17
II. TINJAUAN PUSTAKA A. PENGOLAHAN TANAH
Pengolahan tanah merupakan salah satu cara untuk menyediakan tempat perakaran bagi tanaman Gill dan Van den Berg, 1968. Pengolahan tanah
adalah sebuah rangkaian proses budidaya yang mencakup penyiapan lahan serta mempertahankan kondisi terbaik dari lahan tersebut.
Secara umum tahapan pengolahan tanah terbagi menjadi tiga tahapan yaitu: pengolahan tanah primer, pengolahan tanah sekunder, pengolahan tanah
tersier. Pengolahan tanah primer adalah pengolahan tanah yang paling awal, yang bertujuan menurunkan kekuatan tanah, menutup sisa-sisa tanaman dan
menyusun kembali agregat tanah. Kegiatan pengolahan tanah primer misalnya, pembajakan dan subsoiling. Pengolahan tanah sekuder merupakan
kelanjutan dari pengolahan tanah primer yang bertujuan untuk mempersiapkan kondisi lahan sampai siap tanam. Kegiatan tanah sekunder misalnya
penggemburan, penggaruan,
pelumpuran dan
sebagainya. Sedangkan
pengolahan tanah
tersier adalah
kegiatan yang
dilakukan untuk
mempertahankan kondisi terbaik dari tanah yang telah diolah, contohnya pembuatan kairan.
B. BAJAK SUBSOIL Bajak subsoil terdiri dari satu atau lebih bilah bajak yang akan
menghancurkan lapisan kedap air. Tenaga tarik yang diperlukan oleh alat ini sangat
besar sehingga untuk
mengurangi tahanan
tarik atau
untuk meningkatkan efisiensi maka dibuat modifikasi pada alat yang ada. Ilustrasi
dari bajak subsoil dapat dilihat pada gambar 3; 1. Top link attachment point merupakan titik gandeng bagian atas untuk digandengkan pada traktor, 2.
Attachment point merupakan titik gandeng bagian bawah yaitu kiri dan kanan, 3. Beam, 4. Subsoiler leg, 5. Steel blade merupakan bagian subsoiler leg
yang akan memotong tanah, 6. Renewable steel point merupakan komponen yang dapat diganti
–ganti dan merupakan titik pertama yang akan menembus dan membelah tanah.
18 Gambar 3. Ilustrasi bajak subsoil Shippen et al.,1980.
1. Bilah Bajak Parabolik Penelitian tentang bentuk bajak subsoiler telah dilakukan di
laboratorium mesin pengolahan tanah nasional pada tahun 1950 Nicholes dan Reaves, 1958. Penurunan draft 7
– 20 lebih kecil pada bilah bajak parabolik daripada bilah bajak yang lurus sehingga penggunaan
bilah bajak parabolik dapat meningkatkan kapasitas lapang, membutuhkan daya traktor yang lebih kecil dan mengurangi slip roda Tupper, 1997.
2. Draft Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya daya traktor pada
waktu beroperasi adalah draft. Penentuan alat dan mesin pertanian secara tepat yang dioperasikan pada tanah dengan jenis tanah serta kondisi tanah
tertentu merupakan syarat untuk berhasilnya usaha mekanisasi pertanian, terutama dalam penggunaan tenaga yang optimal. Faktor bentuk dari bajak
yang mempengaruhi besarnya draft yaitu lebar bajak, panjang bajak, kelengkungan, ketajaman bajak dan gesekan tanah dengan alat. Cara gerak
alat yang berpengaruh terhadap draft adalah kedalaman, lebar pengolahan, sudut angkat dan kecepatan maju Gill dan Vanden Berg, 1968.
19 3. Penggunaan Getaran pada Alat Pengolahan Tanah
Jack dan Tramontini 1955 melakukan percobaan dengan mendesain bajak yang digoyangkan pada arah depan dan belakang melalui
putaran poros engkols dengan putaran dari sebuah motor. Sulastri 2000 melakukan penelitian tentang rancang bangun dan uji unjuk kerja
mekanisme penggetar dalam usaha menurunkan draft pengolahan tanah pada bajak chisel.
Parameter untuk mengoperasikan alat pengolah tanah yang menggunakan getaran meliputi kecepatan maju, frekuensi getar, amplitudo
getar, bentuk pisau, sudut angkat dan karakteristik fisik tanah. Penelitian menunjukkan bahwa efek dari alat pengolah tanah yang menggunakan
getaran dengan kombinasi yang sesuai dengan parameter diatas, maka tahanan tarik yang diperlukan dapat diturunkan menjadi 50
–70 jika dibandingkan dari alat yang sama tanpa getaran. Efek penggunaaan
parameter diatas tidak tetap, tetapi secara umum telah ditemukan bahwa penurunan tahanan tarik akan meningkat jika terjadi peningkatan
kecepatan getar atau frekuensi getar, dan akan menurun jika terjadi peningkatan kecepatan maju Verma, 1969 dalam Kepner et al., 1972.
Gambar 4. Ilustrasi bajak getar Kawamura et al., 1986
20 Menurut Gill dan Vanden Berg, 1968 gaya tarik yang dibutuhkan
untuk menarik taji berosilasi, lebih rendah daripada taji yang kaku. Hal tersebut disebabkan:
1. Getaran mempengaruhi keseimbangan gaya-gaya pada suatu volume
tanah. Gaya-gaya gesekan berubah arahnya dan gaya normal menurun. 2.
Getaran mengurangi sudut gesekan tanah dengan logam. 3.
Getaran mengurangi kekerasan tanah. C. SIFAT-SIFAT TANAH
1. Kadar Air Das 1993, menyatakan bahwa kadar air tanah didefinisikan sebagai
perbandingan antara berat cair dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki. Kadar air sangat berkaitan dengan kelas drainase tanah,
yaitu mudah tidaknya air hilang dari dalam tanah. Air terdapat di dalam tanah karena ditahan diserap oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan
kedap air, atau keadaan drainase yang kurang baik Hardjowigeno 1987. 2. Kerapatan Isi Tanah
Metode pengukuran kerapatan isi tanah tergantung dari massa suatu tanah yang sudah diketahui volumenya terlebih dahulu Davies et al.
1993. Kerapatan isi tanah menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Kerapatan
isi tanah menunjukkan kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi kerapatan isinya, yang berarti semakin sulit meneruskan air
atau ditembus oleh akar tanaman Hardjowigeno 1987. 3. Struktur Tanah
Menurut Hardjowigeno 1995, struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butiran-butiran tanah. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai
bentuk, ukuran dan kemampuan ketahanan yang berbeda-beda. Faktor- faktor yang mempengaruhi struktur tanah diantaranya adalah bentuk,
ukuran, dan komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat fisik dan komposisi air tanah Das, 1993. Tanah yang berstruktur baik granuler
atau remah mempunyai tata udara yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah Hardjowigeno 1987.
21 4. Tahanan Penetrasi Tanah
Kekuatan tanah adalah kemampuan dari suatu tanah untuk melawan gaya yang bekerja, atau dikatakan juga sebagai kemampuan suatu tanah
untuk mempertahankan diri dari deformasi atau regangan Mandang dan Nishimura, 1991. Tahanan penetrasi dapat dijadikan ukuran untuk
menggambarkan besarnya kemampuan tanah yang diperlukan oleh peralatan pertanian untuk bekerja atau akar tanaman untuk menembus
tanah. Nilai tahanan penetrasi diukur dengan menggunakan penetrometer
dengan parameter cone index indeks kerucut, yaitu suatu indeks untuk menyatakan kemampuan tanah melawan atau menahan gaya penetrasi dari
suatu kerucut. Indeks kerucut tanah menunjukkan tingkat kekerasan tanah dan untuk mengetahui ada tidaknya
lapisan kedap pada kedalaman tertentu. Faktor yang mempengaruhi nilai cone index adalah kerapatan isi,
kadar air dan jenis tanah. Devies et al 1993, menyatakan bahwa tahanan penetrasi tanah sangat tergantung pada kadar air tanah dan biasanya
digunakan sebagai pembanding antara tempat-tempat yang berbeda pada areal lahan yang sama pada hari yang sama.
D. DESAIN Menurut Harsokoesoemo 1999 perancangan adalah kegiatan awal dari
usaha merealisasikan suatu produk yang keberadaannya dibutuhkan oleh masyarakat untuk meringankan hidupnya. Perancangan itu sendiri terdiri dari
serangkaian kegiatan yang berurutan, oleh karena itu perancangan kemudian disebut sebagai proses perancangan yang mencakup seluruh kegiatan yang
terdapat dalam proses perancangan tersebut.
22
III. ANALISA RANCANGAN A.
Kategori