bab iv metodologi penelitian

BAB IV
METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Waktu dan tempat penelitian
Penelitian
dilaksanakan
selama
dua
bulan
yaitu
pada
bulan
Februari sampai dengan Maret 2012 di Perusahaan Tambang Batubara PT Bukit
Asam (PTBA), Tanjung Enim, Sumatera Selatan, serta di laboratorium
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut
Pertanian Bogor.
4.2
Alat dan bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini ialah kompas, GPS, pita meter,
patok, phi band, haga hypsometer, tali rafia, timbangan, kantung plastik, kertas
label, golok, oven, kamera digital, tally sheet, alat tulis, ring tanah, serta laptop
yang dilengkapi dengan beberapa pelangkat lunak (software) untuk analisis data.
Beberapa perangkat lunak yang digunakan yaitu Microsoft Office Excel 2007,
Statistical Package for the Social Sciensis 16 (SPSS 16), serta Minitab 14. Bahan
yang digunakan ialah tegakan pohon dan sampel-sampel tanah di areal reklamasi
tambang batubara PTBA.
4.3
Metode pengambilan data
Data yang digunakan dalam kegiatan penelitian berupa data primer dan data
sekunder. Data primer adalah data yang diambil secara langsung dari lapangan
yang meliputi data tinggi total pohon, diameter pohon 1,3 m di atas tanah (DBH),
berat basah dan berat kering tumbuhan bawah serta serasah pada setiap plot
penelitian. Data sekunder berupa kondisi umum wilayah, data iklim (curah hujan,
suhu, kelembaban), jenis tanah, vegetasi, peta lahan atau penyebaran petak, dan
peta areal reklamasi PTBA.
4.4
Prosedur penelitian
4.4.1 Lokasi penelitian
Areal yang digunakan untuk penelitian adalah areal pasca terbakar yang
berada pada lokasi Kelawas Tengah Utara (KTU) yang ditanam pada tahun 2006
dan areal yang tidak terbakar yang berada pada lokasi Limoa yang ditanam pada
tahun 1997. Areal pasca terbakar mengalami kebakaran pada periode Mei–Juni
17
tahun 2011. Walupun pada lokasi KTU pernah terjadi kebakaran, banyak
tumbuhan bawah yang tumbuh pada lokasi tersebut. Hal ini disebabkan
banyaknya cahaya yang masuk pada areal terbakar, sehingga memungkinkan
banyaknya tumbuhan bawah yang tumbuh pada areal pasca terbakar.
Secara umum, jenis yang banyak terdapat pada lokasi pasca terbakar adalah
kayu putih dan acacia daun lebar (Acacia mangium). Selain itu, terdapat juga jenis
keliat (Microcos tomentosa), sungkay (Peronema canescens), dan sengon. Pada
lokasi yang tidak terbakar, jenis yang mendominasi adalah akasia daun kecil
(Acacia auriculiformis). Selain itu, terdapat juga jenis keliat, gmelina, concong
belut (Bridelia ovata), bungur (Lagerstroemia speciosa), dan sungkay.
4.4.2 Penentuan sampling plot penelitian
Plot penelitian yang digunakan adalah plot bujur sangkar atau persegi
panjang. Pada masing-masing areal (pasca kebakaran dan tidak terbakar) dibuat 5
plot dengan ukuran 20 x 20 m. Kemudian, di dalam plot-plot tersebut dibuat sub
plot berukuran 2 x 2 m, 5 x 5 m, 10 x 10 m, dan 20 x 20 m (Gambar 4).
c
n=5
20 m
b
a
a
b
c
20 m
Gambar 4 Desain plot penelitian; a = ukuran 2 x 2 m, b = ukuran 5 x 5 m, c =
ukuran 10 x 10 m, n = banyaknya plot
4.4.3 Pelaksanaan penelitian di lapangan
Pelaksanaan penelitian di lapangan dapat dijelaskan sebagai berikut:
a.
Pengukuran dimensi pohon
Pohon di dalam plot diukur secara keseluruhan atau sensus baik pancang,
tiang, dan pohon. Dimensi yang diukur adalah keliling pohon dengan
18
menggunakan pita meter (Gambar 5a) dan tinggi pohon yang diukur dengan
menggunakan haga hypsometer (Gambar 5b).
a
b
Gambar 5 Pengukuran pohon: (a) keliling pohon dan (b) tinggi pohon
b.
Pengambilan contoh tumbuhan bawah dan serasah
Semua tumbuhan bawah dan serasah di atas permukaan tanah yang terletak
di dalam sub plot ukuran 2 x 2 m diambil dan ditimbang berat basahnya (BB).
Tumbuhan bawah meliputi semak belukar, tumbuhan menjalar, rumput-rumputan
atau gulma. Serasah berupa daun dan ranting yang telah jatuh di atas permukaan
tanah.
c.
Pengambilan contoh tanah
Contoh tanah yang diambil menggunakan 2 (dua) metode yaitu:
1.
Contoh tanah terusik (komposit). Cara ini dilakukan dengan menggunakan
bor tanah sehingga menyebabkan perubahan/kerusakan pada bentuk
alaminya, terutama ruang/pori tanah. Tiap petak diambil 5 (lima) contoh
tanah kemudian dicampurkan dan diambil 200 g. Begitu juga dilakukan
pada petak selanjutnya dengan cara yang sama. Contoh tanah terusik yang
sudah diambil dikirim ke laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan
Sumberdaya Lahan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor untuk
dianalisis sifat-sifat tanah berupa tekstur, pH, C-organik, Ca, Mg, K, dan
KTK.
2.
Contoh tanah tidak terusik (utuh). Cara ini dilakukan dengan menggunakan
ring tanah yang dimasukkan ke dalam tanah, sehingga meminimumkan
19
perubahan/kerusakan pada bentuk alaminya terutama ruang/pori tanah. Tiap
petak diambil 2 (dua) contoh ring tanah pada kedalaman 0–20 cm. Contoh
tanah tidak terusik yang sudah diambil, kemudian dianalisis bobot isi
tanahnya di laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor.
d.
Penurunan kadar air
Penurunan kadar air dilakukan pada tumbuhan bawah dan serasah, serta
pada contoh tanah tidak terusik. Penurunan kadar air pada tumbuhan bawah dan
serasah dilakukan dengan cara mengeringkan bahan tersebut dalam oven pada
suhu 80ºC selama 48 jam untuk memperoleh data berat kering (BK). Jika berat
basah contoh yang akan dikeringkan kurang dari 200 g maka berat tersebut adalah
berat basahnya. Jika berat basahnya lebih dari 200 g maka berat basah yang
diambil adalah sebanyak 200 g.
Pada contoh tanah tidak terusik, penurunan kadar air dilakukan dengan cara
mengeringkan bahan tersebut dalam oven pada suhu 105ºC selama 24 jam. Cara
kerja penetapan bobot isi menurut Sitorus et al (1980) yaitu contoh tanah utuh di
lapangan diambil dengan menggunakan ring tanah. Kedua, contoh tanah
ditimbang berikut ring tanahnya (X satuannya g). Ketiga, ring tanah yang kosong
ditimbang (Y satuannya g). Keempat, menetapkan kadar air tanahnya (Z
satuannya g) dan langkah kelima adalah menghitung bobot isi (bulk density)
tanahnya.
e.
Pendugaan biomassa dan karbon
Pendugaan biomassa dan karbon dilakukan hanya pada atas permukaan
tanah. Data-data primer yang diperoleh di lapangan, dimasukkan ke dalam rumus
persamaan biomassa, sehingga diperoleh besar biomassanya. Besar biomassa
inilah yang nantinya akan diperoleh kandungan karbon tersimpan dengan
menggunakan rumus pendugaan karbon.
4.4.4 Analisis data
Data hasil pengukuran dianalisis menggunakan Microsoft Office Excel 2007
untuk perhitungan dan tabulasi, SPSS 16 untuk analisis korelasi antara diameter
dan tinggi dengan karbon tersimpan, serta Minitab 14 untuk analisis regresi.
Adapun data yang dianalisis menggunakan Microsoft Office Excel 2007 yaitu:
20
a.
Komposisi jenis
Menurut Soerianegara dan Indrawan (2002), kerapatan tegakan, frekuensi,
dominansi dan INP dihitung dengan menggunakan rumus:
Kerapatan suatu spesies (K) =
J
L
Kerapatan relatif suatu spesies (KR) =
Frekuensi suatu spesies (F) =
K
K
x 100%
J
J
Frekuensi relatif suatu spesies (FR) =
Dominansi suatu spesies (D) =
F
x 100%
F
LBDS
L
Dominansi relatif suatu spesies (DR) =
D
D
x 100%
INP = KR + FR (pada tingkat pancang)
INP = KR + FR + DR (pada tingkat tiang dan pohon)
b.
Pengukuran biomassa
Pengukuran biomassa dilakukan pada pohon, tumbuhan bawah dan serasah.
Biomassa pada pohon dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Biomassa = Volume pohon x WD
Keterangan:
WD
= wood density (g/cm3)
Volume Pohon = Volume batang pohon x angka bentuk 0,7 (cm3)
Pada penelitian ini, nilai wood density menggunakan data yang didapatkan
dari website (Tabel 1). Pada pengukuran biomassa tumbuhan bawah dan serasah,
pengukuran diawali dengan menghitung kadar airnya. Menurut Lubis (2011),
kadar air dihitung dengan menggunakan rumus:
% KA = {(BBc - BKc)/BKc}× 100%
Keterangan:
KA = kadar air (%)
BBc = berat basah contoh (g)
BKc = berat kering contoh (g)
Setelah mendapatkan kadar air, kemudian dihitung berat kering biomassa
tumbuhan bawah dan serasahnya dengan rumus:
BKT = BB/{1+(% KA/100)}
21
Keterangan:
c.
BKT
= berat kering tanur/biomassa (g)
BB
= berat basah (g)
KA
= kadar air (%)
Pendugaan Karbon
Berdasarkan SNI No 7724 (2011), karbon diduga melalui biomassa yaitu
dengan menggunakan rumus:
Cb = B x % C organik
Keterangan: Cb = kandungan karbon dari biomassa (kg)
B = total biomassa (kg)
% C organik = nilai persentase kandungan karbon, sebesar 0,47
atau menggunakan nilai persen karbon yang
diperoleh dari hasil pengukuran di laboratorium.
Pada penelitian ini, nilai % C organik menggunakan nilai hasil penelitian
sebelumnya (Lampiran 1).
d.
Pengukuran bobot isi dan bahan organik tanah
Pada contoh tanah tidak terusik, yang dianalisis adalah bobot isi tanah.
Menurut Sitorus et al. (1980), bobot isi dapat dihitung dengan menggunakan
rumus:
Bobot isi (BI) =
Keterangan:
/
g/cm3
X = contoh tanah dengan tabung (g)
Y = tabung kosong (g)
Z = kadar air tanah (g)
volume tanah dalam ring (Vt) = ¼πd2t (cm3)
Menurut Lubis (2011), kandungan bahan organik tanah dapat dihitung dari
C-organik dengan rumus:
Bahan organik (%) = 1,74 × C-organik (%)