PERSAMAAN ALOMETRIK UNTUK PENDUGAAN BIOMASSA … · Sebanyak 25 pohon contoh jenis ... biomassa...
Transcript of PERSAMAAN ALOMETRIK UNTUK PENDUGAAN BIOMASSA … · Sebanyak 25 pohon contoh jenis ... biomassa...
PERSAMAAN ALOMETRIK UNTUK
PENDUGAAN BIOMASSA KAYU DI ATAS
PERMUKAAN TANAH PADA POHON BERDIRI JENIS
PINUS (Pinus merkusii) DI KPH LAWU DS
ZADHI SYAHRI SYA’BANI
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Persamaan Alometrik
untuk Pendugaan Biomassa Kayu di Atas Permukaan Tanah pada Pohon Berdiri
Jenis Pinus (Pinus merkusii) di KPH Lawu Ds adalah benar karya saya dengan
arahan dari dosen 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 2017
Zadhi Syahri Sya’bani
NIM E14120066
ABSTRAK
ZADHI SYAHRI SYA’BANI. Persamaan Alometrik untuk Pendugaan Biomassa
Kayu di Atas Permukaan Tanah pada Pohon Berdiri Jenis Pinus (Pinus merkusii)
di KPH Lawu Ds. Dibimbing oleh ENDANG SUHENDANG.
Alometrik biomassa kayu merupakan metode yang efektif dan efisien untuk
menghitung kandungan biomassa kayu. Tujuan penelitian ini adalah untuk
menghitung kandungan biomassa kayu di atas permukaan tanah tidak termasuk
banir pada pohon berdiri jenis Pinus merkusii. Sebanyak 25 pohon contoh jenis
Pinus merkusii dengan diameter 28–46.8 cm ditebang untuk mengetahui kandungan
biomassa kayu di atas permukaan tanah yang dibagi menjadi beberapa bagian yaitu
batang, cabang dan ranting. Hasil penelitian menunjukan bertambah besarnya
diameter diikuti dengan bertambahnya kandungan biomassa kayu. Total biomassa
kayu terbesar terdapat pada kelas diameter 45–54 cm sebesar 925.47±168.27
kg/pohon sedangkan kandungan terkecil terdapat pada kelas diameter 25–34 cm
sebesar 428.33±70.20 kg/pohon. Model alometrik biomassa kayu terpilih yang
dihasilkan dari penelitian ini yaitu B = 0.066069 D2.51.
Kata kunci: Alometrik biomassa kayu, permukaan tanah, pinus
ABSTRACT
ZADHI SYAHRI SYA’BANI. Allometric equation for estimation of Wood
Biomass Above Ground Level on Tree Stand Type Pine (Pinus merkusii) in KPH
Lawu Ds. Supervised by ENDANG SUHENDANG.
Allometric woody biomass is an effective and efficient method to calculate
the content of woody biomass. The purpose of this study was to quantify the content
of woody biomass above ground level excluding the buttresses on a standing tree
pine types. A total of 25 examples of the kind pine tree with a diameter of 28–46.8
cm cut to determine the content of woody biomass above ground is divided into
several parts, namely the trunk, branches and twigs. The research shows get bigger
diameter followed by increasing the content of woody biomass. The wood biomass
content in diameter class 45–54 cm contained 925.47±168.27 kg/tree while the
smallest content in diameter class 25–34 cm contained 428.33±70.20 kg/tree.
Model alometrik selected woody biomass resulting from this research that B =
0.066069 D2.51.
Keywords: allometric of wood biomass, above ground, pine
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Manajemen Hutan
PERSAMAAN ALOMETRIK UNTUK
PENDUGAAN BIOMASSA KAYU DI ATAS
PERMUKAAN TANAH PADA POHON BERDIRI JENIS
PINUS (Pinus merkusii) DI KPH LAWU DS
DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2017
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang
dilaksanakan sejak bulan Agustus 2016 ini berjudul Persamaan Alometrik untuk
Pendugaan Biomassa Kayu di Atas Permukaan Tanah pada Pohon Berdiri Jenis
Pinus (Pinus merkusii) di KPH Lawu Ds.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Prof Dr Ir Endang Suhendang,
MS selaku pembimbing yang telah memberikan ilmu, saran, dan bimbingan dengan
ikhlas dan penuh kesabaran.. Di samping itu, terima kasih penulis sampaikan
kepada Bapak Ir Yahya Amin, MP selaku Sekertaris Divisi Regional Jawa Timur
yang telah membantu proses perizinan penelitian. Terima kasih penulis sampaikan
kepada Bapak Ir Nanang Sugiarto, MSi selaku Administratur KPH Lawu Ds serta
seluruh staff Perum Perhutani KPH Lawu Ds yang telah membantu dalam
pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga diucapkan kepada papa, mama,
serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Tidak lupa terima kasih
penulis sampaikan kepada keluarga besar Manajemen Hutan 49 yang telah
memberikan dukungannya dalam proses penyusunan skripsi.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2017
Zadhi Syahri Sya’bani
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat Penelitian 2
Alat dan Bahan 2
Prosedur Penelitian 2
Analisis Data 4
Biomass Expansion Factor (BEF) 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Kondisi Umum Lokasi Penelitian 6
Kerapatan kayu dan Kadar Air Kayu 6
Biomassa Kayu 8
Hubungan antar Peubah 9
Alometrik Biomassa Kayu 10
Biomass Expansion Factor (BEF) 11
SIMPULAN DAN SARAN 12
Simpulan 12
Saran 13
DAFTAR PUSTAKA 13
RIWAYAT HIDUP 16
DAFTAR TABEL
1 Kerapatan kayu rata-rata pada setiap kelas diameter 7 2 Kadar air rata-rata pada setiap kelas diameter 7 3 Biomassa kayu pada setiap kelas diameter 8
4 Korelasi peubah tak bebas dan peubah bebas 9 5 Alometrik biomassa kayu pohon Pinus merkusii 10
DAFTAR GAMBAR
1 Total biomassa kayu pada setiap kelas diameter 8 2 Diagram pencar peubah tak bebas dan peubah bebas 10 3 Alometrik biomassa kayu hasil penelitian 11
4 Hubungan antara BEF (Biomass Expansion Factor) dengan diameter 12
DAFTAR LAMPIRAN
1 Nilai kadar air dan berat jenis dari 25 pohon contoh 14
2 Nilai biomassa kayu dari 25 pohon contoh 15
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Hutan adalah suatu kesatuan ekosistem berupa hamparan lahan berisi sumber
daya alam hayati yang didominasi pepohonan dalam persekutuan alam
lingkungannya, yang satu dengan lainnya tidak dapat dipisahkan. Hutan memiliki
fungsi ekologi, ekonomi dan sosial. Selain fungsi tersebut hutan juga memiliki
fungsi menyerap dan menjadi sumber emisi karbondioksida (CO2).
Salah satu contoh dampak negatif dari emisi ialah perubahan pemanasan
global. Menurut Brown (1999) kegiatan kehutanan yang dapat mengurangi
pemanasan global atau menurunkan emisi karbon dapat dikelompokkan kedalam
tiga cara yaitu: (1) Carbon Conservation yaitu pengendalian karbon dengan cara
mengkonservasi cadangan/stok karbon yang sudah ada di vegetasi hutan dan tanah;
(2) Carbon Sequestration yaitu meningkatkan jumlah penyerapan karbon yaitu
dengan cara menambah simpanan karbon di vegetasi, bahan organik mati atau
memperpanjang masa penggunaan kayu; dan (3) Carbon Substitution yaitu
pengolahan biomassa untuk menggunakan produk yang dapat diperbaharui (energi
biomassa).
Pada tegakan hutan, karbon dapat diduga melalui biomassa. Brown (1997)
menyatakan bahwa hampir 50% dari biomassa hutan tersusun atas karbon.
Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan menyerap CO2 dari atmosfer dan
mengubah senyawa tersebut menjadi bahan organik melalui proses fotosintesis
(Whitmore 1985).
Pendugaan biomassa dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan
tanpa pemanenan (non destructive) ataupun dengan pemanenan (destructive).
Menurut Ketterings et al (2001) metode paling akurat dalam pendugaan
biomassa ialah melalui pendekatan pemanenan (destructive) yaitu dengan
menebang pohon-pohon dan menimbang bagian-bagian pohon tersebut secara
keseluruhan.
Masih sedikitnya penelitian mengenai biomassa hutan di Perhutani Divisi
Regional Jawa Timur, khususnya di KPH Lawu Ds maka diperlukan penelitian-
penelitian untuk mendorong kemajuan informasi mengenai kandungan biomassa
hutan. KPH Lawu Ds termasuk dalam kelas perusahaan pinus dimana pohon pinus
menjadi komoditi utamanya. Oleh sebab itu dipilih penelitian dengan judul
persamaan alometrik untuk pendugaan biomassa kayu di atas permukaan tanah
pada pohon berdiri jenis Pinus merkusii di KPH Lawu Ds.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan untuk menghitung kandungan biomassa kayu di atas
permukaan tanah tidak termasuk banir pada pohon berdiri jenis Pinus merkusii.
2
Manfaat Penelitian
Penelitian diharapkan dapat memberikan informasi tentang kandungan
biomassa kayu yang tersimpan di atas permukaan tanah pada pohon berdiri jenis
Pinus merkusii, selain itu penelitian juga diharapkan dapat mempermudah Perum
Perhutani KPH Lawu Ds untuk menghitung kandungan biomassa kayu di atas
permukaan tanah pada pohon berdiri jenis Pinus merkusii dengan menggunakan
persamaan alometrik biomassa kayu dari hasil penelitian.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan bulan
September 2016, bertempat di Perum Perhutani KPH Lawu Ds, Divisi Regional
Jawa Timur. Pada petak 43A2, BKPH Ponorogo Timur, RPH Cepoko, Bagian
Hutan Pacitan.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pita ukur (30
meter), meteran jahit, gergaji mesin (chainsaw), gergaji, timbangan gantung lapang
(skala 50 kg), Trashbag/ karung, plastik ukuran 5 kg dan 1 kg, kalkulator, alat tulis,
papan jalan, spidol permanen, label, laptop, Minitab 16, Microsoft Excel, dan
Microsoft Word.
Prosedur Penelitian
Ada dua jenis data yang dikumpulkan dalam penelitian ini yaitu data primer
dan data sekunder. Terdapat dua tahapan dalam pengumpulan data primer
penelitian. Tahap pertama pengambilan data lapang dan tahap kedua pengujian
sampel di Laboraturium Kimia Hasil Hutan dan Teknologi Peningkatan Mutu Kayu.
Sedangkan data sekunder diperoleh dari dokumen, arsip, laporan dari instansi dan
pihak-pihak yang terkait dengan peneltian ini. Seperti data kondisi umum lokasi
penelitian.
Pohon contoh yang digunakan dalam penelitian ini berjumlah 25 pohon
yaitu jenis Pinus merkusii tahun tanam 1973 (KU IX). Pemilihan pohon contoh
dilakukan secara purposive sampling dimana dicari pohon dengan kondisi sehat dan
normal dengan pendugaan biomassa menggunakan metode pemanenan
(destructive). Dimensi tinggi total dan tinggi bebas cabang diukur setelah pohon
rebah dengan menggunakan pita ukur. Pengelompokan bagian pohon contoh dibagi
menjadi batang utama, cabang dan ranting. Batang utama merupakan bagian
pangkal sampai ujung batang berdiameter 10 cm (tinggi kayu tebal), sedangkan
3
cabang besar merupakan cabang dengan diameter > 10 cm, cabang sedang > 7.5 cm
dan cabang kecil > 5 cm. Ranting merupakan keseluruhan ranting pada pohon dan
bagian cabang yang diameternya < 5 cm. Alat yang digunakan untuk memisahkan
bagian-bagian tersebut adalah chainsaw, gergaji, dan parang.
Volume batang diperoleh dengan mengukur diameter pangkal dan ujung
batang setiap panjang segmen ± 2.1 m dengan menggunakan pita ukur, sedangkan
pada bagian cabang digunakan panjang segmen ± 2 m. Volume tunggak diperoleh
dengan mengukur diameter pangkal, diameter ujung dan tinggi tunggak pohon di
atas permukaan tanah. Volume batang dan cabang pada setiap seksi pohon dihitung
menggunakan rumus Brereton:
V = (( π
4 ) x (
Dp + Du
2)
2
) x L
Keterangan:
V = Volume (m3) Du = Diameter ujung (m) π = 3.14
Dp = Diameter pangkal (m) L = Panjang seksi (m)
Penimbangan berat basah ranting menggunakan alat timbangan dengan
skala 50 kg. Pengambilan sampel uji pada pohon meliputi bagian batang, cabang
dan ranting. Pengambilan sampel uji batang diambil pada bagian pangkal dan ujung
sedangkan pada bagian cabang diambil pada bagian cabang berukuran besar,
sedang dan kecil dengan potongan melintang setebal ± 5 cm. Sampel uji pada
bagian batang dan cabang diambil menyerupai bentuk dadu dengan ukuran 2 cm x
2 cm x 2 cm (British 1957). Sampel uji batang dan cabang diambil pada bagian
empulur. Sampel uji pada bagian ranting diambil dengan berat ± 250 gram. Jumlah
sampel uji pada satu pohon contoh berjumlah 5 sampel dengan total 25 pohon
contoh maka total sampel uji keseluruhan berjumlah 125 sampel. Sampel tersebut
dikemas dengan kertas koran dan plastik bening untuk menjaga kondisi sampel
sebelum dilakukan pengujian di laboraturium.
Langkah pertama yang dilakukan dalam dalam pengujian kerapatan kayu
adalah menimbang berat basah sampel uji dengan menggunakan timbangan digital.
Langkah selanjutnya sampel uji dicelupkan ke dalam parafin, lalu dimasukkan ke
gelas ukur yang berisi air dengan bantuan jarum yang ditusuk ke sempel uji sampai
sampel uji berada di bawah permukaan air. Berdasarkan hukum Archimedes
volume sampel adalah besarnya volume air yang dipindahkan oleh sampel uji.
Semua sampel uji dikeringkan kedalam oven tanur listrik dengan suhu 103±2 °C
sampai konstan. Sampel uji yang sudah mencapai berat kering tanur (BKT)
langsung diletakkan kedalam desikator selama 10-15 menit agar suhu sampel uji
stabil. Rasio antara berat kering tanur sampel dengan volume sampel akan
menghasilkan kerapatan kayu sampel dengan satuan g/cm3 (Brown 1997).
Pengujian kadar air sampel dilakukan dengan cara menimbang berat basah
sampel uji lalu mengeringkan berat basah sampel uji dari lapangan kedalam oven
tanur listrik dengan suhu 103±2 °C sampai konstan. Perhitungan kadar air
digunakan persamaan menurut (Bowyer et al 2003):
4
KA = BB − BKT
BKT x 100 %
Keterangan:
KA = Kadar air (%) BKT = Berat kering contoh (g)
BB = Berat basah contoh (g)
Biomassa atau berat kering pada bagian batang dan cabang diperoleh dari
perkalian antara volume bagian pohon dengan pendekatan kerapatan kayu sampel.
Dimana rumus kerapatan kayu sendiri diperoleh melalui pendekatan (Brown 1997):
𝜌 = BK
V
Keterangan:
𝜌 = Kerapatan Kayu V = Volume dalam keadaan basah (cm3)
BK = Berat kering (g)
Pada bagian ranting biomassa atau berat kering diperoleh melalui
pendekatan menurut (Bowyer et al 2003):
BKT = BB
1 + [KA
100]
Keterangan:
KA = Kadar air (%) BB = Berat basah (kg)
BKT = Berat kering (kg)
Analisis Data
Pembuatan model menggunakan bantuan software minitab 16. Model persamaan
yang digunakan adalah :
a. Model penduga biomassa yang hanya terdiri dari satu peubah saja:
B = aDb
b. Model penduga biomassa yang terdiri dari dua peubah bebas:
B = aDb1Hb2
c. Model penduga biomassa yang terdiri dari dua peubah bebas:
B = aDb1Hbb2
Keterangan:
B = Biomassa (kg)
D = Diameter pohon (cm)
H = Tinggi pohon (m)
Hb = Tinggi bebas cabang (m)
a dan b = Konstanta
Perhitungan simpangan baku (s)
Simpangan baku adalah ukuran besarnya penyimpangan nilai dugaan
terhadap nilai aktual (sebenarnya). Dalam uji statistik dibandingkan beberapa
5
persamaan sehingga diperoleh nilai simpangan baku terkecil yang menunjukkan
bahwa nilai dugaan berdasarkan persamaan yang disusun mendekati nilai aktual.
Dengan kata lain, semakin kecil nilai simpangan baku maka semakin tepat nilai
dugaan yang diperoleh. Nilai S ditentukan dengan rumus:
S = √∑(Ya − Yi)2
(n − p)
Keterangan:
S = Simpangan baku
(n-p) = Derajat bebas sisa
Ya = Nilai biomassa sesungguhnya
Yi = Nilai biomassa dugaan
Perhitungan koefisien determinasi (R2)
Koefisien determinasi adalah nilai yang mencerminkan seberapa besar
keragaman tak bebas Y dapat dijelaskan oleh suatu peubah bebas X. Nilai R2
dinyatakan dalam bentuk persen (%) yang berkisar antara 0% hingga 100%.
Semakin tinggi nilai R2, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi
keragaman peubah tak bebas Y dapat dijelaskan oleh peubah bebas X. Nilai R2
ditentukan dengan rumus:
R2 =( JK karena regresi)
( JK total, terkoreksi untuk rataan Y)
Keterangan:
R2 = Koefisien determinasi
JK = Jumlah kuadrat
Perhitungan koefisiensi determinasi yang disesuaikan (R2 adjusted)
Koefisiensi determinasi yang disesuaikan adalah nilai koefisien determinasi
yang disesuaikan terhadap derajat bebas jumlah kuadrat sisa (JKS) dan jumlah
kuadrat total terkoreksi (JKTT). Karena statistik pada R2 adjusted sama dengan R2.
Semakin tinggi R2 adjusted, maka semakin tinggi pula keeratan hubungan antara
peubah tak bebas Y dan peubah bebas X. Nilai R2 adjusted ditentukan dengan
rumus:
𝑅𝑎2 = 1 −𝐽𝐾𝑆(𝑛−𝑝)
𝐽𝐾𝑇𝑇(𝑛−1)
Keterangan:
Ra2 = R2 adjusted (n-p): Derajat bebas sisa
JKS = Jumlah kuadrat sisa (n-1): Derajat bebas total
JKTT = Jumlah kuadrat total terkoreksi
Hipotesis yang diuji adalah:
H0: Hubungan regresi nyata
H1: Hubungan regresi tidak nyata
Kriteria penarikan kesimpulan adalah tolak H0 jika nilai Fhitung > Ftabel.
6
Biomass Expansion Factor (BEF)
Pendekatan Biomass Expansion Factor (BEF) dapat menduga biomassa
apabila tidak tersedia alometrik. Pendugaan biomassa melalui BEF dapat diperoleh
apabila tersedia data volume dan kerapatan kayu. Persamaan yang digunakan ialah:
B = Vo x 𝜌 x BEF dengan B = total biomassa di atas permukaan tanah (kg), Vo =
Volume batang kayu tebal (m3), 𝜌 = Kerapatan kayu (kg/m3), dan BEF =
perbandingan biomassa kayu total diatas permukaan dengan biomassa batang
komersil.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Lokasi Penelitian
Perum Perhutani KPH Lawu Ds merupakan salah satu unit
pengelolaan/Kesatuan Pemangkuan Hutan di wilayah kerja Regional Jawa Timur
yang memiliki hutan seluas 52 256.40 ha. Terletak pada ketinggian 0 sampai dengan
3265 mdpl. Dimana titik ketinggian terendah terletak pada batas garis pantai Laut
Selatan sedangkan titik ketinggian tertinggi terletak pada puncak Gunung Lawu di
Hargo Dumilah. Secara astronomis KPH Lawu Ds berada pada bentang Bujur
Timur (BT) 110°58’27” – 111°48’27”, dan bentangan Lintang Selatan (LS)
07°30’00” – 08°10’00”. Sebelah Utara berbatasan dengan KPH Madiun, sebelah
Timur berbatasan dengan KPH Kediri, sebelah Barat berbatasan dengan KPH
Surakarta dan sebelah Selatan berbatasan dengan Laut Selatan. Berdasarkan
klasifikasi iklim Schimidt dan Ferguson, lokasi penelitian termasuk dalam tipe
iklim C dan D dengan curah hujan rata-rata >100 mm/bulan. Jenis pohon yang
mendominasi ialah pohon Pinus, selain itu terdapat juga jenis pohon Sengon, Kayu
putih, Mahoni, Jati, Eukaliptus, Johar, Flamboyan, Tristania, Nangka, Alpukat,
Randu, Mete.
Pengambilan data penelitian dilakukan di petak 43A2 dengan luas 7 ha, RPH
Cepoko, BKPH Ponorogo Timur. Lokasi penelitian tersebut berada pada ketinggian
770 mdpl dengan kelerengan sebesar 35%. Jenis tanah pada lokasi penelitian adalah
Latosol coklat. Pemilihan lokasi di petak tersebut dikarenakan pada waktu
penelitian hanya di lokasi tersebut proses penebangan yang sedang berjalan.
Penebangan yang dilakukan di lokasi tersebut merupakan tebangan A2 yaitu
penebangan habis yang dilaksanakan dalam jangka perusahaan berjalan.
Kerapatan kayu dan Kadar Air Kayu
Kerapatan kayu
Kerapatan kayu adalah perbandingan antara massa atau berat kayu dengan
volume kayu. Kerapatan kayu mempunyai satuan yaitu g/cm3. Kayu sebagian besar
tersusun atas sel-sel yang mati, yang terdiri atas dinding sel dan rongga sel. Tsoumis
(1991) menyatakan kerapatan dan berat jenis kayu besarnya berkisar antara 0.1
hingga 1.3. Nilai kerapatan kayu kayu ditentukan oleh ketebalan dinding sel dan
kerapatan rongga sel (void structure) yang terdapat pada kayu dalam volume
7
tertentu. Faktor lain yang mempengaruhi kerapatan kayu yaitu umur pohon, tempat
tumbuh, posisi kayu dalam batang dan kecepatan tumbuh.
Tabel 1 Kerapatan kayu rata-rata pada setiap kelas diameter
No Kelas diameter Kerapatan kayu (g/cm3)
Batang Cabang
1 25 – 34 0.51 0.55
2 35 – 44 0.57 0.58
3 45 – 54 0.55 0.60
Rata-rata 0.54 0.57
Tabel 1 menunjukan bahwa kerapatan kayu Pinus (Pinus merkusii) pada
bagian batang sebesar 0.54 g/cm3 sedangkan pada bagian cabang pada bagian
cabang sebesar 0.57 g/cm3. Hasil tersebut mendekati dengan Martawijaya (1989)
yang menyatakan bahwa kerapatan rata-rata tusam (Pinus merkusii) sebesar 0.55
g/cm3.
Kadar Air
Kayu memiliki sifat higroskopis yaitu dapat menyerap atau melepas air
menyesuaikan lingkungannya. Air yang diserap kayu dapat berupa uap air atau air
dalam bentuk cair. Pada kondisi dengan kelembaban yang tinggi kayu kering akan
menghisap atau menarik uap air, sedangkan pada kondisi kelembaban yang rendah
kayu basah akan melepaskan uap air. Kadar air merupakan banyaknya air yang
dikandung yang dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanurnya (Brown
1997).
Tabel 2 Kadar air rata-rata pada setiap kelas diameter
No Kelas diameter Kadar air (%)
Batang Cabang Ranting
1 25 – 34 70.91 65.14 59.21
2 35 – 44 60.95 61.47 66.18
3 45 – 54 54.30 48.71 27.67
Rata-rata 65.35 62.01 59.84
Tabel 2 menunjukan bahwa nilai rata-rata kadar air sebesar 59.84% hingga
65.35%. Tsoumis (1991) menyatakan besarnya kadar air dalam pohon hidup
bervariasi antara 20% hingga 300%. Kandungan kadar air bervariasi diakibatkan
beberapa faktor yaitu spesies pohon, (hardwood atau softwood), musim (kemarau
atau hujan), kondisi tempat tumbuh seperti kesuburan tanah dan persaingan.
8
Biomassa Kayu
Brown (1997) mendefinisikan biomassa sebagai jumlah dari bahan organik di
atas permukaan tanah pada tumbuhan khususnya pohon. Nilai rata-rata biomassa
kayu pada setiap bagian pohon dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3 Biomassa kayu pada setiap kelas diameter
Kelas
Diameter
Biomassa kayu (kg/pohon)
Batang (%) Cabang (%) Ranting (%) Total
25 - 34 394.59 ± 67.12 92.12 ±
17.01 21.53 ± 4.89
4.94 ±
22.71 12.21 ± 1.47
2.85 ±
12.04
428.33 ±
70.20
35 - 44 606.34 ± 82.06 92.74 ±
13.53 35.08 ± 13.29
5.37 ±
37.88 12.39 ± 1.05
1.89 ±
8.47
653.81 ±
80.75
45 - 54 868.54 ± 155.96 93.85 ±
17.95 39.89 ± 11.30
4.41 ±
28.33 17.05 ± 1.01
1.84 ±
5.92
925.47 ±
168.27
Tabel 3 menunjukan bahwa rata-rata biomassa pada bagian masing-masing
pohon bervariasi. Persentase biomassa terbesar berturut-turut terdapat pada bagian
batang (92.12±17.01– 93.85±17.95%), bagian cabang (4.94±22.71 – 4.41±28.33%)
dan bagian ranting (2.85±12.04 – 1.84±5.92%). Biomassa pada bagian batang
memiliki kandungan yang paling besar dikarenakan sebagian besar hasil cadangan
fotosintesis disimpan pada bagian batang untuk pertumbuhan (Syam’ani et al 2012).
Gambar 1 Total biomassa kayu pada setiap kelas diameter
Gambar 1 menunjukan bahwa adanya hubungan positif antara pertambahan
besarnya diameter dengan jumlah biomassa kayu yang tersimpan. Hal ini sesuai
dengan Syam’ani et al (2012) yang menyatakan bahwa pertumbuhan diameter
berhubungan dengan pertambahan biomassa pohon dan jumlah karbon yang
tersimpan dalam pohon. Biomassa tumbuhan bertambah karena tumbuhan
menyerap CO2 dari atmosfer dan mengubah senyawa tersebut menjadi bahan
organik melalui proses fotosintesis (Whitmore 1985).
428.33 ± 70.20
653.81 ± 80.75
925.47 ± 168.27
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
25 - 34 35 - 44 45 - 54
Bio
mas
sa k
ayu (
kg/p
oho
n)
Kelas diameter (cm)
9
Hubungan antar Peubah
Tabel 4 Korelasi peubah tak bebas dan peubah bebas
No Biomassa Diameter Tinggi
1 Diamater 0.947
0.000*
2 Tinggi total 0.631 0.515
0.001* 0.008*
3 TBC 0.143 0.075 0.543
0.497tn 0.721tn 0.005*
Pearson Correlation * = Berbeda nyata (P<0.05)
P-Value tn = Tidak berbeda nyata (P>0.05)
Pada Tabel 4 menunjukan bahwa peubah tak bebas (biomassa) memiliki
korelasi tertinggi dengan peubah bebas (diameter) yaitu sebesar 0.947. Peubah tak
bebas (biomassa) memiliki korelasi dengan peubah bebas (tinggi) dan (tinggi bebas
cabang) berturut-turut sebesar 0.631 dan 0.143. (Young 1982) dalam (Adiriono
2009) menyatakan bahwa ukuran korelasi dinyatakan sebagai berikut:
1. 0.70 – 1.00 menunjukkan adanya tingkat hubungan yang tinggi
2. 0.04 – < 0.70 menunjukkan adanya tingkat hubungan yang substansial
3. 0.20 – < 0.40 menunjukkan adanya tingkat hubungan yang rendah
4. < 0.20 menunjukkan tidak adanya hubungan
Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa peubah tak bebas (biomassa)
memiliki hubungan yang tinggi dengan peubah bebas (diameter) dan memiliki
hubungan yang subtansial dengan peubah bebas (tinggi). Sedangkan hubungan
peubah tak bebas (biomassa) dengan peubah bebas (tinggi bebas cabang) memiliki
tingkat hubungan yang rendah dan tidak berbeda nyata. Hal ini dikarenakan peubah
bebas (tinggi bebas cabang) tidak menggambarkan dimensi tajuk dan tidak
menggambarkan tinggi dimensi batang dimana batang memiliki persentase
kandungan biomassa kayu terbesar dari seluruh bagian pohon. Hasil tersebut dapat
terlihat pada Gambar 2 bagaimana hubungan peubah tak bebas dengan peubah
bebas.
10
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
3.002.752.50
1.2
1.0
0.8
1.71.61.5 1.41.31.2
Dia
me
ter
Tin
gg
i
Biomassa
Tin
gg
i b
eb
as c
ab
an
g
Diameter Tinggi
Matrix Plot of Biomassa, Diameter, Tinggi, Tinggi bebas cabang
Gambar 2 Diagram pencar peubah tak bebas dan peubah bebas
Pada gambar matrix of plot diatas jika dibandingkan dengan ketiga peubah
bebas yaitu peubah bebas (diameter), (tinggi), dan (tinggi bebas cabang), peubah
tak bebas (biomassa) memiliki pola hubungan yang paling linear dengan peubah
bebas (diameter).
Alometrik Biomassa Kayu
Litbang Kehutanan (2012) meyatakan bahwa model alometrik adalah model
regresi yang menyatakan hubungan antara ukuran atau pertumbuhan dari salah satu
komponen individu pohon dengan keseluruhan komponen dari individu tersebut.
Model persamaan menggunakan pendekatan variabel bebas diameter (ketinggian
1.3 dari tanah), tinggi total dan tinggi bebas cabang. Namun dalam prakteknya di
lapang variabel bebas diameter yang paling umum digunakan karena pengukuran
diameter lebih mudah dan akurat dibandingkan variabel tinggi, baik tinggi total
maupun tinggi bebas cabang. Model persamaan alometrik tersebut dapat dilihat
pada tabel dibawah.
Tabel 5 Alometrik biomassa kayu pohon Pinus merkusii
No Model persamaan S P R2 adj
(%) F hit
F tabel
(99%)
1 B = 0.066069 D2.51 0.0479 0.000** 89.2 199.48 7.95
2 B = 0.039811 D2.25 H0.486 0.0418 0.000** 91.8 134.83 5.78
3 B = 0.054954 D2.5 Hb0.0986 0.0478 0.000** 89.3 100.97 5.78
Keterangan: D = Diameter (cm) H = Tinggi (m)
Hb = Tinggi bebas cabang (m) B=Biomassa (kg/pohon)
11
Tabel 5 menunjukan bahwa ketiga model memiliki F hitung > F tabel, maka
hipotesis H0 ditolak dan menerima hipotesis H1 yang menyatakan bahwa hubungan
regresi nyata. Model persamaan dengan menggunakan variabel bebas diameter dan
tinggi total (B = 0.039811 D2.25 H0.486) merupakan model terbaik dengan koefisien
determinasi tertinggi dimana (R2 adj = 91.8%), P-value terkecil (0.000) dan S
terkecil (0.0418).
Pengukuran variabel bebas tinggi total di lapang umumnya lebih sulit
dilakukan dimana kemungkinan terjadinya kesalahan cukup besar. Simon (1993)
dalam Purwitasari (2011) menyatakan ada beberapa faktor yang dapat
mengakibatkan kesalahan dalam kegiatan pengukuran tinggi pohon, yaitu:
1. Kesalahan melihat puncak pohon dikarenakan kondisi tegakan yang rapat
sehingga puncak pohon tidak terlihat
2. Pohon yang akan diukur posisinya miring atau condong. Kesalahan ini dapat
diminimumkan dengan membuat garis tegak lurus terhadap arah condong
dan melakukan pengukuran dari garis tersebut
3. Jarak antara pengukur dengan pohon tidak horizontal, biasanya terjadi pada
kondisi lapangan yang miring > 15%
4. Kesalahan dalam menentukan jarak, terjadi pada pengukuran menggunakan
haga, dimana pengukuran dilakukan pada jarak yang sudah ditentukan.
Apabila pengukuran data tinggi total pohon mengalami kesulitan dan
kekhawatiran terhadap tingkat ketepatan yang rendah serta untuk kepraktisan maka
dapat digunakan model alometrik dengan variabel bebas diameter saja. Melalui uji
nyata P dan uji F, model alometrik dengan menggunakan variabel bebas diameter
dapat menduga biomassa pohon Pinus merkusii sehingga bentuk B = 0.066069 D2.51
dapat diterapkan.
Gambar 3 Alometrik biomassa kayu hasil penelitian
Biomass Expansion Factor (BEF)
Biomass Expansion Factor (BEF) didefinisikan sebagai perbandingan
antara berat kering total dengan berat kering batang komersial. Penggunaan BEF
0
500
1000
1500
2000
2500
0 10 20 30 40 50 60 70
Bio
mas
sa k
ayu (
kg/p
oho
n)
Diameter (cm)
B = 0.039811 D2.55 H0.486
B = 0.066069 D2.51
B = 0.054954 D2.5 Hb0.0986
12
dilakukan apabila tidak terdapat persamaan alometrik tetapi hanya terdapat data
volume dan kerapatan kayu.
45403530
1.225
1.200
1.175
1.150
1.125
1.100
1.075
1.050
Diameter
BEF
1.08
Scatterplot of BEF vs Diameter
Gambar 4 Hubungan antara BEF (Biomass Expansion Factor) dengan diameter
Nilai BEF dari 25 pohon contoh bervariasi mulai 1.04 sampai dengan 1.21.
Gambar 4 menunjukan tidak adanya hubungan antara nilai BEF dengan diameter.
Hal ini disebabkan keberagaman volume tajuk dari setiap pohon contoh. Secara
keseluruhuan nilai rata-rata BEF dari 25 pohon contoh Pinus merkusii sebesar 1.08.
Litbang Kehutanan (2012) yang menyatakan BEF untuk Pinus merkusii di
Indonesia sebesar 1.31. Hasil penelitian menunjukan nilai BEF lebih rendah dari
nilai BEF menurut Litbang Kehutanan. Hal ini dikarenakan tajuk pohon di lokasi
penelitian berukuran kecil dan penelitian ini menggunakan biomassa kayu, tidak
termasuk biomassa daun.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Biomassa kayu pohon berdiri Pinus merkusii di KPH Lawu Ds kelas
diameter 25–34 cm pada bagian batang sebesar 394.59±67.12 (92.12±17.01%)
kg/pohon, pada bagian cabang sebesar 21.53 ± 4.89 kg/pohon (4.94±22.71%), pada
bagian ranting sebesar 12.21±1.47 kg/pohon (2.85±12.04%), kelas diameter 35–44
cm pada bagian batang sebesar 606.34±82.06 kg/pohon (92.74±13.53%), pada
bagian cabang sebesar 35.08±13.29 kg/pohon (5.37±37.88%), pada bagian ranting
sebesar 12.39±1.05 kg/pohon (1.89±8.47%), kelas diameter 44–54 cm pada bagian
batang sebesar 868.54±155.96 kg/pohon (93.85±17.95%), pada bagian cabang
sebesar kg/pohon 39.89±11.30 (4.41±28.33%), pada bagian ranting sebesar
17.05±1.01 kg/pohon (1.84±5.92%). Model alometrik terpilih yang dihasilkan dari
penelitian ini untuk menghitung biomassa kayu pada pohon berdiri Pinus merkusii
di KPH Lawu Ds yaitu B = 0.066069 D2.51.
13
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan jangkauan kelas diameter yang
lebih lebar, jumlah pohon contoh yang lebih banyak dan pengambilan data contoh
yang lebih menyebar.
DAFTAR PUSTAKA
Adiriono T. 2009. Pengukuran Kandungan Karbon (Carbon Stock) dengan
Metode Karbonasi pada Hutan Tanaman Jenis Acacia crassicarpa [tesis].
Yogyakarta : Universitas Gadjah Mada
Bowyer JL, Shumulsky R, Haygreen JG. 2003. Forest Product and Wood Science :
An Introduction Fourth Edition. Iowa. Iowa state press. British Standards. 1957. Method of Testing Small Clear Speciments of Timber. BS-
373:1957. British Standard House, Decorporated by Royal Charter. London.
Brown S. 1997. Estimating Biomass Change of Tropical Forest : a primer. Rome :
FAO (Food and Agriculture Organization).
Brown S. 1999. Guidlines for Inventorying and Monitoring Carbon Offsets in
Forest-Based Projects. Winrock International 1611 N Kent St, Suite 600
Arlington, VA 22209. World Bank.
Ketterings QM, Coe R, Van Noordwijk M, Ambagau Y, Palm CA. 2001.
Reducing uncertainty in use of allomatric biomass equations prediting
above ground tree biomass in mixed secondary forest. Elsevier Science:
Journal of Forest Ecology and Management.146 : 199-209.
Litbang Kehutanan. 2012. Pedoman Penggunaan Model Alometrik Untuk
Pendugaan Biomassa Dan Stok Karbon Hutan Di Indonesia. Peraturan
Kepala Badan Penelitian Dan Pengembangan Kehutanan, Nomor:
P.01/VIII-P3KR/2012.
Martawijaya A, Kartasujana I, Mandang YI, Prawira SA, Kadir K. 1989. Atlas Kayu
Indonesia Jilid II. Bogor : Balai Penelitian hasil Hutan, Badan Penelitian
dan Pengembangan Pertanian, 1981-2013.
Purwitasari H. 2011. Model Persamaan Alometrik Biomassa Dan Massa Karbon
Pohon Akasia Mangium (Acacia Mangium Willd.) [skripsi]. Bogor :
Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Syam’ani, Agustina AR, Susilawati, Nugroho Y. 2012. Cadangan karbon di atas
permukaan tanah pada berbagai sistem penutupan lahan di sub-sub das
amandit. Jurnal Hutan Tropis. 13(2): 148-158.
Tsoumis G. 1991. Science and Technology of Wood Structure, Properties,
Utilizatin. Van Nostrand Reinhold New York.
Whitmore, T.C. 1985. Topical Rain Forest of The Far East. New York : Oxford
University Press.
14
Lampiran 1 Nilai kadar air dan berat jenis dari 25 pohon contoh
Pohon Diameter (cm) Kadar Air (%) Berat Jenis
Batang Cabang Ranting Batang Cabang
1 30.9 63.79 56.00 64.93 0.53 0.57
2 31.8 105.79 50.35 43.26 0.46 0.55
3 34.1 47.48 52.88 90.82 0.55 0.58
4 32.5 81.58 52.23 71.58 0.49 0.55
5 32.8 62.75 81.10 26.52 0.57 0.51
6 39.8 41.24 59.79 69.17 0.63 0.58
7 36.6 44.56 57.06 72.04 0.62 0.59
8 38.2 51.26 50.51 74.11 0.59 0.57
9 38.9 52.24 67.05 63.37 0.62 0.58
10 35.0 52.99 52.29 39.93 0.58 0.59
11 43.9 51.57 55.76 78.63 0.65 0.61
12 46.8 50.55 50.81 29.97 0.49 0.62
13 34.7 55.72 68.77 26.11 0.50 0.54
14 34.7 43.59 110.09 57.10 0.61 0.51
15 35.7 85.26 93.22 32.29 0.45 0.49
16 40.4 82.76 77.79 63.86 0.51 0.56
17 38.5 58.26 56.14 83.19 0.62 0.58
18 45.2 58.06 46.60 25.37 0.61 0.59
19 31.8 89.30 59.96 49.22 0.47 0.53
20 34.1 77.85 64.14 43.54 0.45 0.60
21 40.4 87.66 52.30 36.50 0.50 0.58
22 38.5 60.03 62.54 110.86 0.56 0.58
23 28.0 73.66 61.25 105.91 0.51 0.60
24 30.9 92.09 58.45 67.40 0.47 0.51
25 35.7 63.62 53.15 70.22 0.51 0.63
15
Lampiran 2 Nilai biomassa kayu dari 25 pohon contoh
Kelas
diameter
Batang
(kg/pohon) %
Cabang
(kg/pohon) %
Ranting
(kg/pohon) % Total (kg/pohon)
25 - 34 221.23 88.59 19.75 7.91 8.74 3.50 249.72
342.14 92.48 16.89 4.57 10.91 2.95 369.94
347.91 92.71 14.11 3.76 13.26 3.53 375.28
587.28 92.23 39.24 6.16 10.22 1.60 636.74
391.43 93.22 16.83 4.01 11.66 2.78 419.91
472.68 93.68 16.05 3.18 15.81 3.13 504.54
432.10 91.89 22.29 4.74 15.86 3.37 470.25
485.47 94.21 18.09 3.51 11.78 2.29 515.33
363.61 89.80 28.59 7.06 12.73 3.14 404.93
406.35 91.42 25.58 5.75 12.54 2.82 444.46
290.41 90.59 19.40 6.05 10.75 3.35 320.56
X 394.60 91.89 21.53 5.15 12.21 2.95 428.33
S2x 9983.87 52.88 4.80 10918.80
SX 30.13 2.19 0.66 31.51
X ± t(10).SX 394.59 ± 67.12
92.12
±
17.01
21.53 ± 4.89
4.94
±
22.71
12.21 ± 1.47
2.85
±
12.04
428.33 ± 70.20
35 - 44 696.38 95.70 19.19 2.64 12.12 1.67 727.69
597.42 94.65 22.69 3.60 11.04 1.75 631.15
603.32 95.23 19.00 3.00 11.20 1.77 633.51
638.88 95.26 19.54 2.91 12.24 1.83 670.66
488.03 94.15 16.72 3.23 13.58 2.62 518.33
417.15 91.28 25.88 5.66 13.98 3.06 457.02
636.03 93.11 35.64 5.22 11.46 1.68 683.13
590.84 93.89 29.46 4.68 9.01 1.43 629.31
463.14 82.58 84.16 15.01 13.51 2.41 560.81
924.54 95.09 35.40 3.64 12.32 1.27 972.26
582.39 88.32 64.17 9.73 12.82 1.94 659.37
637.92 90.81 49.14 7.00 15.38 2.19 702.45
X 606.34 92.51 35.08 5.53 12.39 1.97 653.81
S2x 16681.35 2.72 37.28 16151.31
SX 37.28 6.04 0.48 36.69
X ± t(11).SX 606.34 ± 82.06
92.74
±
13.53
35.08 ± 13.29
5.37
±
37.88
12.39 ± 1.05
1.89
±
8.47
653.81 ± 80.75
44 - 54 790.56 93.96 34.23 4.07 16.54 1.97 841.34
946.52 93.75 45.54 4.51 17.55 1.74 1009.61
X 868.54 93.86 39.89 4.29 17.05 1.85 925.47
S2x 12162.03 63.89 0.51 14157.78
SX 77.98 5.65 0.50 84.14
X ± t(1).SX 868.54 ± 155.96
93.85
±
17.95
39.89 ± 11.30
4.41
±
28.33
17.05 ± 1.01
1.84
±
5.92
925.47 ± 168.27
16
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 22 Januari 1994. Penulis
merupakan anak ke 2 dari 3 bersaudara dari pasangan Bapak Zainuddin, S.Pd dan
Ibu Nasuroh. Pendidikan formal penulis dimulai di SD Negeri 04 Kebon Jeruk
(2000-2006), kemudian penulis melanjutkan ke SMP Negeri 134 Jakarta (2006-
2009), dan SMA Negeri 112 Jakarta (2009-20012). Penulis diterima di Perguruan
Tinggi Negeri melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB yaitu pada mayor
Depertemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Selama masa perkuliahan, penulis merupakan anggota organisasi Himpunan
Profesi Forest Management Students Club (FMSC) di IPB. Penulis juga melakukan
beberapa kegiatan praktek guna mendukung pengetahuan dan keterampilan penulis
yaitu Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) di jalur hutan pantai Kamojang
dan Sancang Barat, Garut, Jawa Barat pada tahun 2014, Praktek Pengelolaan Hutan
(P2H) di Hutan Pendidikan Gunung Walat Jawa Barat pada tahun 2015, dan Praktek
Kerja Lapang di Perum Perhutani KPH Lawu Ds, Divisi Regional Jawa Timur pada
bulan Februari–April 2016.
Dalam rangka menyelesaikan tugas sebagai syarat meraih gelar Sarjana
Kehutanan, penulis melaksanakan penelitian yang berjudul Persamaan Alometrik
untuk Pendugaan Biomassa Kayu di Atas Permukaan Tanah pada Pohon Berdiri
Jenis Pinus (Pinus merkusii) di KPH Lawu Ds dibimbing oleh Bapak Prof Dr Ir
Endang Suhendang, MS.