tinjauan pustaka - Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Lahan Sawah
Sawah adalah bentuk pertanian lahan basah karena menggunakan banyak
air dalam kegiatan pertaniannya terutama pada awal kegiatan penanaman. Di
Indonesia terdapat bermacam-macam jenis sawah, antara lain adalah sebagai
berikut :
-
Sawah Irigasi, adalah sawah dengan pengairan yang teratur
-
Sawah Lebak, adalah sawah yang terletak pada dataran banjir
-
Sawah Tadah Hujan, adalah sawah yang pengairannya dari air hujan
-
Sawah Pasang Surut, adalah sawah yang terletak di muara sungai/tepi
pantai.
(Tas, 2008)
Tanah sawah adalah tanah yang digunakan untuk bertanam padi sawah,
baik terus menerus sepanjang tahun maupun begiliran dengan tanaman palawija.
Segala macam jenis
tanah dapat disawahkan asalkan air cukup tersedia.
Disamping itu padi sawah juga ditemukan pada berbagai macam iklim yang jauh
lebih beragam dibanding dengan tanaman lain, dengan demikian sifat tanah sawah
sangat beragam sesuai dengan sifat tanah asalnya (Ilham,2003).
Lahan sawah dapat dianggap sebagai barang publik, karena selain
memberikan mamfaat yang bersifat individual bagi pemiliknya, juga memberikan
mamfaat yang bersifat sosial, lahan sawah memiliki fungsi yang sangat luas yang
terkait dengan mamfaat langsung, mamfaat tidak langsung dan mamfaat bawaan.
Mamfaat langsung berhubungan dengan penyediaan pangan, penyediaan
kesempatan
kerja,
penyediaan
sumber
pendapatan
bagi
masyarakat
5
Universitas sumatera utara
6
dan daerah, sarana pelestarian kebudayaan tradisional, sarana pencegahan
urbanisasi, serta sarana pariwisata. Mamfaat bawaan terkait dengan fungsinya
sebagai sarana pendidikan, dan sarana untuk mempertahankan keragaman hayati
(Ilham, 2003).
Jenis Tanah dan Kadar Air
Jenis tanah di daerah kecamatan pangkalan susu sebagian besar adalah
jenis tanah alluvial. Data ini didapatkan dari peta Badan
Perencanaan
Pembanguna Daerah (BAPPEDA) Kabupaten Langkat.
Tanah Alluvial merupakan jenis tanah yang dibentuk dari lumpur sungai
yang mengendap di dataran rendah yang memiliki sifat tanah yang subur dan
cocok untuk lahan pertanian. Aluvial ialah tanah muda yang berasal dari hasil
pengendapan. Sifatnya tergantung dari asalnya yang dibawa oleh sungai. Tanah
aluvial yang berasal dari gunung api umumnya subur karena banyak mengandung
mineral. Tanah ini sangat cocok untuk persawahan. Penyebarannya di lembahlembah sungai dan dataran pantai. Tekstur tanah alluvial umumnya liat atau liat
berpasir. Tanah Aluvial yang dipersawahan akan berbeda sifat morfologisnya
dengan tanah yang tidak dipersawahan. Perbedaan yang sangat nyata dapat
dijumpai pada epipedonnya, dimana pada epipedon yang tidak pernah
dipersawahan berstruktur granular. Sedangkan epipedon tanah Aluvial yang
dipersawahan tidak berstruktur (Hanafiah, 2009).
Kadar air adalah persentase kandungan air suatu bahan yang dapat
dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan basis kering (dry
basis). Jadi yang dimaksud dengan kadar air tanah adalah jumlah air yang bila
6
Universitas sumatera utara
7
dipanaskan dengan oven yang bersuhu 105oC hingga diperoleh berat tanah kering
yang tetap (Das, 1993).
Berdasarkan berat, persentase kadar air tanah dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut:
𝐾𝐾𝐾𝐾 =
𝑊𝑊𝑊𝑊 −𝑊𝑊𝑊𝑊
𝑊𝑊𝑊𝑊
dimana :
𝑥𝑥 100 %. ................................................................. (1)
KA = Kadar air tanah (%)
Wa = Berat tanah sebelum dikeringkan (g)
Wk = Berat tanah setelah dikeringkan (g)
Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah adalah setiap manipulasi mekanik terhadap tanah yang
ditujukan menciptakan kondisi tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman.
Tujuan utama pengolahan tanah adalah menyediakan tempat umbuh bagi benih,
menggemburkan tanah pada daerah perakaran, membalikkan tanah sehingga sisasisa tanaman terbenam di dalam tanah dan memberantas gulma (Suripin, 2002).
Sedangkan menurut Mundjono (1989) Pengolahan tanah adalah semua
pekerjaan pendahuluan sebelum proses penanaman. Tujuan utama dari
pengolahan tanah adalah menciptakan kondisi tanah yang sesuai untuk
pertumbuhan tanaman dengan usaha seminimum mungkin. Sebagai awal kegiatan
budidaya pertanian
sebelum kegiatan lainnya dilakukan kegiatan ini perlu
dilakukan dengan efektif dan efisien, oleh karena menyangkut kualitas hasil dan
ketepatan waktu pengolahan tanah.
Pengolahan tanah merupakan bagian atau proses terberat dari keseluruhan
proses budidaya, dimana proses ini mengkonsumsi energi sekitar 1/3 dari
Universitas sumatera utara
8
keseluruhan energi yang dibutuhkan dalam proses budidaya pertanian. Cara
pengolahan tanah akan berpengaruh terhadap hasil pengolahan dan konsumsi
energinya (Mundjono, 1989).
Secara spesifik cara pengolahan tanah menurut Hardjosentono,et
al.,(2000) digolongkan dalam 3 hal,yaitu :
1. Alat pembuka (Primary tillage equipment)
2. Alat penghancur (Secondary tillage equipment)
3. Alat perata dan pembedeng ( Finishing tillage equipment)
Pola Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah perlu menggunakan pola –pola tertentu. Tujuan dari
pola pengolahan tanah ini menurut Dahono (1997) adalah :
1. Lebih efisien, dengan menggunakan pola yang sesuai dengan yang
diharapkan :
a. Waktu yang terbuang pada saat pengolahan tanah (pada saat
implementasi pengolahan tanah diangkat) sesedikit mungkin.
b. Bahan yang diolah tidak diolah lagi sehingga diharapkan pekerjaan
pengolahan tanah lebih efisien.
2. Lebih efektif, hasil pengolahan tanah (khususnya untuk pembajakan) bisa
merata. Bagian lahan yang diangkat tanahnya akan ditimbun kembali dari
alur berikutnya, sehingga diharapkan pekerjaan pengolahan tanah bisa
lebih efektif.
Macam pola pengolahan tanah dapat disesuaikan dengan bentuk lahan dan
jenis alat yang digunakan. Beberapa pola pengolahan tanah menurut Dahono
(1987), antara lain :
8
Universitas sumatera utara
9
1.Pola Tengah
Pembajakan dilakukan dari tengah membujur lahan. Pembajakan kedua
pada sebelah hasil pembajakan pertama. Traktor diputar kekanan dan membajak
rapat dengan hasil pembajakan pertama. Pembajakan berikutnya dengan cara
berputar ke kanan sampai ketepi lahan. Pola ini cocok untuk lahan yang
memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua
ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3
pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak (pada ujung lahan), diolah
dengan cara manual (dengan cangkul).
Gambar 1. Pengolahan Pola Tengah
Pola ini akan menghasilkan alur balik (back furrow) yaitu alur bajakan
yang saling berhadapan satu sama lain, sehingga akan terjadi penumpukan
lemparan hasil pembajakan memanjang di tengah lahan.
2.Pola Tepi
Pengolahan tanah dilakukan dari salah satu titik sudut lahan, Berputar ke
kiri sejajar sisi lahan sampai ke tengah lahan. Lemparan pembajakan ke arah luar
Universitas sumatera utara
10
lahan. Pada akhir pengolahan operator akan kesulitan dalam membelokkan
traktor. Pengolahan tanah pola tepi dapat dilihat pada Gambar 2 (Dahono, 1997).
Gambar 2. Pola Pengolahan Tepi
Pola ini cocok untuk lahan yang berbentuk bujur sangkar, dan lahan tidak
terlalu luas. Diperlukan lahan untuk berbelok pada kedua diagonal lahan. Lahan
yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 4 pembajakan terakhir. Sisa
lahan yang tidak terbajak, diolah dengan cara manual (dengan cangkul) (Dahono,
1997).
3. Pola Alfa
Pada pola ini pengolahan tanah diawali dari tepi seperti bentuk alfa dan
berakhir di tengah lahan. Hasil pembajakan terlempar keluar, sehingga tidak
menumpuk di dalam lahan. Kekurangan dari pola ini adalah makin banyak
pengangkatan alat pada waktu belok, sehingga efisien kerja dari alat tersebut akan
berkurang.
10
Universitas sumatera utara
11
Gbr. 3. Pola pengolahan Alfa
4.Pola Spiral
Mesin mengolah tanah dari tepi dan berakhir di tepi secara spiral.
Kelebihan dari pola ini adalah hasil dari pengolahannya tidak terlempar
kesamping, sedangkan kekuranganya adalah efisiensinya rendah, Pola ini hanya
cocok dilakukan untuk bajak yang dapat diubah arah lemparan pembajakan.
Untuk mesin rotari cara ini juga dapat dilakukan.
Gbr. 4. Pola pengolahan Spiral
Universitas sumatera utara
12
Bajak Rotari
Bajak rotari adalah bajak yang terdiri dari pisau-pisau yang berputar.
Berbeda dengan bajak piringan yang berputar karena ditarik oleh traktor,maka
Bajak ini terdiri dari pisau-pisau yang dapat mencangkul yang dipasang pada
suatu poros berputar yang digerakkan oleh motor. Bajak ini banyak ditemui pada
pengolahan tanah sawah untuk pertanian padi dan holtikultura (Smith dan
Wilkes,1990).
Bajak rotari telah digunakan di eropa selama bertahun-tahun, sedangkan
petani amerika tidak terlalu tertarik pada bajak tipe ini, yang menjadi sebab
kurangnya minat ini adalah kurangnya biaya dan kebutuhan daya. Pada umumnya
bajak rotari dapat dibagi menjadi 3 tipe yaitu mesin bantu tarik, digerakkan oleh
daya disadap,serta tipe kebun swagerak. Bajak rotari ini sama sekali mempunyai
desain yang berbeda dari bajak singkal dan bajak piring (Smith dan Wilkes,1990).
Bajak rotari ini ditarik kedepan oleh traktor, namun mempunyai pisau
pemotong yang digerakkan oleh mesin pembantu yang dipasang pada rangka
bajak tersebut. Tipe bajak ini dibuat dalam ukuran 4, 5, 6 inchi dan memerlukan
daya sebesar 90 daya kuda (Smith danWilkes, 1990).
Bajak pada prinsipnya mempunyai fungsi yang sama dengan cangkul.
Bajak berguna untuk memecah tanah menjadi bongkahan-bongkahan tanah.
Dalam pembajakan tanah biasanya ditentukan oleh jenis tanaman dan ketebalan
lapisan tanah atas. Kedalaman lapisan olah tanah untuk tanaman padi lebih kurang
18cm bahkan ada tanah yang harus dibajak lebih dalam lagi sekitar 20cm (Smith
dan Wilkes, 1990).
12
Universitas sumatera utara
13
Salah satu masalah dari penggunaan bajak putar ialah apabila di dalam
tanah terdapat benda-benda keras, untuk itu biasanya diadakan pengamanan
(dilengkapi per-per pada pisaunya, adanya pengamanan slip pada mesinnya).
Berdasarkan atas sistem pengambilan daya untuk menggerakkan rotor dan pisau
dari bajak putar, jenis bajak putar secara garis besar dibedakan menjadi dua, yaitu
(Sakai dkk., 1998) :
1. Bajak putar dengan tenaga pemutar pisau dari mesin tersendiri terpisah
dari tenaga traktor sebagai sumber daya penariknya (self propelled
unit).
2. Bajak putar dengan tenaga pemutar pisau dari PTO traktor, yang
sekaligus traktor tersebut sebagai sumber daya penariknya (pto drives
tractor).
Bagian-bagian bajak putar adalah (Sakai dkk., 1998).
1. Pisau, berfungsi untuk mencacah saat bajak putar beroprasi. Pisau ini juga
cukup baik untuk mencacah gulma maupun seresah, namun tidak dapat
menutupnya dengan tanah secara baik seperti jika menggunakan bajak singkal
maupun bajak piringan. Besar dan jumlah pisau disesuaikan dengan daya
penggerak dan keperluannya.
2. Poros putar, berfungsi untuk memutar rotor-rotor bajak putar.
3. Rotor, berfungsi sebagai tempat pemasangan pisau-pisau dari bajak putar.
4. Penutup belakang (rear shield), berfungsi membantu penghancuran tanah.
5. Roda dukung (land wheel), berfungsi untuk mengatur kedalaman pengolahan
tanah.
Universitas sumatera utara
14
Prinsip kerja bajak putar adalah pisau-pisau dipasang pada rotor secara
melingkar hingga beban terhadap mesin merata dan dapat memotong tanah secara
bertahap. Pada waktu rotor berputar dan alat bergerak maju pisau akan memotong
tanah. Luas tanah yang terpotong dalam sekali pemotongan tergantung pada
kedalaman dan kecepatan maju (Sakai dkk., 1998).
Gerakan putaran rotor yang memutar pisau-pisau diakibatkan daya dari
motor yang diteruskan melalui sistem penerusan daya khusus sampai ke rotor
tersebut. Sistem penerusan daya untuk ukuran bajak putar kecil yang digerakkan
dengan traktor tangan biasanya menggunakan sistem hubungan roda cakra dengan
rantai. Untuk bajak putar ukuran besar yang digerakkan dengan traktor besar,
biasanya menggunakan universal joint (Sakai dkk., 1998).
Kecepatan perputaran pisau dan kecepatan maju akan mempengaruhi
kehalusan pengolahan tanah, semakin cepat perputaran pisau akan diperoleh
pemotongan yang semakin halus, makin lambat perputaran pisau maka hasil
pemotongan
akan
besar-besar.
Pada
kecepatan
rendah,
kemungkinan
penyumbatan oleh tanah dan seresah makin besar tetapi kecepatannya yang besar
akan dapat merusak struktur tanah dan mengurangi umur pemakaian pisau.
Kandungan air tanah, bila tanah dikerjakan pada kandungan air dimana ikatan
partikel kecil maka hasil pengerjaan tanah akan lebih halus (Sakai dkk., 1998).
Untuk dapat merancang bangun pengolah tanah rotari harus memenuhi
beberapa persyaratan, yaitu Suastawa dkk (2000) :
a. Alat Mesin mempunyai manuverabilitas tinggi sesuai dengan kondisi kerja
yang lembab atau basah.
14
Universitas sumatera utara
15
b. Alat Mesin mampu mengolah tanah dengan kedalaman yang cukup untuk
membenamkan sisa tanaman dan mencampur lapisan tanah atas secara
vertikal.
c. Disain rotari dilengkapi pengatur guna mengatasi tanah basah dan sisa
tanaman.
d. Permukaan tanah hasil kerja rata, tanpa terbentuknya alur-alur atau
gundukan tanah.
e. Alat Mesin mempunyai ketahanan kerja, kekuatan konstruksi dan
pelindung bagian-bagian penting terhadap benturan benda keras.
Pengolahan tanah dengan rotari menghasilkan kualitas penghancuran dan
campuran yang sempurna antara cacahan gulma/sisa tanaman dengan tanah.
Gulma sisa tanaman yang terbenam dalam tanah tersebut akan membusuk dan
menjadi pupuk organic, sehingga menjadi media tumbuh yang optimum dan
menekan pertumbuhan gulma (Sakai dkk, 1998).
Kualitas pencampuran pada pengolahan tanah menggunakan rotari tidak
hanya tergantung pada sifat tanah, juga kecepatan putar rotari, bentuk dan posisi
dari pelindung rotari erat kaitannya dengan lemparan pertikel tanah. Kecepatan
putar rotari untuk pengolahan tanah 150 - 400 rpm tergantung pada sifat tanah
disajikan pada Tabel 1 (Sakai dkk, 1998).
Tabel 1. Kecepatan putar rotari untuk pengolahan tanah 150-400 rpm
Rpm
Kondisi tanah
KecepatanMaju (m/s)
150-200
Tanah pasir gembur basah
0.5-0.7
200-300
Tanah biasa Tanah lengket
0.3-0,5
300-400
Tanah sangat lengket
0.2-0.3
Universitas sumatera utara
16
Pengolahan tanah kedua atau sekunder diartikan sebagai pengadukan tanah
sampai kedalaman yang komparatif tidak terlalu dalam. Alat – alat yang biasa
digunakan dalam pengolahan tanah sekunder adalah garu, penggembur dan
pemberaan. Salah satu garu yang paling sering digunakan adalah garu rotari
(Smith dan wilkes, 1990).
Daywin dkk (1999) menyatakan bahwa garu rotari merupakan garu yang
berupa pisau-pisau yang dipasang pada suat poros yang berputar karena
digerakkan oleh suatu motor, kedalaman garu rotari berkisar antara 10-25 cm dan
mempumyai kelebihan dapat 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 PTO (Power Take Off)
atau tempat pengambilan daya traktor. PTO merupakan keluaran daya dari mesin
traktor yang berupa putaran yang bisa digunakan untuk menggerakkan peralatan
lain.Poros PTO dihubungkan secara langsung dengan poros setelah kopling,
kemudian PTO sendiri menggunakan persneling tersendiri untuk mengatur
kecepatan putar PTO agar sesuai dengan kebutuhan.
Keuntungan dari penggunaan bajak rotari (Daywin dkk, 1999) adalah
1. Pengolahan dan penghancuran bongkahan dilakukan secara berurutan
2. Tanah tidak dapat berpindah
3. Pencampuran pupuk bisa lebih seragam dengan tanah
4. Biaya pengolahan menjadi lebih murah
5. Tidak memerlukan banyak penyetelan alat
16
Universitas sumatera utara
17
Roda traktor berguling akan mengalami gaya traksi, tahanan gelinding, gaya
kemudi, gaya dukung tanah dan gaya akibat berat traktor. Traksi adalah gaya
dorong yang dihasilkan oleh roda traktor atau alat traksi lainnya. Arah traksi
adalah searah dengan arah gerak traktor dan berlawanan arah dengan tahanan
gelinding.
Tahanan
gelinding akibat
reaksi
tanah
saat
roda bergerak
(Liljedahl dkk, 1979).
Menurut Mandang dan Nishimura (1991) traksi dapat diperoleh sebagai
reaksi dari roda penggerak melawan tanah, yang sangat tergantung pada keadaan
kualitas tanah. Traksi bersih adalah gaya searah maju traktor yang dihasilkan oleh
gaya traksi dipindahkan ke kendaraan (Sakai dkk, 1998). Pada kondisi tanah dan
keadaan permukaan tanah tertentu maka faktor yang memengaruhi traksi dapat
dilihat dari segi alat traksi adalah jenis dan keadaan alat traksi serta beban yang
diterima (Gill dan Vanden Berg, 1968).
Besarnya tenaga maksimum yang dapat dikerahkan roda ke permukaan
tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah terhadap roda sehingga memungkinkan roda
menghasilkan tenaga tarik lebih besar. Hal ini tergantung pada ketahanan tanah
terdapat keretakan, kohesi tanah (pada tanah liat) dan sudut gesekan dalam tanah
(Gill dan Vanden Berg, 1968).
Kapasitas Kerja Pengolahan Tanah
Kapasitas kerja suatu alat didefinisikan sebagai suatu kemampuan kerja
suatu alat ataumesin memberikan hasil (hektar, kilogram, liter) per satuan waktu.
Jadi kapasitas kerja pengolahan tanah adalah berapa hektar kemampuan suatu alat
dalam mengolah tanah per satuan waktu, sehingga satuannya adalah hektar per
jam atau jam per hektar atau hektar per jam per HP traktor (Suastawa dkk, 2000).
Universitas sumatera utara
18
Ada dua macam kapasitas pengolahan tanah yaitu kapasitas lapang teoritis
dan kapasitas lapang efektif. Kapasitas lapang teoritis adalah kemampuan kerja
suatu alat di dalam suatu bidang tanah, jika mesin berjalan maju sepenuh
waktunya
(100 %) dan
alat
tersebut
bekerja dalam
lebar
maksimum
(100 %).Waktu teoritis untuk setiap luasan adalah waktu yang digunakan untuk
kapasitas lapang teoritis. Kapasitas lapang efektif atau aktual adalah rata-rata dari
kemampuan kerja alat di lapangan untuk menyelesaikan suatu bidang tanah.
Kapasitas dari alat-alat pertanian dapat dinyatakan dalam acre perjam atau hektar
per jam (Daywin,et al.,2008).
Menurut Rizaldi (2006), faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kerja
alat pengolahan tanah adalah sebagai berikut :
1. Ukuran dan bentuk petakan, ukuran petakan yang sempit akan
mempersulit pembelokan alat dan jika betuknya berliku maka kapasitas
pengolahan akan menjadi rendah.
2. Topografi wilayah,yaitu permukaan tanah, kemiringan tanah yang masih
bisa dikerjakan traktor adalah 3 sampai 8 % dimana pengolahannya
mengikuti garis kontur.
3. Keadaan traktor, maksudnya adalah apakah traktor masih baru atau sudah
lama, menyangkut umur traktor itu sendiri.
4. Keadaan
vegetasi,
misalnya
tumbuhan
semak
atau
alang-alang
mengakibatkan kemacetan akibat penggumpalan pada alat karena tertarik
atau tidak terpotong.
5. Keadaan tanah, meliputi sifat-sifat fisik tanah (keadaan basah, kering,
berlempung, liat atau keras).
18
Universitas sumatera utara
19
6. Tingkat keterampilan operator, operator yang berpengalaman dan terampil
akan memberikan hasil kerja dan efisiensi kerja yang lebih baik.
7. Pola pengolahan tanah, berhubungan dengan waktu yang hilang pada saat
pembelokan pada saat mengolah tanah.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas lapang menurut Darun dan
Sumono (1983)adalah :
1. Kinerja Lapang Alat Mesin Pertanian
Dalam pengolahan tanah, kecepatan penggarapan suatu lapang dengan
sebuah mesin merupakan salah satu dasar pertimbangan menghitung biaya
pengerjaan dan efisiensi dalam pengolahan lahan. Dalam hal ini ada beberapa
istilah yang digunakan yaitu:
a. Kapasitas lapang teoritis sebuah alat, merupakan kecepatan penggarapan
lahan yang akan diperoleh seandainya mesin tersebut melakukan kerjanya
memanfaatkan 100% waktunya, pada kecepatan maju teoritisnya dan
selalu memenuhi 100% lebar kerja teoritisnya.
b. Waktu per hektar teoritis, merupakan waktu yang dibutuhkan pada
kapasitas lapang teoritis tersebut.
c. Waktu kerja efektif, merupakan waktu sepanjang mana mesin secara
aktual melakukan fungsi/kerjanya. Waktu kerja efektif per hektar akan
lebih besar dibanding waktu kerja teoritik per hektar jika lebar kerja
terpakai lebih kecil dari lebar kerja teoritisnya.
d. Kapasitas lapang efektif, suatu alat merupakan fungsi dari lebar kerja
teoritis mesin, presentase lebar teoritis yang secara aktual terpakai,
kecepatan jalan dan besarnya kehilangan waktu lapang selama pengerjaan.
Universitas sumatera utara
20
Dengan alat-alat semacam garu, penyiang lapang, pemotong rumput dan
pemanen padu, secara praktis tidak mungkin untuk memanfaatkan lebar
teoritisnya tanpa adanya tumpang tindih. Besarnya tumpang tindih yang
diperlukan terutama merupakan fungsi dari kecepatan, kondisi tanah dan
keterampilan operator.
e. Efisiensi lapang, merupakan perbandingan antara kapasitas lapang efektif
dengan kapasitas lapang teoritis, dinyatakan dalam persen. Efisiensi lapang
melibatkan pengaruh waktu hilang di lapang dan ketakmampuan untuk
memanfaatkan lebar teoritis mesin.
f. Efisiensi kinerja, merupakan suatu ukuran efektifitas fungsional suatu
mesin, misalnya persentase perolehan produk bermanfaat dari penggunaan
sebuah mesin pemanen.
2. Waktu Hilang Untuk Belok
Belok di ujung suatu lapang menghasilkan suatu kehilangan waktu yang
seringkali sangat berarti, terutama pada lapang-lapang pendek. Jumlah waktu
belok per satuan luas untuk sebuah alat dengan lebar tertentu akan berbanding
terbalik dengan panjang lapang. Untuk suatu lapang persegi tertentu digarap
searah panjangnya ataukah memutarinya, jumlah putaran perjalanan yang
diperlukan akan sama. Menggarap secara pulang balik memerlukan 2 kali
belokan180o per putaran, sedang kedua cara lainnya mencakup empat belokan 90o
perputaran.
Waktu yang diperlukan untuk belok pada pengerjaan bolak-balik, juga
dipengaruhi oleh ketakteraturan bentuk lapang, besarnya ruang belok di headland,
kekasaran daerah belok dan lebar alat. Waktu per belokan pada head-land halus
20
Universitas sumatera utara
21
rata-rata hampir 5% lebih besar pada pemanen atau penyiang 4 larik dibanding 2
larik. Perbedaannya ialah 20 - 25% pada head-land kasar. Alat yang lebih lebar,
mendapatkan bahwa waktu per belokan rata-rata 40 - 50% lebih besar untuk
penyiang dan penanam 6 larik dibanding 4 larik.
Pengoperasian traktor saat melintasi ujung-ujung suatu lapang biasanya
menghasilkan kehilangan waktu yang sering tak terhindarkan jika tanah yang luas
dibagi-bagi ke dalam lapang-lapang yang pendek.
3. Waktu hilang yang sebanding dengan Luas
Saat pengolahan tanah dengan traktor ada beberapa waktu yang hilang,
karena saat istirahat dan penyetelan atau pemeriksaan alat, biasanya cenderung
sebanding dengan waktu kerja efektif (atau dengan waktu lapang total) jika
kecepatan kerja atau lebar alat ditambah. Pengoperasian tidak bekerja saat
melintasi ujung lapang cenderung sebanding dengan waktu kerja efektif jika
kecepatan kerja normal dipertahankan saat melintasi ujung.
Kehilangan waktu yang lain, disebabkan oleh halangan, penggumpalan,
penambahan pupuk atau benih, dan pengisian tabung semprotan, seringkali
cenderung lebih sebanding dengan luas daripada dengan waktu kerja. Waktu per
hektar untuk belok pulang-balik pada pengerjaan tanaman larik cenderung tetap
konstan (atau turun cuma sedikit) jika kecepatan kerja dinaikkan, karena
kecepatan biasanya dikurangi saat belok, kecuali jika kecepatan kerja normalnya
memang telah rendah. Waktu hilang yang disebabkan pengosongan hasil panen
cenderung sebanding dengan jumlah hasil di samping sebanding dengan luasnya.
Waktu hilang yang cenderung sebanding dengan luas menjadi makin
penting bila lebar atau kecepatan alat dinaikkan, karena waktu hilang tersebut
Universitas sumatera utara
22
akan terhitung dengan presentase yang lebih besar dengan berkurangnya total
waktu per hektar. Dengan demikian, mengganti penanam 4 larik dengan 6 larik
pada kecepatan maju yang sama dapat menaikkan keluaran cuma 30% bukannya
50%.
4. Waktu hilang berkenaan dengan kehandalan mesin
Peluang kerusakan alat, yang akan berakibat hilangnya waktu di lapang
adalah berbanding terbalik dengan kehandalan mesin. Kehandalan keberhasilan
dapat didefinisikan sebagai peluang statistik berfungsinya suatu alat secara
memuaskan pada kondisi tertentu sepanjang periode waktu tertentu. Kehandalan
pemakaian waktu pada mesin individual menjadi makin penting jika beberapa
mesin atau beberapa bagian mesin digunakan secara gabungan. Untuk sebuah alat
individual, waktu hilang sebesar 5 atau 10% karena kerusakan, penyetelan,
pembetulan, penyumbatan/penggumpalan, atau berhenti yang lain berkaitan
dengan mesin, umumnya tidak dianggap serius. Namun jika 4 satuan semacam itu,
masing-masing dengan kehandalan pemakaian waktu 98%, digunakan secara
berurutan, kehandalan pemakaian waktu keseluruhan gabungan waktu berurutan
tersebut akan terkurangi sampai menjadi 66% Kehandalan pemakaian waktu.
Waktu hilang karena belok, istirahat, pengisian wadah benih atau pupuk, dan
sebagainya, kira-kira akan tetap sama tak peduli berapa jumlah mesinnya, namun
harus dimasukkan dalam penghitungan efisiensi lapang gabungan tersebut.
Persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan kapasitas lapang
menurut Yunus (2004), adalah sebagai berikut :
1. Kapasitas Lapang Teoritis
KLT
= 0,36 (VxLP). .......................................................... (2)
Dimana :
22
Universitas sumatera utara
23
KLT
=
Kapasitas lapang teoritis (ha/jam)
LP
=
Lebar kerja alat (m)
V
=
Kecepatan (m/jam)
0.36
=
Faktor konversi(1 m2/s =0.36 ha/jam)
2. Kapasitas Lapang Efektif
KLE
=
Dimana :
𝑳𝑳
𝑾𝑾𝑾𝑾
............................................................. (3)
KLE
=
Kapasitas Lapang Efektif (ha/jam)
L
=
Luas Lahan (ha)
WK
=
Waktu Kerja (jam)
Kecepatan maju merupakan salah satu metode untuk meningkatkan
kapasitas kerja alat pertanian yaitu dengan menambah kecepatan maju berarti
meningkatkan kapasitas kerja alat pengolah tanah tanpa harus menambah berat
dan jumlah unit tenaga penggerak yang membebani tanah (Yunus, 2004).
Efisiensi Pengolahan Tanah
Efisiensi suatu traktor tergantung dari kapasitas lapang teoritis dan
kapasitas lapang efektif. Karena efisiensi merupakan perbandingan antara
kapasitas lapang efektif dengan kapasitas lapang teoritis yang dinyatakan dalam
bentuk (%). Persamaan yang digunakan untuk mengetahui efisiensi pengolahan
tanah adalah sebagai berikut:
Efisiensi =
𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲𝑲
X 100% .......................................................................... (4)
Dimana :
KLE
= Kapasitas Lapang Efektif
Universitas sumatera utara
24
KLT
= Kapasitas Lapang Teoritis
(Yunus, 2004)
Pada saat mengolah tanah menggunakan traktor dan alat bajak maka akan
diperoleh tanah terolah dengan luas tertentu dan selesai ditempuh dalam waktu
tertentu, sehingga kemampuan kerja lapang mengolah tanah tersebut, atau yang
dapat dinyatakan dalam satuan luas tanah terolah persatuan waktu. Semakin luas
tanah yang diselesaikan dalam waktu yang semakin singkat maka dikatakan
bahwa pekerjaan mengolah tanah tersebut mempunyai efisiensi tanah yang tinggi
(Yunus, 2004).
Slip
Intensitas slip merupakan pengurangan kecepatan maju traktor karena
beban operasipada kondisi lapang. Slip roda yang terjadi pada roda traksi traktor
dapat diketahui dari pengurangan kecepatan traktor pada saat operasi dengan
beban dibandingkan dengan kecepatan teoritis. Slip roda traktor merupakan salah
satu faktor pembatas bagi pengoperasian traktor-traktor pertanian. Slip akan selalu
terjadi pada traktor baik pada saat menarik beban maupun saat tidak menarik
beban (Liljedahl dkk, 1989).
Slip roda traksi merupakan selisih antara jarak tempuh traktor saat dikenai
beban dengan jarak tempuh traktor tanpa beban pada putaran roda penggerak yang
sama (Wanders, 1978).
Ada beberapa Faktor-faktor yang mempengaruhi slip, menurut Sembiring
dkk (1990) adalah sebagai berikut :
a)
Beban pada roda traksi
b)
Jenis, ukuran, dan kondisi roda traksi
24
Universitas sumatera utara
25
c)
Jenis dan kondisi tanah/landasan traksi
Slip roda traksi pada traktor dapat dihitung dengan persamaan :
𝑆𝑆𝑆𝑆 =
dimana :
𝑆𝑆𝑆𝑆 −𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑆𝑆𝑆𝑆
𝑥𝑥 100% ....................................................... (5)
St = Slip roda traksi (%)
So = Jarak yang ditempuh untuk 5 kali putaran roda traktor tanpa
mengolah tanah
Sb = Jarak yang ditempuh untuk 5 kali putaran roda traktor dengan
mengolah tanah
(Suastawa dkk, 2000).
Penurunan tenaga yang dibutuhkan untuk mengatasi slip akan menaikkan
tenaga tarik taktor. Perbedaan kecepatan dan transmisi yang digunakan juga dapat
memberikan pengaruh pada slip. Efisiensi tenaga tarik yang tertinggi dalam
mengolahan tanah adalah pada tingkat slip antara 15-25%. Pada tanah liat yang
basah, tenaga terbesar untuk menarik mungkin dicapai pada slip sekitar 35%
(Sembiring dkk, 1990).
Tanah basah atau becek slip dapat terjadi sampai 60% dan hanya
menghasilkan tanah sekitar 10-20%. Hal ini berarti banyak tenaga yang hilang
untuk mengatasi tahanan gelinding dan slip roda serta hasil yang didapat berupa
proses pelumpuran oleh roda. Dalam penggunaan traktor pada tanah liat basah
atau lumpur, harus diperhatikan luas kotak permukaan roda dengan tanah untuk
menaikkan tarikan. Makin luas permukaan, maka tarikan akan makin baik
(Sembiring dkk,1990).
Universitas sumatera utara
26
Efisiensi Penggunaan Bahan Bakar
Motor bakar adalah suatu sistem perubah tenaga dari tenaga panas menjadi
tenaga gerak. Sebagai sumber tenaga panas dapat berasal dari kayu, batubara,
minyak tanah, bensin dan sebagainya. Tenaga yang dihasilkan motor bakar jika
dibandingkan dengan tenaga manusia atau hewan jauh lebih besar. Tenaga yang
dapat dihasilkan oleh motor bisa mencapai ratusan kilo watt (KW) tergantung dari
besar kecilnya motor. Untuk motor bensin dan diesel (motor bakar dalam) lebih
praktis penggunaannya di lapangan jika dibandingkan dengan motor listrik. Tetapi
motor bensin dan motor diesel memberikan dampk yang buruk bagi lingkungan
karena akan menyebabkan polusi udara (Rizaldi, 2006)
Motor bensin 4 tak menggunakan bensin murni,sedangkan motor bakar
dua tak menggunakan bensin campuran, yaitu bensin murni dicampur oli SAE 30
dengan perbandingan 20 : 1 atau 25 : 1 tergantung pada spesifikasi motor.
Perbandingan tersebut adalah perbandingan volume, (Hardjosentono,dkk, 2000).
Motor diesel menggunakan bahan bakar solar, pemilihan bahan bakar yang
baik sangat perlu, karena dapat menghindari kesulitan :
1. Menghidupkan motor
2. Kerusakan pada pompa injeksi
3. Pengausan torak, ring torak, katup dan lain lain
4. Pemeliharaan motor (Hadjosentono dkk, 2000).
Nilai cetan (Cetan Number) adalah penambahan bahan bakar untuk motor
diesel yang dinyatakan dengan angka, misalnya nilai cetan traktor pertanian 40 –
45 % adalah bahan yang mudah terbakar (Hidrocarbon-cetan), 60 – 65 % adalah
26
Universitas sumatera utara
27
campuran
lain
yang
sukar
terbakar
(Alpha
methilnepthylene)
(Hardjosentono dkk, 2000).
Efisiensi Termis
Efisiensi termis merupakan perbandingan antara daya yang dihasilkan
terhadap jumlah bahan bakar yang diperlukan, atau dengan kata lain Efisiensi
termis adalah panas yang digunakan oleh motor dari hasil pembakaran bahan
bakar, dapat ditentukan dengan persamaan (Wanders, 1978) :
yo= (Ne / Ptermal) x 100%.............................................. (6)
dimana :yo= EfisiensiTermis (%)
Ne = DayaEfektif (Kw)
Pe=DayaTermal (Kw)
Universitas sumatera utara