Rancang Bangun Furrower Traktor Yanmar TE 550N Untuk Pembuat Guludan Pada Budidaya Sayuran.

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sayuran merupakan salah satu bahan makanan penting yang dibutuhkan oleh manusia. Di dalam sayuran terkandung vitamin, karbohidrat, protein, dan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh manusia. Menurut Williams et al. (1993) vitamin yang dipasok melalui sayuran adalah vitamin A dari sayuran merah kuning seperti wortel, vitamin B dari sayuran hijau tua, dan kacang-kacangan, vitamin C dari tomat, lombok, kentang dan sayuran hijau. Beberapa mineral sayuran yang penting yang dipasok oleh sayuran adalah besi, kalsium dan fosfor (Williams et al., 1993). Sayuran juga menambah ragam, rasa, warna dan tekstur makanan (Nazaruddin, 1995).

Bertahun - tahun manfaat sayuran bagi kesehatan telah diketahui. Namun para ahli kimia pangan tetap penasaran mengenai misteri di balik manfaat sayuran. Pengungkapan misteri di balik sayur-mayur beberapa tahun akhir ini memang banyak menjadi perhatian para peneliti. Fenomena-fenomena unik yang berkembang saat ini, misalnya berkaitan dengan cara penyembuhan penyakit yang diistilahkan dengan ”herbal healing”. Gerakan kembali ke alam menjadi salah satu faktor pendorong konsumsi tumbuh-tumbuhan dan sayuran sebagai sarana menuju hidup sehat dan berumur panjang. Kondisi ini secara tidak langsung menumbuhkan masyarakat baru yaitu pengkonsumsi tumbuhan dan sayuran (Suwahyono, 2002).

Pada Pelita V telah diupayakan peningkatan produksi melalui perluasan areal panen dan produktivitas hortikultura. Adapun jenis komoditas hortikultura, terutama sayuran, yang telah dipilih tersebut adalah sebagai berikut:

• Komoditas sayuran untuk mengurangi impor seperti bawang merah, bawang putih dan kentang

• Komoditas sayuran yang ditingkatkan untuk ekspor dan selama ini sudah dilaksanakan yaitu kentang, lombok, kubis dan tomat.

• Komoditas sayuran yang ditingkatkan karena memiliki potensi ekspor seperti asparagus, jamur, paprika, pete dan rebung.

Sebagai komoditas pertanian, sayuran memiliki prospek yang cerah baik untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun untuk diekspor. Data produksi beberapa jenis sayuran di Indonesia pada tahun 2004 – 2006 dapat dilihat pada Tabel 1. Sedangkan data ekspor dan impor sayuran pada tahun 2004 – 2006 disajikan pada Tabel 2 dan Tabel 3.

Tabel 1. Produksi beberapa jenis sayuran di Indonesia

Komoditi

Produksi (ton) Pertumbuhan

Produksi tahun 2005 – 2006

(%)

2004 2005 2006

Kentang 1 072 040 1 009 619 1 011 911 0.23

Kubis 1 432 814 1 292 984 1 267 745 -1.95

Cabe 1 100 514 1 058 023 1 185 059 12.01

Bawang Merah 757 399 732 609 794 929 8.51

Tomat 626 872 647 020 629 744 -2.67

Buncis 267 619 283 649 269 533 -4.98

Ketimun 477 716 552 891 598 892 8.32

Sawi 534 964 548 453 590 400 7.65

Total Produksi 6 269 938 6 125 248 6 348 213

Sumber : BPS dan Direktorat Jenderal Bina Produksi Hortikultura, 2006. Tabel 2. Volume ekspor komoditas sayuran di Indonesia

Komoditi Volume Ekspor (kg)

2004 2005 2006

Kentang 16 790 767 25 693 792 97 657 771

Kubis 32 988 557 35 912 020 32 665 430

Cabe 1 879 374 5 617 739 8 004 450

Bawang Merah 4 637 264 4 259 344 15 700 666

Tomat 3 594 486 2 061 505 1 024 767

Ketimun 609 866 996 164 1 161 888

Sawi 1 340 608 3 186 126 1 696 436

Sumber : Direktorat Jenderal Hortikultura, 2008.

Tabel 3. Volume impor komoditas sayuran di Indonesia

Komoditi Volume Impor (kg)

2004 2005 2006

Kentang 21 508 547 32 232 323 32 015 767

Kubis 523 212 320 448 383 713

Cabe 7 572 448 8 090 616 11 885 501

Bawang Merah 48 927 071 53 071 439 78 462 101

Tomat 7 762 102 6 843 938 10 152 958

Buncis 3 350 567 11 381 215 9 819 141

Ketimun 92 367 283 466 173 373

Sawi 303 416 616 441 660 644

Sumber : Direktorat Jenderal Hortikultura, 2008

Di Indonesia, budidaya sayuran di ladang terbuka masih dilakukan secara konvensional dan tradisional dengan menggunakan tenaga manusia. Haerani (2001) menyatakan bahwa kegiatan pengolahan tanah merupakan kegiatan yang cukup berat dalam budidaya sayuran. Pengolahan tanah hingga pembuatan guludan untuk budidaya tanaman sayuran membutuhkan waktu yang lama dan tenaga yang cukup besar sedangkan selama ini kegiatan tersebut masih dilakukan secara manual dengan pencangkulan yang kapasitas kerjanya hanya 10 m2/ jam (Haerani, 2001). Tenaga kerja di bidang pertanian semakin berkurang yang berakibat pada menurunnya produksi hasil - hasil pertanian. Oleh karena itu, diperlukan alat dan mesin pertanian yang lebih baik dengan kapasitas kerja yang lebih besar, mampu meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja, dan mengurangi biaya produksi.

Soedjatmiko (1983) dalam Haerani (2001) menyatakan bahwa tenaga kerja di bidang pertanian dari waktu ke waktu terus menurun. Oleh karena itu, penggunaan mesin pertanian pada budidaya sayuran menjadi penting artinya.

Menurut Daywin et al (1993) tujuan utama dari penggunaan mesin di bidang pertanian adalah meningkatkan produktivitas kerja petani dan mengubah pekerjaan yang berat menjadi lebih ringan. Mekanisasi di bidang pertanian dapat meningkatkan kualitas hasil produksi, produktivitas tenaga kerja, dan pendapatan petani serta mengurangi biaya produksi dan pekerjaan yang membosankan (APO, 1996).

Budidaya tanaman sayuran umumnya dilakukan di dataran tinggi. Oleh karena itu, penggunaan mesin pengolah tanah harus mempertimbangkan topografi lahan yang miring, berteras, dan ukuran petakan yang relatif kecil. Traktor roda empat yang biasa digunakan di perkebunan terlalu berat/besar sehingga sulit dioperasikan di daerah miring berteras dengan luasan yang sempit. Oleh karena itu diperlukan mesin penggerak yang lebih ringan dan mudah untuk dikendalikan yang sesuai untuk kondisi lahan tersebut yaitu traktor roda dua.

Menurut Sakai et al. (1998) perkembangan teknik dalam bidang pertanian di Jepang dapat berhasil dengan baik dan cepat, dimulai dengan penggunaan alat –alat pengolahan tanah mekanis menggunakan traktor – traktor berukuran kecil. Karena setiap jenis sayuran memerlukan bentuk guludan dan kondisi tanah yang berbeda maka diperlukan alat – alat pengolah tanah yang bervariasi sesuai kebutuhan. Modifikasi pada alat dan mesin pertanian yang sudah ada perlu dilakukan agar didapatkan hasil yang sesuai dengan kebutuhan karena adanya perbedaan hasil akhir yang diinginkan dan keadaan lahan.

Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu penelitian mengenai metode atau cara pengolahan tanah secara mekanis dengan menggunakan traktor roda dua sebagai tenaga penggerak dan modifikasi implemen yang sudah ada dan biasa digunakan oleh petani, seperti bajak singkal, garu rotari, dan furrower, untuk memperoleh bentuk dan ukuran bedengan dan guludan serta tanah hasil olahan yang sesuai untuk penanaman sayuran. Efisiensi produksi khususnya pada proses prapanen diharapkan dapat meningkat dengan mengkombinasikan penggunaan alat dan mesin pertanian dengan metode pengolahan yang efisien.

Penggunaan furrower secara mekanis untuk pembuat guludan dalam budidaya sayuran sangat penting dilakukan karena dapat meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja dan mengurangi biaya produksi.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan :

1. Merancang dan membuat furrower traktor Yanmar Cultivator tipe Te 550n untuk pembuat guludan sehingga didapatkan bentuk dan ukuran guludan yang sesuai untuk penanaman sayuran.

2. Menguji furrower hasil rancangan dengan menggunakan metode pengolahan tanah yang paling baik yang didapatkan dari hasil penelitian pendahuluan.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Budidaya Sayuran

Menurut Williams et al. (1993) budidaya sayuran meliputi beberapa kegiatan yaitu pengolahan tanah, penanaman, pemupukan, pemeliharaan, dan pemanenan. Budidaya sayuran di daerah tropika sangat dipengaruhi oleh ketinggian tempat. Tipe –tipe usaha tani sayuran yang berbeda dapat dijumpai di dataran rendah dan dataran tinggi.

Pengolahan tanah pada budidaya tanaman sayuran bertujuan untuk membuat kondisi tanah sesuai dengan kondisi yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman sayuran serta membuat guludan atau bedengan yang sesuai sebelum dilakukan penanaman. Guludan yang baik untuk penanaman sayuran harus bebas dari gulma yang dapat mengurangi penyerapan air dan unsur-unsur hara oleh tanaman sayuran.

Di samping itu, struktur tanahnya harus gembur dan halus, cukup ringan untuk penetrasi akar namun juga kuat untuk menopang tanaman. Menurut Nazaruddin (1995) tanah yang cocok untuk penanaman sayuran adalah tanah regosol, latosol, dan andosol. Jenis tanah ini mempunyai kesuburan tinggi, cenderung bereaksi netral (pH sekitar 6-7), gembur dan bertekstur halus. Jenis tanah ini umumnya terdapat didataran tinggi.

Penanaman sayuran dianjurkan dilakukan pada bedengan atau guludan. Bedengan atau guludan dibuat bersamaan dengan pengolahan tanah. Menurut Nazaruddin (1995), bedengan berbeda dengan guludan. Bedengan lebih lebar daripada guludan. Cara membuat guludan sama dengan bedengan. Bedanya guludan dibuat hanya untuk 1-2 baris tanaman.

Williams et al. (1993) menyatakan di daerah yang mungkin mengalami kekurangan air secara berkala, pembentukan guludan lebih baik daripada bedengan yang lebar (bedengan dengan lebar satu meter atau lebih) karena akan memudahkan tanaman mencapai air.

Bentuk dan ukuran guludan setiap jenis tanaman berbeda-beda sesuai dengan sifat perakaran dari tiap tanaman. Lebar guludan penting dalam kaitan dengan penyiangan, penanaman, dan kegiatan lain yang perlu dilakukan dalam

budidaya sayuran. Panjang guludan tergantung dari ukuran lahan pertanian, jumlah jenis yang diusahakan, dan urutan penanaman yang digunakan. Lebar antara guludan bervariasi menurut tipe tanaman yang diusahakan.

Jika dilakukan pada lahan yang relatif luas, pengolahan tanah konvensional menggunakan traktor dianjurkan dengan peralatan mesin untuk membuat guludan dengan lebar yang cocok. Penyiapan guludan dengan mesin tipe kecil cocok untuk usaha tani kecil. Kedalaman olah maksimal yang dapat dicapai dengan mesin itu sekitar 15-20 cm. Pada umumnya, dianjuran tanah yang terolah halus untuk bertanam sayuran. Tetapi pengolahan tanah yang berlebihan harus dihindari karena akan menghancurkan agregat tanah dan meningkatkan kerentanan erosi (Williams et al. ,1993).

Penanaman cabai merah bisa dibedengkan atau guludan (Sastrahidayat dan Soemarno, 1991). Menurut Nazaruddin (1995), cabai merah bisa ditanam dengan baris tunggal (single row) dengan guludan atau sistem beberapa baris bedengan. Sistem baris tunggal banyak dipakai petani pada dataran tinggi karena cocok dengan tanah yang bertekstur ringan atau sedang. Sistem beberapa baris pada bedengan lebih umum digunakan petani dataran rendah karena tanahnya bertekstur liat hingga berat.

Tanaman tomat memerlukan tanah yang gembur, berpasir, subur, dan banyak mengandung humus (Nurtika dan Abidin, 1997). Cara bertanam tomat ada dua macam, yaitu sistem bedengan dengan dua baris tanaman dan sistem guludan dengan satu baris tanaman. Supriyadi dan Kusumo (1983) dalam Nurtika dan Abidin (1997) menyatakan bahwa teknik bertanam dengan menggunakan guludan adalah cara terbaik untuk bertanam tomat di musim penghujan. Lebar guludan dibuat sekitar 60 cm dengan panjang disesuaikan dengan panjang lahan yang dikehendaki sedangkan tinggi guludan sekitar 20 cm (Nurtika dan Abidin, 1997).

Tanaman waluh (labu) memerlukan cukup banyak ruang dalam pertumbuhannya. Untuk budidaya di atas tanah, Williams et al. (1993) mengatakan harus dibuat guludan-guludan berjarak kira-kira dua meter dan diusahakan sepanjang guludan disebar langsung dengan jarak tanam sekitar 60cm.

2.2 Alat Dan Mesin Pertanian Untuk Pengolahan Tanah

Pengolahan tanah adalah semua pekerjaan pendahuluan sebelum tanam untuk membuat tanah dalam keadaan sebaik-baiknya guna pertumbuhan perakaran sampai dengan keadaan siap ditanami (Djojosoewardhono dan Sardjono, 1986 dalam Mundojo, 1989). Kepner et al. (1972) dalam Daywin et al. (1993) menyatakan tujuan pengolahan tanah adalah sebagai berikut :

1.Menciptakan struktur tanah yang dibutuhkan untuk persemaian atau tempat tumbuh benih. Tanah yang padat diolah sampai gembur sehingga mempercepat infiltrasi air, berkemampuan baik menahan curah hujan, memperbaiki aerasi dan memudahkan perkembangan akar.

2.Peningkatan kecepatan infiltrasi akan menurunkan run off dan mengurangi bahaya erosi.

3.Menghambat atau mematikan tumbuhan pengganggu.

4.Membenamkan tumbuh-tumbuhan atau sampah-sampah yang ada di atas tanah ke dalam tanah, sehingga menambah kesuburan tanah.

5.Membunuh serangga, larva, atau telur-telur serangga melalui perubahan tempat tinggal dan terik matahari.

Menurut Koga (1988), traktor yang biasa digunakan di lahan pertanian yaitu traktor roda empat dan traktor tangan (traktor roda dua). Klasifikasi traktor biasanya didasarkan pada tujuan penggunaannya. Penggunaan traktor di lahan biasanya disesuaikan dengan luas lahan, jenis tanaman, dan jenis lahan. Daya traktor yang digunakan biasanya berkisar antara 12 sampai 80 hp.

2.2.1 Traktor Roda Dua

Traktor roda dua mempunyai banyak nama, seperti traktor berporos tunggal, traktor tangan, traktor kebun, traktor jalan, traktor pejalan kaki, dsb. Traktor roda dua merupakan sumber tenaga tarik mekanis yang dikendalikan dengan tangan. Walaupun produktivitas kerja traktor roda dua lebih rendah dari pada traktor roda empat, tetapi masih lebih tinggi dibanding produktivitas tenaga ternak, dan petani dapat menikmati kecepatan dan ketepatan waktu dalam menyelesaikan pekerjaan-pekerjaan pertanian dan menggunakan sumber tenaga motor diesel silinder tunggal

horisontal dengan kisaran tenaga antara 5 kW hingga 12 kW (Liljedahl et al., 1989).

Traktor dua roda, seperti terlihat pada Gambar 1, terdiri dari komponen – komponen sebagai berikut : 1) motor, 2) dudukan motor dengan titik gandeng depan, 3) gear box termasuk kopling utama dan titik gandeng belakang, 4) kemudi dengan beberapa tuas kontrol, dan 5) roda.

Gambar 1. Bagian – bagian traktor dua roda (Sakai et al., 1998) Motor sebagai tenaga penggerak traktor dapat berupa motor bensin atau motor diesel. Traktor yang menggunakan motor bakar bensin relatif lebih ringan dibandingkan traktor dengan menggunakan motor diesel. Bentuk motor bensin dan motor Diesel dapat dilihat pada Gambar 2. Mekanisme penyaluran tenaga terdiri dari kopling utama pada poros masukan, mekanisme poros PTO, mekanisme perpindahan gigi, dan rem parkir.

Motor Bensin Motor Diesel

Gambar 2. Motor bensin dan motor diesel untuk traktor dua roda (http://www.whnet.com)

Traktor roda dua mempunyai mekanisme penggandengan di bagian belakang traktor dan kadang-kadang ada tambahan titik gandeng di depan traktor. Kedua titik gandeng tersebut biasanya mempunyai dimensi yang sama. Dimensi dan spesifikasi dari titik gandeng dan pin gandeng mungkin dibuat menurut standar dari masing-masing negara produsen (Sakai et al. , 1998).

2.2.2 Alat Pengolahan Tanah Pertama

Alat pengolahan tanah pertama adalah alat-alat yang pertama kali digunakan untuk pengolahan tanah suatu lahan pertanian, yaitu untuk memotong, memecah, dan membalik tanah. Alat-alat yang biasa digunakan untuk pengolahan tanah pertama adalah a) bajak singkal (mouldboard plow), b) bajak piring (disc plow), c) bajak chisel (chisel plow), d) bajak subsoil (subsoiler), dan e) bajak raksasa (giant plow).

Bajak singkal merupakan implemen pengolah tanah yang paling banyak digunakan dan mempunyai sejarah yang panjang. Menurut Daywin et al. (1993), bajak singkal dapat digunakan untuk bermacam-macam jenis tanah dan sangat baik untuk membalik tanah. Kedalaman olah bajak singkal berkisar antara 15.2-91.4 cm (Smith dan Wilkes, 1990) dengan lebar pembajakan antara 18-46 tergantung daya traktor dan tahanan tanah (Koga, 1988).

Bajak singkal mempunyai bagian-bagian utama, yaitu 1) pisau (share) untuk memotong, 2) singkal (moulboard) untuk membalik tanah dan membuat furrow, dan 3) penahan samping (landside) untuk menahan gaya dorong dari singkal ketika membalik tanah. Ketiga bagian utama tersebut diikat pada bagian yang disebut frog dan dihubungkan dengan rangka (frame) melalui batang penarik (beam), seperti terlihat pada Gambar 3. Bagian pisau memotong tanah, kemudian meneruskannya ke bagian singkal.

Gambar 3. Konstruksi bajak singkal (Srivastava et al., 1994) Kemudian singkal mengangkat, membalikkan dan memecah tanah. Penghancuran bongkahan tanah terjadi pada saat tanah terangkat pada bidang miring singkal di mana terjadi geseran seperti terlihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Pembentukkan bidang – bidang geser yang terjadi pada tanah (Kepner et al., 1972)

Pada saat ini telah dikembangkan bajak singkal reversible (bajak singkal bolak – balik) yang didesain untuk membalik tanah baik ke arah kanan maupun ke arah kiri, seperti terlihat pada Gambar 5. Davies et al (1993) mengatakan keuntungan dari bajak singkal reversible adalah tanah hasil pembajakan relatif lebih rata karena arah pembalikkan tanah dapat dibuat satu arah. Namun bajak singkal tipe ini dapat mengurangi laju kerja pembajakan karena karena operator harus selalu merubah arah pembalikkan tanah setiap kali ganti lintasan. Tuas pembalik arah (turn wrest-lever) bajak Jepang ini terletak di belakang batang kendali bajak untuk membalikkan arah pembalikkan potongan tanah. Kegunaanya adalah memutar pisau dan singkal bajak mengitari poros longitudinal, ke arah kiri atau kanan (Sakai et al, 1998).

Gambar 5. Traktor dua roda dengan perlengkapan bajak singkal reversible (Koga, 1988)

2.2.3 Alat Pengolahan Tanah Kedua

Menurut Smith dan Wilkes (1990), istilah pengolahan tanah kedua berarti pengadukan tanah sampai kedalaman yang komparatif tidak terlalu dalam. Alat – alat yang digunakan untuk pengolahan tanah sekunder adalah garu, penggembur, pemulsa, dan pemberaan. Salah satu jenis garu yang sering digunakan adalah garu rotari.

Garu rotari merupakan garu yang berupa pisau – pisau yang dipasang pada suatu poros yang berputar karena digerakkan oleh suatu motor (Daywin et al,1993). Kedalaman garu rotari berkisar antara 10 – 25 cm dan mempunyai kelebihan untuk membajak dan menggaru pada waktu yang bersamaan (Koga, 1988).

Rotari merupakan mesin yang efisien karena dapat melakukan pengolahan tanah, pemecahan tanah dan perataan tanah dalam satu proses. Sumber tenaga putar rotari didapatkan dari putaran power take off (PTO) traktor dua roda seperti Gambar 6 (Koga, 1988).

Kegunaan dari penggunaan rotari adalah :

a. Pengolahan tanah dan penghancuran bongkahan dilakukan berurutan. b. Tanah tidak berpindah, bila menggunakan rotari.

c. Pencampuran pupuk bisa lebih seragam dengan tanah. d. Biaya pengolahan menjadi lebih murah.

Gambar 6. Traktor dua roda dengan perlengkapan pengolah tanah rotari (Koga, 1988)

2.2.4 Alat Pembuat Guludan

Smith dan Wilkes (1990) mengatakan bahwa alat pembuat guludan pada prinsipnya adalah alat perata tanah dan pencetak yang dapat membentuk permukaan tanah dengan tanah yang rata. Sementara itu, menurut Wilkes dan Habgood (1968) yang dikutip oleh Smith dan Wilkes (1990), prinsip kerja alat pembuat guludan adalah mengumpulkan tanah dari tempat – tempat yang tinggi sepanjang sisi samping dan sisi guludan atas yang dibuat. Tanah yang terkumpul kemudian diletakkan di bagian – bagian rendah sepanjang alur sehingga akan terbentuk guludan dengan profil yang seragam di seluruh lapangan. Alat pembuat guludan biasa disebut dengan furrower atau ridger yang dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Furrower untuk membuat guludan (http://www. getearthquake.com)

Menurut Boers (2003) fungsi dari furrower adalah membuat alur, menutup benih, dan membuat alur untuk irigasi. Furrower digunakan

terutama di daerah tropis dan subtropis karena banyak tanaman pangan yang tumbuh di daerah tersebut seperti kapas, jagung, sorgum, kentang, tebu, sayuran dan lain –lain yang dibudidayakan dalam suatu alur baris tanaman. Kelebihan dari furrower, yaitu dapat digunakan untuk satu atau lebih dari satu alur baris, dapat menggunakan hewan maupun traktor sebagai tenaga penarik, dapat dikombinasikan dengan implemen lain, dan dapat digunakan sebagai alat penyiang.

Adapun bagian – bagian dari furrower beserta fungsinya, yaitu:

a. Mata bajak yang berfungsi sebagai ujung tombak dari bajak yang memulai menembus tanah.

b. Pisau bajak yang berfungsi untuk membelah dan memotong tanah. c. Singkal majemuk yang berfungsi untuk mengangkat dan membalik

tanah ke kanan dan ke kiri.

d. Rangka batang penarik yang berfungsi sebagai tempat menempelnya bajak dan berhubungan dengan kerangka utama.

2.3 Sifat Fisik dan Mekanik Tanah

2.3.1 Kadar Air

Air terdapat di dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keaadan drainase yang kurang baik (Hardjowigeno, 1987). Menurut Das (1993), kadar air tanah didefinisikan sebagai perbandingan antara berat cair dan berat butiran padat dari volume tanah yang diteliti.

2.3.2 Kerapatan Isi (Bulk Density)

Menurut Hardjowigeno (1987), kerapatan isi merupakan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori – pori tanah. Kerapatan isi merupakan petunjuk kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka kerapatan isi semakin tinggi yang berarti semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar tanaman.

Menurut Fitzpatrick (1986), tanah berpasir mempunyai kerapatan isi lebih kecil dibandingkan tanah liat meskipun kerapatan partikel kedua

tanah tersebut sama. Menurut Islami dan Utomo (1995), kerapatan isi tanah pertanian bervariasi dari 1 g/cm 3 - 1.6 g/cm 3. Beberapa jenis tanah mempunyai kerapatan isi kurang dari 0.85 g/cm 3 (Hardjowigeno, 1987).

2.3.3 Tekstur Tanah

Tekstur tanah, menurut Hardjowigeno (1987) merupakan kasar halusnya tanah berdasarkan perbandingan banyaknya butir – butir pasir, debu, dan liat. Menurut Hardiyatmo (1992), tekstur tanah adalah perbandingan relatif antara butir primer pasir, debu, dan tanah liat. Tekstur tanah dipengaruhi oleh ukuran tiap – tiap butir yang ada di dalam tanah (Das, 1993).

Tekstur tanah, menurut Ashari (1995), menentukan daya ikat air (water holding capacity) dan kecepatan infiltrasinya. Pasir yang mempunyai ukuran partikel terbesar di antara partikel tanah yang lain dapat meneruskan infiltrasi air dengan cepat sehingga sekalipun terjadi hujan lebat tidak mengalami limpasan permukaan. Oleh karena itu, tanah pasir tidak dapat mengikat air dengan baik.

2.3.4 Struktur Tanah

Menurut Hardjowigeno (1987), 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, menurut Das (1993), diantaranya adalah bentuk, ukuran dan komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi air tanah.

Williams et al. (1993) menyatakan bahwa untuk memperoleh hasil budidaya tanaman yang tinggi, tanah harus berstruktur baik. Sedangkan menurut Hardjowigeno (1987), tanah dengan struktur baik (granuler atau remah) mempunyai tata udara yang baik, unsur –unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah. Struktur tanah yang baik adalah yang bentuknya membulat sehingga tidak saling bersinggungan dengan rapat dan pori – pori tanah banyak terbentuk.

Struktur tanah menentukan penyusunan partikel tanah menjadi agregrat. Struktur tanah sangat penting dalam lahan pertanian karena menentukan aerasi tanah, pergerakan air tanah, serta penetrasi akar tanaman.

2.3.5 Tahanan Penetrasi

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 ini diukur dengan menggunakan penetrometer dengan parameter cone index.

Cone index (indeks kerucut) adalah 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. Nilai cone index dipengaruhi oleh kerapatan isi, kadar air, dan jenis tanah. Menurut Davis et al. (1993), tahanan penetrasi tanah sangat tergantung pada kadar air tanah dan biasanya digunakan sebagai pembanding antara tempat – tempat yang berada pada areal lahan yang sama pada hari yang sama.

Nilai cone index (indeks kerucut) diukur pada kedalaman 5 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm, 25 cm, dan 30 cm dengan penetrometer. Persamaan yang digunakan untuk mencari indeks kerucut adalah :

Ci = π

... (1)

dimana : Ci = cone index (indeks kerucut) (kg/cm2) F = gaya tekan penetrometer (kg)

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Pembuatan Alat

3.1.1 Waktu dan Tempat

Pembuatan alat dilaksanakan dari bulan Maret 2009 – Mei 2009, bertempat di bengkel Laboratorium Alat dan Mesin Budidaya Pertanian, Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

3.1.2 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Las listrik 2. Bor tangan 3. Gerinda tangan 4. Gerinda potong 5. Mesin bubut 6. Gergaji besi 7. Jangka sorong 8. Meteran

9. Peralatan perbengkelan lainnya

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Besi pelat 2. Besi siku 3. Besi silinder 4. Besi persegi 5. Baut dan mur

3.1.3 Tahapan Pembuatan

Kegiatan pembuatan alat ini, meliputi kegiatan pengumpulan data dan informasi hasil dari penelitian pendahuluan, identifikasi masalah, survei bahan dan informasi desain, merancang konstruksi alat, pengukuran bahan, pembuatan komponen furrower, pemasangan komponen dan pengecatan.

Tabel 4. Bagian-bagian furrower dan bahan yang digunakan

No. Bagian Bahan

1. Pisau Besi pelat 3 mm

2. Sayap furrower Besi pelat 2 mm 3. Tangkai furrower Besi pelat 10 mm

4. Landside Besi siku 3 x 3 cm

5. Batang tarik Besi persegi 2 x 3 cm 6. Siku penguat Besi siku 3 x 3 cm 7. Besi penjepit Besi pelat 10 mm 8. Baut pengencang Baut M 12

9. Batang penghubung Besi persegi 2 x 3 cm 10. Pelat samping Besi pelat 10 mm 11. Batang pengunci Besi pelat 10 mm 12. Batang penahan Besi pelat 10 mm

13. Pin penahan Besi silinder pejal d 15 cm 14. Baut pengencang Baut M 12

15. Besi penggandeng Besi pelat 5 mm 16. Titik gandeng Besi silinder d 18 mm 17. Baut pengunci Baut M 12

3.2 Pengujian Alat

3.2.1 Waktu dan Tempat

Pengujian alat dilaksanakan pada bulan Juni 2009, bertempat di lahan percobaan Laboratorium Alat dan Mesin Budidaya Pertanian, Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

3.2.2 Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Traktor Yanmar Bromo DX

Traktor Yanmar Bromo DX yang digunakan mempunyai spesifikasi seperti yang terlihat pada Tabel 5. Traktor ini digunakan untuk pengolahan tanah pertama menggunakan bajak singkal. Bentuk traktor Yanmar Bromo DX dapat dilihat pada Gambar 8.

Tabel 5. Spesifikasi Bromo DX

Merk Yanmar

Model Bromo DX

Dimensi dengan roda karet Panjang : 2716 mm Lebar : 840 mm Tinggi : 1065 mm Berat dengan motor penggerak 251 kg

Motor penggerak Model : TF 85 MLY-di Volume Silinder : 493 cc

Tenaga maksimum : 8.5 hp/2200 rpm Jenis : Motor diesel 4 langkah Sistem pendinginan : Air dengan radiator Berat kosong : 89 kg

Transmisi Roda gigi penuh (full gear)

Maju 4, mundur 2

Kapasitas tangki Bahan bakar : 10.5 liter Minyak pelumas : 2.2 liter

Perlengkapan standar Roda besi, bajak tunggal, glebek, garu

Perlengkapan pilihan Bajak piring “Disc Plow”, dudukan singkal samping “Side Hitch” dan gerobak “Trailer”.

2. Traktor Yanmar YZC-L

Traktor Yanmar YZC-L yang digunakan mempunyai spesifikasi seperti yang terlihat pada Tabel 6. Traktor ini digunakan untuk pengolahan tanah kedua menggunakan rotari. Bentuk traktor Yanmar YZC-L dapat dilihat pada Gambar 9.

Tabel 6. Spesifikasi Yanmar YZC-L

Merk Yanmar

Model YZC-L

Dimensi dengan roda karet Panjang : 2414 mm Lebar : 800 mm Tinggi : 1160 mm Berat dengan motor penggerak 352 kg

Motor penggerak Model : TF 105 ML-di Volume Silinder : 583 cc

Tenaga maksimum : 10.5 hp/2400 rpm Jenis : Motor diesel 4 langkah Sistem pendinginan : Air dengan radiator Berat kosong : 102.1 kg

Transmisi Roda gigi dan rantai

Maju 3, mundur 1

Kapasitas tangki Bahan bakar : 11 liter Minyak pelumas : 2.8 liter Bagian pengolah tanah rotari Sistem : penggerak tengah

Lebar kerja : 660 mm

Jumlah garpu bajak : 18 buah Kedalaman kerja : 180 mm

Kapasitas kerja : 700-1200 m2/jam Perlengkapan standar Tangki peluncur, tonggak tumpuan Perlengkapan pilihan Roda besi , bajak tunggal, gelebek, garu.

Gambar 9. Traktor Yanmar YZC-L 3. Traktor Yanmar Cultivator Te 550 n

Traktor Yanmar Cultivator Te 550 n yang digunakan mempunyai spesifikasi seperti yang terlihat pada Tabel 7. Traktor ini digunakan untuk membuat guludan menggunakan furrower. Bentuk traktor Yanmar Cultivator Te 550 n dapat dilihat pada Gambar 10.

Tabel 7. Spesifikasi Traktor Cultivator Te 550 n

Merk Yanmar

Model Te 550 n

Dimensi dengan roda karet Panjang : 1472 mm Lebar : 495 mm Tinggi : 1003 mm Berat kosong (berat rangka

dengan roda karet)

61 kg

Motor penggerak Model : Robin EY 208 Volume Silinder : 183 cc

Tenaga maksimum : 5 hp/2000 rpm Tenaga rata-rata : 3.5 hp/1800 rpm Sistem pendinginan : Udara

Berat kosong : 16 kg

Ukuran tali sabuk : COGGED V-BELT REC H-P IISB35

Kecepatan jalan (Roda Karet) Maju : ke 1 = 2.37 km/jam ke 2 = 3.89 km/jam ke 3 = 5.69 km/jam ke 4 = 9.32 km/jam Mundur : ke 1 = 2.5 km/jam Ke 2 = 4.1 km/jam

Stang kemudi Penyetelan 3 posisi

Roda karet 4-8

Perlengkapan kerja Axie rotary, Hexagon rotor, Rear rotary, dan Ridger

Gambar 10. Traktor Yanmar Te 550 n

Alat ukur yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

1. Alat ukur untuk pengukuran kondisi tanah dan hasil pengolahan tanah :

a) Penetrometer tipe SR-2

b) Ring sample dan perlengkapan pengambilan contoh tanah c) Pisau pemotong tanah

e) Oven pengering tanah f) Satu set reliefmeter g) Satu set ayakan tanah h) Patok – patok kayu

2. Alat ukur yang digunakan untuk pengukuran kapasitas lapangan meliputi :

a) Meteran (50 cm dan 50 m) b) Stopwatch

c) Tachometer

3.2.3 Metode Pengujian

Metode pengujian furrower untuk guludan yang digunakan adalah metode B-G-F (Bajak singkal – Garu rotari – Furrower) karena dari hasil penelitian pendahuluan metode ini merupakan metode yang terbaik (Susanto,2003). Pengujian dilakukan pada tiga petak lahan yang mempunyai ukuran yang sama yaitu 8 m × 12 m. Pada metode B-G-F diawali dengan pengolahan tanah menggunakan traktor Yanamar Bromo DX dengan implemen bajak singkal untuk pengolahan tanah primer. Pengolahan tanah primer dilakukan dengan pembajakan dalam satu petak lahan percobaan secara menyeluruh dengan pola pembajakan throw out tilling. Pengolahan dengan bajak singkal dilakukan untuk memotong tanah, membalikkan dan memecah tanah.

Setelah tanah dibajak dilakukan penggaruan menggunakan traktor Yanmar YZC-L dengan implemen garu rotari. Penggaruan berfungsi untuk memecahkan dan meratakan tanah. Penggaruan dilakukan pada lahan percobaan secara menyeluruh dengan pola throw out tilling.

Kemudian setelah tanah selesai di rotari dibuat guludan dengan

furrower. Pembuatan guludan dengan furrower dilakukan

menggunakan traktor Yanmar Cultivator Te 550n dan pola yang digunakan untuk membuat guludan adalah continuous tilling. Skema pola pembuatan guludan dengan metode B-G-F dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. S

3.3 Pengukuran

Parameter-pa ukuran guludan, kapasitas lapang pengolahan tana Pengukuran kondi mengetahui apaka diharapkan untuk budi

3.3.1. Kondisi tan

Parameter-pa kadar air, kerapa Pengukuran kada contoh tanah me kedalaman 0-10

11. Skema pola pembuatan guludan dengan metode

parameter yang diukur pada penelitian ini ada n, kondisi tanah sebelum dan setelah pengola ngan pengolahan tanah. Pengukuran kondisi nah dilakukan untuk mengetahui kondisi a kondisi tanah setelah pengolahan tanah be

akah tanah hasil pengolahan tanah sudah sesu uk budidaya sayuran.

i tanah sebelum pengujian

parameter yang diukur sebelum pengolaha rapatan isi (bulk density), dan tahanan pe

dar air dan kerapatan isi tanah dilakukan den enggunakan ring sample pada dua tingkat k 10 cm dan 10-20 cm. Pengukuran penetrasi

ode B-G-F

adalah bentuk dan olahan tanah, dan kondisi tanah sebelum awal percobaan. bertujuan untuk suai dengan yang

han tanah adalah n penetrasi tanah. dengan mengambil kedalaman, yaitu i tanah dilakukan

dengan mengguna yaitu 0-5 cm, 5 Pengukuran kada Pengukuran taha acak. Pengukuran pada Gambar 12.

Gambar 12. Titi dan pe Kadar air tanah d

keterangan :

Kerapatan isi tana 1990) :

keterangan :

unakan penetrometer tipe SR-2 pada enam , 5-10 cm, 10-15 cm, 15-20 cm, 20-25 cm,

dar air dan kerapatan isi dilakukan pada lima ti tahanan penetrasi tanah dilakukan pada sembi ukuran kadar air, kerapatan isi, dan tahanan penetr

12.

itik-titik pengukuran kadar air dan kerapatan is dan pengukuran tahanan penetrasi (gambar kana

h dapat dihitung dengan rumus (Sapei et al., 1990) ………

n : KA = kadar air basis kering ( % ) mtb = massa tanah basah dalam ring sam mtk = massa tanah kering ( g )

anah ( bulk density ) dapat dihitung dengan rum ………..………

ρ

d = kerapatan isi tanah ( g/cm3 )

Vt = volume tanah dalam ring sample ( c

tipe kedalaman, , dan 25-30 cm. titik secara acak . bilan titik secara netrasi dapat dilihat

n isi (gambar kiri) nan)

1990) :

………..…….(2)

mple ( g )

umus (Sapei et al., …..………….(3)

Tahanan penetras

keterangan : T

3.3.2. Kondisi tan

Parameter-pa air, kerapatan isi tanah oleh pisau Pengukuran kada mengambil data pa

Pengukuran contoh tanah me kedalaman 0-10 setelah pengujian 15 cm, 15-20 cm isi, dan tahanan Gambar 13.

Gambar 13. T

rasi tanah dihitung dengan rumus ( Islami dan U ………..……… n : Tp = tahanan penetrasi (kPa)

Fp = beban penetrasi terukur pada penet mp = massa penetrometer (kg)

Ak = luas penampang kerucut ( 2 cm2 )

i tanah setelah pengujian

parameter yang diukur setelah pengolahan tana isi (bulk density), tahanan penetrasi tanah, spa au rotari, distribusi agregat, dan kedalaman l dar air, kerapatan isi, dan tahanan penetrasi di a pada sembilan titik pengukuran yang terletak p n kadar air dan kerapatan isi dilakukan den

enggunakan ring sample pada dua tingkat k 10 cm dan 10-20 cm. Pengukuran tahanan ian dilakukan pada enam tingkat kedalaman, y m, 20-25 cm, dan 25-30 cm. Pengukuran kada n penetrasi setelah pengujian dilakukan sepe

13. Titik- titik pengukuran kadar air, kerapatan isi, da penetrasi tanah setelah pengujian

n Utomo, 1995) : ……….(4)

netrometer (kgf)

anah adalah kadar spasi pemotongan n lapisan gembur. dilakukan dengan ak pada guludan. dengan mengambil

kedalaman, yaitu n penetrasi tanah n, yaitu 0-5 cm,

10-adar air, kerapatan perti terlihat pada

Spasi pemot putar rotari. menghitung rasio puli yang dihubung kecepatan puli te menggunakan tac dihitung dengan r

keterangan :

Pengukuran contoh tanah pa kedalaman 20 cm pada tiap-tiap la dengan menggun udarakan, tanah-bawah adalah buka tempat tanah hasi

Tanah yang be beratnya. Selanj diameter) untuk (Kuipers dan Kow

keterangan : a = persentas b = persentas

otongan tanah oleh pisau rotari dipengaruhi Pengukuran kecepatan putar rotari dila sio antara kecepatan putar poros rotari dengan hubungkan ke gear box pada traktor roda dua

tersebut dan kecepatan putar engine traktor di tachometer. Spasi pemotongan tanah oleh pi n rumus (Sakai et al., 1998) :

...( p = spasi pengolahan (cm)

v = kecepatan maju alat (m/detik) ω = kecepatan putaran poros rotari (rpm jp = jumlah pisau dalam satu bidang rot n distribusi agregat tanah dilakukan dengan c pada guludan dengan alat pengambil contoh

cm. Tanah di dalam kotak pengambil contoh lapisan 0-4 cm, 4-8 cm, 8-12 cm, 12-16 cm ggunakan sekop. Setelah tanah pada tiap l -tanah tersebut diayak dengan susunan ayak bukaan 38,1 mm, 19,1 mm, 9,25 mm, 4,76 h hasil ayakan.

g berada di tiap-tiap ayakan ditimbang dan dihi njutnya dihitung diameter rata-rata (mwD, uk tiap lapisan kedalaman dengan rumus

owenhopn. 1983):

ntase berat tanah pada ayakan 38,1 mm ntase berat tanah pada ayakan 19,1 mm

uhi oleh kecepatan dilakukan dengan n kecepatan putar dua. Pengukuran dilakukan dengan pisau rotari dapat

...(5)

rpm) rotasi

n cara mengambil ontoh tanah sampai ontoh tanah diambil m, dan 16-20 cm lapisan dikering akan dari atas ke 4,76 mm, 2 mm dan dihitung persentase , mean weighed us sebagai berikut

c = persentas d = persentas e = persentas f = persentas Pengukuran yang dipasang pa pengolahan tanah permukaan tanah. selisih antara rat tanah bagian atas Pengukuran bagian bawah di dengan cara dik gembur dilakuka pada Gambar 14. pada Gambar 15.

Gambar 14. T

ntase berat tanah pada ayakan 9,25 mm ntase berat tanah pada ayakan 4,76 mm ntase berat tanah pada ayakan 2,0 mm

ase berat tanah pada tempat tanah hasil ayakan an lapisan gembur dilakukan dengan mengguna

pada tanah yang akan diukur dengan arah t nah sampai bagian bawah papan reliefmeter ham nah. Kedalaman lapisan gembur ditentukan den

rata-rata ketinggian pin yang muncul di atas r tas dengan tanah bagian bawah.

n ketinggian pin yang muncul di atas reliefm h dilakukan setelah lapisan tanah gembur dia dikeruk menggunakan jari-jari tangan. Peng kukan pada dua titik pada masing-masing guludan

14. Skema pengukuran kedalaman lapisan gembur 15.

14. Titik-titik pengukuran kedalaman lapisan gem pengujian

kan

unakan reliefmeter h tegak lurus arah hampir menyentuh dengan menghitung s reliefmeter pada fmeter pada tanah diangkat/ dibuang ngukuran lapisan udan seperti terlihat mbur dapat dilihat

Gambar Pengukuran lebar bawah guluda lebar antar guluda mengukur lebar ba Pengukuran leba guludan yang t pemotongan pisa bentuk guludan d

Ga

bar 15. Skema pengukuran kedalaman lapisan g n bentuk guludan yang dihasilkan dilakukan de uludan (Lg), lebar atas guludan (La), tinggi gul udan (Ls). Pengukuran lebar bawah guludan (L

r bawah guludan yang terbentuk dari mata pisa bar antar guludan (Ls) yaitu dengan mengukur terbentuk dari pemotongan pisau furrowe pisau furrower dapat dilihat pada Gambar 16.

dapat dilihat pada Gambar 17.

Gambar 16. Skema pemotongan pisau furrowe

n gembur

n dengan mengukur guludan (Tg), dan n (Lg) yaitu dengan pisau bagian dalam. ukur lebar antara ower. Bentuk dari r 16. Pengukuran

Ga Keterangan :

Selain ukura juga dilakukan penggunaan ma diukur adalah ka lapangan, dan slip r

Gambar 17. Skema pengukuran bentuk guluda n : Tg = tinggi guludan (cm)

La = lebar atas guludan (cm) Lg = lebar bawah guludan (cm) Ls = lebar antar guludan (cm)

ukuran guludan dan kondisi tanah hasil pengolaha n pengukuran kapasitas lapangan pengolaha

asing-masing implemen. Parameter-parame kapasitas lapang efektif, kapasitas lapang te n slip roda traksi.

udan

olahan tanah, perlu ahan tanah pada eter yang akan g teoritis, efisiensi

IV. PENDEKATAN RANCANGAN

4.1. Rancang Bangun Furrower Pembuat Guludan

Rancang bangun furrower yang digunakan untuk Traktor Cultivator Te 550n dilakukan dengan merubah pisau dan sayap furrower. Pada furrower yang sudah ada, posisinya adalah saling membelakangi dan akan dirubah posisi pisau dan sayapnya menjadi berhadapan. Dengan menggunakan furrower yang sudah ada untuk membuat guludan diperlukan dua kali lintasan furrower. Sedangkan dengan furrower modifikasi untuk membuat guludan hanya diperlukan satu kali lintasan. Tujuan lain dari pembuatan pisau dan sayap furrower yang berhadapan yaitu agar memudahkan mendapatkan bentuk dan ukuran guludan yang sesuai. Perubahan pisau dan sayap yang dilakukan yaitu dengan menambah ketinggian sayap sehingga dapat membentuk guludan yang melengkung pada sisi tepi dan sisi atas guludan. Selain itu modifikasi juga dilakukan dengan membuat pengatur sudut depan. Pengatur sudut depan dirancang untuk mengatur sudut kemiringan antara mata pisau dengan permukaan tanah. Pengaturan sudut kemiringan yaitu dengan mengatur dua buah baut pada bagian atas dan bawah.

4.2. Rancangan Fungsional

Bagian-bagian dari furrower pembuat guludan yang dirancang dan dibuat terdiri dari pisau, sayap furrower, tangkai furrower, landside, batang tarik, siku penguat, besi penjepit, batang penghubung, pengatur sudut depan, dan besi penggandeng.

Bagian-bagian furrower tersebut mempunyai fungsi sebagai berikut :

4.2.1. Pisau

Pisau berfungsi untuk memotong permukaan tanah dan mengarahkannya menuju ke bagian sayap furrower. Pisau merupakan bagian dari furrower yang pertama kali melakukan kontak langsung terhadap tanah.

4.2.2. Sayap Furrower

Sayap furrower berfungsi untuk mengangkat dan membalikan tanah serta membentuknya menjadi sebuah guludan. Bentuk sayap disesuaikan agar

mendapatkan bentuk yang diinginkan yaitu melengkung pada sisi tepi dan atas dari guludan.

4.2.3. Tangkai furrower

Tangkai furrower berfungsi sebagai tempat menempelnya mata pisau, sayap furrower dan landside. Tangkai furrower juga menjadi penghubung antara bagian pisau atau sayap furrower dengan bagian batang tarik.

4.2.4. Landside

Landside berfungsi untuk menahan gaya tekan tanah dari arah samping sehingga furrower dapat lebih stabil pada saat maju.

4.2.5. Batang Tarik

Batang tarik berfungsi sebagai tempat kedudukan tangkai furrower.

4.2.6. Siku Penguat

Siku penguat berfungsi untuk memperkuat hubungan antara batang tarik dengan batang penghubung.

4.2.7. Besi Penjepit

Besi penjepit berfungsi untuk mengunci posisi tangkai furrower terhadap batang tarik sehingga ketinggian dan jarak antar tangkai furrower tidak berubah. Besi penjepit dirancang agar jarak antar pisau dan ketinggian pisau dapat diatur sesuai kebutuhan.

4.2.8. Pengatur Sudut Depan

Pengatur sudut depan berfungsi mengatur sudut kemiringan antara mata pisau dengan permukaan tanah.

4.2.9. Besi Penggandeng

Besi penggandeng berfungsi untuk menggandengkan furrower dengan traktor.

4.3. Rancangan Stru 4.3.1. Analisis T

Analisis menjadi tiga dan tangkai f

4.3.1.1. Pisau

Rancang dan ukuran g pada peneliti

Gambar 18.

Bentuk guludan (Lg) guludan (L mendapatkan diatur posisi untuk masing didapatkan de miring mata pi

Tinggi furrower pada bentuk lengkun untuk menda penempaan guludan yang

ruktural Teknik

is teknik pada rancangan furrower pembuat ga bagian. Bagian-bagian tersebut terdiri dari :

furrower, 2.) pengunci, 3.) batang tarik.

sau, Sayap dan Tangkai Furrower

ngan pisau dan sayap furrower disesuaikan n guludan yang diinginkan. Ukuran guludan ya litian ini adalah seperti terlihat pada Gambar 18.

bar 18. Bentuk dan ukuran guludan yang diinginka

uk dan ukuran guludan yang diinginkan yaitu: g) = 40 cm, 2) lebar atas guludan (La) = 20 cm (Ls)= 20 cm, dan 4) tinggi guludan (Tg) = kan Lg = 40 cm dan Ls = 20 cm maka jarak ant

isinya sehingga berjarak 60 cm dengan leba ing-masing bilah sebesar 10 cm. Lebar potong n dengan mengatur sudut pada mata pisau deng

ta pisau 16 dan lebar potong 10 cm.

i guludan diperoleh dengan mengatur ke pada ketinggian 20 cm. Bentuk guludan yang di ngkung untuk bagian tepi dan bagian atas gul ndapatkan kelengkungan yang diinginkan maka

n sayap furrower berulang-ulang sampai di ng diinginkan.

buat guludan dibagi : 1.) pisau, sayap,

kan dengan bentuk yang akan dicapai 18.

inkan

u: 1) lebar bawah 20 cm, 3) lebar antar = 20 cm. Untuk k antara mata bajak bar potong bajak ong sebesar 10 cm dengan panjang sisi ketinggian sayap g diinginkan adalah uludan. Sehingga ka perlu dilakukan diperoleh bentuk

Analisis pada pendeka dua. Secara sepertiga be penelitian ini (pull) maksim

Pada fur furrower, sehi dengan masi kgf. Beban menimbulkan dialami tangk furrower me dengan mengg σa = keterangan : σa = Nilai

M = Mom

c = Titik t I = Iners

Gam

is untuk menentukan dimensi tangkai furrow ndekatan beban maksimum yang dapat ditarik ol ra teori, kemampuan tarik maksimum traktor berat traktor tersebut. Traktor tangan yang

ini memiliki bobot sekitar 78 kgf, sehingga ke ksimumnya adalah sekitar 26 kgf.

furrower pembuat guludan dipasang dua

sehingga kemampuan tarik maksimumnya diba asing-masing tangkai menarik beban maksim n tersebut akan ditahan oleh tangkai furrow kan momen lentur pada tangkai tersebut. Be ngkai furrower dapat dilihat pada Gambar 19.

enurut besarnya beban yang mengenainya da nggunakan rumus (Nash, 1957) :

...……...… lai kekuatan tarik bahan yang diperbolehkan (kg omen yang terjadi pada tangkai (kgf mm) tik tengah bahan (mm)

nersia bahan (mm4)

ambar 19. Beban tarik yang dialami tangkai fur

rower didasarkan k oleh traktor roda ktor tangan adalah g digunakan pada kemampuan tarik dua bilah tangkai dibagi menjadi dua ksimum sebesar 13 urrower dan akan Beban tarik yang Dimensi tangkai dapat ditentukan

...………(7) n (kgf/mm2)

Untuk membuat tangkai furrower, digunakan plat dengan ketebalan (b) = 10 mm dan panjang (L) = 185 mm. Kekuatan tarik bahan (baja karbon) yang diperbolehkan (σa) adalah sebesar 21 kg/mm2, dapat dilihat pada Lampiran 1. Sehingga lebar tangkai (h) dapat ditentukan dengan persamaan (Nash, 1957) :

σa = ………...………..….………(8)

=

...…………...………..………...(9)

Sehingga ;

h = ...………...……….…(10)

digunakan safety factor (sf) = 4, sehingga ;

h =

h = 16.6 mm

Selain mengalami beban dari arah depan (berlawanan dengan arah maju traktor), tangkai furrower juga mengalami beban dari samping yang diakibatkan oleh kontak antara tepi tanah yang diolah dengan bagian sayap furrower. Arah gaya yang mengenai furrower dapat dilihat pada Gambar 20.

Besarnya beban dari samping adalah sebesar sepertiga kali beban dari arah depan. Dengan asumsi beban dari arah depan 13 kgf, maka tebal tangkai rangka (h) minimum untuk dapat menahan beban samping, jika diasumsikan lebar tangkai (b) adalah 16.6 mm dapat ditentukan dengan perhitungan :

Gambar 20.

h =

h =

h = 7.4 mm

Dari kedua pe furrower adalah tangkai furrower mm dan lebar (h) ketersediaan di p telah memenuhi ba

4.3.1.2. Pengunc

Pengunci dibu Bagian atas dan persegi berukur tempat masukny dipasang baut pen

bar 20. Beban lentur yang terjadi pada tangkai fur

... (

m

dua perhitungan diatas, didapatkan nilai lebar m h 16.6 mm. Berdasarkan hasil perhitungan, da er digunakan bahan besi pelat dengan ukuran (h) = 36 mm, penggunaan lebar tangkai 36 m di pasaran. Sehingga dengan penggunaan lebar nuhi batas minimum menurut perhitungan.

nci

dibuat dari plat yang dipotong dan dirangkai me dan bawah pengunci merupakan plat yang di ukuran panjang (p) = 40 mm dan lebar (l) = uknya tangkai furrower. Pada bagian tengah pe

pengencang dengan ukuran diameter (D) = 12 m furrower

... (11)

minimum tangkai n, dalam pembuatan ukuran tebal (b) = 10 36 mm dikarenakan ar tangkai 36 mm

menjadi bentuk U. dilubangi bentuk = 11 mm sebagai pengunci tersebut 12 mm dan panjang

40 mm untuk mengunci posisi tangkai furrower pada batang tarik. Bentuk pengunci dapat dilihat pada Gambar 21.

Gambar 21. Bentuk rancangan pengunci

Pada saat furrower digunakan, tangkai furrower akan mengalami beban yang akan diakibatkan oleh gaya tahanan tanah. Beban maksimum yang akan diterima oleh setiap tangkai furrower diasumsikan sebesar 13 kgf. Karena adanya beban pada tangkai furrower, pengunci akan mengalami beban tarik dan beban lentur. Beban lentur yang terjadi pada pengunci dapat dilihat pada Gambar 22. Momen yang terjadi pada pengunci dapat dilihat pada Gambar 23. Beban tarik yang terjadi pada pengunci dapat dilihat pada Gambar 24. Beban tarik yang akan terjadi akan mengikuti persamaan berikut (Nash, 1957).

σb = ………...(12)

keterangan :

σb = nilai kekuatan geser bahan yang diperbolehkan (kgf / mm2) W = beban tarik yang dialami bahan (kgf)

Gam

G Keterangan : F1

F2 = h1 = h2 = ∑ Ma = 0 ...

F1 × h2 = F2 × h F2 = F1 × F2 = 13 × F2 = 89.1 k

ambar 22. Beban lentur yang terjadi pada pengu

Gambar 23. Momen yang terjadi pada pengunc F1 = 13 kgf (gaya pada tangkai)

2 = gaya pada pengunci h1 = 27 mm

h2 = 185 mm

...(

h1 ...(

2 = 89.1 kgf

gunci

unci

...(13) ...(14)

G Dengan ukur karbon) yang dipe dan faktor keama dapat dihitung de

τ =

τ =

τ =

d = d = d = d = 1.3 m

Jarak tepi luba persamaan (Nash, 1957

σ = σ = σ =

Gambar 24. Beban tarik yang terjadi pada pen ukuran plat, tebal (b) = 10 mm, nilai kekuatan g diperbolehkan (τ) = 21 kgf/mm2, dapat dilihat pa

manan (sf) = 6, maka jarak tepi lubang dari tepi dengan persamaan berikut (Nash, 1957).

...( ...(

= 1.3 mm

lubang dari tepi samping pelat (c) dapat dit sh, 1957) :

...( ...(

pengunci

n geser bahan (baja t pada Lampiran 1 tepi depan plat (d)

...(15) ...(16)

ditentukan dengan

...(17) ...(18)

c =

c =

c =

c = 0.6 mm

Dalam pembua samping pelat (d dengan batas mini

4.3.1.3. Batang T

Batang tarik dibuat dari besi pe mm, dan mempun pengukuran, dida rancangan batang

Dengan men σ = I =

m

mbuatan pengunci, jarak tepi lubang dari d dan c) adalah 12 mm dan 13 mm. Sehingg inimum dari hasil perhitungan.

g Tarik

ik merupakan bagian penyangga tangkai furrow i persegi berongga dengan ukuran dimensi adal

punyai ketebalan 2 mm dengan panjang 80 didapatkan nilai Dl = 30 mm, dan Bl = 20

ng tarik dapat dilihat pada Gambar 25.

Gambar 25. Bentuk rancangan batang tarik enggunakan persamaan (7), maka nilai inersia :

...(

= ...………...……

i tepi depan dan ngga sudah sesuai

urrower. Bagian ini dalah 30 mm x 20 80 cm. Dari hasil 20 mm. Bentuk

a :

...(19) …….…..….(20)

= _! =

= 1386.7 mm4

Untuk menentukan ukuran tebal batang tarik (t) dapat digunakan persamaan inersia pada penampang persegi berongga (Nash, 1957).

I = " #$ %$ &' #( %(

%$ ...(21)

I = " #$ %$ &' #( %(

%$ ...(22)

I = " #$ %$ &' ) #$'* %$'* +

%$ ...(23)

1386.7 = " &' ) '* '* +

1386.7 = ' ) '* '* +

249606 = (540000) – [ (20-t) × (30-t)3]

dengan menggunakan program Wolfram Mathematica 7.0 diperoleh nilai tebal batang tarik ( t ) adalah sebesar 3.8 mm.

Pada kondisi sebenarnya (hasil pengukuran), nilai tebal batang tarik ( t ) adalah 2 mm. Nilai ini lebih kecil dari nilai hasil perhitungan, sehingga secara teori batang tarik tidak akan mampu menahan beban. Untuk menambah kekuatannya, maka dipasang dua buah siku penguat. Siku penguat menghubungkan batang tarik dengan batang penghubung, sehingga dapat memperkuat batang tarik ketika menahan beban. Dengan penambahan siku penguat, diharapkan batang tarik dapat menahan momen lentur yang terjadi.

Akibat adanya beban pada ujung kanan dan kiri, pada batang tarik juga terjadi momen puntir. Momen puntir yang terjadi pada batang tarik dapat dilihat pada Gambar 26.

Gamba Besarnya mom berikut (Nash, 1957)

T = F x R = (13 x 9. = 24.8 Nm

Puntiran yan θ =

θ =

θ =

θ = 0.01 rad

θ = 0.5 o/m

karena panja terjadi ; θ =

diharapkan dapa furrower.

bar 26. Momen puntir yang terjadi pada batang momen puntir yang terjadi dapat ditentukan de h, 1957).

………

.8) x 0.195 Nm

ang terjadi adalah sebesar :

= 0.01 rad /m m

njang batang terpuntir adalah 80 mm, maka sudut

= 0.5 × 0.08 = 0.04o. Sehingga dengan sudut pat menahan beban puntir yang disebabka

ng tarik

dengan persamaan

……….(18)

sudut puntir yang udut puntir 0.04o bkan oleh tangkai

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. PEMBUATAN ALAT 5.1.1. Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah bertujuan mengetahui kebutuhan guludan yang sesuai untuk tanaman sayuran. Identifikasi masalah dilakukan pada tiga tempat budidaya sayuran yang mempergunakan guludan sebagai media tanamnya. Pengambilan data dan informasi yang diambil pada masing-masing tempat meliputi bentuk guludan, ukuran guludan, dan komoditi sayuran yang ditanam pada guludan tersebut. Berikut adalah tempat budidaya sayuran yang menggunakan guludan sebagai media tanamnya.

5.1.1.1. University Farm

University Farm merupakan tempat budidaya sayuran yang terdapat di dekat kampus IPB. Tempat budidaya sayuran ini menanam sayuran seperti daun bawang, selada dan ubi jalar. Sayuran yang ditanam disana kebanyakan menggunakan media tanam berupa bedengan yang berada di dalam greenhouse. Sistem budidaya sayuran dengan guludan hanya digunakan pada tanaman ubi jalar.

Berdasarkan hasil pengukuran guludan diperoleh data-data yaitu: 1. Lebar bawah guludan = 60 cm

2. Lebar atas guludan = 25 cm 3. Tinggi guludan = 30 cm 4. Lebar antar guludan = 30 cm 5. Jarak antar guludan = 90 cm

Sketsa bentuk dan ukuran guludan dapat dilihat pada Gambar 27. Bentuk dan ukuran guludan dapat dilihat pada Gambar 28.

Gambar

5.1.1.2. Per

Perke budidaya sayuran ini brokoli, c disana ke Sistem budi tanaman ubi

Pengol dilakukan dengan ca

Berda 1. Lebar b 2. Lebar a

bar 27. Sketsa bentuk dan ukuran guludan di Uni

Gambar 28. Guludan di University Farm

erkebunan Sayur Organis Pastor Agato

kebunan sayur organis Pastor Agato mer a sayuran yang terdapat di Cipanas Puncak. T n ini menanam sayuran seperti bunga kol, cabe

, caisim, sawi, selada dan ubi jalar. Sayuran kebanyakan menggunakan media tanam be

budidaya sayuran dengan guludan hanya di n ubi jalar.

ngolahan tanah dan pembuatan guludan kukan secara manual menggunakan cangkul. G

n cara membagi bedengan menjadi dua bagian. rdasarkan hasil pengukuran guludan diperoleh da

r bawah guludan = 40 cm r atas guludan = 25 cm

University Farm

rm

erupakan tempat k. Tempat budidaya abe hijau, wortel, ran yang ditanam berupa bedengan. digunakan pada n serta bedengan . Guludan dibuat h data-data yaitu:

3. Tinggi 4. Lebar a 5. Jarak ant Sketsa be Bentuk da

Gambar 29. S

Gambar 30. G

5.1.1.3. Bal

Balai yang terd menanam brokoli, c disana ke

nggi guludan = 30 cm r antar guludan = 60 cm k antar guludan = 20 cm

bentuk dan ukuran guludan dapat dilihat pa uk dan ukuran guludan dapat dilihat pada Gambar

. Sketsa bentuk dan ukuran guludan di Pastor A

. Guludan di perkebunan sayur organis Pastor

alai Penelitian Sayuran

lai penelitian sayuran merupakan tempat budi erdapat di ciater lembang. Tempat budida

m sayuran seperti bunga kol, cabe hijau, cabe , caisim, sawi, selada dan ubi jalar. Sayuran

kebanyakan menggunakan media tanam be

pada Gambar 29. ar 30.

or Agato

or Agato

budidaya sayuran daya sayuran ini be merah, wortel, ran yang ditanam berupa bedengan.

Sistem budi tanaman bun Pengol mengguna secara ma guludan di 1. Lebar b 2. Lebar a 3. Tinggi 4. Lebar a 5. Jarak ant Sketsa be Bentuk da

Gamba

budidaya sayuran dengan guludan hanya di n bunga kol, kacang buncis, dan jagung untuk pi ngolahan tanah pertama dan kedua dila unakan traktor. Pembuatan guludan serta bede anual menggunakan cangkul. Berdasarkan ha n diperoleh data-data yaitu:

r bawah guludan = 40 cm r atas guludan = 25 cm nggi guludan = 30 cm r antar guludan = 60 cm k antar guludan = 20 cm

bentuk dan ukuran guludan dapat dilihat pa uk dan ukuran guludan dapat dilihat pada Gambar

bar 31. Sketsa bentuk dan ukuran guludan di B

Gambar 32. Guludan di BALITSA

digunakan pada uk pinggirannya.

dilakukan dengan dengan dilakukan n hasil pengukuran

pada Gambar 31. bar 32.

5.1.2. Rancang Bangun Furrower

Furrower pembuat guludan dirancang khusus untuk Traktor Cultivator Yanmar Te 550n. Rancang bangun dilakukan dengan merubah posisi pisau dan sayap furrower. Pada furrower yang sudah ada posisinya saling membelakangi dan akan dirubah posisi pisau dan sayapnya menjadi berhadapan.

Sehingga dengan posisi pisau dan sayap furrower yang berhadapan dapat membuat guludan hanya dengan satu kali lintasan. Perbedaan bentuk pisau dan sayap furrower yang sudah ada dengan furrower modifikasi dapat dilihat pada Gambar 33 dan Gambar 34.

Gambar 33. Furrower yang sudah ada

Furrower modifikasi yang telah dirancang terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut.

5.1.2.1. Pisau

Pisau dibuat dari besi pelat dengan ketebalan 3 mm yang dipotong menyerupai jajaran genjang kemudian digerinda di sisi yang kontak langsung dengan tanah agar lebih tajam. Pisau tersebut berfungsi untuk memotong permukaan tanah dan mengarahkannya menuju ke bagian sayap. Bentuk pisau dapat dilihat pada Gambar 35.

Gambar 35. Pisau furrower bagian kanan (gambar kiri), pisau furrower bagian kiri (gambar kanan)

5.1.2.2. Sayap

Sayap dibuat dari besi pelat dengan ketebalan 2 mm yang dipotong menyerupai singkal. Pembuatan sayap ini dilakukan dengan cara dikempa hingga melengkung. Bentuk sayap sangat mempengaruhi pengangkatan dan pembalikan tanah pada saat membuat guludan, sehingga terbentuk guludan yang melengkung. Proses pengempaan dilakukan beberapa kali sehingga diperoleh sayap yang dapat membentuk guludan dengan baik. Bentuk sayap dapat dilihat pada Gambar 36.

Gambar 36. Sayap furrower bagian kanan (gambar kiri), singkal furrower bagian kiri (gambar kanan)

5.1.2.3. Lan

Lands Besi siku bentuk Lands gaya teka furrower. tangkai de Gambar 37

Gambar 3

5.1.2.4. Tan

Tangk cm dan le landside dan saya pengelasa dan sayap mengalam sayap den yang akan tarik. Bent

Landside

andside dibuat dari besi siku 3×3 cm dengan ku tersebut kemudian dipotong dan dibentuk

Landside yang diinginkan. Landside berfungsi kan tanah dari samping dan menjaga kedalam er. Landside kemudian akan disambungkan la

dengan pengelasan. Bentuk landside dapa r 37.

r 37. Landside furrower bagian kanan (gambar furrower bagian kiri (gambar kanan)

angkai

ngkai dibuat dari besi pelat 10 mm dengan ukur n lebar 3.6 cm. Tangkai berfungsi sebagai tem

dan dudukan pisau dan sayap. Landside dan yap disambung dengan bagian bawah t san. Tangkai juga berfungsi sebagai penghubung yap dengan batang tarik. Tangkai merupaka ami gaya yang cukup besar akibat kontak a

engan tanah. Kontak tersebut akan menghasilka an disalurkan menuju tangkai yang kemudian entuk tangkai dapat dilihat pada Gambar 38.

n panjang 30 cm. uk sesuai dengan si untuk menahan laman pengolahan n langsung dengan dapat dilihat pada

bar kiri), Landside

kuran panjang 34 empat melekatnya dan dudukan pisau tangkai dengan ghubung antara pisau kan bagian yang k antara pisau dan ilkan tahanan tarik an menuju batang

Gambar 38

5.1.2.5. Bat

Batan ketebalan batang pe batang ta penguat de Bata furrower. mengggun Bentuk ba 5.1.2.6. Sik Siku 30 cm. Si memperkua furrower.

bar 38. Tangkai furrower bagian kanan (kiri), tang bagian kiri (kanan)

atang tarik

tang tarik dibuat dari besi persegi ukuran 2 an 2 mm dan panjang 80 cm. Batang tarik di

penghubung dengan pengelasan. Dan untuk tarik dengan batang penghubung ditambahka t dengan pengelasan.

tang tarik ini berfungsi sebagai tempat kedudu er. Tangkai furrower dipasang pada

unakan pengunci dan dikecangkan menggguna uk batang tarik dapat dilihat pada Gambar 39.

Gambar 39. Batang tarik

iku penguat

ku penguat dibuat dari besi siku ukuran 3 × 3 Siku penguat dipasang pada batang tarik yang rkuat batang tarik akibat dari beban yang dih er. Beban dari tangkai furrower dihasilkan da

tangkai furrower

2 × 3 cm dengan k disatukan dengan untuk memperkuat hkan dengan siku dudukan dari tangkai da batang tarik unakan baut M 12.

3 cm dan panjang g berfungsi untuk dihasilkan tangkai dari kontak antara

pisau dan Gambar 40

5.1.2.7. Bes

Besi dilas men lubang unt dibuat luba mengunci ketinggian dilakukan pada baut Gambar 41

5.1.2.8. Bat

Batan cm dan

dan sayap dengan tanah. Bentuk siku penguat da r 40.

Gambar 40. Siku penguat

esi penjepit

si penjepit dibuat dari besi pelat 10 mm yan enyerupai huruf U. Pada kedua sisi yang ber untuk memasukan tangkai furrower dan pada lubang untuk baut pengencang. Besi penjepit

ci posisi tangkai furrower terhadap batang ian dan jarak antar tangkai tidak berubah. kukan dengan cara memutar baut searah jarum ja baut pengencang. Bentuk besi penjepit dapa

r 41.

Gambar 41. Besi penjepit

atang penghubung

tang penghubung dibuat dari besi persegi denga n panjang 30 cm. Batang penghubung be

dapat dilihat pada

ang dipotong dan berhadapan dibuat pada sisi yang lain pit berfungsi untuk ng tarik, sehingga h. Pengencangan jam yang berada dapat dilihat pada

ngan ukuran 2 × 3 berfungsi untuk

menghubun selanjutny batang pe dapat mena langsung dapat diliha

5.1.2.9. Pel

Pelat memiliki besi pengg lubang unt yang kem tarik yang digunakan tersebut. B

hubungkan batang tarik dengan besi pengga utnya akan dipasangkan ke traktor. Selain itu unt

penghubung dipasangkan dua buah siku peng enahan beban berupa gaya tarik yang dihasil g antara furrower dan tanah. Bentuk dari bata dilihat pada Gambar 42.

Gambar 42. Batang penghubung

elat samping

at samping dibuat dari besi pelat ukuran 5 ki ketebalan 8 mm. Pelat samping tersebut di nggandeng dengan pengelasan. Pada kedua s untuk memasangkan pelat samping dengan bata kemudian dipasang pin penahan pada lubang

ng diterima oleh pelat samping cukup besar an pin penahan berdiameter 15 mm untuk but. Bentuk dari pelat samping dapat dilihat pada G

Gambar 43. Pelat samping

nggandeng yang untuk memperkuat penguat. Sehingga silkan dari kontak batang penghubung

n 5 × 10 cm dan disatukan dengan sisi pelat dibuat batang penghubung ng tersebut. Beban r oleh karena itu uk menahan beban

5.1.2.10. Batan memiliki berukuran pengunci Pengatur permukaa Sudut Sudut pem terlalu da memutar buah baut panjangny dengan ca Bentuk da Gambar 44

Gamba

5.1.2.11.

Pin pe panjang 8 panjang 6 c dengan b mengenca dan baut pe

Batang pengunci dan batang penahan

tang pengunci dibuat dari besi pelat berukuran ki ketebalan 10 mm. Batang penahan dibuat

an 3.5 × 15 cm dan memiliki ketebalan 10 ci dan batang penahan berfungsi sebagai penga ur sudut depan digunakan untuk mengatur sudut ukaan tanah oleh pisau furrower.

udut pemotongan berpengaruh terhadap kedalam pemotongan yang kecil digunakan untuk pengol

dalam. Mekanisme pengaturan sudut depan r dua buah baut yang terpasang pada batang baut tersebut dipasang bertingkat dan dapa

nya dengan putaran ulir. Sehingga pengaturan n cara mengubah panjang dua buah baut tersebut uk dari batang pengunci dan batang penahan da

r 44.

bar 44. Batang pengunci (kanan) dan batang pe

Pin penahan dan baut pengencang

n penahan dibuat dari besi silinder berdiame 8 cm. Baut pengencang menggunakan baut 6 cm. Pin penahan berfungsi untuk menyatuka n batang penghubung. Baut pengencang b ncangkan dan mengatur sudut depan. Bentuk da ut pengencang dapat dilihat pada Gambar 45.

n 3.5 × 10 cm dan buat dari besi pelat n 10 mm. Batang ngatur sudut depan. sudut pemotongan aman pengolahan. olahan yang tidak pan yaitu dengan ng pengunci. Dua dapat disesuaikan n sudut dilakukan but terhadap pelat. dapat dilihat pada

penahan (kiri)

eter 15 mm dan baut M 12 dengan ukan pelat samping berfungsi untuk uk dari pin penahan

Gam

5.1.2.12.

Besi Besi dibent telah diluba penggande traktor. Se buah baut yang dipa pada Gam

5.2. PENGUJIAN

Pengujian ki Pengujian dilakuka m × 12 m. Pada yang sama, yaitu DX dengan im

mbar 45. Pin penahan (kiri) dan baut pengenca

Besi penggandeng

si penggandeng dibuat dari besi pelat dengan ke bentuk seperti persegi dan disatukan dengan be dilubangi dengan cara di bubut berdiameter

ndeng berfungsi untuk menghubungkan fur . Selain itu pada kedua sisi besi penggandeng di baut yang berfungsi untuk mempertahankan

pasang ke traktor. Bentuk dari besi penggande ambar 46.

Gambar 46 . Besi penggandeng

AN KINERJA FURROWER

kinerja furrower dilakukan di lahan percobaan kukan pada tiga petak lahan yang masing-mas

ada setiap petak dilakukan pengolahan lahan itu pembajakan dengan menggunakan traktor mplemen bajak singkal, penggaruan dengan

ncang (kanan)

ketebalan 8 mm. n besi silinder yang ter 16 mm. Besi furrower dengan ng dipasangkan dua n posisi furrower eng dapat dilihat

an di Leuwikopo. asing berukuran 8 n dengan metode Yanmar Bromo n traktor Yanmar

YZC-L dengan implemen garu rotari dan pembentukan guludan dengan traktor Cultivator Te 550n dengan furrower hasil modifikasi.

Kondisi tanah sebelum dilakukan pengujian dengan metode B-G-F adalah kadar air rata-rata 31.82 % dengan kerapatan isi tanah 0.93 g/cm3. Kondisi lahan pengujian sebelum dilakukan pengolahan tanah disajikan pada Gambar 47.

Gambar 47. Kondisi lahan sebelum dilakukan pengolahan tanah

5.2.1. Pengukuran Kapasitas Lapangan Pengolahan Tanah 5.2.1.1. Pembajakan

Pembajakan merupakan tahapan pengolahan tanah pertama atau sering disebut pengolahan tanah primer. Alat pengolahan tanah primer yang dipakai adalah bajak singkal. Pengolahan tanah dengan bajak singkal dilakukan pada seluruh lahan pengujian. Metode pembajakan yang dipakai adalah throw out tilling. Data dan perhitungan kapasitas lapangan pembajakan secara lengkap disajikan pada Lampiran 2.

Kecepatan putar rata-rata engine traktor pada saat pembajakan adalah 1812 rpm dengan kecepatan maju rata-rata traktor adalah 0.52 m/detik. Setelah dilakukan pengujian diperoleh lebar olah rata-rata pembajakan adalah 46.9 cm dengan kedalaman pengolahan rata-rata

18.4 cm. Slip roda traksi rata-rata yang terjadi pada saat pembajakan adalah 28.7 %. Efisiensi pengolahan rata-rata pada saat pembajakan adalah sebesar 80.1 %. Kapasitas lapang efektif rata-rata saat pembajakan adalah sebesar 450.9 m2/jam. Data hasil pembajakan disajikan pada Tabel 8. Tanah hasil pembajakan menggunakan bajak singkal dapat dlihat pada Gambar 48.

Tabel 8. Data hasil pembajakan pada masing-masing petak lahan

Parameter pengukuran Petak 1 Petak 2 Petak 3 Rata-rata

Lebar pengolahan (cm) 47.3 46.9 46.3 46.9

Kedalaman pengolahan (cm) 18.5 18.4 18.2 18.4

Kecepatan traktor (m/detik) 0.5 0.5 0.5 0.5

Slip roda (%) 31.6 26.9 27.5 28.7

Efisiensi pengolahan (%) 78.3 85.8 76.2 80.1

Kapasitas Lapang Efektif (m2/jam) 436.4 480 436.4 450.9

Gambar 48. Tanah hasil pembajakan menggunakan bajak singkal

5.2.1.2. Penggaruan

Penggaruan dilakukan setelah pengolahan tanah primer untuk menghasilkan butiran-butiran tanah yang lebih kecil, gembur dan rata, sehingga siap dilakukan penanaman. Traktor yang digunakan untuk pengujian yaitu traktor Yanmar YZC-L dengan implemen berupa garu rotari. Penggaruan dilakukan pada seluruh lahan pengujian dengan

pola throw out tilling. Data dan perhitungan kapasitas lapangan penggaruan secara lengkap disajikan pada Lampiran 3.

Jumlah pisau dari garu rotari berjumlah 18 pisau dengan lebar pengolahan rata-rata sebesar 64.7 cm. Kecepatan traktor rata-rata adalah 0.42 m/detik dengan slip rata-rata dari tiga pengujian di petak yang berbeda adalah 5.6 %. Efisiensi rata-rata pengujian yang diperoleh sebesar 85.6 %. Spasi pemotongan tanah rata-rata pada saat penggaruan adalah 5.2 cm. Kapasitas lapang efektif rata-rata saat penggaruan adalah sebesar 906.7 m2/jam. Data hasil penggaruan disajikan pada Tabel 9. Kondisi tanah hasil penggaruan dengan garu rotari dapat dlihat pada Gambar 49.

Tabel 9. Data hasil penggaruan pada masing-masing petak lahan

Parameter pengukuran Petak 1 Petak 2 Petak 3 Rata-rata

Lebar pengolahan (cm) 63.9 64.8 65.3 64.7

Kecepatan traktor (m/detik) 0.43 0.41 0.42 0.4

Slip roda (%) 1.8 6.3 8.8 5.6

Efisiensi pengolahan (%) 88.6 77.4 90.7 85.6

Spasi pemotongan tanah (cm) 5.24 5.25 5.21 5.2

Kapasitas Lapang Efektif (m2/jam) 960 800 960 906.7

5.2.1.3. Pengguludan

Pengguludan merupakan tahapan terakhir dari pengolahan tanah. Pengguludan dilakukan setelah pembajakan dan penggaruan selesai dilakukan. Tujuan dari pengguludan adalah pembalikan tanah serta membentuknya menjadi guludan yang akan menjadi tempat menanam sayuran. Pembuatan guludan dilakukan dengan menggunakan traktor Cultivator Te 550n yang dipasang implemen furrower modifikasi. Furrower yang dirancang memang dibuat khusus untuk dipakai pada traktor Cultivator Te 550n. Perbandingan bentuk dari traktor Cultivator Te 550n dengan furrower modifikasi dan dengan furrower yang sudah ada dapat dilihat pada Gambar 50 dan Gambar 51.

Gambar 50. Bentuk dari traktor Cultivator Te 550n dengan furrower modifikasi

Gambar 51. Bentuk dari traktor Cultivator Te 550n dengan furrower yang sudah ada

Kelebihan dari traktor ini adalah roda yang dipakai merupakan roda jenis Hexagon rotor. Hexagon rotor memiliki fungsi yang sama dengan garu rotari sehingga tanah yang akan dibuat guludan dapat lebih gembur. Pola pengolahan yang digunakan adalah cotinuous tilling. Data dan perhitungan kapasitas lapangan pengguludan secara lengkap disajikan pada Lampiran 4.

Pembentukan guludan dengan menggunakan furrower dilakukan pada kecepatan putar rata-rata engine traktor adalah 1858 rpm dengan kecepatan maju rata-rata traktor adalah 0.8 m/detik. Setelah dilakukan pengujian diperoleh lebar bawah guludan rata-rata adalah 41.1 cm dengan tinggi guludan rata-rata 19.2 cm. Slip roda traksi rata-rata yang terjadi pada saat pengguludan adalah 72.7 %. Efisiensi pengolahan rata-rata pada saat pengguludan adalah sebesar 53 %. Kapasitas lapang efektif rata-rata saat pengguludan adalah sebesar 906.7 m2/jam. Tanah hasil pembuatan guludan dengan furrower modifikasi dapat dlihat pada Gambar 52. Sketsa bentuk dan ukuran guludan dapat dilihat pada Gambar 53. Data hasil pembuatan guludan disajikan pada Tabel 10.

Gambar 52. Tanah hasil pembuatan guludan dengan furrower modifikasi

Lampiran 8. Pengukuran kadar air dan kerapatan isi tanah (bulk density) sebelum dan setelah pengolahan tanah pada metode B-G-F. (Lanjutan)

Petak ke 2

Kadar air dan bulk density sebelum pengolahan tanah Kode ring sample Massa tanah basah (g) Massa tanah kering (g) Massa ring sample (g) Mtb (g) Mtk (g)

KA (%) ρd (g/cm3) 1-10 A 201.34 178.29 84.24 117.1 94.05 24.51 0.99

1-20 A 197.28 171.36 85.46 111.82 85.9 30.17 0.91

2-10 A 197.37 173.19 84.42 112.95 88.77 27.24 0.94

2-20 A 197.44 177.59 85.47 111.97 92.12 21.55 0.97

3-10 A 203.49 178.56 85.16 118.33 93.4 26.69 0.99

3-20 A 196.17 167.37 85.49 110.68 81.88 35.17 0.86

4-10 A 201.11 172.47 85.42 115.69 87.05 32.90 0.92

4-20 A 201.58 171.21 85.56 116.02 85.65 35.46 0.90

5-10 A 198.57 178.33 85.29 113.28 93.04 21.75 0.98

5-20 A 200.29 169.29 85.41 114.88 83.88 36.96 0.89

Rata-rata 29.24 0.93

Kadar air dan bulk density setelah pengolahan tanah Kode ring sample Massa tanah basah (g) Massa tanah kering (g) Massa ring sample (g)

Mtb (g) Mtk (g) KA (%) ρd (g/cm3) 1-10 B 191.39 168.28 85.24 106.15 83.04 27.83 0.88

1-20 B 193.28 168.17 85.25 108.03 82.92 30.28 0.88

2-10 B 185.27 168.27 84.25 101.02 84.02 20.23 0.89

2-20 B 180.28 162.38 85.24 95.04 77.14 23.20 0.81

3-10 B 181.29 160.37 85.27 96.02 75.1 27.86 0.79

3-20 B 181.37 162.36 85.38 95.99 76.98 24.69 0.81

4-10 B 181.36 160.73 85.39 95.97 75.34 27.38 0.79

4-20 B 184.63 163.6 85.65 98.98 77.95 26.98 0.82

5-10 B 182.38 164.19 84.35 98.03 79.84 22.78 0.84

5-20 B 183.23 164.29 84.38 98.85 79.91 23.70 0.84

6-10 B 188.36 169.46 85.37 102.99 84.09 22.48 0.89

6-20 B 180.73 160.73 84.48 96.25 76.25 26.23 0.80

7-10 B 198.36 177.73 85.59 112.77 92.14 22.39 0.97

7-20 B 190.39 171.28 84.34 106.05 86.94 21.98 0.92

8-10 B 192.35 172.38 85.57 106.78 86.81 23.00 0.92

8-20 B 189.59 165.38 84.54 105.05 80.84 29.95 0.85

9-10 B 182.36 163.61 85.47 96.89 78.14 23.99 0.82

9-20 B 190.37 171.72 84.27 106.1 87.45 21.33 0.92

101 Lampiran 8. Pengukuran kadar air dan kerapatan isi tanah (bulk density)

sebelum dan setelah pengolahan tanah pada metode B-G-F. (Lanjutan)

Petak ke 3

Kadar air dan bulk density sebelum pengolahan tanah Kode ring sample Massa tanah basah (g) Massa tanah kering (g) Massa ring sample (g)

Mtb (g) Mtk (g) KA (%) ρd (g/cm3) 1-10 A 200.21 177.23 84.13 116.08 93.1 24.68 0.98

1-20 A 196.35 170.52 85.36 110.99 85.16 30.33 0.89

2-10 A 198.46 174.38 84.12 114.34 90.26 26.68 0.95

2-20 A 198.39 178.52 85.56 112.83 92.96 21.37 0.98

3-10 A 204.42 179.36 85.37 119.05 93.99 26.66 0.99

3-20 A 197.36 168.48 85.59 111.77 82.89 34.84 0.87

4-10 A 202.59 173.19 85.45 117.14 87.74 33.51 0.93

4-20 A 202.38 172.42 85.19 117.19 87.23 34.35 0.92

5-10 A 199.47 179.35 85.35 114.12 94 21.40 0.99

5-20 A 211.56 172.38 85.41 126.15 86.97 45.05 0.92

Rata-rata 29.89 0.94

Kadar air dan bulk density setelah pengolahan tanah Kode ring sample Massa tanah basah (g) Massa tanah kering (g) Massa ring sample (g)

Mtb (g) Mtk (g)

KA (%) ρd (g/cm3) 1-10 B 190.29 166.45 85.24 105.05 81.21 29.36 0.86

1-20 B 194.48 169.36 85.51 108.97 83.85 29.96 0.88

2-10 B 186.47 169.49 84.15 102.32 85.34 19.89 0.90

2-20 B 182.57 164.22 85.25 97.32 78.97 23.24 0.83

3-10 B 182.19 161.37 85.42 96.77 75.95 27.41 0.80

3-20 B 180.36 161.29 85.25 95.11 76.04 25.08 0.80

4-10 B 182.27 161.18 85.25 97.02 75.93 27.78 0.80

4-20 B 185.29 164.45 85.15 100.14 79.3 26.28 0.84

5-10 B 186.39 164.47 84.51 101.88 79.96 27.41 0.84

5-20 B 184.38 164.29 84.26 100.12 80.03 25.10 0.84

6-10 B 189.39 168.47 85.35 104.04 83.12 25.17 0.88

6-20 B 181.27 161.38 84.34 96.93 77.04 25.82 0.81

7-10 B 197.79 176.89 85.25 112.54 91.64 22.81 0.97

7-20 B 191.26 172.37 84.34 106.92 88.03 21.46 0.93

8-10 B 194.47 172.38 85.24 109.23 87.14 25.35 0.92

8-20 B 190.29 178.71 84.36 105.93 94.35 12.27 0.99

9-10 B 184.36 164.37 85.35 99.01 79.02 25.29 0.83

9-20 B 192.37 172.28 84.52 107.85 87.76 22.89 0.92

Lampiran 9.Pengukuran distribusi agregat tanah setelah pembuatan guludan pada metode B-G-F menggunakan furrower modifikasi

Lapisan (cm)

>38.1 mm

38.1-19.1 mm

19.1-9.52 mm

9.52-4.76 mm

4.76-2.0 mm

<2.0 mm

berat total (g)

0-4 0 0 125 131.6 162 469.5 888.1

4-8 41.8 206.4 279.4 441.7 462.8 1647.5 3079.6

8-12 0 125.4 257.8 358.2 578.9 1780.5 3100.8

12-16 0 68.3 216.3 318.4 436.1 1328.6 2367.7

16-20 24 1024.6 1031 806.5 578.2 1456.2 4920.5

Persentase berat

Lapisan (cm) >38.1 mm 38.1-19.1 mm 19.1-9.52 mm 9.52-4.76mm 4.76-2.0 mm <2.0 mm

0-4 0.00 0.00 14.07 14.82 18.24 52.87

4-8 4.71 23.24 31.46 49.74 52.11 185.51

8-12 0.00 14.12 29.03 40.33 65.18 200.48

12-16 0.00 7.69 24.36 35.85 49.10 149.60

16-20 2.70 115.37 116.09 90.81 65.11 163.97

Mean weighed diameter (mwD)

Lapisan (cm) mwD (mm)

0-4 4.22

4-8 21.01

8-12 15.28

12-16 11.40

103

GAMBAR

TEKNIK

Agung Tri Eka Rustam. F14051924. Rancang Bangun Furrower Traktor Yanmar TE 550N Untuk Pembuat Guludan Pada Budidaya Sayuran. Dibawah bimbingan Dr. Ir. Desrial, M.Eng.

RINGKASAN

Sayuran merupakan salah satu bahan makanan penting yang dibutuhkan oleh manusia. Di dalam sayuran terkandung vitamin, karbohidrat, protein, dan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh manusia. Sebagai komoditas pertanian, sayuran memiliki prospek yang cerah baik untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun untuk diekspor. Pengolahan tanah hingga pembuatan guludan untuk budidaya tanaman sayuran membutuhkan waktu yang lama dan tenaga yang cukup besar sedangkan selama ini kegiatan tersebut masih dilakukan secara manual dengan pencangkulan. Oleh karena itu, diperlukan alat dan mesin pertanian yang lebih baik dengan kapasitas kerja yang lebih besar, mampu meningkatkan efektifitas dan efisiensi kerja, dan mengurangi biaya produksi.

Sehingga perlu dilakukan suatu penelitian mengenai metode atau cara pengolahan tanah secara mekanis dengan menggunakan traktor roda dua sebagai tenaga penggerak dan modifikasi implemen yang sudah ada dan biasa digunakan oleh petani, seperti bajak singkal, garu rotari, dan furrower, untuk memperoleh bentuk dan ukuran bedengan dan guludan serta tanah hasil olahan yang sesuai untuk penanaman sayuran.

Penelitian ini bertujuan untuk : 1) Merancang dan membuat furrower pembuat guludan pada traktor Yanmar Cultivator tipe Te 550n sehingga didapatkan bentuk dan ukuran guludan yang sesuai untuk penanaman sayuran, dan 2) Menguji furrower hasil rancangan dengan menggunakan metode pengolahan tanah yang paling baik yang didapatkan dari hasil penelitian pendahuluan.

Ukuran guludan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah: lebar bawah 40 cm, lebar atas 20 cm, lebar antar guludan 20 cm, tinggi 20 cm, dan jarak antar guludan 60 cm. Ukuran guludan seperti itu baik untuk menanam sayuran kol, buncis, brokoli dan ubi jalar.

Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap pembuatan dan tahap pengujian. Proses pembuatan dan pemasangan bagian-bagian furrower dilakukan di bengkel Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Proses pembuatan dimulai dari bulan Maret sampai bulan Mei 2009.

Rancang bangun furrower yang digunakan untuk Traktor Cultivator Te 550n dilakukan dengan merubah pisau dan sayap furrower. Pada furrower yang sudah ada, posisinya adalah saling membelakangi dan akan dirubah posisi pisau dan sayapnya menjadi berhadapan. Dengan menggunakan furrower yang sudah ada

46 untuk membuat guludan diperlukan dua kali lintasan furrower. Sedangkan dengan furrower modifikasi untuk membuat guludan hanya diperlukan satu kali lintasan. Pengujian dilakukan pada bulan Juni 2009 di lahan percobaan Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pengujian furrower hasil modifikasi dilakukan dengan metode B-G-F (Bajak singkal-Garu rotari-Furrower).

Luas lahan terolah pada pembuatan guludan dengan menggunakan furrower modifikasi sebesar 96 m2 di tiga petak lahan yang mempunyai luas lahan yang sama. Guludan yang dihasilkan mempunyai ukuran: 1) lebar bawah guludan (Lg) = 41,11 cm, 2) lebar atas guludan (La) = 20,14 cm, 3) lebar antar guludan (Ls) =19,12 cm, 4) tinggi guludan (Tg) = 19,22 cm, dan 5) jarak antar guludan = 61,18 cm. Slip roda traksi rata-rata yang terjadi pada saat pengguludan adalah 72,69 %. Efisiensi pengolahan rata-rata pada saat pengguludan adalah sebesar 53 %. Dan kapasitas lapang efektif dalam pembuatan guludan adalah 906 m2/jam.

Slip yang besar pada pembuatan guludan disebabkan karena roda yang digunakan merupakan roda jenis Hexagon rotor. Roda traktor tersebut sama seperti garu rotari sehingga bidang kontak roda dengan tanah juga semakin sedikit. Akibatnya roda traktor memutar di tempat ketika furrower mengalami beban tarik yang disebabkan kontak antara sayap furrower dengan tanah. Hal ini dapat diatasi dengan mengangkat pegangan traktor ke arah atas ketika roda traktor mulai mengalami slip.