Lokasi dan Waktu Penelitian Alat dan Bahan Penelitian Metode Pengolahan Data

BAB III METODOLOGI

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini berlokasi di areal KPH Balapulang Kabupaten Tegal Jawa Tengah. Pelaksanaan penelitian dilakukan selama 3 bulan yang terdiri dari 2 tahap, yaitu tahap pengambilan data di lapangan pada bulan Juni 2012 dan tahap pengujian laboratorium untuk menganalisi contoh uji 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 areal KPH Balapulang sebanyak 30 pohon yang terdiri dari kisaran diameter yang disesuaikan dengan kisaran diameter pohon jati di lapangan dan dapat mewakili kelas umurnya. Masing-masing pohon diambil 3 contoh uji tiap-tiap bagian pohon mulai dari daun, ranting, cabang, batang utama, dan akar. Alat yang digunakan pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu alat yang digunakan untuk pengambilan data di lapangan berupa chainsaw, meteran, kompas, tongkat sepanjang 1,3 m, timbangan, parang, tambang, 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 willey 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 pengumpulan pohon-pohon contoh dan pengumpulan data hasil analisis bahan uji di laboratorium, sedangkan pengumpulan data sekunder diperoleh dari: 9 1. Wawancara dengan pihak KPH Balapulang 2. Kantor daerah setempat 3. Studi literatur

3.3.1 Metode Pemilihan Pohon Contoh

Jumlah pohon contoh yang diperlukan dalam penelitian ini sebanyak 30 pohon yang dipilih dari kelas-kelas umur pohon yang terdapat di lapangan dan ditebang dari KPH BalapulangKabupaten Tegal, Jawa Tengah. Kriteria pemilihan pohon jati yang dijadikan pohon contoh adalah sebagai berikut Elias 2010 : 1. Sebaran diameter pohon-pohon jati yang diambil sebagai contoh uji penelitian harus mewakili tiap-tiap kelas umurnya. Sebaran kelas umur pohon jati yang dijadikan contoh uji dapat dilihat dalam Tabel 3. 2. Pohon contoh yang dipilih harus sehat dan bentuk pohonnya normal. 3. Pohon contoh harus mewakili kondisi rata-rata pohon-pohon jati pada kelas umur pohon yang bersangkutan. Tabel 3 Kisaran diameter pohon jati yang dijadikan bahan penelitian No Kelas Umur Jumlah Pohon Contoh 1 I 6 2 II 6 3 III 6 4 IV 6 5 V 6 Total Jumlah Pohon Contoh 30 Tiap-tiap pohon contoh diukur diameternya pada ketinggian 1,3 m dari permukaan tanah dan diberi nomor pohon mulai dari nomor 1 sampai dengan 30. Kemudian pohon-pohon tersebut ditebang dan diukur volume batang utama dan cabangnya, serta berat basah ranting, daun, dan akar. Setelah pengukuran selesai dari masing-masing pohon diambil 3 buah contoh dari tiap-tiap bagian pohon, yang terdiri dari contoh batang utama, cabang, ranting, daun dan akar.

3.3.2 Metode Pengumpulan Data Pohon Contoh

Metode pengumpulan data pohon contoh melalui tahap sebagai berikut Elias 2010 : 1. Pengukuran Diameter Pohon Contoh Setelah pohon contoh terpilih masing-masing pohon contoh diukur diameter setinggi dada 1,3 m di atas permukaan tanah dengan menggunakan pita keliling 10 dan tongkat setinggi 1,3 m. Hasil pengukuran dicantumkan dalam tally sheet sesuai dengan nomor pohonnya. 2. Persiapan Sebelum Penebangan Pohon Contoh 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, sedangkan penggalian tunggak dan akar menggunakan cangkul dan dibersihkan dengan kuas. b. Menyiapkan wadah dari terpal di atas permukaan tanah di sekitar pohon contoh. c. Menyiapkan pita keliling untuk pengukuran diameter batang utama dan cabang serta timbangan untuk menimbang berat basah cabang, ranting, daun, akar dan tunggak. 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 contoh. 3. Pemangkasan Cabang Sebelum perebahan batang utama pohon penebangan terlebih dahulu dilakukan pemangkasan cabang-cabang pohon. Pemangkasan cabang dilakukan dengan cara memanjat pohon contoh 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 contoh dilakukan setelah pemangkasan cabang selesai. Dalam rangka menjaga keselamatan kerja dalam penebangan, perebahan batang utama pohon contoh yang berdiameter besar 20 cm dilakukan dengan membuat takik rebah dan takik balas pada tunggak pohon yang diusahakan sedekat mungkin dengan permukaan tanah. Tunggak yang terjadi setelah penebangan, maka bagian di atas permukaan tanah tersebut harus dipotong setelah penggalian tunggak dan akar, dan disatukan dengan batang utama pohon. 11 5. Penggalian Tunggak dan Akar Pohon Contoh 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. 6. Pemisahan Bagian-bagian Pohon Bagian-bagian pohon dipisahkan kedalam kelompoknya masing-masing yaitu sebagai berikut: a. Kelompok batang utama : dari pangkal bagian tunggak 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 tunggak, akar dan akar tunjang : bagian tunggak yang rata dengan tanah, akar tunjang 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 segmen 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 segmen batang dari batang utama. c. Panjang m dan keliling cm pangkal dan ujung batang cabang tiap-tiap segmen cabang. 8. Penimbangan Berat Basah Ranting, Daun, Akar dan Tunggak Ranting, daun, akar dan tunggak 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 berdiameter kecil yang akan ditimbang masing-masing dimasukkan ke dalam karung plastik yang telah diketahui beratnya, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kilogram kg. Sedangkan ranting, akar dan tunggak berdiameter besar masing-masing diikat dengan tali plastik, kemudian ditimbang berat basahnya dalam satuan kg. 12

3.3.3 Metode Pengambilan Bahan Uji Laboratorium di Lapangan

Contoh bahan uji di laboratorium diambil dari bagian-bagian pohon masing- masing contoh pohon, yakni dari bagian batang utama, batang cabang, ranting, daun, dan dari akar. Contoh uji yang diambil dari masing-masing bagian pohon contoh adalah sebanyak 3 kali ulangan. Sehingga jumlah contoh bahan uji di laboratorium sama dengan 30 x 5 x 3 buah atau berjumlah 450 contoh uji, yang terdiri dari : 1. 90 buah contoh batang utama. 2. 90 buah contoh batang cabang. 3. 90 buah contoh ranting. 4. 90 buah contoh daun. 5. 90 buah contoh akar dan tunggak. Cara pengambilan contoh bahan uji di lapangan adalah sebagai berikut Elias 2010 : 1. Contoh uji batang utama, diambil dari ujung, pangkal dan bagian tengah batang utama dengan membuat potongan melintang batang setebal ± 5 cm. 2. Contoh uji batang cabang diambil dari cabang yang besar, sedang dan kecil yang diameternya 5 cm. Contoh diambil dengan cara membuat potongan melintang batang cabang setebal ± 5 cm. 3. Contoh uji ranting, diambil dari ranting-ranting besar, ranting sedang dan ranting kecil yang panjangnya dipotong-potong menjadi bagian ranting- ranting sepanjang ± 20-30 cm. Setiap contoh beratnya ± 1 kg. 4. Contoh uji daun diambil dari daun-daun yang telah dicampur sebanyak ± 1 kg sebagai contoh. 5. Contoh uji akar diambil dari akar besar, akar sedang dan akar kecil. Setiap contoh beratnya ± 1 kg. Contoh uji kemudian dimasukkan kedalam kantong plastik, diberi kode contoh dan diikat ujung kantong plastiknya. Kode contoh 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 13 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 1 A T Pohon ke-1-Akar-Tunjang

3.3.4 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 contoh adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh contoh uji. c. Kemudian 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, ranting dan akar kecil berdiameter 5 cm masing-masing ± 300 gr. 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 ke dalam desikator dan ditimbang berat keringnya. c. Penurunan berat contoh uji yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanur ialah kadar air contoh uji. 14 3. Kadar Zat Terbang Prosedur penentuan kadar zat terbang menggunakan American Society for Testing Material ASTM D 5832-98. Prosedurnya adalah sebagai berikut : a. Contoh dari tiap bagian pohon berkayu dipotong menjadi bagian-bagian kecil sebesar batang korek api, sedangkan contoh bagian daun dicincang. b. Contoh kemudian dioven pada suhu 80 °C selama 48 jam. c. Contoh 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. 15

3.4 Metode Pengolahan Data

1. Volume menggunakan rumus Smalian : V = Keterangan :V = Volume cm 3 ᴨ = 3,14 konstanta Dp = Diameter Pangkal cm Du = Diameter Ujung cm L = Panjang cm 2. Berat Jenis, rumus yang digunakan : BJ = Keterangan : BJ = Berat Jenis V = Volume dalam keadaan basah cm 3 3. Persen Kadar Air, rumus yang digunakan : KA = x 100 Haygreen dan Bowyer 1982 Keterangan : BBc = Berat Basah Contoh gr BKc = Berat Kering Contoh gr KA = Persen Kadar Air 4. Berat Kering, rumus yang digunakan : BK = [ ] Haygreen dan Bowyer 1982 Keterangan : BK = Berat Kering gr BB = Berat Basah gr KA = Persen Kadar Air 5. Penentuan Kadar Zat Terbang, rumus yang digunakan : Kadar Zat Terbang = x 100 ... ASTM 1990a 6. Penentuan Kadar Abu, rumus yang digunakan : Kadar Abu = 100 ... ASTM 1990b 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 16 8. Model hubungan antara biomassa danatau massa karbon akar dengan diameter pohon. Fungsi hubungan ini dibangun melalui persamaan regresi sederhana. Pembuatan model menggunakan minitab 16, dari model tersebut akan diketahui tingkat keeratan hubungan antara biomassa dan atau massa karbon akar pohon dengan diameter pohon. a. Model hubungan biomassa akar terhadap diameter pohon B = aD b . b. Model hubungan massa karbon akar terhadap diameter pohon C = aD b . B yaitu biomassa akar pohon kgpohon, C adalah massa karbon akar kgpohon, D adalah diameter cm, dan a,b adalah konstanta. c. Model hubungan biomassa akar dengan biomassa bagian pohon di atas tanah dan dengan seluruh pohon di atas tanah. Tabel 4 Model hubungan biomassa akar terhadap biomassa bagian-bagian pohon Bagian Pohon Model Persamaan Batang utama BA= aBB b Cabang dan ranting BA= aBC b Daun BA= aBD b Pohon total BA= aBT b Keterangan: BA = biomassa akar kg BB= biomassa batang utama total kg BC = biomassa cabang dan ranting kg BD = biomassa daun kg BT= biomassa pohon total kg d. Model hubungan massa karbon akar dengan massa karbon bagian-bagian pohon di atas tanah dan dengan seluruh pohon di atas tanah. Tabel 5 Model hubungan massa karbon akar terhadap massa karbon bagian- bagian pohon Bagian Pohon Model Persamaan Batang utama MA= aMB b Cabang dan ranting MA= aMC b Daun MA= aMD b Pohon total MA= aMT b keterangan: MA = massa karbon akar kg MB= massa karbon batang utama total kg 17 MC = massa karbon cabang dan ranting kg MD = massa karbon daun kg MT = massa karbon pohon total kg

3.5 Analisis Data