Studi Potensi Biomassa Dan Massa Karbon Pohon Karet (Hevea Brasiliensis Muell Arg) Di Hutan Karet Rakyat Desa Bungku, Provinsi Jambi
STUDI POTENSI BIOMASSA DAN MASSA KARBON POHON
KARET (Hevea brasiliensis Muell Arg) DI HUTAN KARET
RAKYAT DESA BUNGKU PROVINSI JAMBI
BAYU REKSA KUSUMAH
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi berjudul Studi Potensi
Biomassa dan Massa Karbon Pohon Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di
Hutan Karet Rakyat Desa Bungku Provinsi Jambi adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2015
Bayu Reksa Kusumah
NIM E14100139
ABSTRAK
BAYU REKSA KUSUMAH. Studi Potensi Biomassa dan Massa Karbon Pohon
Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di Hutan Karet Rakyat Desa Bungku,
Provinsi Jambi. Dibimbing oleh ELIAS
Gagasan perdagangan karbon dapat diterapkan pada usaha hutan rakyat.
Tegakan karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) pada hutan karet rakyat sebagai
penghasil lateks dapat dimanfaatkan sebagai pengikat karbon dioksida dan diubah
ke dalam bentuk biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi
biomassa dan massa karbon hutan karet rakyat Desa Bungku, Provinsi Jambi.
Potensi biomassa dan massa karbon dihitung dengan menggunakan persamaan
alometrik lokal yaitu W= 0.2661D2.1438 dengan R2 = 0.968 dan C= 0.0661D2.1863
dengan R2 = 0.892. Penelitian menghasilkan potensi biomassa sebesar 45.538
ton/ha dan massa karbon sebesar 12.868 ton/ha. Potensi biomassa dan massa
karbon berturut-turut pada kelas umur 1 sebesar 15.198 ton/ha dan 4.215 ton/ha,
pada kelas umur 2 sebesar 41.971 ton/ha dan 11.882 ton/ha, pada kelas umur 3
sebesar 53.628 ton/ha dan 15.168 ton/ha, pada kelas umur 4 sebesar 51.959 ton/ha
dan 14.764 ton/ha, pada kelas umur 5 sebesar 77.682 ton/ha dan 22.129 ton/ha
dan pada kelas umur 6 sebesar 85.144 ton/ha dan 24.410 ton/ha.
Kata kunci: pohon karet, biomassa, massa karbon
ABSTRACT
BAYU REKSA KUSUMAH. Study of the Potential of Biomass and Carbon mass
of Rubber trees in the Community Rubber Forest Bungku Village Jambi Province.
Supervised by ELIAS
Carbon trading ideas can be applied to the community forest businesses.
Rubber stands in Community rubber forest can produce latex rubber that can be
used to bind carbon dioxide and convert it into biomass. This study is aimed to
determine the potential of biomass and carbon mass of community rubber forest in
Bungku village province of Jambi. Potential biomass and carbon mass is
calculated by using a local allometric, namely W= 0.2661D with R2= 0.968 and
C= 0.0661D with R2= 0,892. This research results in the potential biomass of
45.538 ton/ha and carbon mass of 12.868 ton/ha. The potential biomass and
carbon mass consecutively in the first age class 1 is 15.198 ton/ha and 4.215
ton/ha, in the second age class of 41.971 ton/ha and 11.882 ton/ha, in the third age
class is 53.628 ton/ha and 15.168 ton/ha, in the forth age class is 51.959 ton/ha
and 14.764 ton/ha, in the Fifth age class is 77.682 ton/ha and 22.129 ton/ha, and
in the sixth age class as much as 85.144 ton/ha and 24.410 ton/ha.
Keywords: rubber tree, biomass, carbon mass
STUDI POTENSI BIOMASSA DAN MASSA KARBON POHON
KARET (Hevea brasiliensis Muell Arg) DI HUTAN KARET
RAKYAT DESA BUNGKU PROVINSI JAMBI
BAYU REKSA KUSUMAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah yang berjudul “Studi Potensi Biomassa dan Massa Karbon Pohon
Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di Hutan Karet Rakyat Desa Bungku
Provinsi Jambi”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan di Fakultas
Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Ir Elias yang telah
memberikan arahan dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada orang tua tercinta yang
telah memberikan dukungan moral dan material serta kasih sayangnya, kepada
adik-adik tercinta dan teman-teman yang selalu memberikan bantuan dan
semangat.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2015
Bayu Reksa Kusumah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODE PENELITIAN
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur Pengambilan Data
3
Prosedur Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Sebaran Data Normal dan Korelasi Diameter dengan Umur Pohon Karet
7
Penyusunan Model Hubungan Diameter dengan Umur Pohon Karet
8
Validasi Model
9
Potensi Biomassa Tegakan Hutan Karet Rakyat Berdasarkan Kelas Umur 10
Potensi Massa Karbon Tegakan Hutan Karet Rakyat Berdasarakan Kelas
Umur
11
SIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
13
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Kelas umur tegakan hutan karet rakyat
Korelasi diameter rata-rata dan umur
Model hubungan diameter dengan umur
Hasil uji validasi
Potensi biomassa tegakan hutan karet rakyat pada tiap kelas umur
Potensi massa karbon tegakan hutan karet rakyat pada tiap kelas umur
6
8
8
9
10
11
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
6
7
Ilustrasi sebaran kelas umur tegakan karet di lapang
Ilustrasi pembuatan plot pengukuran dalam kelas umur tertentu
Plot ukur potensi biomassa dan massa karbon
Histogram sebaran data normal
Grafik potensi biomassa dan massa karbon pada tiap kelas umur
Grafik potensi biomassa dan massa karbon berdasarkan umur
3
4
4
7
12
12
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perubahan iklim global akibat meningkatnya suhu bumi menjadi isu yang
ramai dibicarakan. Meningkatnya suhu bumi diakibatkan oleh meningkatnya
kadar gas rumah kaca di atmosfer antara lain karbon dioksida (CO₂), metana
(CH₄), nitrous oksida (N₂O) dan gas rumah kaca lainnya. Karbondioksida
menempati sekitar 70 persen dari total gas rumah kaca ini. Peningkatan gas rumah
kaca ke atmosfer dipicu oleh kegiatan manusia dalam penggunaan bahan bakar
fosil dan alih guna lahan. Perubahan iklim ini menjadi ancaman serius bagi
kehidupan di bumi, lingkungan dan keanekaragaman hayati. Perlu adanya
pengurangan emisi karbon ke atmosfer dan peningkatan penyerapan emisi karbon.
Selama dua dekade terakhir, telah banyak program yang dicanangkan dalam
menanggapi permasalahan tersebut. Diawali oleh Pertemuan Tingkat Tinggi Bumi
di Rio de Janeiro (Brazil) pada tahun 1992 yang dihadiri oleh 150 negara dan
menandatangani perjanjian kerjasama untuk mengantisipasi perubahan iklim di
bawah naungan PBB (Perserikatan Bangsa-Bangsa) dengan menetapkan batasbatas pelepasan gas rumah kaca ke udara. Sampai saat ini, pemerintah Indonesia
aktif memasukkan skema REDD atau Reducing Emissions from Deforestation and
forest Degradation (Pengurangan emisi dari deforestasi dan degradasi hutan) yang
merupakan sebuah mekanisme untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dengan
cara memberikan kompensasi kepada negara berkembang dalam mencegah
deforestasi dan degradasi hutan.
Hutan memiliki banyak manfaat yang besar dalam peri kehidupan di bumi.
Salah satu peran hutan sebagai penyerapan karbon adalah biomassa pohon dan
vegetasi di hutan berisi cadangan karbon yang sangat besar yang dapat
memberikan keseimbangan siklus karbon di bumi (Elias 2002). Dalam kaitannya
dengan pemanasan global hutan mengurangi kadar CO2 di udara dengan cara
mengikat dan mengubahnya ke dalam bentuk biomassa hutan (Indriyanto 2006).
Dalam hal ini hutan rakyat dapat berfungsi sebagai penyerap CO2 di udara dan
gudang penyimpanan karbon dalam tegakan.
Hutan rakyat adalah hutan yang dimiliki rakyat dengan luas minimal 0.25
hektar yang ditutupi oleh tanaman dari jenis kayu-kayuan atau jenis lainnya. Salah
satu jenis hutan rakyat di Indonesia adalah tegakan-tegakan pohon Karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg) yang dimiliki masyarakat. Tanaman Karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg) adalah tanaman getah-getahan yang mempunyai jaringan
tumbuhan yang banyak mengandung getah (lateks) dan getah mengalir keluar
apabila jaringan tanaman terlukai (Syamsulbahri 1996). Hasil utama dari pohon
karet adalah lateks yang dapat dijual sebagai bahan baku industri. Komoditi ini
menduduki posisi yang cukup penting sebagai sumber devisa non migas bagi
Indonesia. Saat ini, usaha perkebunan karet dengan pola hutan rakyat akan
semakin berkembang dan menjadi potensi besar untuk Indonesia sebagai produsen
terbesar di dunia.
Dengan melihat perkembangan usaha hutan karet rakyat, diperlukan data
dan informasi biomassa dan karbon oleh petani hutan karet rakyat. Penelitian
mengenai banyaknya biomassa dan massa karbon yang diserap dari hutan karet
rakyat pada tiap kelas umur tertentu belum banyak dilakukan. Oleh karena itu,
2
perlu dilakukan penelitian mengenai studi potensi biomassa dan massa karbon
hutan karet rakyat.
Perumusan Masalah
Kegiatan usaha hutan karet rakyat di Provinsi Jambi yang semakin
berkembang dapat meningkatkan serapan CO2 di udara yang akan mendukung
upaya dalam pengurangan konsentrasi CO2 di udara dan meningkatkan simpanan
karbon dalam hutan. Studi potensi biomassa dan massa karbon pohon Karet
dilakukan untuk mengetahui informasi biomassa dan massa karbon yang diserap.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi biomassa dan massa
karbon hutan karet rakyat Desa Bungku, Provinsi Jambi.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
potensi biomassa dan massa karbon pada hutan karet rakyat Desa Bungku,
Provinsi Jambi yang bermanfaat dalam rangka pengembangan industri berbasis
bahan baku biomassa, dan dalam rangka mitigasi perubahan iklim.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di hutan karet rakyat, Desa Bungku, Kecamatan
Bajubang, Kabupaten Batanghari, Provinsi Jambi. Pelaksanaan penelitian
dilakukan dari pertengahan bulan Mei 2014 sampai dengan Agustus 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tegakan karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg.) yang terdapat di hutan karet rakyat Desa Bungku
berdasarkan kelas umur.
Alat
Peralatan yang digunakan di lapangan adalah sebagai berikut:
1. Roll Meter (30 meter) untuk pembuatan plot ukur dan pengukuran koordinat
pohon.
2. Phi Band untuk mengukur keliling dan diameter pohon.
3. Tongkat kayu 1.30 meter untuk mengukur diameter setinggi dada.
4. Global Positioning System (GPS) untuk menandakan dan memberikan
koordinat posisi titik ikat dan titik pusat plot ukur di lapang.
5. Clinometer untuk mengukur tinggi bebas cabang dan tinggi total pohon.
6. Tali plastik (20 meter) untuk pembuatan plot ukur di lapang.
7. Tallysheet untuk mencatat hasil pengukuran pada plot.
3
8. Alat tulis.
9. Cat untuk memberikan tanda pada plot ukur .
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan software Map Source,
OziExplorer, ArcMap 10.1, SPSS Statistics 17.0, Microsoft Excel 2010 dan
Microsoft Word 2010.
Prosedur Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan secara langsung di lapang adalah sebagai
berikut :
1. Pembacaan koordinat posisi titik ikat dan titik pusat plot ukur di lapang.
2. Pengukuran diameter, tinggi bebas cabang dan tinggi total pohon.
1.
2.
3.
4.
5.
Pembuatan plot ukur potensi biomassa dan massa karbon sebagai berikut :
Orientasi sebaran kelas umur tegakan karet di hutan karet rakyat Desa
Bungku (lihat Gambar 1).
Penentuan plot ukur dilakukan secara purposive sampling berdasarkan kelas
umur yang ada di lapang. Jarak antar tiap titik pusat plot ukur minimal 100
meter (lihat Gambar 2).
Penentuan dan penandaan titik ikat dan titik pusat setiap plot ukur.
Penentuan titik ikat dan titik pusat plot ukur dengan menggunakan GPS
(Global Positioning System) dan ditandai dengan cat atau label pada pohon
di titik pusat tersebut.
Pembuatan plot ukur potensi biomassa dan massa karbon berbentuk bujur
sangkar berukuran 20 m x 20 m (lihat Gambar 3).
Jumlah plot ukur di lapang sebanyak 100 plot.
Gambar 1 Ilustrasi sebaran kelas umur tegakan karet di lapang
4
Gambar 2 Ilustrasi pembuatan plot ukur dalam kelas umur tertentu
Keterangan:
I
P
: Plot ukur di lapang
: Jarak antar plot minimal 100 meter
: Titik ikat (merupakan titik yang mudah dicari di lapangan)
: Titik pusat plot ukur
Gambar 3 Plot ukur potensi biomassa dan massa karbon
Keterangan:
P
: Titik pusat plot ukur
X
: Sumbu X dalam plot ukur
Y
: Sumbu Y dalam plot ukur
: Panjang dan lebar plot
(X,Y)
: Koordinat pohon terhadap titik pusat plot ukur
5
Prosedur Analisis Data
1
Penyusunan Model Hubungan Diameter dan Umur pohon Karet pada
lokasi penelitian.
Penyusunan model dilakukan dengan membuat persamaan yang
merupakan hubungan antara diameter sebagai peubah tak bebas (y) dan
umur sebagai peubah bebas (x) dari seluruh plot ukur di lapang. Tahapan
proses penyusunan model terdiri dari: a. Pengujian kenormalan data, b.
Penghitungan koefisien korelasi antara diameter dan umur, c. Penyusunan
model matematik, d. Pengujian model dan e. Validasi model.
a Pengujian Kenormalan Data
Pengujian kenormalan data dimaksudkan untuk mengetahui apakah
data menyebar dengan pola distribusi normal. Uji normalitas secara
visual dilakukan dengan uji histogram. Uji normalitas secara statistik
deskriptif teoritis dilakukan dengan uji Skewness dan Kurtosis dan uji
Kolmogorov-Smirnov. Kriteria uji skewness dan kurtosis sebaran
normal adalah -2 sampai dengan 2 dan kriteria uji KolmogorovSmirnov sebaran data normal adalah nilai Sig > α (0.05).
b Penghitungan Koefisien Korelasi
Koefisien korelasi (r) adalah koefisien yang menjelaskan tingkat
keeratan hubungan linier dari dua peubah atau lebih. Nilai koefisien
korelasi berkisar antara -1 dan 1 (-1 ≤ r ≤ 1), dimana bila nilai r
mendekati nol, maka hubungan kedua peubah tersebut tidak linier dan
semakin mendekati nilai 1 atau -1 hubungan kedua peubah semakin
linier. Nilai r yang mendekati 1 mempunyai korelasi antar peubah
bernilai positif dan peubah yang bernilai negatif memiliki nilai r
mendekati -1 (Mattjik dan Sumertajaya 2013).
c Penyusunan Model Matematik
Model-model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut:
Linier
Ekponensial
Logaritmik
Polynomial
Power
̂
̂
̂
̂
̂
=�
=�
=�
=�
=�
+�
�
+ � ln
+� +�
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Keterangan :
̂
: nilai diameter (cm)
: umur (tahun)
� , � , � , : koefisien parameter
�
: intersep
� ,� ,
: kemiringan (gradien)
d Pengujian Model
Model-model yang telah disusun diuji melalui uji koefisien
regresi menggunakan uji F dan uji T. Kriteria uji F adalah F hitung > F
tabel dan P (F) < α pada tingkat kepercayaan 95%. Sedangkan kriteria
untuk uji T adalah T hitung > T tabel dan P (T) < α pada tingkat
kepercayaan 95%.
6
e
Validasi Model
Validasi model dilakukan pada model terbaik untuk mengetahui
kevalidan dan keakuratan model. Data yang digunakan untuk validasi
model sebanyak 20 data dari plot ukur. Uji validasi yang dilakukan
sebagai berikut: 1) Chi-square, 2) Simpangan Agregat (SA) (Agregative
deviation) dan 3) Simpangan Rata-rata (SR) (Mean deviation).
1) Chi-square (�ℎ� �� digunakan untuk menghitung rasio perbedaan
nilai dugaan ( ̂) dengan nilai aktual ( ). Kriteria Chi-square adalah
bila �ℎ� �� ≤ � �� ,�− , hasil pendugaan model dianggap
signifikan tidak berbeda nyata dari hasil pendugaan massa karbon
plot ukur. Rumus Chi-square adalah sebagai berikut :
�ℎ�
��
̂−
= ∑��=
[6]
2) Simpangan Agregat (SA)
Simpangan agregat adalah selisih jumlah nilai aktual dan nilai
dugaan sebagai proporsional terhadap nilai dugaan. Persamaan
yang baik memiliki SA antara -1 sampai +1 (Spurr 1952). Nilai SA
dihitung dengan rumus:
�=(
�
∑�
�= ̂−∑�=
∑�
�= ̂
)
[7]
3) Simpangan Rata-rata (SR)
Simpangan rata-rata adalah jumlah nilai mutlak dari selisih antara
jumlah nilai dugaan dan nilai aktual, proporsional terhadap jumlah
nilai dugaan. Nilai SR yang baik adalah tidak lebih dari 10%
(Spurr 1952). SR dapat dihitung dengan rumus:
2
3
4
={
|∑�
�=
̂ −�
�
|
̂
�
�
}
%
[8]
Penghitungan potensi biomassa dari tiap-tiap plot ukur dengan
menggunakan persamaan alometrik biomassa pohon karet hasil penelitian
Elias et al. (2014) yakni W = 0.2661D2.1438 dengan R2 = 0.968 di lokasi
penelitian yang sama.
Penghitungan potensi massa karbon dari tiap-tiap plot ukur dengan
menggunakan persamaan alometrik massa karbon pohon karet hasil
penelitian Elias et al. (2014) yakni C = 0.0661D2.1863 dengan R2 = 0.892 di
lokasi penelitian yang sama.
Pengelompokkan potensi biomassa dan massa karbon tegakan hutan karet
rakyat berdasarkan kelas umur.
Tabel 1 Kelas umur tegakan hutan karet rakyat
Kelas Umur
1
2
3
4
Umur (tahun)
0 ≤ 5.9
6 ≤ 10.9
11 ≤ 15.9
16 ≤ 20.9
7
Kelas Umur
5
6
Umur (tahun)
21 ≤ 25.9
≥ 26
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebaran Data Normal dan Korelasi Diameter dengan Umur Pohon Karet
Data yang digunakan dalam pengujian untuk mengetahui asumsi sebaran
normal terdiri dari 1227 data diameter pohon dari 100 plot ukur di lapang. Pada
prinsinya, pengujian kenormalan data dapat dilakukan dengan melihat histogram,
nilai kurtosis dan skewness dan uji Kolmogorof-Smirnov. Hasil uji Kolmogorofsmirnov menghasilkan nilai sig < 0.05 sehingga data belum memiliki sebaran
normal. Hasil uji box plot terdapat 29 data pencilan yang harus dikeluarkan
sehingga menjadi 1198 data. Hasil uji Kolmogorov-smirnov pada 1198 data
diameter menghasilkan nilai Sig. 0.052 (Sig > 0.05) sehingga data tersebut
dinyatakan memiliki sebaran normal dan dapat dilakukan eksplorasi selanjutnya.
Sebaran normal menunjukkan bahwa data yang telah diambil di lapang mewakili
populasi. Histogram sebaran data normal dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Histogram sebaran data normal
Hasil eksplorasi dengan melakukan regresi menggunakan data diameter dan
umur dari seluruh plot ukur dengan cara trendline menghasilkan R2 yang kecil.
Hal ini disebabkan oleh terjadinya runtutan berulang yakni satu nilai umur
berkorelasi dengan banyak nilai diameter pada setiap plot ukur. Dalam rangka
8
meningkatkan nilai R2, menurut Draper dan Smith (1992) apabila banyak terdapat
data runtunan berulang, maka penyusunan model dapat dilakukan dengan
menggunakan y = ̅ dari nilai yang sama. Dalam hal ini ̅ adalah nilai diameter
rata-rata dari nilai umur yang sama ( ) dari setiap plot ukur.
Tabel 2 Korelasi diameter rata-rata dan umur
Diameter rata-rata
Umur
Diameter rata-rata
1
Umur
0.7856
1
Young (1982) dalam Adiriono (2009) mengatakan bahwa ukuran korelasi
dinyatakan sebagai berikut:
1. 0.70-1.00 menunjukkan adanya tingkat hubungan yang tinggi
2. 0.04-
KARET (Hevea brasiliensis Muell Arg) DI HUTAN KARET
RAKYAT DESA BUNGKU PROVINSI JAMBI
BAYU REKSA KUSUMAH
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi berjudul Studi Potensi
Biomassa dan Massa Karbon Pohon Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di
Hutan Karet Rakyat Desa Bungku Provinsi Jambi adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2015
Bayu Reksa Kusumah
NIM E14100139
ABSTRAK
BAYU REKSA KUSUMAH. Studi Potensi Biomassa dan Massa Karbon Pohon
Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di Hutan Karet Rakyat Desa Bungku,
Provinsi Jambi. Dibimbing oleh ELIAS
Gagasan perdagangan karbon dapat diterapkan pada usaha hutan rakyat.
Tegakan karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) pada hutan karet rakyat sebagai
penghasil lateks dapat dimanfaatkan sebagai pengikat karbon dioksida dan diubah
ke dalam bentuk biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi
biomassa dan massa karbon hutan karet rakyat Desa Bungku, Provinsi Jambi.
Potensi biomassa dan massa karbon dihitung dengan menggunakan persamaan
alometrik lokal yaitu W= 0.2661D2.1438 dengan R2 = 0.968 dan C= 0.0661D2.1863
dengan R2 = 0.892. Penelitian menghasilkan potensi biomassa sebesar 45.538
ton/ha dan massa karbon sebesar 12.868 ton/ha. Potensi biomassa dan massa
karbon berturut-turut pada kelas umur 1 sebesar 15.198 ton/ha dan 4.215 ton/ha,
pada kelas umur 2 sebesar 41.971 ton/ha dan 11.882 ton/ha, pada kelas umur 3
sebesar 53.628 ton/ha dan 15.168 ton/ha, pada kelas umur 4 sebesar 51.959 ton/ha
dan 14.764 ton/ha, pada kelas umur 5 sebesar 77.682 ton/ha dan 22.129 ton/ha
dan pada kelas umur 6 sebesar 85.144 ton/ha dan 24.410 ton/ha.
Kata kunci: pohon karet, biomassa, massa karbon
ABSTRACT
BAYU REKSA KUSUMAH. Study of the Potential of Biomass and Carbon mass
of Rubber trees in the Community Rubber Forest Bungku Village Jambi Province.
Supervised by ELIAS
Carbon trading ideas can be applied to the community forest businesses.
Rubber stands in Community rubber forest can produce latex rubber that can be
used to bind carbon dioxide and convert it into biomass. This study is aimed to
determine the potential of biomass and carbon mass of community rubber forest in
Bungku village province of Jambi. Potential biomass and carbon mass is
calculated by using a local allometric, namely W= 0.2661D with R2= 0.968 and
C= 0.0661D with R2= 0,892. This research results in the potential biomass of
45.538 ton/ha and carbon mass of 12.868 ton/ha. The potential biomass and
carbon mass consecutively in the first age class 1 is 15.198 ton/ha and 4.215
ton/ha, in the second age class of 41.971 ton/ha and 11.882 ton/ha, in the third age
class is 53.628 ton/ha and 15.168 ton/ha, in the forth age class is 51.959 ton/ha
and 14.764 ton/ha, in the Fifth age class is 77.682 ton/ha and 22.129 ton/ha, and
in the sixth age class as much as 85.144 ton/ha and 24.410 ton/ha.
Keywords: rubber tree, biomass, carbon mass
STUDI POTENSI BIOMASSA DAN MASSA KARBON POHON
KARET (Hevea brasiliensis Muell Arg) DI HUTAN KARET
RAKYAT DESA BUNGKU PROVINSI JAMBI
BAYU REKSA KUSUMAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah yang berjudul “Studi Potensi Biomassa dan Massa Karbon Pohon
Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg) di Hutan Karet Rakyat Desa Bungku
Provinsi Jambi”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan di Fakultas
Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Ir Elias yang telah
memberikan arahan dan bimbingannya sehingga penulis dapat menyelesaikan
karya ilmiah ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada orang tua tercinta yang
telah memberikan dukungan moral dan material serta kasih sayangnya, kepada
adik-adik tercinta dan teman-teman yang selalu memberikan bantuan dan
semangat.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2015
Bayu Reksa Kusumah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
METODE PENELITIAN
2
Bahan
2
Alat
2
Prosedur Pengambilan Data
3
Prosedur Analisis Data
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Sebaran Data Normal dan Korelasi Diameter dengan Umur Pohon Karet
7
Penyusunan Model Hubungan Diameter dengan Umur Pohon Karet
8
Validasi Model
9
Potensi Biomassa Tegakan Hutan Karet Rakyat Berdasarkan Kelas Umur 10
Potensi Massa Karbon Tegakan Hutan Karet Rakyat Berdasarakan Kelas
Umur
11
SIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
13
RIWAYAT HIDUP
14
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
Kelas umur tegakan hutan karet rakyat
Korelasi diameter rata-rata dan umur
Model hubungan diameter dengan umur
Hasil uji validasi
Potensi biomassa tegakan hutan karet rakyat pada tiap kelas umur
Potensi massa karbon tegakan hutan karet rakyat pada tiap kelas umur
6
8
8
9
10
11
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
6
7
Ilustrasi sebaran kelas umur tegakan karet di lapang
Ilustrasi pembuatan plot pengukuran dalam kelas umur tertentu
Plot ukur potensi biomassa dan massa karbon
Histogram sebaran data normal
Grafik potensi biomassa dan massa karbon pada tiap kelas umur
Grafik potensi biomassa dan massa karbon berdasarkan umur
3
4
4
7
12
12
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perubahan iklim global akibat meningkatnya suhu bumi menjadi isu yang
ramai dibicarakan. Meningkatnya suhu bumi diakibatkan oleh meningkatnya
kadar gas rumah kaca di atmosfer antara lain karbon dioksida (CO₂), metana
(CH₄), nitrous oksida (N₂O) dan gas rumah kaca lainnya. Karbondioksida
menempati sekitar 70 persen dari total gas rumah kaca ini. Peningkatan gas rumah
kaca ke atmosfer dipicu oleh kegiatan manusia dalam penggunaan bahan bakar
fosil dan alih guna lahan. Perubahan iklim ini menjadi ancaman serius bagi
kehidupan di bumi, lingkungan dan keanekaragaman hayati. Perlu adanya
pengurangan emisi karbon ke atmosfer dan peningkatan penyerapan emisi karbon.
Selama dua dekade terakhir, telah banyak program yang dicanangkan dalam
menanggapi permasalahan tersebut. Diawali oleh Pertemuan Tingkat Tinggi Bumi
di Rio de Janeiro (Brazil) pada tahun 1992 yang dihadiri oleh 150 negara dan
menandatangani perjanjian kerjasama untuk mengantisipasi perubahan iklim di
bawah naungan PBB (Perserikatan Bangsa-Bangsa) dengan menetapkan batasbatas pelepasan gas rumah kaca ke udara. Sampai saat ini, pemerintah Indonesia
aktif memasukkan skema REDD atau Reducing Emissions from Deforestation and
forest Degradation (Pengurangan emisi dari deforestasi dan degradasi hutan) yang
merupakan sebuah mekanisme untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dengan
cara memberikan kompensasi kepada negara berkembang dalam mencegah
deforestasi dan degradasi hutan.
Hutan memiliki banyak manfaat yang besar dalam peri kehidupan di bumi.
Salah satu peran hutan sebagai penyerapan karbon adalah biomassa pohon dan
vegetasi di hutan berisi cadangan karbon yang sangat besar yang dapat
memberikan keseimbangan siklus karbon di bumi (Elias 2002). Dalam kaitannya
dengan pemanasan global hutan mengurangi kadar CO2 di udara dengan cara
mengikat dan mengubahnya ke dalam bentuk biomassa hutan (Indriyanto 2006).
Dalam hal ini hutan rakyat dapat berfungsi sebagai penyerap CO2 di udara dan
gudang penyimpanan karbon dalam tegakan.
Hutan rakyat adalah hutan yang dimiliki rakyat dengan luas minimal 0.25
hektar yang ditutupi oleh tanaman dari jenis kayu-kayuan atau jenis lainnya. Salah
satu jenis hutan rakyat di Indonesia adalah tegakan-tegakan pohon Karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg) yang dimiliki masyarakat. Tanaman Karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg) adalah tanaman getah-getahan yang mempunyai jaringan
tumbuhan yang banyak mengandung getah (lateks) dan getah mengalir keluar
apabila jaringan tanaman terlukai (Syamsulbahri 1996). Hasil utama dari pohon
karet adalah lateks yang dapat dijual sebagai bahan baku industri. Komoditi ini
menduduki posisi yang cukup penting sebagai sumber devisa non migas bagi
Indonesia. Saat ini, usaha perkebunan karet dengan pola hutan rakyat akan
semakin berkembang dan menjadi potensi besar untuk Indonesia sebagai produsen
terbesar di dunia.
Dengan melihat perkembangan usaha hutan karet rakyat, diperlukan data
dan informasi biomassa dan karbon oleh petani hutan karet rakyat. Penelitian
mengenai banyaknya biomassa dan massa karbon yang diserap dari hutan karet
rakyat pada tiap kelas umur tertentu belum banyak dilakukan. Oleh karena itu,
2
perlu dilakukan penelitian mengenai studi potensi biomassa dan massa karbon
hutan karet rakyat.
Perumusan Masalah
Kegiatan usaha hutan karet rakyat di Provinsi Jambi yang semakin
berkembang dapat meningkatkan serapan CO2 di udara yang akan mendukung
upaya dalam pengurangan konsentrasi CO2 di udara dan meningkatkan simpanan
karbon dalam hutan. Studi potensi biomassa dan massa karbon pohon Karet
dilakukan untuk mengetahui informasi biomassa dan massa karbon yang diserap.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi biomassa dan massa
karbon hutan karet rakyat Desa Bungku, Provinsi Jambi.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai
potensi biomassa dan massa karbon pada hutan karet rakyat Desa Bungku,
Provinsi Jambi yang bermanfaat dalam rangka pengembangan industri berbasis
bahan baku biomassa, dan dalam rangka mitigasi perubahan iklim.
METODE PENELITIAN
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di hutan karet rakyat, Desa Bungku, Kecamatan
Bajubang, Kabupaten Batanghari, Provinsi Jambi. Pelaksanaan penelitian
dilakukan dari pertengahan bulan Mei 2014 sampai dengan Agustus 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tegakan karet (Hevea
brasiliensis Muell Arg.) yang terdapat di hutan karet rakyat Desa Bungku
berdasarkan kelas umur.
Alat
Peralatan yang digunakan di lapangan adalah sebagai berikut:
1. Roll Meter (30 meter) untuk pembuatan plot ukur dan pengukuran koordinat
pohon.
2. Phi Band untuk mengukur keliling dan diameter pohon.
3. Tongkat kayu 1.30 meter untuk mengukur diameter setinggi dada.
4. Global Positioning System (GPS) untuk menandakan dan memberikan
koordinat posisi titik ikat dan titik pusat plot ukur di lapang.
5. Clinometer untuk mengukur tinggi bebas cabang dan tinggi total pohon.
6. Tali plastik (20 meter) untuk pembuatan plot ukur di lapang.
7. Tallysheet untuk mencatat hasil pengukuran pada plot.
3
8. Alat tulis.
9. Cat untuk memberikan tanda pada plot ukur .
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan software Map Source,
OziExplorer, ArcMap 10.1, SPSS Statistics 17.0, Microsoft Excel 2010 dan
Microsoft Word 2010.
Prosedur Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan secara langsung di lapang adalah sebagai
berikut :
1. Pembacaan koordinat posisi titik ikat dan titik pusat plot ukur di lapang.
2. Pengukuran diameter, tinggi bebas cabang dan tinggi total pohon.
1.
2.
3.
4.
5.
Pembuatan plot ukur potensi biomassa dan massa karbon sebagai berikut :
Orientasi sebaran kelas umur tegakan karet di hutan karet rakyat Desa
Bungku (lihat Gambar 1).
Penentuan plot ukur dilakukan secara purposive sampling berdasarkan kelas
umur yang ada di lapang. Jarak antar tiap titik pusat plot ukur minimal 100
meter (lihat Gambar 2).
Penentuan dan penandaan titik ikat dan titik pusat setiap plot ukur.
Penentuan titik ikat dan titik pusat plot ukur dengan menggunakan GPS
(Global Positioning System) dan ditandai dengan cat atau label pada pohon
di titik pusat tersebut.
Pembuatan plot ukur potensi biomassa dan massa karbon berbentuk bujur
sangkar berukuran 20 m x 20 m (lihat Gambar 3).
Jumlah plot ukur di lapang sebanyak 100 plot.
Gambar 1 Ilustrasi sebaran kelas umur tegakan karet di lapang
4
Gambar 2 Ilustrasi pembuatan plot ukur dalam kelas umur tertentu
Keterangan:
I
P
: Plot ukur di lapang
: Jarak antar plot minimal 100 meter
: Titik ikat (merupakan titik yang mudah dicari di lapangan)
: Titik pusat plot ukur
Gambar 3 Plot ukur potensi biomassa dan massa karbon
Keterangan:
P
: Titik pusat plot ukur
X
: Sumbu X dalam plot ukur
Y
: Sumbu Y dalam plot ukur
: Panjang dan lebar plot
(X,Y)
: Koordinat pohon terhadap titik pusat plot ukur
5
Prosedur Analisis Data
1
Penyusunan Model Hubungan Diameter dan Umur pohon Karet pada
lokasi penelitian.
Penyusunan model dilakukan dengan membuat persamaan yang
merupakan hubungan antara diameter sebagai peubah tak bebas (y) dan
umur sebagai peubah bebas (x) dari seluruh plot ukur di lapang. Tahapan
proses penyusunan model terdiri dari: a. Pengujian kenormalan data, b.
Penghitungan koefisien korelasi antara diameter dan umur, c. Penyusunan
model matematik, d. Pengujian model dan e. Validasi model.
a Pengujian Kenormalan Data
Pengujian kenormalan data dimaksudkan untuk mengetahui apakah
data menyebar dengan pola distribusi normal. Uji normalitas secara
visual dilakukan dengan uji histogram. Uji normalitas secara statistik
deskriptif teoritis dilakukan dengan uji Skewness dan Kurtosis dan uji
Kolmogorov-Smirnov. Kriteria uji skewness dan kurtosis sebaran
normal adalah -2 sampai dengan 2 dan kriteria uji KolmogorovSmirnov sebaran data normal adalah nilai Sig > α (0.05).
b Penghitungan Koefisien Korelasi
Koefisien korelasi (r) adalah koefisien yang menjelaskan tingkat
keeratan hubungan linier dari dua peubah atau lebih. Nilai koefisien
korelasi berkisar antara -1 dan 1 (-1 ≤ r ≤ 1), dimana bila nilai r
mendekati nol, maka hubungan kedua peubah tersebut tidak linier dan
semakin mendekati nilai 1 atau -1 hubungan kedua peubah semakin
linier. Nilai r yang mendekati 1 mempunyai korelasi antar peubah
bernilai positif dan peubah yang bernilai negatif memiliki nilai r
mendekati -1 (Mattjik dan Sumertajaya 2013).
c Penyusunan Model Matematik
Model-model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut:
Linier
Ekponensial
Logaritmik
Polynomial
Power
̂
̂
̂
̂
̂
=�
=�
=�
=�
=�
+�
�
+ � ln
+� +�
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Keterangan :
̂
: nilai diameter (cm)
: umur (tahun)
� , � , � , : koefisien parameter
�
: intersep
� ,� ,
: kemiringan (gradien)
d Pengujian Model
Model-model yang telah disusun diuji melalui uji koefisien
regresi menggunakan uji F dan uji T. Kriteria uji F adalah F hitung > F
tabel dan P (F) < α pada tingkat kepercayaan 95%. Sedangkan kriteria
untuk uji T adalah T hitung > T tabel dan P (T) < α pada tingkat
kepercayaan 95%.
6
e
Validasi Model
Validasi model dilakukan pada model terbaik untuk mengetahui
kevalidan dan keakuratan model. Data yang digunakan untuk validasi
model sebanyak 20 data dari plot ukur. Uji validasi yang dilakukan
sebagai berikut: 1) Chi-square, 2) Simpangan Agregat (SA) (Agregative
deviation) dan 3) Simpangan Rata-rata (SR) (Mean deviation).
1) Chi-square (�ℎ� �� digunakan untuk menghitung rasio perbedaan
nilai dugaan ( ̂) dengan nilai aktual ( ). Kriteria Chi-square adalah
bila �ℎ� �� ≤ � �� ,�− , hasil pendugaan model dianggap
signifikan tidak berbeda nyata dari hasil pendugaan massa karbon
plot ukur. Rumus Chi-square adalah sebagai berikut :
�ℎ�
��
̂−
= ∑��=
[6]
2) Simpangan Agregat (SA)
Simpangan agregat adalah selisih jumlah nilai aktual dan nilai
dugaan sebagai proporsional terhadap nilai dugaan. Persamaan
yang baik memiliki SA antara -1 sampai +1 (Spurr 1952). Nilai SA
dihitung dengan rumus:
�=(
�
∑�
�= ̂−∑�=
∑�
�= ̂
)
[7]
3) Simpangan Rata-rata (SR)
Simpangan rata-rata adalah jumlah nilai mutlak dari selisih antara
jumlah nilai dugaan dan nilai aktual, proporsional terhadap jumlah
nilai dugaan. Nilai SR yang baik adalah tidak lebih dari 10%
(Spurr 1952). SR dapat dihitung dengan rumus:
2
3
4
={
|∑�
�=
̂ −�
�
|
̂
�
�
}
%
[8]
Penghitungan potensi biomassa dari tiap-tiap plot ukur dengan
menggunakan persamaan alometrik biomassa pohon karet hasil penelitian
Elias et al. (2014) yakni W = 0.2661D2.1438 dengan R2 = 0.968 di lokasi
penelitian yang sama.
Penghitungan potensi massa karbon dari tiap-tiap plot ukur dengan
menggunakan persamaan alometrik massa karbon pohon karet hasil
penelitian Elias et al. (2014) yakni C = 0.0661D2.1863 dengan R2 = 0.892 di
lokasi penelitian yang sama.
Pengelompokkan potensi biomassa dan massa karbon tegakan hutan karet
rakyat berdasarkan kelas umur.
Tabel 1 Kelas umur tegakan hutan karet rakyat
Kelas Umur
1
2
3
4
Umur (tahun)
0 ≤ 5.9
6 ≤ 10.9
11 ≤ 15.9
16 ≤ 20.9
7
Kelas Umur
5
6
Umur (tahun)
21 ≤ 25.9
≥ 26
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebaran Data Normal dan Korelasi Diameter dengan Umur Pohon Karet
Data yang digunakan dalam pengujian untuk mengetahui asumsi sebaran
normal terdiri dari 1227 data diameter pohon dari 100 plot ukur di lapang. Pada
prinsinya, pengujian kenormalan data dapat dilakukan dengan melihat histogram,
nilai kurtosis dan skewness dan uji Kolmogorof-Smirnov. Hasil uji Kolmogorofsmirnov menghasilkan nilai sig < 0.05 sehingga data belum memiliki sebaran
normal. Hasil uji box plot terdapat 29 data pencilan yang harus dikeluarkan
sehingga menjadi 1198 data. Hasil uji Kolmogorov-smirnov pada 1198 data
diameter menghasilkan nilai Sig. 0.052 (Sig > 0.05) sehingga data tersebut
dinyatakan memiliki sebaran normal dan dapat dilakukan eksplorasi selanjutnya.
Sebaran normal menunjukkan bahwa data yang telah diambil di lapang mewakili
populasi. Histogram sebaran data normal dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Histogram sebaran data normal
Hasil eksplorasi dengan melakukan regresi menggunakan data diameter dan
umur dari seluruh plot ukur dengan cara trendline menghasilkan R2 yang kecil.
Hal ini disebabkan oleh terjadinya runtutan berulang yakni satu nilai umur
berkorelasi dengan banyak nilai diameter pada setiap plot ukur. Dalam rangka
8
meningkatkan nilai R2, menurut Draper dan Smith (1992) apabila banyak terdapat
data runtunan berulang, maka penyusunan model dapat dilakukan dengan
menggunakan y = ̅ dari nilai yang sama. Dalam hal ini ̅ adalah nilai diameter
rata-rata dari nilai umur yang sama ( ) dari setiap plot ukur.
Tabel 2 Korelasi diameter rata-rata dan umur
Diameter rata-rata
Umur
Diameter rata-rata
1
Umur
0.7856
1
Young (1982) dalam Adiriono (2009) mengatakan bahwa ukuran korelasi
dinyatakan sebagai berikut:
1. 0.70-1.00 menunjukkan adanya tingkat hubungan yang tinggi
2. 0.04-