (2005) modifikasi kayu terhadap lumen hanya meningkatkan sifat fisis dan mekanisnya saja serta ga dinding sel tetap termakan oleh rayap. Apabila bahan kimia yang digunakan dapat mengikat dinding sel seperti kayu dapat terlindungi dari organisme
ngkungan seperti cuaca, kelembaban, dan suhu sehingga diduga hal tersebut dapat mempengaruhi
RAMBUTAN PINUS
aktivitas rayap. Faktor lingkungan saling berinteraksi dan saling mempengaruhi satu sama lain. Kelembaban dan suhu merupakan faktor yang secara bersama-sama mempengaruhi aktivitas rayap. Perubahan kondisi lingkungan menyebabkan perubahan perkembangan, aktivitas, dan perilaku rayap (Nandika et al. 2003). Menurut Tarumingkeng (2006), rayap tanah mempunyai perilaku yang salah satunya adalah kemampuan untuk bersarang di dalam kayu yang diserangnya, walaupun tidak ada hubungan dengan tanah asalkan kayu tersebut lembab. Pengalaman membuktikan bahwa kayu yang mempunyai kontak fisik dengan tanah (terpendam) dapat membusuk dan rusak lebih cepat dibandingkan kayu yang berada di atas tanah. Hal ini terjadi karena tingginya kadar air kesetimbangan kayu yang bersentuhan dengan tanah sehingga dapat menyebabkan lunturnya bahan pengawet yang berada pada permukaan kayu dan juga banyak mikroorganisme yang menulari kayu bahkan mendegradasi bahan pengawet. Pengumpanan yang terlalu lama terhadap kayu yang telah diawetkan mengakibatkan kerusakan kayu lebih besar yang ditunjukkan oleh besarnya penurunan derajat proteksi kayu (Hadi et al. 1996).
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa: a. Impregnasi stirena mampu meningkatkan daya tahan kayu rambutan dan
kayu pinus terhadap serangan rayap kayu kering dan rayap tanah, meskipun daya tahannya masih lebih rendah dibandingkan kayu yang diawetkan dengan CKB 3%. Namun, jenis metode atau cara impregnasinya tidak berbeda nyata.
b. Jenis kayu pada penelitian ini tidak mempengaruhi daya tahan kayu oleh rayap kayu kering dan rayap tanah.
5.2 Saran
a. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai modifikasi kayu pada kayu rakyat dengan menggunakan bahan kimia lainnya untuk mengetahui keefektifan modifikasi kayu dalam melindungi kayu dari organisme perusak.
b. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai coupling agent yang digunakan dalam modifikasi kayu dengan menggunakan stirena untuk mengetahui pengaruh coupling agent dalam peningkatan ketahanan biologis kayu.
DAFTAR PUSTAKA
[Anonim]. 2005. Semua Tentang Kayu. http://www.w3.org/tentangkayu_files. [15 Feb 2009].
Archer K, Lebow S. 2006. Wood Preservation. Wisconsin. hlm 297-338.
Balfas J, Sumarni G. 1995. Keawetan Kayu Tusam (Pinus merkusii Jungh. et de Vr.) dan Mangium (Acacia mangium Wild.) setelah Furfurilasi. Jurnal Penelitian Hasil Hutan 13 (7): 259-265.
Batubara R. 2006. Teknologi Pengawetan Kayu Perumahan dan Gedung dalam Upaya Pelestarian Hutan. USU Repository.
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 2006. Uji Ketahanan Kayu dan Produk Kayu Terhadap Organisme Perusak Kayu. SNI 01-7207-2006. Jakarta. Hadi YS, Darma IGKT, Hadjib N, Jasni. 2003. Polystyrene Wood Resistance
Fungal Attack. Di dalam: Prosiding Konferensi Internasional Hasil Hutan. Daejon: Chungnam National University. hlm 494-497.
Hadi YS, Hadjib N, Jasni. 2002. Resistance of Polystyrene Wood to Marine Borer and Subterranean Termite. Di dalam: Proceedings of The Sixth Pacific Rim Bio-Based Composites Symposium and Pre-symposium Workshop on Chemical Modification of Cellulosics; Portland: Oregon State University. hlm 528-534.
Hadi YS, Rowell RM, Nilsson T, Plackett DV, Simonson R, Dawson B, Jia Qi Z. 1996. Pengujian di Lapangan Tiga Komposit Kayu Terasetilasi. Jurnal Teknologi Hasil Hutan 9(2): 1-7.
Hill CS. 2006. Wood Modification: Chemical, Thermal, and Other Process. England: John Wiley and Sons, Ltd.
Ibach RE, Ellis WD. 2005. Lumen Modification. Di dalam: Rowell RM, editor. Wood Chemistry and Wood Composites. Florida: CRC Press. hlm 421-446.
Jasni, Rachman O, Rushelia R. 2006. Ketahanan Bilah Sambung terhadap Serangan Rayap Kayu Kering (Cryptotermes cynocephalus Light.). Prosiding Seminar Nasional MAPEKI IX 2006.
Jemi R, Sari RK, Hadi YS. 2008. Peningkatan Kekuatan mekanis dan Stabilitas Dimensi Kayu Rambutan dan Pinus Melalui Impregnasi Stirena. Di dalam: Seminar Nasional MAPEKI 2008. Bogor.
Martawijaya A, Barly, Permadi P. 2001. Pengawetan Kayu untuk Barang Kerajinan. Bogor: Puslitbang Kehutanan Bogor.
Matjik AA, Sumertajaya IM. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab Jilid I. Bogor: FMIPA IPB.
Muslich M, Jasni. 2004. Keterawetan dan Ketahanan Enam Jenis Kayu yang Diawetkan dengan CKB terhadap Rayap Tanah dan Bubuk Kayu Kering. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 2(1): 21-26.
Nandika D, Tambunan B. 1990. Biodeteriorasi Kayu oleh Faktor Biologis. Bogor: Pusat Antar Universitas Bioteknologi Institut Pertanian Bogor.
Nandika D, Rismayadi Y, Diba F. 2003. Rayap: Biologi dan Pengendaliannya. Surakarta: Muhammadiyah University Press.
Nuriyatin N, Apriyanto E, Satriya N, Saprinurdin. 2003. Ketahanan Lima Jenis Kayu Berdasarkan Posisi Kayu di Pohon terhadap Serangan Rayap. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia 5(2): 77-82.
Pasaribu G. 2008. Kajian Potensi dan Pemanfaatan Jenis-jenis Kayu Gerhan. http://bpk-aeknauli.org. [15 Feb 2009].
Ruhendi S, Koroh DN, Syamani FA, Yanti H, Nurhaida, Saad S, Sucipto T. 2007. Analisis Perekatan Kayu. Bogor: IPB Press.
Sjostrom E. 1981. Wood Chemistry, Fundamental and Application. Edisi ke-2. Orlando, USA: Academic Press Inc.
Syafii W. 2000. Zat Ekstraktif Kayu Damar Laut (Hope spp.) dan Pengaruhnya terhadap Rayap Kayu Kering Cryptotermes cynocephalus Light. Jurnal Teknologi Hasil Hutan 13(2): 1-5.
Tarumingkeng RC. 2006. Bunga Rampai Jejak Langkah Kehidupan. Bogor: Fahutan IPB.
Lampiran 1 Analisis Ragam Kehilangan Berat untuk Setiap Jenis Kayu dan Metode Pengawetan Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F Pr > F Jenis kayu 1 0,44142010 0,44142010 4,03 0,0560 Perlakuan pengawetan 3 24,49421570 8,16473857 74,59** 0,0001 Interaksi 3 8,48403010 2,82801003 25,84** 0,0001 Keterangan: ** Berbeda sangat nyata pada selang kepercayaan 99%.
Lampiran 2 Hasil uji statistika Duncan Nilai Kehilangan Berat Kayu setelah Diumpankan pada Rayap Kayu Kering
Interaksi Kelompok N Rataan
Pinus-kontrol Rambutan-kontrol Rambutan-stirena rendaman Pinus-stirena rendaman Rambutan-CKB Pinus-CKB Rambutan-stirena vakum Pinus-stirena vakum A B B B C C D D 5 5 5 5 5 5 5 5 4,9740 3,2376 3,2280 3,1166 2,8420 2,7924 2,2888 1,5538 Keterangan: Huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.
Lampiran 3 Analisis Ragam Mortalitas Rayap Kayu Kering untuk setiap Jenis Kayu dan Metode Pengawetan
Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F Pr > F Jenis kayu 1 22,50000 22,50000 2,62 0,1188 Metode pengawetan 3 18409,10000 6136,36667 713,53** 0,0001 Interaksi 3 27,50000 9,16667 1,07 0,3821
Keterangan: ** Berbeda sangat nyata pada selang kepercayaan 99%.
Lampiran 4 Hasil uji statistika Duncan Nilai Mortalitas Rayap setelah Pengumpanan
Metode Pengawetan Kelompok N Rataan
Bahan pengawet CKB Stirena rendaman Stirena vakum Kontrol A B B C 10 10 10 10 99,600 96,200 95,200 47,600 Keterangan: Huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.
Lampiran 5 Analisis Ragam Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Pinus terhadap Rayap Tanah Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah F Pr > F Jenis kayu 1 2,50000 2,500000 0,01 0,9323 Metode pengawetan 3 25947,50000 8649,166667 25,47** 0,0001 Interaksi 3 2427,50000 809,166667 2,38 0,0944 Keterangan: ** Berbeda sangat nyata pada selang kepercayaan 99%.
Lampiran 6 Hasil uji statistika Duncan Nilai Derajat Proteksi Kayu Rambutan dan Pinus terhadap Rayap Tanah
Metode Pengawetan Kelompok N Rataan
Bahan pengawet CKB Stirena rendaman Stirena vakum Kontrol A A B B C 10 10 10 10 98,0 81,0 73,0 29,0 Keterangan: Huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata.
Lampiran 7 Gambar pengujian kayu dengan rayap kayu kering di laboratorium.
Lampiran 9 Gambar hasil pengujian lapangan pada kayu pinus kontrol.
Lampiran 10 Gambar hasil pengujian laboratorium pada kayu rambutan stirena rendaman.
