Hubungan Net Ecosystem Exchange (NEE) dan Evapotranspirasi (ET) pada Kelapa Sawit: Kontrol Ketersediaan Air dan VPD pada Water Use Efficiency

Abstract

Perkebunan kelapa sawit merupakan salah satu ekosistem terestrial yang berperan penting dalam siklus karbon global serta memiliki kemampuan menyerap karbon sekitar 76 ton CO2 per hektar per tahun. Fluks air dan karbon pada agroekosistem menjadi fokus dari studi hubungan pangan-energi-air. Penelitian ini dilakukan di PT Perkebunan Nusantara (PTPN) VI, Batanghari, Jambi dengan tujuan untuk menganalisis hubungan antara Net Ecosystem Exchange (NEE) dan evapotranspirasi (ET) di perkebunan kelapa sawit dalam rentang diurnal selama periode basah dan kering. Analisis menggunakan data periode basah bulan April 2015, Oktober 2017, dan Januari 2018 serta periode kering bulan Juli 2015, Agustus 2019, dan Juli 2020. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan metode Eddy Covariance (EC) yang menghasilkan data Net Ecosystem Exchange (NEE) (µmol/m2/s) dan evapotranspirasi (ET) (mmol/m2/s). Hubungan antara Net Ecosystem Exchange (NEE) dan evapotranspirasi (ET) dianalisis dengan menggunakan koefisien determinasi (R^2) dan koefisien korelasi (r) dengan metode Pearson. Hasil penelitian menunjukkan adanya hubungan antara NEE dan ET selama periode basah dan kering yang berada pada kategori sangat kuat. Pada periode basah dan kering diurnal, koefisien determinasi (R^2) sebesar 0,958 dan 0,879, sedangkan koefisien korelasi (r) sebesar 0,979 dan 0,937. Adapun periode basah dan kering siang hari (R^2) sebesar 0,923 dan 0,810, sedangkan (r) sebesar 0,962 dan 0,9. Hubungan antara NEE dan ET kemudian dikaitkan dengan Water Use Efficiency (WUE) sebagai rasio antara NEE/ET (g CO2/kg H2O). Nilai WUE selama periode basah dan kering cenderung tinggi pada pagi hari dan menurun menjelang siang hari dengan rata-rata WUE periode basah yaitu 3,452 g CO2/kg H2O dan periode kering sebesar 3,361 g CO2/kg H2O. Selain itu, ditemukan bahwa WUE dapat menurun pada kondisi VPD yang tinggi. Kecenderungan terjadinya penurunan pada variabel yang dianalisis selama periode kering dan periode basah dikarenakan adanya perbedaan ketersediaan air.

Oil palm plantations are one of the terrestrial ecosystems that play an important role in the global carbon cycle and can absorb carbon around 76 tons of CO2 per hectare per year. Water and carbon fluxes in agroecosystems are the focus of food-energy-water relationship studies. This study was conducted at PT Perkebunan Nusantara (PTPN) VI, Batanghari, Jambi, to analyze the relationship between Net Ecosystem Exchange (NEE) and evapotranspiration (ET) in oil palm plantations in a diurnal range during wet and dry periods. The analysis used data from the wet periods of April 2015, October 2017, and January 2018 and the dry periods of July 2015, August 2019, and July 2020. Measurements were made using the Eddy Covariance (EC) method, which produced Net Ecosystem Exchange (NEE) (µmol/m2/s) and evapotranspiration (ET) (mmol/m2/s) data. The relationship between Net Ecosystem Exchange (NEE) and evapotranspiration (ET) was analyzed using the coefficient of determination (R^2) and correlation coefficient (r) with the Pearson method. The results showed a relationship between NEE and ET during wet and dry periods which was in the very strong category. In diurnal wet and dry periods, the coefficient of determination (R^2) was 0.958 and 0.879, while the correlation coefficient (r) was 0.979 and 0.937. As for the diurnal wet and dry period, the coefficient of determination (R^2) is 0.923 and 0.810, while (r) is 0.962 and 0.9. The relationship between NEE and ET is then associated with Water Use Efficiency (WUE) as the ratio between NEE/ET (g CO2/kg H2O). WUE values during the wet and dry periods tended to be high in the morning and decreased towards noon, with an average WUE for the wet period of 3.452 g CO2/kg H2O and the dry period of 3.361 g CO2/kg H2O. In addition, it was found that WUE can decrease under high VPD conditions. The tendency for the analyzed variables to decline during the dry and wet periods is due to differences in water availability.