PENDUGAAN CADANGAN KARBON PADA TEGAKAN
EUCALYPTUS
IND 47 UMUR 5 TAHUN
DI IUPHHK PT.TOBA PULP LESTARI, Tbk. SEKTOR TELE
(Estimation of Carbon Stocks in 5 years old of Eucalyptus IND 47
at IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Tele Sector)
Ansencia Manullang
1), Muhdi
2), dan Kansih Sri Hartini
3)1) Mahasiswa Program Studi Kehutanan Universitas Sumatera Utara, Jl. Tridharma Ujung No.1 Kampus USU Medan 20155
(Penulis Korespondensi, email : ansenciamanullang@gmail.com)
2)Staf Pengajar Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara 3)Staf Pengajar Program Studi Kehutanan, Fakultas Kehutanan, Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Forest can reduce levels of carbondioxide (CO2) in the air and store it as organic matter in biomass
plants. This research aimed to estimate the potential of biomass and carbon of Eucalyptus IND 47 that was 5 years old at IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Tele Sector. The method used in this study is a destructive method. Implementation of research activities carried out in two stages, namely field data collection and analyze biomass and carbon of the parts of stands in laboratory. Parameter measured in the field is wet weight while the measured parameter in laboratory were moisture content, volatile matter content, ash content, and carbon content.
The result showed the best allometric equations for mass content of biomass and carbon in stands of Eucalyptus IND 47 was W = 454.419 – 45.528D + 1.886D2 and C = 220.979 – 23.389D + 1.004D2.. The
potential of biomass and carbon stocks in stands of Eucalyptus IND 47 at IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Tele Sector is 243.18 tons/ha and 118.89 C tons/ha.
Keywords : 5 years old of Eucalyptus IND 47, biomass, carbon
PENDAHULUAN Latar Belakang
Sektor kehutanan merupakan pengemisi
gas rumah kaca atau GRK
(net emitter) yang umumnya berasal dari deforestasi dan degradasi serta kebakaran hutan. Sektor ini juga mempunyai potensi besar untuk menyerap karbon (removal) melalui penanaman pohon dan pertumbuhan hutan (Kemenhut, 2011).
Kemampuan hutan dalam menyerap dan menyimpan karbon tidak sama baik dihutan alam, hutan tanaman, hutan payau, hutan rawa maupun di hutan rakyat tergantung pada jenis pohon, tipe tanah dan topografi (Kemenhut, 2011). Hal ini sesuai dengan pernyataan Hairiah (2007) yang menyatakan bahwa jumlah C tersimpan antar lahan berbeda-beda, tergantung pada keragaman dan kerapatan tumbuhan yang ada, jenis tanahnya serta cara pengelolaannya. Sehingga pendugaan cadangan karbon dari berbagai tipe hutan, jenis pohon, jenis tanah dan topografi sangat perlu
dilakukan. Oleh karena itu, pendugaan cadangan karbon di hutan tanaman industri PT Toba Pulp Lestari, Sektor Tele, Sumatera Utara yang memproduksi pohon fast growing (cepat tumbuh) setiap tahunnya dan memiliki topografi dan iklim yang berbeda dibandingkan sektor yang lain juga perlu dilakukan. Dengan demikian dapat diketahui jumlah karbon tersimpan yang berasal dari hutan tanaman industri tersebut.
Eukaliptus merupakan salah satu jenis tanaman cepat tumbuh yang banyak dikembangkan dalam hutan tanaman industri yang dapat dipanen pada umur lima tahun. Sehingga kemampuan tanaman eukaliptus dalam mengikat karbon perlu diketahui terutama dalam mendukung isu tentang pemanasan global, yaitu peran hutan tanaman industri dalam penyerapan emisi gas rumah kaca.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menduga potensi biomassa dan massa karbon tegakan Eucalyptus IND 47 pada umur 5 tahun
dengan menggunakan persamaan allometrik di IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Sektor Tele.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah sebagai informasi bagi pihak-pihak yang membutuhkan khususnya bagi peneliti terkait dengan biomassa dan karbon tegakan IND 47 pada umur 5 tahun di IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Sektor Tele.
Hipotesis
Adanya perbedaan kadar karbon yang terkandung dalam batang, cabang, dan daun pada tegakan Eucalyptus IND 47 pada umur 5 tahun di IUPHHK PT. Toba Pulp Lestari, Tbk. Sektor Tele.
METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di IUPHHK-HT PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Sektor Tele Kabupaten Samosir Provinsi Sumatera Utara. Waktu penelitian dilaksanakan pada November 2015 sampai Desember 2015. Inventarisasi dan pengambilan sampel dilaksanakan di lapangan dan analisis karbon di laksanakan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pita ukur untuk mengukur diameter dan tinggi pohon, parang untuk memotong bagian-bagian tanaman, timbangan untuk menimbang berat sampel, kantong plastik sebagai tempat penyimpanan sampel yang akan dianalisis, kertas label untuk melabeli setiap sampel yang diampil pada setiap plot, kamera untuk dokumentasi hasil kegiatan, alat tulis untuk mencatat data dilapangan,kalkulator untuk menghitung data, dan
Microsoft Excel 2007 dan software SPSS untuk mengolah data.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel tegakan Eucalyptus IND 47 pada areal IUPHHK PT Toba Pulp Lestari, Tbk Sektor Tele.
Prosedur Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini meliputi pengumpulan data dan informasi yang dibutuhkan serta analisis laboratorium. Penelitian ini menggunakan sistem destructive sampling, yaitu dengan melakukan pemanenan terhadap pohon. Tahapan kegiatannya sebagai berikut:
1. Pengumpulan Data
Data Primer
Data primer adalah data yang diperoleh di lapangan. Data tersebut antara lain data diameter, tinggi bebas cabang (Tbc), tinggi total (Ttot), dan berat basah batang, cabang, dan daun untuk selanjutnya dianalisis di laboratorium (kadar air, kadar zat terbang, kadar abu, dan kadar karbon) dan diperoleh model allometrik terbaik.
Data Sekunder
Data sekunder adalah yang diperoleh dari IUPHHK-HT PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Sektor Tele, yaitu peta lokasi penelitian, keadaan lapangan (topogafi, tanah, geologi, dan iklim) dan keadaan hutan.
2. Analisis Data di Lapangan
A. Peletakan plot untuk penebangan pohon
Tahapan kerja yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :
1. Membuat plot ukuran 40 m x 5 m (Hairiah, dkk, 2011) dengan luas total areal penelitian 2,4 Ha dan Intensitas Sampling sebesar 2,5% untuk hutan tanaman kelas umur 5 tahun (Direktorat PSMK Kemendikbud RI, 2013). Metode yang digunakan adalah systematic strip sampling with random start. Plot penelitian yang digunakan sebanyak 3 plot dimana letak plot berada pada jarak 50 m dari jalan utama kemudian diikuti dengan plot 2 dan plot 3 dengan jarak masing-masing 100 m.
Gambar 1. Desain Plot Inventarisasi Tegakan 2.
Dilakukan
inventarisasi pada tegakanEucalyptus IND 47. Parameter yang diambil dalam inventarisasi ini adalah diameter pohon setinggi dada (dbh), tinggi bebas cabang (Tbc) dan tinggi total (Ttot) pohon dalam setiap plot secara keseluruhan.
3. Pemilihan pohon sampel pada setiap plot dengan kriteria sehat dan memiliki ukuran diameter rata-rata yang dianggap mewakili pohon yang ada dalam plot contoh penelitian. Jumlah pohon sampel yang diambil pada setiap plot adalah sebanyak 3 pohon sampel. 4. Menebang pohon sampel. Penebangan
dilakukan sesuai dengan sistem penebangan di IUPHHK-HT PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Sektor Tele. Karena pengambilan contoh sampel tepat dilakukan pada saat penebangan.
5. Memisahkan bagian-bagian pohon, yaitu batang, cabang, dan daun. Batang dibagi menjadi 3 bagian, yaitu bagian pangkal, tengah, dan ujung batang.
6. Menimbang bagian-bagian batang, cabang, dan daun untuk memperoleh berat basahnya. 7. Pengambilan contoh uji pada setiap plot
contoh. Contoh uji terdiri dari contoh uji bagian batang (pangkal, tengah, dan ujung batang), cabang, dan ranting. Untuk bagian batang terdapat 3 sampel dengan 3 ulangan pada setiap plot. Pengambilan contoh uji batang dari bagian empelur sampai bagian sisi batang seperti pada gambar 2. Dengan berat kira-kira 300gr. Untuk bagian cabang dan daun sebanyak 300g.
Gambar 2. Cara Pengambilan Sampel Uji Batang
8. Semua sampel yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam plastik lalu diberi label sebagai penanda.
3. Analisis Data di Laboratorium A. Kadar air
1. Contoh uji dikeringkan dalam tanur suhu 103 ± 2ºC sampai tercapai berat konstan, kemudian dimasukkan ke dalam eksikator dan ditimbang berat keringnya.
2. Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji.
B. Pengukuran kadar karbon
Pengukuran kadar karbon dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :
1. Kadar zat terbang
Prosedur penentuan kadar zat terbang menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 5832-98. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a. Sampel dari bagian pohon berkayu dipotong menjadi bagian-bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan sampel daun dicincang. b. Sampel kemudian dioven pada suhu 80ºC
selama 48 jam.
c. Sampel kering digiling menjadi serbuk dengan mesin penggiling (willey mill).
d. Serbuk hasil gilingan disaring dengan alat penyaring (mesh screen) berukuran 40-60 mesh.
e. Serbuk dengan ukuran 40-60 mesh dari contoh uji sebanyak ± 2 g, dimasukkan kedalam cawan porselin, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya, dan ditimbang dengan timbang Sartorius.
f. Contoh uji dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 950 ºC selama 2 menit. Kemudian didinginkan dalam eksikator dan selanjutnya ditimbang.
g. Selisih berat awal dan berat akhir yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering contoh uji merupakan kadar zat terbang. Pengukuran persen zat terbang terhadap sampel dari tumbuhan bawah dilakukan sebanyak tiga kali ulangan.
2. Kadar abu
Prosedur penentuan kadar abu menggunakan American Society for Testing Material (ASTM) D 2866-94. Prosedurnya adalah sebagai berikut :
a. Sisa contoh uji dari penentuan kadar zat terbang dimasukkan ke dalam tanur listrik bersuhu 900 ºC selama 6 jam.
b. Selanjutnya didinginkan di dalam eksikator dan kemudian ditimbang untuk mencari berat akhirnya.
c. Berat akhir (abu) yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur contoh uji merupakan kadar abu contoh uji. Pengukuran kadar abu terhadap sampel dari tiap bagian pohon dilakukan sebanyak tiga kali ulangan.
3. Kadar karbon
Penentuan kadar karbon contoh uji dari bagian-bagian pohon menggunakan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3730-1995, dimana kadar karbon contoh uji merupakan hasil pengurangan 100% terhadap kadar zat terbang dan kadar abu.
4. Pengolahan Data A. Kadar Air
Nilai kadar air contoh uji didapat dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Haygeen & Bowyer,1996 dalam Purwitasari, 2011)
Dimana :
KA = Kadar Air
Bo = Berat awal contoh uji
BKT = Berat kering tanur (oven) dari contoh uji
Berat kering/biomassa
Berat kering total bagian-bagian pohon dihitung dengan rumus (Haygeen & Bowyer,1996 dalam Purwitasari, 2011) BK = 𝐵𝐵 1+[% 𝐾𝐴 100] Dimana: BK = Berat kering/biomassa (kg) BB = Berat Basah (kg) KA = Kadar air (%)
Berat kering total dari keseluruhan pohon merupakan penjumlahan berat kering total bagian-bagian pohon Eucalyptus IND 47 yang terdiri dari berat kering batang, ranting, dan daun.
Kadar Zat Terbang
Kadar zat yang mudah menguap dinyatakan dalam persen berat dengan rumus sebagai berikut (ASTM, 1990a dalam Purwitasari, 2011)
Kadar zat terbang = A − B
A x 100 %
Dimana :
A = Berat kering tanur pada suhu 105 B = Berat contoh uji dikurangi berat cawan
dan sisa contoh uji berat cawan dan sisa contoh uji pada suhu 950
Kadar Abu
Besarnya kadar abu dihitung dengan rumus sebagai berikut
(ASTM, 1990a dalam Purwitasari, 2011) Kadar abu = berat abu
berat contoh uji kering oven x 100%
Kadar karbon
Penentuan kadar karbon terikat (fixed carbon) ditentukan berdasarkan rumus berikut ini Kadar karbon terikat arang = 100% - kadar zat terbang arang – kadar abu
5. Pemilihan model allometrik terbaik
Model persamaan allometrik untuk penaksiran biomassa atau massa karbon dari bagian-bagian tegakan Eucalyptus IND 47 menggunakan satu atau lebih peubah dimensi berikut ini.
Ŷ = ß0+ ß1D+ ß2D2
Ŷ = ß0Dß1
Ŷ = ß0+ ß1D2H
Ŷ = ß0 Dß1Hß2
Dimana :
Ŷ = Taksiran nilai biomassa atau karbon tegakan (kg/batang)
D = Diameter (dbh) (cm) H = Tinggi total (cm) ß0, ß1,
ß2
= Konstanta (parameter) regresi
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Sifat Fisis dan Kimia Sampel pada
Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
Kadar Air
Kadar air merupakan persentase jumlah kandungan air yang terdapat dalam kayu terhadap berat kering tanurnya yang dinyatakan dalam persen. Pengukuran data di lapangan tidak menghasilkan data kadar air secara langsung melainkan data berat basah. Sehingga dilakukan pengolahan data di laboratorium untuk menentukan jumlah kadar air. Data kadar air sampel tebang setiap bagian tegakan Eucalyptus IND 47 yang telah dianalisis dilaboratorium disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Nilai Rata-Rata Kadar Air Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No. Plot Sampel
Tebang Kadar Air (%)
Batang Ranting Daun
I 1 16,44 77,21 97,01 2 16,26 77,21 97,01 3 15,83 77,21 97,01 II 1 12,92 126,12 80,44 2 11,64 126,12 80,44 3 12,24 126,12 80,44 III 1 14,86 62,61 94,41 2 15,16 62,61 94,41 3 13,70 62,61 94,41 Total 129,05 797,81 815,57 Rataan 14,34 88,65 90,62
Pada Tabel 2 persentase kadar air tegakan
Eucalyptus IND 47 berbeda antara batang, ranting, dan daun. Berdasarkan pengujian terhadap setiap sampel tebang, kadar air terbesar terdapat pada bagian ranting yaitu berkisar antara 62,61% - 126,12%. Sedangkan kadar air terkecil terdapat pada bagian batang yaitu berkisar antara 11,64% - 16,44%. Dan kadar air pada bagian daun berkisar antara 80,44% - 97,01%. Berdasarkan tabel tersebut, kadar air pada ranting melebihi 100%. Hal ini disebabkan oleh penghitungan kadar air dalam penelitian ini menggunakan kadar air berdasarkan berat kering sehingga hasilnya lebih besar dari 100%. Menurut Syarif dan Halid (1993) kadar air merupakan persentase kandungan suatu bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis). Kadar air berat basah mempunyai batas maksimum teoritis sebesar 100 persen sedangkan kadar air berdasarkan berat kering dapat lebih dari 100 persen.
Kadar Zat Terbang
Zat terbang merupakan zat-zat yang disusun oleh senyawa alifatik, terpena, dan fenolik yang mudah menguap dan dan hilang pada pemanasan 950ºC. Hasil penelitian berikut menunjukkan nilai rata-rata kadar zat terbang pada bagian tegakan Eucalyptus IND 47 yang disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai Rata-Rata Kadar Zat Terbang Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No.
Plot Sampel Tebang Kadar Zat Terbang (%)
Batang Ranting Daun
I 1 50,38 66,32 75,27 2 49,13 66,32 75,27 3 48,97 66,32 75,27 II 1 48,24 63,52 77,21 2 47,73 63,52 77,21 3 45,51 63,52 77,21 III 1 48,52 62,79 75,15 2 52,14 62,79 75,15 3 54,82 62,79 75,15 Total 445,42 577,87 682,91 Rataan 49,49 64,21 75,88
Berdasarkan Tabel 3 persentase kadar zat terbang tertinggi terdapat pada bagian daun, yaitu berkisar antara 75,15% - 77,21% dengan rataan sebesar 75,88%. Sedangkan persentase kadar zat terbang terendah terdapat pada bagian batang,
yaitu berkisar antara 45,51% - 54,82% dengan rataan sebesar 49,49%.
Menurut Hilmi (2003), daun memiliki kadar zat terbang tertinggi karena daun tersusun atas klorofil a (C55H72O5N4Mg) dan Klorofil b
(C55H70O6N4Mg) dengan berat molekul tinggi
sehingga meningkatkan kadar abu pada proses karbonisasi. Sedangkan batang mengandung selulosa, hemiselulosa, lignin, dan zat ekstraktif yang tinggi, serta pori-pori yang terisi oleh parenkim yang mati. Jenis zat tersebut sukar menguap sehingga menyebabkan kadar zat terbang pada batang rendah.
Kadar Abu
Kadar abu merupakan kadar oksida logam yang tersisa pada pemanasan tinggi yang terdiri dari mineral-mineral terikat kuat pada arang seperti kalsium, kalium, dan magnesium. Sedangkan abu merupakan sisa pembakaran dari bahan yang mengandung bahan organik. Berdasarkan hasil uji dan analisis di laboratorium diperoleh data kadar abu sampel tebang tegakan Eucalyptus IND 47 yang disajikan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Nilai Rata-Rata Kadar Zat Abu Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No.
Plot Sampel Tebang Kadar Abu (%)
Batang Ranting Daun
I 1 1,07 1,61 3,67 2 0,83 1,61 3,67 3 0,90 1,61 3,67 II 1 0,93 2,68 3,35 2 1,13 2,68 3,35 3 0,78 2,68 3,35 III 1 1,65 1,91 3,87 2 1,11 1,91 3,87 3 1,50 1,91 3,87 Total 9,88 18,59 32,68 Rataan 1,10 2,07 3,63
Berdasarkan data dari Tabel 4 diperoleh perbedaan persentase kadar abu pada bagian tegakan Eucalyptus IND 47. Persentase kadar abu terbesar terdapat pada bagian daun yaitu berkisar antara 3,35% - 3,87%. Sedangkan persentase kadar abu terendah terdapat pada bagian batang yaitu berkisar antara 0,78% - 1,65%.
Kadar karbon
Kadar karbon merupakan hasil pengurangan 100% terhadap kadar zat terbang dan
kadar abu. Kadar karbon pada bagian-bagian tegakan Eucalyptus IND 47 memiliki persentase yang berbeda-beda. Nilai rata-rata kadar karbon disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Nilai Rata-Rata Kadar Karbon Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No.
Plot Sampel Tebang Kadar Karbon (%)
Batang Ranting Daun
I 1 48,56 32,08 21,06 2 50,04 32,08 21,06 3 50,14 32,08 21,06 II 1 50,84 33,80 19,44 2 51,14 33,80 19,44 3 53,72 33,80 19,44 III 1 49,84 35,30 20,97 2 46,75 35,30 20,97 3 43,68 35,30 20,97 Total 444,69 303,53 184,41 Rataan 49,41 33,73 20,49
Berdasarkan data yang disajikan pada Tabel 5, persentase kadar karbon terbesar adalah pada bagian batang yaitu berkisar antara 43,68% - 53,72% dengan rataan sebesar 49,41%.
Sedangkan persentase kadar karbon terkecil adalah bagian daun yaitu berkisar antara 19,44% - 21,06% dengan rataan sebesar 20,49%. Dan persentase karbon pada bagian ranting berkisar antara 32,08% – 35,30% dengan rataan sebesar 33,73%. Batang memiliki kadar karbon terbesar karena selama masa produktif batang lebih banyak menyerap dan menyimpan karbon melalui daun dalam proses fotosintesis. Sehingga tingginya kadar karbon dalam batang ini disebabkan karena batang lebih banyak mengandung unsur karbon. Menurut Limbong (2009) unsur karbon merupakan komponen penyusun dinding sel pada batang. Dinding sel batang tersusun atas selulosa, hemiselulosa, lignin, zat ekstraktif yang sebagian besar tersusun oleh unsur karbon.
Analisis biomassa dan Karbon Sampel Tebang
Tegakan Eucalyptus IND 47
Biomassa (Berat Kering)
Biomassa merupakan jumlah total materi organik tanaman yang dihasilkan sebagai bobot kering tanaman per unit areal. Kandungan biomassa suatu tegakan merupakan penjumlahan dari kandungan biomassa setiap bagian tegakannya. Nilai biomassa (berat kering) dari sampel tebang tegakan Eucalyptus IND 47 pada setiap bagian tegakannya disajikan dalam Tabel 7. Tabel 7. Nilai Rata-Rata Biomassa (Berat Kering)Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No Plot
Sampel Tebang Batang Ranting Daun Total
Biomassa (Kg/btg) BB (Kg) BK (kg) BB (Kg) BK (kg) (Kg) BB BK (kg) I 1 175,10 150,38 1,90 1,08 3,30 1,68 153,14 2 291,20 250,48 4,90 2,77 4,00 2,03 255,28 3 269,00 232,24 7,00 3,95 3,40 1,72 237,91 Rataan 245,10 211,03 4,60 2,60 3,57 1,81 215,44 II 1 243,30 215,47 1,10 0,49 1,50 0,83 216,79 2 280,20 250,99 4,10 1,81 4,90 2,71 255,51 3 308,20 274,59 1,90 0,84 2,80 1,56 276,99 Rataan 277,23 247,02 2,37 1,05 3,07 1,70 249,76 III 1 228,80 199,20 5,50 3,39 5,20 2,68 205,27 2 183,00 158,90 3,50 2,16 2,80 1,44 162,5 3 179,90 158,22 3,40 2,09 4,50 2,31 162,62 Rataan 197,23 172,11 4,13 2,55 4,17 2,14 176,80 Total 2158,70 1890,47 33,30 18,58 32,40 16,96 1926,01 Rataan 239,85 210,05 3,70 2,06 3,60 1,89 214,00
Berdasarkan Tabel 7, nilai rata-rata
pada bagian ranting dan daun. Nilai biomassa pada bagian batang berkisar antara 150,38 kg - 274,59 kg dengan rataan sebesar 210,05 kg. Nilai biomassa pada bagian ranting berkisar antara 0,49 kg - 3,95 kg dengan rataan sebesar 2,06. Nilai biomassa pada bagian daun berkisar antara 0,83 kg - 2,71 kg dengan rataan sebesar 1,89 kg.
Selanjutnya untuk rataan total biomassa per tegakan adalah sebesar 214,00 kg/tegakan.
Massa karbon
Nilai rata-rata karbon sampel tebang tegakan Eucalyptus IND 47 disajikan dalam Tabel 8.
Tabel 8. Nilai Rata-Rata Massa karbonSampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
No. Plot Sampel
Tebang Massa karbon (Kg) Massa karbon Total
Batang Ranting Daun
I 1 73,01 0,34 0,36 73,71 2 125,32 0,89 0,42 126,63 3 116,44 1,27 0,37 118,08 Rataan 104,92 0,83 0,38 106,14 II 1 109,53 0,17 0,17 109,87 2 128,36 0,61 0,52 129,49 3 147,50 0,29 0,30 148,09 Rataan 128,46 0,36 0,33 129,15 III 1 99,28 1,19 0,57 101,04 2 74,29 0,76 0,30 75,35 3 69,10 0,73 0,49 70,32 Rataan 80,89 0,89 0,45 82,24 Total 942,83 6,25 3,50 952,58 Rataan 104,76 0,69 0,39 105,84
Tabel 8 menunjukkan nilai massa karbon terbesar terdapat pada bagian batang, yaitu berkisar antara 69,10 kg - 147,50 kg dengan rataan sebesar 104,76 kg. Nilai massa karbon pada ranting berkisar antara 0,17 kg - 1,27 kg dengan rataan sebesar 0,69 kg. Sedangkan nilai massa karbon terkecil terdapat pada bagian daun yaitu berkisar antara 0,17 kg - 0,57 kg dengan rataan sebesar 0,39 kg. Selanjutnya untuk rata-rata biomassa total per batang yaitu sebesar 105,84 kg/batang.
Model Allometrik Sampel Tebang Tegakan
Eucalyptus IND 47
Biomassa dan massa karbon tegakan
Eucalyptus IND 47 dapat ditaksir dengan menggunakan model allometrik. Model allometrik tersebut dibagi menjadi model allometrik batang, model allometrik ranting, dan model allometrik cabang. Setiap jenis tanaman memiliki model allometrik yang berbeda. Hal ini disebabkan persamaan allometrik dibangun berdasarkan pengukuran yang dilakukan terhadap dimensi-dimensi tegakan yang dihubungkan dengan
biomassa dan massa karbon tegakan sehingga menghasilkan persamaan yang linear. Dimensi-dimensi tegakan yang digunakan dalam persamaan allometrik ini adalah diameter, tinggi bebas cabang, dan tinggi total tegakan. Dimensi-dimensi ini disebut sebagai variabel bebas. Sedangkan biomassa dan massa karbon disebut sebagai variabel terikat. Persamaan allometrik yang dibuat merupakan hubungan antara variabel terikat pada bagain-bagian tegakan Eucalyptus IND 47 dengan variabel bebasnya. Selanjutnya persamaan allometrik yang dibuat tersebut dibandingkan dengan persamaan allometrik lain yang menggunakan variabel bebas yang berbeda pula. Sehingga dari persamaan-persamaan tersebut dipilih model allometrik terbaik yang menduga biomassa dan massa karbon dalam tegakan.
Model allometrik yang dibangun untuk menduga biomassa dan massa karbon merupakan model yang berasal dari sampel tebang tegakan
Eucalyptus IND 47. Model allometrik untuk menduga biomassa setiap bagian tanaman dan total biomassa dari setiap bagian tanaman disajikan dalam Tabel 9.
Tabel 9. Model Allometrik Biomassa Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
Bagian Model Allometrik S P R-Sq
(%) W = 421,863 – 41,693D + 1,762 D2 2,9468 0,029 69,3 W = 22,463D12,278 2,9911 0,011 63,1 Batang W = -200,231 + 0,249D2Htot 2,3148 0,007 81,1 W = -399,407 + 0,254D2Hbc 1,5984 0,001 91,0 W = -268,687 D7,395 Htot23,297 2,3301 0,007 80,8 W = -473,632 D7,712 Hbc26,044 1,5694 0,001 91,3 W = 12,533 – 1,383D + 0,044 D2 1,2975 0,812 6,7 W = 2,528D-0,031 1,2399 0,841 0,6 Ranting W = -3,815 – 0,004D2Htot 1,2779 0,741 9,5 W = -10,641 – 0,005 D2Hbc 1,1585 0,411 25,6 W = -2,825D-0,120Htot0,428 1,2745 0,729 10,0 W = -9,267D-0,139Hbc0,619 1,1588 0,412 25,6 W = 20,024 – 2,452D + 0,080 D2 0, 3731 0,021 72,2 W = 1,877D1,7472 0,6555 0,995 80,8 Daun W = -1,653 + 0,001D2Htot 0,6681 0,706 11,0 W = -3,607 – 0,001D2Hbc 0,6477 0,586 16,3 W = -1,480D-0,056Htot0,269 0,6593 0,652 13,3 W = -3,427D-0,048Hbc0,278 0,6404 0,548 18,2 W = 454,419 – 45,528D + 1,886D2 2,9378 0,028 69,6 W = 26,868D12,248 3,0200 0,011 62,5 Total W = -205,699 + 0,244 D2Htot 2,2882 0,006 81,6 Biomassa W = -413,656 + 0,248 D2Hbc 1,4766 0,000 92,3 W = -272,992D7,218Htot23,994 2,3083 0,007 81,2 W = -486,326D7,525Hbc26,942 1,4515 0,000 92,6
Keterangan : W = Biomassa (kg) P = Signifikansi
D = Diameter setinggi dada (cm) S = Standar error
Htot = Tinggi total (m) R-Sq = Koefisien determinasi
Hbc = Tinggi bebas cabang (m) Model allometrik untuk menduga biomassa pada tabel diatas diperoleh berdasarkan penaksiran terhadap biomassa bagian-bagian tegakan Eucalyptus IND 47 (batang, ranting, daun) dan total biomassa dari bagian-bagian tegakan tersebut yang dihubungkan dengan dimensi tegakan, yaitu diameter setinggi dada (DBH), tinggi bebas cabang, dan tinggi total. Metode yang digunakan untuk menduga persamaan allometrik
massa karbon sama dengan biomassa tegakan, yaitu dengan menimbang massa karbon bagian-bagian tegakan dan total massa karbon bagian-bagian tegakan yang dihubungkan dengan dimensi-dimensi tegakan tersebut. Model allometrik untuk menduga massa karbon setiap bagian tegakan dan total massa karbon dari setiap bagian tegakan
Eucalyptus IND 47 disajikan dalam Tabel 10. Tabel 10. Model Allometrik Biomassa Sampel Tebang Tegakan Eucalyptus IND 47
Bagian Model Allometrik S P R-Sq (%)
C = 211,961 – 22,349D + 0,971D2 1,8285 0,034 67,7 C = -8,087D7,387 1,8226 0,011 62,5 Batang C = -140,195 + 0,150D2Htot 1,4463 0,008 79,8 C = -251,397 + 0,156D2Hbc 1,1045 0,002 88,2 C = -181,263D4,482Htot13,857 1,4505 0,008 79,6 C = -296,688D4,730Hbc15,151 1,0849 0,001 88,6 C = 5,033 – 0,566D + 0,018D2 0,4215 0,702 11,1 C = 0,981D-0,019 0,4096 0,712 2,1 Ranting C = -1,174 – 0,002D2Htot 0,4232 0,719 10,4 C = -3,535 – 0,002D2Hbc 0,3806 0,381 27,5 C = -0,786D-0,048Htot0,141 0,4211 0,698 11,3 C = -3,004D-0,055Hbc0,209 0,3799 0,376 27,8 C = 3,985 – 0,483D + 0,016D2 0,0862 0,042 65,3 C = 0,435D-0,003 0,1351 0,851 0,5 Daun C = -0,298 – 3,7345D2Htot 0,1388 0,729 10,0 C = -0,767 – 3,7007D2Hbc 0,1331 0,567 17,3 C = -0,233D-0,014Htot0,053 0,1366 0,662 12,8 C = -0,691D-0,013Hbc0,059 0,1311 0,518 19,7 C = 220,979 – 23,398D + 1,004D2 1,8221 0,033 67,8 C = -6,672D7,365 1,8259 0,011 62,3 Total C = -141,666 + 0,148 D2Htot 1,4324 0,008 80,1 Massa C = -255,699 + 0,153 D2Hbc 1,0651 0,001 89,0 Karbon C = -182,282D4,419Htot14,052 1,4380 0,008 80,0 C = -300,382D4,661Hbc15,419 1,0462 0,001 89,4
D = Diameter setinggi dada (cm) S = Standar error
Htot = Tinggi total (m) R-Sq = Koefisien determinasi
Hbc = Tinggi bebas cabang (m) Tabel 9 dan Tabel 10 menunjukkan model allometrik biomassa dan massa karbon tegakan
Eucalyptus IND 47 yang dibentuk mengikuti fungsi logaritma dan menggunakan persamaan linear sederhana. Persamaan linear tersebut menggunakan peubah bebas berupa diameter setinggi dada (DBH), tinggi bebas cabang, dan tinggi total yang disebut juga dengan variabel bebas dan variabel terikat berupa biomassa dan massa karbon.
Pemilihan model allometrik terbaik biomassa dan massa karbon dilakukan dengan pengujian terhadap beberapa model. Model-model yang digunakan tersebut terdiri dari model biomassa dan massa karbon yang terdiri dari satu peubah bebas dan dua peubah bebas. Model yang dengan satu peubah bebas saja menggunakan data diameter dan model dengan dua peubah bebas menggunakan diameter dengan tinggi total atau tinggi bebas cabang. Pengujian terhadap beberapa model tersebut pada setiap bagian tegakan dan total bagian tegakan menghasilkan beberapa model. Kemudian model tersebut dipilih untuk memperoleh model allometrik terbaik. Pemilihan model allometrik terbaik biomassa dan massa karbon dilakukan terhadap model yang memenuhi persyaratan statistik, yaitu nilai koefisien determinasi (R-Sq) terbesar, nilai standar error (S) terkecil, dan nilai uji signifikansi (P) terkecil.
Berdasarkan pengujian terhadap model-model yang telah dilakukan, maka model-model allometrik yang terpilih dengan peubah diameter adalah model terbaik yang dapat diterapkan. Model allometrik yang terbaik untuk menduga biomassa berdasarkan Tabel 9 adalah W = 454,419 – 45,528D + 1,886D2.
Secara statistik model tersebut memiliki nilai R-Square sebesar 69,6%; nilai standar error 2,9378; dan signifikansi 0,028. Model allometrik yang terbaik untuk menduga massa karbon berdasarkan tabel 10 adalah C = 220,979 – 23,398D + 1,004D2
dengan nilai R-Square sebesar 67,8 %; nilai standar error 1,8221; dan signifikansi 0,033. Nilai R-square sebesar 69,6% pada biomassa dan 67,8 % pada massa karbon dapat diartikan sebagai keragaman biomassa sebesar 69,6% dan massa karbon sebesar 67,8 % pada tegakan Eucalyptus IND 47 dapat dijelaskan oleh pengaruh peubah bebas, yaitu diameter dan tinggi bebas cabang melalui persamaan linear. Sedangkan sisanya sebanyak
30,4% dan 32,2% dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
Pertimbangan dalam pembuatan model selain persamaan regresi adalah pertimbangan kenormalan nilai sisaan yang terpenuhi. Hal ini menunjukkan bahwa asumsi model regresi tersebut dapat dipergunakan dengan baik. Oleh sebab itu perlu dilakukan uji visual kenormalan sisaan persamaan untuk mengetahui apakah nilai sisaannya menyebar secara normal atau tidak. Uji visual kenormalan sisaan persamaan pada model allometrik terpilih biomassa dan massa karbon tegakan Eucalyptus IND 47 disajikan dalam Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 10. Visualisasi Plot Uji Kenormalan Sisaan Model Allometrik Terpilih Biomassa pada Tegakan Eucalyptus IND 47
Nilai sisaan dikatakan menyebar secara normal apabila antara nilai sisaan dengan
probability normal-nya pola garis linear melalui pusat sumbu. Gambar 10 di atas menunjukkan bahwa pola penyebaran data membentuk garis lurus sehingga sisaan model allometriknya menyebar secara normal.
Gambar 11. Visualisasi Plot Uji Kenormalan Sisaan Model Allometrik Terpilih Massa Karbon pada Tegakan Eucalyptus IND 47
Potensi Biomassa dan Cadangan Karbon
Tegakan Eucalyptus IND 47
Potensi biomassa dan cadangan karbon tegakan Eucalyptus IND 47 berdasarkan model allometrik terpilih yaitu W = 454,419 – 45,528D + 1,886D2 dan C = 220,979 – 23,398D + 1,004D2 di
sajikan dalam Tabel 12.
Tabel 12. Potensi Biomassa Dan Cadangan Karbon Pada Tegakan Eucalyptus
No
plot biomassa Total (kg)
Total biomassa
(ton/ha) Total massa karbon (kg) massa Total karbon (ton/ha) 1 5131,03 256,55 2538,08 126,90 2 4732,29 236,61 2271,23 113,56 3 4727,38 236,37 2323,70 116,19 Total 14590,70 729,53 7133,01 356,65 Rata -rata 4863,57 243,18 2377,67 118,88
Tabel 12 menunjukkan rata-rata total biomassa dan total massa karbon yang terkandung dalam tegakan Eucalyptus IND 47. Total biomassa yang terkandung dalam Eucalyptus IND 47 yaitu 729,53 ton/ha dengan rataan sebesar 243,18 ton/ha. Sedangkan jumlah total cadangan karbonnya adalah 356,66 ton/ha dengan rataan sebesar 118,88 ton/ha. Berdasarkan penelitian Siahaan (2009) yang juga di Hutan Tanaman Industri PT Toba Pulp Lestari Sektor Habinsaran menyebutkan bahwa total biomassa pada
Eucalyptus,sp pada umur 5 tahun adalah sebesar 224,41 ton/ha dengan rataan sebesar 74,81 ton/ha dan total jumlah kandungan karbonnya sebesar 112,21 ton/ha dengan rataan sebesar 37,40. Sedangkan menurut penelitian Hutabarat (2011) di Hutan Tanaman Industri PT. Toba Pulp Lestari Sektor Aek Nauli pada Eucalyptus dengan berbagai macam klon (IND 32, IND 33, IND 47, IND 48) dan kelas umur berbeda (1, 2, 3, dan 4 tahun) menyebutkan bahwa jumlah biomassa dan massa karbon terbesar terdapat pada tegakan Eucalyptus
IND 33 dengan kelas umur 4 tahun. Jumlah biomassanya adalah 114,60 ton/ha dan massa karbonnya sebesar 193,47 ton C/ha. Sedangkan fiksasi karbon umur 4 tahun pada IND 32 adalah 122,56 ton C/ha, IND 47 sebesar 133,76 ton C/ha, dan IND 48 adalah 176,75 ton C/ha. Berdasarkan penelitian Rahayu, dkk (2013) pada hutan tanaman PT. Finnantara Intiga Kabupaten Sintang menyebutkan bahwa jumlah penyerapan karbon pada Eucalyptus pellita kelas umur 5 tahun adalah sebesar 135,128 ton C/ha. Menurut Muhdi, dkk (2015) bahwa potensi biomassa dari tanaman karet (Hevea brasiliensis Muell. Arg) pada umur 5 tahun,
10 tahun, dan 12 tahun adalah sebesar 43,69 ton/ha, 64,87 ton/ha, dan 67,45 ton/ha. Dan menurut Muhdi, dkk (2016) yang juga melakukan pendugaan cadangan karbon yang terkandung di atas permukaan tanah pada perkebunan Kelapa Sawit di Binjai Sumatera Utara menyatakan bahwa cadangan karbonnya sebesar 64,20 ton/ha.
Pendugaan cadangan karbon pada tegakan Eucalyptus, sp yang dilakukan di Hutan Tanaman Industri tersebut menunjukkan hasil yang berbeda-beda. Berdasarkan data di atas pendugaan cadangan karbon yang dilakukan di Sektor Tele memiliki jumlah cadangan karbon yang lebih kecil dibanding dengan dua sektor lainnya, yaitu Sektor Habinsaran dan Sektor Aek Nauli. Berdasarkan kondisi iklim dan topografi, Sektor Tele memiliki kondisi iklim dan cuaca yang berbeda dengan dua sektor tersebut, yaitu lebih dingin dan berada di daerah dengan topografi yang lebih tinggi. Menurut Kusmana (1993) perbedaan jumlah simpanan karbon dipengaruhi oleh faktor umur, tegakan, diameter pohon, dan iklim. Faktor iklim seperti curah hujan dan cahaya matahari merupakan faktor yang sangat penting mempengaruhi laju peningkatan biomassa pohon.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan
1. Kandungan biomassa yang terdapat pada Eucalytus IND 47 adalah 214,00 kg/batang dan kandungan kadar karbonnya adalah sebesar 49,41 % pada batang, 33,73 % pada ranting, dan 20,49 % pada daun.
2. Persamaan allometrik terbaik yang terpilih untuk menduga cadangan karbon pada tegakan Eucalytus IND 47 adalah W = 454,419 –
45,528D + 1,886D2 dan
C = 220,979 – 23,398D + 1,004D2.
3. Potensi biomassa dan cadangan karbon pada tegakan Eucalytus IND 47 di Hutan Tanaman Industri Toba Pulp Lestari, Tbk Sektor Tele adalah sebesar 243,18 ton/ha dan 118,89 ton C/ha.
Saran
Untuk mengurangi jumlah karbon yang terdapat di udara direkomendasikan untuk menanam Eucalyptus IND 47 karena berpotensi dalam menyimpan cadangan karbon.
DAFTAR PUSTAKA
[ASTM] American Society for Testing Material. 1990a. ASTM D 2866-94. Standard Test Method For Total Ash Content of Activated Carbon. Philadelphia.
[ASTM] American Society for Testing Material. 1990b. ASTM D 5832-98. Standard Test Method For Total Ash Content of Activated Carbon. Philadelphia.
Direktorat PSMK Kemendikbud RI. 2013. Inventarisasi Hutan Produksi. Jakarta. Hairiah K, Ekadinata A, Sari RR, Rahayu S. 2011.
Pengukuran Cadangan Karbon: dari tingkat lahan ke bentang lahan. Petunjuk praktis. Edisi kedua. Bogor, World Agoforestry Centre, ICRAF SEA Regional Office, University of Brawijaya (UB), Malang. Indonesia
Hilmi, E. 2003. Model Penduga Kandugan Karbon Pada Kelompok Jenis Rhizopora spp. Dan
Bruguiera spp. Dalam Tanaman Hutan Mangrove (Studi Kasus di Indragiri Hilir, Riau). [Disertasi]. Sekolah Pascasarjana Institut PertanianBogor. Bogor.
Hutarabarat, C. 2011. Pendugaan Cadangan Karbon Tegakan Eukaliptus Pada Umur Dan Jenis Berbeda Studi Di Areal Hutan Tanaman Industri PT.Toba Pulp Lestari Sektor Aek Nauli [Skripsi]. Medan.
Kemenhut. 2011. Strategi Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca Sektor Kehutanan [Volume 5 No. 8 Tahun 2011 ISSN : 2085-787X]. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Bogor.
Kusmana, C., S. Sabibam, K. Abe dan H. Watanabe. 1993. An Astimation of Above Ground Tree Biomass of a Mangrove Forest in East Sumatera, Indonesia Tropic
I (4):143-257.
Limbong, HDH. 2009. Potensi Karbon Tanaman
Acacia Crassicarpa pada Lahan Gambut Bekas Terbakar [Tesis]. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Muhdi, Iwan R., dan Eva S.B. 2015. Pendugaan Cadangan Biomassa Di Atas Permukaan
Tanah Perkebunan Kelapa Sawit Di Sumatera Utara. Jurnal Bumi Lestari Volume 15 No. 1 hlm. 40-46.
Muhdi, Haryati, Hanafiah, D.S., Saragih, E.V., Sipayung, F.S. dan Situmorang, F.M. 2016. The Potency of Biomass and Carbon Stocks in Small Holder Rubber Tress (Hevea brasiliensis Muell. Arg) Serdang Bedagai Indonesia.
Purwitasari, H. 2011. Model Persamaan Allometrik Biomassa dan Massa Karbon Pohon Akasia Mangium (Acacia mangium Wild.) (Studi kasus pada HTI ) Akasia Mangium di BKPH Parung Panjang, KPH Bogor, Perum Perhutani Unit III, Jawa Barat dan Banten). Skripsi. Departemen Manajemen Fahutan IPB. Bogor.
Rahayu, D., Hardiansyah, G., dan Widhanarto G. 2013. Potensi Biomassa dan Karbon pada Hutan Tanaman Eucalyptus pellita PT. Finantara Intiga Kabupaten Sintang. Fakultas Kehutanan Universitas Tanjungpura. Pontianak.
Siahaan, A.F. 2009. Pendugaan Simpanan Karbon di Atas Permukaan Lahan pada Tegakan Eukaliptus (Eucalyptus, Sp) di Sektor Habinsaran PT. Toba Pulp Lestari, Tbk [Skripsi]. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Syarif, R dan Halid, H. 1993. Teknologi
