WARTA PPKS 1999, Vol.7(3): 125-132

ANALISIS DAMPAK KEBAKARAN HUTAN TERHADAPPRODUKSI KELAPA SAWIT

DENGAN PENDEKATAN MODEL SIMULASI

I. Yani Harahap dan Suroso Rahutomo

ABSTRAK

Musim kering yang panjang akibat fenomena el Nino diduga telah mengakibatkan be-

berapa peristiwa kebakaran hutan di Indonesia, yang dampaknya dapat mempengaruhi peng-

,roioo, buclidaya kelapa sawit, terutama dalant hubungannya dengan pencapaian tingkat

produksi. Analisis pengaruh kebakaran hutan terhadap Dencapaian produksi perlu dilakukan'untuk

mengantisipasi jenurunan produlcsi akibat kebakaran hutan tersebut. Makalah ini ber-

tujuan *oigonoitsis clantpak perubahan penerimaan radiasi surya dan suhu udara akibat ke-

bakaran hutan terhadap produksi kelapa sawit. Analisis berdasarkan pemodelan tanaman

kelapa sawit melalui ekperimentasi semu (quasi experimentall berupa perlakuan skenario.

Perjakuan skenario melijuti tingkat kebakaran hutan (ringan, sedang, dan berat) dengan lama

periode pengotoran atm'osfer pindek, sedang, dan paniang.Hasil analisis menunjukkan bahwa'dampak'peigotoran

atmoifer-oleh partikel asap yang menurunkan intensitas radiasi surya dan

men^ingiatkin suhu uclara menyebabkan penurunan aktivitas fotosintesis kelapa sawit yang

selaniitnya berpengaruh terha,dap penurunan hasil asimilat bersih, produksi bahan kering

serti priduksi -bobit

kering tandin-buah. Kebakaran hutan pada tingkat ringan, sedang, dan

tinggi masing-masing menirunkan procluksi bobot kering tandan buah sebesar 4 - 5 %, 7 - I0%o, dan I - l2 %.

Kata kunci : kelapa sawit, kebakaran hutan, radiasi surya, suhu udara

)

)i

I

PENDAHUI,UAN

Musim kering Yang Panjang akibat

fenomena el Nino diduga telah meng-

akibatkan beberapa peristiwa kebakaran

hutan di Indonesia. Menurut Handoko (3)'pusat terbentuknya el Nino terjadi di

daerah tropika, tepatnya di lautan Pasifik

bagian tengah hingga timur. Pengaruhnya

hampir ke seluruh permukaan bumi, di be-

berapa bagian bumi terjadi musim kering

yang panjang sementara di beberapa bagian

bumi lainnya te{adi hujan besar bahkan

terjadi banjir.Fenomena el Nino Pada abad 20

telah terjadi sebanyak 20 kali. Badan Me-teorologi dan Geofisika Indonesia (1)

menyebutkan bahwa selama 30 tahun

terakhir, terjadi 6 kali fenomena el Nino

dengan durasi yang berbeda. Periode

kekeringan terlama akibat el Nino terjadipada 1939-1942, yaitu 33 bulan. Fenomena

el Nino terakhir terjadi pada 1997-1998

yang berlangsung selama 14 bulan. Selain

mengakibatkan musim kering yang pan-

jang, fenomena el Nino terakhir ini diduga

telah mengakibatkan peristiwa kebakaran

hutan di beberapa wilayah Indonesia,

misalnya kebakaran hutan seluas 11.880 ha

di Riau dan Sumatera bagian selatan.

Dampak kebakaran hutan selain

menurunkan ktralitas dan luasan sumber-

daya hutan secara langsung, juga berdam-

pak pada degradasi kualitas lingkungan'

r25

I4I

I. YANI HARAHAP dan SUROSO RAHUTOMO

Asap yang ditimbulkan oleh peristiwa ke-bakaran hutan di wilayah Indonesia telahmenutupi sebagian lapisan atmosfer di In-donesia maupun negara-negara tetangga.Akumulasi partikel-partikel asap (haze)tersebut akan mengurangi radiasi matahariyang dapat diteruskan ke bumi serta me-nimbulkan efek rumah kaca. Meskipunterjadi peningkatan konsentrasi CO2, na-mun penunrnan jumlah radiasi surya sertapeningkatan suhu udara akibat efek rumahkaca akan menyebabkan penurunan ak-tivitas fotosintesis tunbuhan. penunrnanaktivitas fotosintesis sebagai dampak aku-mulasi haze perlu rnendapat perhatian diperkebunan kelapa sawit, mengingatperubahan iklirn global dewasa ini didugamengakibatkan fenomena el Nino berikutdampak ikutannya akan lebih sering ter-.1adi.

Pada kondisi nomal, radiasr mata-lrari yang berkekuatan 13,97 MJ rn-2 hari-r.akan sampai ke penlukaan daun hanyadengan kekuatan + 9,36 MJ rn-2 hari-i dandari kekuatan tersebut hanya cahaya padapanJang gelombang 400-700 nm saja (44%dari 9.36 MJ rn-' hari-') yang berpenganrhterhadap fotosintesis. Selanlutnya dari en-ergi yang masuk ke daun, hanya 5%o sapyang dapat dipindahkan ke ranaman seba-gai hasil tbtosintesis (8). Kelapa sawitnremerlukan penyinaran 2000 larltahun,selringga jika terjadi akumulast hazeselama 60 hari, maka penyinaran akan ber-kurang + 300 jam atau 15% (7).

Darnpak pembahan radiasi surya dansuhu udara akibat akumulasi haze terhadapproduksi kelapa sawit dapat diprediksidengan baik jika proses-proses dalam sis-tem produksi kelapa sawit dianalisis secarakuantitatif dan dinamis menurut waktu.Model dinamis tanaman merupakan alatanalisis kuantitatif sekaligus sintesis hasil-hasil penelitian lapang (2). Model ini digu-

t26

nakan untuk menjelaskan proses yang ber-dimensi waktu dalam suatu sistem per-tanaman pada berbagai tingkat kompleksi-tas dan bersifat fleksibel di dalam sintesispengetahuan karena dapat menerangkankeluaran (output) sistem atas masukan (in-put) sistem yang bempa faktor-faktor ling-kungan. Kelebihan dari model dinamis iniadalah (l) dapat diterapkan secara luas se-hingga menghemat biaya penelitian danwaktu, (2) memiliki kemampuan prediksrkarena menggLlnakan analisis kuantitatifdan (3) dapat digunakan sebagai dasar pe-nerapan pengelolaan karena sifatnya yangdapat menjelaskan proses. Pendekatan eks-perirnentasi pada rnakalah ini mengguna-kan eksperimentasi semu. yaitu dalambentuk perlakuan skenario untuk men-simulasi masukan model dan menganalisispenganrhnya terhadap keluaran model.

BAHAN DAN METODE

Analisis darnpak perubahan peneri-maan radiasi surya dan suhu udara sebagaiakibat kebakaran hutan terhadap produksikelapa sawit dilakukan melaiui eksperi-mentasi sen'ru (quosi experitnentah yaituperlakuan skenario kebakaran hutan mela-lui pemodelan tanaman dan karena keter-batasan data produksi hasil pengamatanlangsung, maka keluaran model tidak di-validasi, sehingga analisis rnutlak dilaku-kan b"rrdas:,iikan data keluaran model.Ii4odei '\'ai\;t. i,';-u'"ia*an dalam analisis iniatjrai,a|.. ;.tir:lje-i ;,;i:iii.,iii:i kelapa sawit yangdike::tl.:,ir:illiri r:tli: liarahap (4). Modeltersebui irrr:,lilriii,:; -i r;ubmodel yang salingberinteraksi, yarl,;r i I ) fenolo gi, (Zl pertum-buhan tanarnan dan (3 ) neraca air. Masu-kan (inpuf) model yang diperlukan adalahdata peubah unsur cuaca harian. yang ter-diri dari : curah hu1an. intensitas radiasisllrya, suhu udara, kelembaban relatif

l

I

)

i7

(

t

udara, dan kecepatan angin. Keluaranmodelnya adalah pertumbuhan dan hasiltanaman kelapa sawit bulanan serta

keadaan kuantitatif komponen penyusun

neraca air harian. Perubahan suhu udara

dan penerimaan intensitas radiasi surya dipuncak kanopi tanaman akibat kebakaranhutan akan direspon dalam ketiga sub-rnodel tersebut dan pada akhimya mem-pengaruhi keluaran rnodel yang berupapertumbuhan dan hasil kelapa sawit.

Asumsi yang digunakan untuk me-

nganalisis dampak kebakaran hutan ter-

hadap produksi kelapa sawit adalah: ( 1)

tanaman dalarn masa umur produktif (7 -10 tahun), yang tumbuh pada kelas lahan I.(2) kondisi tanaman dalam keadaan sehat

sebelurn mengalami cekaman penrbahan

atmosfer akibat kebakaran hutan. dan (3)

selain suhu udara dan penerimaan radiasi

sLlrya, maka faktor-faktor lingkungan lain-nya bukan merupakan faktor pembatas, se-

hingga masukan data faktor-faktor tersebut

dikondisikan nonlal.Perlakuan skenario didasarkan pada

pengamatan empiris terladinya kebakaran

hutan di wilayah Riau dan Surnatera bagtan

selatan, yang mengakibatkan pengotoran

atmosfer oleh partikel asap (haze\. se-

hingga mengurangi penerimaan radiasi

sLrrya di permukaan bumi dan meningkat-kan suhu udara. Secara tentatif perlakrrarr

skenario ditetapkan atas 2 (dr'ra) faktor

vaitu tingkat kebakaran dan lama periode

kebakaran. Tingkat kebakaran terdiri dari

ringan (Kr), sedang (Kz). dan tinggi (K3).

Lama periode pengotoran atmosfer terdiridari pendek (Pr), sedang (Pz), dan parxang

(P:). Kombinasi masing-masing perlakuan

tersebut adalah sebagai berikut (Tabel 1).

Tingkat kebakaran K1, K2, dan K3

diskenariokan akan mengurangl peneri-

maan radiasi surya masing-maslng 15. 30.

dan 45 oh dan meningkatkan suhu udara

ANALISIS DAMPAK KEBAKARAN T{I. ]]'AN

Tabel l. Kombinasi perlakuan skenario ke-

bakaran hutan

Faktor K/P Lama Kebakaran (P)

Tingkat Kebakaran (K) Pr P:iP,Kr Kr Pr K'P: Kr P:

K: K: Pr K: Pr Kr I'3

Kr Kr Pr Kr Pz K' P3

harian masing-masing 2, 4. dan 6 oC. Se-

dangkan lama periode pengotoran atmost-er

Pr, Pz, dan P3 diskenariokan berlangsulgmasing-masing selama 2, 4, dan 6 bulan.

Data dasar yang akan diskenariokan bera-

sal dan data cuaca aktual hanan pada 1996.yang diperoleh dari stasttttt cllaca Balar

Penelitian Marihat. Sumatera Utara. Pada

1996 tidak terdapat kebakaran hr"rtan yang

mempengaruhi kondisi atmosfer di Su-

matera Utara, sehingga data pada tal,un ter-

sebut dapat dryadikan data dasar untuk

menskenariokan ter"yadinya darrrpak keba-

karan hutan terhadap perubahan atmost"er.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil simulasi beberapa skenarto

dampak kebakaran hutan terhadap pertttnr-

buhan dan produksi kelapa sav\'lt hasil ke-

luaran model menunjttkkau adatrva ke-

cenderungan penLlnlnall prodLrksr [rohot

kering tandau buah sebagar akibat petltl-

rllnan intensitas radtast sLlrya dau penrng-

katan suhu r:dara (Garnbar I )- Ke-

cenderttngan yang sama uampak pada hasrl

asimilat bersih dan produksr baharr kertnu'

Peningkatan radiasi surya diikuti pening-

katarr produksi bahan kering dan produksi

bobot kering taudatl br"rah (Gambar 2a dan

2b), sebaliknya penurgkatall tlnlt panas dir-

kuti penurllnan procluksr bahan kerrng darr

produksi bobot kenng tandau buah (Ciam-

bar 3a dan 3bi.

121

I. YANI HARAHAP dan SUROSO RAHUTOMO

Gambar l. Hasil simulasi beberapa skenario dampak kebakaran hutan terhadap penerimaan radiasisurya di permukaan tanaman (a), unit panas (b), produksi asimilat bersih (c), produksi ba-han kering (d), dan produksi tandan buah kelapa sawit dalam periode satu iahun yang-sama (e)

?^

tr>&

N

o

o-

l

15500

I - 15ooo6-

i -9 E r45oo

# E ) ,,^^"

=ocE 5 13500

| 3000

r'28

I

I

t

Pada Gambar 2a, produksi bahan

kering cenderung meningkat sehubungan

dengan peningkatan radiasi surya. Hal inidisebabkan oleh peningkatan laju fotosin-

tesis sebagai respon terhadap peningkatan

intensitas radiasi surya kumulatif. Laju fo-tosintesis kelapa sawit daun tunggal akan

mencapai maksimum pada intensitas ra-,diasi surya sekitar 240 J ,n-' s-t (Gambar

4). Pada intensitas radiasi surya rendah, re-

spon aktivitas fotosintesis menurun. Pen-

gotoran atmosfer oleh partikel asap sebagai

dampak kebakaran hutan dapat menjadi

salah satu penyebab rendahnya penerimaan

radiasi surya oleh tajuk tanaman. Sehingga

intensitas radiasi surya yang mencapai

permukaan daun relatif rendah dan akan

menyebabkan penurunan produksi bahan

kering akibat terganggunya aktivitas foto-

sintesis.

Di samping aktivitas fotosintesis,

produksi bahan kering j,rgu berkaitan erat

dengan kondisi suhu lingkungan tanaman

kelapa sawit, terutama perannya dalam

mengendalikan laju respirasi. Kelapa sawit

termasuk tanaman pengkonsumsi asimilat

hasil fotosintesis yang tinggi untuk respi-

rasi tanaman. Laju respirasi tersebut meng-

gunakan sekitar 79,2 yo perolehan asimilat

hasil fotosintesis (4). Hal tersebut ber-

hubungan dengan keragaan kelapa sawit

yang relatif besar (tanaman tahunan), se-

hingga energi yang diperlukan untuk

memper-tahankan struktur tubuhnya men-

jadi besar. Mc Cree (5,6) menyatakan bah-

wa laju respirasi meningkat dengan me-

ningkatnya suhu lingkungan tanaman.

Setiap peningkatan suhu lingkungan se-

tinggi 10 oC, maka laju respirasi akan me-

ningkat 2 (dua) kali lipat. Hal tersebut akan

ANALISIS DAMPAK KEBAKARAN HUTAN

menyebabkan porsi asimilat untuk pertum-

buhan menjadi berkurang.

Produksi bobot kering tandan buah

diduga lebih dipengaruhi oleh interaksi

antara radiasi surya kumulatif dibanding-

kan pengaruh faktor tersebut secara tung-

gal. Sebagai contoh, produksi bobot kering

tandan buah pada skenario perlakuan KrP:(tingkat radiasi surya kumulatif sekitar

5300 MJ m-2 tahun-r dan unit panas sekitar

3750 oC hari-t) relatif lebih tinggi di-

banding KzPr (tingkat radiasi surya kumu-

latif sekitar 5350 MJ m-2 tahun-r dan unit

panas sekitar 3650 oC hari-r) maupun K3P1

(tingkat radiasi surya kumulatif sekitar

5200 MJ m-2 tahun-l dan unit panas sekitar

4050'C hari-r).

Tingkat kebakaran Yang terjadi

diduga lebih berpengaruh terhadap penu-

mnan produksi bobot kering tandan buah

dibandingkan lama periode pengotoran at-

mosfer. Hal ini berhubungan dengan unlt

peningkatan unit panas yang akan mem-

percepat proses pematangan buah. Pada

kondisi tersebut, buah menjadi lebih cepat

matang meskipun perkembangarulya belum

sempurna. Rerata bobot tar'dan yang diha-

silkan akan lebih rendah dibanding kondisi

normal dan selanjutnya menuntnkan pro-

duksi tandan buah per hektar.

Prediksi penurunan Produksi bobot

kering tandan buah sebagai dampak dari

penurunan intensitas radiasi surya dan

peningkatan suhu udara bervariasr antara

4,29 - l2,58yo (Tabel 2). Penurunan ini

terjadi pada tahun yang sama dengan saat

terjadinya pengotoran atmosfer oleh haze-

Diduga penunrnan produksi bobot kering

tandan buah juga tetap terjadi paling tidak

dua tahun berikutnYa.

129

t

/

I. YANI HARAHAP dan SUROSO RAHUTOMO

35m0-

33000-

31000-

2S00-

27W-

25000 -

23000-

21000 -

19000-

17W.

15000,

35m 4m0 4500

Unit Para, UP ("C harl

(a) (b)

(b)

(!

(t,Y

><coo-ct'cc)

><c(It(gm'6Yf,Eoo_

tf,!

h.col

l.

oF0-.crT

=frc'!:oc'!F'fi!IEo0-

^ 350m.

= $mol

C': 31m01(o

E, 2emo ]

; 27000 l

q 2som]

3 nomlg 21ooo ]

€ 'n*lcct

A 17m0 l

=lE 15000 io- 3m0

Oa

PTB = 1,8273 RS +4925.4

Rz = 0,7868

4500 5000 5500 6000

Radiasi Surya. RS (MJ m2 bhun r)

Gambar 2. Hasil simulasi pengaruh radiasi surya terhadap produl<si bahan kering (a) dan pro-duksi bobot kering tandan buah kelapa sawrt (b)

(a)

I

16000 '

15500

15000

flsm

14000

13s00

13000

\.\o \.

a\PTB=-1,4287UP+2OtZ+ \

# = 0,781

----r-

3500 4000 4500 500r

Unit Paras, UP fC had ')

Cambar 3. Hasil simulasi pengarurh unit panas terhadap produksi bahan kering (a) dan produk-si bobot kering tandan buah kelapa sawit (b)

o

PBK = 15,98 RS - 56264

R2 = 0,9893

PBK= -1215 UP +74977

ff = 0.9318

r30

1 00 200

Fluks cahaYa (J m'2 detik'1)

Gambar 4. Respon laju fotosintesis terhadap intensitas cahaya spektrum radiasi foto-

sintesis aktif

o11oo"

sintesis pada kelapa sawit yang selanlutnya

berpengaruh terhadap penllrllnan hasrl

asimilat bersih. produksi bahan kenng serta

produksi bobot kering tandan buah' Hasil

analisis rnenunjukkan bahwa kebakaran

hutan pada tingkat rlngan. sedang. dan

tinggi masing-maslng menuntnkan produk-

si bobot kering tandan buah sebesar 4 - 5

a/o.7 - 10 %. dan 8 - 12 %-

ANALISIS DAMPAK KEBAKARAN HUTAN

DAFTAR PUSTAKA

l. BADAN MEl'llOROI-OCit dan CEOFISIKA ' l99iDepatlenlen Perhr'rbungan' Jakarta'

HANDOKO . 1gS2' Dasar penyustrnan dan aplikasi

model stmttlast komptrter ttntuk Det'tattian lt-t-

rusan Geotlsika dan Meteorologi. FMIPA, IPI-j,

3. I-IANDOKO 1993. Klimatologi dasat

pemahaman ftsrka atmosler dan

iklim. .lttt'ttsan Geotlsika dan

FMIPA. lPB. Rogor.l l7P'

-l,-]

1-l40

r1

olo=g6c!t'6qotred=()'d' EtJE

1,20

1 ,00

0,80

0,6 0

0,40

0,20

0,00

L-F?-oo

II

ooog

Ii

I

i

Tabel 2. Prediksi penurunan produksi bobot

kering tandan untuk setiap skenario

KESIMPULAN

Kebakaran hutan akan menimbulkan

dampak pengotoran atmosfer oleh partikel

asap yang akan fiIenurunkan intensitas ra-

diasi surya serta meningkatkan suhu udara'

Hal ini akan menurunkan aktivitas foto-

4. HARAIIAP. I Y 1998. Model sinrtrlasi t'espon fisi-

ologt pertuntbr-rhan dan hasil tatrdatr buah ku-

lapa sawit (Elaers guineertsit 'lacq I I)isclti'rsi

Pioglanr Pasca Sa{ana' lnstittrt Pcrtalriatr

Bogot'

SkenarioProduksi bobotkerine tandan

(ton ha-f tahun -r)

Penurunan(%)

Normal 15.60 0

KrP' r4.89 4,55

KrP: 14.81 5.06

KrPr r 4.93 4,29

KzP, t4-42 7.56

KzPz 13,95 10,58

KzP, 13,96 10,51

K-,Pr 14,37 7,88

KrPz r3,78 11.67

KrP: 13,64 12,56

1

I

rf

:l

I

Il

I

I\

7.

8.

5.

6.

I. YANI HARAHAP dan SUROSO RAHUTOMO

Mc CREE, K. J. 1970. En equation for rate of respi-ration of white clover plants grown under con-troiled conditions. In Prediction and Measure-ment of Photosynthetic productivity. proc.Technical Meeting, Trebon, PUDOC,Wageningen . p:221 -229.

Mc CREE, K. J.1974. Equations for the rate of darkrespiration of white clover and grain sorghum,as function of dry weight, photosyntehetic rate,and temperature. Crop. Sci. l4:509 -514.

PAMIN, K., T. HUTOMO, E. EYAMSUDIN dAN Y,T. ADIWICANDA. 1997. Upaya penanggulan-gan dampak kekeringan dan kebakaran padatanaman kelapa sawit. PPKS - GAPKI, Medan.

SALISBURY and ROSS. 1978. plant physiology. 2tedition. Wadsworth, publishing Co, Inc., Cali-fomia.

r32