7

II. MATERI DAN METODE PENELITIAN

1. Materi, Lokasidan Waktu Penelitian

1.1 Materi Penelitian

1.1.1 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah daun pohon jabon,

Alkohol 70%,HCL 0,7%, NaOH 1 N, ZnSO4 5%, Ba(OH)2 0,3 N, Pereaksi Cu,

Pereaksi Nelson, Pereaksi Karbohidrat, Phenol merah, dan Aquades.

1.1.2 Alat

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah tabung reaksi, timbangan

analitik, soil tester, hygrometer, pipet kaca berskala, labu ukur, oven,

spektrofotometer dengan panjang gelombang 500 µm, silet, gunting daun, palstik

bening, botol gelap, alat tulis dan alat dokumentasi.

1.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan pada hutan rakyat jabon yang berada di wilayah

Kecamatan Baturraden Kabupaten Banyumas, Jawa Tengah. Analisis massa

karbohidrat sebagai dasar analisis daya serap CO2 dilalukan di Laboratorioum Kimia

Organik Prodi Kimia Fakultas Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman.

Penelitian dilaksanakan selama 3 bulan (12 minggu) yakni pada bulan Juni

sampai Agustus 2013.

2. Metode Penelitian

Penelitian dilakukan dengan metode survey dengan pengambilan sampel

menggunakan teknik stratified random sampling. Strata yang digunakan adalah umur

tegakan jabon. Umur tegakan jabon dibedakan atas lima strata umur sebagai berikut:

1. Umur tegakan ≤ 1 tahun,

2. Umur tegakan > 1 sampai 2 tahun,

8

3. Umur tegakan > 2 sampai 3 tahun,

4. Umur tegakan > 3 sampai 4 tahun, dan

5. Umur tegakan > 4 sampai 5 tahun

Pada setiap strata umur tegakan diambil 5 pohon jabon secara acak.Pada

setiap pohon sampel tersebut kemudian diambil sampel daun sebanyak > 30 gram.

Pengambilan sampel daun dilakukan 2(dua) tahap yaitu pada pukul 04.00 WIB dan

11.00 WIB. Sampel daun jabon tersebut kemudian dianalisis massa karbohidrat dan

daya serap karbonnya di Laboratorium Kimia Organik Program Studi Kimia Fakultas

Sains dan Teknik Universitas Jenderal Soedirman. Data massa karbohidrat dan daya

serap CO2 yang dianalisis adalah selisih antara data yang diperoleh dari sampel daun

yang diambil pada pukul 11.00 WIB dengan data yang diperoleh dari sampel daun

yang diambil pada pukul 04.00 WIB.

2.1. Variabel Penelitian

Variabel bebas yang digunakan dalam penelitian ini berupa umur tegakan

Jabon dan variabel tergantungnya berupa daya serap daun jabon terhadap CO2.

Parameter yang diamati dalam penelitian adalah jumlah daun per pohon, luas

permukaan daun, dan kandungan CO2 pada daun.

2.2. Cara Kerja

2.2.1. Pengambilan Sampel Daun (Purwaningsih, 2007)

Pengambilan sampel daun dilakukan dengan cara pohon yang diambil

daunnya ditentukansecara acak, kemudian diambil daun sebanyak > 30 gram pada

pukul 03.00 - 04.00 dan 10.00 - 11.00 WIB. Setelah itu sampel daun dimasukkan

kedalam plastik yang telah berisi alkohol 70% lalu dilakukan perendaman selama

beberapa menit. Perendaman bertujuan untuk mencegah terjadinya fotosintesis dan

9

respirasi lanjutan setelah daun dipetik dari pohon. Sampel daun yang telah direndam

menggunakan alkohol 70% kemudian kering anginkan.

2.2.2. Penentuan Jumlah Daun Perpohon( Purwaningsih,2007)

Untuk menentukan daya serap CO2 per pohon, maka dihitung jumlah daun

perpohon. Jumlah cabang yang ada dalam satu pohon dihitung dan dikelompokkan

berdasarkan ukurannya, satu cabang dari setiap kelompok dihitung jumlah daunnya

kemudian jumlah daun setiap cabang pada setiap kelompok dikalikan jumlah

cabang yang terdapat pada tiap kelompoknya.Kemudian jumlah daun pada tiap

kelompok digabungkan, sehingga diperoleh jumlah daun perpohon.

2.2.3. Pengukuran Massa Karbohidrat (Sinambela , 2006)

Pengukuran massa karbohidrat untuk setiap strata umur tegakan pohon jabon

(N. Cadamba Roxb.) dilakukan denga cara sebagai berikut:

1. Sampel daun 30 g ditimbang dan dihancurkan dengan cara menggerus

menggunakan mortar pada cawan porselin sampai halus. Sampel daun yang

halus dikeringkan dalam oven pada suhu ± 105°C selama 48 jam (36 jam

terlebih dahulu, lalu dilanjutkan 12 jam kemudian) untuk mendapatkan bobot

kering mutlak.

2. 200 mg sampel daun yang sudah kering ditimbang dan ditambahkan 20 ml HCl

0,7 N.

3. Hidrolisis : selama 2,5 jam dalam penangas air lalu disaring dalam labu ukur

100 ml.

4. Larutan dinetralkan dengan NaOH 1N setelah diberikan phenol merah (terjadi

perubahan larutan dari berwarna biru dan setelah titrasi berubah menjadi warna

merah muda).

10

5. 5 ml ZnSO4 5% dan 5 ml Ba(OH)2 0,3 N ditambahkan ke dalam larutan dengan

tujuan mengendapkan protein dari sampel (agar gugusan CHO yang terjadi

benar-benar karbohidrat).

6. Larutan akuades ditambahkan sampai tanda tera 100 ml.

7. Larutan disaring kembali dan diambil larutan yang sudah jernih (super natan).

8. Pipet 1 ml larutan yang sudah jernih (supernatan) dalam tabung kimia.

9. Deret standar karbohidrat 0, 5, 10, 15, 20, 25 ml dibuat.

Pereaksi Cu ditambahkan sebanyak 2 ml lalu dipanaskan dalam penangas air

selama 10 menit lalu didinginkan.

10. Pereaksi Nelson ditambahkan dengan 20 ml H2O sampai tanda tera pada

masing-masing deret standar karbohidrat lalu dikocok dan dibiarkan selama 20

menit.

11. Larutan diukur dengan spektrofotometer pada gelombang 500 μm.

12. Persensentase karbohidrat dihitung dengan cara:

A x 100 x 20 x 100% : 1000000...…………………………………... 1S 0,2 1

Keterangan :

A : Absorbsi karbohidrat contohS : rata-rata standar karbohidrat100 dan20 merupakan faktor pengenceran0,2 1

Selanjutnya massa karbohidrat dihitung dari persentase karbohidrat yang telah

ditemukan dengan rumus sebagai berikut:

..............................2

Massa karbohidrat (setara glukosa) yang diperoleh dari metode karbohidrat

dikonversikan ke massa karbon dioksida dari perbandingan mol setelah disetarakan

koefisien reaksinya berdasarkan persamaan reaksi fotosintesis:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Persentase Karbohidrat x Bobot Basah daun

11

Dari persamaan reaksi tersebut dapat dilihat 1(satu) mol glukosa (C6H12O6) setara

dengan 6 (enam) mol karbon dioksida (CO2). Cara perhitungannya adalah sebagai

berikut:

.........................3

Keterangan : Ar C = 12; Ar H = 1, Ar O = 16

Mr C6H12O6 = (6xAr C)+(12xAr H)+(6xAr O)

= (6x12)+(12x1)+(6x16) = 180

Mr. CO2 = Ar C+(2xAr O)

= 12+(2x16) = 44

2.2.4. Pengukuran Luas Daun

Luas daun diukur dengan menggunakan metode gravimetri (Sitompul dan

Guritno, 1995) sebagai berikut:

1. Ambil daun yang akan dihitung luas daunnya.

2. Mengukur luas kertas yang akan di jadikan sebagai cetakan daun yaitu

dengan rumus panjang x lebar sehingga diperoleh nilai luas kertas (LK).

3. Menimbang kertas yang dijadikan sebagai cetakan daun sehingga diperoleh

bobot kertas (Wt).

4. Membuat pola daun yang dijadikan sebagai sampel diatas kertas cetakan yang

telah diketahui luas dan bobotnya, setelah itu pola daun kertas yg telah

digunting ditimbang sehingga diperoleh bobot kertas replika daun (Wt).

.................................4

Keterangan :

LD = Luas Daun (cm2)

Wr = Bobot Kertas Replika Daun (g)LK = Luas Kertas (cm2)Wt = Bobot Seluruh Kertas (g)

1.Mol C6H12O6 = Massa C6H12O6: Mr C6H12O6

2.Massa CO2 = 6 Mol C6H12O6X Mr CO2

LD = Wr x LKWt

12

2.2.5. Prosedur Perhitungan Daya Serap Karbondioksida (Sinambela,2006 dan

Purwaningsih, 2007)

Untuk mengetahui besarnya daya serap jabon terhadap karbon dioksida maka

data yang dihasilkan dari uji Laboratorium dimasukkan kedalam perhitungan dengan

persamaan sebagai berikut :

.

Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih perluas daun perjam

(Dt)

…………………………….5

Keterangan :

Dt = Daya serap bersih CO2 per luas daun.D = Daya serap CO2 per luas sampel daunΔt = selisih waktu pengambilan sample yang dimulai pukul 05.30 sampai

dengan pukul 11.00.

Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih per Helai Daun (Dl) per

jam

...............................6

Keterangan:

Dl = Daya serap per helai daunDt = Daya serap bersih CO2 per luas daun per jam

Penentuan Karbondioksida yang diserap bersih per pohon (Dn) per jam

.............................................7

Keterangan:

Dn = Daya serap bersih CO2 per pohon per jamΣd = Jumlah daun tiap pohon.Dl = Daya serap per helai daun

Daya Serap CO2 per luas Daun (D) = Massa CO2 : Luas Daun (30 g sampel)

Dt = D : ∆t

Dl = Dt x luas per helai daun

Dn = ∑d x Dl

13

Penentuan karbondioksida yang diserap bersih per hektar lahan (Dh)

Keterangan : ......................................8

Dh = Daya serap bersih CO2 per hektar lahan per jamDn = Daya serap bersih CO2 per pohon per jamK = Kerapatan pohon per Ha lahan (10000 : jarak tanam)

Penentuan karbondioksida yang diserap bersih per hektar per tahun

...........9

Keterangan :

Dy = Daya serap CO2 per hektarDn= Daya serap per pohon per jamA = nilai rata-rata lama penyinaran maksimum per hari, (12,07 jam/hari), (Sitompul dan

Guritno).t = nilai rata-rata lama penyinaran aktual per hari ( 4,05 jam/hari)0,46 = perbandingan antara rata-rata per hari laju fotosintesis pada hari mendung dengan hari

cerah ( Sitompul dan Guritno, 1995)365 = jumlah hari dalam satu tahun

3. Metode Analisis

3.1. Analisis Varian (ANOVA)

Analisis Varian (ANOVA) digunakan untuk mengetahui pengaruh umur

tegakan hutan rakyat terhadap daya serap karbon dioksida pada tegakan jabon (N.

cadamba Miq.).Hasil analisis varian menunjukan perbedaan yang nyata sehingga

dilanjutkan dengan uji lanjutpada tingkat kepercayaan 95% atau 99%. Koefisien

keragaman yang dihasilkan dalam penelitian ini diatas 20% maka uji lanjut yang

digunakan adalah uji Duncan, menurut Hanafiah (1993), Jika KK (koefisien

keragaman) besar, (minimal 10% pada kondisi homogen atau minimal 20% pada

kondisi heterogen), uji lanjut yang sebaiknya digunakan adalah Duncan.

3.2. Analisis Korelasi dan Regresi

Analisis korelasi digunakan untuk menguji hubungan antara umur tegakan

hutan rakyat jabon (N. Cadamba Roxb) dengan daya serap karbondioksida,

sedangkan analisis regresi digunakan untuk mengetahui pola hubungan antara umur

Dh = Dn x K pohon/Ha

Dy = [ (Dn x t) + (Dnx(12,07-t) x 0,46)] x 365

14

tegakan jabon dan kemampuan jabon dalam menyerap karbondioksida. Analisis

tersebut menggunakan persamaan umum sebagai berikut :

Y = a + bX

Keterangan :

Y = Daya serap karbon dioksidab = Koefisien peubah bebasa = KonstantaX = Umur tegakan

29

DAFTAR REFERENSI

Ai, S. N. 2012. Evolusi Fotosintesis Pada Tumbuhan. Universitas Sam Ratulangi.FMIPA. Manado.

Anonim. 2010. Profil Tanaman Jabon. http://kayujabon.blogspot.com [18Agustus2010].

Asdep Emisi KLH. (2007). Udara Bersih, “Kenyataan, Harapan dan Tantangan”.eds. 5/II KLH.

Daniel, T. W., J. A. Helms, F. S. Baker. 1992. Prinsip-Prinsip Silvinatural.Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

[DEPHUT] Departemen Kehutanan. 2005. Kemampuan Pohon Menyerap KarbonBervariasi Menurut Tempat Tumbuh, Jenis Tanaman dan UmurTegakan.http://www.dephut.go.id. [1 Desember 2009].

[DIRJEN] Direktorat Jenderal Kehutanan, Departeman Kehutanan. 1980. PedomanPembuatan Tanaman. Jakarta: Direktorat Reboisasi dan Rehabilitasi.

DNPI. 2009. Lembar Fakta – Kurva Biaya Pengurangan Emisi GRK (GasRumahKaca) Indonesia, Jakarta:DNPI.

Gardner, P. Franklin., R. B Pearce dan R. L. Mitchel. 1991. Fisiologi TanamanBudidaya. Terjemahan Herawati Susilo dan Subiyanto.Universitas Indonesia.Jakarta.

Goldsmith, J.R., dan A.C. Hexter. 1967. Respiratory Exposure to Lead:Epidemiological and Experimental Dose-response Relationship. Science.Vol.158 : 132-134.

Gratimah. 2009. Tesis: Analisa Kebutuhan Hutan Kota Sebagai Penyerap Gas COAntropogenik di Pusat kota Medan. Universitas Sumatra Utara. Medan.

Hairiah, K., dan S. Rahayu.2007. Petunjuk Praktis Pengukuran Karbon Tersimpan diBerbagai Macam Penggunaan Lahan. Word Agroforestry Centre. Bogor.

Harjadi, SS. 1992. Pengantar Agronomi, PT. Gramedia. Jakarta.

Haryono, F. S.Tingkat Konsumsi Kayu Masyarakat Pedesaan (Studi Kasus diKecamatan Baturraden, Kabupaten Banyumas,Propinsi Jawa Tengah).Departemen Manajemen Hutan. Fakultas Kehutanan. Institute Pertanian Bogor.Indonesia.

Heriansyah, I., N.M. Heriyanto, C.A. Siregar and M. Kiyoshi, 2003. Estimatingcarbon fixation potential of platationforests : case study on Acacia mangium

30

plantations. Buletin Penelitian Hutan. Badan Penelitian dan PengembanganKehutanan. Bogor.

Hidayat, E.B., 1995, Anatomi Tumbuhan Berbiji, Institut TeknologiBandung,Bandung.

Houghton RA, Lawrence KT, Hakcler JL and Brown S. 2001. The spatialdistribution of forestbiomass in the Brazilian Amazon: a comparison ofestimates. Glob.Change Biol.7:731-746.

Kramer,P.J., dan Kozlowski,T.T. 1960. Physiology of Trees. McGraw Hill BookCompany. London.pp 400;418-421.

Krishnayya, N.S.R. dan Bedi. 1986. An Effect of Automobile Lead Pollution onCassia toraand C. occidentalis. J. Environment. Pollut. (Series A). V 40 (3):221-226.

Lakitan, B. 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali-Press. Jakarta

Lukmaniah, P. 2011. Manfaat Kanopi Pohon dalam Upaya Penyimpanan danPenyerapan Karbon di KawasanPerumahan Kota Bogor. Institute PertanianBogor. Indonesia.

Mansur, I., danTuheteru F. D. 2010. Kayu Jabon. Penebar Swadaya. Jakarta.

Martawijaya A, Kartasujan I, Kadir K, Prawira SA .1981. Atlas Kayu Indonesia JilidI. Departemen Kehutanan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.Bogor.

Mawazin, Hendi S. 2008. Pengaruh Jarak Tanam Terhadap Pertumbuhan Diameter.Pusat Litbang Hutan dan Konservasi Alam.

Murdiyarso D. 2003. Protokol Kyoto. Implikasinya bagi Negara Berkembang. BukuKompas. Jakarta.

Permatasari, A. A. 2013. Kajian Anatomi Dan Kandungan Klorofil Daun Jabon(Neolamarckia cadamba (Roxb.) Bosser) Berdasarkan Umur Tegakan DiWilayah Baturraden. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto. JawaTengah.

Prasetyo, B.H. dan Suriadikarta, D.A. 2006.Karakteristik, Potensi dan TeknologiPengelolaan Tanah Ultisol untuk Pengembangan Pertanian Lahan KeringdiIndonesia.Balai Besar Penelitian dan Pengembangan SumberdayaLahanPertanian, Balai PenelitianTanah. http://pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi.pdf [18 Desember 2011].

Pratiwi.2003. Prospek Pohon Jabon Untuk Pengembangan Hutan Tanaman.BuletinPenelitian Kehutanan.Vol. 4:62-66.

31

Purwaningsih, S. 2007. Kemampuan Serapan Karbondioksida pada Tanaman HutanKota di Kebun Raya Bogor. Fakultas Kehutanan, IPB. Bogor.

Seiler, W., dan J., Hahn. 2001. The Natural and Anthropogenic Greenhouse Effect-Changing Chemical Composition of the Atmosphere due to Human Activities.Pp.116-122 in Climate of the 21 Century:Changes and Risk: Scientific Facts(JL Lozán, H Graßl, and P Hupfer, eds.). Wissenschaftliche Auswertungen,Hamburg.

Sinambela, T. S. P. 2006. Kemampuan Serapan Karbondioksida 5 (lima) JenisTanaman Hutan Kota. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Sitompul SM, dan Guritno B. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah MadaUniversity Press.Yogyakarta.

Sudiana, E., N. Hanani AR., B. Yanuwiadi, dan Soemarno. 2009. Pengelolaan HutanRakyat Berkelanjutan Di Kabupaten Ciamis.Agritek.Vol. 17 No. 3. pp: 543-555.

Sutrian Y. 1992. Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan tentang Sel dan jaringan.Rineke Cipta. Jakarta.

Taiz L and Zeiger E. 1991.Plant Physiology. Tokyo. The Benyamin/CummingPublishing Company Inc. p: 219-247.

Widyastama, R., 1991. Jenis Tanaman Berpotensi untuk Penghijauan Kota. Kompas11Juli 1991.

32

L A M P I R A N

33

Lampiran 1.Data luas Daun dalam 30 gram daun Jabon yang diambil padapukul 04.00 WIB

Umur (tahun) Ulangan Luas Daun (cm2)

<1

1 1606,232 1568,833 1543,904 2354,295 2759,48

>1 – 2

1 1760,002 2516,363 1323,644 1857,665 1583,38

>2 – 3

1 1506,492 1313,253 1793,254 1760,005 2809,35

>3 – 4

1 1722,602 1664,423 1851,434 2175,585 1882,60

>4 – 5

1 1720,522 1751,693 1624,944 1930,395 1892,99

34

Lampiran 2.Data luas Daun dalam 30 gram daun Jabon yang diambil padapukul 11.00 WIB

Umur (Tahun) Ulangan Luas Daun (cm2)

< 1

1 1710,132 1749,613 1629,094 2200,525 2250,39

>1 – 2

1 1473,252 1585,453 1388,054 1745,455 1730,91

>2 – 3

1 1639,482 1541,823 1487,794 2335,585 1988,57

>3 – 4

1 1437,922 1776,623 1697,664 1714,295 1730,91

>4 – 5

1 1726,752 1755,843 1629,094 1942,865 1895,06

35

Lampiran 3. Data Persentase Dan Massa Karbohidrat Untuk Setiap UlanganPada Pukul 04.00 dan 11.00

UmurJabon

(tahun)Ulangan

Persentasekarbohidrat

Massa Karbohidrat

04.00WIB

11.00WIB

04.00 WIB 11.00 WIB

< 1 1 51,96 64,21 15,59 19,262 54,41 66,42 16,32 19,923 69,6 76,95 20,88 23,094 48,03 51,47 14,41 15,445 45, 34 48,52 13,6 14,56

>1 – 21 38,23 45,58 11,47 13,682 69,6 77,44 20,88 23,233 48,03 54,16 14,41 16,254 50,73 52,69 15,22 15,815 48,28 55,63 14,48 16,69

>2 – 3 1 46,81 56,61 14,04 16,982 32,59 62,25 09,78 18,673 56,86 67,4 17,06 20,224 38,48 57,84 11,54 17,355 39,7 53,67 11,91 16,1

>3 – 4 1 38,72 48,77 11,62 14,632 52,2 62 15,66 18,63 33,08 51,22 09,93 15,374 59,8 69,36 17,94 20,815 58,33 70,34 17,56 21,1

>4 - 5

1 40,93 52,94 12,28 15,882 57,84 71,84 17,35 21,543 41,42 56,12 12,43 16,844 51,22 69,85 15,37 20,965 50,98 70,26 15,29 22,28

36

Lampiran 4. Data Massa Karbondioksida Untuk Setiap Ulangan Pada Pukul04.00 dan 11.00

Umur (Tahun)Ulangan Massa Karbondioksida (CO2) (g)

04.00 WIB 11.00 WIB

< 1

1 22,87 28,252 23,94 29,223 30,62 33,874 21,13 22,655 19,95 21,35

>1 – 2

1 16,82 20,062 30,62 34,073 21,13 23,834 22,32 23,195 21,24 24,48

>2 – 3

1 20,59 24,902 14,34 27,383 25,02 29,664 16,93 25,455 17,47 23,61

>3 – 4

1 17,04 21,462 22,97 27,283 14,56 22,544 26,31 30,525 25,75 30,95

>4 – 5

1 18,01 23,292 25,45 31,593 18,23 24,704 22,54 30,745 22,43 32,68

37

Lampiran 5.Daya Serap CO2 per Luas Daun ( x 10-4 g/cm³)

Umur (Tahun) UlanganDaya Serap CO2 per Luas Daun ( x 10-4g/cm³)

04.00 WIB 11.00 WIB

< 1

1 142.35 165.182 152.57 166.993 198.36 207.884 89.77 102.915 72.28 94.89

>1 – 2

1 95.58 136.192 121.70 214.903 159.67 171.704 120.17 132.855 134.13 141.42

>2 – 3

1 136.69 151.902 109.23 177.603 139.53 199.334 96.17 108.955 62.18 118.75

>3 – 4

1 98.94 149.222 137.99 153.553 78.66 132.794 120.94 178.045 136.80 178.79

>4 – 5

1 104.68 134.882 145.27 179.923 112.19 151.614 116.78 158.235 118.47 172.43

38

Lampiran 6. Jumlah dan Luas Daun per Pohon

Umur (Tahun) UlanganJumlah Daunper Pohon

(Helai)

Luas Daun perPohon (cm²)

Luas Rata-rataper Helai Daun

(cm2)

< 1

1 137 227170,91 552,732 90 149329,87 553,073 80 126919,48 420,234 94 214075,84 661,045 111 278047,79 834,98

>1 – 2

1 198 320091,43 465,542 252 516829,09 338,293 270 366077,92 469,714 200 360311,69 329,355 539 893200 371,01

>2 – 3

1 308 484480 324,942 521 743744,42 292,643 276 452783,38 472,124 267 546760,52 292,545 204 489388,05 306,18

>3 – 4

1 720 1137787,01 302,782 920 1582877,92 266,943 539 956480 324,054 669 790522,6 348,765 998 1924192,21 327,38

>4 – 5

1 1930 1001142,86 387,742 1992 1280772,99 321,493 890 1263106,49 366,134 1855 162021,82 322,775 1132 208045,71 315,67