Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama...

66
51 HASIL DAN PEMBAHASAN Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan mikroskopik kayu Struktur makroskopik dan mikroskopik kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun disajikan pada Tabel 6. Tabel 6. Struktur anatomi makro dan mikro kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun No. Struktur Anatomi Uraian JUN Jati Konvensional Struktur mikro Struktur Makro Struktur mikro Struktur Makro 1. Warna - Warna kayu gubal putih abu kekuningan; terjadi perwarnaan coklat keemasan di bagian dalam dengan luasan 21,80% (Rata-rata dari bagian pangkal dan ujung, pada JUN umur 4 dan 5 th). - Warna kayu gubal putih abu kekuningan, belum ada pewarnaan. 2. Lingkar tumbuh Batas lingkar tumbuh tidak jelas (ciri 2). Akibat riap tumbuh tidak jelas dan pola pembuluh tata baur, corak menjadi kurang menarik. Namun ada corak selang-seling antara bagian yang gelap dan terang pada bidang melintang serta ada gambar yang menarik akibat pewarnaan dan mata kayu sehat pada bidang longitudinal Batas lingkar tumbuh jelas (ciri 1) Adanya riap tumbuh yang jelas dan pola pembuluh tata lingkar menjadikan kayu memiliki corak yang sangat menarik, batas bagian yang kecoklatan (kayu akhir) dan bagian yang putih (kayu awal) sangat jelas. 3. Pembuluh Porositas baur (ciri). Porositas tata lingkar (ciri 3). Pengelompokan pembuluh hampir seluruhnya soliter, terutama pada kayu akhir. Pada daerah yang diperkirakan kayu awal ditemui pembuluh yang berganda. Pengelompokan pembuluh ganda radial 2-3. Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- seling.Ukuran apperture (mulut) ceruk 3,19 μm (ciri 22 dan 24). - Ceruk antar pembuluh selang- seling (ciri 22). Ukuran mulut ceruk antar pembuluh 2,99 μm (ciri 22 dan 24). -

Transcript of Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama...

Page 1: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

51

HASIL DAN PEMBAHASAN

Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan mikroskopik kayu

Struktur makroskopik dan mikroskopik kayu JUN dan kayu jati

konvensional umur 4 dan 5 tahun disajikan pada Tabel 6.

Tabel 6. Struktur anatomi makro dan mikro kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

No. Struktur Anatomi

Uraian JUN Jati Konvensional

Struktur mikro Struktur Makro Struktur mikro Struktur Makro

1. Warna - Warna kayu gubal putih abu kekuningan; terjadi perwarnaan coklat keemasan di bagian dalam dengan luasan 21,80% (Rata-rata dari bagian pangkal dan ujung, pada JUN umur 4 dan 5 th).

- Warna kayu gubal putih abu kekuningan, belum ada pewarnaan.

2. Lingkar tumbuh

Batas lingkar tumbuh tidak jelas (ciri 2).

Akibat riap tumbuh tidak jelas dan pola pembuluh tata baur, corak menjadi kurang menarik. Namun ada corak selang-seling antara bagian yang gelap dan terang pada bidang melintang serta ada gambar yang menarik akibat pewarnaan dan mata kayu sehat pada bidang longitudinal

Batas lingkar tumbuh jelas (ciri 1)

Adanya riap tumbuh yang jelas dan pola pembuluh tata lingkar menjadikan kayu memiliki corak yang sangat menarik, batas bagian yang kecoklatan (kayu akhir) dan bagian yang putih (kayu awal) sangat jelas.

3. Pembuluh

Porositas baur (ciri).

Porositas tata lingkar (ciri 3).

Pengelompokan pembuluh hampir seluruhnya soliter, terutama pada kayu akhir. Pada daerah yang diperkirakan kayu awal ditemui pembuluh yang berganda.

Pengelompokan pembuluh ganda radial 2-3.

Bidang perforasi sederhana (ciri 13).

- Sama -

Ceruk antar pembuluh selang-seling.Ukuran apperture (mulut) ceruk 3,19 μm (ciri 22 dan 24).

- Ceruk antar pembuluh selang-seling (ciri 22). Ukuran mulut ceruk antar pembuluh 2,99 μm (ciri 22 dan 24).

-

Page 2: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

52

No. Struktur Anatomi

Uraian JUN Jati Konvensional

Struktur mikro Struktur Makro Struktur mikro Struktur Makro

Pembuluh Percerukan pembuluh dan jari-jari dengan halaman yang jelas, serupa dalam ukuran dan bentuk dengan ceruk antar pembuluh (ciri 30).

- Sama -

Pembuluh Diameter pembuluh 196,37 - 203,06 μm; frekuensi 7/mm2; panjang pembuluh 342,57- 360,94 μm (ciri 42, 47 dan 53).

Diameter pembuluh sekitar 200 μm menjadikan teksturnya kasar namun rata karena perbedaan diameter pembuluh sangat kecil.

Diameter pembuluh 113,66- 139,87 μm; frekuensi 13/mm2; panjang pembuluh 309,15- 348,21 μm (ciri 42, 47 dan 52).

Diameter pembuluh 100-140 μm menjadikan teksturnya agak kasar (sedang) dan tidak rata karena ada perbedaan diameter pembuluh pada kayu awal dan kayu akhir.

Tilosis umum dan endapan dijumpai (ciri 56 dan 58)

Tilosis umum dan endapan jarang dijumpai (ciri 56 dan 58)

4. Jaringan serat dasar

Ceruk pada serat sederhana sampai berhalaman sangat kecil; tampak terutama pada dinding radial (ciri 61)

- Sama -

Terdapat penebalan ulir pada jaringan serat dasar (ciri 64) pada JUN 5 th. Tampak pada bidang R dan T, semakin jelas pada riap tumbuh 4 dan 5.

- Penebalan ulir tidak dijumpai. Pada perbesaran 160 kali masih belum kelihatan.

-

Serat bersekat (ciri 65)

- Sama -

Dinding serat sangat tipis. Tebal dinding serat kayu awal 2,05 μm, kayu akhir 2,07 μm. Panjang serat kayu awal 1321 μm, kayu akhir 1330 μm (ciri 68 dan 72).

- Dinding serat sangat tipis. Tebal dinding serat kayu awal 2,06 μm, kayu akhir 2,10 μm. Panjang serat kayu awal 1053 μm, kayu akhir 1161 μm (ciri 68 dan 72).

-

Page 3: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

53

No. Struktur Anatomi

Uraian JUN Jati Konvensional

Struktur mikro Struktur Makro Struktur mikro Struktur Makro

5. Parenkim Parenkim aksial paratrakea jarang; panjang untai 5-8 sel per untai (ciri 78 dan 93)

- Parenkim aksial paratrakea jarang, sepihak hingga vaskisentrik; terdapat parenkim pita marginal > 3 lapis sel; panjang 5-8 sel per untai (ciri 78, 79, 84, 89 dan 93).

-

6. Jari-jari Lebar jari-jari 4-10 seri: 89,79 μm (ciri 98)

- Lebar jari-jari 1-3 dan 4-10 seri : 83,36 (ciri 97 & 98)

-

Tinggi jari-jari 766,01 μm

- Tinggi jari-jari 634,53 μm

-

Komposisi sel jari-jari dengan satu jalur sel tegak atau sel bujursangkar marginal (ciri 106). Namun ditemui juga yang homogen, seluruhnya merupakan sel baring (ciri 104).

- Sama -

Frekuensi jari-jari 5 buah/mm (ciri 115)

- Frekuensi jari-jari 8 buah/mm (ciri 115)

-

7. Ciri lain Keberadaan silika kurang jelas.

- Sama -

8. Kilap kayu - Kusam hingga agak mengkilap

- Agak mengkilap

9. Kesan raba - Licin hingga agak kesat

- Licin hingga agak kesat

10. Kekerasan - Agak keras - Agak keras hingga keras

11. Bau - Sudah ada bau khas jati (bau bahan penyamak)

- Bau khas jati tercium agak samar

12. Rata-rata lebar riap tumbuh

- 30,45 mm (tiga kali lebih lebar)

- 8,91 mm

13. Tebal kulit batang

- 4,49 mm - 3,51 mm

14. Luasan empulur (bentuk persegi)

- 59,81mm2 - 40,31mm2

15. Serat kayu - Lurus, kadang agak berpadu

- Lurus hingga agak berpadu

Page 4: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

54

Secara kualitatif, perbedaan ciri umum kayu JUN dan kayu jati

konvensional umur 4 dan 5 tahun terutama terletak pada corak, tekstur, kilap, arah

serat, kekerasan dan bau. Ciri umum mencakup ciri-ciri yang dapat diamati

langsung dengan panca indera tanpa bantuan alat-alat pembesar bayangan. Ciri ini

mudah diamati sehingga sering digunakan dalam praktik identifikasi jenis kayu di

lapangan. Hasilnya dapat tepat jika dilakukan oleh orang yang sudah

berpengalaman di lapangan dan jika jumlahnya tidak banyak, namun jika yang

dihadapi sudah ratusan jenis, maka ciri umum saja tidak dapat lagi diandalkan

(Mandang & Pandit 2002). Ciri umum kayu, atau terkadang disebut sifat kasar

kayu, merupakan ciri-ciri yang terdapat pada kayu yang sifatnya cenderung

subyektif. Dalam Pandit dan Kurniawan (2008), sifat-sifat ini apabila terdapatnya

tidak konstan pada suatu jenis tertentu maka nilainya sekunder dalam pengenalan

kayu, sebaliknya jika sifat tersebut terdapat secara konstan pada sembarang

tempat, maka nilainya menjadi penting sehingga berguna dalam pengenalan atau

identifikasi kayu.

Secara positif, kayu JUN memiliki tekstur yang lebih rata dan arah serat

yang lebih lurus dibandingkan kayu jati konvensional. Tekstur yang lebih kasar

disebabkan karena diameter porinya sekitar 200 μm, namun lebih rata karena

ukuran diameter pori lebih seragam akibat tidak ada perbedaan yang mencolok

antara diameter kayu awal dan kayu akhir. Arah serat yang lebih lurus didukung

oleh hasil penelitian pada struktur ultramikroskopiknya. Pada JUN telah terdapat

bau bahan penyamak yang lebih kuat. Hal ini kemungkinan karena bibit JUN

adalah stek pucuk yang berasal dari pohon jati terpilih yang telah tua umurnya

sehingga sifat-sifat induknya terutama sifat yang unggul langsung diwariskan

pada keturunannya dan muncul meski pohon masih berumur muda (Purwanto,

2005; Wibowo 2005b).

Corak kayu jati konvensional lebih menarik karena batas lingkar tumbuhnya

lebih jelas, dan selang-seling antara bagian yang gelap (kayu akhir) yang

berwarna kecoklatan dan bagian yang terang (kayu awal) yang berwarna putih

kekuningan juga lebih tajam. Sedangkan pada kayu JUN, batas lingkar tumbuhnya

kurang jelas karena perubahan pola distribusi pembuluh menjadi tata baur, dimana

akibatnya adalah perbedaan bagian yang gelap (abu-abu tua) dan bagian yang

Page 5: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

t

p

t

J

p

d

t

t

c

h

d

j

m

2

G

C

r

terang (puti

parenkim pi

tumbuh pada

JUN tidak

pewarnaan d

dapat memb

tangensial (

terbentuk pa

Demik

cenderung le

hal ini didu

dibandingka

jati dewasa

mendekati s

2005).

Gambar 13.

Ciri Kuantit

Ciri-ci

riap tumbuh

h abu-abu k

ta marginal

a jati juga tid

semenarik

dalam bentuk

berikan cora

(Gambar 18

ada kayu jati

kian juga p

ebih kusam

ukung oleh

an kayu jati d

a yaitu pad

ifat kayu jat

Foto mikroskonvensionatumbuh. Tammenjadi tatapada bagiandidapati (ba

tatif Kayu J

iri kuantitati

h, tebal kulit

kekuningan)

yang merup

dak ditemui

kayu jati k

k yang tidak

ak yang terli

8 dan Gam

konvension

pada kilap

dan lebih lu

hasil penel

dewasa, kay

da corak da

ti dewasa pa

skopik penamal. Foto di atmpak bahwaa baur, dan pn kayu awal jandingkan de

JUN dan Kay

if pada sifat

t dan luasan

JUN

) tidak setaj

pakan salah s

(Tabel 6 po

konvensiona

k beraturan p

ihat pada po

mbar 19), ya

nal umur yan

dan kekera

unak dibandi

litian pada

yu jati konve

an teksturny

ada sifat bau

mpang lintantas merupaka pola distribparenkim pitjati konvensengan area p

yu Jati Konv

t anatomi k

n empulur, s

N 5 th

jam kayu ja

satu indikasi

in 3 dan 5).

al (Gambar

pada kayu JU

otongan bag

ang mana

ng sama.

asan yang d

ingkan kayu

sifat fisis d

ensional lebih

ya, sedangk

dan arah se

ng kayu JUNkan potonganbusi pembulua marginal sional (panahada panah p

vensional Um

kayu yang m

serta dimens

ati konvensi

i jelasnya ba

Akibatnya,

13). Namu

UN umur 4 d

gian lintang

pewarnaan

dihasilkan,

jati konven

dan mekani

h mendekati

kan kayu J

erat (Martaw

N dan kayu jn awal dari suh pada kayuseperti yang h hitam) jugautih pada ka

Umur 4 dan 5

meliputi rata

si serat dan

Jati Kon

55

ional, serta

atas lingkar

corak kayu

un, adanya

dan 5 tahun

dan papan

ini belum

kayu JUN

nsional, dan

isnya. Bila

i sifat kayu

JUN lebih

wijaya et al.

jati etiap riap u JUN dijumpai a tidak ayu JUN).

5 tahun

a-rata lebar

pembuluh

nvensional 5 th

Page 6: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

56

kayu JUN akibat pertumbuhan yang dipercepat dibandingkan dengan kayu jati

konvensional disajikan pada Tabel 7 dan Tabel 8. Sedangkan persentase

pewarnaan dan proporsi kayu muda dijelaskan secara lebih detail pada sub bab

berikutnya.

Tabel 7. Rata-rata lebar riap tumbuh, luasan empulur dan tebal kulit kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

Kayu Lebar Riap

Tumbuh (mm)

Luasan Empulur (mm2) Tebal Kulit (mm)

JUN 30,45 59,81 4,49

Jati konvensional 8,91 40,31 2,73

Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa rata-rata riap tumbuh kayu JUN pada umur

yang sama lebih lebar, tepatnya mencapai tiga kali lipat dari riap tumbuh jati

konvensional (Gambar 14). Penyebab perbedaan lebar riap tumbuh secara

mikroskopik terutama disebabkan karena penambahan jumlah sel arah radial

(meskipun ada kendala dalam penghitungan jumlah sel arah radial secara rinci)

dan diameter pembuluh kayu JUN yang lebih besar (Tabel 8).

Gambar 14. Perbedaan lebar riap tumbuh pada kayu JUN (gambar atas) dengan

kayu jati konvensional (gambar bawah) umur 5 tahun.

JUN 5 th

Jati Konvensional 5 th

Page 7: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

57

Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa rata-rata serat (rata-rata dimensi serat kayu

awal dan kayu akhir) kayu JUN lebih panjang dibanding kayu jati konvensional,

demikian juga pada panjang sel pembuluh (Lampiran 8). Kayu JUN memiliki

panjang sel serat dan sel pembuluh berturut-turut 1326 μm dan 352 μm,

sedangkan panjang sel serat dan sel pembuluh kayu jati konvensional berturut-

turut adalah 1100 μm dan 329 μm. Dimensi yang lebih besar juga terjadi pada

diameter sel pembuluh (Lampiran 8). Diameter pembuluh kayu JUN sekitar 200

μm, dan kayu jati konvensional sekitar 127 μm.

Tabel 8. Rata-rata dimensi serat dan pembuluh kayu JUN dan kayu jati konvensional

Jenis Kayu Riap tumbuh

Serat (μm) Pembuluh (μm)

Panjang Diameter Diameter Lumen

Tebal Dinding Panjang Diameter

JUN

Kayu Awal

1 1308,51 32,18 27,82 2,18 378,67 201,43 2 1367,74 31,98 28,05 1,97 414,12 168,36 3 1294,84 32,10 28,08 2,01 308,88 217,82 4 1291,71 31,09 27,36 1,86 314,92 189,15 5 1343,62 31,66 27,15 2,26 296,23 205,09

Rata-rata 1321,28 31,80 27,69 2,05 342,57 196,37

Kayu Akhir

1 1294,23 32,59 28,82 1,89 360,08 203,262 1385,37 33,12 29,06 2,03 389,30 225,52 3 1320,11 32,16 27,81 2,18 354,40 203,084 1273,47 31,12 26,93 2,10 364,02 195,11 5 1378,43 32,69 28,38 2,15 336,90 188,33

Rata-rata 1330,32 32,34 28,20 2,07 360,94 203,06 Rata-rata kayu JUN 1325,80 32,07 27,95 2,06 351,75 199,72

Jati Konvensional

Kayu Awal

1 842,95 29,12 25,23 1,94 289,46 93,62 2 816,84 31,55 27,66 1,94 317,94 107,08 3 1143,93 31,98 27,86 2,06 339,01 121,28 4 1203,17 34,10 29,79 2,15 293,76 121,00 5 1261,03 32,78 28,43 2,18 305,58 125,31

Rata-rata 1053,58 31,91 27,80 2,06 309,15 113,66

Kayu Akhir

1 796,69 30,75 26,38 2,18 302,28 96,00 2 1128,51 32,45 28,38 2,03 362,83 135,84 3 1261,03 31,95 27,79 2,08 363,56 139,23 4 1269,27 33,97 29,82 2,07 371,80 154,62 5 1351,33 32,42 28,13 2,14 340,57 173,67

Rata-rata 1161,37 32,31 28,10 2,10 348,21 139,87 Rata-rata kayu jati konvensional 1107,47 32,11 27,95 2,08 328,68 126,76

Page 8: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

58

Secara statistik, dimensi diameter, lebar lumen dan tebal dinding serat kayu

JUN maupun jati konvensional tidak berbeda (Lampiran 8). Hipotesis di awal

bahwa pertumbuhan pohon yang dipercepat akan menghasilkan sel dengan

diameter lebih besar dan dinding sel lebih tipis tidak terbukti. Namun dari Tabel 8

dapat dilihat bahwa dinding sel serat kayu JUN lebih tipis, dan hal ini diduga akan

menyebabkan berat jenis kayu JUN lebih kecil, dengan tanpa mempertimbangkan

proporsi sel seratnya. Hal ini terbukti dari hasil penelitian pada sifat fisisnya.

Dimensi diameter sel serat JUN dan jati konvensional yang tidak berbeda semakin

menguatkan analisa di atas bahwa akibat pertumbuhan batang yang dipercepat,

pohon menghasilkan sel yang jumlahnya juga lebih banyak dibandingkan jenis

konvensionalnya.

Panjang serat merupakan salah satu ciri yang diwariskan lebih banyak

dibandingkan diameternya (Pandit 2006; Pandit & Kurniawan 2008). Telah

disebutkan di awal, menurut Brown et al. (1994) bahwa pohon yang

pertumbuhannya dipercepat akan menghasilkan sel-sel yang lebih pendek. Dalam

Pandit (2006) serta Pandit dan Kurniawan (2008) disebutkan bahwa kecepatan

tumbuh yang tinggi akan menghambat pertambahan panjang sel inisial kambium

selama tahun-tahun pertama aktifitas kambium dan menunda saat produksi sel-sel

dengan panjang maksimum. Lebih lanjut disebutkan bahwa pengurangan panjang

sel sebanding dengan kecepatan tumbuh.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa meskipun pertumbuhan JUN

dipercepat, namun ternyata panjang serat dan panjang pembuluh kayu JUN tidak

lebih pendek dibandingkan kayu jati konvensional. Hal ini kemungkinan

disebabkan karena induk pohon JUN berbeda dengan jati konvensional, dimana

induk pohon JUN telah mewariskan panjang dimensi serat dan pembuluhnya.

Selain itu, berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang serat kayu daun

lebar pada bagian yang dekat empulur berkisar antara 0,1 – 1,0 mm (Pandit 2006).

Dari Tabel 8 dapat dilihat ternyata panjang serat kayu JUN pada riap tumbuh satu

sudah di atas 1 mm yaitu sekitar 1.200-1.300 μm, dan ini setara dengan panjang

serat kayu jati dewasa. Fenomena ini menunjukkan bahwa meskipun umurnya

masih muda, namun kayu JUN yang dikembangkan dari stek pucuk sudah

menunjukkan sifat seperti kayu dewasa, dan juga akan lebih cepat mencapai tahap

Page 9: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

59

dewasa. Umur dimana tercapai panjang serat maksimum adalah berhubungan

dengan panjang umur jenis pohon yang diharapkan (Pandit 2006). Faktor ini

sangat penting untuk menentukan kapan tepatnya pohon JUN dapat dipanen.

Penelitian rutin perlu dilakukan untuk mengetahui umur optimal kayu JUN dalam

rangka usaha menurunkan daur tebang kayu jati (Anisah & Siswamartana 2005).

Riap tumbuh kayu JUN yang lebih lebar dibandingkan riap kayu jati

konvensional membawa konsekuensi pada proporsi kayu akhir JUN yang lebih

besar karena berdasarkan hasil penelitian pada jati, proporsi kayu awal relatif

konstan pada berbagai kondisi riap tumbuh (Wheeler 1987; Priya & Bath 1997,

1998 dalam Bhat & Priya 2004). Studi pada kayu jati asal Bangladesh, Burma dan

Myanmar mengindikasikan bahwa kayu yang paling kuat diperoleh dari pohon

dengan riap tumbuh 4-5 mm per tahun (Limaye 1942 dalam Bhat & Priya 2004).

Lebar riap tumbuh kayu JUN yang mencapai 7 kali lipat kemungkinan akan

menurunkan kekuatan kayunya secara drastis, namun hal ini harus dibuktikan

lebih lanjut karena hasil penelitian Bhat dan Priya (2004) pada kayu jati cepat

tumbuh menunjukkan kayu dengan riap tumbuh yang lebih lebar dapat sekaligus

memiliki kekuatan mekanik lebih besar dan lebih kecil dimana mereka

membuktikan fenomena tersebut dengan mengukur proporsi jaringan. Pada riap

tumbuh yang lebih lebar, kekuatan mekanik (MOR dan MOE) lebih besar

diperoleh saat proporsi serat lebih banyak, dan sebaliknya, kekuatan mekanik

akan lebih kecil (meskipun riap tumbuhnya lebih kecil dan pertumbuhan pohon

lebih lambat) pada kayu dengan proporsi parenkim yang lebih banyak, dimana hal

ini merupakan respon terhadap kondisi tanah yang lebih banyak mengandung

bahan-bahan organik.

Kayu JPP hasil pemuliaan kayu jati oleh Perum Perhutani semenjak tahun

1980-an (Wibowo 2005a; Siswamartana 2005) pada umur 4 dan 5 tahun

memberikan tinggi berturut-turut 8,85 m dan 9,07 m dengan diameter berturut-

turut 9,97 cm dan 10,65 cm, sehingga lebar riap tumbuhnya dapat dirata-ratakan

sebesar 24,9 mm untuk JPP umur 4 tahun dan 21,3 mm untuk JPP umur 5 tahun

(Iskak 2005). Nilai ini masih lebih kecil dibandingkan rata-rata riap tumbuh kayu

JUN. Dari parameter penambahan riap tumbuh ini, upaya untuk mempercepat

pertumbuhan pohon jati dapat dianggap cukup berhasil.

Page 10: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

60

Upaya mempercepat pertumbuhan dengan pemberian nutrisi khusus

nampaknya juga berdampak pada tebal kulit yang dihasilkan (Gambar 15). Tebal

kulit kayu JUN dua kali lebih tebal dibandingkan kulit kayu jati konvensional

(Lampiran 9). Kulit kayu (floem) berfungsi sebagai penyalur hasil fotosintesis dari

daun ke seluruh bagian pohon. Kemungkinan, semakin banyak makanan yang

diedarkan, saluran distribusi juga harus dibuat menjadi semakin besar atau

bertambah jumlahnya. Pertanyaan ini dapat dijawab dengan melakukan penelitian

lebih lanjut, bagaimana dampak pemberian nutrisi yang banyak terhadap

perubahan struktur bagian kulit. Demikian juga halnya dampak terhadap struktur

daun dan akar, sangat menarik untuk diteliti secara lebih mendalam.

Gambar 15. Kulit batang kayu JUN (gambar bawah) dengan kayu jati

konvensional (gambar atas) umur 5 tahun. Tampak bahwa kulit kayu JUN lebih kasar dibandingkan kayu jati konvensional.

Untuk luasan empulur, hasil uji statistik menunjukkan bahwa luasan

empulur kayu JUN tidak berbeda dengan kayu jati konvensional (Lampiran 9).

Luasan empulur Jati JUN 60 mm2, dan kayu jati konvensional 40 mm2. Bentuk

empulur kedua kayu sangat jelas yaitu persegi dan berwarna putih, ini merupakan

ciri khas jati yang merupakan anggota Suku Verbenaceae (Pandit & Kurniawan

2008), sehingga luasan empulur merupakan hasil perkalian rata-rata sisi panjang

dan sisi lebar (Gambar 16).

Empulur merupakan jaringan lunak yang akan mengeras saat batang tumbuh

dewasa (Krisdianto & Sumarni 2006). Hasil pengamatan pada sampel JUN umur

4 dan 5 tahun juga menunjukkan bahwa luasan empulur semakin besar pada

bagian batang yang lebih tinggi. Hal ini sejalan dengan Wilson and White (1986)

JUN 5 th

Jati Konvensional 5 th

Page 11: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

61

dalam Krisdianto dan Sumarni (2006) dimana empulur semakin membesar

diameternya searah tinggi pohon. Dari penelitian ini juga diperoleh informasi

bahwa perbedaan umur pohon (semakin tua atau semakin muda pohon) tidak

memberikan pola yang jelas pada ukuran empulur yang dimiliki.

Gambar 16. Bentuk dan ukuran empulur pada kayu jati konvensional dan kayu JUN umur 5 tahun

Selanjutnya, pada Tabel 9 disajikan data ciri kuantitatif lainnya dari kayu

JUN dan kayu jati konvensional umur 5 tahun yang meliputi frekuensi dan ukuran

jari-jari, ukuran aperture (mulut) ceruk pada pembuluh, serta frekuensi pembuluh.

Tabel 9. Rata-rata frekuensi dan ukuran jari-jari, ukuran mulut ceruk dan frekuensi pembuluh kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 5 tahun

Kayu Jari-jari Ukuran ceruk (μm)

Frekuensi Pembuluh (per mm2)

Frekuensi (per mm)

Tinggi (μm)

Lebar (μm)

JUN

5,00

766,01

89,79

3,19

7,16

Jati konvensional 7,62 634,53 83,36 2,99 12,63

Frekuensi pembuluh kayu JUN 7 buah/mm2 (tergolong sedang), lebih

sedikit dibanding kayu jati konvensional yang mencapai 13 buah/mm yaitu

tergolong banyak (Lampiran 10). Jaringan ini berfungsi menyalurkan cairan dan

sedikit hara mineral di dalam pohon. Frekuensinya yang lebih sedikit

kemungkinan disebabkan karena melimpahnya air dan makanan membuat pohon

JUN tidak perlu membuat saluran lebih banyak (walaupun pendapat ini kurang

kuat). Namun adaptasi tersebut ditunjang dengan ukuran mulut ceruk (aperture)

JUN 5 th Jati Konvensional 5 th

Page 12: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

62

pada ceruk antar pembuluh kayu JUN yang lebih lebar (meskipun secara statistik

tidak menunjukkan adanya perbedaan, Lampiran 10). Ceruk atau noktah

merupakan penghubung antar sel, kemungkinan karena arus makanan dari akar ke

daun yang berlimpah, sehingga pohon juga membutuhkan ‘pintu’ yang juga lebih

lebar. Pada Gambar 17 disajikan bentuk ceruk dan cara pengukuran mulut ceruk.

Gambar 17. Pola penyusunan ceruk selang-seling pada kayu JUN maupun jati konvensional. Cara pengukuran mulut ceruk adalah melintang pada arah tangensial (Perbesaran 200x).

Pohon juga beradaptasi dengan membuat saluran jari-jari yang lebih lebar

dan lebih tinggi, dengan frekuensi per-mm yang juga lebih sedikit, dimana hasil

uji statistik menunjukkan adanya perbedaan pada frekuensi sel jari-jari, namun

tidak demikian pada lebar jari-jari (Lampiran 10). Perbedaan pada struktur jari-jari

menjadi lebih besar (lebih tinggi) ini terkait dengan laju pertumbuhan yang lebih

cepat sehingga membutuhkan aliran makanan yang lebih lancar karena jari-jari

merupakan sarana angkutan hasil fotosintesis secara horisontal. Lebar jari-jari

berpengaruh terhadap sifat kayunya karena dapat menghambat perubahan dimensi

ke arah radial akibat perubahan lingkungan (Anisah & Siswamartana 2005).

Dengan lebar jari-jari kayu JUN dan kayu jati konvensional yang tidak berbeda

secara statistik ini dapat diduga bahwa penyusutan radial keduanya juga tidak

berbeda secara statistik, namun dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa nilai lebar jari-

jari lebih besar, sehingga meskipun secara statistik kemungkinan tidak berbeda,

tapi secara mikroskopik hal ini akan berpengaruh dimana dapat diduga,

penyusutan kayu JUN pada arah radial menjadi lebih kecil dibandingkan kayu jati

konvensional (terbukti pada hasil penelitian sifat fisis).

Page 13: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

63

Persentase Pewarnaan (Discoloured wood)

Berdasarkan pengamatan secara maskroskopik terhadap potongan melintang

kayu yang telah dihaluskan permukaannya, telah terjadi perbedaan warna pada

bagian tengah kayu JUN umur 4 dan 5 tahun dibandingkan bagian luarnya

(Gambar 18 dan Gambar 19), dimana hal ini tidak dijumpai pada potongan kayu

jati konvensional pada umur yang sama. Diprediksi bahwa pewarnaan tersebut

bukan disebabkan oleh proses ketuaan (disebut kayu teras primer), sehingga untuk

dugaan awal bagian yang berwarna lebih gelap tersebut adalah kayu teras

sekunder (Prawirohatmodjo, tanpa tahun). Dugaan ini diperkuat dengan bentuk

pewarnaan yang tidak beraturan (Gambar 18), berbeda dengan pewarnaan pada

kayu teras primer yang bentuknya teratur dan mengikuti bentuk batang pohon

tersebut (Gambar 20). Jati termasuk dalam kelompok pohon dengan kayu teras

yang terbentuk secara reguler, dimana kayu terasnya selalu berwarna/berpigmen

yang tidak hanya terdapat dalam rongga sel, namun meresap masuk dalam dinding

sel-sel parenkim (Pandit 2006).

Definisi kayu teras berdasarkan IAWA adalah bagian xilem dimana

protoplasma sel sudah mati sehingga bagian tersebut tidak dapat menjalankan

fungsinya dengan baik. Lawannya, yaitu kayu gubal, adalah bagian kayu di mana

sel-sel xilem masih hidup dan masih menjalankan fungsi fisiologisnya yaitu tidak

hanya sebagai pemberi kekuatan mekanis pada pohon, namun juga sebagai

penyalur dan penyimpan cadangan makanan (pati). Ada beberapa teori mengenai

mekanisme pembentukan kayu teras (Prawirohatmodjo, tanpa tahun; Pandit

2006), yaitu antara lain disebabkan oleh hasil proses ketuaan (disebut kayu teras

primer), hasil serangan cendawan (disebut kayu teras sekunder), hasil akumulasi

ekstraktif, hasil proses perkembangan, hasil kelebihan cadangan makanan, hasil

kekurangan air, dan hasil tegangan air.

Perubahan kayu gubal menjadi kayu teras disertai dengan pembentukan

berbagai zat organik yang secara kolektif disebut dengan ekstraktif/zat infiltrasi,

serta pembentukan tilosis pada pembuluh kayu daun lebar. Pembentukan

ekstraktif pada xilem ini umumnya ditandai dengan bertambah gelapnya jaringan

sehingga menghasilkan warna kayu teras yang kontras dengan kayu gubalnya

Page 14: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

64

yang berwarna lebih muda. Namun adanya warna yang lebih gelap bukanlah

selalu merupakan ciri adanya kayu teras karena pada beberapa jenis kayu seperti

pulai, ramin, jelutung, dan sebagainya, warna kayu terasnya tidak ditandai oleh

perubahan warna yang mudah dilihat, melainkan secara teknis suatu bagian kayu

disebut kayu teras adalah jika jaringan kayu tersebut secara fisiologis telah mati.

Gambar 18. Pewarnaan pada batang JUN umur 5 tahun (a); dan (b) permukaan

melintang kayu jati konvensional umur 5 tahun.

Gambar 19. Pewarnaan yang terbentuk pada kayu JUN umur 4 dan 5 tahun, tidak

berbentuk seperti kolom yang teratur, namun tetap menimbulkan corak yang menarik pada penampang longitudinal.

a

b

JUN 4 th ujung

JUN 4 th pangkal

JUN 5 th pangkal

JUN 5 th ujung

Page 15: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

65

Gambar 20. Kayu teras primer (tanda panah) pada batang kayu jati konvensional berumur tua, bentuknya mengikuti bentuk batang atau sesuai bentuk kulitnya.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa tilosis sudah dijumpai pada kayu

JUN hingga riap tumbuh ketiga dan berangsur berkurang pada riap tumbuh

keempat, sedangkan pada kayu jati konvensional tilosis dijumpai pada riap

tumbuh satu dan dua (Gambar 21). Tilosis merupakan struktur seperti gelembung

yang muncul dari parenkim jari-jari ke rongga pembuluh sebagai akibat perbedaan

tekanan osmosis. Tekanan dalam sel parenkim yang hidup memaksa protoplasma

masuk ke dalam pembuluh di sampingnya yang berisi udara, dan memulai

pembentukan tilosis dimana selaput noktah menjadi terhembus. Fenomena ini

terjadi pada spesies yang mempunyai mulut noktah lebih besar dari 10 μm, namun

jika mulut noktah kurang dari 10 μm (JUN memiliki lebar mulut noktah 3,19 μm

dan jati konvensional 2,99 μm, Tabel 6 poin 3), maka yang terjadi adalah cairan

atau amorf. Tilosis ini merupakan protoplasma sel-sel parenkim bercampur bahan

lain yang tersimpan seperti pati, kristal, resin, getah, dan lain-lain (Pandit 2006).

 

Page 16: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

66

Gambar 21. (a). Bidang lintang kayu jati konvensional (riap tumbuh 2). Tampak

ada tilosis dan endapan; (b). Tilosis dilihat dari bidang tangensial kayu jati konvensional. (c). Bidang lintang kayu JUN (riap tumbuh 3). Tampak di samping ada tilosis dan endapan juga telah ada serangan jamur (tanda panah: hifa jamur); (d). Tilosis pada kayu JUN dilihat dari bidang tangensial.

Metcalfe and Chalk (1983) menyebutkan bahwa keberadaan tilosis

merupakan ciri diagnostik pada suku Verbenaceae, termasuk pada marga Tectona.

Tilosis merupakan salah satu indikator terbentuknya kayu teras karena dapat

menghambat aliran unsur hara pada pembuluh kayu gubal sehingga menyebabkan

sel tidak dapat menjalankan fungsi fisiologisnya.

Belum ada pustaka yang secara tepat menyebutkan kapan kayu teras mulai

terbentuk pada jati karena proses pembentukan kayu teras terjadi dalam pohon dan

tetap tak terlihat oleh pengamatan langsung, namun hasil komunikasi pribadi

dengan Pandit (2010), kayu jati baru mulai membentuk kayu teras pada umur

sekitar 7-9 tahun. Oleh karena kayu teras hanya dapat terlihat sesudah terbentuk

d

b

a

d

b

c

Page 17: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

67

sehingga penyebabnya yang tepat dan kapan terjadinya sukar untuk ditentukan

(Prawirohatmodjo, tanpa tahun). Keberadaan tilosis pada kayu JUN hingga riap

tumbuh keempat dan kayu jati konvensional hingga riap tumbuh kedua

menunjukkan bahwa proses pembentukan kayu teras pada kedua kayu tersebut

sudah mulai berlangsung, walaupun perubahan warna pada kayu jati konvensional

belum terjadi.   Pewarnaan dan pembentukan tilosis yang terjadi pada kayu JUN umur 4 dan

5 tahun kemungkinan disebabkan akibat adanya penyakit atau cendawan. Salah

satu teori mengenai pembentukan kayu teras disebabkan oleh cendawan non

patogenik dikuatkan dengan ditemukannya hifa pada batas kayu teras (pada

Gambar 21c ditunjukkan adanya hifa jamur pada pembuluh kayu JUN riap

tumbuh ketiga). Suatu studi yang mendalam oleh Shigo et al. (1965, 1967, 1972

dan 1973) dalam Prawirohatmodjo (tanpa tahun) menunjukkan bahwa infeksi

cendawan yang terjadi melalui bekas cabang, sisa cabang, bekas batang, luka pada

batang, busuk akar, dan lain-lain, dapat menyebabkan pewarnaan kayu yang

mungkin mirip kayu teras. Shigo mengembangkan suatu model untuk

menerangkan proses pelukaan pohon sampai terjadinya kebusukan total. Model

itu terbagi dalam tiga tahap yaitu:

Tahap 1: mencakup semua proses yang berkaitan dengan tahapan pohon inang

terhadap pelukaan. Baik pohon maupun lingkungan terlibat di sini. Akibatnya

mungkin terjadi sedikit pewarnaan kayu sebagai hasil proses-proses kimia dan

oksidasi akibat kayu terkena udara.

Tahap 2: mencakup hal-hal yang terjadi apabila mikroorganisme dapat

mengalahkan perlindungan kimiawi pohon dan menyerang xilem. Penyerang-

penyerang pionir ini umumnya berupa bakteri dan atau cendawan non-

Hymenomycetes. Pewarnaan kayu makin intensif sebagai hasil interaksi antara

mikroorganisme yang menyerang dan sel-sel xilem yang masih hidup. Maka

sekarang terjadi respon pohon terhadap serangan mikroorganisme.

Tahap 3: mencakup hal-hal yang terjadi jika mikroorganisme pembusuk,

terutama Hymenomycetes, menyerang dan merusak dinding sel. Semua sel

dalam xilem sekarang mati.

Page 18: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

68

Pewarnaan yang terjadi melalui tahap di atas disebut dengan kayu teras

sekunder. Kemungkinan JUN mengalami tahap 1 dan tahap 2, namun karena

keterbatasan peneliti, apakah xilem hingga riap tumbuh ketiga seluruhnya masih

hidup atau sudah mati, yang pasti keberadaan tilosis pada pembuluh kayu hingga

riap tumbuh ketiga dan berangsur-angsur berkurang pada riap tumbuh keempat

menunjukkan sel-sel xilem telah berubah fungsi, dan berangsur mati pada riap

tumbuh keempat.

Pendugaan bahwa kayu teras yang terbentuk adalah kayu teras sekunder

dikuatkan dengan adanya perubahan bentuk kayu teras sesaat setelah ditebang

dibandingkan dengan setelah dikeringudarakan (Gambar 22). Seiring dengan

penyingkapan, bentuk kayu teras menjadi tidak beraturan. Hal ini menunjang hasil

tinjauan yang dilakukan Trockenbrodt andJosue (1999) bahwa dari data hutan

tanaman jati di Malaysa ada kemungkinan ditemukannya kayu teras dalam bentuk

yang tidak beraturan. Terlihat bahwa pada Gambar 22b pewarnaan pada kayu

teras tidak sekuat dan sejelas kayu teras pada Gambar 22a, ini menunjukkan

bahwa kayu teras dan zat ekstraktif yang terbentuk belum stabil.

Gambar 22. a). Kayu teras pada penampang kayu JUN umur 4 tahun sesaat

setelah ditebang b). Kayu teras pada penampang kayu JUN umur 4 tahun setelah

kering udara

Hasil analisis kandungan zat ekstraktif alkohol benzena pada kayu JUN

maupun jati konvensional menunjukkan bahwa telah terjadi akumulasi zat

ekstraktif sebagai satu bentuk pembuangan atau ekskresi internal hasil-hasil

limbah biokimia yang terbentuk dalam jaringan kambium dan parenkim. Zat-zat

ekskresi ini dianggap dipindahkan dalam konsentrasi tak beracun melalui jari-jari

a b

Page 19: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

69

menuju empulur (kadar zat ektrakstif yang diperoleh sekitar 2%, separuh dari nilai

kandungan zat ekstraktif kayu jati dewasa), dan belum terakumulasi sampai

tingkat yang mematikan sehingga kayu teras yang sesungguhnya belum terbentuk

(Prawirohatmodjo, tanpa tahun).

Sebagai pohon yang pertumbuhannya dipercepat, dan ditunjang dengan

kondisi lingkungan yang serba tercukupi pada kayu JUN, maka pohon akan

cenderung menunda ketuaan atau menunda pembentukan kayu teras (Pandit,

komunikasi pribadi, 2010). Selanjutnya disebutkan bahwa dari berbagai macam

penyebab terbentuknya kayu teras, hal yang secara langsung berpengaruh pada

sintesa polifenol ini adalah fotosintat yang tidak digunakan seluruhnya pada

proses pertumbuhan di daerah kambium. Buktinya, Hillis (1968) dalam Bowyer et

al. (2003) menemukan bahwa pertumbuhan yang cepat dan penggunaan yang

efisien dari karbohidrat berhubungan dengan jumlah yang sedikit dari polifenol

pada kayu teras ini.

Karena bentuknya yang tidak beraturan maka ditemui kesulitan saat

melakukan pengukuran persentase pewarnaan yang terjadi dengan menggunakan

metode Wahyudi dan Arifien (2005), yaitu mengukur jari-jari kayu teras dan jari-

jari terpanjang pada permukaan batang. Pada penelitian ini, metode yang

dilakukan adalah membuat pola bentuk kayu teras pada plastik transparan,

kemudian menghitung luasan kayu teras menggunakan kertas milimeter blok

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 23 (Darwis et al. 2005). Rasio pewarnaan

adalah persentase luas pewarnaan terhadap luas penampang batang, setelah

dikurangi luasan bagian empulur.

Gambar 23. Metode penghitungan luas pewarnaan pada kayu JUN umur 5 tahun. Tanda panah menunjukkan daerah terjadinya pewarnaan dengan batas yang tidak jelas.

PewarnaanEmpulur

Page 20: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

70

Pada Tabel 10 disajikan data hasil penghitungan persentase pewarnaan pada

penampang melintang kayu JUN dan kayu jati konvensional. Dari Tabel 10

tersebut dapat dilihat ternyata semakin tua umur pohon, persentase pewarnaan

yang terbentuk semakin besar. Pada sampel JUN bagian pangkal umur 4 tahun

telah terbentuk pewarnaan sebesar 17,85%, dan pada sampel kayu JUN bagian

pangkal umur 5 tahun telah terbentuk pewarnaan sebesar 23,82%. Demikian juga,

antara bagian pangkal dan bagian ujung terdapat kecenderungan, semakin ke

pucuk, persentase pewarnaan yang terbentuk semakin kecil. Ini ditunjukkan

dengan hasil dimana pada sampel kayu JUN umur 4 tahun bagian ujung belum

terjadi pewarnaan, sedangkan pada sampel kayu JUN umur 4 tahun bagian

pangkal telah terbentuk pewarnaan sebesar 23,74%. Pada kayu jati konvensional

umur 4 dan 5 tahun belum terbentuk pewarnaan.

Tabel 10. Persentase pewarnaan pada permukaan melintang kayu JUN dan kayu jati konvensional terhadap luas permukaan batang

Kayu Luas

Lempeng (cm2)

Luasan Pewarnaan dengan Batas yang Jelas

Luasan Pewarnaan dengan Batas yang

tidak Jelas Persentase Pewarnaan

Total (cm2) % (cm2) %

JUN 4A 329,9 45,4 13,8 13,5 4,1 17,85

JUN 4D 153,9 belum terbentuk - - - -

JUN 5A 471,2 101,3 21,5 11,0 2,3 23,82 JUN 5D 298,5 66,8 22,4 4,1 1,4 23,74 Jati konvensional 4 th

17,7 belum terbentuk - - - -

Jati konvensional 5 th

63,6 belum terbentuk - - - -

Berbagai hasil penelitian yang telah dilakukan mengenai persentase kayu

teras pada jati unggul dibandingkan kayu jati konvensional pada umur muda

disajikan pada Tabel 11. Kesimpulan yang diperoleh dalam Trockenbrodt and

Josue (1999) atas hasil penelitian terhadap kayu jati cepat tumbuh dari hutan

tanaman adalah adanya peningkatan kayu teras seiring dengan peningkatan umur.

Hal ini sejalan dengan Brown et al. (1994) yang menyebutkan bahwa pada umur

Page 21: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

71

ketiga hingga sepuluh tahun pertama batang pohon didominasi oleh xilem yang

masih hidup (gubal) untuk menjamin proses pertumbuhan selanjutnya. Namun

perlu ditinjau kembali apakah kayu teras yang terbentuk adalah kayu teras primer

akibat proses ketuaan, atau kayu teras sekunder seperti yang terjadi pada kayu

JUN.

Tabel 11. Persentase kayu teras jati unggul dan jati konvensional umur muda oleh berbagai peneliti

Umur kayu

Jenis Jati Peneliti Jenis kayu jati unggul Jati Unggul Jati Konvensional

3 tahun 29,81% (pangkal) –diameter sama dengan jati unggul umur 8 tahun, perbedaan persentase kayu teras diduga akibat perbedaan umur)

25% (pangkal) Wahyudi & Arifien (2005)

Jenis jati tidak disebutkan, lokasi tempat tumbuh Semarang

16% (diameter batang 2,5-4,8 cm)

- Trockenbrodt & Josue (1999)

Jenis jati tidak disebutkan, lokasi tempat tumbuh Malaysa

4 tahun 16,5-63% (diameter batang 5,8-10,9 cm)

- Trockenbrodt & Josue (1999)

5 tahun 22,61 % (telah terbentuk kayu teras di seluruh batang baik pangkal, tengah dan ujung)

20,31 Sumarni et al. 2005-2008

PT. Monfori, Palembang

25-65% (diameter batang 6,9-11,4 cm)

Trockenbrodt & Josue (1999)

Jenis jati tidak disebutkan, lokasi tempat tumbuh Malaysa

6 tahun 44,31% (ditanam di Ciamis) 20,12% (ditanam di Ngawi)

- Anisah & Siswamartana (2005)

JPP

7 tahun 39,6% 20,3% Krisdianto & Sumarni (2006); Krisdianto (2008); dan Sumarni et. al. (2008)

Penajam, PT. ITCI Kartika Utama, Kalimantan Timur

8 tahun - 58,23% (pangkal) 46,30% (tengah)

Wahyudi & Arifien (2005)

Semarang

Proporsi Kayu Muda

Massa xilem atau kayu yang dibentuk pada tahun-tahun pertama

pertumbuhan pohon dimana pembelahan kambium masih dipengaruhi oleh

kegiatan meristem primer akan menghasilkan kayu juvenil/kayu remaja (juvenile-

Page 22: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

72

wood). Identifikasi kayu juvenil secara makroskopik sangat sulit dilakukan,

sehingga dalam praktik sehari-hari sering menimbulkan masalah.

Lingkaran tumbuh pertama sampai lingkaran tumbuh ke sepuluh umumnya

mempunyai karakteristik struktur anatomi yang berbeda dengan kayu dewasa,

umumnya 5-10 tahun tergantung spesies pohon. Persentase kayu juvenil ternyata

juga dipengaruhi oleh kondisi tempat tumbuh. Pohon yang tumbuhnya baik

sehingga memberi respon pertumbuhan yang cepat, umumnya akan membentuk

persentase kayu juvenil yang lebih tinggi. Sebaliknya pohon yang tumbuh pada

kondisi tempat tumbuh yang memberi respon pertumbuhan lebih lambat

umumnya membentuk persentase kayu juvenil yang lebih rendah (Bowyer et al.

2003).

Hasil penelitian Darwis et al. (2005), kayu jati baru membentuk kayu

dewasa pada riap tumbuh ke-11 dan ke-12, sedangkan berdasarkan penelitian

Bhat et al. (2001) dalam Bhat dan Priya (2004), batas kayu muda dan kayu

dewasa pada jati adalah pada umur sekitar 20 tahun. Trockenbrodt and Josue

(1999) menyebutkan bahwa pembentukan kayu juvenil pada jati terjadi hingga

umur 12-15 tahun, dan Jati India mencapai kematangan sifat mekanis pada umur

21 tahun. Berdasarkan panjang serat dari empulur hingga riap tumbuh terakhir,

dapat dibuat kurva regresi untuk melihat kayu sudah membentuk kayu dewasa

atau belum. Jika panjang serat masih akan terus bertambah (belum konstan pada

titik tertentu), maka kayu dianggap masih membentuk kayu muda (Rulliaty 2008).

Dari kurva pada Gambar 24 dapat dibuktikan bahwa pada umur 5 tahun, batang

pohon seluruhnya masih mengandung kayu muda, baik kayu JUN maupun kayu

jati konvensional. Sehingga pada penelitian ini belum dapat dibuktikan apakah

akibat pertumbuhan yang dipercepat, proporsi kayu muda akan semakin besar.

Namun dari kurva tersebut juga dapat diamati bahwa pertambahan panjang

serat kayu jati konvensional lebih progresif dibandingkan kayu JUN. Dapat

diduga bahwa kayu JUN akan lebih cepat membentuk kayu dewasa dibandingkan

kayu jati yang tumbuh dari biji. Ini menunjukkan bahwa kayu JUN yang

dikembangkan dari stek pucuk lebih menunjukkan sifat sebagai kayu dewasa,

seperti yang telah disebutkan sebelumnya, karena bibit JUN adalah stek pucuk

yang berasal dari pohon jati terpilih yang telah tua umurnya, sifat-sifat induknya

Page 23: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

73

terutama sifat yang unggul langsung diwariskan pada keturunannya sehingga

menghasilkan tanaman dengan sifat yang lebih unggul, dan telah muncul meski

pohon masih berumur muda (Purwanto, 2005; Wibowo 2005b).

Karakteristik kayu juvenil umumnya mempunyai kerapatan rendah, kadar

air dan penyusutan longitudinal yang tinggi, sehingga mudah mengalami cacat

bentuk. Sifat kayu juvenil yang paling ditakuti adalah cacat yang disebut getas,

terutama untuk kayu struktural sehingga penggunaannya sebagai kayu utuh untuk

konstruksi tidak diperkenankan (Anisah & Siswamartana 2005). Untuk bahan

baku industri furnitur persentase kayu juvenil yang tinggi juga dikhawatirkan akan

menimbulkan banyak masalah selama proses pengerjaan.

Gambar 24. Kurva regresi panjang serat dari empulur ke arah kulit untuk kayu JUN dan kayu jati konvensional. Tampak trend masih mengarah ke atas, belum ada titik konstan. Dapat dilihat juga bahwa penambahan panjang serat kayu JUN lebih landai dibandingkan kayu jati konvensional.

Perbedaan Struktur Mikroskopik Secara Kualitatif pada Kayu JUN dan Kayu

Jati Konvensional

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya pada Tabel 6 dan penjelasan-

penjelasan lebih lanjut pada ciri kuantitatif kayu JUN dan kayu jati konvensional

pada umur yang sama, di bawah ini disajikan perbedaan yang terjadi pada sifat-

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 2 3 4 5

Panjan

g Serat (μm)

Riap Tumbuh

Panjang Serat  JUN Kayu AwalPanjang Serat  JUN Kayu AkhirPanjang Serat  Jati Konvensional Kayu AwalPanjang Serat  Jati Konvensional Kayu Akhir

Page 24: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

74

sifat kualitatif struktur anatomi mikro pada kayu JUN dibandingkan kayu jati

konvensional pada umur yang sama akibat pertumbuhannya yang dipercepat:

1. Batas lingkar tumbuh kayu JUN tidak jelas, sedangkan batas lingkar tumbuh

kayu jati konvensional jelas.

Batas lingkar tumbuh dinyatakan jelas jika terjadi perubahan struktur

yang mendadak/mencolok pada batas kayu awal dan kayu akhir. Lingkar

tumbuh jelas ditandai oleh satu atau beberapa perubahan seperti (Sulistyobudi

et al. 2008):

- Serat atau trakeida kayu akhir berdinding tebal dan menggepeng radial

dibandingkan serat atau trakeida kayu awal yang berdinding tipis.

- Perbedaan yang mencolok antara diameter pembuluh kayu awal dan

diameter pembuluh kayu akhir.

- Parenkim marginal, baik terminal maupun inisial.

- Trakeida vaskular dan sel pembuluh yang sangat kecil dan sangat banyak

membentuk jaringan dasar kayu akhir, yang tidak ditemukan pada kayu

awal.

- Penurunan frekuensi parenkim pita pada zona kayu akhir yang

menyebabkan keberadaan wilayah serat semakin jelas.

- Pembengkakan jari-jari.

Jati konvensional memiliki ketiga ciri pertama di atas, sehingga

tergolong kayu dengan batas lingkar tumbuh yang jelas. Batas lingkar tumbuh

dinyatakan tidak jelas atau tidak ada jika lingkar tumbuhnya samar, ditandai

oleh perubahan struktur yang hanya terjadi secara berangsur pada zona

tertentu, atau sama sekali tidak dapat dilihat dengan jelas (Sulistyobudi et al.

2008). Kayu JUN lingkar tumbuhnya tergolong tidak jelas karena perubahan

diameter pembuluh yang berangsur-angsur. Keberadaan parenkim pita

marginal juga tidak ditemui. Adanya perbedaan warna selang-seling gelap dan

terang pada JUN kemungkinan bukan disebabkan oleh perbedaan dimensi sel,

namun perlu diteliti kembali disebabkan oleh faktor apa, sehingga tidak

memenuhi kriteria sebagai kayu dengan lingkar tumbuh jelas. Hasil penelitian

ini mendukung penelitian yang dilakukan Bhat and Priya (2004) bahwa batas

lingkar tumbuh lebih sulit ditentukan pada kayu jati cepat tumbuh. Pada

Page 25: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

75

Gambar 13 dan Gambar 25 disajikan struktur anatomi kayu JUN dan kayu jati

konvensional pada batas lingkar tumbuh secara makroskopik dan mikroskopik.

Gambar 25. Foto makroskopik penampang lintang kayu JUN dan kayu jati

konvensional. Batas lingkar tumbuh ditunjukkan oleh tanda panah.

2. Perbedaan pada porositas.

Jati konvensional memiliki pola pembuluh tata lingkar sedangkan kayu

JUN memiliki penyebaran pembuluh (porositas) tata baur (Gambar 13 dan

Gambar 25). Karena berlimpahnya nutrisi serta ketersediaan air (dari

persemaian yang ada di sekitarnya), kemungkinan pertumbuhan JUN terjadi

sepanjang tahun. Pada saat penebangan yaitu Bulan September 2009 dimana

kondisi sedang musim kemarau, tanaman jati lain di daerah tersebut sudah

meranggas, namun tidak demikian halnya pada pohon JUN yang justru saat itu

masih terus membentuk tunas-tunas baru. Kondisi tanaman jati pada lokasi

yang berdekatan dibandingkan dengan kondisi tanaman JUN disajikan pada

Gambar 26.

Perbedaan porositas pada jati cepat tumbuh umur 21 tahun yang berasal

dari India juga menunjukkan fenomena yang sama (Bhat & Priya 2004).

Pengaruh irigasi dan pemupukan cenderung menyebabkan kayu jati memiliki

pola tata baur.

Jati Konvensional 5 th JUN 5 th

Page 26: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

G

3

Gambar 26.

(

3. Penebalan

Pen

penebalan

pada sel

terdapat

sederhana

jenis-jeni

Meylan 1

Dal

Martawij

keberadaa

(1983) pe

a

(a). Tanamamusim k

(b). Kondisiberdaunkarena aJawa Te

(c). Pucuk padanya p

n ulir pada j

nebalan ulir

n ulir sering

pembuluhny

pada serat

a atau berhal

is kayu daer

1980; Metcal

lam Soerian

aya et al.

an ciri ini b

ernah menye

an jati milik kemarau. i pohon JUN

n lebat. Keduareal persemengah. pada pohon jpertumbuhan

aringan sera

merupakan

g terdapat pa

ya, namun ti

dengan ceru

laman yang

rah tempere

lfe & Chalck

egara and L

(2005), se

belum pern

ebutkan bahw

Perhutani ya

N yang akan ua tanaman i

maian JUN be

jati yang barn meskipun

at dasar ditem

ciri diagno

ada kayu yan

idak kebalik

uk berhalam

sempit. Ciri

et daripada k

k 1983; Whe

Lemmens (19

erta literatu

ah disebutk

wa penebala

b

ang sedang m

ditebang, mini berada daerada dalam

ru ditebang, pada musim

mui pada kay

stik kayu. S

ng juga mem

kannya. Pene

man daripad

i ini juga leb

kayu daerah

eeler et al. 19

994), Metcal

ur lainnya

kan. Namun

an ulir pada p

c

meranggas p

masih tampakalam lokasi yareal tanah

masih menum kemarau.

yu JUN umu

Serat yang m

mpunyai pen

ebalan ulir j

da serat den

bih sering ter

h tropis (Bu

989).

lfe and Chal

mengenai

Metcalfe a

pembuluh ju

76

pada

k hijau dan yang sama, Perhutani

unjukkan

ur 5 tahun.

mempunyai

nebalan ulir

juga sering

ngan ceruk

rdapat pada

utterfield &

lck (1983),

kayu jati,

and Chalck

uga ditemui

Page 27: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

G

pada Suk

namun d

pada ser

perbesara

tumbuh p

semakin

semakin

konvensio

28 disajik

dengan se

Gambar 27.

b

a

ku Verbenac

dengan ulir y

rat belum p

an kecil (40

pertama dan

mendekati

kuat terlih

onal, bahkan

kan penebal

erat kayu jat

Penebalan uJUN (200 xtidak nampa

ceae, namun

yang tipis,

pernah dise

0 kali) terut

n seterusny

kulit, atau

hat), namun

n hingga pe

lan ulir yang

ti konvension

ulir pada serax); (c) Serat ak adanya pe

n tidak jelas

sedangkan k

ebutkan. Pad

tama pada r

a penebalan

semakin tu

n tidak dem

erbesaran 40

g terjadi pa

nal pada um

at kayu JUNkayu jati koenebalan uli

c

apakah term

keterangan

da JUN um

riap tumbuh

n ulir ini su

ua kayu yan

mikian haln

0x. Pada Ga

da serat kay

mur yang sam

N. (a) Kayu Jonvensional pir.

masuk marg

adanya pene

mur 5 tahu

h 4 dan 5

udah nampa

ng dihasilka

nya dengan

ambar 27 da

yu JUN, dib

ma.

JUN (80 x); perbesaran 4

77

ga Tectona,

ebalan ulir

un, dengan

(pada riap

ak, namun

an, ciri ini

kayu jati

an Gambar

bandingkan

(b) Kayu 400 kali,

Page 28: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

GGambar 28.

Fen

yang men

ulir pada

kayu JUN

subtropis

kemungk

kemungk

keberadaa

kebanyak

kemungk

China (N

Penebalan uJUN (80 x)kayu jati ko

nomena pen

narik dan pe

a pembuluh

N, juga jati

, namun spe

kinan peneba

kinan kenapa

an penebala

kan kayu

kinan pohon

Nurdin & Sisw

ulir pada sera); (b) Penebaonvensional p

nebalan ulir

erlu dikaji le

dan ceruk a

konvension

esies jati asl

alan ulir pad

a struktur in

an ulir pad

daerah be

n induk JUN

wamartana 2

at kayu JUNalan ulir padperbesaran 2

pada serat

ebih dalam. S

antar serat b

al. Jati meru

li Indonesia

da serat ini

i muncul. K

da jati yang

eriklim sed

N yang bera

2005).

N. (a) Penebada kayu JUN 200 kali.

kayu JUN

Syarat ciri y

berhalaman

upakan jenis

adalah tumb

tidak dimili

Kemungkinan

g merupakan

dang menun

asal dari In

alan ulir pada (200 x); (c)

merupakan

yaitu adanya

tidak ditem

s tumbuhan

buhan tropis

iki. Terdapa

n pertama y

n ciri anato

njukkan ba

dia, Burma

78

a kayu ) Serat

fenomena

a penebalan

mukan pada

tropis dan

s, sehingga

at beberapa

aitu bahwa

omi untuk

ahwa ada

atau Indo

Page 29: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

79

Terdapat kontroversi mengenai asal jati yang ada di Indonesia. Untuk

sementara, kontroversi ini terjawab dengan penelitian marker genetik

menggunakan teknik isoenzyme yang dilakukan oleh Kertadikara pada tahun

1994. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa jati yang tumbuh di Indonesia

(Jawa) merupakan jenis asli. Jati ini telah mengalami mekanisme adaptasi

khusus sesuai dengan keadaan iklim dan edaphis yang berkembang puluhan

hingga ratusan ribu tahun sejak zaman quarternary dan pleistocene di asia

Tenggara (Irwanto 2006).

Hasil komunikasi pribadi dengan peneliti pada Teak Center Perum

Perhutani (Aris Wibowo, 2010), induk JPP ada yang berasal dari luar

Indonesia. Pada pengamatan awal terhadap kayu jati dewasa asal India dan

Thailand, ciri ini tidak nampak dengan bentuk dan intensitas seperti pada JUN

5 tahun. Perlu pengamatan secara lebih mendalam karena terdapat keraguan

apakah ciri yang nampak pada jati India dan Thailand tersebut bukanlah

merupakan sobekan mulut noktah. Perlu juga dilihat struktur anatomi jati yang

berasal dari Indo China dan Burma untuk membuktikannya. Sangat menarik

untuk meneliti asal pohon JUN secara lebih mendalam.

Kemungkinan kedua, struktur spiral pada serat tersebut memang adalah

fenomena penebalan spiral yang sesungguhnya yang hanya muncul pada kayu

JUN umur 5 tahun akibat reaksi terhadap kondisi lingkungan yaitu serangan

mikroorganisme. Lebih lanjut, dalam Butterfield and Meylan (1980)

disebutkan bahwa penebalan spiral merupakan lapisan lain dari dinding sel

sekunder dan menunjukkan suatu upaya untuk melanjutkan pembentukan

dinding sekunder pada saat sel tersebut akan mati. Penebalan dapat berbentuk

sebuah spiral (ini yang terjadi pada JUN umur 5 tahun), atau beberapa seri

spiral yang mengelilingi sel secara pararel. Salah satu klasifikasi penebalan

spiral berdasarkan penonjolan penebalan, ada empat tipe yaitu pertama berupa

alur-alur yang halus; kedua adalah penebalan spiral ringan yang terkadang

menyatu dengan dinding sel; ketiga adalah penebalan spiral yang menonjol,

serta yang keempat adalah penonjolan penebalan spiral yang sangat dekat.

Penebalan spiral pada JUN mirip dengan tipe kedua, seperti yang ditunjukkan

dengan hasil SEM pada serat kayu JUN pada Gambar 29.

Page 30: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

80

Kemungkinan bahwa struktur tersebut merupakan sebuah penebalan

spiral cukup rasional untuk kayu JUN. Melimpahnya makanan memungkinkan

pohon untuk terus berupaya melakukan penebalan dinding sel karena sel-sel

tersebut akan mati akibat serangan cendawan sehingga menyebabkan kayu

melakukan reaksi dengan membuat tilosis yang mengakibatkan sel-sel kayu

akan mati sebelum waktunya (dan mengalami proses perubahan menjadi teras

sekunder). Batas pewarnaan yang terjadi pada JUN kira-kira pada riap tumbuh

ketiga. Struktur penebalan ulir ini tampak sangat jelas pada riap tumbuh

keempat dan kelima.

Gambar 29. Sebelah kiri: tipe penebalan spiral ringan yang terkadang menyatu dengan dinding sel pada Carpodetus serratus J.R. et G. Forst Suku Escalloniaceca perbesaran 1.500x (Butterfield & Meylan 1980); sebelah kanan: penebalan spiral (tanda panah) pada serat kayu JUN 5 tahun riap tumbuh keempat dan kelima (perbesaran 750x).

Jika penyebabnya adalah perlakuan silvikultur dan kondisi lingkungan,

kemungkinan ini diperkuat dengan hasil analisa unsur kimia pada kayu JUN umur 5

tahun menggunakan EDX (Energy Dispersive X-ray Analyzer) SEM. Ditemukan

unsur Fluor/Fluoride pada kayu JUN namun tidak pada kayu jati konvensional

(hasil analisis EDX SEM secara keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran 14).

Fluor merupakan gas coklat kekuningan (hal ini juga kemungkinan yang

menyebabkan terjadinya pewarnaan coklat kuning keemasan pada JUN)

dimana pada tubuh manusia konsentrasi terbesar terdapat dalam tulang dan

gigi, salah satunya berfungsi untuk mencegah karies gigi. Fluor banyak

Page 31: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

81

terdapat dan tersebar luas dalam alam. Fluor dibutuhkan dalam jumlah kecil,

dalam konsentrasi yang lebih besar akan bersifat beracun. Kelebihan fluor akan

menyebabkan bercak-bercak putih seperti kapur pada gigi, serta kelainan pada

tulang dan sendi berupa tonjolan-tonjolan pada tulang panjang (exostosis).

Penyebab keberadaan Fluor adalah dari air yang mengandung fluor atau nutrisi

berupa fosfat (Asfar 2010). Jika memang keberadaan Fluor yang dimungkinkan

sebagai bahan pembentuk penebalan tersier pada dinding sel akibat reaksi

terhadap serangan mikroorganisme (lihat kembali tahapan kedua pembentukan

kayu teras sekunder akibat adanya perlukaan pada pohon) menyebabkan

timbulnya penebalan tersier pada serat kayu JUN dengan maksud untuk

mempertahankan sel dari kematian, maka penebalan spiral pada serat kayu

Tectona tetap bukan merupakan ciri diagnostik pada kayu jati khususnya JUN,

yang berarti bukan hasil pewarisan genetik (meski disebutkan ada penebalan

ulir pada pembuluh Verbenaceae), melainkan karena pengaruh kondisi

lingkungan dan tindakan silvikultur yang muncul jika kondisi menunjang.

Kemungkinan kedua inilah yang paling besar, dan hal ini memperkuat hasil

penelitian pada marga Tectona secara umum (Soerianegara & Lemmens 1994;

Metcalfe & Chalck 1983; dan Martawijaya et al. 2005).

Sekali lagi perlu diteliti secara lebih mendalam apakah penyebab adanya

penebalan ulir adalah akibat perlakuan silvikultur dan kondisi lingkungan

(kemungkinan kedua) atau sifat yang diturunkan secara genetis (selain jati

India dan Thailand), kemungkinan pertama, karena berbagai literatur

sebelumnya tidak menunjukkan adanya penebalan spiral pada serat kayu marga

Tectona. Namun tidak menutup kemungkinan perpaduan kedua hal tersebut,

penyebab pohon JUN membentuk penebalan ulir adalah adanya bakat genetik

yang muncul jika kondisi lingkungan mendukung.

Kemungkinan ketiga bahwa serat dengan penebalan ulir tersebut

merupakan sel trakeida pembuluh peluangnya relatif lebih kecil. Metcalfe and

Chalck (1983) tidak menyebutkan bahwa ciri ini merupakan ciri diagnostik

pada Suku Verbenaceae, juga pada pertelaan kayu jati secara umum

(Soerianegara & Lemmens 1994; Martawijaya et al. 2005). Ciri sel trakeida

pembuluh adalah kerapkali memiliki penebalan spiral, pada penampang lintang

Page 32: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

G

menyerup

dindingny

pembuluh

Lebih lan

peran yan

menghub

dan mak

beradapta

menyalur

Sel

yang ber

cincin ter

(Sutrian 2

sel terten

menyelur

yang terl

bentuk sp

1989).

Gambar 30.

pai pori seh

ya berhalam

h yang tidak

njut, Metcalf

ng lebih pen

bungkan pem

kanan yang

asi dengan

rkan air.

ain penebala

rbentuk cinc

rmasuk dala

2004). Terny

ntu seperti se

ruh pada di

lihat pada G

piral dan cin

Penebalan putih) tam(tanda pan

hingga sulit

man. Trakeid

k sempurna p

fe and Chalc

nting dalam p

mbuluh secar

g melimpah

membentu

an yang berb

cin pada kay

am empat be

yata terjadin

el pembuluh

inding sel,

Gambar 31.

ncin pada Il

sekunder bempak jelas b

ah hitam).

dibedakan

da pembulu

perkembanga

ck (1983) m

penyaluran a

ra vertikal m

h pada JUN

k sel trake

bentuk spiral

yu JUN (G

entuk peneb

nya penebala

h dan sel ser

melainkan

Pada Gamb

llex cinera d

erbentuk cinberbeda bila

dari pembu

uh sering d

annya (Pand

melaporkan b

air dan mung

maupun horis

N membua

eid pembul

l, ternyata di

Gambar 30).

balan sekund

an sekunder

rat/trakeid. P

hanya setem

bar 32 disaji

dan Ilex chi

ncin pada sea dibanding

uluh, dan no

ianggap rua

dit & Kurniaw

bahwa sel in

gkin sebagai

sontal. Keter

at pohon ti

luh untuk

ijumpai juga

Penebalan

der pada din

hanya terjad

Penebalan ti

mpat-setemp

ikan contoh

inensis (Whe

erat kayu JUgkan sekat

82

oktah pada

as dari sel

wan 2008).

ni memiliki

i alat untuk

rsediaan air

idak perlu

membantu

a penebalan

spiral dan

nding serat

di pada sel-

idak terjadi

pat, seperti

penebalan

eeler et al.

UN (panah pada serat

Page 33: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

83

Gambar 31. Berbagai bentuk penebalan setempat pada dinding serat/trakea (Sutrian 2004)

Gambar 32. Penebalan ulir pada jaringan serat dasar Illex cinera dan Ilex chinensis perbesaran 850 kali (Wheeler et al. 1989).

4. Hilangnya parenkim pita marginal pada kayu JUN.

Keberadaan parenkim pita marginal merupakan salah satu ciri yang khas

pada jati (Soerianegara & Lemmen, 1994; Martawijaya et al. 2004). Parenkim

ini yang mempertegas keberadaan batas lingkar tumbuh pada kayu jati. Pada

Gambar 32 disajikan parenkim pita marginal pada jati berumur tua.

Page 34: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

84

Gambar 33. Parenkim pita marginal pada kayu jati (tanda panah)

Bandingkan dengan Gambar 13 dan 25, tampak bahwa kayu jati

konvensional memiliki parenkim pita marginal yang lebar, namun tidak

demikian pada kayu JUN. Sebagai pohon yang pertumbuhannya dipercepat,

tentunya akan berdampak pada keadaan sel-sel parenkim yang salah satunya

berfungsi sebagai penyimpan makanan.

Sangat menarik untuk dipelajari faktor apakah yang menyebabkan

keberadaan parenkim ini menjadi lebih sedikit pada kayu JUN, karena pada

parenkim paratrakea (parenkim yang menyelubungi sel pembuluh), kayu JUN

cenderung memiliki parenkim paratrakea jarang, sedangkan kayu jati

konvensional parenkimnya hingga berbentuk selubung (vaskisentrik). Ukuran

dan bentuk sel parenkim perlu diteliti lebih mendalam. Kemungkinan dapat

diduga bahwa seluruh persediaan makanan digunakan untuk tumbuh sehingga

kebutuhan tempat untuk menyimpan cadangan makanan berkurang. Hal ini

menguatkan pendapat bahwa sedikit fotosintat yang tersisa sehingga pohon

JUN akan menunda pembentukan kayu teras.

Page 35: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

85

Struktur Ultramikroskopik Kayu

Sudut Mikrofibril

Mikrofibril adalah komponen terkecil pada struktur dinding sel dengan

diameter sekitar 3-4 nm dan terdiri atas kelompok molekul selulosa (protofibril)

yang diselimuti oleh lembaran-lembaran hemiselulosa. Sedangkan sudut

mikrofibril (MFA) adalah arah kemiringan mikrofibril selulosa pada dinding

sekunder dengan sumbu panjang serat atau trakeid, Gambar 34 (Barnett &

Bonham 2004, Stuart & Evans 1994). Besar MFA berkisar antara 5-34° pada

Angiosperma (Barnett & Bonham 2004).

Gambar 34. Mikrofibril pada satu individu sel serat (Gambar oleh Barnett & Bonham 2004).

Data hasil pengukuran MFA menggunakan metode difraksi sinar X dan

mikroskop cahaya disajikan pada Tabel 12. Banyak teknik yang telah digunakan

untuk mengukur besar MFA, antara lain menggunakan mikroskop polarisasi,

mikroskop cahaya (berdasarkan kemiringan mulut noktah serta retak atau sobekan

pada dinding sel yang umumnya mengikuti arah kemiringan mikrofibril), infiltrasi

yodium, NIR (Near Infrared Spectroscopy), dan lain-lain, namun yang paling

banyak digunakan dan hasilnya paling akurat saat ini adalah menggunakan

difraksi sinar X (Barnett & Bonham 2004). Meskipun pengukuran MFA

berdasarkan perpanjangan mulut noktah menggunakan mikroskop cahaya adalah

metode yang paling sederhana, namun memiliki kelemahan yaitu kurang efektif

karena lama mengukurnya, dan kurang konsisten karena arah mulut noktah pada

Mikrofibril

Noktah pada dinding serat

Page 36: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

86

satu individu sel serat bisa berbeda (hasil review oleh Barnett & Bonham 2004),

selain itu, hasilnya diragukan jika yang diukur adalah kayu-kayu dengan ceruk

atau noktah sederhana dan bentuknya bulat.

Tabel 12. Data rata-rata sudut mikrofibril kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 5 tahun

Jenis Kayu Jati/Riap Tumbuh

Sudut Mikro Fibril JUN 5 TH JATI LOKAL 5 TH

KAYU AWAL x ray mikroskop cahaya x ray mikroskop cahaya 1 18,48 25,77 30,54 23,63 2 23,28 20,40 19,74 26,30 3 22,26 28,66 29,94 30,92 4 22,62 28,44 20,28 26,78 5 24,87 22,30 20,28 26,94

rata-rata 22,30 25,11 24,16 26,91 KAYU AKHIR

1 20,22 29,64 28,92 24,35 2 21,00 22,95 24,00 31,16 3 18,07 29,22 21,72 33,77 4 15,89 31,02 28,26 26,78 5 22,18 24,67 29,22 18,31

rata-rata 19,47 27,50 26,42 26,87

Pada penelitian ini, nilai sudut mikrofibril yang digunakan terutama untuk

kayu JUN adalah berdasarkan penghitungan menggunakan difraksi sinar X/ XRD

(kurva difraksi secara lengkap disajikan pada Lampiran 12). Serat kayu jati

memiliki ceruk atau noktah sederhana hingga berhalaman sangat sempit, namun

pada JUN, kemungkinan akibat pertumbuhannya yang dipercepat, noktah

sederhana dengan bentuk oval pada jati konvensional menjadi noktah sederhana

yang berbentuk bulat (Gambar 34). Perbedaan ini menyebabkan hasil pengukuran

MFA JUN menggunakan mikroskop cahaya berdasarkan kemiringan mulut

noktah menjadi tidak konsisten, subyektif, dan berbeda hasilnya pada noktah lain

yang terdapat pada serat tersebut walaupun letaknya berdekatan.

Berbeda dengan pengukuran MFA jati konvensional yang lebih mudah

karena bentuk noktahnya oval sehingga kemiringan perpanjangan mulut noktah

dapat ditentukan secara mudah, dan lebih konsisten dengan nilai yang lebih

seragam pada satu individu serat yang sama. Dari Tabel 12 dapat dilihat bahwa

Page 37: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

h

m

b

i

G

hasil penguk

mikroskop c

berbeda, lain

ini didukung

Gambar 35.

kuran MFA

cahaya denga

n halnya de

g oleh hasil a

Ceruk jati kkonvension

A pada JUN

an mendasar

ngan hasil p

analisis stati

konvensionalnal(1.000x) s

N mengguna

rkan pada pe

pengukuran

stik (Lampir

l berbentuk oerta ceruk k

akan dua me

erpanjangan

MFA pada

ran 11).

oval pada jatayu JUN ber

etode yaitu

mulut nokta

jati konven

ti rbentuk bula

87

XRD dan

ah, nilainya

sional, dan

at (750x).

Page 38: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

88

Rata-rata MFA JUN 22,09° dan MFA kayu jati konvensional 25,29°. Hasil

uji statistik menunjukkan MFA kedua kayu tersebut berbeda dimana MFA JUN

lebih kecil dibandingkan kayu jati konvensional (Lampiran 11). Kisaran MFA

kayu JUN adalah 22,30° untuk kayu awal, dan menurun pada bagian kayu akhir,

yaitu sebesar 19,47°. Sedangkan MFA kayu jati konvensional sebesar 24,16°

untuk kayu awal dan menjadi lebih besar pada kayu akhir yaitu 26,42°. Hasil ini

berbeda dengan penelitian yang dilakukan oleh Krisdianto (2008) yang melakukan

pengukuran menggunakan mikroskop cahaya pada jati unggul yang

dikembangkan dari kultur jaringan dengan jati konvensional yang sama-sama

berumur 7 tahun, dimana MFA kayu jati super adalah 23,29°, lebih besar

dibandingkan kayu jati konvensional sebesar 22,05°. Penjelasan atas hasil

penelitian tersebut oleh penulisnya disebutkan sebagai akibat faktor genetik

karena kondisi lingkungan dianggap sama.

Herman et al. (1999) dalam Barnett and Bonham (2004) menyebutkan

bahwa kayu-kayu cepat tumbuh dengan lebar riap tumbuh yang besar akan

menghasilkan kayu dengan MFA lebih besar. Ini menunjukkan hubungan bahwa

kecepatan tumbuh yang besar akan menghasilkan sel-sel yang lebih pendek

sehingga MFA menjadi lebih besar, dimana menurut Pandit (2006), panjang sel

berkorelasi negatif dengan MFA. Walaupun kayu JUN memiliki kecepatan

tumbuh lebih besar, namun karena serat kayu JUN lebih panjang (dimana sifat ini

muncul karena diwariskan atau karena dikembangkan dari stek pucuk sehingga

JUN muda langsung memiliki struktur serat seperti jati dewasa) menyebabkan

nilai MFA JUN menjadi lebih kecil. Selain itu, slenderness ratio atau derajat

kelangsingan kayu JUN yaitu sebesar 41,46 lebih tinggi dibandingkan kayu jati

konvensional sebesar 32,05 dimana secara statistik hasilnya berbeda (Lampiran

8). Sama seperti faktor panjang serat, derajat kelangsingan ini juga berkorelasi

negatif dengan MFA.

Namun pola yang berbeda ditunjukkan oleh Wahyudi (2000) dimana laju

pertumbuhan tidak berpengaruh pada besarnya MFA, demikian juga halnya

dengan perlakuan pemupukan. Lebih kecilnya nilai MFA JUN dibandingkan kayu

jati konvensional memberikan hasil yang berbeda terhadap hipotesis yang telah

dibuat diawal. Kenyataan ini sejalan dengan Donaldson (1996) dalam Barnett and

Page 39: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

89

Bonham (2004) yang memperoleh nilai MFA yang lebih kecil pada pohon muda

yang berasal dari stek pucuk yang diproduksi dari pohon yang sudah dewasa,

dibandingkan pada pohon muda dari jenis yang sama yang dikembangkan dari biji

sebagai kontrol. Hal ini cukup menjelaskan kenapa MFA JUN lebih kecil yaitu

karena penggunaan stek pucuk menyebabkan sifat JUN muda mencerminkan sifat

kayu jati dewasa (lihat kembali pembahasan pada sifat bau, panjang serat, dan

proporsi kayu muda pada JUN).

Bendtsen and Senft (1986) dalam Barnett and Jeronimidis (2003)

menyebutkan bahwa sudut mikrofibril selulosa pada dinding S2 merupakan faktor

penentu sifat mekanis kayu. Dalam Rowell (2005), mikrofibril diibaratkan sebagai

palang-palang baja untuk memperkuat struktur beton. Orientasi unit struktural

selulosa pada serat ini berpengaruh pada sifat fisis dan mekanis serat terutama

kerapatan, kekuatan tarik, kekakuan, dan kembang susut. Perubahan kecil pada

derajat sudut mikrofibril menghasilkan perubahan sifat serat (Stuart & Evans

1994). Sifat utama kayu yang dipengaruhi oleh besar MFA adalah penyusutan

arah longitudinal, dimana penyusutan arah longitudinal ini akan meningkat seiring

dengan pertambahan MFA, namun memiliki hubungan yang tidak linier (Barnett

& Jeronimidis 2003). Demikian juga dengan nilai MOE, semakin besar sudut

mikrofibril, nilai MOE akan semakin kecil sehingga kayu hanya cocok untuk

penggunaan-penggunaan bernilai rendah. Standar yang menunjukkan berapa nilai

MFA minimal yang dipersyaratkan agar kayu bisa dijadikan sebagai bahan

konstruksi hingga saat ini belum ada.

Walaupun nilai MFA cenderung memberikan pengaruh terhadap susut

longitudinal, MFA JUN yang lebih kecil dibandingkan kayu jati konvensional

pada umur yang sama kemungkinan besar akan menyebabkan kembang susut

(rasio T/R) kayu JUN juga lebih kecil dan kayu lebih stabil (dibuktikan dengan

hasil penelitian sifat fisis) sehingga akan lebih menguntungkan saat akan dibuat

untuk venir, furnitur, dan produk-produk lainnya; kekuatan tarik dan kekakuan

lebih tinggi, serta arah serat lebih lurus (dapat diamati pada bidang longitudinal

kayu JUN), sehingga konsekuensinya, energi yang dipergunakan untuk mengolah

kayu ini lebih sedikit karena lebih mudah untuk dikerjakan.

Page 40: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

90

Struktur dinding sel serat atau trakeid pada pohon didesain agar batang dan

cabang mampu menahan tekanan baik dari luar maupun dari dalam, seperti berat

batang pohon, berat tajuk, serta tekanan-tekanan dari luar seperti angin dan gaya

grafitasi. Sudut mikrofibril yang besar pada pohon-pohon muda atau semai

dibutuhkan agar pohon lebih fleksibel dan mudah membengkok tanpa menjadi

patah saat terkena angin. Kayu yang dibentuk pada awal-awal pertumbuhan

dengan sudut mikrofibril yang besar ini merujuk pada sifat-sifat kayu muda

(Barnett & Bonham 2004). Nilai sudut mikrofibril yang besar pada daerah kayu

muda menyebabkan bagian tersebut menjadi lemah dengan nilai MOE yang kecil

dan kurang stabil. Namun saat pohon membesar, batangnya akan menjadi lebih

kaku untuk menunjang penambahan berat pada batang dan tajuk, dan nilai MFA

yang lebih kecil pada kayu bagian luar memungkinkan pohon melakukan hal

tersebut (Barnett & Jeronimidis, 2003; Barnett & Bonham 2004).

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, secara alami pohon akan

membentuk kayu dengan MFA yang lebih besar pada awal-awal pertumbuhan.

Baik JUN maupun jati konvensional umurnya masih sama-sama muda, terlebih

ditunjang dengan hasil penelitian kandungan kayu muda yang masih 100%. Selain

karena dikembangkan dari stek pucuk, kemungkinan lain yang menyebabkan nilai

MFA JUN lebih kecil dibandingkan jati konvensional diduga karena pertumbuhan

batangnya yang lebih cepat membesar dengan bentuk tajuk yang lebar sehingga

JUN harus beradaptasi dengan membentuk sudut mikrofibril yang kecil. Lebih

kecilnya nilai MFA JUN karena berasal dari stek pucuk, serta adaptasi yang

dilakukan terhadap pesatnya pertumbuhan dengan membentuk MFA kecil ini

tidak akan berhasil jika pohon tidak didukung dengan pondasi yang kokoh.

Kelemahan-kelemahan yang dimiliki kayu jati unggul adalah tumbuh miring atau

cepat roboh begitu pohon mulai membesar, namun ternyata tidak demikian

dengan kayu JUN. Adanya bentuk perakaran tunjang majemuk yang dimiliki JUN

memungkinkan pohon dapat membuat kekakuan dengan membentuk sudut

mikrofibril yang kecil namun tidak membahayakan pohon tersebut saat terkena

tekanan dari dalam dan luar, dimana struktur seperti ini tidak dimiliki oleh kayu

jati konvensional ataupun kayu jati unggul lainnya (Gambar 36).

Page 41: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

91

Gambar 36. Bentuk perakaran tunggang pada jati yang tumbuh dari biji, perakaran serabut dari stek pucuk dan kultur jaringan, serta perakaran tunjang majemuk pada JUN.

Nilai MFA yang kecil merupakan salah satu parameter yang dipilih dalam

upaya pemuliaan pohon, tujuannya yaitu untuk mengurangi proporsi kayu muda

yang memiliki MFA besar, agar sifat kayu menjadi lebih baik dan secara

ekonomis nilainya meningkat. Namun karena kebutuhan akan kayu sangat besar,

hal ini menjadi masalah karena saat ini kita banyak menggunakan kayu-kayu

cepat tumbuh dari tegakan rotasi pendek (Barnett & Bonham 2004). Kita bisa

melakukan upaya untuk memperkecil MFA, namun dengan catatan usaha tersebut

tidak membahayakan pohon. Salah satu cara yang cukup berhasil pada JUN

adalah dengan memodifikasi akarnya menjadi akar tunjang majemuk.

Derajat Kristalinitas dan Dimensi Kristalin Kayu

Struktur kimia kayu tersusun atas selulosa, lignin dan hemiselulosa.

Selulosa sebagai kerangka, hemiselulosa sebagai matrik, dan lignin sebagai bahan

pengikat sel-sel serta memberikan kekakuan kepada dinding sel. Selulosa adalah

Page 42: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

92

komponen utama dinding sel. Molekul selulosa dibentuk oleh ± 10.000 monomer

glukosa yang diikat dengan ikatan 1,4-β-glukosida. Setiap monomer glukosa

memiliki tiga gugus hidroksil (–OH). Sebanyak 36 molekul selulosa terikat

bersama-sama oleh ikatan hidrogen membentuk seberkas fibril elementer. Fibril

elementer bergabung membentuk mikrofibril, kemudian mikrofibril bergabung

membentuk fibril dan akhirnya membentuk serat-serat selulosa. Penyusunan serat-

serat selulosa menghasilkan daerah kristalin (bila molekul selulosa tersusun

teratur) dan amorf (bila tidak teratur). Derajat kristalinitas merupakan proporsi

daerah kristalin dengan total daerah kristalin dan daerah amorf pada selulosa

dinding sel kayu. Semakin tinggi derajat kristalinitas, maka kayu akan semakin

kaku dan kuat (Rowell 005). Perbandingan daerah kristalin dengan daerah amorf

dari selulosa sangat bervariasi yaitu antara 50 – 70 % (Sanjaya 2001). Daerah

kristalin merupakan daerah yang padat tanpa suatu ruang kosong (Pereira et al.

2003). Pada Gambar 37 disajikan ilustrasi penyusunan serat-serat selulosa.

Gambar 37. Rantai-rantai selulosa membentuk daerah kristalin dan amorf dalam

matriks hemiselulosa dan lignin. Diameter daerah kristalin adalah sekitar 2,5-3,6 nm (dapat juga menunjukkan diameter mikrofibril) dan panjang 30 nm. Unit selulosa pararel dengan kisi vektor c (Lc) dan tegak lurus dengan kisi vektor a (La) (Andersson 2006).

Hasil pengukuran derajat kristalinitas menggunakan XRD menunjukkan

bahwa derajat kristalinitas kayu JUN lebih besar yaitu 43,89% dibandingkan kayu

jati konvensional sebesar 40,32%. Pada Gambar 38 ditunjukkan grafik hasil

pengukuran derajat kristalinitas kayu.

Page 43: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

K

K

G

Kayu JUN

Kayu Jati Ko

Gambar 38.

onvensional

Kurva pengghitungan derrajat kristalinitas kayu mmenggunakan

93

n XRD

Page 44: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

94

Dimensi kristalin (tebal/diameter serta panjang kristalin) serta jarak antar

rantai selulosa/fibril elementer pada arah tebal, disajikan pada Gambar 39 (hasil

perhitungan secara lengkap untuk setiap riap tumbuh disajikan pada Lampiran

13). Hasil uji t menunjukkan bahwa jarak antar fibril elementer JUN (0,3913 nm)

lebih kecil dibandingkan kayu jati konvensional (0,3938 nm), demikian juga

untuk tebal/diameter dan panjang kristalin. Dimensi tebal/diameter wilayah

kristalin (La) JUN 5,9 nm, lebih kecil dibandingkan jati konvensional, dan

panjang wilayah kristalin (Lc) JUN 17,78 nm, lebih pendek dibandingkan kayu

jati konvensional 23,88 nm. Hasil ini sejalan dengan Andersson (2006) dimana

perlakuan irigasi dan pemupukan dapat menurunkan dimensi kristalin kayu pada

jenis yang sama.

Gambar 39. Dimensi kristalin kayu JUN dan kayu jati konvensional

Lebih kecilnya ukuran kristal ini kemungkinan yang menyebabkan susunan

molekul selulosa pada JUN menjadi lebih teratur dan lebih padat, yang

ditunjukkan oleh derajat kristalinitas JUN yang lebih tinggi (terutama jika bentuk

mikrofibril adalah berupa tabung). Saranpaa (2003) menyebutkan bahwa

kerapatan dinding sel kayu akan meningkat jika kandungan selulosa dan derajat

kristalinitas meningkat. Derajat kristalinitas JUN yang lebih tinggi kemungkinan

akan menyebabkan kerapatan dinding sel kayu JUN lebih tinggi dibandingkan jati

konvensional jika materi selulosa JUN lebih tinggi. Dalam penelitian ini,

Jarak antar rantai selulosa (nm)

Tebal kristalin (nm)

Panjang kristalin (nm)

JUN 0,3913 5,9004 17,8919

Jati Konvensional 0,3938 6,3567 23,8792

0

5

10

15

20

25

30

Dim

ensi kristalin (n

m)

Dimensi kristalin

Page 45: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

95

kandungan selulosa tidak dihitung, namun hasil penelitian struktur mikro pada

tebal dinding sel serat kayu JUN yang lebih tipis dibandingkan tebal dinding serat

kayu jati konvensional akan menyebabkan berat jenis kayu JUN lebih kecil. Hal

ini dibuktikan pada penelitian sifat fisik kayu yang menunjukkan bahwa berat

jenis kayu JUN lebih kecil dibandingkan berat jenis kayu jati konvensional.

Namun untuk memastikan dampak nilai derajat kristalinitas terhadap kerapatan

dinding sel dan berat jenis, perlu dihitung kandungan selulosa pada kedua kayu.

Sifat Dasar (Fisis, Mekanis, Kimia dan Keawetan Alami)

Sifat Fisis dan Mekanis

Sifat fisis yang diteliti adalah penyusutan, rasio T/R, kerapatan (termasuk

berat jenis), dan kadar air, sedangkan sifat mekanis yang diteliti adalah kekerasan.

Data dan pola hasil pengukuran dan penghitungan sifat-sifat tersebut disajikan

pada Gambar 40 hingga Gambar 44.

Gambar 40. Data rata-rata penyusutan kayu JUN dan kayu jati konvensional umur

4 dan 5 tahun

Rata-rata penyusutan kayu JUN lebih kecil dibandingkan kayu jati

konvensional, walaupun secara statistik, nilai penyusutan dari basah ke kondisi

kering udara serta basah ke kering oven pada kayu JUN tidak berbeda, kecuali

pada penyusutan basah ke kering udara pada arah tangensial (Lampiran 14). Nilai

penyusutan hingga kering tanur pada arah radial maupun tangensial kayu jati

R T R T

Bsh ‐ KU Bsh ‐ KO

P E N Y U S U T A N (%)

JUN 0,70 1,62 1,59 3,29

Jati konvensional 1,88 3,03 2,77 4,43

0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00

Penyusutan

 (%)

Page 46: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

96

dewasa 2,8% untuk penyusutan R dan 5,2% untuk penyusutan arah T

(Martawijaya et al. 2005). Sifat penyusutan yang lebih baik pada JUN

kemungkinan disebabkan karena sudut mikrofibril kayu JUN yang lebih kecil

(walaupun tidak berpengaruh secara langsung karena MFA lebih besar

pengaruhnya pada susut longitudinal) serta derajat kristalinitas yang lebih tinggi.

Nilai lebar sel jari-jari JUN yang lebih tinggi (walaupun secara statistik tidak

berbeda) juga turut menyebabkan susut arah radial lebih rendah.

Perubahan dimensi pada arah sejajar dan tegaklurus serat dapat ditelusuri

dari penataan ikatan mikrofibril pada dinding sel. Saat air ditambahkan atau

dikeluarkan dari dinding sel, sumbu mikrofibril akan berpindah dari posisi

normalnya. Karena porsi terbesar dari dinding sel adalah lapisan-lapisan

mikrofibril dengan sudut yang kecil terhadap sumbu panjang sel, secara prinsipal

komponen perubahan dimensi dipengaruhi oleh sudut sebelah kanan sumbu

panjang sel yaitu MFA (Panshin et al. 1964).

Gambar 41. Data rata-rata T/R rasio kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4

dan 5 tahun

Rasio T/R untuk penyusutan dari basah ke kering udara pada JUN (2,34)

lebih besar dibandingkan kayu jati konvensional (1,68), secara statistik nilai ini

tidak berbeda (Lampiran 14). Nilai rasio T/R jati dewasa sekitar 1,8 (Martawijaya

et al. 2005). Tingginya nilai rasio T/R kayu JUN menunjukkan susut arah radial

pada JUN sangat kecil, ini kemungkinan dipengaruhi oleh tahanan jari-jari pada

JUN lebih besar (walau secara statistik tidak nyata) serta berat jenis JUN yang

lebih kecil (Gambar 42). Karena pertumbuhan yang berlangsung sepanjang tahun,

kemungkinan seluruh sel kayu JUN bersifat seperti kayu awal yang berdinding

tipis dengan persentase dinding S2 yang relatif kecil sehingga perubahan dimensi

JUN Jati Konv

rasio T/R 2,34 1,68

00,51

1,52

2,5

rasio T/R

Page 47: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

97

lebih dipengaruhi lapisan S1 dan S3 yang memiliki MFA kecil dimana MFA S2

JUN juga lebih kecil dibandingkan MFA jati konvensional. Perubahan dimensi ke

arah radial merupakan akumulasi dari perubahan yang kecil dari sel-sel yang

bersifat kayu awal tadi, ditambah adanya tahanan jari-jari sehingga total

perubahan dimensi arah radial menjadi sangat kecil. Penyusutan radial yang

berupa pecahan desimal berposisi sebagai penyebut terhadap penyusutan

tangensial pada penentuan rasio T/R, menyebabkan nilai rasio T/R menjadi sangat

besar (melebihi 2), seperti yang umum terdapat kayu (Panshin et al. 1964).

Gambar 42. Data rata-rata kerapatan kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4

dan 5 tahun

Kerapatan kayu JUN berkisar antara 0,47-0,95 g/cm3, sedangkan kerapatan

jati konvensional antara 0,52-0,75 g/cm3. Nilai berat jenis dasar (pada kondisi

berat kering oven dan volume basah) JUN adalah 0,47 dan jati konvensional 0,52.

Pada aplikasi, nilai berat jenis yang digunakan adalah berat jenis dalam kondisi

kering udara. Dari Gambar 42, berat jenis (BJ) kering udara kayu JUN adalah 0,48

dan kayu jati konvensional 0,55; lebih kecil dibandingkan BJ jati dewasa yaitu

sebesar 0,67. Nilai berat jenis JUN yang lebih kecil dibandingkan kayu jati

konvensional (Lampiran 14) telah dibuktikan sebelumnya yaitu karena derajat

kristalinitas JUN lebih besar dan dinding selnya lebih tipis. Meskipun kandungan

selulosa tidak diteliti, kondisi derajat kristalinitas JUN yang lebih tinggi namun BJ

lebih kecil menunjukkan bahwa kandungan selulosa JUN lebih

Bb/Vb Bo/Vku Bo/Vb Bku/Vku Bko/Vko

Kerapatan

JUN  0,95 0,48 0,47 0,52 0,48

Jati konvensional 0,75 0,55 0,52 0,60 0,56

0,000,100,200,300,400,500,600,700,800,901,00

Kerapa

tan (g/cm

3 )

Page 48: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

98

kecil, dan hal ini menyebabkan penyusutan JUN lebih kecil dan kadar air JUN

lebih besar (Gambar 40 dan Gambar 42). Dengan berat jenis 0,48 dan 0,55, maka

kayu JUN maupun kayu jati konvensional memiliki kelas kuat III (Seng 1990).

Gambar 43. Data rata-rata kadar air kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4

dan 5 tahun

Gambar 44. Data rata-rata kekerasan kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

Sesuai dengan penelitian terhadap struktur makro, kayu JUN lebih lunak

dibandingkan kayu jati konvensional, baik bagian sisi maupun bagian ujung. Hasil

penelitian menggunakan metode Janka, secara kuantitatif nilai kekerasan sisi

Basah Min Max

JUN  101,34 113,01 148,01

Jati konvensional 42,64 94,48 129,48

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00Ka

dar A

ir (%

)

Kekerasan Sisi Kekerasan Ujung

JUN 112 182

Jati Konv 174 226

0

50

100

150

200

250

Kekerasan (kg/cm

2 )

Kekerasan Kayu

Page 49: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

99

maupun kekerasan ujung kayu JUN lebih kecil dibandingkan kayu jati

konvensional, dan secara statistik pun berbeda (Lampiran 15). Nilai kekerasan

kayu JUN yang lebih kecil dibandingkan kayu jati konvensional disebabkan

karena kondisi parenkim jari-jari yang lebih lebar dan lebih tinggi, serta dimensi

sel pembuluh yang lebih lebar menyebabkan kayunya menjadi lebih lunak, selain

itu meskipun secara statistik tidak berbeda, namun tebal dinding serat kayu JUN

yang sedikit lebih tipis juga dipastikan berpengaruh pada sifat ini. Nilai kekerasan

kedua kayu jauh lebih kecil dibandingkan kekerasan kayu jati dewasa yang

mencapai 414 kg cm-2 pada kekerasan ujung, dan 428 kg cm-2 pada kekerasan sisi,

kemungkinan karena kedua kayu yang diteliti masih muda.

Sebelum pengolahan selanjutnya untuk menjadi venir dan furnitur, dolok

kayu dikeringudarakan dulu selama tiga bulan dalam ruangan dengan kelembapan

udara rata-rata 77% dan suhu rata-rata 28 °C. Selanjutnya dipotong menjadi

sortimen dengan berbagai ukuran.

Pada saat dikeluarkan dari gudang penyimpanan, bagian ujung dolok kayu

JUN ada yang retak, sedangkan pada kayu jati konvensional terjadi belah

memanjang searah serat (Gambar 45 sampai Gambar 47). Belah pada kayu JUN

baru terjadi setelah kayu dipotong menjadi sortimen kayu gergajian, itupun pada

JUN umur 4 tahun (Gambar 48).

Gambar 45. Keadaan dolok kayu bundar JUN umur 5 tahun setelah

dikeringudarakan selama 3 bulan. Tampak ada retak di bagian ujung bontos (tanda panah).

Page 50: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

100

Gambar 46. Keadaan dolok kayu bundar JUN umur 4 tahun setelah dikeringudarakan selama 3 bulan. Tampak ada retak di bagian ujung bontos (tanda panah)

Gambar 47. Belah sepanjang serat pada dolok kayu jati konvensional setelah dikeringudarakan selama 3 bulan (tanda panah)

Page 51: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

101

Sesuai dengan hasil penelitian pada sifat fisisnya, kayu JUN memiliki

stabilitas dimensi yang lebih baik. Walaupun KA basah lebih tinggi dan ukuran

sortimen yang lebih besar, namun dinding sel yang lebih tipis dan derajat

kristalinitas yang lebih besar menyebabkan kayu JUN memiliki kemampuan

adaptasi yang lebih baik dibandingkan kayu jati konvensional pada umur yang

sama, sehingga pada saat dikeringkan secara alami, kerusakan yang terjadi juga

lebih kecil. Umur juga berpengaruh pada sifat ini. Kayu JUN umur 5 tahun lebih

stabil dibandingkan kayu JUN umur 4 tahun. Pada Gambar 48 disajikan kondisi

sortimen setelah digergaji. Ukuran sortimen kayu gergajian disajikan pada

Lampiran 7.

Gambar 48. Sortimen gergajian kayu JUN umur 5 dan 4 tahun (dolok A dan D).

Tampak ada belah pada sortimen 4A (tanda panah). Inzert ditunjukkan retak pada bagian ujung kayu JUN umur 5 dan 4 tahun.

JUN 5 th pangkal JUN 5 th ujung & JUN 4 th pangkal

JUN 4 th ujung

JUN 4 th ujung JUN 5 th pangkal

JUN 4 th pangkal

Page 52: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

102

Untuk pengamatan perubahan bentuk akibat cuaca, tidak seluruh sortimen

kayu JUN digunakan untuk pembuatan produk. Sortimen yang disisakan berupa

kayu gergajian dan lempengan kemudian disimpan dalam ruangan dengan

temperatur rata-rata 26°C dan kelembapan 81%. Setelah disimpan selama 3 bulan,

ternyata ada kerusakan berupa retak pada bagian ujung dan perubahan bentuk,

kecuali sortimen kayu JUN umur 5 tahun bagian pangkal yang tetap stabil.

Perubahan bentuk terjadi pada kayu JUN umur 4 tahun bagian ujung. Bentuk

kerusakan tersebut ditunjukkan pada Gambar 49 hingga Gambar 51. Diharapkan,

pengamatan perubahan bentuk akibat cuaca dapat dilanjutkan.

Gambar 49. Retak pada ujung sortimen JUN umur 5 tahun bagian ujung

Gambar 50. Perubahan bentuk membusur pada sortimen JUN umur 4 tahun

bagian ujung

Gambar 51. Retak pada ujung sortimen JUN umur 4 tahun bagian ujung

Page 53: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

103

Sifat Kimia

Data hasil penghitungan kadar ekstraktif yang larut dalam etanol benzena

untuk kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun disajikan pada

Gambar 52. Pada Gambar 53 ditunjukkan perbedaan warna zat ekstraktif yang

dihasilkan.

Keterangan:

A. JUN 4A gubal E. JUN 5A gubal B. JUN 4A peralihan teras sekunder-gubal F. JUN 5A peralihan teras sekunder-gubal

C. JUN 4A teras sekunder G. JUN 5A teras sekunder D. Jati lokal 4 th H. Jati lokal 5 th

Gambar 52. Kadar ekstraktif untuk kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

Kandungan ekstraktif larut alkohol benzena pada JUN lebih rendah

dibandingkan kayu jati konvensional umur sama, dan secara statistik nilainya

berbeda (Lampiran 16). Kadar ekstraktif kayu umur 5 tahun juga lebih rendah

dibandingkan kayu umur 4 tahun. Kandungan zat ekstraktif lebih tinggi di bagian

tengah (batas antara pewarnaan yang terjadi dengan kayu bagian luar).

A B C D E F G H

Kandungan ekstraktif 2,67 2,79 2,73 2,95 2,53 2,66 2,59 2,9

2,32,42,52,62,72,82,93

%

Kandungan ekstraktif

Page 54: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

104

Keterangan:

A. JUN 4A gubal E. JUN 5A gubal B. JUN 4A peralihan teras sekunder-gubal F. JUN 5A peralihan teras sekunder-gubal

C. JUN 4A teras sekunder G. JUN 5A teras sekunder D. Jati lokal 4 th H. Jati lokal 5 th

Gambar 53. Perbedaan warna zat ekstraktif alkohol benzena pada kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun.

Dari Gambar 52 dan 53 dapat dilihat bahwa meskipun kadar zat ekstraktif

kayu JUN lebih rendah dibandingkan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun,

namun ekstraktif kayu JUN lebih pekat. Ini kemungkinan disebabkan karena telah

terjadi pewarnaan pada kayu JUN akibat respon terhadap serangan

mikroorganisme (proses menuju kayu teras sekunder) yang tidak terjadi pada kayu

jati konvensional.

Hipotesa bahwa komponen kimia kayu terutama zat ekstraktif yang larut

alkohol benzena sebagai penentu keawetan, bau dan warna kayu dimana kadar

ekstraktif dan komponen kimia kayu JUN kurang lebih sama dibandingkan kayu

jati konvensional pada umur yang sama terbukti, dan nilainya kurang lebih

setengah dari kadar ekstraktif kayu jati dewasa yang diduga merupakan indikasi

kayu teras primer belum terjadi atau sedang dalam proses pembentukan kayu teras

sesungguhnya. Kadar zat ekstraktif yang terbentuk belum pada taraf yang

mematikan sel-sel kayu.

Sedangkan hasil analisis kandungan kimia menggunakan GCMS

menunjukkan bahwa zat ekstraktif tectoquinon sebagai penentu keawetan kayu

sudah terbentuk pada kedua kayu walaupun konsentrasi relatifnya pada jati

konvensional lebih tinggi.

A B C D E F G H

Page 55: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

105

Keawetan Kayu

Data keawetan alami (meliputi pengurangan berat, derajat serangan dan

jumlah rayap hidup) kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

terhadap serangan rayap tanah (Coptotermes curvignathus Holmgreen.) disajikan

pada Gambar 54. Secara statistik, pengurangan berat kayu JUN dan kayu jati

konvensional tidak berbeda, namun bila dilihat, pengurangan berat kayu JUN

nilainya lebih tinggi dibandingkan kayu jati konvensional, demikian juga untuk

prosentase rayap hidup (Lampiran 17). Sedangkan uji statistik menunjukkan

derajat serangan yang terjadi berbeda, dimana derajat serangan pada JUN lebih

kecil. Dari data tersebut dapat diklasifikasikan kelas awet (keawetan alami) kayu

JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun terhadap serangan rayap

tanah (C. curvignathus).

Gambar 54. Persentase pengurangan berat, derajat serangan dan jumlah rayap

hidup kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun setelah pengumpanan terhadap rayap tanah.

Klasifikasi keawetan kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5

tahun berdasarkan interval kehilangan berat dan persentase rayap hidup disajikan

pada Tabel 13. Derajat serangan berkisar pada angka 70 yang berarti kondisi

serangan sedang, masuk, namun belum meluas.

PENGURANGAN BERAT (%)

DERAJAT SERANGAN 

JUMLAH RAYAP HIDUP (ekor)

JUN 14,04 66,5 62,6

Jati konvensional 10,99 78 55,6

0102030405060708090

Data pengumpanan rayap tanah

Page 56: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

106

Tabel 13. Kelas awet kayu JUN dan kayu jati konvensional umur 4 dan 5 tahun

SAMPEL PENGURANGAN BERAT (%) KETAHANAN

JUMLAH RAYAP HIDUP (ekor)

KETAHANAN KELAS AWET

JUN 14,04 IV 62,6 IV IV

Jati konvensional 10,99 IV 55,6 IV IV

Hasil penelitian Sumarni dan Muslich (2008) terhadap kayu jati cepat

tumbuh dari PT. Monfori dan jati lokal milik masyarakat umur 5 tahun pada

tempat tumbuh yang berdekatan semuanya memiliki kelas awet V. Pada penelitian

ini, kelas awet kayu jati yang diteliti termasuk kelas IV. Kelas awet kayu JUN dan

jati konvensional asal Jawa Tengah umur 4 dan 5 tahun ini relatif lebih baik

dibandingkan kayu jati cepat tumbuh dan kayu jati konvensional umur 5 tahun

yang ditanam di Kabupaten Singaraja, Propinsi Palembang tersebut.

Panshin et al. (1964) menyatakan bahwa daerah ketahanan kayu paling

tinggi adalah pada peralihan antara kayu gubal dan kayu teras. Hal ini mendukung

hasil penelitian terhadap kandungan ekstraktif dimana pada perbatasan pewarnaan

(kayu teras sekunder) dengan bagian kayu sebelah luar (kayu gubal) nilainya lebih

tinggi dibandingkan bagian dalam (bagian yang sudah mengalami pewarnaan)

atau bagian luar (bagian yang belum mengalami pewarnaan), dan warnanya pun

lebih pekat (Gambar 52 dan Gambar 53). Perlu diingat bahwa ada hubungan

negatif antara keawetan dan kecepatan tumbuh. Pada kayu JUN perlu untuk

diteliti kembali keawetannya pada umur yang lebih tua, dan dibandingkan dengan

jati konvensional dewasa. Dalam penggunaan, kayu JUN umur 5 tahun harus

diawetkan.

Meskipun derajat serangan berbeda, namun kisaran pada angka 70

menunjukkan kondisi serangan yang sedang dan masuk belum meluas, namun

berdasarkan pengamatan terhadap sampel yang diumpankan ternyata kerusakan

yang tembus hingga ke permukaan kayu pada JUN lebih sedikit dibandingkan

kayu jati konvensional (Gambar 55). Penjelasan yang memungkinkan adalah

pertahanan ini disebabkan karena derajat kristalinitas kayu JUN yang lebih besar.

Page 57: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

107

Struktur kristalin yang padat yang lebih banyak terdapat pada JUN kemungkinan

menyulitkan rayap untuk menembus kayu dan hanya makan bagian permukaan

pada kayu.

Gambar 55. Bentuk kerusakan akibat serangan rayap tanah pada kayu jati konvensional (sebelah kiri) dan pada kayu JUN (sebelah kanan)

Meskipun berdasarkan hasil penelitian sifat fisis kayu JUN dan kayu jati

konvensional memiliki kelas kuat III, namun dalam pemakaiannya ditentukan

oleh kelas keawetan kayu, dalam hal ini termasuk kelas IV. Kayu-kayu dengan

kelas awet IV dalam penggunaannya memiliki sifat sebagai berikut: jika selalu

berhubungan dengan basah maka umurnya sangat pendek; jika di bawah pengaruh

cuaca dan angin, tetapi dilindungi dari kemasukan air dan kekurangan udara serta tidak

berhubungan dengan tanah basah maka kayu akan tahan beberapa tahun; dan dalam

kondisi tersebut namun dipelihara dengan baik, dicat secara teratur dan sebagainya, maka

kayu akan tahan sekitar 20 tahun (Seng 1990), sehingga bagaimanapun, untuk

meningkatkan masa pakainya, kayu JUN harus diawetkan.

Kesesuaian kayu JUN untuk Venir dan Furnitur

Sifat Venir

Sifat venir kayu JUN umur 4 dan 5 tahun berupa kadar air, kerapatan,

kembang susut dan tebal venir disajikan pada Tabel 14. Pada Gambar 60 disajikan

gambar venir yang dihasilkan.

Page 58: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

108

Tabel 14. Rata-rata nilai kadar air, kerapatan, kembang susut, tebal dan penyimpangan tebal venir JUN umur 4 dan 5 tahun.

Jenis Kayu

Kadar Air (%) Basah

Kerapatan Kembang Susut KO

Tebal (mm)

Penyimpangan (%) Basah KU Kering Oven

5BD 28,7 0,45 0,38 0,38 5,25 1,65 6,04 5BL 31,29 0,49 0,42 0,42 11,63 1,65 7,414BD 15,36 0,51 0,47 0,47 6,46 1,74 7,84 4BL 22,42 0,45 0,43 0,43 16,92 1,72 7,34

Keterangan: Angka 5 dan 4 menunjukkan umur pohon (5 dan 4 tahun), huruf B menunjukkan sortimen yang digunakan adalah sortimen B (lihat kembali pola pembuatan sampel pada bab metodologi), dan huruf D menunjukkan bagian dalam log, huruf L adalah bagian luar log.

Pada penelitian ini tidak dibandingkan sifat venir antara umur 4 tahun dan 5

tahun karena umur 4 tahun dianggap merupakan ulangan pohon. Namun tebal

venir pada bagian dalam maupun luar dibandingkan dan diuji secara statistik, baik

JUN umur 4 tahun maupun 5 tahun untuk mengetahui bagaimana keragaman

tebalnya. Hasil uji statistik pada tebal venir bagian luar dan bagian dalam tidak

berbeda (Lampiran 19), namun nilai penyimpangan tebal > 5% menunjukkan

bahwa tebal yang dipilih kurang sesuai (Iskandar et al. 1990).

Gambar 56. Lembaran venir kayu JUN umur 5 tahun dan 4 tahun. Gambar sebelah kiri menunjukkan cacat yang terjadi pada lembaran venir.

JUN 5 tahun

JUN 4 tahun

Page 59: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

109

Penghitungan sifat pengupasan dolok kayu JUN umur 4 dan 5 tahun

disajikan pada Tabel 15 dan Tabel 16.

Tabel 15. Data volume dolok awal, sifat kebundaran, pengurangan diameter dan limbah karenapengupasan awal untuk membentuk venir yang bundar 100%

Umur Kayu JUN

Panjang (m)

Diameter (cm) Volume Dolok (m3)

Perbandingan diameter

(dmin/dmax)

Pengurangan diameter (cm) Limbah krn pengupasan awal (m3) Bawah Ujung Rata-rata Diameter

bulat Pengurangan

diameter

5 th 1,25 23,05 22,25 22,65 0,05 0,97 22,20 0,45 0,000020

4 th 1,245 17,25 19,1 18,175 0,03 0,90 16,60 1,58 0,000242

Tabel 16. Data rendemen dan limbah venir total yang dihasilkan

Umur Kayu JUN

Sisa kupasan (log core) Rendemen Limbah Venir

Diameter (cm) m3

% dari Volume Dolok

m3 % Pengupasan awal

Log core

Limbah lainnya Total

% limbah

total

5 th 11,00 0,01 23,59 0,02 36,73 0,000020 0,01 0,02 0,03 63,27 4 th 11,20 0,01 37,97 0,01 26,79 0,000242 0,01 0,01 0,02 73,21

Dolok kayu JUN baik umur 4 tahun maupun 5 tahun dapat dikupas dalam

kondisi dingin. Kayunya termasuk keras karena sudah kering, dan sekaligus juga

sudah agak lapuk karena sudah terkena jamur dalam penyimpanan selama lima

bulan. Terdapat sejumlah mata kayu dari dalam, sehingga perlu diperhatikan

upaya perawatan kayu sejak ditanam. Permukaan yang dihasilkan kasar (akibat

teksturnya yang kasar) karena kayu dikupas dalam kondisi dingin, namun jika

dikupas dalam kondisi basah, permukaannya diperkirakan akan halus dan rata.

Dolok jati membutuhkan perlakuan pendahuluan sebelum pengupasan

(Martawijaya et al. 2005). Rendahnya kadar air saat pengupasan (Tabel 14, kadar

air basah pada kisaran 15-31%) turut berpengaruh dalam hasil akhir karena air

berfungsi sebagai pelumas, dan kadar air yang ideal saat pengupasan adalah 50-

60% (Kliwon & Iskandar 2008), sehingga perlakuan pendahuluan untuk dolok

JUN memang dibutuhkan.

Keragaman tebal termasuk kurang baik karena simpangan yang terjadi lebih

dari 5%, dimungkinkan karena kondisi pengupasan yang kering, atau juga

Page 60: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

110

ketebalan yang dipilih terlalu tinggi (Iskandar et al. 1990). Keragaman tebal JUN

5 tahun lebih baik dibandingkan JUN 4 tahun. Dimensi sel yang besar

kemungkinan tidak berpengaruh karena teksturnya yang rata, ditambah dengan

arah serat lurus akan memudahkan pengupasan. Untuk selanjutnya dapat

dilakukan penelitian sifat venir pada kayu JUN dengan berbagai sudut kupas dan

ketebalan.

Rendemen kayu semakin besar seiring dengan penambahan diameter

batang. Hal ini juga dikarenakan dolok kayu JUN memiliki kebundaran baik (0,97

untuk JUN umur 5 tahun dan 0,90 untuk JUN umur 4 tahun) sehingga limbah

akibat pengupasan awal dapat diabaikan. Semakin besar dolok, rendemen yang

dihasilkan juga semakin besar. Pengupasan awal mengurangi diameter dolok JUN

4 tahun lebih besar dibandingkan JUN 5 tahun karena sifat kebundaran dolok JUN

5 tahun yang lebih baik. Untuk meningkatkan rendemen dan kualitasnya, dolok

kayu perlu mendapatkan perlakukan pendahuluan. Dari Gambar 60 nampak

bahwa corak kayu cukup menarik, terutama untuk venir bagian dalam karena

keberadaan kayu teras, namun corak karena pengaruh lingkar tumbuh tidak

tampak. Dapat dicoba pembuatan venir kupas untuk corak yang lebih baik. Dari

hasil penelitian di atas, nampak bahwa venir yang dihasilkan dari JUN umur 5

tahun lebih baik, lebih stabil, dengan rendemen lebih tinggi dibandingkan JUN

umur 4 tahun.

Berdasarkan dugaan yang dibuat sebelumnya, bahwa kayu JUN akan lebih

lunak sehingga lebih mudah dikupas terbukti. Berat Jenis JUN masuk pada

kisaran yang ideal sebagai bahan baku venir (FAO 1966 dalam Martawijaya et al.

2005). Terdapat kelemahan pada venir JUN seperti permukaan yang kasar, namun

dapat diatasi dengan perlakuan pendahuluan sebelum pengupasan, serta corak

yang kurang menarik, dapat diatasi dengan meningkatkan umur panen kayu

sehingga kayu cukup membentuk kayu teras misal pada umur 7 tahun

(komunikasi pribadi, Pandit 2010) atau juga dengan membuat venir sayat. Solusi

pada permasalahan kembang susut yang besar perlu dilakukan penelitian secara

lebih mendalam, namun dengan sifat fisis kayu JUN yang stabil, maka perlu

dicoba ketebalan venir yang terbaik yang menghasilkan kembang susut terkecil.

Dengan kualitas venir yang diperoleh dari JUN umur 5 tahun tersebut, produk

Page 61: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

111

venir yang dihasilkan cukup baik, namun hanya cocok untuk digunakan sebagai

venir bagian dalam (core).

Kesesuaian Kayu JUN untuk Furnitur

Pada penelitian ini dibuat dua produk akhir yaitu meja dan kusen (Gambar

61 dan Gambar 62), walaupun kusen bukan termasuk komponen furnitur namun

perlu juga dibuat untuk melihat sifat-sifat pengolahan kayu secara umum. Bahan

baku yang digunakan adalah kayu JUN bagian pangkal dan ujung umur 4 dan 5

tahun.

Gambar 57. Produk kusen dari kayu JUN umur 4 dan 5 tahun

Gambar 58. Produk meja dari kayu JUN umur 4 dan 5 tahun

Page 62: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

112

Sifat-sifat kayu JUN untuk penggunaannya sebagai furnitur ditinjau dari

sifat anatomi, fisis mekanis, kimia dan keawetan (Menon & Burgess 1979; PIKA

1979; dan Pandit 2009) disajikan pada Tabel 17.

Tabel 17. Sifat-sifat kayu JUN untuk penggunaan sebagai furnitur ditinjau dari sifat anatomi, fisis mekanis, kimia dan keawetan

Sifat Kayu Sifat yang Disukai Sifat Kayu JUN Struktur anatomi makro Arah serat lurus, tekstur halus

hingga sedang, memiliki kilap alami, memiliki corak yang bagus (antara lain disebabkan perbedaan kayu awal dan kayu akhir, struktur jari-jari multiseriate, parenkim pita marginal, dan pembentukan kayu teras yang tidak teratur), serta warna (tergantung selera pasar).

Arah serat lurus, tesktur kayu kasar, permukaan kayu agak mengkilap hingga buram, terdapat corak akibat pembentukan kayu teras sekunder yang tidak teratur serta struktur jari-jari multiseriate, warna terang.

Struktur anatomi mikro Ketebalan dinding sel cukup, kandungan kayu juvenil rendah, tidak terdapat kristal dan tilosis.

Dinding sel sangat tipis, kandungan kayu juvenil tinggi, terdapat tilosis.

Sifat fisis Kerapatan dan BJ sedang, stabilitas dimensi tinggi.

Kerapatan dan BJ sedang, stabilitas dimensi baik.

Sifat mekanis Kekerasan sedang. Kekerasan rendah. Sifat kimia Kadar esktraktif dan silika

rendah. Kadar esktraktif dan silika rendah.

Keawetan Sedang hingga tinggi. Rendah

Arah serat lurus pada JUN akan memudahkan dalam pengerjaan dan

kekuatannya juga tidak tereduksi karena keberadaan serat miring akan

mengurangi kekuatan kayu (Pandit et al. 2009), sedangkan serat JUN lurus.

Tekstur kayu JUN yang kasar akan berpengaruh pada proses finishing seperti ada

indikasi boros pada penggunaan filler terutama melamik (dempul) dan bermasalah

pada sherlak. Kilap alami kayu JUN kurang sehingga perlu usaha untuk

meningkatkan kilapnya.

Bagian-bagian furnitur dimaksudkan untuk menerima beban, baik secara

terus-menerus atau sesekali. Beban-beban ini disebarkan secara merata, termasuk

pada sambungan. Sehingga, meskipun kekuatan adalah penting, bahan baku untuk

furnitur tidak dibutuhkan yang benar-benar sangat kuat. Lebih lanjut, kekuatan

berhubungan dengan kerapatan, kayu yang sangat kuat berarti juga kayu yang

sangat berat. Furnitur yang dibuat dari kayu yang berat umumnya kurang disukai

Page 63: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

113

karena sulit untuk memindah-mindahkannya. Selain menyulitkan dipindah-

pindah, kayu yang berat juga menyebabkan penumpulan yang cepat pada pisau

pemotong. Meskipun dengan penambahan baja baru pada pisau pemotong

membuat pisau lebih kuat dan teguh, penumpulan pisau secara cepat tetap akan

terjadi jika menggunakan kayu berat (Menon & Burgess 1979).

Kayu dengan kerapatan kering oven sekitar 0,5 g/cm (Berat Jenis 0,5) telah

terbukti cukup baik untuk furnitur. Bagaimanapun, disarankan untuk

menggunakan kayu yang lebih berat untuk furnitur yang memiliki banyak

kegunaan seperti tempat tidur dan kursi; tapi kayu yang lebih ringan juga dapat

dipakai untuk pembuatan furnitur di kantor, seperti lemari, rak, termasuk rak buku

(Menon & Burgess 1979).

Kerapatan kayu JUN dalam kondisi kering udara adalah 0,52 g/cm dengan

berat jenis 0,48. Kerapatan kayu yang berkisar 0,5 g/cm tersebut menjadikan kayu

JUN umur 4 dan 5 tahun cukup ideal untuk dijadikan furnitur. Meskipun

disarankan menggunakan kayu dengan BJ yang lebih besar untuk produk yang

memiliki banyak kegunaan dalam menahan beban, maka kayu JUN umur 4 dan 5

tahun ini sudah dapat dipakai untuk pembuatan furnitur di rumah dan kantor,

seperti meja, lemari, rak, termasuk rak buku. Sejauh ini, produk yang dihasilkan

cukup kuat untuk menopang beban.

Kayu untuk furnitur harus mudah untuk digergaji, diserut, dihaluskan

ataupun dibor (Menon & Burgess 1979). Dalam penelitian ini, sifat permesinan

secara kuantitatif tidak diteliti. Permukaan yang dikerjakan harus mulus tanpa

sobekan serabut yang akan menghasilkan permukaan yang berbulu. Secara

kualitatif, pada saat penyerutan, kayu JUN mudah diserut dan cepat rata,

kemungkinan karena arah serat kayu yang lurus dan ukuran kristal yang lebih

kecil. Untuk penggergajian, kayu JUN terasa seset atau agak berat saat digergaji,

pekerja menyebutnya sifat pengerjaan kayu JUN seperti kayu kamper yang

memang ada kemiripan pada pola pembuluh.

Kekerasan kayu JUN termasuk rendah, sehingga pengerjaan kayu JUN lebih

enak karena lebih lunak, namun akibatnya, kuat pegang paku agak lemah. Untuk

pengeboran karena kayunya cukup lunak, maka akan memudahkan saat akan

Page 64: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

114

dibor. Kuat pegang paku yang lemah dan pengeboran yang mudah disebabkan

karena dinding sel serat kayu JUN yang sangat tipis.

Kayu juga jangan mengandung terlalu banyak ekstraktif, seperti resin/getah,

atau silika, yang mungkin dapat menyebabkan pisau pemotong menjadi tumpul.

Kemungkinan karena umurnya masih muda, kandungan ekstraktif dan silika (dari

hasil pengamatan secara mikoskopik) rendah, dan ini cukup menguntungkan

dalam pengerjaan.

Untuk stabilitas dimensi selama penggunaan, kayu yang memiliki

penyusutan dan pengembangan yang drastis dan besar, kurang disukai untuk

penggunaan apapun. Pergeseran kayu akan menyebabkan distorsi pada bagian

furnitur, sulitnya menarik laci, sulit membuka pintu, dan juga menyebabkan

sambungan terbuka (Menon & Burgess 1979).

Hasil penelitian sifat fisis menunjukkan bahwa kayu JUN umur 5 tahun

memiliki stabilitas dimensi yang baik. Namun dapat lebih berhati-hati saat

menggunakan kayu JUN yang berumur lebih muda dari 5 tahun, misalnya 4 tahun

seperti yang digunakan dalam penelitian ini karena dimensinya belum begitu

stabil. Pada penyimpanan selama tiga bulan dalam suhu ruangan tampak terjadi

retak pada permukaan meja serta perubahan bentuk pada kusen (Gambar 63).

Kondisi ini terjadi kemungkinan karena tidak ada perlakuan pengeringan kayu

sebelumnya, memang dalam penelitian ini kegiatan pengeringan tidak dilakukan

karena ingin diketahui reaksi alami kayu JUN terhadap perubahan kondisi

lingkungan. Dengan perlakuan pengeringan yang tepat, kayu dengan kadar air

kurang dari 10% akan mampu mengatasi permasalahan ini.

Perhatian secara khusus, bagaimanapun, harus diaplikasikan saat furnitur

kayu digunakan pada ruangan ber-AC. Karena itu, kayu dengan penyusutan

rendah sangat ideal untuk pembuatan furnitur. Perubahan kadar air pada kayu

yang telah dikeringkan dapat diminimalisir dengan pelapisan yang tepat

menggunakan varnish, cat, atau bahkan lembaran plastik. Metode yang disebutkan

terakhir adalah perkembangan terbaru dalam teknik perlindungan kayu. Jika

memungkinkan, papan yang digunakan sebaiknya papan radial karena memiliki

susut yang lebih kecil (Menon & Burgess 1979).

Page 65: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

115

Kandungan kayu juvenil yang sangat tinggi (100%) akan menurunkan

kualitasnya sebagai bahan baku venir karena akan menimbulkan masalah dalam

pengerjaan dan pemakaian, seperti adanya perubahan bentuk. Walaupun

demikian, landainya garis regresi pada penelitian kayu muda JUN serta

penggunaan stek pucuk sebagai alat perkembangbiakan, memungkinkan JUN

mencapai kedewasaan lebih cepat.

Gambar 59. Retak dan perubahan bentuk membusur pada kayu JUN umur 4 tahun akibat cuaca (penggunaan kayu JUN secara alami tanpa perlakuan pengeringan).

Terkadang, keawetan berhubungan dengan kerapatan. Kayu yang berat

umumnya lebih awet dibanding kayu yang lebih ringan. Bagaimanapun, keawetan

kayu yang lebih rendah dapat ditingkatkan dengan perlakuan pengawetan.

Serangan rayap dan penggerek secara sukses dapat dikontrol menggunakan teknik

pengawetan kayu. Serangan jamur seperti jamur biru pada kayu yang berwarna

cerah juga dapat diatasi dengan perlakuan pengawetan (Menon & Burgess 1979).

Page 66: Struktur Anatomi Kayu: Struktur makroskopik dan ... · Bidang perforasi sederhana (ciri 13). - Sama - Ceruk antar pembuluh selang- ... ta marginal jati juga tid semenarik alam bentuk

116

Pada sekitar satu bulan penyimpanan muncul bercak-bercak putih seperti mold,

namun dapat dihilangkan dengan mudah.

Dengan memperhatikan sifat-sifatnya di atas, kayu JUN umur 5 tahun sudah

dapat digunakan sebagai bahan baku furnitur, namun belum bisa untuk kayu

konstruksi karena kandungan kayu muda yang masih tinggi. Persyaratan kekuatan,

pengerjaan, berat jenis, dan stabilitas dimensi sudah terpenuhi walaupun ada

kekurangan seperti kuat pegang kaku yang lemah dan boros pada finishing. Kayu

JUN juga lebih disukai karena lebih lunak dan lebih ringan sehingga lebih mudah

dikerjakan dan dipindah-pindahkan. Keawetan perlu ditingkatkan dengan

menerapkan teknik pengawetan kayu. Dari segi corak, kualitasnya sebagai produk

mewah akan turun, terutama untuk furnitur yang menghendaki segi keindahan

kayu. Kayu JUN lebih cocok digunakan untuk membuat furnitur yang berwarna

terang yang lebih disukai oleh konsumen-konsumen tertentu. Namun ada

kemungkinan coraknya akan tampak menarik jika digunakan pada umur yang

lebih tua.