Kajian alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu pada perkebunan tebu lahan kering pg takalar

KAJIAN ALAT DAN MESIN

DALAM PENGELOLAAN SERASAH TEBU PADA

PERKEBUNAN TEBU LAHAN KERING PG TAKALAR

IQBAL

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI

DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Kajian Alat dan Mesin dalam Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering PG Takalar adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Agustus 2012

Iqbal

ABSTRACT

IQBAL. Study of Farm Machinery inSugarcane Litter Management on Dry Land

Sugarcane Plantation PG Takalar. Under the direction of TINEKE MANDANG, E. NAMAKEN SEMBIRING and M.A. CHOZIN.

Agricultural waste in form of sugarcane litter is an organic material that can be reused as compost. To process sugarcane litter into compost take several technology that can facilitate the process. The objectives of this research were; 1) to determine the potential of sugarcane litter and to determine the machinery requirement for sugarcane litter management in PG Takalar, 2) to design an applicator for compost made of sugarcane litter that can be used for a plant cane and ratoon in dry land, 3) to identify the quality of sugarcane litter compost and to analyze the influence of the compost to soil physical and mechanical properties, soil fertility, and ratoon crop growth, 4) to analyze the benefit and feasibility of sugarcane litter management on dry land, and 5) to develop model of sugarcane litter management in determining the number of machinery used and analyzing sugarcane litter management cost, by using dynamic model. Average availability potential of sugarcane litter in PG Takalar was 19.96% or 20% from each stem of sugarcane in total, with 4 186 ha area of PG Takalar, the potential of sugarcane litter was 32 860 ton/year. The number of machinery needed to support the mechanization of sugarcane litter management were 48 units of tractor, 13 units of trash rake, 31 units of trailer, 4 units of applicator, 18 units of chopper, 3 units of truck, 3 units of composting turner and 3 units of loader. The compost produced was appropriate with SNI 2004, Agriculture Ministry Regulation No. 2/2006 and No. 28/2009. The compost application in the sugarcane plantation will reduce production cost. The use of sugarcane litter compost in 15 ton/ha dosage was equivalent with 48 kg of N. Thus, compare with urea fertilizing dosage of 600 kg/ha, the use of 15 ton/ha of compost will reduce urea fertilizer up to 17.8%. The application of compost will reduce production cost and will increase the level of C and N organics, respectively by 8% and 21% within 4 months used of compost. It is also found that, compost positively affect the soil physical and mechanical properties. Based on the growth of high and diameter stem. The feasibility analyze showed that the mechanization of sugarcane litter management through sugarcane litter management unit in each district was feasible to be developed.

Keywords: model, sugarcane litter, mechanization, feasibility analysis, compost

RINGKASAN

IQBAL. Kajian Alat dan Mesin dalam Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering PG Takalar. Dibimbing oleh TINEKE MANDANG, E. NAMAKEN SEMBIRING dan M.A. CHOZIN

Luas perkebunan tebu di Indonesia pada tahun 2010 mencapai 434 257 hektar (Ditjenbun 2011) dengan produksi gu la 2 694 227 ton. Tanaman tebu menghasilkan produk sampingan antara lain pucuk tebu, daun tebu, blotong, tetes, dan bagas. Serasah sisa tebangan ini terdiri atas daun tebu, pucuk tebu, dan batang tebu yang tidak terangkut ke pabrik. Serasah tebu dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku mulsa dan pupuk organik. Menurut Toharisman (1991) berat serasah tebu hasil tebangan di lahan mencapai 20-25 ton/ha. Potensi ini belum dimanfaatkan oleh perkebunan tebu dalam upaya peningkatan produksi gula.

Serasah tebu mengganggu proses pengolahan lahan dan pengeprasan, oleh karena itu perkebunan tebu melakukan pembakaran dan ini dapat mengganggu kelestarian lingkungan. Pembakaran dilakukan karena di perkebunan tebu tidak terdapat unit pengelolaan serasah tebu. Unit pengelola serasah tebu pada perkebunan tebu lahan kering perlu menerapkan mekanisasi, karena kegiatan yang akan dilakukan merupakan kegiatan yang berat baik di lahan maupun di tempat pengomposan. Mekanisasi ini terdiri dari teknologi yang berfungsi mengelola serasah tebu menjadi kompos sehingga dapat bermanfaat bagi tanah dan tanaman tebu.

Tujuan umum penelitian ini adalah merancang model pengelolaan serasah tebu pada perkebunan tebu lahan kering. Adapun tujuan khusus dari penelitian ini antara lain: 1) menganalisis potensi dan pengelolaan serasah tebu serta menghitung jumlah kebutuhan teknologi atau alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu di perkebunan tebu lahan kering; 2) merancang aplikator kompos atau pupuk organik yang berasal dari serasah tebu; 3) menganalisis pengaruh kompos serasah tebu terhadap sifat fisik dan mekanik tanah dan terhadap keragaan tanaman tebu. 4) menganalisis manfaat dan kelayakan ekonomi pengelolaan serasah tebu secara mekanis; 5) membuat model dinamik pengelolaan serasah tebu.

Metode yang diterapkan adalah metode kuantitatif dengan teknik pengumpulan data primer yang dilakukan melalui pengukuran langsung di lapangan. Data sekunder diperoleh dari bagian Riset dan Pengembangan PG Takalar dan dari berbagai pihak yang menyangkut masalah penelitian melalui studi pustaka. Tahapan penelitian diawali dengan analisis atau mempelajari keadaan umum lokasi meliputi sistem budidaya tanaman tebu lahan kering, kegiatan mekanisasi budidaya tebu lahan kering, sistem pengelolaan serasah tebu yang dilakukan saat ini, kebutuhan alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu dan analisis kelayakan kegiatan pengelolaan serasah tebu.

Hasil penelitian memperoleh rata-rata potensi ketersediaan serasah tebu pada PG Takalar adalah 19.96% atau 20% dari setiap batang tanaman tebu atau 7.85 ton/ha untuk musim giling 2011. Dengan luas lahan 4 186 ha, maka total potensi serasah tebu adalah 32 860 ton/tahun. Jumlah alat dan mesin yang dibutuhkan untuk kegiatan mekanisasi pada pengelolaan serasah tebu adalah

traktor 48 unit, trash rake 13 unit, trailer 31 unit, aplikator 4 unit, pencacah 18 unit, truk 3 unit, pengaduk 3 unit dan loader 3 unit.

Prototipe aplikator yang dibuat telah dapat berfungsi dengan baik, terutama bagian penjatahan yang menggunakan tipe belt conveyor dan dapat mengaplikasikan kompos dalam dosis yang besar (15 ton/ha). Semakin tinggi persentase bukaan pintu maka akan semakin besar laju pengeluaran kompos yang diaplikasikan.

Kualitas kompos yang dihasilkan dari serasah tebu telah memenuhi SNI 2004 dan Permentan nomor 2 tahun 2006 serta Permentan nomor 28 tahun 2009 dari aspek nisbah C/N. Pemanfaatan kompos untuk lahan perkebunan sendiri akan mengurangi biaya produksi di lahan, penggunaan pupuk dan tenaga mesin akan lebih efisien. Penggunaan kompos serasah tebu dengan dosis 15 ton/ha setara dengan 48 kg N. Dengan dosis pemupukan 600 kg/ha urea, maka pemberian kompos 15 ton/ha dapat menghemat penggunaan pupuk urea hingga 17.8 %. Pemanfaatan kompos serasah tebu akan meningkatkan kadar C dan N organik masing-masing sebesar 8% dan 21% dalam kurun waktu 4 bulan penggunaan kompos. Penggunaan kompos serasah tebu berpengaruh positif terhadap sifat fisik dan mekanik tanah maupun pertumbuhan tanaman tebu. Dari hasil penelitian diperoleh rata-rata pertumbuhan tanaman tebu yang diberi kompos serasah tebu lebih baik daripada yang tidak diberi kompos dari aspek pertumbuhan tinggi dan diameter batang.

Model pengelolaan serasah tebu secara mekanis merupakan suatu kajian rekayasa yang dapat digunakan untuk merancang usaha pengelolaan serasah tebu pada budidaya tebu lahan kering. Berdasarkan analisis kelayakan, nilai NPV

adalah 6 007 664 926, IRR 29.4%, B/C 2.8, PBP 3.4 tahun, dan BEP akan diperoleh pada saat produksi kompos mencapai 23 154 135.78 kg sehingga kegiatan ini layak.

©

Hak Cipta milik IPB, tahun 2012

Hak Cipta dilindungi Undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa

mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan

karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya

KAJIAN ALAT DAN MESIN

DALAM PENGELOLAAN SERASAH TEBU PADA

PERKEBUNAN TEBU LAHAN KERING PG TAKALAR

IQBAL

Disertasi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Penguji Luar pada Ujian Tertutup : 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pramudya, M.Eng 2. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS

Penguji Luar pada Ujian Terbuka : 1. Prof. Dr. Ir. Mursalim 2. Dr. Ir. Desrial, M.Eng

Judul Disertasi : Kajian Alat dan Mesin dalam Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering PG Takalar

Nama : Iqbal

NIM : F164070011

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS Ketua

Dr. Ir. E. Namaken Sembiring, MS Prof. Dr. Ir. M. A. Chozin, M.Agr

Anggota Anggota

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Ilmu Keteknikan Pertanian

Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini dengan baik. Disertasi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar doktor pada program studi Ilmu Keteknikan Pertanian (TEP), Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB). Penelitian ini dilakukan di PG Takalar kabupaten Takalar Sulawesi Selatan dengan judul ” Kajian Alat dan Mesin dalam Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering

PG Takalar ”. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih dan

penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat :

1. Prof. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS selaku ketua komisi pembimbing, atas teladan, bimbingan, arahan, perhatian dan nasehat yang telah dicurahkan selama pendidikan di program studi Ilmu Keteknikan Pertanian (TEP), mendesain penelitian, melaksanakan penelitian hingga penulisan disertasi in i selesai.

2. Dr. Ir. E. Namaken Sembiring, MS dan Prof. Dr. Ir. M. A. Chozin, M.Agr selaku anggota komisi yang telah dengan sabar dan menyediakan waktu dan mencurahkan pikiran untuk memberikan bimbingan dan arahan sejak mendesain penelitian, melaksanakan penelitian hingga penulisan disertasi in i selesai.

3. Prof. Dr. Ir. Bambang Pramudya dan Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, selaku penguji luar komisi pada ujian tertutup yang telah menyediakan waktu untuk menguji dan memberikan arahan dalam perbaikan penulisan disertasi ini.

4. Prof. Dr. Ir. Mursalim dan Dr. Ir. Desrial, M.Eng, selaku penguji luar komisi pada ujian terbuka yang telah menyediakan waktu untuk menguji dan memberikan arahan dalam perbaikan penulisan disertasi ini.

5. Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS, atas bimbingan dan ilmunya dalam penyelesaian disertasi ini.

6. Pimpinan beserta staf PG Takalar dan BBPP Batangkaluku Gowa, atas kesediannya menjadi tempat penelitian ini berlangsung.

7. Rektor UNHAS dan Dekan Fakultas Pertanian UNHAS yang telah memberikan izin dan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program doktor (S3) di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

8. Ketua program studi Ilmu Keteknikan Pertanian (TEP) IPB beserta seluruh staf yang telah memberikan arahan dan bantuan pelayanan administrasi kepada penulis selama mengikuti program doktor (S3) di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

9. Pengelola Beasiswa Pendidikan Program Pascasarjana (BPPS) Direktorat Pendidikan Tinggi KEMDIKBUD atas bantuan beasiswa yang telah diberikan kepada penulis selama mengikuti program doktor (S3) di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

10. Orang tua yang tercinta Ayahanda H. Salim Nursalim dan H. Ambo Tuwo serta Ibunda Hj. Suhaedah Abdullah dan Hj. Maemunah, atas doa, perhatian dan limpahan kasih sayangnya yang tiada terputus bagi kesuksesan penulis. Kakak-kakak tercinta Ir. Chaeroni, Ir. Erna Sylviana, Muh Adnan S.Ag, Sitti Arhami S.Ag, Sitti Ni’mah S.Ag dan Muh. Asrar S.Ag dan Adik-adik tersayang Fajriansyah ST, Asmaul Husna SE, Sitti Mahyan SPT, SPd, Fitriah SKM dan Wifdawati SPd, atas doa dan kasih sayangnya.

11. Istri dan anak-anak penulis tercinta, terkasih dan tersayang, Sitti Ma’wah STP, Riyanni Puteri Iqbal, Nayla Ulfiyah Iqbal dan Afdhal Farghali Iqbal, yang senantiasa penuh kesabaran dan kesetian memberikan doa dan motivasi yang penuh kerelaan untuk ditinggalkan beberapa saat selama mengikuti pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB Bogor.

12. Seluruh Staf Pengajar program studi Ilmu Keteknikan Pertanian (TEP) IPB Bogor.

13. Segenap teman sejawat Dr. Moch Anwar, Dr. Dedy WS, Dr. Yanto, Dr. Budi H, M Tahir S, MSi, Pandu Gunawan, Irriwad Puteri, A Roni A, dll.

14. Teman-teman di program studi Keteknikan Pertanian Unhas Makassar.

Akhirnya, semoga disertasi ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya bagi perkebunan tebu.

Bogor, Juli 2012

RIWAYAT HIDUP

Penulis di lahirkan di Wonomulyo Polewali Mandar (Pol-Man), Sulawesi Barat pada tanggal 25 Desember 1978 sebagai anak ketiga dari lima bersaudara pasangan ayah bernama H. Salim Nursalim dan Ibu bernama Hj. Suhaedah Abdullah. Pendidikan dasar ditempuh di SDN Inpres 045 Sidodadi, Wonomulyo Pol-Man lulus tahun 1991. SLTP di SMPN 1 Wonomulyo Pol-Man, lulus tahun 1994. SLTA di SMUN 5 Makassar Sulawesi Selatan, lulus tahun 1997. Pendidikan sarjana ditempuh pada program studi Teknik Pertanian, jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin Makassar, lulus tahun 2002. Pada tahun 2003 penulis diterima sebagai mahasiswa S2 program studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB) dan memperoleh gelar Magister Sains (M.Si) pada tahun 2006. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB) diperoleh pada tahun 2007. Beasiswa pendidikan pascasarjana (BPPS) diperoleh dari Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia.

Sejak tahun 2002 sampai sekarang penulis bekerja sebagai staf pengajar pada program studi Teknik Pertanian, jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar Sulawesi Selatan. Selama mengikuti pendidikan S3, penulis menjadi anggota Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) dan International Society for Southeast Asian Agricultural Sciences (ISSAAS) serta aktif mengikuti seminar nasional maupun internasional yang berkaitan dengan masalah keteknikan pertanian.

Publikasi :

a. Iqbal, Mandang T. Sembiring EN dan Chozin MA. 2012. Teknologi Pengelolaan Serasah Tebu Menjadi Kompos dan Aplikasinya Terhadap Tanaman Tebu Ratoon. Jurnal Agritechno Volume 5 No. 1 tahun 2012. Unhas. Makassar.

b. Iqbal, Mandang T. Sembir ing EN dan Chozin MA. 2012. Pemanfaatan Limbah Perkebunan Tebu dalam Mereduksi Efek Pemadatan Tanah Akibat Lintasan Roda Traktor. Jurnal Agrotechno Volume 11 Januari-Juni 2012. Politeknik Jember. Jember.

c. Iqbal, Mandang T. Sembiring EN dan Chozin MA. 2011. Potential Use of Sugar Cane Litter as Organic Mulch an Effective Mehtod to Reduce Soil

Compaction, Weeds and Surface Run-Off . Disampaikan pada Simposium Internasional ISSAAS. IICC 9 November 2011. Bogor. Indonesia.

d. Iqbal, Mandang T. Sembiring EN dan Chozin MA. 2011. Development Of

Sugarcane Litter Management Model In Dry Land Sugarcane Plantation.

Disampaikan pada Simposium Internasional ISSAAS. IICC 9 November 2011. Bogor. Indonesia.

e. Iqbal, Mandang T. Sembiring EN dan Chozin MA. 2012. Aspek Teknologi dan Analisis Kelayakan Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering. Jurnal Keteknikan Pertanian. Oktober 2012. PERTETA. Bogor.

MOTTO

DAFTAR ISI

I. PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang... 1

Tujuan Penelitian... 5

Kerangka Pemikiran ... 7

Rumusan Masalah ... 9

Manfaat Penelitian ... 10

Kebaruan Penelitian (Novelty)... 11

II. POTENSI DAN ASPEK TEKNOLOGI PENGELOLAAN SERASAH TEBU PADA PG TAKALAR ... 13

Abstrak ... 13

Abstract ... 13

Pendahuluan... 14

Tin jauan Pustaka ... 16

Metode Penelitian... 28

Hasil dan Pembahasan ... 31

Simpulan dan Saran... 44

Daftar Pustaka ... 45

III. RANCANGBANGUN APLIKATOR KOMPOS UNTUK TEBU LAHAN KERING ... 49

Abstrak ... 49

Abstract ... 49

Pendahuluan... 50

Tin jauan Pustaka ... 51

Bahan dan Metode... 55

Hasil dan Pembahasan ... 59

Rancangbangun Aplikator Kompos ... 59

Desain Fungsional ... 59

Analisis Teknik... 61

Desain Struktural ... 63

Simpulan dan Saran... 85

Daftar Pustaka ... 86

IV. PENGARUH KOMPOS SERASAH TEBU TERHADAP SIFAT KIMIA DAN FISIK MEKANIK TANAH SERTA KERAGAAN TEBU RATOON 87 Abstrak ... 87

Abstract ... 87

Pendahuluan... 88

Tin jauan Pustaka ... 90

Bahan dan Metode... 93

Hasil dan Pembahasan ... 98

Simpulan dan Saran... 114

Daftar Pustaka ... 115

V. ANALISIS MANFAAT DAN KELAYAKAN PENGELOLAAN SERASAH TEBU PADA PERKEBUNAN TEBU LAHAN KERING ... 117

Abstract ... 117 Pendahuluan ... 118 Tinjauan Pustaka ... 119 Bahan dan Metode ... 123 Hasil dan Pembahasan ... 128 Simpulan dan Saran ... 152 Daftar Pustaka ... 152 VI. MODEL PENGELOLAAN SERASAH TEBU SECARA MEKANIS ... 155 Abstrak ... 155 Abstract ... 155 Pendahuluan ... 156 Tinjauan Pustaka ... 157 Metode Penelitian ... 161 Hasil dan Pembahasan ... 170 Simpulan dan Saran ... 179 Daftar Pustaka ... 179 VII. PEMBAHASAN UMUM ... 181 Daftar Pustaka ... 190 VIII. SIMPULAN DAN SARAN ... 193 Simpulan ... 193 Saran ... 194 DAFTAR PUSTAKA ... 195

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1.1. Lingkup penelitian ... 9 2.1. Serasah tebu di perkebunan PG Takalar ... 16 2.2. Tanaman Tebu ... 17 2.3. Trash rake ... 23 2.4. Traktor sedang menarik trailer ... 24 2.5. Alat pencacah serasah tebu... 25 2.6. Tempat pengomposan ... 26 2.7. Alat pencampur kompos ... 26 2.8. Pengaduk kompos/composting turner (Focus Technology 2012) ... 27 2.9. Aplikator kompos... 27 2.10. Komposisi biomassa pada tanaman tebu (King et al. 1969) ... 31 2.11. Model pengelolaan serasah tebu di PG Takalar ... 36

2.12. Serasah tebu yang sudah kering siap untuk dibakar (a) dan yang telah dibakar (b) ... 37

2.13. Siklus pengelolaan dan pemanfaatan serasah tebu ... 39 2.14. Skema pengelolaan serasah tebu secara mekanis ... 40 2.15. Proses penyusunan tumpukan serasah saat pengomposan ... 41 3.1. Jenis-jenis mekanisme penjatah (metering device) ... 54 3.2. Sketsa pengujian statis aplikator kompos ... 57 3.3. Bagan alir perancangan aplikator kompos ... 58 3.4. Bagan fungsi perancangan aplikator kompos... 61 3.5. Sketsa disain struktural aplikator kompos ... 64 3.6. Rancangan posisi penjatahan kompos di lahan ... 64 3.7. Skema alur aplikasi kompos di lahan tebu ... 65 3.8. Dimensi ukuran bak aplikator kompos ... 66 3.9. Sketsa penjatah aplikator tipe belt conveyor dan pintu pengatur bukaan ... 68 3.10. Mekanisme pergerakan bahan pada belt conveyor ... 69 3.11. Skema sistem transmisi pada aplikator kompos... 70 3.12. Dimensi auger penyalur kompos ... 70 3.13. Luas bidang potong pembuka alur ... 71 3.14. Diagram gaya pada pembuka alur... 72 3.15. Sistem penggandengan aplikator kompos ... 74 3.16. Sistem penggandengan aplikator kompos tampak atas ... 74 3.17. Pembebanan pada aplikator ... 75 3.18. Bidang kontak roda (LxB) ... 76 3.19. Skema gaya pembebanan pada setiap roda ... 77 3.20. Skema gaya pada poros konveyor... 78 3.21. Skema gaya pada roda penggerak ... 79 3.22. Sketsa aplikator kompos ... 80 3.23. Penjatah kompos tipe belt conveyor ... 82 3.24. Dimensi pembuka alur (chisel) ... 82 3.25. Auger penyalur kompos ... 83 3.26. Sistem transmisi penggerak auger aplikator ... 83 3.27. Sistem transmisi penggerak belt conveyor aplikator ... 84

4.1. Bagan alir penelitian pemanfaatan serasah sebagai kompos ... 97 4.2. Kompos sebelum dan setelah digiling dan diayak ... 99 4.3. Pengaruh bulk density terhadap pertumbuhan akar tanaman jagung (Nelson 2012)... 105 4.4. Nilai bulk density tanah sebelum pemberian kompos ... 106 4.5. Nilai bulk density tanah setelah pemberian kompos ... 107 4.6. Tahanan penetrasi pada tiap kedalaman ... 109 4.7. Rata-rata pertumbuhan tinggi tanaman tebu ... 111 4.8. Rata-rata pertumbuhan diameter batang tanaman tebu ...111 5.1. Dua model alternatif pengelolaan serasah tebu... 129 5.2. Proses penyusunan kompos untuk difermentasi di ruang terbuka ... 131 5.3. Bentuk tempat pengomposan di ruang terbuka (NRAES-54 1992) ... 131 5.4. Bentuk dan ukuran kompos saat fermentasi (NRAES-54 1992) ... 132 6.1. Bagan Alir Pembuatan Sistem ... 162 6.2. Diagram causal loop model pengelolaan serasah tebu ... 167 6.3. Diagram masukan-keluaran model pengelolaan serasah tebu ... 168 6.4 Stock flow diagram model pengelolaan serasah tebu ... 169 6.5. Grafik pendapatan bersih perusahaan selama 12tahun ... 172 6.6. Waktu dan berat bahan setiap kegiatan pengelolaan serasah tebu... 178

DAFTAR TABEL

Halaman

2.1. Kinerja giling PG Takalar tahun 1989-2011 ... 15 2.2. Dampak Mulsa Pada Produktivitas Tebu Di Afrika Selatan ... 20 2.3. Komposisi tanaman tebu PG Takalar tahun 1994-2011 ... 32 2.4. Hasil pengukuran potensi serasah tebu PG Takalar ... 32 2.5. Potensi serasah tebu ratoon PG Takalar tahun 1994-2011 ... 33 2.6. Hasil analisis kandungan bahan organik pada lahan PG Takalar ... 38 2.7. Kapasitas kerja teknologi pengelolaan serasah tebu ... 43 2.8. Jumlah kebutuhan alat dan mesin pengelolaan serasah tebu ... 43 3.1. Fungsi dari tiap komponen aplikator ... 63 3.2. Volume rencana bak penampung kompos aplikator ... 65 3.3. Rencana susunan transmisi ... 68 3.4. Laju pengeluaran kompos pada beberapa tinggi bukaan pintu ... 84 4.1. Sifat dan kandungan kimia beberapa jenis bahan organik ... 93 4.2. Hasil analisis kandungan hara kompos serasah tebu ... 99 4.3. Hasil analisis kandungan hara tanah pada awal penelitian di PG

Takalar ... 102 4.4. Hasil analisis kandungan hara tanah pada akhir penelitian di PG

Takalar ... 102 4.5. Kadar air tanah pada PG Takalar (%) ... 103 4.6. Bulk density tanah PG Takalar (g/cc) ... 105 4.7. Tahanan penetrasi tanah (kgf/m2) PG Takalar (g/cc) pada akhir

perlakuan ... 108 4.8. Kadar air tanah pada saat pengukuran tahanan penetrasi ... 108 4.9. Pertumbuhan rata-rata bulanan tanaman tebu ... 110 5.1. Beberapa Asumsi yang digunakan dalam analisis ekonomi ... 128 5.2. Perkiraan pendapatan perusahaan akibat pemanfaatan kompos di

lahan ... 134 5.3. Pendapatan dari unit pengelolaan serasah tebu selama 12 tahun ... 137 5.4. Nilai sisa beberapa barang pada akhir kegiatan model alternatif

satu ... 138 5.5. Biaya investasi pengelolaan serasah tebu model alternatif satu ... 139 5.6. Reinvestasi alat tahun ke-4, 6, 8 dan ke-12 model alternatif satu ... 139 5.7. Biaya tenaga kerja pengelolaan serasah tebu model alternatif satu ... 140 5.8. Kelayakan finansial pengelolaan serasah tebu model alternatif satu ... 140 5.9. Nilai sisa beberapa barang pada akhir kegiatan model alternatif dua ... 141 5.10. Biaya investasi unit pengelolaan serasah tebu model alternatif dua ... 142 5.11. Biaya tenaga kerja pengelolaan serasah tebu model alternatif dua ... 143 5.12. Analisis kelayakan pengelolaan serasah tebu model alternatif dua ... 143 5.13. Biaya pokok pengoperasian traktor pada pengelolaan serasah tebu ... 144 5.14. Biaya proses pengumpulan serasah dengan trash rake ... 145 5.15. Biaya proses transportasi serasah dengan trailer ... 146 5.16. Biaya chopper untuk proses pencacahan serasah tebu ... 148 5.17. Biaya loader untuk proses pencampuran bahan... 149 5.18. Biaya truk untuk proses penyusunan bahan ... 150

5.19. Biaya composting turner untuk proses pengadukan kompos... 150 5.20. Biaya pokok aplikasi kompos ... 151 6.1. Pendapaan bersih, biaya total dan pendapatan kotor pengelolaan

serasah tebu dari tahun ke-1 sampai tahun ke-20 ... 171 6.2. Lama waktu (hari) tiap kegiatan dan berat bahan (kg) pada

I.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Luas perkebunan tebu di Indonesia pada tahun 2010 mencapai 434 257 hektar (Ditjenbun 2011) dengan produksi gula mencapai 2 694 227 ton, selain menghasilkan gula, tanaman tebu juga menghasilkan produk sampingan antara lain pucuk tebu, daun tebu, blotong, tetes, dan bagas. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Toharisman (1991) berat serasah tebu hasil tebangan di lahan dapat mencapai 20-25 ton/ha. Serasah sisa tebangan ini terdiri atas daun tebu, pucuk tebu, dan batang tebu yang tidak terangkut ke pabrik.Potensi ini belum dimanfaatkan oleh perkebunan tebu dalam upaya peningkatan produksi gula. Serasah tebu merupakan limbah yang kaya bahan organik, dapat diolah menjadi pupuk dan mulsa organik yang berperan dalam siklus produksi tebu karena bermanfaat bagi tanah dan tanaman dalam hal memperbaiki struktur, pH tanah, serta meningkatkan kehidupan mikroba, meningkatkan unsur makro dan mikro tanah.

Pengelolaan serasah di beberapa perkebunan tebu belum memperhatikan kelestarian lingkungan. Ini terlihat dengan adanya pembakaran serasah tebu yang dilakukan oleh pihak perkebunan karena dapat mengganggu pengoperasian alat berat pada saat penyiapan lahan dan pengeprasan. Pengelolaan serasah pada perkebunan tebu lahan kering perlu menerapkan mekanisasi karena kegiatan yang dilakukan merupakan kegiatan yang berat baik di lahan maupun di tempat pengomposan. Mekanisasi merupakan pemanfaatan teknologi atau alat dan mesin yang berfungsi mengelola serasah tebu menjadi kompos sehingga dapat berguna bagi tanah dan tanaman tebu.

Penyiapan lahan pada perkebunan tebu dilakukan dengan cara pembakaran

(burning) sisa-sisa panen atau serasah tebu setelah proses penebangan.

Selanjutnya dilakukan kegiatan pembersihan untuk penyiapan lahan (land

preparation), pengeprasan untuk tanaman ratoon atau pengolahan tanah untuk

mencampurkan sisa-sisa pembakaran serasah dengan tanah sampai tercipta kondisi tanah yang siap tanam.

Teknologi pengelolaan serasah tebu berupa peralatan mekanis akan sangat membantu pihak perkebunan dalam usahanya untuk memanfaatkan potensi limbah organik menjadi kompos. Pengelolaan serasah tebu menjadi kompos membutuhkan beberapa tahap kegiatan dan peralatan mekanis yang memudahkan proses tersebut. Tahapan kegitan tersebut meliputi pengumpulan serasah tebu dengan menggunakan traktor, trash rake, pengangkutan serasah tebu menggunakan trailer atau menggunakan truk, pencacahan menggunakan chopper, proses fermentasi atau pengomposan, composting turner untuk pengadukan,

loader untuk pencampuran dan untuk aplikasi di lahan digunakan aplikator

kompos.

Pemupukan merupakan salah satu hal penting untuk meningkatkan produksi, bahkan sampai sekarang dianggap sebagai faktor yang dominan dalam produksi pertanian. Penggunaan pupuk anorganik yang selalu meningkat dari tahun ke tahun, telah mencemaskan pakar lingkungan hidup karena dampak polusi yang ditimbulkannya. Sampai akhir abad ke-20 pemupukan merupakan faktor penting untuk meningkatkan produksi karena belum ada alternatif lain untuk menggantikannya (Rosmarkam dan Yuwono 2002).

Komponen biaya produksi yang cukup besar dalam budidaya tanaman tebu adalah pemupukan. Dengan pemupukan, produktivitas sampai tingkat tertentu dapat dinaikkan, sehingga biaya produksi secara keseluruhan dapat lebih efektif. Namun, efektivitas biaya produksi yang terkait dengan aspek pupuk sangat ditentukan oleh praktek pemupukan yang efisien. Kenyataannya penggunaan pupuk kimia buatan, seperti urea, SP-36, dan kalium klorida, sudah mulai dianggap tidak efisien. Ini disebabkan antara lain sifat pupuk yang cepat terurai sehingga hanya sebagian kecil yang diserap dan dimanfaatkan oleh tanaman tebu. Cepatnya hara pupuk terurai juga men imbulkan masalah pencemaran air tanah. Untuk mengatasi hal-hal tersebut di atas salah satu alternatifnya adalah dengan meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk. Aplikasi pupuk dengan efisiensi tinggi dapat diperoleh melalui peningkatan daya dukung tanah dan efisiensi pelepasan hara pupuk (Herman dan Goenadi 1999; Goenadi dan Santi 2006). Selain itu, sa lah

satu cara untuk mengefisienkan penggunaan pupuk adalah dengan penggunaan bahan organik.

Penggunaan kompos dapat memberikan manfaat bagi tanah dan tanaman. Muller-Samann dan Kotschi (1997) menyimpulkan empat fungsi penting kompos, yaitu:

1. Menyediakan nutrisi, nutrisi yang disimpan diubah menjadi bahan organik, jaringan mikroorgan isme, produk sisanya, dan humus. Ko mpos adalah pupuk yang la mbat tersedia (slo w release), hara yang dihasilkan tergantung pada bahan dasar dan metode pengomposan yang digunakan.

2. Memperba iki struktur tanah, yaitu mela lui peningka tan persentase bahan organik yang meningkatkan stuktur tanah.

3. Meningkatkan populasi dan aktivitas organisme tanah. Kompos juga meningkatkan kemampuan mengikat air dan agregat tanah, meningkatkan infiltrasi, menghalangi terjadinya erosi dan menunjang penyebaran dan penetrasi akar tanaman.

4. Memperkuat daya tahan tanaman terhadap hama dan penyakit. Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa tanaman yang diberi pupuk kompos lebih tahan terhadap hama dibandingkan tanaman yang tidak diberi kompos maupun yang tidak dipupuk.

Serasah tebu merupakan sumber bahan organik yang dapat dikelola menjadi pupuk organik atau kompos. Perusahan perkebunan tebu sebaiknya mendirikan suatu unit atau bidang yang khusus mengelola limbah perkebunan tebu. Sebelum mendirikan unit tersebut harus dilakukan analisis kelayakan. Analisis kelayakan sangat dibutuhkan dalam perencanaan sebuah kegiatan usaha. Analisis ini akan memperlihatkan jumlah dana yang dibutuhkan untuk melaksanakan kegiatan tersebut. Dibutuhkan modal tetap untuk investasi tempat dan teknologi usaha dan modal kerja untuk mengoperasikan teknologi tersebut. Selanjutnya adalah melakukan analisis biaya-biaya untuk menentukan pendapatan yang diharapkan dan melakukan analisis kelayakan dengan menentukan NPV (Net Present Value),

IRR (Internal Rate Return), PBP (Payback Period) dan BEP (Break Even Point). Kegiatan pengelolaan serasah tebu merupakan salah satu usaha yang dapat

dikembangkan oleh perusahaan perkebunan tebu dan perlu dianalisis tingkat kelayakannya.

Sistem pengelolaan serasah tebu di perkebunan lahan kering cukup kompleks karena menggabungkan beberapa faktor yang dapat mempengaruhi sistem tersebut antara lain; kondisi lahan, ketersedian alat dan mesin (alsin) pengumpul serasah (trash rake), alat pengangkut (trailer atau truk), unit pengomposan (pencacah,

loader, composting turner, dan tempat fermentasi), aplikator kompos, dan

sumberdaya manusia. Keberhasilan penerapan sistem ini menuntut adanya pemahaman yang mendalam tentang komponen yang terlibat dalam pengelolaan serasah tebu, serta interaksi antara komponen tersebut. Interaksi antar komponen tersebut, atau dengan kata lain interaksi antara tanaman, tanah dan alsin,

merupakan satu aspek yang tidak mudah dikaji. Pengkajian proses interaksi melalui percobaan lapangan membutuhkan biaya banyak dan waktu yang lama. Cakupan studi atau percobaan yang masih terbatas, serta keragaman lingkungan yang tinggi mengakibatkan suatu hasil penelitian pada suatu tempat tidak selalu dapat diterapkan di tempat yang berbeda. Untuk mempermudah pengkajian sistem pengelolaan serasah tebu di perkebunan lahan kering yang cukup kompleks dibuat model pengelolaan serasah tebu.

Model merupakan penjabaran sederhana dari berbagai bentuk hubungan dan interaksi antar komponen dalam suatu sistem. Bila bentuk hubungan ini d iketahui dengan baik, maka dapat disusun menjad i suatu persamaan matematis untuk men jabarkan berbagai asu msi yang ada. Hasil dari pendugaan model umumnya masih berupa hipotesis yang harus diuji kebenarannya pada dunia yang nyata. Rancangan model pengelolaan serasah tebu ini akan memberikan masukan dan informasi kepada perusahan perkebunan tebu. Model ini merupakan bahan pertimbangan bagi perusahaan dalam usahanya untuk menambah memanfaatkan limbah perkebunan tebu.

Hasil yang diharapkan adalah bagaimana perubahan yang terjadi setelah aplikasi pengelolaan serasah tebu dan pemanfaatan pupuk organik terhadap sifat kimia, fisik dan mekanik tanah, kesuburan tanah, dan pertumbuhan tanaman tebu. Penelitian difokuskan pada kajian alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu

lahan kering termasuk perancangan prototipe aplikator kompos pada perkebunan tebu lahan kering.

Peluang pengembangan penelitian ini adalah dilihat dari aspek originalitas bahwa sampai saat ini belum ada penelitian mengenai kajian alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu lahan kering secara kontinu dengan peralatan mekanis termasuk disain aplikator pupuk organik pada budidaya tanaman tebu lahan kering yang ditinjau dari parameter kapasitas kerja. Penelitian perancangan dan pengujian aplikator pupuk organik seperti ini belum pernah dilakukan khususnya pada perkebunan tebu, sehingga keaslian konsep ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pembuatan dan pengembangan konsep alat dan mesin budidaya pertanian di masa mendatang.

Penelitian ini dilakukan di perkebunan tebu PG Takalar, dimana terdapat permasalahan pembakaran serasah tebu di lapangan yang menyebabkan polusi udara bagi lingkungan sekitar dan degradasi lahan dalam bentuk perubahan sifat fisik, kesuburan tanah, mematikan biota tanah, membahayakan pemukiman penduduk di sekitar lahan perkebunan, dan global warming. Hasil penelitian Erawan (2006) menunjukkan bahwa sesaat setelah lahan mengalami kebakaran

bulk density mengalami kenaikan sebesar 0.25 g/cc yang diakibatkan oleh

pengembangan koloid-koloid tanah sehingga tanah menjadi padat. Persentase ruang pori mengalami penurunan sebesar 9.33% karena adanya partikel-partikel abu sisa pembakaran yang masuk dan mengisi ruang pori, serta adanya pengembangan koloid yang mempersempit ruang pori tanah. Air yang tertahan pada pori tanah mengalami penguapan akibat pembakaran sehingga menurunkan persentase jumlah air tersedia sebesar 0.72%.

Tujuan Penelitian

Tujuan umum penelitian ini adalah merancang suatu model pengelolaan serasah tebu pada perkebunan tebu lahan kering berdasarkan sumberdaya yang terdapat pada PG Takalar .

1. Menganalisis potensi dan pengelolaan serasah tebu serta menghitung kebutuhan teknologi atau alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu di perkebunan tebu lahan kering.

2. Merancang prototipe aplikator kompos yang berasal dari serasah tebu.

3. Menganalisis pengaruh kompos serasah tebu terhadap sifat kimia, fisik dan mekanik tanah dan terhadap keragaan tanaman tebu.

4. Menganalisis manfaat dan kelayakan pengelolaan serasah tebu secara mekanis.

5. Membuat model dinamik pengelolaan serasah tebu.

Keterkaitan Antar Bab

Bab 1. Pendahuluan memaparkan hal-hal yang melatarbelakangi penelitian ini, masalah-masalah yang berada di lahan perkebunan tebu terutama yang berkaitan dengan sisa hasil tebangan tanaman tebu.

Bab 2. Potensi dan Aspek Teknologi Pengelolaan Serasah Tebu pada PG Takalar. Bab ini membahas gambaran PG Takalar secara umum, bagaimana PG dalam mengatasi masalah serasah tebu dan dilakukan analisis potensi ketersedian serasah tebu, mengidentifikasi beberapa alat dan mesin yang dapat digunakan pada pengelolaan serasah tebu. Hasil ini menjadi acuan dalam menghitung jumlah alat dan mesin yang dibutuhkan dalam luasan tertentu. Hasil yang diharapkan pada bab ini adalah diperoleh data potensi serasah tebu yang terdapat pada PG Takalar dan kebutuhan alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu.

Bab 3. Rancangbangun Aplikator Kompos untuk Tebu Lahan Kering. Bab ini membahas peran aplikator kompos dalam pengelolaan serasah tebu, melakukan analisis parameter dan teknik serta dimensi untuk merancang prototipe aplikator, kemudian melakukan uji statis terhadap aplikator tersebut. Hasil yang diharapkan adalah sebuah prototipe aplikator kompos yang mampu mengaplikasikan kompos 15 ton/ha dalam waktu 2.5 jam (6 ton/jam) untuk tanaman tebu ratoon dan tebu baru (PC).

Bab 4. Pengaruh Kompos Serasah Tebu Terhadap Sifat Kimia, Fisik Mekanik Tanah dan Keragaan Tebu Ratoon. Pada bab ini diuraikan pembuatan kompos yang berasal dari serasah tebu kemudian menguji kandungan hara

kompos tersebut di laboratorium. Selanjutnya kompos diaplikasikan pada tanaman tebu ratoon. Hasil yang diharapkan pada bab ini adalah bagaimana pengaruh kompos terhadap sifat kimia, fisik dan mekanik tanah dan terhadap keragaan tanaman tebu ratoon.

Bab 5. Analisis Manfaat dan Kelayakan Pengelolaan Serasah Tebu pada Perkebunan Tebu Lahan Kering. Bab ini memaparkan analisis terhadap pemanfaatan kompos serasah tebu untuk lahan tebu dan selanjutnya dilakukan analisis biaya dan kelayakan terhadap kegiatan pengelolaan serasah tebu.

Bab 6. Model Pengelolahan Serasah Tebu Secara Mekanis. Membahas tentang perancangan suatu model dinamik yang dapat digunakan untuk menghitung jumlah kebutuhan alat dan mesin yang digunakan dalam pengelolaan serasah tebu. Model ini juga dapat menghitung biaya pokok dan keuntungan yang akan diperoleh dari kegiatan pengelolaan serasah tebu secara mekanis.

Bab 7. Pembahasan Umum. Bab ini membahas secara umum hasil dari bab 3-6.

Kerangka Pemikiran

Penelitian ini difokuskan pada kajian alat dan mesin serta perancangan model pengelolaan serasah tebu pada lahan kering. Perancangan model meliputi model dinamik dan model fisik dengan merancang aplikator kompos serta menentukan teknologi yang terdiri dari alat dan mesin yang berfungsi mengumpulkan dan mencacah serasah tebu. Pemilihan alsin dilakukan untuk unit pengumpul serasah, pencacah serasah, sedangkan untuk aplikator kompos di kebun tebu dilakukan perancangan dengan mendisain prototipenya.

Penelitian ini dilaksanakan melalui beberapa tahapan. Lingkup utama penelitian ini adalah pengamatan di lapangan untuk mengetahui karakteristik lahan, sifat dan karakteristik serasah tebu, perkembangan tanaman tebu lahan kering, serta menentukan teknologi yang mendukung pembuatan model pengelolaan serasah tebu secara mekanis.

Penelitian ini mencakup tiga bagian. Bagian pertama penelitian ini adalah untuk mempelajari dan mengkaji sistem pengelolaan serasah tebu di perkebunan PG Takalar, menganalisis potensi ketersediaan serasah tebu, merancang konsep

model pengelolaan serasah tebu secara mekanis serta menganalisis karakteristik lahan dan serasah tebu lahan kering untuk menentukan teknologi pengelolaan serasah tebu yang tepat.

Bagian kedua ditujukan untuk melakukan uji pendahuluan terhadap kinerja pengumpul serasah tebu, pencacah serasah tebu, dan melakukan disain serta pengujian mekanisme kerja dari prototipe aplikator kompos untuk tanaman tebu.

Bagian ketiga penelitian ini adalah menggabungkan hasil penelitian bagian pertama dan kedua dengan mengaplikasikan kompos serasah tebu di perkebunan tebu lahan kering, dengan membuat plot percobaan aplikasi pupuk organik dengan aplikator yang telah dibuat. Setelah itu dilakukan analisis manfaat dan kelayakan finansial serta melakukan simulasi model pengelolaan serasah tebu yang telah dibuat. Pembahasan secara menyeluruh terhadap semua hal yang dikerjakan pada bagian pertama hingga terakhir dan diharapkan dapat memberikan rekomendasi untuk pengembangan model pengelolaan dan disain alat ke arah perbaikan atau pabrikasi dengan membuat unit pengelolaan serasah tebu.

Gambar 1.1. Lingkup penelitian Rumusan Masalah

Serasah tebu merupakan sisa panen tanaman tebu berupa daun dan pucuk tebu serta batang tebu yang tidak sempat dipanen. Serasah ini merupakan sumber bahan organik yang dapat dimanfaatkan kembali untuk meningkatkan produktivitas tanaman tebu di lahan kering. Serasah tebu yang berserakan di lapang akan mengganggu pengoperasian alat saat pengolahan lahan.

Analisis Kelayak an pengelolaan Serasah Tebu Mulai Survey Lapangan Identifikasi Masalah Pengukuran akhir Sifat Fisik Tanah & Pertum buhan Tebu Aplikasi Kompos di Lahan Ratoon

Konsep Model Pengelolaan Serasah Tebu

Aplikasi Model Pengelolaan Serasah Tebu

Validasi Model Pengum pulan data

Program Komputer

Serasah Tebu

Pengom posan

Analisis Sifat & Karak teristik

Pembuatan Aplikator Kompos Uji Fungsional Prototipe Alat Berhasil Pemeliharaan Tanam an 5 Bulan

Selesai Pengukuran awal

Sifat Fisik Tanah & Pertumbuhan

Tanaman Tebu

Tek. Pengomposan Analisis Kebutuhan

Pembakaran serasah tebu di lahan perkebunan dapat menimbulkan menimbulkan efek negatif. Menurut Sumantri (2007) gangguan sebagai akibat pembakaran lahan adalah terganggunya hidro-orologis dan kesuburan tanah, terganggunya transportasi darat, perubahan iklim mikro maupun global, munculnya berbagai penyakit, baik terhadap manusia maupun makhluk hidup lain dan pencemaran udara, global warming, polusi udara yang dapat mengganggu lingkungan sekitar dan membahayakan pemukiman penduduk sekitar perkebunan.

Penggunaan peralatan mekanis seperti traktor secara intensif dalam budidaya tebu dapat menyebabkan terjadinya pemadatan tanah yang dapat berdampak negatif terhadap pertumbuhan tanaman tebu sehingga menurunkan produksi tebu. Pemanfaatan serasah tebu selain sebagai pupuk organik yang berguna bagi tanah dan tanaman dalam budidaya tanaman tebu juga dapat mengurangi terjadinya pemadatan tanah akibat penggunaan peralatan mekanis di lahan perkebunan.

Permasalahan yang dapat dirumuskan merupakan akibat dari pengelolaan serasah tebu di perkebunan antara lain :

1. Bagaimana perkebunan menangani serasah tebu di lapang dan berapa besar potensi serasah tebu yang merupakan sumber bahan organik yang dimiliki pabrik gula?

2. Teknologi apa yang digunakan dalam pengelolaan serasah tebu di perkebunan? 3. Bagaimana pengaruh kompos serasah tebu terhadap sifat kimia, fisik dan

mekanik tanah?

4. Bagaimana manfaat pengelolaan serasah tebu terhadap perusahaan perkebunan tebu lahan kering?

Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian tersebut diharapkaan dapat diperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Mendapatkan data dasar tentang karakteristik budidaya tanaman tebu dan potensi serasah tebu pada budidaya tanaman tebu di lahan kering.

2. Mendapatkan informasi alat dan mesin yang dapat digunakan dalam pengelolaan serasah tebu di lahan kering.

3. Mendapatkan rancangan model pengelolaan serasah tebu yang tepat bagi perkebunan untuk diterapkan sesuai dengan sumberdaya yang dimilikinya.

Kebaruan Penelitian (Novelty)

Ada beberapa kebaruan (novelty) pada penelitian ini antara lain:

1. Model pengelolaan serasah tebu secara kontinu dengan penerapan peralatan mekanis di perkebunan tebu lahan kering.

2. Disain prototipe aplikator kompos atau pupuk organik yang berasal dari serasah tebu untuk tanaman tebu.

II.

POTENSI DAN ASPEK TEKNOLOGI PENGELOLAAN

SERASAH TEBU PADA PG TAKALAR

(The Potential and Technological Aspect of Sugarcane Litter Management In PG Takalar)

Abstrak

PG Takalar adalah salah satu pabrik gula yang terdapat di Sulawesi Selatan dan memiliki potensi serasah tebu yang besar. Serasah tebu merupakan limbah yang kaya bahan organik yang bisa diolah menjadi pupuk organik berupa kompos. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi dan kebutuhan alat dan mesin pada pengelolaan serasah tebu pada PG Takalar . Hasil penelitian menunjukkan bahwa PG Takalar memilik i rata-rata potensi ketersediaan serasah tebu pada PG Takalar adalah 19.96% atau 20% dari setiap batang tanaman tebu. Dengan luas lahan 4 186 ha, maka total potensi serasah tebu adalah 32 860 ton/tahun. Hingga saat ini pengelolaan serasah tebu pada PG Takalar masih dilakukan secara konvensional dengan membakar serasah tebu tersebut di lahan perkebunan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa luas lahan 4 186 ha membutuhkan jumlah alat dan mesin untuk mendukung kegiatan mekanisasi pada pengelolaan serasah tebu adalah traktor 48 unit, trash rake 13 unit, trailer besar 31 unit, aplikator 4 unit, pencacah 18 unit, truk 3 unit, pengaduk 3 unit, dan loader 3 unit

Kata kunci : potensi, mekanisasi, pengelolaan, serasah tebu, tanaman tebu

Abstract

PG Takalar is one of sugar factory in South Sulawesi which has enormous potential of sugarcane litter. Sugarcane litter is organic waste that could be processed into organic fertilizer in form of compost. The objectives of this study were to determine the potential of sugarcane litter and to determine the machinery requirement for sugarcane litter management in PG Takalar. The result showed that the average availability potential of sugarcane litter in PG Takalar was 19.96% or 20% from each stem of sugarcane. In total, with 4 186 ha area of PG Takalar, the potential of sugarcane litter was 32 860 ton/year. Nowadays, in PG Takalar, the management of sugarcane litter is done conventionally by burning the litter in the field. It is also found from the study that to manage the sugarcane litter in 4 186 ha area, the number of machinery needed to support the mechanization of sugarcane litter management were 48 units of tractor, 13 units of trash rake, 31 units of trailer, 4 units of applicator, 18 units of chopper, 3 units of truck, 3 units of composting turner, and 3 units of loader.

Pendahuluan

Pabrik gula (PG) Takalar terletak di desa Pa’rappunganta, Kecamatan Polombangkeng Utara, kabupaten Takalar, provinsi Sulawesi Selatan. PG Takalar didirikan dalam rangka melaksanakan kebijaksanaan pemerintah untuk swasembada gula dan pengambil alihan pengelola proyek gula dari PT Madu Takalar dengan ganti rugi menjadi PG Takalar yang dilaksanakan berdasarkan Surat Keputusan Menteri Pertanian RI Nomor 668/Kpts/Org/8/1981 tanggal 11 Agustus 1981.

PG Takalar dibangun dengan kapasitas giling 3 000 ton tebu per hari (TTH) dan ditingkatkan menjadi 4 000 TTH. Tanah merupakan bekas hutan sekunder dan persawahan, umumnya berjenis tanah mediteran dan grumosol. Kondisi iklim dengan rata-rata 5 – 6 bulan kering dan bulan basah 5 – 6 bulan, sumber daya manusia sejumlah 892 karyawan dengan kesediaan tenaga tebang ± 3 000 orang yang diserap dari daerah setempat dan daerah lainnya.

Areal PG Takalar terdiri dari Hak Guna Bangunan (HGB) seluas 181.93 ha dan Hak Guna Usaha (HGU) seluas 9 967.04 ha yang tersebar pada 3 (tiga) kabupaten yaitu : kabupaten Gowa 1 996.86 ha, kabupaten Takalar 6 550.21 ha dan kabupaten Jeneponto 1 419.97 ha. PG Takalar memiliki lahan perkebunan yang berada pada ketinggian antarat 45 m – 125 m di atas permukaan laut.

Tabel 2.1 menunjukkan kinerja giling PG Takalar dari tahun 1989-2011, terlihat bahwa luas areal perkebunan tebu cenderung menurun. Ini mengakibatkan turunnya produksi gula dari tahun ke tahun. Puncak produksi terjadi pada tahun 1994, dengan luas lahan 6 500 ha mampu menghasilkan gula 30 852 ton, ini disebabkan oleh nilai rendemen tebu mencapai 9.59%. Setelah itu produksi gula terus menurun hingga titik kritis yang hanya menghasilkan 4 179.7 ton atau hanya 13.5% dari produksi puncak, ini terjadi pada tahun 2009 dimana luas lahan yang dikelola hanya 2 709.1 ha atau sekitar 45% dari potensi luas lahan yang dapat dikelolah. PG Takalar mempunyai produktivitas tebu tertinggi pada tahun 1990 yaitu sebesar 58.4 ton/ha dan terendah pada tahun 2009 yaitu sebesar 27.1 ton/ha.

Tabel 2.1. Kinerja giling PG Takalar tahun 1989 - 2011

Luas Rend. Produksi

Tahun Areal (Ton/ha) Total Tebu (%) Gula

(ha) (Ton) (Ton)

1989 6066.70 43.23 262271.40 7.28 19071.20

1990 6123.15 58.43 357764.50 7.74 27689.50

1991 6600.38 48.73 321659.40 8.50 27397.00

1992 6154.93 53.01 326262.00 7.91 25833.00

1993 7000.65 46.23 323618.00 7.65 24791.30

1994 6500.00 49.40 321102.00 9.59 30852.00

1995 6650.00 52.28 347645.50 7.92 27540.40

1996 6583.00 47.39 311957.00 8.61 26858.60

1997 6750.00 48.88 329938.40 8.69 28679.20

1998 5007.40 55.85 279665.60 5.36 14950.80

1999 5436.58 39.20 213101.10 5.94 12266.50

2000 5270.01 38.42 202493.80 6.23 12564.50

2001 4208.50 32.56 137032.30 6.28 8512.00

2002 3608.00 32.30 116523.60 7.95 9110.40

2003 3213.92 27.74 89165.30 8.19 7367.10

2004 3777.30 34.11 128862.50 8.14 10296.60

2005 4023.53 35.42 142509.60 8.20 11459.50

2006 4113.09 31.83 130929.70 6.71 8902.90

2007 4142.74 33.93 140573.70 7.17 10221.30

2008 4677.96 32.71 152992.80 7.04 10809.30

2009 2709.08 27.14 73533.60 5.66 4179.70

2010 3276.86 41.81 137017.80 4.50 6159.30

2011 4186.03 31.38 131341.90 5.66 7429.10

Produksi Tebu

Sumber : Anonim 2011

Kondisi tanah di perkebunan tebu miskin bahan organik, sebagai contoh kandungan bahan organik di kebun pabrik gula (PG) Subang kira-kira hanya 2%. Limbah hasil pengolahan tebu menjadi gula adalah bahan potensial untuk pembuatan kompos yang dapat digunakan untuk meningkatkan kandungan bahan organik tanah. Pada saat giling limbah dari pabrik gula antara lain: 32% ampas (persen terhadap bobot tebu), 3.64% blotong pada pabrik gula sulfitasi, dan 7.5% pada pabrik gula karbonasi, serta 0.3% abu ketel. Di lahan tebu dapat dihasilkan serasah 20-25 ton/ha (Toharisman 1991).

Gambar 2.1 menunjukkan limbah perkebunan tebu PG Takalar berupa serasah tebu yang tertinggal di lahan. Serasah tebu tersebut belum dimanfaatkan sebagai bahan baku mulsa atau pupuk organik. Setelah serasah tebu mengering, pihak perkebunan akan melakukan pembakaran terhadap serasah tersebut. Limbah-limbah di pabrik gula dulu kurang berharga, tetapi saat ini limbah pabrik gula sudah ada harganya, contohnya: ampas atau bagas untuk pabrik kertas,

molases untuk pabrik penyedap rasa, blotong, dan abu ketel untuk pupuk organik. Limbah yang belum banyak dimanfaatkan adalah serasah tebu, perkebunan cenderung membakarnya di areal tebu, karena lebih praktis, cepat, dan murah.

Gambar 2.1. Serasah tebu di perkebunan PG Takalar

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi dan kebutuhan alat dan mesin (alsin) pada pengelolaan serasah tebu di PG Takalar .

Tinjauan Pustaka

Tanaman dan Serasah Tebu

Tanaman tebu (Saccharum officinarum L) merupakan salah satu tanaman penting sebagai penghasil gula. Tebu termasuk kelas Monokotiledon, ordo

Glumaceae, famili Gramineae, kelompok Andropogoneaae, genus Saccharum

(Sudiatso 1982). Fase pertumbuhan tebu ada empat, yaitu : 1) fase perkecambahan, 2) fase pertumbuhan anakan, 3) fase batang memanjang dan 4) fase pemasakan tebu. Dari keempat fase tersebut, fase 1, 2 dan 3 yang berlangsung selama kurang lebih 9 bulan merupakan fase yang menentukan besar kecilnya bobot tebu yang akan dipanen, fase keempat merupakan fase yang menentukan besar kecilnya kadar sukrosa tebu.

Morfologi tebu terdiri dari batang, daun, bunga dan akar. Pada saat bibit mulai tumbuh, maka bakal akar pada buku ruas tumbuh menjadi akar adventif. Fungsi akar ini segera digantikan oleh akar sekunder yang tumbuh dari pangkal tunas. Pada tanah yang cukup aerasi, akar tebu dapat tumbuh panjang sampai mencapai 1-2 meter. Susunan akar tebu tidak berbeda dengan tumbuhan monokotil lainnya, hanya akar muda yang pada ujung akar terdapat rambut akar. Selain untuk menegakkan tanaman, akar berfungsi untuk mengabsorpsi larutan hara (Sudiatso 1982).

Gambar 2.2 menunjukkan tanaman tebu dan bagian-bagiannya seperti daun batang dan pucuk tebu.

Gambar. 2.2. Tanaman tebu

Barnes (1964) dalam Sudiatso (1982) menyatakan bahwa iklim berpengaruh besar terhadap pertumbuhan dan hasil tebu, rendemen dan gula. Tanaman tebu tumbuh baik di daerah beriklim panas di tropika dan subtropika di sekitar khatulistiwa sampai garis isotherem 20oC, yakni kurang lebih di antara 39o LU sampai 35o LS. Menurut Miller (1960) dalam Sudiatso (1982), rata-rata curah hujan tahunan yang baik bagi pertumbuhan tebu antara 1 800-2 500 mm. Bagi daerah-daerah yang curah hujannya rendah, kebutuhan air dapat digantikan dengan irigasi.

Pucuk tebu

Daun tebu

Masa pertumbuhan tanaman tebu membutuhkan banyak air. Sedangkan menjelang tebu masak untuk dipanen, dikehendaki keadaan kering tidak ada hujan, sehingga pertumbuhannya terhenti. Apabila hujan terus menerus turun, mengakibatkan kesempatan masak terus tertunda sehingga rendemen rendah. Pertumbuhan tebu menghendaki adanya perbedaan nyata antara musim hujan dan musim kemarau. Di daerah pertanaman tebu di Jawa umumnya memiliki musim kemarau dari bulan Mei sampai Oktober dan musim hujan dari bulan Nopember sampai bulan April.

Tanaman tebu dapat dibudidayakan setelah panen pertama tanpa harus melakukan penanaman tanaman tebu baru dengan melakukan pemeliharaan terhadap tanaman tebu keprasan (ratoon). Pengeprasan merupakan pekerjaan memotong sisa-sisa tunggul tebu yang dilakukan secara tepat atau lebih rendah dari permukaan guludan (Koswara 1989). Sedangkan tanaman keprasan merupakan hasil tanaman tebu yang tumbuh kembali dari jaringan batang yang masih tertinggal dalam tanah setelah tebu ditebang (Barnes 1964).

Keprasan, pada budidaya tebu memilik i beberapa keuntungan. Menurut Oezer (1993) tunas-tunas tebu keprasan dapat tumbuh dengan cepat dan memiliki daya saing yang tinggi. Djojosoewardho (1988) menyatakan bahwa melalui pengeprasan kegiatan pengolahan tanah semakin berkurang, kelestarian tanah dapat dipertahankan, dan biaya produksi pada tiap satuan hasil menjadi lebih rendah. Widodo (1991) mengemukakan bahwa, dengan keprasan pemakaian bibit semakin hemat, tebu yang tumbuh sudah beradaptasi dengan lingkungan, dan kelestarian alam dapat terjaga.

Kerugian dari tebu keprasan adalah memiliki produktivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan tanaman pertamanya. Arifin (1989) melaporkan bahwa hasil tebu keprasan di lahan kering Sumber Lumbu, Kediri hanya mencapai 67% dari hasil tanaman pertamanya. Pada tahun giling 1992 hasil tanaman tebu keprasan satu (R1) di lahan sawah hak guna usaha (HGU) PG Jatiroto mengalami

penurunan 19.3%, sedangkan pada keprasan kedua (R2) sebesar 27.1%.

Luas areal pertanaman tebu keprasan akhir-akhir ini terus meningkat, bahkan mencapai lebih dari 50% dari luas keseluruhan lahan tebu di Indonesia. Pada tahun giling 1988 luas areal tanaman tebu keprasan mencapai 55.88%,

kemudian meningkat 56.71% pada tahun giling 1990, dan naik menjadi 59.30% pada tahun giling 1991 (Rusli dan Soemitro 1990, 1991).

Batang tebu yang telah ditebang akan diangkut ke pabrik gula, sehingga tertinggal sisa-sisa daun yang sudah tua ditandai warna hijau daun yang agak menguning berserakan di lapangan. Sisa-sisa daun tebu yang menutupi permukaan tanah sesungguhnya sumber bahan organik yang dapat berfungsi sebagai mulsa dan pupuk organik. Serasah tebu merupakan limbah yang masih sangat kaya akan bahan organik dan belum dimanfaatkan secara maksimal. Serasah tebu merupakan limbah yang bisa diolah menjadi mulsa dan pupuk organik berupa kompos yang akan sangat berperan dalam siklus produksi tebu karena bermanfaat bagi tanah dan tanaman dalam hal memperbaiki struktur dan pH tanah, serta meningkatkan kehidupan mikroba dan unsur mikro tanah. Penggunaan pupuk organik akan dapat menekan biaya pembelian pupuk dan tidak tergantung pada pupuk kimia (Disbunjatim 2009).

Mulsa dan pupuk organik serasah akan berpengaruh terhadap kesuburan kimia tanah. Dengan mulsa dan pupuk organik serasah maka terjadi daur ulang unsur-unsur hara tersebut sehingga pupuk N dapat dikurangi setelah aplikasi mulsa serasah selama 2 tahun. Kesuburan fisika tanah akan mengalami perubahan pola karena dekomposisi serasah meningkatkan bahan organik tanah, aktivitas biologi, memperbaiki aerasi, dan meningkatkan infiltrasi. Mu lsa dan pupuk organik juga akan membantu mencegah erosi (Disbunjatim 2009).

Pengelolaan Serasah Tebu

Serasah tebu yang merupakan limbah yang kaya akan bahan organik, sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk organik. Pengelolaan serasah di beberapa perkebunan tebu masih dilakukan secara kovensional dan kurang memperhatikan kelestarian lingkungan. Ini terlihat dengan adanya pembakaran serasah tebu yang dilakukan oleh pihak perkebunan karena dapat mengganggu pengoperasian alat berat pada saat penyiapan lahan dan pengeprasan. Pengelolaan serasah pada perkebunan tebu lahan kering perlu menerapkan mekanisasi karena kegiatan yang akan dilakukan merupakan kegiatan yang berat baik di lahan maupun di rumah kompos. Mekanisasi ini merupakan pemanfaatan

teknologi atau beberapa alat dan mesin (alsin) yang berfungsi mengelola serasah tebu menjadi kompos sehingga dapat berguna bagi tanah dan tanaman tebu.

Penyiapan lahan dilakukan dengan cara burning atau pembakaran sisa-sisa panen berupa serasah tebu yang dilanjutkan dengan pembersihan. Kegiatan selanjutnya adalah pengeprasan untuk tanaman ratoon atau pengolahan tanah untuk tanaman baru (plant cane) yang bertujuan untuk menghancurkan dan mencampurkan sisa-sisa pembakaran serasah dengan tanah sampai tercipta kondisi tanah yang siap tanam (Anonim 2010).

Pengelolaan serasah tebu dapat dilakukan dengan memanfaatkannya sebagai bahan baku mulsa dan pupuk organik. Pemanfaatan serasah tebu sebagai mulsa telah dilakukan. Bengtson (2006) menyatakan bahwa perlakuan mulsa serasah menghasilkan tebu yang paling rendah jika dibandingkan dengan perlakuan pembakaran serasah dan tanpa serasah. Jiuhao (2004) menyatakan bahwa perlakuan mulsa serasah tebu dapat meningkatkan kadar sukrosa tebu, tetapi memiliki produksi tebu paling rendah jika dibanding perlakuan tanpa mulsa dan mulsa film.

Penelitian di Afrika Selatan pada kebun tebu dengan curah hujan 750–1300 mm/tahun memberikan hasil berat tebu pada perlakuan non mulsa sekitar 72 ton/ha dengan berat hablur 9.4 ton/ha, sedangkan pada perlakuan mulsa serasah 79 ton/ha dengan berat hablur mencapai 13.3 ton/ha (Tabel 2.2). Hasil penelitian lain di tempat yang sama (Afrika Selatan) yang membandingkan perlakuan sebagian serasah dibakar dan penggunaan total mulsa (trash blanket). Penggunaan total mulsa di Afrika Selatan menghasilkan produktivitas lebih tinggi dibanding perlakuan mulsa dibakar atau non mulsa. Berat tebu pada perlakuan non mulsa sekitar 59 ton/ha, sedangkan pada perlakuan mulsa eks bakar dan total mulsa masing-masing 63 dan 69 ton/ha. Rata-rata berat hablur pada penambahan total mulsa mencapai 9.0 ton/ha, sedangkan pada perlakuan non mulsa dan mulsa eks bakar berturut-turut sekitar 7.7 dan 8.2 ton/ha hablur (Disbunjatim 2009). Tabel 2.2. Dampak mulsa terhadap produktivitas tebu di Afrika Selatan

Produktivitas Non Mulsa Mulsa Serasah

Berat tebu per ha (ton) 72 79

Berat hablur per ha (ton) 9.4 13.3

Penelitian pemaanfaatan serasah tebu sebagai mulsa di daerah basah Kolombia menunjukkan bahwa tidak terdapat beda nyata antara perlakuan mulsa dan non mulsa. Petak mulsa mampu menghasilkan produktivitas tertinggi, karena curah hujan pada tahun tersebut relatif kurang. Pemberian mulsa dengan berbagai metoda diamati pada tanaman ratoon I dan II. Pemberian mulsa dapat meningkatkan tinggi batang, berat tebu dan berat hablur baik pada tanaman R1 maupun R2 (Disbunjatim 2009).

Hasil percobaan yang dilakukan di Fiji memberikan gambaran bahwa pemberian mulsa dapat menurunkan laju aliran permukaan dan erosi. Efek mulsa dalam menekan erosi akan semakin baik bila dibarengi dengan budidaya tebu yang sesuai kaidah konservasi. Pemberian mulsa yang dibarengi dengan penanaman tebu searah kontur bisa menekan erosi hingga 90% (Disbunjatim 2009).

Penelitian pemanfaatan kompos yang berasal dari limbah padat industri gula telah dicoba pada tanaman tebu di berbagai wilayah pabrik gula di Indonesia. Secara umum kompos dapat meningkatkan produksi dan produktivitas gula. Pemberian kompos blotong dan kompos ampas pada lahan tebu di PG Cintamanis Palembang, masing-masing dengan takaran 30 ton/ha mampu meningkatkan bobot tebu. Bobot tebu yang diberi kompos blotong dan ampas pada tanaman pertama, berturut-turut lebih tinggi 26.5 dan 8.1 ton/ha dibanding kontrol.

Hasil demplot yang dilakukan Wargani et al. (1988) menunjukkan bahwa pemberian blotong sebanyak 10 ton/ha dapat meningkatkan bobot tebu sebanyak 7.2 sampai 16.9 ton/ha. Dengan makin banyaknya dosis pemberian blotong hingga 16 ton/ha maka bobot tebu juga semakin bertambah. Hutasoit dan Toharisman (1993) melakukan penelitian pengomposan campuran blotong, ampas dan abu ketel di PG Jatitujuh. Campuran tersebut diinkubasi dengan mikroba selulolitik selama 1 dan 2 minggu, kemudian diaplikasikan ke lahan tebu. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pemberian kompos 10 ton/ha mampu meningkatkan bobot tebu sebanyak 16.8 ton/ha. Kompos juga memberikan pengaruh yang baik bagi peningkatan rendemen. Rata-rata kenaikan rendemen setelah diberi kompos berkisar antara 0.1 hingga 0.3 poin. Angka ini walaupun tampaknya kecil namun bila dikonversi ke dalam area yang lebih luas, maka akan

memberikan kontribusi pendapatan yang sangat besar. Pemberian kompos limbah pabrik gula rata-rata meningkatkan bobot kristal antara 20% hingga 40% dibanding kontrol. Kenaikan yang sangat nyata terutama terjadi pada lahan tegalan. Pada beberapa lokasi, pemberian kompos bahkan bisa meningkatkan produktivitas gula hingga 50%. Pengaruh kompos yang signifikan pada lahan tegalan memang sangat masuk akal. Dengan karakteristik yang miskin hara dan berkadar bahan organik rendah, maka lahan tegalan akan memberikan efek yang sangat responsif terhadap pengomposan.

Teknologi Pengelolaan Serasah Tebu

Aplikasi mesin-mesin dalam bidang pertanian di negara-negara maju seperi Amerika Serikat dan Jepang, telah berkembang sangat pesat sejak abad yang lalu, dan hasilnya terlihat pada berbagai aspek kehidupan di negara-negara tersebut. Beban berat pekerjaan di bidang pertanian dikurangi dan produktivitas kerja meningkat. Mekanisasi pertanian telah melepaskan berjuta-juta pekerja di bidang pertanian untuk beralih ke bidang industri sehingga mendorong pengembangan industri dan meningkatkan standar hidup (Daywin et al. 1993).

Mekanisasi sangat dibutuhkan dalam sistem pengelolaan serasah tebu pada perkebunan tebu lahan kering. Mekanisasi yang dimaksud adalah berupa penggunaan teknologi yang dapat mendukung kegiatan pengelolan serasah tebu. Teknologi tersebut diperlukan mulai dari proses pengumpulan serasah tebu sampai pada aplikasi kompos serasah tebu di lapang. Pengelolaan serasah tebu menjadi kompos memerlukan beberapa alat dan mesin mekanis dan tempat pengomposan seperti; traktor, trash rake, trailer, composting turner, loader, truk, pencacah serasah tebu, dan rumah kompos. Beberapa alat dan mesin yang dapat mendukung kegiatan pengelolaan serasah tebu pada pabrik gula adalah :

Traktor. Kunci dari mekanisasi pertanian yang mulai berkembang saat mesin uap ditemukan pada tahun 1769. Tahun 1780 traktor uap diproduksi yang digunakan untuk kegiatan pengolahan tanah dan sebagai sumber tenaga mesin perontok. Tahun 1920 traktor mengalami perkembangan pesat dengan mulai diproduksinya traktor serbaguna untuk penyiangan dan pemanenan. Saat ini traktor telah diproduksi dengan dilengkapi peralatan canggih yang semakin memudahkan kita dalam melakukan kegitan pertanian. Pada kegiatan pengelolaan

serasah tebu tenaga traktor sangat dibutuhkan sebagai sumber tenaga penarik bagi peralatan mekanis seperti trash rake, trailer, dan aplikator kompos.

Pengumpul serasah tebu (Trash rake). Peralatan yang menyerupai sisir atau garpu yang berfungsi untuk menarik dan mengumpulkan serasah atau sisa panen di lahan tebu yang digandeng oleh traktor sebagai tenaga penariknya. Kapasitas kerja dari trash rake ini sangat dipengaruhi oleh kecepatan traktor dan operator yang mengendalikan pengoperasian traktor serta ukuran dimensi (panjang, lebar, dan tinggi) dari trash rake. Trash rake yang digunakan pada penelitian ini memiliki dimensi ukuran sebagai berikut : panjang 300 cm, lebar 145 cm, tinggi/panjang tine 50 cm (Gambar 2.3).

Peran trash rake menjadi sangat penting karena untuk menarik serasah tebu yang berada di tengah-tengah lahan perkebunan dan mengumpulkannya di tepi atau pinggir lahan perkebunan merupakan kegiatan yang berat dan tidak mungkin dilakukan secara manual. Proses pengumpulan ini akan sangat membantu pada saat pemuatan serasah tebu ke atas trailer atau truk untuk diangkut ke tempat pengelolaan serasah tebu.

Gambar 2.3. Trash rake

Alat Angkutan (Trailer atau Truk). Untuk memindahkan serasah tebu dari lahan perkebunan ke unit pengelolaan serasah tebu dibutuhkan sarana pengangkut berupa trailer atau truk. Trailer adalah sebuah bak yang dilengkapi dengan roda yang dapat digandengkan pada traktor sehingga dapat berfungsi sebagai bak pengangkut barang apa saja atau hasil-hasil pertanian. Kapasitas kerja dari trailer

atau truk dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : ukuran dimensi dan kecepatan traktor penarik atau truk.

Gambar 2.4. Traktor sedang menarik trailer (Anonim 2011)

Hasil pengamatan dan pengukuran di lapang trailer memiliki panjang 600 cm, lebar 300 cm dan tinggi 100 cm. Volume angkut untuk trailer besar adalah 18 m3 (Gambar 2.4). Alat pengangkut serasah tebu memerlukan pengaturan, karena ada beberapa faktor yang mempengaruhi penggunaan alat angkut, seperti jadwal pengumpulan serasah, kapasitas pengumpulan serasah, kecepatan alat angkut, waktu muat dan bongkar, serta waktu perjalanan dari dan ke unit pengelolaan serasah. Untuk melakukan analisis sistem pengangkutan serasah tebu, diperlukan komponen waktu yang menyusun sistem transportasi serasah tebu. Komponen waktu ini meliputi waktu pemuatan serasah tebu, waktu perjalanan dari dan ke unit pengelolaan serasah, dan waktu pembongkaran serasah tebu di unit pengelolaan.

Pencacah Serasah (Chopper). Alat yang dapat membantu dalam proses pembuatan kompos secara anaerob yang berasal dari sampah khususnya sampah organik. Alat pencacah kompos biasanya dipakai untuk memperkecil ukuran menjadi 1-5 cm sehingga proses pengomposan dapat dilakukan dengan baik. Pencacah ini terdiri dari beberapa bagian seperti bagian pengumpan yang dilengkapi penjepit bahan, pisau pencacah, pelempar bahan dan lubang pengeluaran. Alat in i menggunakan motor bakar diesel sebagai sumber tenaga penggeraknya (Gambar 2.5).

Gambar 2.5. Alat pencacah serasah tebu (Anonim 2011)

Proses pencacahan merupakan hal yang sangat penting dalam proses pembuatan kompos di unit pengelolaan serasah. Waktu pengomposan akan dipengaruhi oleh ukuran atau panjang partikel bahan baku kompos, serasah tebu yang berbentuk memanjang 1-2.5 meter membutuhkan waktu yang sangat lama untuk berubah menjadi kompos. Kapasitas kerja alat pencacah dipengaruhi oleh luas lubang pemasukan (feeding) dan panjang pisau pencacah.

Tempat Pengomposan (Composting Pad). Sesuatu yang penting dalam proses pengomposan atau masa fermentasi kompos. Tempat ini berfungsi sebagai untuk melakukan proses pengomposan dimana terdapat beberapa alat yang digunakan dalam proses pengomposan seperti pencacah serasah, penggiling kompos, pengaduk yang berfungsi untuk mengaduk atau membolak-balikkan kompos yang sedang difermentasi, karung fermentasi, bak fermentasi, pengayak kompos dan tempat penyimpanan kompos sementara.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada bangunan tempat pengomposan antara lain bukaan untuk sirkulasi udara, pintu masuk maupun keluar dan tata letaknya (Gambar 2.6).

Luas tempat fermentasi akan berpengaruh terhadap jumlah bahan baku yang dapat diproses untuk menjadi kompos. Permukaan yang rata dan keras akan memudahkan pada saat proses penyusunan tumpungan dan pengadukan.

Gambar 2.6. Tempat fermentasi (www.bae.uky.edu 2012)

Pencampur bahan (Loader). Alat yang berfungsi untuk membalik atau mencampur bahan dasar kompos sebelum dilakukan fermentasi atau pengomposan. Proses ini diperlukan untuk mencampur serasah tebu dan bahan tambhan berupa kotoran ternak sebelum pengomposan. Loader digunakan karena mampu mengangkat dan menuangkan kompos dengan cepat. Gambar 2.7 menunjukkan alat pencampur/pengangkat (bucket loader) dan proses pencampuran kompos.

Gambar 2.7. Alat pencampur kompos (NRAES-54 1992)

Pengaduk Kompos (Composting Turner). Alat ini memiliki auger yang berfungsi untuk mengaduk atau membalik bahan yang difermentasi. Alat ini memiliki lebar kerja 3 meter dan ting 1.6 meter. Kapasitas kerja alat ini adalah 1000 m3/jam (Gambar 2.8). Pengadukan sangat diperlukan untuk menjaga

sirkulasi udara dan panas pada saat pengomposan. Composting turner digunakan karena mampu mengaduk kompos dengan cepat. Gambar 2.8 menunjukkan alat pengaduk dan proses pengadukan atau pembalikan kompos pada saat fermentasi.

Gambar 2.8. Pengaduk kompos/composting turner (Focus Technology 2012)

Aplikator Kompos. Alat ini terdiri atas beberapa bagian seperti, belt

conveyor, bak kompos, pintu, dan auger penyalur kompos (Gambar 2.9). Alat ini

berfungsi untuk mengaplikasikan kompos di lahan perkebunan tebu baik tanaman tebu baru (plant cane) maupun tanaman tebu kepras (ratoon).

Gambar 2.9. Aplikator kompos

Alat pemupuk kompos atau aplikator kompos di lapang merupakan alat yang dirancang khusus untuk mengaplikasikan pupuk organik atau kompos ke tanah di antara atau di sela tanaman tebu dengan kedalaman dan dosis kompos tertentu. Alat ini terdiri dari batang penggandeng, lubang penjatah tempat keluarnya kompos, pengatur jumlah keluarnya kompos (metering device), auger

penyalur, dan kotak pupuk serta rangka utama alat. Alat ini akan beroperasi dengan cara digandeng oleh traktor penarik yang dilengkapi dengan drawbar pull

sebagai tenaga penarik. Belt conveyor akan bergerak dengan tenaga yang bersumber dari putaran poros roda aplikator.

Penelitian Pengelolaan Serasah Tebu yang Telah dilakukan

Penelitian tentang pengelolaan serasah tebu sudah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti pemanfaatan serasah tebu untuk bahan baku mulsa dan pupuk organik. Yadav et al. (2006) melakukan penelitian yang memanfaatkan serasah tebu untuk menjaga ketersedian bahan organik bagi keberlanjutan hasil tanaman tebu ratoon yang dilakukan di India. Cahaya dan Nugroho (2008) melakukan penelitian yang memanfaatkan limbah padat pabrik tebu untuk diolah menjadi kompos. Jiuhao (2006) melakukan penelitian tentang pengaruh pemanfaatan serasah tebu sebagai mulsa organik terhadap produksi gula di daerah Guangdong Guangzhou China. Bengtson (2006) melakukan penelitian tentang pengaruh cara pengelolaan serasah tebu yang dimanfaatkan sebagai mulsa terhadap erosi tanah dan produksi tanaman di daerah bagian selatan Baton Rouge Los Angeles USA. Goenadi (2006) melakukan penelitian pengelolaan serasah tebu yang dimanfaatkan sebagai bahan baku kompos.

Metode Penelitian

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei - Oktober 2011, bertempat di perkebunan tebu PG Takalar kabupaten Takalar dan Balai Besar Pelatihan Pertanian (BBPP) Batangkaluku kabupaten Gowa provinsi Sulawesi Selatan. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah : Traktor 4 roda dan seperangkat teknologi pengelola serasah tebu yang terdiri dari trash rake, trailer, pencacah serasah, cangkul, parang, dan sekop. Adapun bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah serasah tebu tanaman tebu ratoon 4 (R4) varietas TK 386 dan bahan tambahan pembuat kompos.

Metode Penelitian

Metode Pengumpulan Data

Metode yang diterapkan pada penelitian ini adalah metode kuantitatif dengan teknik pengumpulan data primer dilakukan melalui pengukuran langsung

di lapang. Sedangkan data sekunder diperoleh dari bagian Riset dan Pengembangan PG Takalar dan dari berbagai pihak yang menyangkut masalah penelitian melalui studi pustaka.

Metode Analisis Data

Penelitian ini diawali dengan analisis atau mempelajari keadaan umum lokasi meliputi sistem budidaya tanaman tebu lahan kering, kegiatan mekanisasi budidaya tebu lahan kering, sistem pengelolaan serasah tebu yang dilakukan saat ini, kebutuhan alat dan mesin dalam pengelolaan serasah tebu dan analisis kelayakan ekonomi kegiatan pengelolaan serasah tebu.

Analisis Potensi Serasah Tebu

Analisis potensi serasah tebu di PG Takalar dilakukan dengan pengumpulan data primer berupa berat serasah tebu (daun dan pucuk tebu) yang diperoleh dengan melakukan pengukuran langsung di lapang dengan menimbang berat tanaman tebu yang telah dipanen kemudian dipotong pucuknya dan menimbang kembali sehingga dapat diketahui berat pucuk atau serasahnya. Data sekunder diperoleh dari bagian Risbang PG Takalar .

Berat serasah tebu (daun dan pucuk tebu) dapat dihitung dengan persamaan berikut :

BST = BTTT-BTTP……….(2.1)

Dimana : BST = berat serasah tebu (kg), BTTT = berat total tanaman tebu (kg) BTTP = berat tebu tanpa pucuk (kg).

Potensi serasah tebu (daun dan pucuk tebu) dihitung dengan persamaan : PST = % BST * BTTT………(2.2)

Dimana : PST = potensi serasah tebu (kg), BTTT = berat total tanaman tebu (kg) % BST = persentase berat serasah tebu (%).

Prosedur Penelitian

Menghitung berat serasah tebu dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : 1. Menebang beberapa batang tanaman tebu dan mengikatnya menjadi satu 2. Menimbang ikatan batang tebu tersebut

3. Memisahkan batang tebu dengan memotong pucuk dan daun tebu 4. Menimbang kembali ikatan batang tebu yang telah dibersihkan 5. Mengulangi prosedur nomor 1 dan 4 hingga beberapa kali

6. Menghitung berat serasah dengan persamaan 2.1

7. Menghitung potensi serasah tebu PG Takalar tahun 1994-2011 dengan persamaan 2.2

Analisis Mekanisasi Pengelolaan Serasah Tebu

Analisis data pengelolaan serasah tebu dilakukan dengan dua model alternatif pengelolaan. 1) Model alternatif satu, analisis data pengelolaan serasah tebu dengan unit pengelolaan serasah tebu dilakukan secara terpusat pada satu tempat dan 2) model alternatif dua, analisis data dengan unit pengelolaan serasah tebu dibangun di tiga tempat berbeda pada setiap rayon.

Analisis kebutuhan alat dan mesin pengelolaan serasah tebu akan dilakukan dengan dua model alternatif pengelolaan. Model alternatif satu, analisis kebutuhan alat dan mesin dengan unit pengelolaan serasah tebu dilakukan secara terpusat pada satu tempat dan model alternatif dua, analisis kebutuhan alat dan mesin dengan unit pengelolaan serasah tebu dibangun di tiga tempat berbeda pada setiap rayon.

Analisis dimulai dengan mengidentifikasi alat dan mesin yang terdapat di lokasi penelitian. Ini berguna dalam proses pemilihan alat dan mesin yang digunakan dalam kegiatan pengelolaan serasah tebu. Kegiatan ini perlu dilakukan dengan menerapkan sistem mekanisasi karena ini merupakan kegiatan berat. Mekanisasi in i terdiri dari teknologi yang berfungsi mengelola serasah tebu menjadi kompos sehingga dapat bermanfaat bagi tanah dan tanaman tebu. Pada analisis ini dilakukan pengujian terhadap kapasitas kerja alat yang telah dipilih. Pengujian ini berguna untuk menentukan berapa banyak jumlah alat dan mesin yang dibutuhkan dalam pengelolaan serasah tebu. Persamaan yang digunakan dalam penentuan jumlah alat dan mesin yang dibutuhkan adalah :

Ka Lg Ls

Ut   ………(2.3)

Keterangan :

Ut = Jumlah kebutuhan alat dan mesin (unit)

Ls = Sasaran yang akan digarap atau dicapai (ha/tahun, kg/tahun) Lg = Sasaran yang terlayani atau dicapai (ha/tahun, kg/tahun) Ka = Kapasitas kerja alsin perunit (ha/tahun/unit, kg/tahun/unit)

Hasil dan Pembahasan

Analisis Ketersedian Serasah Tebu di PG Takalar

Tebu merupakan sumber biomas yang sangat besar. Biomas dalam tebu tersebar di dalam pucuk, batang, daun, dongkelan, sogolan dan akar. Bila produksi tebu giling per ha mencapai 100 ton/ha dan semua serasah dibakar serta pucuk diangkut, maka tebu akan menyumbangkan bahan organik tanah dalam bentuk akar yang tertinggal sekitar 16.2 ton (King et al. 1969).

Gambar 2.10 menunjukkan komposisi biomassa tebu berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh King et al. (1969), terlihat bahwa serasah tebu yang berupa pucuk memilik i potensi 15% dan daun 21%. Ini merupakan potensi yang besar yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku pupuk organik atau kompos.

Tabel 2.3 menunjukkan bahwa komposisi tanaman keprasan (ratoon) pada PG Takalar memiliki komposisi yang lebih besar daripada tanaman tebu baru (plant cane). Dari tahun 1994-2011 rata-rata komposisi tanaman ratoon PG Takalar mencapai 85% dan tanaman plant cane hanya 15%. Komposisi tanaman

ratoon pada tahun 2001 mencapai 97%. Ini menunjukkan bahwa PG Takalar

sangat bergantung pada tanaman ratoon dalam memproduksi gula ataupun produk lainnya seperti molases atau tetes.

Gambar 2.10. Komposisi biomassa pada tanaman tebu (King et al. 1969) Hasil pengukuran potensi ketersedian serasah tebu yang dilakukan di PG Takalar menunjukkan bahwa rata-rata potensi serasah tebu yang dimiliki oleh PG Takalar adalah 19.96% atau sekitar 20% dari berat tanaman tebu (Tabel 2.4). Ini

sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan di India oleh Yadav et al. (1987) dalam Yadav (1994) yang menyatakan bahwa jumlah serasah tebu yang tertinggal di lahan setelah pemanenan tebu mencapai 10-20% dari berat tanaman tebu.

Tabel 2.3. Komposisi tanaman tebu PG Takalar tahun 1994-2011

Tahun Plant Cane (ha) Ratoon (ha) Jumlah (ha) PC (%) Ratoon (%)

1994 941.12 5558.88 6500.00 14 86

1995 1362.90 5287.10 6650.00 20 80

1996 1040.26 5542.74 6583.00 16 84

1997 863.95 5886.05 6750.00 13 87

1998 301.6 4705.80 5007.40 6 94

1999 363.12 5073.46 5436.58 7 93

2000 189.61 5080.39 5270.00 4 96

2001 125 4083.50 4208.50 3 97

2002 653 2995.00 3648.00 18 82

2003 603.46 2610.46 3213.92 19 81

2004 1005.17 2772.13 3777.30 27 73

2005 544.54 3478.99 4023.53 14 86

2006 393.76 3719.33 4113.09 10 90

2007 343.92 3798.82 4142.74 8 92

2008 1146.68 3531.28 4677.96 25 75

2009 306.95 2402.13 2709.08 11 89

2010 907.29 2369.57 3276.86 28 72

2011 1127.55 3058.48 4186.03 27 73

rata-rata 15 85

Sumber : Anonim 2011

Pengukuran potensi serasah tebu dilakukan pada serasah tebu yang berasal dari tanaman tebu yang baru beberapa saat dipanen atau ditebang. Serasah tersebut terdiri atas pucuk tebu dan daun tebu baik yang sudah menguning maupun yang masih hijau.

Tabel 2.4. Hasil pengukuran potensi serasah tebu ratoon PG Takalar

Ulangan berat tanaman (kg) berat batang (kg) % berat batang % berat serasah

1 35 29.0 82.86 17.14

2 27 21.5 79.63 20.37

3 43 32.0 74.42 25.58

4 24 20.0 83.33 16.67

5 33 26.5 80.30 19.70

6 40 33.0 82.50 17.50

7 33 25.5 77.27 22.73

Hasil pengamatan dan pengukuran yang diperoleh pada Tabel 2.4 dapat digunakan untuk menghitung potensi ketersedian serasah tebu ratoon pada PG Takalar dari panen tahun 1994 sampai panen terakhir tahun 2011.

Tabel 2.5. Potensi serasah tebu ratoon PG Takalar tahun 1994-2011

Tahun Produktivitas tebu (Ton/ha)

Produksi tebu (Ton)

Produksi tebu

ratoon (ton)

Produksi serasah

ratoon (ton)

Produktivitas serasah

ratoon

(ton/ha)

1994 49.4 321102.00 276147.72 69036.93 12.42

1995 52.3 347645.50 278116.40 69529.10 13.15

1996 47.4 311957.00 262043.88 65510.97 11.82

1997 48.9 329938.40 287046.41 71761.60 12.19

1998 55.9 279665.60 262885.66 65721.42 13.97

1999 39.2 213101.10 198184.02 49546.01 9.77

2000 38.4 202493.80 194394.05 48598.51 9.57

2001 32.6 137032.30 132921.33 33230.33 8.14

2002 32.3 116523.60 95549.35 23887.34 7.98

2003 27.7 89165.30 72223.89 18055.97 6.92

2004 34.1 128862.50 94069.63 23517.41 8.48

2005 35.4 142509.60 122558.26 30639.56 8.81

2006 31.8 130929.70 117836.73 29459.18 7.92

2007 33.9 140573.70 129327.80 32331.95 8.51

2008 32.7 152992.80 114744.60 28686.15 8.12

2009 27.1 73533.60 65444.90 16361.23 6.81

2010 41.8 137017.80 98652.82 24663.20 10.41

2011 31.4 131341.90 95879.59 23969.90 7.84

Rata-rata 9.60

Sumber : Anonim 2011 (data sekunder setelah diolah)

Tabel 2.5 menunjukkan perkiraan potensi serasah tebu tanaman ratoon yang terdapat pada PG Takalar tahun 1994-2011. Rata-rata potensi serasah tebu pada PG Takalar adalah sebesar 9.60 ton/ha. Potensi serasah tebu pada PG Takalar yang tertinggi terdapat pada tahun 1998 yaitu sebesar 13.97 ton/ha, sedangkan yang terendah yaitu 6.79 ton/ha pada tahun 2009. Hasil perkiraan potensi serasah tebu ratoon pada PG Takalar diperoleh dengan perhitungan menggunakan persamaan 2.2. Hasil perhitungan pada Tabel 2.5 menunjukkan bahwa potensi serasah tebu sangat dipengaruhi oleh produktivitas tanaman tebu. Produktivitas tanaman tebu berbanding lurus dengan potensi serasah tebu. Selain itu, potensi serasah tebu juga dipengaruhi oleh jenis varietas tanaman tebu dan komposisi tanaman yang terdapat di perkebunan. Sebagai contoh, P3GI berhasil menciptakan varietas yang memiliki keunggulan dalam hal potensi hasil dan mampu menghasilkan tebu hingga 119 ton/ha yaitu vaietas PS 881, sedangkan varietas