KARBON TERSIMPAN DI ATAS PERMUKAAN TANAH DILABORATORIUM LAPANG TERPADU FAKULTAS

PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG(SKRIPSI)

Oleh

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2016

Tika Mutiasari

Tika mutiasari

ABSTRAK

KARBON TERSIMPAN DI ATAS PERMUKAAN TANAHDI LABORATORIUM LAPANGAN TERPADU FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

Oleh

Tika Mutiasari

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui jumlah karbon tersimpan di atas

permukaan tanah serta jumlah serapan CO2 di Laboratorium Lapang Terpadu

(LLT) Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Penelitian ini dilaksanakan di

LLT FP Unila dari bulan April 2015 sampai dengan November 2015. Satuan

Percobaan berupa petak 5 m x 5 m disusun dalam rancangan acak kelompok

(RAK) dengan perlakuan lima kelas satuan lahan kemiringan lereng dan empat

kelompok. Estimasi biomassa tanaman kayu menggunakan persamaan allometrik,

estimasi biomassa tanaman bawah menggunakan persamaan berat kering tanaman

dan untuk C-organik tanaman menggunakan analisis kimia dengan metode

Walkey and Black. Hasil penelitian menunjukkan bahwa satuan lahan dengan

tutupan vegetasi tanaman berkayu yang rapat berpengaruh nyata terhadap total

biomassa tanaman kayu, besar C-Organik tanaman kayu dan jumlah karbon total.

Nilai biomassa tanaman kayu terbesar pada satuan lahan 5 yaitu 1.196,88 ton/ha,

C-organik tanaman kayu terbesar pada satuan lahan 2 (46,50 %) namun tidak

berbeda dengan satuan lahan 3 (44,49 %) dan satuan lahan 5 (43,02 %), dan untuk

Tika mutiasari

karbon total terbesar terdapat pada satuan lahan 5 dengan karbon seberat 437,19

ton/ha. Dengan demikian LLT memiliki total karbon tersimpan di atas permukaan

tanah seberat 1.815,35 ton/ha dengan total biomassa tanaman 4.812,27 ton/ha,

dan LLT mempunyai serapan karbondioksida sebanyak 6.656,88 ton/ha.

Kata kunci: Biomassa, C-Organik, Karbon, Persamaan Allometrik.

KARBON TERSIMPAN DI ATAS PERMUKAAN TANAH DILABORATORIUM LAPANG TERPADU FAKULTAS

PERTANIAN UNIVERSITAS LAMPUNG

Oleh

TIKA MUTIASARI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA PERTANIAN

Pada

Program Studi AgroteknologiFakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2016

vii

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama lengkap Tika Mutiasari, lahir di Tanjung Karang, Kota Bandar

Lampung pada tanggal 05 Januari 1993. Penulis merupakan anak keempat dari

lima bersaudara, putri dari pasangan Bapak Saiful Bahri dan Ibu Usmawati Hakki.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar Negeri (SDN) 4 Bumi Waras

Teluk Betung Selatan selesai pada tahun 2003, Sekolah Menengah Pertama

Negeri (SMPN) 9 Bandar Lampung selesai pada tahun 2006, dan Sekolah

Menengah Atas Negeri (SMAN) 16 Bandar Lampung selesai pada tahun 2009.

Pada tahun 2010 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Program Studi

Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN

(Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri).

Pada tahun 2013, penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT Great Giant

Pineapple (PT GPP) Terbanggi Besar, Kabupaten Lampung Tengah dan pada

tahun 2014 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Bina Bumi,

Kecamatan Meraksa Aji, Kabupaten Tulang Bawang, Provinsi Lampung. Selama

menjadi mahasiswa penulis bergabung dalam UKM Pecinta Alam GUMPALAN

FP Unila dan menjabat sebagai Ketua Umum periode 2014-2015. Penulis pernah

bergabung dalam program Upaya Khusus Peningkatan Padi, Jagung dan Kedelai

(UPSUS PAJALE) di Kecamatan Ngambur periode April-Juli 2015.

MOTTO

“Berusahalah Untuk Menjadi Lebih Baik,Walaupun Tidak Untuk Menjadi Yang Terbaik”

(Anonim)

“Sesungguhnya bersama kesulitan pasti ada kemudahan. Maka apabila engkautelah selesai (dari suatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain).”

(QS Al-Insyirah: 5-8)

“Barang siapa menginginkan kebahagiaan di dunia maka haruslah dengan ilmu,barang siapa yang menginginkan kebahagiaan di akhirat haruslah dengan ilmu,

dan barang siapa yang menginginkan kebahagiaan pada keduanyamaka haruslah dengan ilmu.”

(HR. Ibnu Asakir)

“Barang siapa menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu,Maka Allah SWT memudahkannya mendapat jalan ke syurga”

(HR. Muslim)

“Ilmu itu diperoleh dari lidah yang gemar bertanya, serta akal yang suka berfikir”(Abdullah bin Abbas)

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirobbil’alamin..Sujud syukurku bersimpuh kepada-Mu Tuhan Yang Maha Kuasa atas takdir-Mu telah kau jadikan aku manusia yang senantiasa berpikir, berilmu, beriman danbersabar dalam menjalani kehidupan ini. Semoga keberhasilan ini menjadi satulangkah awal bagiku untuk meraih cita-cita besarku.

Sebagai tanda bakti, hormat, dan terima kasih yang tiada terhinggakupersembahkan karya kecil ini untuk keluargaku tercinta terutama untukalmarhum ayahku (Saiful Bahri) dan ibundaku tersayang (Usmawati Hakki S.Pd)yang selalu melimpahkan kasih sayang yang tak terhingga, doa, dukungan, danselalu memberikan yang terbaik untukku, namun tiada mungkin dapat kubalashanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan, sertakakak ku tersayang (Nefi Gusmasari, S.Si, Ade Firmansyah, dan Rezeki Amalia)dan adikku tercinta (Bella Permatasari) yang selalu memberikan kehangatankasih sayang, memberi warna hariku dan selalu mendukungku dalam berusahamenggapai cita-citaku.

Terima kasih kepada para sahabat setia dan seperjuanganku (Wika Ma’rifatul,S.P., Susi Susanti, Dwi Risca Septiani, Widiana Ekawati, S.P., Senja Akhlirinhua,S.P.,Tiya Oviana, S.P., Tri Purnamasari, S.P., Sri Mulyani, S.P., Nurrul Aslichah,S.P.,), dan semua sahabat-sahabatku yang melukis hariku dengan warna yangindah selama masih kuliah. Serta untuk seseorang yang masih dalam misteri yangdijanjikan Ilahi yang siapapun itu, terimakasih telah menjadi baik dan bertahan disana.

Untuk ribuan tujuan yang harus dicapai, untuk jutaan impian yang akan dikejar,untuk sebuah harapan, agar hidup jauh lebih bermakna. Aku akan terus belajar,berusaha, dan berdoa untuk menggapainya.

Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi orang banyak. Amin.

-Alhamdulillah-

Tika Mutiasari

vi

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala limpahan rahmat,

karunia dan hidayah-Nyalah sehingga penulis dapat menyelesaikan seluruh proses

penelitian yang dituangkan dalam karya ilmiah (Skripsi) dengan judul “Karbon

Tersimpan Di Atas Permukaan Tanah Di Laboratorium Lapang Terpadu Fakultas

Pertanian Universitas Lampung” yang dibuat berdasarkan hasil penelitian

dilapangan yang dilaksanakan penulis di Laboratorium Lapang Terpadu Fakultas

Pertanian Universitas Lampung.

Selama penulisan skripsi ini, penulis tidak terlepas dari bantuan banyak pihak.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., selaku Pembimbing Utama

yang telah memberikan bimbingan, pemikiran, nasihat, waktu serta dorongan

semangat selama penulis melaksanakan penelitian dan penulisan skripsi.

2. Bapak Dr. Ir. Henrie Buchari, M.Si., selaku Pembimbing Kedua atas

bimbingan, pemikiran, serta motivasi selama penulis melaksanakan penelitian

dan penulisan skripsi.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhajir Utomo, Ph.D., selaku Penguji atas masukan,

arahan, saran, dan koreksi dalam penyempurnaan skripsi ini.

4. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Yusnaini, M.Si., selaku Ketua Jurusan Agroteknologi atas

nasihat dan pengarahannya selama penulis menjadi mahasiswa.

vii

5. Ibu Prof. Dr. Ir. Ainin Niswati, M.Agr.Sc., selaku Ketua Bidang Minat Jurusan

Ilmu Tanah atas nasihat, bimbingan dan pengarahan yang diberikan kepada

penulis selama penulis menjadi mahasiswa.

6. Bapak Ir. Muhammad Nurdin, M.P., selaku Pembimbing Akademik atas

nasihat, waktu, motivasi dan semangat yang diberikan kepada penulis selama

menjadi mahasiswa.

7. Bapak dan Ibu dosen Program Studi Agroteknologi atas ilmu pengetahuan dan

wawasan yang telah diberikan selama penulis menjadi mahasiswa.

8. Mas Sigit, Pak Suwarto, S.P, Ibu Tus, dan Mas Adi serta Bapak dan Ibu Staf

Laboratorium FP Unila, atas bantuan dan kerjasama selama penulis menjadi

mahasiswa.

9. Keluargaku Ibunda Usmawati Hakki, S.Pd., Kak Nefi Gusmasari, S.Si., abang

Ade Firmansyah, Kak Rezeki Amalia dan Adikku Bella Permatasari atas doa,

kasih sayang, semangat, dan motivasi kepada penulis untuk menggapai cita-

cita.

10. Sahabat-sahabatku : Wika Ma’rifatul Fitriyah, S.P., Susi Susanti, Dwi Risca

Septiani, Senja Aklirinhua, S.P, Widiana Ekawati, S.P., Tri Purnama Sari, S.P.,

Tiya Oviana, S.P., Sri Mulyani, S.P, dan Nurrul Aslichah, S.P., Terima kasih

atas kebersamaan, keceriaan, semangat, dan dukungan kepada penulis selama

ini. See you on top guys.

11. Teman-teman tim praktik umum Restu, Andi, Agung, Yudi, dan Agus terima

kasih atas kerjasama, kebersamaan dan pengalaman selama praktik umum.

12. Teman-teman ku Umai, Sherly, Linda, Taufik, Sofyan, Agung dan Stevan

terima kasih atas semangat dan keceriaan yang telah kalian berikan.

viii

13. Teman-teman Jurusan Agroteknologi angkatan 2010 khususnya teman-teman

minat penelitian ilmu tanah dan rekan-rekan yang tidak bisa saya sebutkan satu

persatu juga adik-adik tingkat. Terimakasih atas kebersamaan dan tali

silahturahim yang selalu indah untuk dikenang.

14. Keluarga besar GUMPALAN FP UNILA terimakasih atas semangat

yang tertanam dalam diriku yang membuatku selalu yakin bahwa selalu ada

jalan untuk mereka yang mau berbuat, berusaha dan berdoa. Terimakasih

atas kebersamaan selama ini, “Fight Till The End”. Hijauku Tetap Hijau Akan

Terus Berkibar Tak Kan Mati Walau Ditelan Zaman. Pertanian Jaya.

Semoga Allah SWT dapat membalas semua bantuan, bimbingan, do’a dan nasihat

yang telah diberikan kepada penulis, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita

semua.

Bandar Lampung, Juni 2016

Tika Mutiasari

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiii

I. PENDAHULUAN ................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1

1.2 Tujuan ............................................................................................... 4

1.3 Kerangka Pemikiran ......................................................................... 5

1.4 Hipotesis ........................................................................................... 7

II. TINJAUN PUSTAKA .......................................................................... 8

2.1 Laboratorium Lapang Terpadu ......................................................... 8

2.1.1 Kondisi Geografi ...................................................................... 8

2.1.2 Satuan Lahan ............................................................................ 10

2.1.3 Curah Hujan ............................................................................. 10

2.1.4 Tanah ....................................................................................... 11

2.1.5 Penggunaa Lahan ..................................................................... 11

2.2 Manfaat Laboratorium Lapang Terpadu .......................................... 13

2.3 Biomassa .......................................................................................... 13

2.4 Karbon .............................................................................................. 14

2.5 Penyimpanan Karbon......................................................................... 14

2.6 Metode Pengukuran Karbon ............................................................ 17

2.6.1 Pengukuran Biomassa Pohon Dan Nekromasa ........................ 17

2.6.2 Pengukuran Biomassa Tanaman Bawah ................................. 19

III. BAHAN DAN METODE ..................................................................... 20

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .......................................................... 20

3.2 Bahan dan Alat ................................................................................. 20

3.3 Metode Penelitian ............................................................................ 20

3.4 Pelaksanaan Penelitian ..................................................................... 21

3.4.1 Pengamatan Peta dan Penentuan Titik Pengamatan ............... 21

3.4.2 Pendataan Vegetasi ................................................................. 21

3.4.3 Pengukuran Biomassa Tanaman Berkayu .............................. 22

3.4.4 Pengukuran Biomassa Tanaman Bawah ................................. 22

3.4.5 Pengukuran Karbon Nekromassa Berkayu ............................. 23

3.4.6 Analisis Laboratorium ............................................................ 23

3.4.7 Estimasi Karbon Di Atas Permukaan Tanah ........................... 24

3.4.8 Serapan CO2.............................................................................. 24

3.4.9 Analisis Data ........................................................................... 25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 26

4.1 Hasil ................................................................................................. 26

4 1.1 Biomassa Tanaman .................................................................. 26

4.1.2 C-Organik ................................................................................ 26

4.1.3 Karbon Total Tanaman ............................................................ 27

4.2 Pembahasan ...................................................................................... 27

4.2.1 Biomassa Tanaman ................................................................. 27

4.2.2 C-Organik ................................................................................. 30

4.2.3 Karbon Total Tanaman ............................................................ 31

4.2.4 Serapan CO2 di LLT ................................................................ 32

V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 34

5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 34

5.2 Saran ................................................................................................. 34

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 36

LAMPIRAN .................................................................................................. 40

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman1. Peta Laboratorium Lapang Terpadu ................................................... 10

2. Satuan Lahan 1 ...................................................................................... 56

3. Satuan Lahan 2 ...................................................................................... 56

4. Satuan Lahan 3 ...................................................................................... 57

5. Satuan Lahan 4 ...................................................................................... 57

6. Satuan Lahan 5 ...................................................................................... 58

7. Satuan Lahan 5 ...................................................................................... 58

8. Pengukuran DBH .................................................................................. 59

9. Pengambilan sampel tanaman bawah .................................................... 59

10. Pengeringan sampel tanaman menggunakan oven .............................. 60

11. Penimbangan sampel tanaman setelah oven ....................................... 60

12. Penggilingan sampel tanaman untuk analisis C-Organik .................... 61

13. Analisis C-Organik ............................................................................. 61

xi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman1. Estimasi biomassa pohon menggunakan persamaan allometrik ............. 18

2. Pengaruh satuan lahan terhadap biomassa tanaman kayu, biomassatanaman bawah, C-Organik tanaman kayu, C-Organik tanaman bawahdan Karbon total ...................................................................................... 28

3. Jumlah karbon total, biomassa tanaman, dan serapan karbon dioksida .. 32

4. Jumlah karbon total, biomassa tanaman, dan serapan karbon dioksidadi LLT ....................................................................................................... 33

5. Perhitungan biomassa tanaman kayu satuan lahan 1 ............................... 41

6. Perhitungan biomassa tanaman kayu satuan lahan 2 .............................. 42

7. Perhitungan biomassa tanaman kayu satuan lahan 3 .............................. 43

8. Perhitungan biomassa tanaman kayu satuan lahan 4 .............................. 44

9. Perhitungan biomassa tanaman kayu satuan lahan 5 .............................. 46

10. Data biomassa tanaman kayu ................................................................ 48

11. Homogenitas biomassa tanaman kayu ................................................... 48

12. Analisis ragam biomassa tanaman kayu ................................................ 48

13. Data biomassa tanaman bawah .............................................................. 49

14. Homogenitas biomassa tanaman bawah ................................................ 49

15. Transformasi data biomassa tanaman bawah ........................................ 49

16. Homogenitas biomassa tanaman bawah ................................................ 50

17. Analisis ragam biomassa tanaman bawah ............................................. 50

18. Data biomassa total ................................................................................ 51

xii

19. Homogenitas biomassa total .................................................................. 51

20. Analisis ragam biomassa total ............................................................... 51

21. Data C-Organik tanaman kayu .............................................................. 52

22. Homogenitas C-Organik tanaman kayu ................................................. 52

23. Analisis ragam C-Organik tanaman kayu .............................................. 52

24. Data C-Organik tanaman bawah ............................................................ 53

25. Homogenitas C-Organik tanaman bawah .............................................. 53

26. Analisis ragam C-Organik tanaman bawah ........................................... 53

27. Data C-Organik rata-rata ........................................................................ 54

28. Homogenitas C-Organik rata-rata ......................................................... 54

29. Analisis ragam C-Organik rata-rata ....................................................... 54

30. Data Karbon Total ................................................................................. 55

31. Homogenitas Karbon Total .................................................................... 55

32. Analisis ragam C Karbon Total ............................................................. 55

1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak ribuan tahun yang lalu perkembangan kehidupan di berbagai ekosistem

yang ada di alam ini telah membentuk suatu pola aliran karbon melalui sistem

lingkungan global. Pertukaran karbon terjadi secara alami antara atmosfer, lautan

dan daratan, namun pola pertukaran itu telah berubah karena adanya aktivitas

manusia dan alih guna lahan. Hampir semua lahan di Indonesia pada awalnya

merupakan ‘hutan alam’ yang secara berangsur dialih-fungsikan oleh manusia

menjadi berbagai bentuk penggunaan lahan lain seperti pemukiman dan

pekarangan, pertanian, kebun dan perkebunan, hutan produksi atau tanaman

industri, dan lain-lainnya (Widianto, Hairiah, Suharjito, dan Sardjono, 2003).

Salah satu fungsi hutan yang penting adalah sebagai cadangan karbon di alam

karena karbon disimpan dalam bentuk biomassa vegetasi. Alih guna lahan hutan

mengakibatkan peningkatan emisi CO2 di atmosfer yang berasal dari hasil

pembakaran dan peningkatan mineralisasi bahan organik tanah selama pembukaan

lahan, serta berkurangnya vegetasi sebagai lubuk atau penyimpan karbon (C-sink).

(Widianto dkk., 2003).

2

Peningkatan konsentrasi CO2 yang tajam ini membawa dampak langsung terhadap

perubahan iklim melalui perubahan suhu dan perubahan distribusi hujan baik

dalam skala waktu maupun ruang dengan implikasi sosial-ekonomi yang luas.

Perubahan iklim adalah perubahan magnitude (besaran) dan juga distribusi

komponen iklim, khususnya suhu udara dan curah hujan dalam jangka waktu yang

panjang, 50-100 tahun. Perubahan iklim terjadi akibat meningkatnya konsentrasi

gas-gas rumah kaca (GRK) seperti CO2, N2O, CH4, dan CO (Murdiyarso, 2004).

Selanjutnya, IPCC (2007 dalam Hairiah, 2007) melaporkan tiga jenis gas yang

paling sering disebut sebagai GRK utama adalah CO2, CH4 dan N2O, karena

akhir-akhir ini konsentrasinya di atmosfer terus meningkat hingga dua kali lipat.

Meningkatkan konsentrasi CO2 di atmosfer dari 285 ppmv (part per million by

volume) pada masa pra-industri menjadi 336 ppmv pada abad ke 19 di tahun

1998. Nilai ini meningkat sekitar 28% dari nilai awal yang diperoleh pada 150

tahun yang lalu. Berkenaan dengan upaya pengembangan lingkungan bersih,

maka jumlah CO2 di udara harus dikendalikan dengan jalan meningkatkan jumlah

serapan CO2 oleh tanaman sebanyak mungkin dan menekan pelepasan (emisi)

CO2 ke udara serendah mungkin. Mempertahankan keutuhan hutan alami,

menanam pepohonan pada lahan-lahan pertanian dan melindungi lahan gambut

sangat penting untuk mengurangi jumlah CO2 yang berlebihan di udara (Hairiah

dan Rahayu, 2007 dalam Riartha 2009 ).

Laboratorium Lapang Terpadu (LLT) FP Unila merupakan lahan percobaan

penelitian dan praktikum bagi mahasiswa dan dosen FP Unila, terletak di

kompleks kampus Universitas Lampung yang memiliki luas kurang lebih 6,784

ha. LLT juga merupakan icon baru pada bidang pertanian yang diharapkan dapat

3

menjadi brand image bagi masyarakat luas, bahwa pertanian dapat dijadikan

profesi yang prosfektif dan menarik untuk dilakukan. Tujuan utama

pembangunan LLT FP Unila adalah sebagai sarana pendukung kegiatan belajar

mengajar dan penelitian mahasiswa Fakultas Pertanian Unila demi mendukung

Visi Fakultas Pertanian Unila yaitu menjadi 5 besar Fakultas Pertanian terbaik

Indonesia pada tahun 2025 (FP Unila, 2013)

Menurut Banuwa, Syam, dan Wiharso (2011), LLT FP Unila mempunyai kelas

lereng yang sangat beragam. Secara umum, di dominasi oleh lereng agak miring/

bergelombang (8-15 %) dengan luas 65% dari total luas areal LLT FP Unila.

Berdasarkan hasil survei lapang dan analisis contoh tanah serta peta kelas lereng,

diperoleh 5 satuan lahan pada laboratorium lapang terpadu, yaitu satuan lahan 1

dengan kemiringan 0-3 % (Datar) seluas 0,737 ha: satuan lahan 2 dengan

kemiringan 3-8 % (Landai) seluas 0,245 ha: satuan lahan 3 dengan kemiringan 8-

15 % (Bergelombang) seluas 3,417 ha: satuan lahan 4 dengan kemiringan 15-30

% (berbukit) seluas 2,034 ha: satuan lahan 5 dengan kemiringan 30-40 % (Agak

Curam) seluas 0,351 ha Dengan kemiringan yang beragam (Datar – Agak Curam)

LLT mempunyai potensi erosi yang cukup besar, sehingga tanah sangat rentan

kehilangan unsur hara dan bahan organik yang penting bagi pertumbuhan dan

perkembangan tanaman. Sebagai sarana penelitian dan percobaan dibidang

pertanian, kesuburan tanah pada LLT FP Unila haruslah terjaga, maka tindakan

konservasi tanah perlu dilakukan (Banuwa, dkk., 2011)

Keberadaaan keragaman vegetasi dan komoditas tanaman yang ada di LLT

berpengaruh terhadap penyerapan CO2 dan pelepasan O2 ke lingkungan melalui

4

proses fotosintesis. Dalam proses fotosintesis tanaman akan menyerap CO2 dari

atmosfir dan mengubahnya menjadi O2 yang digunakan mahluk hidup untuk

proses respirasi, dan juga menghasilkan karbohidrat yang akan disimpan dalam

tubuh tanaman yang kemudian akan diproses lanjut menjadi kambium sebagai

sumber karbon (C) tanaman. Jumlah karbon tersimpan antar lahan berbeda-beda

tergantung pada keragaman dan kerapatan tumbuhan yang ada, jenis tanahnya

serta cara pengelolaannya (Hairiah dan Rahayu., 2011).

Penyimpanan karbon suatu lahan menjadi lebih besar bila kondisi kesuburan

tanahnya baik, atau dengan kata lain jumlah karbon tersimpan di atas tanah

(biomasa tanaman) ditentukan oleh besarnya jumlah karbon tersimpan di dalam

tanah (bahan organik tanah, BOT) (Hairiah dan Rahayu, 2007). Dengan kata lain

jumlah karbon tersimpan di dalam tanah dapat dijadikan indikator kesuburan

tanah. Selain itu banyaknya tanah yang tererosi dipengaruhi oleh banyak faktor

dan salah satunya adalah faktor vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mengetahui Karbon tersimpan di atas permukaan

tanah di Laboratorium Lapang Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung

1.3 Kerangka Pemikiran

Perubahan iklim global yang terjadi akhir-akhir ini disebabkan karena

terganggunya keseimbangan energi antara bumi dan atmosfir. Keseimbangan

tersebut dipengaruhi antara lain oleh peningkatan gas-gas karbon dioksida (CO2),

metana (CH4) dan nitrogen oksida (N2O) yang lebih dikenal dengan gas rumah

5

kaca (GRK). Saat ini konsentrasi GRK sudah mencapai tingkat yang

membahayakan iklim bumi dan keseimbangan ekosistem (Hairiah, Rahayu, 2007).

Jumlah karbon dioksida di atmosfer sudah terlalu banyak, diperkirakan sekitar

1035 Giga ton CO2 dilepaskan ke atmosfer sejak tahun 1850 hingga tahun 2000,

dan hal tersebut terus-menerus meningkat. Kenaikan suhu udara disebabkan

karena aktivitas manusia seperti penebangan hutan, pembakaran, industri dan lain

sebagainya.

Peningkatan jumlah gas rumah kaca yang memicu pemanasan global

menyebabkan meningkatnya temperatur rata-rata atmosfer, laut dan daratan bumi.

Idealnya rata-rata temperatur permukaan bumi sekitar 15° C (59 °F). Selama

seratus tahun terakhir, rata-rata temperatur ini telah meningkat sebesar 0,6 °C (1

°F). Kenaikan temperatur ini mengakibatkan mencairnya es di kutub dan

menghangatkan lautan, yang mengakibatkan meningkatnya volume lautan serta

menaikkan permukaannya sekitar 9 - 100 cm (Apps, dkk., 2003 dalam Al Fitri.,

2010).

Radiasi sinar matahari yang terjebak akan memberi kehangatan bagi makhluk

hidup di bumi. Efek ini sebenarnya bukanlah sesuatu yang buruk. Justru dengan

efek ini memberikan kesempatan adanya kehidupan di bumi (Stern, 2007). Jika

tidak ada efek rumah kaca maka suhu rata-rata permukaan bumi bukanlah 15 oC

seperti sekarang tetapi –18 oC. Yang menjadi masalah adalah jumlah GRK ini

bertambah secara berlebihan sehingga bisa mengakibatkan kerusakan lingkungan

secara global. GRK yang bertambah secara berlebihan ini akan menahan lebih

banyak radiasi dari pada yang dibutuhkan oleh kehidupan di bumi, sehingga

6

terjadi gejala yang disebut pemanasan global (Larson dan Ribot, 2009). Jika

pemanasan global berlangsung terus menerus, maka di khawatirkan dapat

menyebabkan bencana besar bagi dunia, berkenaan dengan hal itu maka

pengembangan lingkungan yang lebih bersih harus segera dikembangkan yaitu

dengan cara mengendalikan jumlah CO2 di atmosfer. Salah satu cara untuk

mengendalikan jumlah CO2 di atmosfer adalah dengan meningkatkan jumlah

serapan CO2 oleh tanaman sebanyak mungkin dan menekan pelepasan (emisi)

CO2 ke udara serendah mungkin (Lasco, 2002).

Tumbuhan memerlukan sinar matahari, gas CO2 yang diserap dari udara serta air

dan hara yang diserap dari dalam tanah untuk kelangsungan hidupnya. Melalui

proses fotosintesis, CO2 di udara diserap oleh tanaman dan diubah menjadi

karbohidrat, kemudian disebarkan ke seluruh tubuh tanaman dan akhirnya

ditimbun dalam tubuh tanaman berupa daun, batang, ranting, bunga dan buah.

Proses penimbunan karbon dalam tubuh tanaman hidup dinamakan proses

sekuestrasi (C-sequestration). Dengan demikian mengukur jumlah karbon yang

disimpan dalam tubuh tanaman hidup (biomasa) pada suatu lahan dapat

menggambarkan banyaknya CO2 di atmosfir yang diserap oleh tanaman (Hairiah

dan Rahayu, 2007).

Hairiah dan Rahayu (2007) menyatakan bahwa tanaman atau pohon

berumur panjang yang tumbuh di hutan maupun di kebun campuran (agroforestri)

merupakan tempat penimbunan atau penyimpanan karbon (rosot C = C sink) yang

jauh lebih besar dari pada tanaman semusim. Oleh karena itu, hutan alami dengan

7

keragaman jenis pepohonan berumur panjang dan serasah yang banyak

merupakan gudang penyimpanan karbon tertinggi (baik di atas maupun di dalam

tanah). Hutan juga melepaskan CO2 ke udara lewat respirasi dan dekomposisi

(pelapukan) serasah, namun pelepasannya terjadi secara bertahap, tidak sebesar

bila ada pembakaran yang melepaskan CO2 sekaligus dalam jumlah yang besar.

Bila hutan diubah fungsinya menjadi lahan-lahan pertanian atau perkebunan atau

padang penggembalaan maka karbon tersimpan akan merosot. Jumlah karbon

tersimpan antar lahan berbeda-beda, tergantung pada keragaman dan kerapatan

tumbuhan yang ada, jenis tanahnya serta cara pengelolaannya. Penyimpanan

karbon suatu lahan menjadi lebih besar bila kondisi kesuburan tanahnya baik, atau

dengan kata lain jumlah karbon tersimpan di atas tanah (biomassa tanaman)

ditentukan oleh besarnya jumlah karbon tersimpan di dalam tanah (bahan organik

tanah, BOT) (Hairiah dan Rahayu, 2007).

Sebagai lokasi penelitian dan praktikum bagi mahasiswa Fakultas Pertanian

Universitas Lampung, Kondisi lingkungan dan kesuburan tanah di LLT perlu

dijaga demi kelestarian dan kemajuan LLT. Selain untuk menjaga kelestarian,

pengukuran karbon tersimpan di atas permukaan tanah pada LLT juga bertujuan

untuk inventarisasi tanaman sekaligus untuk mengetahui jumlah kabon tersimpan,

dan jumlah serapan karbon dioksida di LLT.

1.4 Hipotesis

Karbon tersimpan di atas permukaan tanah paling besar terdapat pada lahan

dengan tutupan vegetasi pohon paling rapat, yaitu pada satuan lahan 5.

8

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Laboratorium Lapang Terpadu

2.1.1 Kondisi Geografi

Secara geografis, lokasi penelitian terletak antara 526.650 mT dan 9.406.450 mU

sampai – 527.200 mT dan 9.406.850 mU (koordinat UTM) atau 5° 22’11.38” LS

dan 105° 14’25.96” BT sampai 5° 21’ 58.35” LS dan 105° 14’ 43.83” BT.

Ketinggian tempat antara 110 – 130 m dpl. Secara administratif, lokasi penelitian

terletak di Kelurahan Gedong Meneng, Kecamatan Rajabasa, Kota

Bandarlampung. Batas-batas lokasi penelitian dikelilingi dengan pagar tembok

(Utara, Barat dan Timur), dan pagar kawat berduri (Selatan). Di sebelah barat

lokasi penelitian terdapat Masjid Al Wasi’i di Jl. Soemantri Brojonegoro, sebelah

Utara terdapat gedung gedung perkuliahan Fakultas MIPA Unila dan gedung

jurusan Peternakan FP Unila, sebelah timur terdapat rumah penduduk dan di

sebelah selatan terdapat perumahan dosen dan karyawan Universitas Lampung

(Zulkarnain, 2012).

9

Gambar 1. Peta Laboratorium Lapang Terpadu FP Unila (Banuwa, dkk, 2011)

titik plot

pengamatan pada

satuan lahan

10

2.1.2 Satuan Lahan

Berdasarkan pengukuran pada hasil surve lapangan, analisis tanah serta peta

topografi skala 1 : 500 diperoleh 5 (lima) satuan lahan yaitu satuan lahan 1 yang

tergolong datar (0 – 3 % ), satuan lahan 2 yang tergolong landai (3 – 8 % ), satuan

lahan 3 yang tergolong bergelombang (8–15 %), satuan lahan 4 yang tergolong

berbukit (15 – 30 % ), dan satuan lahan 5 yang tergolong agak curam (30- 45 %)

dengan masing-masing luas lahan persatuan lahan adalah 0,737 ha; 0,245 ha;

3,744 ha; 1,708 ha; 0,351 ha dari total luas LLT 6,784 ha. Berdasarkan hasil

penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar lahan LLT FP Unila didominasi

oleh lereng yang bergelombang (kemiringan 8 – 15%) yang mencapai luas 65 %

dari luas LLT (Banuwa, dkk., 2011).

2.1.3 Curah Hujan

Data curah hujan yang diperoleh dari Stasiun Klimatologi Masgar, Tegineneng,

curah hujan tahunan rata-rata tahun (2006 – 2011) di lokasi penelitian adalah

sebesar 2.156 mm dengan curah hujan tertinggi terjadi pada tahun 2010 yaitu

sebesar 3.297 mm. Sedangkan curah hujan bulanan rata-rata berkisar antara 78

mm (Agustus) hingga 297 (Februari). Bulan basah terjadi pada bulan Desember

hingga mei (6 bulan),bulan lembab terjadi pada bulan juni-juli dengan curah hujan

60-100 mm/bulan dan bulan kering (<60 mm) terjadi pada bulan Agustus dan

September.

11

2.1.4 Tanah

Jenis tanah di LLT tergolong tanah Ultisol dengan bahan induk batuan

beku/vulkanik. Kedalaman efektif tanah berkisar antara 72 – 136 cm. Dari hasil

penelitian Banuwa, Syam, Wiharso (2011), status kesuburan tanah LLT FP Unila

tergolong rendah, dengan pH 5,12 – 5,63, kandungan Nitrogen total antara 0,310

– 0,469 % (tergolong sedang), kandungan Phosphat antara 5,301 – 8,573 ppm

(tergolong sangat rendah), kandungan Kalium dapat ditukar (K-dd) berkisar antara

0,165 – 0,760 me/100 g, kandungan Kalsium dapat ditukar (Ca-dd) berkisar antara

2,298 – 3,612 me/100 g (tergolong rendah), kandungan Magnesium dapat ditukar

0,374 – 0,553 me/100 g (tergolong rendah), nilai Kapasitas Tukar kation (KTK)

berkisar antara 8,740 – 13,821 me/100 g (tergolong rendah) dan kadar Karbon (C)

organik tanah berkisar antara 1,51 – 1,96 % (tergolong rendah).

2.1.5 Penggunaan Lahan

Penggunaan lahan pada saat dilakukan penelitian ini ada beberapa jenis. Pada

bagian tengah memanjang dari barat ke timur pada satuan lahan 1 sebagian besar

lahan digunakan sebagai lahan persawahan, selain itu juga terdapat beberapa

kolam ikan, 2 kandang pemeliharaan unggas, dan aliran irigasi untuk mengairi

lahan sawah, Pada satuan lahan 1 hanya terdapat beberapa tanaman kayu yaitu

kayu laban, bungur lilin dan pasiran, kelapa dan juga tanaman pisang. Pada

satuan lahan 2 lahan dipergunakan sebagai lahan praktikum tanaman pangan, pada

lahan ini di dominasi oleh tanaman singkong dan pisang, selain itu pada satuan

lahan 2 juga terdapat beberapa pohon kelapa dan sonokeling. Selanjutnya pada

satuan lahan 3 yang sering digunakan sebagai lahan percobaan praktikum dan

12

juga penelitian mahasiswa dan dosen FP Unila merupakan lahan yang paling

sering diolah sebagai lahan pertanaman, satuan lahan 3 ditanami berbagai macam

tanaman sayuran yaitu kangkung, sawi, bayam, kedelai, timun selada dan lain

sebagainya, serta tanaman pangan yaitu jagung, singkong ubi jalar dan juga

sorghum, selain itu satuan lahan 3 juga ditanami tanaman pisang pada beberapa

pinggiran lahan. pada bagian selatan LLT satuan lahan 3 yang merupakan jalan

masuk utama terdapat beberapa bagunan permanen yang digunakan sebagai

kantor, tempat tinggal penjaga, gudang penyimpanan alat dan mesin, rumah kaca,

dan kandang ternak. Tidak berbeda dengan satuan lahan 3 satuan lahan 4 juga

dipergunakan sebagai lahan praktikum namun pada satuan lahan ini telah diolah

dan dibuatkan teras untuk menahan laju erosi tanah akibat aliran permukaan,

vegetasi tanaman berkayu yang tumbuh pada satuan lahan 3 juga sedikit hanya

terdapat beberapa pohon kelapa dan aren. Satuan lahan 5 merupakan satuan lahan

yang memiliki vegetasi tanaman berkayu paling banyak, hal ini dikarenakan

kemiringan lereng yang tergolong agak curam menyebabkan satuan lahan ini tidak

dipergunakan sebagai lahan percobaan sehingga kealamian vegetasi pada satuan

lahan ini tetap terjaga, tumbuhan yang hidup pada satuan lahan 5 yaitu bambu,

ketapang, pasiran, aren dan juga beberapa tanaman pisang.

Penggunaan lahan sangat erat hubungannya dengan pengolahan tanah dan juga

pemeliharaan tanah. Menurut Utomo, dkk. (2012) pengolahan tanah dan

pemupukan N berpengaruh terhadap kadar karbon organik tanah, berdasarkan

hasil penelitian setelah penanaman selama 23 tahun, karbon organik tanah pada

kedalaman 0-5 cm dengan perlakuan no tillage dengan kombinasi pemupukan N

200 kg/ha, ternyata 46,1% lebih besar dibandingkan dengan no tillage dan tanpa

13

pemupukan N. Sedangkan pada kedalaman 5 – 10 cm karbon organik tanah pada

perlakuan minimum tillage 26,2 % lebih tinggi daripada no tillage dan 13,9 %

lebih tinggi dari intensive tillage. Pada kedalaman 10 - 20 cm, pemberian pupuk

N sebanyak 200 kg/ha menyebabkan karbon organik tanah 20,3 % dan 25, 8 %

lebih tinggi dibandingkan dengan pemberian pupuk N 0 kg/ha dan 100 kg/ha.

2.2 Manfaat Laboratorium Lapang Terpadu FP Unila

Selain menjadi pusat lokasi penelitian dan praktikum bagi mahasiswa FP Unila,

LLT FP Unila juga diharapkan mampu menjadi show windows agricultural

sehingga mampu menyebar luaskan produk-produk teknologi pertanian di

masyarakat, dan membantu memberikan solusi atas permasalahan yang dihadapi

oleh masyarakat, serta mampu menjadi pusat pengenalan dini pertanian secara

integral melalui program agroeducation dan agroturism bagi masyarakat luas (FP

Unila, 2013).

2.3 Biomassa

Biomassa adalah total berat atau volume organisme dalam suatu area atau volume

tertentu (IPCC,1995). Menurut Sutaryo (2009), Biomassa merupakan total berat

kering dari seluruh mahluk hidup yang dapat didukung pada masing-masing

tingkat rantai makanan. Biomassa juga didefinisikan sebagai total jumlah materi

hidup di atas permukaan pada suatu pohon dan dinyatakan dengan satuan ton

berat kering per satuan luas (Brown, 1997).

14

2.4 Karbon

Karbon adalah unsur kimia yang memiliki nomor atom 6 (C6) (Badan

Standardisasi Nasional (ICS), 2011) . Tumbuhan akan mengurangi karbon

dioksida di atmosfer (CO2) diserap melalui proses fotosintesis dan tumbuhan akan

menyimpannya dalam jaringan tumbuhan. Sampai waktunya karbon tersebut

tersikluskan kembali ke atmosfer, karbon tersebut akan menempati salah satu dari

sejumlah kantong karbon. Semua komponen penyusun vegetasi baik pohon,

semak, liana dan epifit merupakan bagian dari biomassa atas permukaan. Di

bawah permukaan tanah, akar tumbuhan juga merupakan penyimpan karbon

selain tanah itu sendiri. Pada tanah gambut, jumlah simpanan karbon mungkin

lebih besar dibandingkan dengan simpanan karbon yang ada di atas permukaan.

Karbon juga masih tersimpan pada bahan organik mati dan produk-produk

berbasis biomassa seperti produk kayu baik ketika masih dipergunakan maupun

sudah berada di tempat penimbunan.

2.5 Penyimpanan Karbon

Carbon sequestration adalah penangkapan dan penyimpanan CO2 dari atmosfir

dan mendepositkannya ke reservoir dan disimpan dalam jangka waktu yang lama.

Penyimpanan karbon juga merupakan salah satu cara memitigasi pemanasan

global dan perubahan iklim, cara ini juga telah diusulkan sebagai cara untuk

memperlambat akumulasi gas rumah kaca di atmosfer dan lautan yang dilepaskan

akibat pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida secara alami ditangkap

dari atmosfer melalui proses biologi, kimia dan fisika dan beberapa menggunakan

proses sintetik.

15

Tumbuhan menyerap (CO2) dari atmosfer secara bebas dan mengubahnya menjadi

oksigen (O2) dan karbohidrat (C6H12O6), oksigen akan dilepaskan ke atmosfer

yang kemudian akan digunakan mahluk hidup untuk proses respirasi (bernafas)

sedangkan karbohidrat akan disimpan dan digunakan oleh tanaman untuk tumbuh

dan berkembang menjadi organ tanaman berupa daun, batang, ranting, bunga dan

buah. Dengan demikian mengukur jumlah karbon yang disimpan dalam tubuh

tanaman hidup (biomassa) pada suatu lahan dapat menggambarkan banyaknya

CO2 di atmosfer yang diserap 2 oleh tanaman. Sedangkan pengukuran C yang

masih tersimpan dalam bagian tumbuhan yang telah mati (nekromasa) secara

tidak langsung menggambarkan CO2 yang tidak dilepaskan ke udara lewat

pembakaran (Hairiah, dkk., 2011).

Karbon sebagai penyusun bahan organik peredarannya selama pelapukan jaringan

tanaman sangat penting. Sebagian besar energi yang diperlukan oleh flora dan

fauna tanah berasal dari oksidasi karbon. Akibat dari hal itu maka CO2 terus

menerus dibentuk. Berbagai perubahan menyerupai reaksi karbon tersebut di

dalam dan di luar tanah disebut peredaran karbon (Soepandi, 1983 dalam

Zulkarnain, 2012). Karbon masuk ke dalam tanah melalui fotosintesis, dengan

mengubah CO2 atmosfer menjadi senyawa organik yang akhirnya masuk

kedalam tanah sebagai serasah tanaman, akar dan eksudat akar (Young, 1977

dalam Zulkarnain, 2012).

Menurut Bohn, dkk. (1979 dalam Zulkarnain, 2012). Kandungan karbon organik

tanah merupakan hasil bersih dari nilai masukan karbon dari fotosintesis dan

16

karbon yang hilang. Kandungan bahan organik pada tanah aerob berkisar antara

0,5 % atau kurang untuk tanah berpasir sampai 5 % untuk permukaan mineral

horizon pada tanah alami pada daerah beriklim sedang. Jumlah bahan organik

menurun tajam dengan semakin dalamnya permukaan tanah. Pengolahan tanah

biasanya menyebabkan kehilangan 1/3 sampai ½ bahan organik. Kandungan

bahan organik pada tanah secara umum meningkat dengan semakin meningkatnya

curah hujan dan dengan semakin menurunnya suhu. Suhu dingin meningkatkan

kandungan karbon organik tanah dengan mengurangi nilai kehilangan karbon di

dalam tanah.

Penggunaan tanaman penutup tanah seperti rerumputan, semak dan terutama

pohon-pohonan dapat meningkatkan periode pertumbuhan aktif dan menghasilkan

proporsi yang lebih besar karbon dalam tanah. Jumlah C organik dalam tanah

dipengaruhi oleh jenis tanaman yang ada pada lahan tersebut. Pertanian dengan

tanaman tahunan merupakan cara yang efektif untuk menjaga kandungan karbon

tanah. Tingkat akumulasi karbon akan menurun berdasarkan waktu, sebagian

penyerapan karbon terjadi melalui akar dan serasah tanaman (Zulkarnain, 2012).

Kandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang

berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini

dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun

biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik tanah dilakukan berdasarkan

jumlah C organik (Marpaung, 2009). Bahan organik sangat menentukan interaksi

antara komponen biotik dan abiotik dalam ekosistem tanah. Kandungan bahan

organik sangat erat kaitannya dengan KTK (Kapasitas Tukar Kation) dan dapat

17

meningkatkan KTK tanah. Tanpa pemberian bahan organik dapat mengakibatkan

degradasi kimia, fisik dan biologi tanah yang dapat merusak agregat tanah dan

menyebabkan terjadinya pemadatan tanah (Marpaung, 2009).

2.6 Metode Pengukuran Karbon

CO2 merupakan salah satu gas rumah kaca (GRK) dan termasuk dalam kelompok

gas rumah kaca utama (CO2, CH4, N2O), menurut Hairiah (2007) tiga jenis gas

tersebut akhir-akhir ini konsentrasinya di atmosfer terus meningkat hingga dua

kali lipat yang tentunya meningkatkan dampak negatif bagi bumi yaitu perubahan

iklim. Menurut Banuwa (2013) jumlah karbon tersimpan setiap penggunaan lahan

berbeda-beda, tergantung pada keragaman, kerapatan tumbuhan, jenis tanah, cara

pengelolaan dan lain-lain.

Oleh karena itu, penetapan karbon yang tersimpan baik di atas tanah dan di dalam

tanah sangat penting dilakukan untuk penerapan konservasi tanah, air dan juga

lingkungan. Pengukuran karbon di atas permukaan tanah meliputi pengukuran

biomassa pohon, nekromassa, dan tumbuhan bawah.

2.6.1 Pengukuran Biomassa Pohon dan Nekromassa

Proporsi terbesar penyimpanan karbon di daratan umumnya terdapat pada

komponen pepohonan. Untuk mengurangi dampak pengrusakan selama

pengukuran, biomassa pohon dapat diukur dengan menggunakan persamaan

allometrik yang didasarkan pada pengukuran diameter batang pohon. Pengukuran

diameter pohon dilakukan dengan cara tidak merusak bagian tanaman (non

destructive) dengan cara kerja : mencatat semua nama pohon, dan mengukur

18

diameter batang pohon setinggi dada (dbh = diameter breast height = 1.3 m dari

permukaan tanah) pada seluruh petak, selanjutnya estimasi biomassa pohon

dihitung dengan persamaan allometrik yang dikembangkan oleh Alternative to

Slash and Burn (Hairiah dan Rahayu, 2007) disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Estimasi Biomassa Pohon Menggunakan Persamaan Allometrik

Jenis pohon Estimasi Biomasa pohon,

kg/pohon

Sumber

Pohon bercabang BK = 0.11p D2.62

Ketterings, (2001)

Pohon tidak

bercabang

BK = πp H D2/40 Hairiah et al, (1999)

Kopi dipangkas BK = 0.281 D2.06

Arifin , (2001)

Pisang BK = 0.030 D2.13

Arifin, (2001)

Bambu Bambu BK = 0.131 D2.28

Priyadarsini, (2000)

Sengon BK = 0.0272 D2.831

Sugiharto, (2002)

Pinus BK = 0.0417 D2.6576

Waterloo, (1995)

Nekromassa BK = πp H r2/40 Hairiah dan Rahayu

(2007) (Hairiah dan Rahayu, 2007)

Keterangan : BK : Berat Kering

D : DBH (Diameter Breast Height, 1,3 m)

P : Berat Jenis Kayu

H : Tinggi pohon

r : jari-jari batang pohon

Dari berat kering komponen penyimpanan karbon dalam suatu luasan tertentu

kemudian dikonversi ke nilai karbonnya dengan perhitungan sebagai berikut :

Karbon Biomassa = total berat kering * 0,46

(Hairiah dan Rahayu, 2007)

Biomassa kayu mati juga dikenal dengan istilah nekromassa berkayu. Pengukuran

dilakukan pada diameter dan panjang semua pohon mati yang berdiri maupun

19

yang roboh, tunggul tanaman mati, cabang dan ranting. Biomassa kayu mati

tumbang dihitung dengan rumus :

(Hairiah dan Rahayu, 2007)

Keterangan:

B = biomassa (kg) h = panjang kayu (m)

r = jari-jari kayu (cm) s = berat jenis (g/cm3) dan nilai 40 adalah konstanta

2.6.2 Pengukuran Biomassa Tumbuhan Bawah

Biomassa tumbuhan bawah meliputi semak belukar yang berdiameter < 5 cm,

tumbuhan menjalar, rumput-rumputan atau gulma. Estimasi biomassa tumbuhan

bawah dilakukan dengan mengambil bagian tanaman (melibatkan perusakan /

Destructive). Pengambilan tumbuhan bawah dan serasah tanaman dilakukan

dipetak contoh. Tumbuhan bawah yang diambil adalah semua tanaman yang

berdiameter < 5 cm, herba, dan rumput-rumputan, setelah itu berat basah total

tanaman ditimbang dan kemudian dimasukkan kedalam plastik (100 gram) untuk

dikeringkan kedalam oven pada suhu 80o C selama 48 jam. Biomassa tumbuhan

bawah dan serasah dihitung dengan persamaan berat kering total tanaman, yaitu

menggunakan persamaan sebagai berikut :

Total BK (g) = BK sub contoh (g) X BB Total (g)

BB sub contoh (g)

Dimana, BK = berat kering dan BB = berat basah, (Banuwa, 2013).

B = Л *r2*h*s/40

20

III. BAHAN DAN METODE

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di LLT Fakultas Pertanian Universitas Lampung dan

Laboratorium Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Penelitian

dilakukan pada bulan April 2015 sampai November 2015.

3.2 Bahan dan Alat

Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini yaitu Peta LLT, GPS (Global

Positioning System), Christenmeter alat untuk mengukur ketinggian pohon,

kompas, kamera, meteran, tali, patok kayu, parang, kantong plastik, alat tulis,

borang data tanaman, timbangan, oven dan alat-alat laboratorium untuk analisis

tanah dan tanaman, sedangkan bahan yang digunakan adalah sampel tanaman

kayu, sampel tanaman bawah, K2Cr2O7, H2SO4 pekat, akuades, H3PO4, NaF 4%,

indikator difenilamin, dan ammonium ferosulfat.

3.3 Metode Penelitian

Penelitian ini terdiri dari 5 perlakuan satuan lahan LLT dengan 4 ulangan disusun

dalam Rancangan Acak Kelompok (RAK). Homogenitas ragam diuji dengan uji

Bartlet, adiktivitas data diuji dengan uji Tukey. Jika asumsi terpenuhi data

21

dianalisis dengan sidik ragam, perbedaan nilai tengah perlakuan diuji denga uji

Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf 5%.

3.4 Pelaksanaan Penelitian

3.4.1 Pengamatan Peta dan penentuan titik pengamatan

Pengamatan peta berdasarkan perlakuan satuan lahan di LLT yang terdiri dari 5

(lima) satuan lahan yaitu satuan lahan 1 tergolong datar (0 – 3% ); satuan lahan 2,

landai (3 – 8 %); satuan lahan 3, bergelombang (8–15 %); satuan lahan 4, berbukit

(15 – 30 %); dan satuan lahan 5, agak curam (30- 45 %) dengan masing-masing

kelas di tentukan 4 titik ulangan dengan luasan pengamatan 5 m x 5 m.

3.4.2 Pendataan Vegetasi

Pendataan vegetasi merupakan kegiatan pengelompokan jenis sekaligus

pendataan nama jenis tanaman kayu yang hidup pada tiap kelas kemiringan

lereng. Pendataan vegetasi dilakukan untuk memudahkan dalam pengelompokan

tanaman (tanaman berkayu dan tanaman bawah/rumput) sehingga memudahkan

dalam pelaksanaan penelitian. Tanaman yang ada di LLT akan digolongkan

menjadi 2, yaitu tanaman berkayu dan tanaman bawah. Tanaman berkayu adalah

tanaman yang memiliki kambium dan memiliki diameter batang >5 cm,

sedangkan tanaman bawah adalah tanaman rumput ataupun tanaman legum

penutup tanah dan juga semak yang tumbuh pada setiap satuan lahan di LLT

Fakultas Pertanian Unila.

22

3.4.3 Pengukuran Biomassa Tanaman Berkayu

Kandungan karbon pada tanaman berkayu dapat diukur menggunakan persamaan

Allometrik yang didasarkan pada pengukuran diameter batang pohon atau

Diameter at Breast Height (DBH) setinggi 1,3 meter dari atas permukaan tanah.

Sebelum pengukuran dimulai nama lokal dan nama ilmiah dari pohon yang akan

diukur harus dicatat di dalam kertas pendataan baru kemudian diameter batang

pohon diukur menggunakan meteran posisi meteran harus sejajar untuk semua

arah sehingga data yang diperoleh akurat. Untuk mempermudah dalam penentuan

titik DBH dapat menggunakan tongkat kayu sepanjang 1.3 m yang diletakkan

tegak lurus dari permukaan tanah di dekat pohon yang akan diukur. Setelah

mendapatkan titik DBH lingkar batang tersebut diukur dan dicatat didalam borang

data,. Dan kemudian dilakukan pengukuran tinggi total tanaman menggunakan

Christenmeter sebagai data pendukung total karbon bagi tanaman tidak bercabang.

3.4.4 Pengukuran Biomassa Tanaman Bawah

Metode pengukuran karbon pada tanaman bawah berbeda dengan metode dalam

pengukuran karbon tanaman berkayu, pengukuran dilakukan menggunakan

persamaan berat kering tanaman. Pengambilan sampel tanaman diawali dengan

penentuan titik plot pengamatan dengan ukuran 1 x 1 m, kemudian tanaman

dipangkas dan ditimbang berat basahnya menggunakan timbangan, selanjutnya

tanaman akan di keringkan menggunakan oven dengan suhu 80 oC selama 24 jam

atau hingga berat tanaman konstan. Setelah kering tanaman ditimbang kembali

untuk mengetahui kadar air tanaman dan juga berat kering tanaman lalu sampel

23

tanaman tersebut akan digiling dan diayak menggunakan ayakan 0,5 mm untuk

digunakan sebagai bahan analisis C-Organik.

3.4.5 Pengukuran Karbon Nekromassa Berkayu

Biomassa kayu mati juga dikenal dengan istilah nekromassa berkayu. Pengukuran

dilakukan pada diameter dan panjang semua pohon mati yang berdiri maupun

yang roboh, tunggul tanaman mati, cabang dan ranting. Kemudian diambil sedikit

contoh kayu ukuran 3 x 3 x 3 cm, ditimbang berat basahnya lalu dimasukkan

dalam oven dengan suhu 80oC selama 48 jam untuk menghitung berat jenisnya.

Biomassa kayu mati tumbang dihitung dengan rumus :

B = π *rP

2P* h * s/40

Keterangan :B = Biomassa (kg);h = panjang kayu (m);r = jari-jari kayu (cm);s =berat jenis (g/cm3) dan nilai 40 adalah konstanta.

3.4.6 Analisis C-Organik

Analisis C-Organik di laboratorium menggunakan metode Walkey and Black

dengan langkah kerja sebagai berikut :

Disiapkan alat dan bahan analisis

Timbang 0,03 gram sampel tanaman lalu dimasukkan ke dalam

erlenmayer

Tambahkan 5 ml K2Cr2O7 goyang tabung perlahan

Tambahkan 10 ml H2SO4 perlahan, akan terjadi pelepasan energi

panas masukkan ke dalam ruang asap hingga dingin

24

Tambahkan 100 ml akuades , 5 ml H3PO4, 2,5 ml NaF 4%

Tambahkan 5 tetes indikator difenilamin

Titrasi larutan menggunakan ammonium ferosulfat hingga berubah

warna menjadi hijau terang

3.4.7 Estimasi Karbon Di Atas Permukaan Tanah

Setelah di dapat biomassa (pohon, tumbuhan bawah) dan kandungan C-organik

tanaman, di dalam tiap-tiap perlakuan satuan lahan. Selanjutnya adalah

melakukan estimasi total karbon tersimpan di atas permukaan tanah. Dengan

persamaan yang dikembangkan oleh Alternative to Slash and Burn (Hairiah dan

Rahayu, 2007) berikut :

Total penyimpanan C = Biomassa Total x % C

Keterangan :

C total = biomassa total (pohon + tumbuhan bawah + serasah +nekromassa)

% C = konsentrasi C dalam bahan organik yang terdapat pada tanaman

3.4.8 Serapan CO2

Serapan CO2 adalah kemampuan tanaman dalam menyerap CO2 dalam satu luasan

area. Dari hasil perhitungan karbon tersimpan di atas permukaan tanah dapat

diketahui jumlah penyerapan karbon dioksida (CO2) oleh tanaman menggunakan

rumus sebagai berikut :

25

Serapan CO2 =

Dimana : Mr CO2 = berat molekul senyawa (44)

Ar C = berat molekul relatif atom C (12)

( Rifyunando, 2011)

3.4.9 Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis ragam. Keseragaman data diuji

dengan uji Bartlet dan kemenambahan data diuji dengan uji Tukey, selanjutnya

nilai tengah rata-rata diuji dengan uji Beda Nyata Terkecil pada taraf 5%.

Mr CO2

Ar C

x Kandungan C

34

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Karbon tersimpan di atas permukaan tanah dan biomassa tanaman kayu

paling besar terdapat pada lahan dengan tutupan vegetasi pohon berkayu

paling rapat, yaitu pada satuan lahan 5.

2. LLT memiliki total karbon tersimpan di atas permukaan tanah sebesar

1.815,35 ton/ha dengan jumlah biomassa tanaman 4.812,27 ton/ha dan LLT

mempunyai serapan karbondioksida sebesar 6.656,88 ton/ha .

5.2 Saran

LLT yang akan menjadi show windows agricultural bagi masyarakat luas

diharapkan mampu memiliki simpanan karbon di atas permukaan tanah yang

besar sehingga dapat menjaga keseimbangan lingkungan melalui siklus karbon.

Satuan lahan dengan kemiringan lereng yang curam seperti satuan lahan 5 perlu

ditambah populasi tanaman berkayu sehingga dapat dijadikan lokasi permanen

unit praktikum dan penelitian seperti untuk jurusan kehutanan FP Unila.

Selain itu persediaan karbon di dalam tanah pada tiap satuan lahan di LLT juga

perlu diketahui sebagai informasi cadangan karbon dan juga sebagai acuan dalam

pengembangan kesuburan tanah di LLT, maka dari itu penelitian mengenai

35

jumlah karbon tersimpan di dalam tanah di LLT FP Unila juga perlu untuk

dilakukan kedepannya.

36

DAFTAR PUSTAKA

Al Fitri, S.H. 2010. Estimasi Karbon Tersimpan Pada Tumbuhan Eceng Gondok(Eichornia crassipes) di Rawa Lebak. (Skripsi). Universitas LambungMangkurat. Kalimantan Selatan. http://skripsiecenggondok.blogspot.co.id/2010. Diakeses pada tanggal 12 maret 2015.

Anonim. 2013. http://staff.unila.ac.id/laboratoriumlapangterpadu/. Diaksestanggal 16 Oktober 2014 pada pukul 20.45 WIB.

Apps, M.J. Canadell, M. Heiman, V. Jaramillo, D. Murdiyarso, D. Schimel(meeting Program Committee) & M. Manning (IPCC Working Group ITSU). 2003. Science Statement on Current Scientific Understanding of theProcesses Affecting Terrestrial Carbon Stocks and Human Influences uponThem. IPCC. Geneva. 37 hlm.

Badan Standardisasi Nasional. 2011. Pengukuran dan penghitungan cadangankarbon –Pengukuran lapangan untuk penaksiran cadangan karbon hutan(ground based forest carbon accounting). Jakarta.

Banuwa, I.S. 2013. Erosi. Kencana. Jakarta. 204 hlm.

Banuwa, I.S. 2007. Strategi Mitigasi Pemanasan Global Melalui PengelolaanDAS. Makalah Pada Lokakarya Pengelolaan DAS di Provinsi Lampung.Diselenggarakan Forum DAS Provinsi Lampung. Tanggal 13 Desember2014. Bandar Lampung. 15 hlm.

Banuwa, I.S. dan H. Buchari. 2010. C-tersimpan pada Berbagai Pola UsahataniBerbasis kopi/Prosiding Seminar Nasional Masyarakat Konservasi Tanahdan Air Indonesia, Hal. 3-595 – 3-609. Jambi

Banuwa, I.S., T. Syam, dan D. Wiharso. 2011. Karakteristik Lahan LaboratoriumLapang Terpadu FP Unila (Laporan Penelitian). Bandar Lampung.

37

Brown, S. 1997. Estimating Biomass and Biomass Change of Tropical Forests: aPrimer UN FAO. Forestry paper 134. Rome. 87 hlm. www.fao.org/drocrep/w4095e/w4095e00.html. Diakses pada tanggal 06 juni 2016 padapukul 20.30 WIB.

Bouwman, A. F, 1990. Soil And Greenhouse Gases. John Willy and Sons. UnitedStates. Hal 261-266

Chambers, R. E. 1978. Klimatologi Pertanian Dasar. Bogor. Fakultas PertanianIPB. Halaman 23-24.

Chang, J. H. 1968. Climate and Agriculture An Ecological Survey. Chicago :Aldine Publishing Company. Hal 304-310.

Hairiah, K. 2007. Pengukuran Karbon Stock Diatas Permukaan Tanah. TranskipPresentasi Pada Workshop Lahan Gambut Untuk Perlindungan IklimGlobal dan Kesejahteraan Masyarakat. Diselenggarakan Climate ChangeForests and Peatlands in Indonesia. Weatlands International. Http :www.wetlands.or.id.com/publications/files/book/pdf. Diakses tanggal 12Maret 2015.

Hairiah, K., A. Ekadinata., R.R., Sari. dan S. Rahayu. 2011. PengukuranCadangan Karbon: dari Tingkat Lahan ke Bentang Lahan. Petunjukpraktis. Edisi kedua. Bogor. World Agroforestry Centre. Bogor.Indonesia. 88 hlm.

Hairiah, K., dan S., Rahayu. 2007. Pengukuran Karbon Tersimpan di BerbagaiMacam Penggunaan Lahan . World Agroforestry Center. Bogor.Indonesia. 77 hlm.

Hairiah, K., dan Widianto. 2007. Adaptasi dan Mitigasi pemanasan GlobalMelalui Pengelolaan Diversitas Pohon Di Lahan-Lahan Pertanian.Jurusan Tanah. Fakultas Pertanian. Universitas Brawijaya. Malang.Bunga Rampai Konservasi Tanah Dan Air. Pengurus Pusat MasyarakatKonservasi Tanah dan Air Indonesia 2004-2007. Bogor. Hal 1-12.

Intergovernmental Panel on Climate Change. 1995. Climate Change 1995 AReport Of The Intergovernmental Panel On Climate Change.https://www.ipcc.ch.pdf.ipcc-2ndassessment.com. Diakses tanggal 12Maret 2015.

Larson, A.M dan J.C., Ribot. 2009. Lessons from Forestry decentralisation.Realising REDD+: National Strategy And Policy Options. Center forInternational Forestry Research (CIFOR). Bogor. Indonesia. Hal 175-190.

38

Lasco, R. D. 2002. Forest Carbon Budgets an Southeast Asia FollowingHarvesting and land Cover Change. In : Impacts of Land Use Change onthe Terrestrial Carbon Cycle in the Asian Pasific Region. Sciencein China.45: 76-87.

Marpaung, Boy. 2009. Sifat Kimia Tanah. http://boymarpaung.wordpress.com/2009/02/19/sifat-kimia-tanah/. Diakses tanggal 16 Oktober 2014pukul 16.10 WIB.

Murdiyarso, D., U. Rosalina, K. Hairiah, L. Muslihat, I. N. N. Suryadiputra, danAdijaya. 2004. Petunjuk Lapangan Pendugaan Cadangan Karbon Diatasdan Dibawah Permukaan Pada Lahan Gambut. Proyek Climate Change,Forests and Peatlands in Indonesia. Wetlands International-IndonesiaProgramme dan Wildlife Habitat Canada. Bogor. Indonesia.www.wetlands.or.id.com/climate/publication/reference/files/book/pdf.Diakses Tanggal 12 Maret 2015.

Rahayu, S., B. Lusiana,. dan V. M. Noordwijk. 2007. Pendugaan CadanganKarbon Diatas Tanah Pada Berbagai Penggunaan Lahan Di KabupatenNunukan.KalimantanTimur. www. wetlands.or.id.com/publication/reference/ files/book/pdf. Diakses Tanggal 12 Maret 2015.

Riartha, Faisal Moch. 2009. Pengukuran Karbon Tersimpan (Carbon Sink) DiAtas Permukaan Tanah Pada Berbagai Pola Usaha Tani Berbasis KopiDan Kemiringan Lereng Di DAS Sekampung Hulu Kecamatan AirNaningan Kabupaten Tanggamus. (Skripsi). Universitas Lampung. BandarLampung. 65 hlm.

Rifyunando, Regi. 2011. Estimasi Stok Karbon Mangrove di Kawasan CagarAlam Reuweung Sancang Kecamatan Cibolang Kabupaten Garut.(Skripsi). Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.

Sutaryo, D. 2009. Penghitungan biomassa. Wetlands International IndonesiaProgramme. Bogor. 39 hlm.

Stern, N. 2007. The Stern Review: The Economics of Climate Change.Cambridge University Press. Cambridge.

39

Utomo, M., H. Buchari, I.S. Banuwa, L.K. Fernando, dan R. Saleh. 2012. CarbonStorage And Carbon Dioxxide Emission As Influenced By Long-TermConservation Tillage And Nitrogen Fertilization In Corn-SoybeanRotation. Jurnal Tanah Tropika. 17 (1):75-84.

Widianto., K. Hairiah, D. Suharjito, dan A.M Sardjono. 2003. Fungsi dan PeranAgroforestri.World Agroforestry Centre (ICRAF). Bogor. Indonesia. .Http : www.worldagroforestry.org/sea/publications/files/book/pdf. DiaksesTanggal 23 Maret 2015.

Zulkarnain, I. 2012. Evaluasi Erosi Laboratorium Lapang Terpadu FakultasPertanian Universitas Lampung Melalui Pendekatan Satuan Lahan.(Tesis). Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Bandar Lampung. 95hlm.