Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Metode Pengolahan Data

III METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini berlokasi di KPH Balapulang, Perum Perhutani Unit I, Jawa Tengah. Pelaksanaan penelitian dilakukan selama tiga bulan yang terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pengambilan data di lapangan pada bulan Mei 2012 dan tahap pengujian contoh uji laboratorium untuk menganalisis sampel bagian pohon berupa daun, ranting, cabang, batang utama, dan akar yang dilakukan pada bulan Juni-Agustus 2012 di Laboratorium Peningkatan Mutu Kayu dan Kimia Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah pohon jati yang terdapat di KPH Balapulang sebanyak 30 pohon yang terdiri dari kisaran diameter yang disesuaikan dengan kisaran pohon Jati di lapangan dan dapat mewakili kelas umurnya. Masing-masing pohon diambil tiga contoh uji tiap-tiap bagian pohon mulai ranting, cabang, batang utama, dan akar kecuali daun. Alat yang digunakan pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu alat yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan dan alat yang digunakan untuk pengujian contoh uji. Alat yang digunakan di lapangan berupa chainsaw, meteran, tongkat sepanjang 1,3 m, timbangan, parang, tambang, tali raffia, terpal, kantong plastik, sikat, kuas, koran bekas dan alat tulis. Peralatan yang digunakan untuk pengujian contoh uji di laboratorium berupa timbangan, oven, tanur listrik, desikator, cawan porselen, alat penggiling wiley mill dan alat saring mesh screen ukuran 40-60 mesh.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu pengumpulan data primer dan data sekunder. Pengumpulan data primer dilakukan secara langsung di lapangan yaitu meliputi data diameter dan panjang setiap batang utama dan cabang serta berat basah dari daun, ranting dan akar dari pohon- pohon contoh, serta pengumpulan data hasil analisis bahan uji di laboratorium. Pengumpulan data sekunder diperoleh dari: 1. Dokumen KPH Balapulang. 2. Dokumen Kantor daerah setempat. 3. Studi literatur berupa kondisi umum lokasi penelitian dan peta areal kerja KPH Balapulang.

3.3.1 Metode Pemilihan Pohon Sampel

Jumlah sampel pohon Jati yang diperlukan dalam penelitian ini sebanyak 30 pohon yang dipilih dari kelas-kelas umur pohon yang terdapat di lapangan dan ditebang dari KPH Balapulang, Perum Perhutani Unit I, Jawa Tengah. Kriteria pemilihan pohon jati yang dijadikan sampel adalah sebagai berikut Elias 2010 1. Sebaran diameter pohon-pohon Jati yang diambil sebagai sampel penelitian harus mewakili tiap-tiap kelas umurnya. Sebaran kelas umur pohon Jati yang dijadikan sampel dapat dilihat dalam Tabel 3. 2. Pohon sampel yang dipilih harus sehat dan bentuk pohonnya normal. 3. Pohon sampel harus mewakili kondisi rata-rata pohon Jati pada kelas umur pohon yang bersangkutan. Tabel 3 Kisaran kelas umur pohon jati yang dijadikan bahan penelitian No. Kelas Umur tahun Jumlah Pohon Contoh 1 I 1-10 6 2 II 11-20 6 3 III 21-30 6 4 IV 31-40 6 5 V 41-50 6 Total Jumlah Pohon Contoh 30 Tiap-tiap pohon sampel diukur diameternya pada ketinggian 1,30 m dari permukaan tanah dan diberi nomor pohon mulai dari nomor 1 sampai dengan 30. Pohon-pohon ditebang dan diukur volume batang utama dan cabangnya, serta berat basah ranting, daun, dan akar. Tiga buah sampel diambil dari masing-masing bagian pohon setelah pengukuran yang terdiri dari sampel batang utama, cabang, ranting, daun, dan akar.

3.3.2 Metode Pengumpulan Data Pohon sampel

Metode pengumpulan data pohon sampel melalui tahap sebagai berikut Elias 2010 1. Persiapan sebelum penebangan pohon sampel. Persiapan sebelum penebangan yang dimaksud adalah : a Menyiapkan peralatan berupa chainsaw untuk pemangkasan cabang, penebangan dan pemotongan batang utama. Parang untuk pemangkasan ranting dan daun. Penggalian tunggak dan akar menggunakan cangkul dan dibersihkan dengan sikat dan kuas. b Menyiapkan wadah dari terpal di atas permukaan tanah di sekitar pohon sampel. c Menyiapkan pita keliling untuk pengukuran diameter batang utama dan cabang serta timbangan untuk menimbang berat basah cabang, ranting, daun, dan akar. d Menyiapkan tali tambang untuk menahan cabang pohon yang dipangkas agar tidak terjatuh langsung ke atas tanah, sehingga tidak terjadi kerusakan dan kehilangan bagian-bagian pohon sampel. 2. Pengukuran diameter pohon sampel. Setelah pohon sampel terpilih, masing-masing pohon sampel diukur diameter setinggi dada 1,30 m di atas permukaan tanah dengan menggunakan pita keliling dan tongkat setinggi 1,30 m. Hasil pengukuran dicantumkan dalam tally sheet sesuai dengan nomor pohonnya. 3. Pemangkasan cabang. Sebelum perebahan batang utama pohon penebangan terlebih dahulu dilakukan pemangkasan cabang-cabang pohon. Pemangkasan cabang dilakukan dengan cara memanjat pohon sampel dan dilakukan pemotongan cabang-cabang di atas pohon. Cabang yang telah dipotong diturunkan secara berhati-hati ke atas permukaan tanah dengan menggunakan penahan tali tambang yang telah disiapkan sebelumnya. Cabang, ranting dan daun-daun hasil pemangkasan dikumpulkan dan disimpan di atas wadah terpal yang telah disiapkan. 4. Penebangan batang utama. Penebangan batang utama pohon sampel dilakukan setelah pemangkasan cabang selesai. Penebangan batang utama pohon sampel yang berdiameter sebesar lebih dari 20 cm dilakukan dengan membuat takik rebah dan takik balas pada tunggak pohon yang diusahakan sedekat mungkin dengan permukaan tanah untuk menjaga keselamatan kerja dalam penebangan,. 5. Penggalian tunggak dan akar pohon harus dilakukan dengan hati-hati agar semua bagian-bagian akar dapat digali dari dalam tanah. Bagian tunggak dan akar yang masih terdapat tanah dibersihkan dengan parang, sikat dan kuas hingga bersih dari kotoran dan tanah. Bagian tunggak dipisahkan dari akar, kemudian disatukan dengan batang utama. 6. Pemisahan bagian-bagian pohon. Bagian-bagian pohon dipisahkan kedalam kelompoknya masing- masing, yaitu: a. Kelompok batang utama: dari pangkal bagian tunggak di atas permukaan tanah sampai ujung batang utama berdiameter 10 cm. b. Kelompok cabang: bagian batang cabang yang berdiameter 5 cm. c. Kelompok ranting: bagian cabang dan ranting yang berdiameter ≤ 5 cm. d. Kelompok akar: bagian tunggak yang rata dengan tanah dan akar- akar lainnya. e. Kelompok daun: bagian tangkai daun dan daun-daun. 7. Pengukuran volume batang utama dan cabang. Batang utama dan cabang diberi tanda pada tiap-tiap sekmen batangnya dengan interval ± 2 m, lalu diukur volumenya. Parameter yang diukur adalah : a. Panjang batang dari pangkal sampai cabang pertama m. b. Panjang m dan keliling cm pangkal dan ujung batang utama tiap-tiap sekmen batang dari batang utama. c. Panjang m dan keliling cm pangkal dan ujung batang cabang tiap-tiap sekmen cabang. 8. Penimbangan berat basah ranting, daun, dan akar. Ranting, daun, dan akar yang telah dipisahkan ditimbang berat basahnya masing-masing dengan alat timbang yang sesuai, yakni alat timbangan skala 25 – 100 kg. Daun, ranting dan akar-akar kecil yang akan ditimbang masing-masing dimasukkan ke dalam karung plastik yang telah diketahui beratnya, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kg. Ranting, akar panjang yang berdiameter besar masing-masing diikat dengan tali plastik, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kg.

3.3.3 Metode Pengambilan Bahan Uji Laboratorium di Lapangan

Sampel bahan uji laboratorium diambil dari bagian-bagian pohon masing- masing sampel pohon, yakni dari bagian batang utama, batang cabang, ranting, daun, dan dari akar. Sampel yang diambil dari masing-masing bagian pohon sampel adalah sebanyak tiga kali ulangan, sehingga jumlah sampel bahan uji di laboratorium sama dengan 30 x 5 x 3 buah atau berjumlah 450 sampel yang terdiri dari: 1. 90 buah sampel batang utama. 2. 90 buah sampel batang cabang. 3. 90 buah sampel ranting. 4. 90 buah sampel daun. 5. 90 buah sampel akar. Cara pengambilan sampel bahan uji di lapangan adalah sebagai berikut Elias 2010: 1. Sampel batang utama diambil dari ujung, pangkal dan bagian tengah batang utama dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm 2. Sampel batang cabang diambil dari cabang yang besar, sedang dan kecil yang diameternya 5 cm. Sampel diambil dengan cara membuat potongan melintang batang cabang setebal ± 5 cm 3. Sampel ranting diambil dari ranting-ranting besar, ranting sedang dan ranting kecil yang panjangnya dipotong-potong menjadi bagian ranting-ranting sepanjang ± 20-30 cm. Setiap sampel beratnya ± 1 kg 4. Sampel daun diambil dari daun-daun yang telah dicampur sebanyak ± 1 kg sebagai sampel 5. Sampel akar diambil dari akar besar, sedang dan kecil. Setiap sampel beratnya ± 1 kg Sampel kemudian dimasukkan kedalam kantong plastik, diberi kode sampel dan diikat ujung kantong plastiknya. Contoh kode sampel pohon adalah sebagai berikut: Batang utama : 1 BU P Pohon ke-1-Batang utama-Pangkal 1 BU T Pohon ke-1-Batang utama-Tengah 1 BU U Pohon ke-1-Batang utama-Ujung Cabang : 1 C B Pohon ke-1-Cabang-Besar 1 C S Pohon ke-1-Cabang-Tengah 1 C K Pohon ke-1-Cabang-Kecil Ranting : 1 R B Pohon ke-1-Ranting-Besar 1 R S Pohon ke-1-Ranting- Sedang 1 R K Pohon ke-1-Ranting-Kecil Daun : 1 D Pohon ke-1-Daun Akar : 1 A B Pohon ke-1-Akar-Besar 1 A S Pohon ke-1-Akar-Sedang 1 A K Pohon ke-1-Akar-Kecil

3.3.3 Metode Pengujian Bahan Uji Laboratorium

1. Berat jenis kayu Contoh uji berat jenis kayu berukuran 2cm x 2cm x 2cm. Pengukuran berat jenis kayu dilakukan dengan tahapan kerja sebagai berikut: a. Menimbang contoh uji dalam keadaan basah untuk mendapatkan berat awal. b. Mengukur volume contoh uji: contoh uji dicelupkan dalam parafin, lalu dimasukkan kedalam tabung erlenmayer yang berisi air sampai contoh uji berada di bawah permukaan air. Berdasarkan hukum Archimedes volume sampel adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh contoh uji. c. Contoh uji dikeringkan dalam tanur selama 24 jam dengan suhu 103 ± 2 °C dan ditimbang untuk mendapatkan berat keringnya. 2. Kadar air kayu Contoh uji kadar air dari batang utama, cabang dan akar yang berdiameter 5 cm dibuat dengan ukuran 2cm x 2cm x 2cm. Sedangkan contoh uji dari bagian daun ± 300 g. Cara pengukuran kadar air contoh uji adalah sebagai berikut: a. Contoh uji ditimbang berat basahnya. b. Contoh uji dikeringkan dalam tanur 103 ± 2 °C sampai tercapai berat konstan, kemudian dimasukkan kedalam desikator dan ditimbang berat keringnya. c. Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji. 3. 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 tiap bagian pohon berkayu dipotong menjadi bagian- bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan sampel bagian daun dicincang b. Sampel kemudian dioven pada suhu 80 °C 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 gr, dimasukkan kedalam cawan porselen, kemudian cawan ditutup rapat dengan penutupnya dan ditimbang dengan alat timbang. f. Contoh uji dimasukkan kedalam tanur listrik bersuhu 950°C selama 2 menit kemudian didinginkan dalam desikator dan selanjutnya ditimbang. g. Selisih berat awal dan berat akhir yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering contoh uji merupakan kadar zat terbang. 4. 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°C selama 6 jam. b. Selanjutnya didinginkan didalam desikator 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. 5. Kadar karbon Penentuan kadar karbon contoh uji dari tiap-tiap 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.

3.4 Metode Pengolahan Data

1. Volume menggunakan rumus Smalian: V= ½ B p + B u x P Keterangan: V = Volume m 3 Bp = Luas bidang dasar bontos pangkal m 2 Bu = Luas bidang dasar bontos ujung m 2 P = Panjang m 2. Berat jenis, rumus yang digunakan : BJ = Keterangan: BJ = Berat Jenis V = Volume dalam keadaan basah 3. Persen kadar air, rumus yang digunakan: KA = x 100 Haygreen dan Bowyer 1982 Keterangan: BBc = Berat Basah Contoh gram BKc = Berat Kering Contoh gram KA = Persen Kadar Air 4. Berat kering, rumus yang digunakan: BK = [ ] Haygreen dan Bowyer 1982 Keterangan: BK = Berat Kering gram BB = Berat Basah gram KA = Persen Kadar Air 5. Penentuan kadar zat terbang Kadar zat terbang dinyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut : 6. Penentuan kadar abu Kadar abu dinyatakan dalam persen dengan rumus sebagai berikut: 7. Penentuan kadar karbon Kadar karbon tetap ditentukan berdasarkan Standar Nasional Indonesia SNI 06-3730-1995 sebagai berikut: Kadar Karbon = 100 - Kadar Zat Terbang – Kadar Abu 8. Model hubungan antara biomassa dan massa karbon dengan diameter pohon. Fungsi hubungan ini dibangun melalui persamaan regresi sederhana, sehingga dari model tersebut akan diketahui tingkat keeratan hubungan antara biomassa dan massa karbon pohon dengan diameter dan tinggi pohon. Pembuatan model menggunakan program minitab 15. Data yang digunakan untuk membangun persamaan biomassa dan massa karbon total pohon dan bagian-bagian pohon daun, ranting, cabang, batang, dan akar adalah diameter dalam centimeter dan tinggi pohon dalam meter. Model persamaan yang digunakan adalah: 1. Model penduga biomassa yang hanya terdiri dari satu peubah: W = aD b dan W = a + bD 2. Model penduga biomassa yang terdiri dari dua peubah bebas: W = aD b1 H b2 dan W = a + b1D + b2H 3. Model penduga massa karbonnya: C = aD b dan C = a + bD 4. Model penduga massa karbon dari dua peubah bebas: C = aD b1 H b2 dan C = a +b1D + b2H Keterangan: W = Biomassa kgpohon C = Massa Karbon kgpohon D = Diameter Pohon cm H = Tinggi Pohon m a,b = Konstanta

3.5 Analisis Data