9
III. BAHAN DAN METODE
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dalam tahun 2008 – 2009 dan merupakan
kombinasi dari penelitian terdahulu dan verifikasi data di lapangan pada November 2009. Verifikasi lapangan dilakukan di kebun kelapa sawit Panai Jaya,
PT Perkebunan Nusantara IV, Kabupaten Labuhan Batu, Sumatera Utara. Kegiatan utama yang dilaksanakan dalam penelitian pada kebun kelapa sawit di
lahan gambut ini yaitu pengukuran fluks dan emisi karbon CO
2
dan CH
4
dari lahan gambut dengan tanaman kelapa sawit belum menghasilkan TBM di kebun
Panai Jaya dan pada lahan gambut dengan tanaman kelapa sawit sudah menghasilkan TM 6, TM 12, dan TM 18 dilakukan di kebun Meranti Paham.
Pengukuran di lapang dilakukan sebanyak 5 kali pengambilan contoh gas. Pengukuran I sampai dengan pengukuran V secara berturut-turut dilakukan pada
bulan Agustus 2008, November 2008, Februari 2009, April 2009, dan Juni 2009.
3.2. Pengukuran Fluks dan Emisi GRK
Sebelum dilakukan pengukuran konsentrasi GRK dari tanah gambut, perlu pemahaman bahwa GRK dari lahan pertanian tidak diemisikan melalui tanaman
berkayu. Tanaman seperti kelapa sawit atau tanaman perkebunan lainnya bukan merupakan media penghubung untuk melepaskan GRK dari suatu proses
dekomposisi bahan organik yang terjadi di dalam tanah. Oleh karena itu, emisi GRK pada lahan perkebunan diukur secara langsung dari permukaan tanah dan
tidak melibatkan tanaman penutup tanah. Lain halnya dengan tanaman yang berpembuluh aerenkima seperti padi dan rerumputan, pembuluh aerenkima yang
terdapat pada batang dan akar tanaman berfungsi sebagai cerobong chimney yang menghubungkan rizosfir tanaman dalam kondisi anaerobik dengan udara
bebas. Pelepasan gas melalui pembuluh ini berfungsi untuk menjaga keseimbangan tekanan termodinamik pada batang dan perakaran tanaman. Untuk
itu, pengukuran emisi gas khususnya CH
4
di tanaman yang berpembuuh aerenkima misalnya padi menggunakan boks yang dapat menutupi seluruh
tanaman tersebut.
10 Dalam pengukuran fluks, pengamatan GRK dilakukan pada pukul 06.00-
07.00 dan pukul 12.00-13.00. Pengambilan contoh GRK dilakukan secara manual di lapangan menggunakan boks yang terbuat dari kaca mika dengan kaki-kaki
yang terbuat dari alumunium. Boks yang digunakan berukuran 60 x 60 x 30 cm dan dilengkapi dengan kipas yang dijalankan dengan baterai elemen kering. Kipas
tersebut berfungsi untuk menghomogenkan konsentrasi gas dalam boks. Boks diletakkan di atas tanah yang dekat dengan kanopi tanaman. Dalam
kondisi lahan yang basah sebaiknya boks agak ditekan agar sebagian masuk dalam tanah. Pada saat menekan boks, penutup karet yang terletak di atas boks untuk
tempat insersi jarum suntik dilepas agar kondisi tekanan dalam boks tetap stabil. Setelah beberapa menit, penutup karet kembali dipasang dan bersamaan dengan
itu fan dinyalakan dengan tenaga dari baterai elemen kering yang selalu dibawa oleh teknisi yang bertugas mengambil contoh gas. Jarum suntik dengan volume 10
ml digunaan untuk mengambil contoh gas. Sebelum digunakan untuk mengambil contoh gas, jarum suntik dibungkus dengan alumunium foil yang berfungsi
mengurangi pengaruh radiasi matahari terhadap jarum suntik. Dalam satu kali pengamatan dilakukan pengambilan 4 contoh gas dengan interval waktu 10, 20,
30 dan 40 menit sebagai data pengulangan. Pengamatan GRK dilakukan pada pukul 06.00-07.00, dan pukul 12.00-13.00.
Boks penangkap gas CO
2
dan CH
4
Gambar 1 dilengkapi dengan termometer yang berfungsi untuk pengukur perubahan suhu dalam boks dan data
suhu tersebut digunakan dalam perhitungan besarnya fluks. Contoh gas dalam jarum suntik 10 ml Gambar 2 yang sudah terkumpul kemudian dianalisis
konsentrasinya dengan micro GC yang dapat secara langsung dioperasikan di lapang. Micro GC CP 4900 Gambar 2 menggunakan detektor TCD thermal
conductivity detector yang beroperasi menggunakan baterai lithium ion. Micro GC ini dapat beroperasi selama 8 jamhari. Gas pembawa carrier gas yang
digunakan dalam operasional micro GC adalah helium dengan kategori UHP ultra high purity dengan kemurnian gas 99,999. Pengggunaan micro GC dapat
meningkatkan akurasi data pengukuran di lapang.
11
Gambar 1. Pengambilan Contoh Gas pada Tanah Gambut dengan Menggunakan Sungkup Mika
Jarum suntik 10 ml Micro GC CP 4900 Fan septum karet
Chamber dari mika
Gambar 2. Peralatan yang Digunakan Untuk Mengukur Emisi GRK pada Lahan Gambut
3.2.1. Pengukuran dan Perhitungan Fluks GRK
Konsentrasi GRK CO
2
dan CH
4
diperoleh berdasarkan nilai area dari standar gas dan area dari contoh gas yang akan dihitung konsentrasinya.
Berdasarkan persamaan 1 konsentrasi satu contoh gas dapat dihitung. Csp adalah nilai konsentrasi gas satu contoh ppm, sedangkan Cstd adalah konsentrasi gas
standar bersertifikat yang ada. Asp adalah area dari peak hasil pembacaan kromatogram, dan Astd adalah area dari pembacaan kromatogram gas standar.
12
Csp Asp
—— = ——— ……….. 1 Cstd
Astd
Setelah data konsentrasi gas pada interval waktu 10, 20, 30 dan 40 menit, dihitung, kemudian dilakukan perhitungan untuk menentukan fluks GRK. Hasil
analisis konsentrasi gas dengan interval waktu 10 menit tersebut akan digunakan untuk menentukan laju perubahanfluks CO
2
dan CH
4
c t. Koefisien arah persamaan regresi tersebut ditentukan sebagai fluks GRK.
3.2.2. Pengukuran dan Perhitungan Emisi GRK
Emisi GRK akan dihitung dari hasil pengukuran fluks secara langsung dari lahan gambut dengan metode close chamber technique dengan persamaan 2
sebagai berikut: Bm Csp
V 273.2
E = —— x ——— x —— x ———— …………….. 2
Vm t A
T+273.2
dimana: E
= emisi CH
4
mgm
2
hari V
= volume sungkup m
3
A = luas dasar sungkup m
2
T = suhu udara rata-rata di dalam sungkup °C
Csp t = laju perubahan konsentrasi gas CO
2
dan CH
4
ppmmenit Bm
= berat molekul gas CO
2
dan CH
4
dalam kondisi standar Vm = volume gas pada kondisi stp standar temperature and
pressure yaitu 22.41 liter pada 273°K
13 Penghitungan emisi dari lahan gambut yang digunakan untuk perkebunan
sawit dilakukan secara langsung di lapang. Adapun teknis pengukuran emisi GRK adalah lokasi yang dibedakan menurut jarak dari saluran drainase dan letak dari
tajuk tanaman sejauh : a. 50 m dari saluran drainase,
b. 100 m dari saluran drainase, c. 150 m dari saluran drainase.
Masing-masing plot tersebut dilakukan pengambilan contoh gas dengan memilih lokasi:
a. di bawah naungan tanaman, b. di ujung kanopi tanaman, dan
c. di sela-sela antar tanaman sawit.
3.2.3. Pengaruh Jarak dari Saluran Drainase dan Waktu Pengukuran terhadap Fluks dan Emisi Karbon
Setelah diketahui besar fluks dan emisi yang dihasilkan, kemudian parameter tersebut dibandingkan berdasarkan jarak tanaman dari saluran drainase
dan waktu pengukuran berdasarkan data yang sudah ada dengan metode rancangan RFAK Rancangan Faktorial Acak Kelompok dua perlakuan
menggunakan software SAS versi 6.12. Model Rancangan Percobaan yang
digunakan adalah :
Y = µ + α
i
+ β
j
+ αβ
ij
+
ijk
dimana: µ
: rataan umum α
i
: pengaruh jarak saluran drainase ke-i
β
j
: pengaruh waktu ke-j αβ
ij
: interaksi antara jarak saluran drainase dan jarak dari pokok tanaman
ijk
: galat
Berdasarkan dari persamaan rancangan percobaan tersebut maka perbedaan atau pengaruh nyata dari perlakuan emisi dapat diketahui, dimana lokasi dari pokok
tanaman dianggap sebagai ulangan dalam rancangan percobaan. Apabila hasil perbandingan dengan metode rancangan RFAK 2 perlakuan menunjukkan
14 perbedaan yang nyata, maka perlu uji lanjut dengan Uji Duncan untuk
mengetahui perlakuan mana yang menunjukkan perbedaan. Sedangkan apabila hasil perbandingan tersebut menunujukkan perbedaan yang tidak nyata, maka
perlu dibangun grafik dan persamaan regresi untuk mengetahui kecenderungan dari pengaruh perlakuan teknik pengukuran emisi. Rekapitulasi data untuk
pengolahan rancangan percobaan dapat disusun seperti disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Emisi Karbon pada Lahan Gambut Berdasarkan Jarak dari Saluran Drainase dan Waktu Pengambilan Sampel
Waktu Jarak dari pokok
tanaman Jarak dari drainase
kgHatahun rata-rata
emisi 50 m
100 m 150 m
bawah naungan Pagi
ujung kanopi antar tanaman
bawah naungan Siang
ujung kanopi antar tanaman
Rata-rata
15
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kategori