III. BAHAN DAN METODE

III. BAHAN DAN METODE

3.1.

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan dari bulan April 2010 sampai dengan Februari 2011 bertempat di kawasan restorasi Kebun Raya Cibodas LIPI di Resort Bodogol, Taman Nasional Gunung Gede Pangrango Jawa Barat.

3.2. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan utama dalam penelitian ini adalah tanaman Rasamala (A. excelsa), Puspa (S. wallichii), dan Jamuju (D. imbricatus) yang telah ditanam oleh Kebun Raya Cibodas – LIPI dari bibit siap tanam pada Nopember 2009. Bibit-bibit berumur sekitar 1,5 thn, berasal dari green house Pembibitan Kebun Raya Cibodas dan unit persemaian Resort Bodogol Taman Nasional Gunung Gede Pangrango. Peralatan yang digunakan untuk mengamati masing-masing spesies meliputi:

Perlengkapan pencatatan data lingkungan:

1. Environment Meter Lutron LM- 8000 (4 in 1 digital, suhu, kelembaban, kecepatan angin dan intensitas cahaya), clinometer (pengukuran kemiringan lahan) dan kamera.

2. Peralatan sampling tanah: ring sampel, pisau, sekop, dan kertas label.

3. Perlengkapan pengukuran daya sintas tanaman: peta lokasi penanaman, tagging (penanda) tanaman.

4. Perlengkapan pengukuran laju pertumbuhan penanaman: meteran, tongkat ukur, jangka sorong (kaliper), dan kamera digital, serta kuas cat.

5. Perlengkapan identifikasi tumbuhan bawah dan pembuatan herbarium.

3.3. Data Penelitian 3.3.1. Jenis data

Data primer berupa data daya sintas dan laju pertumbuhan tanaman dari 0 bulan (awal tanam) hingga 12 bulan setelah tanam, tanpa adanya penyulaman,

serta data faktor lingkungan yang mempengaruhi daya sintas dan laju pertumbuhan tanaman.

Faktor biotik adalah jenis tumbuhan bawah, faktor abiotik adalah iklim (intensitas cahaya, suhu, kelembaban), kemiringan lahan dan komposit tanah yang dilakukan langsung pada saat pengamatan. Data klimatologi yang merupakan data sekunder (suhu, penyinaran, curah hujan, tekanan udara, penguapan, dan kelembaban) diperoleh dari Badan Klimatologi dan Geofisika Citeko, Kecamatan Cisarua, Kabupaten Bogor. Data sekunder dari Kebun Raya Cibodas berupa data tanaman pada awal penanaman, meliputi tinggi, diameter, dan luas tajuk tanaman mewakili pengamatan ke 1 (0 bulan).

3.3.2. Pengumpulan dan analisis data

Pemasangan tagging dilakukan terhadap ke tiga spesies pengamatan (rasamala, puspa dan jamuju) sebelum pengambilan data, yaitu pada awal bulan April 2010. Pengambilan data dilakukan sebanyak 2 kali yaitu pertama pada bulan Juli 2010, saat tanaman berumur 6 bulan setelah tanam mewakili bulan kering, kedua pada saat tanaman berumur 1 tahun (12 bulan setelah tanam) pada bulan Januari 2011 mewakili bulan basah.

3.3.2.1. Daya sintas tanaman a. Daya sintas tanaman secara umum

Daya sintas tanaman secara umum dilakukan dengan menghitung persentase tanaman sampel yang dapat bertahan hidup dan tidak dapat bertahan hidup (mati). Daya sintas tanaman diperoleh dengan formula sebagai berikut:

Dsu =

𝐴

𝐵

x100

... (1) Keterangan:

Dsu = Daya Sintas Secara Umum

A = Jumlah tanaman pada akhir pengamatan B = Jumlah tanaman pada awal pengamatan

b. Daya Sintas Tanaman berdasarkan tingkat kemiringan lahan

Daya sintas tiap spesies pada tiap kemiringan dilakukan dengan cara menghitung persentase tanaman sampel yang hidup pada tiap kemiringan lahan. Daya sintas tanaman berdasarkan kemiringan lahan diperoleh dengan formula sebagai berikut:

Dsk =

𝐴1

𝐵1

x100

... (2) Keterangan:

Dsk = Daya Sintas berdasarkan kemiringan lahan

A1 = Jumlah tanaman diakhir pengamatan pada kemiringan tertentu. B 1 = Jumlah tanaman diawal pengamatan pada kemiringan tertentu. Suatu jenis pohon dikatakan berhasil mencapai daya sintas baik bila mencapai lebih dari atau sama dengan 80% (Mangold 1997).

c. Kesehatan tanaman / Live Crown Ratio (LCR)

Salah satu faktor yang mempengaruhi daya sintas suatu spesies tanaman adalah kesehatan tanaman. Tingkat kesehatan tanaman dapat dilakukan dengan menggunakan kriteria kesehatan tanaman / LCR (Mangold 1997). Tanaman dapat dikatakan sehat jika memiliki nilai LCR > 30.

Nilai kesehatan tanaman diketahui dengan formula:

LCR=

_𝑇𝑇 𝑇𝑡

x100

... (3) Keterangan:

LCR = Live crown ratio/ kesehatan tanaman. Tt = Tinggi Tajuk Tanaman.

TT = Tinggi Tanaman. d. Kekokohan tanaman

Kekokohan tanaman merupakan salah satu faktor yang menyebabkan suatu spesies tanaman dapat mempertahankan kesintasannya. Tingkat kekokohan tanaman dapat diketahui dengan cara membagi tinggi tanaman dengan diameter tanaman (Jayusman 2005).

Nilai kekokohan tanaman diketahui dengan formula:

KkT =

𝑇𝑇 _𝐷

x 100

... (4) Keterangan: KkT = kekokohan tanaman TT = tinggi tanaman D = diameter tanaman

3.3.2.2. Pertumbuhan tanaman (tinggi, diameter batang, dan luas tajuk).

Pengukuran tinggi pohon dilakukan dengan menggunakan tongkat ukur yang bertujuan memudahkan melakukan pengukuran terhadap tinggi pohon muda. Pengukuran diameter batang dilakukan dengan menggunakan jangka sorong (kaliper). Pengukuran diameter batang dilakukan pada titik 10 cm di atas permukaan tanah. Pengukuran luasan tajuk dilakukan dengan cara mengukur diameter tajuk menggunakan meteran. Tiap tajuk tanaman diukur dua kali secara tegak lurus kemudian dihitung rataannya.

Nilai luas tajuk didapat dengan formula (Mangold 1997):

L T = 𝜋 r ² × 100

... (5) Keterangan:

L T = Luasan Tajuk 𝜋 = 3,14 (konstanta) r = Diameter tanaman

3.3.2.3. Laju pertumbuhan relatif tanaman / Relative Growth Rates (RGR) Kecepatan pertumbuhan diketahui dengan menghitung pertambahan tinggi, diameter dan luas tajuk tanaman. Pertumbuhan relatif tanaman didapatkan dengan formula (Alvarez-Aquino et al. 2004):

𝑅𝐺𝑅 =

𝐿𝑛 𝑋1 − 𝐿𝑛 𝑋0

Interval pengamatan ...(6) Keterangan:

RGR = nilai Pertumbuhan relatif yang diinginkan

X1 = tinggi/diameter/luas tajuk pada akhir pengamatan

Interval pengamatan = 12 bulan waktu pengamatan

3.3.2.4. Indeks penampilan relatif / Relative Performance Index (RPI)

Nilai penampilan relatif spesies pengamatan (RPI) didapatkan dengan cara menganalisis kombinasi antara nilai kesintasan pada masing-masing spesies dengan nilai RGR pada masing-masing parameter pengamatan (tinggi, diameter, dan luas tajuk tanaman). Indeks penampilan relatif merupakan formula untuk mengetahui spesies yang memiliki tingkat penampilan relatif paling tinggi. Penghitungan RPI (Elliot et al. 2000 dimodifikasi):

𝑅𝑃𝐼 =

𝑆 𝑚𝑎𝑥 .𝑆

𝑥

tRGR 𝑚𝑎𝑥 .𝑡𝑅𝐺𝑅

𝑥

dRGR 𝑚𝑎𝑥 .𝑑𝑅𝐺𝑅

𝑥

ljRGR 𝑚𝑎𝑥 .𝑙𝑗𝑅𝐺𝑅

𝑥 100... (7)

Keterangan:

RPI = indeks penampilan relatif tanaman S = daya sintas tanaman

tRGR = laju pertumbuhan tinggi relatif dRGR = laju pertumbuhan diameter relatif ljRGR = laju pertumbuhan luas tajuk relatif max = 100

Hubungan/korelasi antara ukuran (tinggi, diameter, luas tajuk) spesies pada awal penanaman dengan laju pertumbuhan tanaman dilakukan analisis korelasi antara nilai tinggi, diameter, dan luas tajuk pada awal penanaman dengan nilai laju pertumbuhan tanaman (RGR).

3.3.2.5. Faktor biotik dan abiotik a. Faktor biotik

Faktor biotik yang mempengaruhi daya sintas dan laju pertumbuhan tanaman diperoleh langsung di tempat penelitian. Faktor biotik yang diamati adalah tumbuhan bawah yang terdapat di bawah tanaman pokok dengan radius satu meter di sekitar tanaman. Identifikasi jenis tumbuhan bawah dilakukan dengan membuat herbarium cara standar sesuai dengan yang dikemukakan oleh Djarwiningsih et al. (2002), dan kemudian dicocokkan dengan buku identifikasi.

b. Faktor abiotik yang diamati adalah: 1. Tanah (komposit tanah)

Pengamatan sifat tanah dilakukan bersamaan dengan kegiatan pengambilan data. Contoh tanah komposit diambil pada setiap satuan lahan

homogen sebanyak 1 sampel, dengan jumlah keseluruhan sampel tanah sebanyak 3 buah. Analisis kimia tanah dilakukan dengan mmengambil contoh tanah menggunakan sekop pada lapisan topsoil dengan kedalaman 10 cm (Hardjowigeno 2010). Contoh tanah untuk keperluan analisis fisika tanah diambil dengan menggunakan ring sampel tanah. Tempat pengambilan sampel tanah dilakukan pada titik-titik yang tersebar (BPT 2008) Gambar 1.

Gambar 1 Titik-titik pengambilan sampel tanah (o)

2. Iklim

Ikli Temperatur dan kelembaban udara relatif di sekitar spesies yang diamati

diukur dengan menggunakan lutrom LM 8000 (digital 4 in 1). Pengukuran dilakukan berdasar pada kesamaan kondisi lingkungan yang ditemui pada area pengamatan. Data iklim lokal (suhu, kelembaban, intensitas cahaya, kecepatan angin, curah hujan, penguapan) diperoleh dari Stasiun Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah II Citeko Bogor.

2. Kemiringan lereng lahan

Kemiringan lahan diukur dengan menggunakan clinometer. Kemiringan lahan dikelompokan berdasarkan tingkat kemiringannya, yaitu 0-20°(A), 21-40°(B), 41-60°(C), >60°(D) (Zuidam RA & Zuidam VC 1979).

3. Naungan

Pengaruh naungan terhadap daya sintas dan laju pertumbuhan tanaman diketahui dengan penghitungan persentase naungan, berdasarkan kriteria naungan di kelompokkan berdasarkan intensitas naungan (Synnott 1979 dalam Moravie et al. 1999):

D : 4 = Naungan penuh dari atas. C : 3 = Naungan sebagian dari atas. B : 2 = Naungan sebagian dari samping. A : 1 = Tanpa naungan (terbuka).

3.3.3. Analisis komponen utama

Dalam proses pertumbuhannya, spesies A. excelsa, S. wallichii dan

D. imbricatus memiliki interaksi antara ke tiga tanaman tersebut dengan

komponen abiotik. Komponen abiotik yang dimaksud adalah faktor iklim dan tanah.

Interaksi antara ke tiga spesies dengan komponen-komponen abiotisnya, dapat diketahui dengan menggunakan analisis komponen utama (Principal

Components Analysis/PCA) (Supranto 2004). Secara teknis analisis komponen

utama merupakan suatu teknik untuk mereduksi data/variabel menjadi lebih sedikit, tetapi tetap dapat menyerap sebagian besar jumlah varian (keragaman) dari data awal. Salah satu output dari hasil analisis ini adalah diagram loading

plot.

Diagram ini digunakan untuk menjelaskan interaksi antar variabel melalui korelasi antar variabel. Interpretasi sifat korelasi (positif dan negatif) tergantung pada sudut yang dibentuk oleh garis loading plot dua variabel. Apabila sudut yang terbentuk oleh garis loading plot berbentuk lancip, maka korelasi bersifat positif. Jika sudut yang terbentuk tumpul, maka korelasinya bersifat negatif (Setiadi 1998). Korelasi yang bersifat positif mengandung pengertian bahwa apabila terjadi peningkatan nilai (value) variabel, maka akan diikuti dengan peningkatan nilai (value) variabel pasangannya. Sebaliknya, apabila korelasinya bersifat negatif, maka penambahan nilai suatu variabel akan menyebabkan penurunan nilai variabel yang lain.

Eigenvalues (akar ciri) sebagai skor PC (skor komponen) dan eigenvector (vektor ciri) dapat ditentukan besarnya kontribusi suatu faktor (Dewi 2005 & Marzuki 2007), kontribusi faktor iklim, tanah dan kemiringan lahan terhadap pertumbuhan tanaman dapat ditentukan. Melalui pendekatan ini dapat diketahui kontribusi masing-masing variabel pada setiap faktor terhadap kecepatan pertumbuhan dan daya sintas tanaman dan dapat pula ditentukan total kontribusi setiap faktor.

3.3.4. Analisis laju pertumbuhan tanaman.

Analisis laju pertumbuhan meliputi pertumbuhan tinggi, diameter dan luas tajuk tanaman dilakukan dengan menggunakan model linear umum SPSS (Statistical Package for the Social Sciences ) versi 16.0 untuk software Windows. Analisis data yang dilakukan meliputi analisis ragam dan uji DMRT (Duncan

Multiple Range Test). Hubungan antar parameter pertumbuhan dikaji dengan uji

regresi korelasi, apabila terdapat perbedaan yang nyata maka dilakukan pula uji DMRT.

3.3.5. Iklim mikro dan iklim lokal.

Pengukuran suhu iklim mikro dilakukan sebanyak tiga kali: pukul 06.00 - 07.00, 12.00 -13.00, dan pukul 17.00 – 18.00 (Aswandi 2006). Data ini kemudian diambil rataanya untuk mendapatkan data harian. Temperatur dan kelembaban udara relatif ditetapkan dengan menggunakan rumus berikut:

T

=

𝑡 7.30 𝑋2 + 𝑡 13.30 +(𝑡17.00) 4 RH

=

𝑅𝐻 7.30 𝑋2 + 𝑅𝐻 13.30 + ( 𝑅𝐻 17.00) 4 Keterangan: T = Temperatur udara (°C);

RH = relative humidity atau kelembaban udara relatif (%).

Intensitas cahaya yang terdapat pada area pengamatan diamati dengan menggunakan digital Lutrom LM- 8000 (4 in 1) antara pukul 11.00 – 14.00. Data ini selanjutnya diambil rataannya untuk mendapatkan data intensitas cahaya harian.

Iklim Lokal

Selain dilakukan pengamatan parameter iklim mikro, dikumpulkan pula data iklim lokal, meliputi curah hujan, temperatur, kelembaban, penguapan, penyinaran matahari, tekanan udara, dan kecepatan angin. Data iklim lokal diperoleh dari Stasiun Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah II Citeko Bogor. Semua data yang meliputi parameter iklim tersebut dipergunakan untuk menjelaskan kondisi ilkim terutama iklim mikro daerah tempat pengamatan dan ditampilkan dalam bentuk kurva periodik. Kurva periodik komponen iklim (suhu, kelembaban udara, curah hujan, kecepatan angin, penguapan, tekanan udara dan lama penyinaran) tahun 2009/2010 dan 2010/2011 dibuat untuk melihat kondisi iklim pada saat pengamatan. Kurva periodik dibuat sesuai dengan metode yang dikemukakan oleh Little dan Hills (1977). Dalam pembuatan kurva periodik diperlukan 2 P value yang dinamai PU1 (∑U1Y) dan PV1 (∑V1Y)

Keterangan:

Y = komponen iklim bulanan, U1 = cos CX

V1 = sin CX (di mana C = ½ x 360° dan X adalah bulan, di mana Januari

adalah bulan ke-0, Februari adalah bulan ke-1, dan seterusnya).

Kurva periodik membutuhkan PU1 dan PV1 untuk kurva first degree, serta PU2 dan

PV2 untuk kurva second degree. Persamaan kurva first degree adalah:

Ŷ1 = ao + a1 cosCX + b1 sin CX

Keterangan: ao = ∑ Y/n

a1 = 2 PU1/n

b1 = 2 PV1/n

Persamaan kurva second degree adalah:

Ŷ2 = ao + a1 cos CX + b1 sin CX + a2 cos 2 CX + b2 sin 2 CX

Keterangan: a2 = 2 PU2/n

b1 = 2 PV2/n

Kurva periodik yang digambarkan adalah hasil dari perhitungan second degree dengan sumbu X adalah bulan, dan sumbu Y adalah deviasi rata-rata.

3.3.6. Diagram Alir Penelitian

Secara ringkas, alur dari penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada Gambar 2 berikut:

Gambar 2 Diagram alir penelitian

Analisis laju pertumbuhan Analisis daya sintas tanaman Analisis faktor lingkungan Kemiringan lahan Tumbuhan bawah Pengolahan data keseluruhan

o Daya sintas dan laju pertumbuhan tiga spesies asli

o Pedoman restorasi dengan menggunakan spesies asli

Suhu, Intensitas cahaya,

kelembaban.

Intensitas Cahaya