Model Pendugaan Persediaan Karbon Tegakan

METODOLOGI PENELITIAN
Kerangka Pendekatan Masalah
Situasi masalah yang pertama adalah terjadinya keragaman yang tinggi
dalam praktek pengelolaan agroforestri akibat beragamnya kondisi alami tempat
tumbuh dan cara-cara pengelolaan agroforestri itu sendiri sehingga menyebabkan
beragamnya kemampuan agroforestri untuk menyediakan atau menyerap karbon.
Dari sisi mekanisme penyelenggaraan proyek karbon, beragamnya kondisi
tersebut akan menjadi masalah dalam mengembangkan metode pengukuran dan
monitoring manfaat karbon.
Identifikasi untuk mengetahui terjadinya keragaman persediaan karbon
tersebut dilakukan dengan mengenali tipologi berbagai bentuk praktek
agroforestri yang telah ada atau berlangsung di masyarakat. Tipologi agroforestri
diperkirakan terjadi sebagai akibat dari kondisi lingkungan dan tempat tumbuh,
orientasi ekologi, sosial dan ekonomi masyarakat yang akan mempengaruhi
praktek
pengelolaan
agroforestri.
Perbedaan
tipologi
agroforestri
akan
menyebabkan terjadinya perbedaan yang besar pula dalam hal kemampuan
agroforestri untuk menghasilkan persediaan karbon.
Potensi persediaan karbon bagian atas tegakan untuk setiap unit tegakan
agroforestri diturunkan dari jumlah seluruh biomassa yang terkandung dalam
pohon, tanaman pertanian semusim, tumbuhan bawah dan nekromassa (tunggak
kayu, pohon mati, serasah) yang menyusun tegakan agroforestri. Biomassa pohon
yang merupakan biomassa terbesar penyusun tegakan diduga melalui persamaan
alometrik biomassa pohon yang sesuai dengan jenisnya.
Situasi masalah yang kedua adalah mengidentifikasi sumber persediaan
karbon
yang
terdapat
dalam
agroforestri
dan
mengembangkan
model
pendugaannya. Besarnya potensi persediaan karbon dan variasi persediaannya
didekati melalui trend perkembangan persediaan dan perubahan karbon menurut
sumber biomassanya yang terjadi sepanjang waktu pengelolaan agroforestri.
Pendekatan struktur tegakan (melalui distribusi jenis dan ukuran pohon)
sepanjang waktu pengelolaan juga digunakan untuk menjelaskan terjadinya
variasi tersebut. Sejumlah variabel yang mencirikan dimensi tegakan dan kondisi
35
tempat tumbuh akan
dilihat peranannya dalam menjelaskan keragaman
persediaan karbon tegakan dan menetapkan peubah-peubah yang penting untuk
keperluan pendugaan potensi persediaan karbon tegakan.
Analisis terhadap karakteristik persediaan karbon pada berbagai tipologi
agroforestri yang dikombinasikan dengan karakteristik pengelolaan yang spesifik
oleh petani, memungkinkan dirumuskannya model pendugaan persediaan karbon
serta proses pengumpulan data dan monitoring yang relevan dengan pengetahuan
dan pengalaman petani.
Situasi masalah yang ketiga adalah sejauhmana potensi persediaan karbon
yang diperoleh melalui pengelolaan agroforestri juga akan menarik minat petani
untuk ikut dalam skema perdagangan karbon. Secara rasional proyek sekuestrasi
karbon akan diminati petani apabila akan memberikan manfaat yang lebih baik
(ekonomi atau non-ekonomi) dibandingkan praktek pengelolaan yang sudah
berjalan selama ini. Hal yang perlu diketahui adalah proses yang bagaimana yang
harus dilakukan agar persediaan karbon yang dihasilkan dapat diserahkan dan
dibeli secara memadai dengan prosedur yang dapat diterima.
Secara skematis, alur kerangka pendekatan masalah untuk menjawab
berbagai masalah penelitian yang diajukan diringkas dalam Gambar 3.
36
Mulai
Identifikasi karakteristik
agroforestri
Karakteristik struktur,
komposisi dan dimensi
tegakan
Pengembangan model
penaksiran biomassa pohon
jenis utama agroforestri
Persamaan Alometrik
Biomassa Pohon &
komponen biomassa lain
Tipologi agroforestri
Analisis sumber biomassa
karbon & variasi persediaan
karbon agroforestri
Pengembangan metode
pengukuran &
monitoring perubahan
karbon agroforestri
Model-model pendugaan
persediaan karbon
agroforestri & perubahannya
Analisis neraca karbon &
potensi pengelolaan sekuestrasi
karbon dlm agroforestri
Sistem budidaya &
pemanfaatan hasil tegakan
agroforestri
Analisis situasi
skema perdagangan
karbon
Model pengelolaan
agroforestri untuk
proyek karbon
Selesai
Gambar 3. Diagram alir kerangka pemecahan masalah
37
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan yang menjadi obyek penelitian adalah lokasi tegakan agroforestri
yang berada di lahan milik dan terutama dikelola untuk tujuan menghasilkan
kayu, atau dikenal luas sebagai hutan rakyat. Dua lokasi tegakan hutan rakyat
agroforestri yang terpisah dijadikan sebagai contoh kasus, masing-masing berada
di Desa Pacekelan, Kecamatan Sapuran, Kabupaten Wonosobo, Propinsi Jawa
Tengah (7o05’ Lintang Selatan dan 111o07’ Bujur Timur) dan di Desa Kertayasa,
Kecamatan Panawangan, Kabupaten Ciamis, Propinsi Jawa Barat (6o30’ Lintang
Selatan dan 107o0’ Bujur Timur) (Gambar 4).
Skala 1:4.500.000
Gambar 4. Peta situasi lokasi penelitian
Kedua wilayah ini dipilih sebagai lokasi penelitian dengan pertimbangan
bahwa sebaran tegakan agroforestrinya relatif luas dan praktek agroforestri telah
berlangsung relatif lama, terdapat keragaman jenis pohon berkayu yang
diusahakan dan variasi kondisi tempat tumbuh. Lokasi agroforestri di Desa
Pecekelan dipilih untuk mewakili kondisi pengelolaan agroforestri yang
menggunakan jenis sengon yang hampir homogen sebagai penaung untuk
tanaman kopi. Sedangkan agroforestri di Desa Kertayasa dipilih untuk mewakili
38
kondisi
pengelolaan
agroforestri
dengan
pola
kebun-campuran,
yang
mengkombinasikan jenis daur pendek dan sedang serta pohon buah-buahan.
Penelitian lapangan untuk kedua lokasi penelitian tersebut di atas dilakukan
selama dua bulan, yaitu bulan Agustus-September 2004.
Praktek agroforestri di kedua lokasi penelitian berada di lahan kering
(tegalan) dengan ketinggian tempat tumbuh antara 600-800 m dpl.
Bentuk
lapangannya mulai dari landai (lereng 8%) hingga curam (lereng >40%), bahkan
di Desa Kertayasa agroforestri berada pada lapangan yang berbukit hingga sangat
curam (lereng >100%). Terdapat perbedaan dalam jenis tanah di kedua lokasi
penelitian.
Agroforestri di Pecekelan dominan dengan jenis tanah regosol,
sedangkan di Kertayasa dengan didominasi tanah latosol dan podsolik.
Lokasi
penelitian termasuk tipe iklim B (menurut klasifikasi Schmidt & Ferguson),
dengan curah hujan yang cukup tinggi hingga lebih dari 3.000 mm/tahun.
Metode Penelitian
Pengumpulan dan Pengolahan Data
Secara garis besar pengumpulan data mencakup dua kegiatan utama, yaitu
pengumpulan data tegakan agroforestri dan data pengelolaan (teknis, sosial dan
ekonomi) pada tingkat petani (rumahtangga).
Data tegakan agroforestri diperoleh dengan melakukan pengambilan contoh
(sampling) sesuai dengan keterwakilan tipologi agroforestri dan melakukan
pengukuran terhadap
agroforestri.
dimensi pohon, vegetasi lain, dan dimensi tegakan
Melalui pengukuran biometrik terhadap pohon dan tegakan dapat
disusun persamaan penaksiran biomassa pohon, penaksiran biomassa tegakan, dan
berbagai analisis hubungan untuk menjelaskan terjadinya keragaman potensi
persediaan biomassa karbon.
Data pengelolaan hutan pada tingkat petani (rumahtangga) diperoleh melalui
metode wawancara atau diskusi dengan mempersiapkan daftar pertanyaan
terstruktur.
Melalui data ini dapat dikenali riwayat pengelolaan agroforestri,
teknologi budidaya dan pemanenan, pengaturan pemanfaatan lahan, pengaturan
panen, biaya-biaya pengelolaan yang dikeluarkan, curahan tenaga kerja,
pendapatan dan manfaat, aspek pemasaran dan aspek sosial-ekonomi lainnya.
39
Pengukuran Karbon Biomassa Pohon dan Komponen Karbon dari
Biomassa Lainnya.
Komponen karbon terbesar dalam vegetasi berasal dari
biomassa pohon, sehingga penetapan besarnya biomassa pohon yang menempati
suatu hamparan tegakan adalah bagian paling penting dalam penghitungan potensi
karbon hutan. Biomassa dinyatakan dalam satuan bobot kering. Biomassa pohon
umumnya ditaksir secara tidak langsung dengan menggunakan persamaan
alometrik biomassa pohon, yang menyatakan hubungan antara dimensi tertentu
dari pohon (misalnya diameter atau tinggi pohon) dengan nilai biomassa total
pohonnya. Metode penyusunan persamaan alometrik biomassa dijelaskan oleh
banyak penulis, diantaranya dalam MacDicken (1997); Hairiah et al. (2001),
JIFPRO (2001), Snowdon et al. (2002).
Beberapa penulis (Brown et al. 1989;
Brown 1997; Hairiah et al. 1999) menganjurkan digunakannya beberapa
persamaan alometrik biomassa pohon yang lebih umum dan dipakai untuk zone
iklim yang lebih luas, apabila belum tersedia persamaan alometrik yang lebih
spesifik. Dalam penelitian ini secara khusus akan disusun persamaan alometrik
biomassa untuk jenis pohon yang dominan dalam agroforestri yang belum tersedia
persamaan alometriknya dan penaksiran kadar karbon pohonnya.
Penyusunan alometrik penaksir biomassa pohon, dilakukan dengan metode
destruktif, yaitu pohon yang dipakai untuk bahan diperoleh dengan cara
menebang.
Sebanyak 30 pohon contoh dipilih dan seluruh pohon tersebut
ditebang untuk dilakukan pengukuran secara lebih teliti.
Tahapan kerja yang dilakukan untuk menyusun persamaan alometrik
biomassa pohon sengon adalah sebagai berikut:
1. Memilih pohon contoh. Pohon yang mewakili harus tumbuh sehat, mencakup
berbagai ukuran pohon, dan keterwakilan tapak tumbuhnya. Kisaran diameter
pohon contoh antara 7 – 40 cm, dengan jumlah terbanyak yang berdiameter
20-25 cm.
2. Mengukur dimensi pohon, mencakup diameter batang, tinggi total, tinggi
bebas percabangan, dan rata-rata diameter tajuk.
3. Menebang pohon dan memisahkan ke dalam bagian-bagian pohon. Sebelum
pohon ditebang, seluruh cabang dipangkas agar tidak ada bagian yang rusak.
40
Pohon ditebang sedekat mungkin dengan permukaan tanah. Pohon dipisahkan
kedalam kelompok batang (termasuk tunggak), cabang, ranting dan daun.
4. Mengukur dan menimbang bagian-bagian pohon.
Batang dibagi kedalam
sortimen pendek 2 m dan diukur diameter ujungnya. Seluruh batang, cabang,
ranting dan daun ditimbang untuk memperoleh bobot basah.
5. Pengambilan contoh uji seluruh pohon contoh. Contoh uji terdiri atas contoh
uji bagian batang (pangkal, tengah dan ujung batang), cabang, ranting dan
daun. Contoh uji dikemas dalam plastik rapat untuk mencegah berkurangnya
kandungan air pada contoh uji tersebut.
6. Pengeringan seluruh contoh uji dengan tanur pengering untuk memperoleh
nilai kerapatan kayu (wood density) dan kadar air seluruh contoh uji.
Pengeringan contoh uji dengan tanur pengering (oven) hingga suhu 100-105oC
dilakukan di laboratorium. Contoh uji yang telah kering ditimbang untuk
mengetahui bobot keringnya.
Dari contoh uji tersebut selanjutnya dapat
ditentukan nilai kerapatan kayu dan atau kadar airnya.
7. Menentukan nilai bobot kering (biomassa) untuk seluruh pohon contoh dan
bagian-bagian pohonnya. Nilai bobot kering ditentukan dengan mengkonversi
bobot basah pohon contoh dan nilai kadar air dari contoh uji setiap pohon
contoh.
8. Analisis hubungan antara bobot kering (biomassa) seluruh pohon contoh
dengan dimensi pohon contoh.
Analisis hubungan dilakukan dengan
pendekatan analisis regresi.
9. Penggunaan model alometrik terbaik untuk penaksiran biomassa pohon
sengon.
Model persamaan alometrik untuk penaksiran biomassa pohon dan bagianbagian pohon menggunakan beberapa model hipotetis, dengan menggunakan satu
atau lebih peubah dimensi pohon berikut (Brown et al. 1989; Brown 1997) :
Yˆ = β0 + β1D + β2 D2
Yˆ = β D β1
0
Yˆ = β0 + β1D2 H
Yˆ = β D β1 H β2
0
Yˆ = β0 + ( D2 H )β1
41
dimana :
Yˆ = taksiran nilai biomassa pohon atau bagian pohon (dalam kg/pohon)
D = diameter pohon (dbh) (dalam cm),
H = tinggi pohon (dalam m)
β 0 , β1 , β 2 = konstanta (parameter) regresi
Persamaan regresi terbaik akan dipilih dari model-model hipotetik di atas
dengan menggunakan berbagai kriteria statistika (Draper & Smith 1981),
khususnya goodness of fit, koefisien determinasi R2, PRESS, analisis sisaan serta
pertimbangan kepraktisan untuk pemakaian.
Untuk penentuan biomassa pohon dari jenis pohon lainnya yang tumbuh di
dalam lokasi penelitian, digunakan beberapa persamaan alometrik spesifik yang
telah tersedia (Hairiah et al. 2001), atau menggunakan persamaan yang
menyertakan peubah diameter dan nilai kerapatan kayu sebagaimana disarankan
Ketterings et al. (2001). Tabel 6 menyatakan beberapa persamaan yang dipakai
untuk penaksiran biomassa pohon tersebut.
Tabel 6 Persamaan allometrik penduga biomassa pohon di lokasi penelitian
Jenis pohon
Mahoni
Kopi
Persamaan
Y = 0,048 D2,68
Y = 0,0281 D
2,06
2,13
Sumber
Adinugroho (2001)
Hairiah et al. (1999)
Pisang
Y = 0,03 D
Hairiah et al. (1999)
Palem
Y = 4,5 + 7,7H
Frangi & Lugo (1985) dalam
Brown (1997)
Pohon lain (yang belum
tersedia persamaannya)
Y = 0,011 ρ D2+c
Ketterings et al. (2001)
Nekromassa
Y = πD2hρ
Hairiah (2001)
Y = biomassa pohon (kg/pohon), D = diameter pohon (cm), H = tinggi total (m), h = panjang
batang, ρ = berat jenis kayu (gr/cm3), dan c = 0,62. Data kerapatan kayu tersedia di: website
www.icraf.cgiar/sea.
Komponen biomassa lain yang penting sebagai bagian komponen karbon
pada agroforestri adalah tanaman pertanian semusim, tumbuhan bawah, serasah
dan nekromassa. Nekromassa adalah bagian pohon yang telah mati atau dalam
proses melapuk, bisa dalam bentuk pohon yang berdiri, tunggak sisa penebangan
atau sisa bagian pohon. Penentuan komponen karbon dari karbon yang berasal
42
dari nekromassa, tumbuhan bawah dan serasah akan merujuk pada metode yang
disarankan dalam Hairiah et al. (1999); Hairiah et al. (2001).
Penentuan potensi karbon biomassa pohon atau karbon dari biomassa lain
dilakukan hanya dengan menggunakan faktor konversi nilai biomassa menjadi
nilai karbon sebagaimana disarankan (IPCC 2000; Brown 1999a), dengan faktor
konversi sebesar 0.5. Sedangkan untuk penentuan potensi karbon untuk biomassa
selain pohon (tumbuhan bawah, serasah, nekromassa) menggunakan faktor
konversi 0.4 sebagaimana disarankan Hairiah et al. (1999).
Pengukuran Persediaan Karbon Tegakan dan Karbon Total Bagian
Atas. Potensi persediaan karbon untuk tegakan agroforestri berasal dari karbon
bagian atas permukaan tanah dan di bawah permukaan tanah. Karbon bagian atas
mencakup karbon biomassa pohon (vegetasi berkayu), serasah, tumbuhan bawah
dan nekromassa; sedangkan karbon bagian bawah terutama dari karbon biomassa
akar dan karbon tanah. Dalam penelitian ini, yang dimaksud dengan karbon total
tegakan dibatasi hanya untuk karbon bagian atas permukaan tanah.
Taksiran potensi persediaan karbon tegakan ditentukan atas dasar data
sampling yang dilakukan untuk setiap bentuk tipologi agroforestri yang tersedia.
Untuk dapat menjelaskan sampai sejauhmana potensi karbon dan adanya
keragaman dalam tegakan agroforestri, dilakukan pengukuran tegakan dengan
kombinasi secara sensus dan sampling pada berbagai variasi perkembangan
tegakan agroforestri.
Dari kedua lokasi penelitian di Desa Pacekelan dan Kertayasa, sebanyak 41
unit pemilikan lahan petani telah dipilih sebagai contoh dengan luas keseluruhan
lahan 40,2 ha. Rincian seluruh contoh sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 7.
Tahapan kerja yang dilakukan untuk pengukuran persediaan karbon tegakan
agroforestri adalah sebagai berikut:
1. Penentuan lokasi pengambilan contoh. Pemilihan contoh memperhatikan
keterwakilan umur tegakan dan kondisi rata-rata tegakan. Sebelum contoh
ditetapkan dilakukan orientasi lapang secara lengkap dan pengumpulan data
pemilikan
dan
pemilik/pengelola.
riwayat
pengelolaan
hutan
rakyat
kepada
petani
43
Tabel 7 Distribusi pengambilan contoh tegakan agroforestri di lokasi penelitian
Lokasi Pacekelan
Jumlah Jumlah Luas plot
No. Jalur
Plot
(m2)
No.
1
5
33
3.300
1
2
5
9
900
2
3
3
4
400
3
4
5
18
1.800
4
5
4
11
1.100
5
6
4
14
1.400
6
7
3
8
800
7
8
4
14
1.400
8
9
4
17
1.700
9
10
5
20
2.000
10
11
3
14
1.400
11
12
4
13
1.300
12
13
4
15
1.500
13
14
3
11
1.100
14
15
3
9
900
15
16
2
6
600
16
17
3
11
1.100
17
18
4
8
800
18
19
5
17
1.700
19
20
3
9
900
20
21
2
5
500
Jumlah
78
266
26.600
Jumlah
Lokasi Kertayasa
Jumlah Jumlah Luas plot
Jalur
Plot
(m2)
2
6
600
2
6
600
2
6
600
2
9
900
2
8
800
2
6
600
2
6
600
3
8
800
3
14
1.400
3
7
700
3
12
1.200
2
7
700
2
4
400
2
3
300
2
5
500
2
7
700
3
5
500
2
5
500
3
6
600
2
6
600
46
136
13.600
2. Persiapan pengukuran. Untuk setiap unit pemilikan lahan yang dipilih sebagai
contoh, dibuat petak pengukuran dengan membentang tali plastik. Petak ukur
untuk pengukuran pohon berbentuk jalur memanjang dengan lebar 10 m dan
panjang untuk setiap kelipatan jarak 10 m. Plot bujur sangkar 10 m x 10 m
(0,01 ha) dianggap sebagai unit terkecil pencatatan. Petak ukur untuk
tumbuhan bawah berukuran 1 m x 1m dan untuk serasah berukuran 0.5 m x
0.5 m yang dibuat di dalam plot ukur untuk pohon (10 m x 10 m). Arah jalur
ukur ditetapkan dengan kompas pada arah Utara-Selatan atau Timur-Barat
(Gambar 5 dan Gambar 6).
3. Pengukuran pohon dan vegetasi lain. Seluruh vegetasi pohon yang berada
dalam petak ukur yang telah mencapai ukuran diameter batang 5 cm ke atas,
dilakukan pengukuran yang mencakup jenis/spesies, diameter dan tinggi
pohonnya. Khusus untuk pohon kopi, pengukuran dilakukan juga untuk yang
berdiameter < 5 cm. Pengukuran juga dilakukan untuk pohon yang telah mati,
44
tunggak sisa penebangan dan bagian pohon yang mati yang tertinggal di
hutan. Selain pohon juga diperlukan pengukuran potensi tumbuhan bawah dan
serasah.
4. Pengukuran tumbuhan bawah dan serasah.
Dilakukan pada petak ukur
tumbuhan bawah/serasah. Seluruh tumbuhan bawah dan serasah kasar yang
terdapat dalam petak ukur dipanen atau dikumpulkan dan selanjutnya
ditimbang bobot basahnya. Contoh uji tumbuhan bawah dan serasah diambil
dan dibawa ke laboratorium untuk ditentukan kandungan airnya, dan
selanjutnya digunakan untuk menduga bobot kering tumbuhan bawah/serasah
yang ada dalam petak ukur.
5. Penentuan nilai biomassa dan karbon biomassa tegakan. Biomassa pohon
dalam petak ukur ditentukan menggunakan persamaan alometrik biomassa
pohon. Jumlah seluruh biomassa pohon dalam petak ukur menyatakan jumlah
biomassa per satuan luas petak ukur. Potensi karbon total di atas permukaan
tanah terdiri atas karbon biomassa pohon, karbon yang berasal dari
nekromassa dan serasah, dan karbon tumbuhan bawah atau dinyatakan dalam
hubungan berikut : Ctot = Cbiost + Cnecr + Cherb + Clitt dimana: Ctot = karbon
total bagian atas, Cbiost = karbon biomassa pohon/tegakan, Cnecr= karbon
dari nekromassa, dan Cherb = karbon yang berasal dari tumbuhan bawah dan
Clitt = karbon yang berasal dari serasah.
6. Pengukuran profil tegakan.
Bentuk struktur tegakan dan komposisi jenis
penyusun tegakan agroforestri diketahui dengan mengukur dan memetakan
profil tegakan secara vertikal dan horisontal pada jalur ukur sepanjang 30-40
m untuk pengukuran pohon. Dalam jalur tersebut dilakukan pencatatan jenis,
pengukuran dimensi pohon (diameter, tinggi total dan bebas percabangan,
lebar tajuk) dan posisi pohon satu dengan yang lain.
45
10 m
10 m
Jalur
1
2
U
3
4
Gambar 5.
Bagan pembuatan jalur dan petak ukur dalam satu unit
pemilikan lahan
10 m
1m
0,5 m
0.5 m
1m
= serasah
= tumbuhan bawah
Gambar 6. Bagan pembuatan petak ukur untuk pengukuran serasah dan
tumbuhan bawah
46
Pengukuran Ciri Tempat Tumbuh.
Dilakukan pada sebagian unit
pemilikan lahan petani yang dilakukan pengukuran tegakannya. Ciri-ciri tapak
(tempat tumbuh) yang menjadi perhatian adalah: ketinggian tempat dari
permukaan laut, kemiringan lapangan, posisi dalam bentang lahan, arah
menghadap lereng (aspek) dan sifat-sifat tanah. Sifat tanah mencakup sifat-sifat
fisik dan sifat-sifat kimia yang dipandang penting untuk mendukung pertumbuhan
meliputi: kadar air tanah, kerapatan tanah, tekstur, keasaman tanah, kandungan Corganik, Kandungan N-total, kadar P, kadar K, dan Kapasitas Tukar Kation
(KTK).
Tahapan yang dilakukan untuk pengukuran ciri tempat tumbuh dan sifatsifat tanah adalah sebagai berikut:
1. Pemilihan lokasi contoh. Contoh diambil mewakili setiap umur tegakan dan
keragaman kondisi lapangan.
2. Pengukuran ciri-ciri lingkungan makro dengan alat yang sesuai, mencakup
ketinggian tempat dari permukaan laut, kemiringan lapangan, posisi dalam
bentang lahan, dan arah menghadap lereng (aspek).
3. Pengambilan contoh tanah untuk analisis sifat fisik dan sifat kimia tanah.
Contoh tanah diambil dari empat titik yang berbeda dari bentuk bujur sangkar
dengan jarak 10 m x 10 m, yang posisinya berada di bagian tengah petak
tanaman agroforestri. Contoh tanah utuh (tidak terganggu) untuk keperluan
analisis sifat fisik diperoleh dengan bantuan ring tanah, sedangkan contoh
tanah komposit diambil dengan menggunakan bor tanah.
Contoh tanah
diambil untuk setiap kedalaman tanah 0-10 cm dan 10-20 cm. Seluruh contoh
tanah dikemas dalam plastik kedap dan selanjutnya dibawa ke laboratorium.
4. Analisis laboratorium contoh tanah. Seluruh contoh tanah dianalisis sifat fisik
dan kimia tanah di Laboratorium Kimia Tanah, Departemen Tanah IPB.
Aspek Pengelolaan Agroforestri.
Bagaimana bentuk dan cara praktek
pengelolaan agroforestri yang dilakukan petani diketahui melalui metode
wawancara. Sejumlah 35 responden petani dipilih secara purposif yang mewakili
penguasaan
lahan
yang
berbeda
dan
intensitas
pengelolaan
tegakan
agroforestrinya. Dari wawancara dimungkinkan diperoleh tambahan informasi
mengenai praktek agroforestri yang dilakukan petani, berkaitan dengan pemilihan
47
tapak, luas lahan yang dikelola, pengaturan pemanfaatan lahan, teknologi
budidaya yang dipakai, dan intensitas pengelolaan yang dilakukan.
Dari
wawancara juga diperoleh informasi tentang besarnya faktor-faktor produksi yang
dikeluarkan petani untuk membangun agroforestri hingga mencapai hasil tegakan
yang diinginkan dan pendapatan finansial yang diperoleh karena adanya hasil
panen atau dari hasil penebangan pohon.
Wawancara dan diskusi juga mengali
informasi bagaimana petani mengatur hasil/kelestarian produksi, memonitor
perkembangan tegakan dan pertimbangan yang dipakai dalam memutuskan
besarnya panen dan waktu penebangan.
Analisis Data
Keragaman Potensi Persediaan Karbon.
Terdapat variasi potensi
persediaan karbon untuk setiap unit lahan agroforestri.
Variasi dapat terjadi
karena perbedaan dalam komposisi jenis tanaman, perlakuan silvikultur, dan cara
pemanfaatan hasil. Sejauhmana variasi yang terjadi dalam potensi persediaan
karbon (pemusatan dan keragaman potensi karbon), maka akan dievaluasi
besarnya nilai rata-rata dan simpangan baku yang diperoleh untuk setiap unit
lahan pada berbagai kondisi perkembangan tegakan serta perbandingannya
dengan hasil data sensus.
Tahapan kerja yang dilakukan mencakup : (1). Menghitung nilai biomassa
karbon untuk setiap jenis biomassa dalam petak ukur, (2).
Menghitung distribusi
tegakan menurut sebaran umur dan atau diameter rata-rata pohonnya. Peubah
tegakan yang diperhatikan mencakup kerapatan pohon dan bidang dasar tegakan,
(3) Menghitung nilai biomassa karbon untuk setiap petak ukur dan setiap jalur,
dan (4) Menghitung nilai rata-rata dan simpangan baku untuk setiap petak ukur
dan setiap jalur, dan total.
Melalui analisis di atas, akan dapat diketahui struktur tegakan agroforestri,
tingkat variasi dalam tegakan, baik pada unit pemilikan yang sama, antar
pemilikan lahan dan perkembangan antar waktu pengelolaan tegakan.
Model Penaksiran Potensi Persediaan Karbon. Beberapa pendekatan
yang akan digunakan untuk memperkirakan potensi persediaan karbon yang
dihasilkan dari pengelolaan tegakan agroforestri adalah : (1)
Pendekatan
48
distribusi/struktur tegakan, (2) Pendekatan peubah tegakan, dan (3) Pendekatan
menggunakan fungsi pertumbuhan.
Pendekatan distribusi/struktur tegakan.
Pendekatan dengan menggunakan
fungsi distribusi atau bentuk struktur tegakan adalah menggunakan penyebaran
kerapatan jumlah pohon yang menyusun tegakan agroforestri sebagai indikator
besarnya potensi persediaan karbon. Bentuk fungsi distribusi/struktur tegakan
agroforestri didekati melalui analisis fungsi sebaran (distribution function) atau
menggunakan pendekatan analisis regresi.
Secara hipotetik bentuk struktur
tegakan agroforestri akan mengikuti bentuk sebaran berbentuk huruf J-terbalik
(eksponensial negatif), yang dinyatakan dalam bentuk hubungan matematik
(Meyer 1952 dalam Davis et al. 2001):
N = k e−aD
dimana : N = menyatakan kerapatan/jumlah pohon per hektar, D = diameter
pohon rata-rata (titik tengah kelas diameter tertentu), k dan a = masing-masing
merupakan parameter yang menyatakan titik potong kurva J-terbalik pada saat D
= 0 dan laju pengurangan jumlah pohon dengan meningkatnya diameter rata-rata
tegakan.
Nilai parameter k dan a tersebut diperoleh dengan menyelesaikan
persamaan N = ke− aD melalui tranformasi logaritma menjadi persamaan model
regresi linear sederhana : log N = log k – a log e*D dan menentukan nilai
koefisien regresinya dengan analisis regresi (Davis et al. 2001).
Perkembangan tegakan agroforestri dari waktu ke waktu, akan diperiksa atas
dasar perbedaan dalam bentuk struktur tegakan yang dihasilkan (berbagai nilai
parameter k dan a dari fungsi : N = k e− aD ), sehingga memungkinkan untuk
memeriksa adanya hubungan matematik:
$y = β + β k + β a
0
1
2
dimana :
y
= taksiran potensi persediaan karbon tegakan (dalam tonC/ha)
k dan a = parameter tegakan, masing-masing menyatakan titik potong kurva Jterbalik pada saat D = 0 dan laju pengurangan jumlah pohon dengan
meningkatnya diameter rata-rata tegakan yang diperoleh dari fungsi :
N = k e− aD .
49
atau menggunakan pendekatan model hubungan yang lain yang memungkinkan
atas dasar hasil eksplorasi terhadap data.
Pendekatan peubah tegakan. Pendekatan dengan peubah tegakan atau dengan
dimensi rata-rata tegakan dilakukan apabila umur rata-rata tegakan tidak secara
meyakinkan dapat menjelaskan keragaman potensi persediaan karbon tegakan,
atau umur tegakan tidak dapat dikenali lagi untuk mencirikan perkembangan
tegakan. Peubah dimensi tegakan yang dipandang penting adalah: umur rata-rata
tegakan, diameter rata-rata pohon, kerapatan tegakan, dan bidang dasar tegakan.
Kemungkinan hubungan akan diperiksa melalui analisis regresi berganda (Draper
& Smith 1991):
yˆ = β 0 + β1 X 1 + β 2 X 2 + ........... + β p X p
dimana :
y = taksiran potensi persediaan karbon tegakan (dalam tonC/ha)
X1 = umur rata-rata tegakan (dalam tahun)
X2 = diameter rata-rata (dalam cm)
X3 = kerapatan tegakan diameter tertentu (dalam pohon/ha)
X4 = bidang dasar tegakan (dalam m2/ha)
X5 = tipe agroforestri (1= naungan, 2= kebun campuran)
X6-Xp = ciri-ciri tapak/tempat tumbuh (kedalaman solum, tekstur, kadar air tanah,
kerapatan tanah, pH, C, N)
βi = parameter regresi (untuk i = 0, 1, …… p).
Persamaan regresi yang terbaik yang diperoleh atas dasar kriteria pemilihan
persamaan regresi dan efektivitas penggunaan peubah tegakan di atas akan
digunakan sebagai alat untuk memprediksi besarnya persediaan karbon tegakan.
Pendekatan fungsi pertumbuhan.
Pendekatan dengan fungsi pertumbuhan
dimungkinkan apabila peran umur rata-rata tegakan masih cukup nyata dalam
memperkirakan perkembangan potensi penyimpanan karbon tegakan.
Model
pertumbuhan pohon/hutan atau yang disebut juga kurva hasil dapat dinyatakan
sebagai fungsi dari umur tegakan atau dinyatakan sebagai fungsi dari dimensi
pohon atau dimensi tegakan yang lain (Vanclay 1994).
50
Model perkembangan hasil karbon menurut waktu (umur tegakan) akan
didekati melalui model proses, yaitu perkembangan pertumbuhan biologi yang
secara teoritis akan berbentuk sigmoid.
Model matematik yang dapat
menjelaskan kurva yang berbentuk sigmoid adalah fungsi persamaan ChapmanRichards yang secara matematik berbentuk persamaan berikut (Clutter 1987; van
Laar & Akca 1997; van Laar 1991):
b(t ) = θ [1 − exp( −γ .t ) ]
1/(1− β )
dimana : b(t) = taksiran potensi persediaan karbon tegakan (dalam ton C/ha), t =
umur rata-rata tegakan (dalam tahun) dan θ, γ, dan β = masing-masing adalah
parameter yang nilainya akan menentukan bentuk kurva yang akan dihasilkan.
Turunan pertama fungsi hasil karbon tegakan b(t) terhadap waktu t
menyatakan laju pertumbuhan persediaa karbon tegakan setiap tahun, yang dapat
dinyatakan dalam bentuk persamaan :
db(t )
= b(t ) ' = α .b(t ) β − γ .b(t )
dt
Nilai maksimum hasil total karbon tegakan dinyatakan oleh parameter θ, dimana:
1/(1− β )
⎛α ⎞
θ =⎜ ⎟
⎝γ ⎠
Pendugaan parameter untuk persamaan Chapman-Richards di atas dilakukan
dengan analisis regresi non-linear (Draper & Smith 1981; Seber & Wild 2003).
Penilaian Manfaat Proyek Karbon. Penilaian manfaat proyek karbon
melalui praktek agroforestri dilakukan melalui pendekatan analisis biaya dan
manfaat. Dari sisi petani atau pengelola proyek, proyek karbon akan menarik dan
diminati apabila manfaat proyek karbon lebih besar daripada pilihan kegiatan
yang sudah ada saat ini atau dinyatakan dalam hubungan : NPVC > NPVNC,
dimana NPVC dan NPVNC masing-masing adalah nilai manfaat bersih (net present
value) dengan proyek karbon dan tanpa proyek karbon. Kelayakan juga diperiksa
melalui hubungan: BCRC > BCRNC, dimana BCRC dan BCRNC masing-masing
menyatakan rasio biaya dan manfaat terdiskonto dengan atau tanpa proyek
karbon. Nilai-nilai NPV dan BCR dinyatakan dalam rumus (Gittinger 1986):
51
NPV =
t=n
∑
t =1
t=n
BCR =
∑
t =1
t=n
∑
t =1
Bt − C t
(1 + i ) t
Bt
(1 + i ) t
Ct
(1 + i ) t
dimana :
NPV = nilai bersih sekarang (net present value)
BCR = rasio pendapatan dan biaya (benefit cost ratio)
Bt
B
=
Komponen pendapatan pada tahun ke t
Ct = Komponen biaya pada tahun ke t
i = suku bunga (interest rate)
n = umur proyek sampai tahun ke n
Komponen pendapatan dalam proyek karbon berasal dari penerimaan
pembayaran jasa penjualan unit karbon (CER) dan pendapatan yang diperoleh dari
hasil panen kayu atau hasil-hasil usaha agroforestri lainnya.
Sedangkan
komponen biaya mencakup biaya yang diperlukan untuk pembangunan dan
pengelolaan agroforestri serta biaya-biaya tambahan yang diperlukan untuk
terselenggaranya skema perdagangan karbon.
Besarnya persediaan karbon yang dapat dihasilkan dan dijual untuk
menghasilkan CER ditentukan dengan dua cara, yaitu menggunakan besarnya laju
persediaan karbon yang dihasilkan setiap tahun dan dengan pendekatan t-CER
yang ditentukan setiap 5 tahun.