i
KAJIAN PEMILIHAN ALTERNATIF PENYIANGAN GULMA PADI SAWAH Study on Selection of Weeding Activities Alternatives in Wetland Paddy Field
NOVI SULISTYOSARI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
ii
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Kajian Pemilihan Alternatif Penyiangan Gulma Padi Sawah (Study on Selection of Weeding Activities Alternatives in Wetland Paddy Field) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal dan dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir dari tesis ini.
Bogor, Januari 2010 Novi Sulistyosari NRP. F151070111
iii
ABSTRACT NOVI SULISTYOSARI. Study on Selection of Weeding Activities Alternatives in Wetland Paddy Field. Under advisory of SAM HERODIAN and M. FAIZ SYUAIB One of the major problems in organic rice farming is weed eradication activity, or commonly called weeding. Conventional weeding is extremely time consuming work and require a lot of labor. Contrarily, the number of population working in agriculture sector has been decreasing over time in comparison to the industrial sector. To cope with this existing problem, switching from conventional to mechanical or semi-mechanical tools is needed for most agricultureal areas. However, the use of these tools should also take the human factor into consideration so that optimal human-machine system may be possible to be applied. In addition, the design of the equipment should also consider the safety and health as well as ergonomic factors of operator. The objective of the research was to find out the operator workload value and work effectiveness resulting from three weeding activities i.e. hand weeding, semi mechanical weeding and mechanical weeding. Research was conducted in the organic farmers rice fields in Situgede, West Bogor prefecture, Bogor city, West Java. Semi-mechanical weeding involved two types of weeder, namely local gasrok-weeder type (Indonesian weeder) and Japanese roller-weeder type. In order to determine the most appropriate weeding type, the technical (including ergonomics), economic and environmental aspects of each weeding types were investigated. Various data were collected during the experiment such as: (i) weeding performance (manually, semi-mechanical and mechanical/power operated weeder); (ii) ergonomic parameters data (work load factor). Data processing was implemented in fuzzy logic–fuzzy inference system (FIS) for generating fuzzy rules operation. Model input consists of five parameters i.e. work capacity, weeding effectiveness, energy consumption, environment aspect and cost. A Mamdani FIS type with OR fuzzy operator (maximum function) was used to generate the rules for each treatment. The output is the maximum value resulted from 17 combinations rules for each weeder type. Based on the experimental results, the highest weeding performance was achieved by power weeder under flooded and muddy soil conditions. Workload measurements indicated energy requirement of all type (hand weeding, local gasrok weeder type, roller type and mechanical) that a value of energy consumption by female operator is highest than male operator. This is influences with heart rate value each operator. A value of heart rate by female operator is highest than male operator. It is mean that the muscular work of male operator is stronght. The muscular work is influences heart rate levels. For work capacity and weeding effectivity, the largest was achieved by power weeder. Based on weeding selection model using fuzy-FIS, the maximum output value was achieved by mechanical (Power weeder). However, their use should be adjusted to the level of ability, needs and goals to be achieved by user. Keywords : weeding method, ergonomics, organic agriculture, fuzzy system
iv
RINGKASAN NOVI SULISTYOSARI. Kajian Pemilihan Alternatif Penyiangan Gulma Padi Sawah. Dibimbing oleh SAM HERODIAN dan M. FAIZ SYUAIB Salah satu upaya penting yang dilakukan dalam budidaya padi yaitu pemberantasan gulma atau biasa disebut penyiangan. Penyiangan secara konvensional memerlukan banyak tenaga kerja. Sementara itu jumlah penduduk Indonesia yang bekerja di sektor pertanian dari tahun ke tahun semakin berkurang dibandingkan sektor industri yaitu 42,05% (BPS, 2007). Penyiangan yang dilakukan dengan menggunakan alat baik semi mekanis maupun mekanis diharapkan mampu menangani permasalahan yang ada. Namun dalam penggunaan alat-alat tersebut perlu diperhatikan faktor manusia dan aktivitasnya sehingga dimungkinkan adanya suatu rancangan sistem manusia-mesin yang optimal. Selain fungsional, desain alat harus memperhatikan faktor keselamatan, kesehatan, keamanan, dan kenyamanan bagi manusia (operator). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai beban kerja dan efektivitas kerja masing-masing operator yang ditimbulkan oleh beberapa tipe penyiangan yang digunakan, yaitu manual (hand weeding), semi mekanis (tipe gasrok dan tipe roller/Japanese weeder), serta mekanis (power weeder). Penentuan metode pemilihan teknologi yang tepat untuk mendapatkan tipe penyiangan yang terbaik ditinjau dari beberapa aspek yaitu: aspek teknis (termasuk ergonomika), aspek ekonomi, dan aspek lingkungan. Penelitian dilakukan di lahan milik petani di Kelurahan Situgede, Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor, Jawa Barat. Pengambilan data meliputi unjuk kerja teknis dan beban fisiologi (physiological load) petani penggarap. Pengambilan data unjuk kerja teknis menggunakan alat ukur jarak, waktu dan kamera video, sedangkan pengukuran beban kerja fisiologis dilakukan dengan menggunakan Heart Rate Monitor. Metode analisis untuk pemilihan tipe penyiangan terbaik menggunakan analisa fuzzy logic, dalam operasi fuzzy menggunakan aturan IF-THEN terdiri dari 17 rule. Rules yang digunakan pada proses tersebut berdasarkan pengetahuan dan pengalaman para pakar. Input variabel terdiri dari 5 parameter yaitu efektivitas penyiangan, kapasitas kerja, nilai beban kerja (kebutuhan energi), jumlah pertambahan anakan tanaman, dan biaya. Nilai output merupakan alat terbaik berdasarkan nilai maksimum yang dihasilkan masing-masing alat. Proses untuk menghasilkan output dilakukan percobaan dengan memasukkan kombinasi rule secara bertahap sebanyak 17 kali pada setiap alat. Nilai output adalah nilai mutu yang memiliki nilai maksimum. Berdasarkan pengamatan di lahan bahwa penyiangan yang baik dilakukan yaitu saat kondisi lahan tergenang dan memiliki kandungan fraksi debu, pasir dan lempung (kondisi macak-macak). Hasil pengukuran beban kerja masing-masing subjek diperoleh bahwa nilai rata-rata kebutuhan energi untuk penyiangan (WEC) secara manual oleh subjek perempuan diperoleh sebesar 1.17 kkal/menit, total energi (TEC) sebesar 2.04 kkal/menit. Dari nilai rata-rata IRHR yang diperoleh untuk penyiangan secara manual termasuk dalam kategori pekerjaan berat bagi subyek wanita. Sedangkan yang dilakukan oleh subjek laki-laki diperoleh nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) sebesar 0.32 kkal/menit, dan nilai total energi (TEC) rata-rata sebesar 1.16 kkal/menit. Dari nilai rata-rata IRHR yang diperoleh
v
untuk penyiangan secara manual dapat dikategorikan sebagai pekerjaan ringan bagi subyek laki-laki. Nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) kegiatan penyiangan menggunakan tipe gasrok oleh subjek perempuan diperoleh sebesar 2.32 kkal/menit, dan nilai rata-rata energi total (TEC) sebesar 3.19 kkal/menit. Dari nilai rata-rata IRHR yang diperoleh untuk subyek wanita pekerjaan penyiangan menggunakan tipe gasrok dikategorikan sebagai pekerjaan berat. Sedangkan yang dilakukan oleh subjek laki-laki diperoleh nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) sebesar 0.43 kkal/menit, dan total energi (TEC) rata-rata sebesar 1.27 kkal/menit. Nilai rata-rata IRHR yang diperoleh untuk kegiatan penyiangan menggunakan tipe gasrok, dikategorikan sebagai pekerjaan ringan sampai sedang bagi subyek laki-laki. Nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) kegiatan penyiangan menggunakan penyiang tipe roller oleh subjek perempuan diperoleh sebesar 1.69 kkal/menit, dan total energi (TEC) sebesar 2.56 kkal/menit. Sedangkan untuk pekerjaan yang sama dan dilakukan oleh subjek laki-laki diperoleh nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) sebesar 0.66 kkal/menit, dan total energi (TEC) rata-rata sebesar 1.50 kkal/menit. Dari nilai rata-rata IRHR yang diperoleh untuk penyiangan menggunakan tipe roller dikategorikan sebagai pekerjaan sedang bagi subyek perempuan maupun laki-laki. Pada kegiatan penyiangan menggunakan alat mekanis yang dilakukan oleh subjek perempuan diperoleh nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) sebesar 1.23 kkal/menit, dan total energi (TEC) sebesar 2.09 kkal/menit. Sedangkan untuk pekerjaan yang sama dan dilakukan oleh subjek laki-laki diperoleh nilai rata-rata kebutuhan energi (WEC) sebesar 0.48 kkal/menit, dan total energi (TEC) rata-rata sebesar 1.32 kkal/menit. Nilai rata-rata IRHR yang diperoleh untuk penyiangan menggunakan alat mekanis dikategorikan sebagai pekerjaan sedang bagi subyek perempuan maupun laki-laki. Hasil pengukuran nilai kebutuhan energi yang diperoleh dari seluruh tipe penyiangan yang digunakan, subjek perempuan membutuhkan energi lebih besar dibandingkan subjek laki-laki. Hal ini berpengaruh pada nilai denyut jantung yang dihasilkan. Pada masing-masing subjek, nilai denyut jantung (IRHR) subjek perempuan memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan laki-laki. Hal ini berarti bahwa subjek laki-laki memiliki kekuatan otot yang lebih besar karena tingkat denyut jantung dipengaruhi oleh kekuatan kerja otot. Hasil pengukuran nilai kapasitas kerja terbesar diperoleh dengan menggunakan penyiang mekanis baik yang dilakukan oleh subjek laki-laki maupun perempuan. Nilai kapasitas kerja rata-rata yang diperoleh penyiang secara manual, tipe gasrok, tipe roller dan mekanis berturut-turut adalah 0.032 ha/jam, 0.024 ha/jam, 0.029 ha/jam dan 0.091 ha/jam. Tingkat kebisingan yang diterima subjek akibat alat mekanis berkisar 45–48 dB dan getaran yang dihasilkan berkisar 0.8-4.4 m/s2. Penggunaan alat mekanis ini masih berada pada nilai ambang batas yang tidak membahayakan dan tidak menimbulkan kelelahan. Efektivitas dan kapasitas kerja maksimum akan tercapai apabila dilakukan pada luasan yang maksimum. Dari aspek ekonomi, biaya operasi yang diperoleh penyiang secara manual, tipe gasrok, tipe roller dan mekanis berturut-turut adalah Rp 130 208.33/ha, Rp 193 718.25/ha, Rp 220 091.95/ha dan Rp 213 300.03/ha. Tingginya biaya operasi yang dikeluarkan oleh masing-masing tipe penyiangan dipengaruhi oleh nilai kapasitas kerja yang dihasilkan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiangan.
vi
Berdasarkan model pemilihan alat menggunakan analisa fuzzy logic dengan metode FIS berdasarkan operasi fuzzy OR (fungsi maksimum) maka pemilihan alat yang terbaik diperoleh output yang memiliki nilai mutu maksimum yaitu penyiang mekanis (Power weeder). Namun didalam penggunaannya harus disesuaikan dengan tingkat kemampuan, kebutuhan dan tujuan yang ingin dicapai oleh masing-masing pengguna.
Kata kunci : metode penyiangan, ergonomik, pertanian organik, sistem fuzzy
vii
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2010 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seijin IPB.
viii
KAJIAN PEMILIHAN ALTERNATIF PENYIANGAN GULMA PADI SAWAH Study on Selection of Weeding Activities Alternatives in Wetland Paddy Field
NOVI SULISTYOSARI
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Mayor Teknik Mesin Pertanian dan Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
ix
Judul Thesis Nama NRP Mayor
: Kajian Pemilihan Alternatif Penyiangan Gulma Padi Sawah : Novi Sulistyosari : F151070111 : Teknik Mesin Pertanian dan Pangan
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Sam Herodian, MS Ketua
Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi/Mayor Teknik Mesin Pertanian dan Pangan
Dr. Ir. Radite P.A. Setiawan,M.Agr
Tanggal Ujian : 3 Februari 2010
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro,MS
Tanggal Lulus :
x
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan penulisan tesis dengan judul "Kajian Pemilihan Alternatif Penyiangan Gulma Padi Sawah" ini sesuai dengan yang diharapkan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih Bapak Dr. Ir. Sam Herodian, M.S., sebagai ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr., sebagai anggota komisi pembimbing yang selalu memberikan masukan dan bimbingan selama pendidikan, penelitian dan penyelesaian tesis ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Badan Penelitian dan Pengembangan, Departemen Pertanian sebagai sponsor dalam studi penulis, bapak Dr. Ir. Trip Alihamsyah, M.Sc. sebagai Kepala Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian yang telah memberikan kesempatan dan dukungannya kepada penulis dalam melaksanakan tugas belajar; Bapak Ir. Joko Pitoyo, Msi; Dr.Ir. Abi Prabowo, MS; Ir. Koes Sulistiadji, MS; Dr. Ir. Suparlan, M.Agr; Dr. Ir. Teguh Wikan Widodo, M.Agr; Dr. Ir. Dedy A. Nasution, MS dan Dr. Ir. Muhammad Aqil, M.Agr yang telah membantu dan memberikan saran serta ucapan terima kasih untuk suami tercinta Firman Gaffar, ST beserta kedua orang tua penulis yang telah memberikan doa, semangat dan inspirasi selama menyelesaikan studi juga teman-teman TMP angkatan 2007 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan dan rasa kekeluargaan yang telah dibina selama menyelesaikan studi. Ucapan terima kasih juga diberikan untuk Bapak Acep sebagai ketua kelompok tani di Desa Situgede yang telah mengijinkan/menyediakan lahan percobaan serta untuk I. Wayan Arnata, S.Si., M.Si; Windu Purnomo; Dadang; Insan; mas Ari; mas Hehen dan mas Ahmad Mulyana yang dengan sabar telah meluangkan waktu membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian serta membantu dalam administrasi. Semoga tesis dan hasil penelitian ini dapat bermanfaat khususnya bagi penulis dan pada pengembangan ilmu pengetahuan pada umumnya.
Bogor, Februari 2010 Novi Sulistyosari
xi
RIWAYAT HIDUP
Novi Sulistyosari dilahirkan di Jakarta pada tanggal 05 November 1977, adalah putri kedua dari empat bersaudara dari Alm. Bapak Letkol CHK (Purn.) Subali, S.H., M.Hum. dan Ibu Lestari Ningsih. Penulis lulus dari SMAN 43 Jakarta pada tahun 1995 dan melanjutkan pendidikan pada Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin Makassar. Pada Juni 2000 penulis menyelesaikan pendidikan S1 dan kemudian Desember 2001 – sekarang mengabdi sebagai Perekayasa pertama di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian. Pada Agustus 2007 penulis melanjutkan pendidikan pada Mayor Teknik Mesin Pertanian dan Pangan Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.
xii
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL................................................................................................ xiv DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv DAFTAR LAMPIRAN........................................................................................ xvi DAFTAR SIMBOL............................................................................................. xvii PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 Latar Belakang .................................................................................................... 1 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 4 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 5 Kondisi Lahan Sawah dan Jarak Tanam ............................................................. 5 Gulma Tanaman Padi.......................................................................................... 6 Penyiangan .......................................................................................................... 7 Efektivitas Penyiangan........................................................................................ 8 Pertanian Organik.............................................................................................. 10 Perkembangan Alat Penyiang ........................................................................... 11 Penyiangan Manual (Handweeding) ............................................................. 11 Alat Penyiang Semi Mekanis ........................................................................ 12 Alat Penyiang Mekanis ................................................................................. 14 Ergonomika ....................................................................................................... 18 Beban Kerja................................................................................................... 19 Metode Step Test........................................................................................... 21 Getaran Mekanis (vibration) ......................................................................... 23 Kebisingan (Noise)........................................................................................ 25 Analisis.............................................................................................................. 27 Analisa Logika Fuzzy ........................................................................................... 27 METODOLOGI PENELITIAN............................................................................ 29 Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................................ 29 Peralatan dan Instrumen Penelitian................................................................... 29 Karakteristik Subjek Penelitian......................................................................... 29 Pelaksanaan Penelitian ...................................................................................... 30 Penyiapan Plot Pengamatan .......................................................................... 30 Persiapan Alat ............................................................................................... 31 Pengoperasian Alat ....................................................................................... 32 Pengambilan Data dan Analisis ........................................................................ 34 Pengambilan Data ............................................................................................. 34 Aspek Teknis................................................................................................. 34 Aspek Ekonomi............................................................................................. 41 Aspek Lingkungan ........................................................................................ 45 Analisa Vegetatif................................................................................................... 45 Analisis.............................................................................................................. 46 Analisa Logika Fuzzy ................................................................................... 46 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................................. 49 Pengamatan Kondisi Lingkungan ..................................................................... 49 Analisa Teknis................................................................................................... 50
xiii
Ergonomika ................................................................................................... 50 Kalibrasi Subjek/operator dengan Metode Step Test ............................ 50 Pengukuran Beban Kerja Fisik.............................................................. 55 Tingkat Kebisingan dan Getaran yang ditimbulkan alat mekanis ........ 62 Kapasitas Kerja ............................................................................................. 64 Efektivitas Penyiangan.................................................................................. 66 Aspek Lingkungan ............................................................................................ 67 Analisa Ekonomi............................................................................................... 68 Analisis Pemilihan Alat .................................................................................... 69 SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 76 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 78 LAMPIRAN.......................................................................................................... 81
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Tabel konversi BME ekuivalen dengan VO2 berdasarkan luas permukaan tubuh....................................................................................................... 23 Tabel 2. Nilai ambang batas getaran untuk lengan dan tangan............................. 25 Tabel 3. Standar tingkat kebisingan ...................................................................... 26 Tabel 4. Karakteristik Subjek Penelitian............................................................... 30 Tabel 5. Spesifikasi masing-masing alat............................................................... 32 Tabel 6. Kategori pekerjaan berdasarkan IRHR ................................................... 39 Tabel 7. Nilai IRHR dan TEC masing-masing subjek pada saat kalibrasi ........... 53 Tabel 8. Persamaan korelasi nilai IRHR dan TEC step test.................................. 55 Tabel 9. Analisa Beban Kerja Penyiangan Manual (Hand Weeding) subjek Perempuan.............................................................................................. 56 Tabel 10. Analisa Beban Kerja Penyiangan Manual (Hand Weeding) Subjek Lakilaki.......................................................................................................... 57 Tabel 11. Analisa Beban Kerja Penyiang tipe Gasrok (Indonesian Weeder) Subjek Perempuan.............................................................................................. 57 Tabel 12. Analisa Beban Kerja Penyiang tipe Gasrok (Indonesian Weeder) Subjek Laki-laki ................................................................................................. 58 Tabel 13. Analisa Beban Kerja Penyiang tipe roller (Japanese weeder) Subjek Perempuan.............................................................................................. 58 Tabel 14. Analisa Beban Kerja Penyiang tipe roller (Japanese Weeder) Subjek Laki-laki ................................................................................................. 59 Tabel 15. Analisa Beban Kerja Penyiang Bermotor (Power Weeder) Subjek Perempuan.............................................................................................. 59 Tabel 16. Analisa Beban Kerja Penyiang Bermotor (Power Weeder) Subjek Lakilaki.......................................................................................................... 60 Tabel 17. Nilai Rata-rata IRHR subjek pada masing-masing tipe penyiang ........ 61 Tabel 18. Tabulasi nilai rata-rata denyut jantung dan konsumsi energi subjek .... 62 Tabel 19. Nilai kebisingan dan getaran akibat oleh alat mekanis (power weeder)63 Tabel 20. Nilai kapasitas kerja (ha/jam) pada beberapa tipe penyiangan ............. 64 Tabel 21. Analisa ekonomi masing-masing alat .................................................. 69 Tabel 22. Klasifikasi variabel berdasarkan nilai input.......................................... 70 Tabel 23. Rule yang disediakan berdasarkan masukan para pakar....................... 73 Tabel 24. Nilai rata-rata parameter input pada masing-masing alat ..................... 73 Tabel 25. Nilai output/mutu masing-masing alat menggunakan sistem fuzzy dengan kombinasi rule yang diberikan. ................................................. 74
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Gulma jenis rerumputan ........................................................................ 7 Gambar 2. Penyiangan secara manual (hand weeding) ........................................ 11 Gambar 3. Alat penyiang gasrok........................................................................... 12 Gambar 4. Alat penyiang semi mekanis (Rajvir Yadav et al. 2007) .................... 13 Gambar 5. Alat penyiang semi mekanis buatan Jepang........................................ 14 Gambar 6. Alat penyiang mekanis ........................................................................ 14 Gambar 7. Desain alat penyiang gulma (Power Weeder) padi sawah .................. 16 Gambar 8. Mesin penyiang padi sawah model YA-1 (Pitoyo et al. 2008) ........... 17 Gambar 9.Pola kerja pengoperasian Power Weeder di lahan sawah .................... 17 Gambar 10. Konsep Umum Fuzzy Logic ............................................................. 28 Gambar 11. Heart rate monitor dan metronome/pengukur denyut jantung (a); Pocketable Vibration Meter/pengukur getaran, Tachometer/pengukur kecepatan dan Sound Level Meter/pengukur kebisingan (b)............... 29 Gambar 12. Luasan plot pengamatan masing-masing perlakuan.......................... 30 Gambar 13. Kondisi petak lahan percobaan ......................................................... 31 Gambar 14. Jenis-jenis alat penyiang yang digunakan (a) Gasrok; (b) power weeder; (c) Japanese’s weeder ............................................................ 32 Gambar 15. Cara-cara penyiangan pengoperasian : (a) manual/hand weeding; (b) mekanis/power weeder; (c) semi mekanis tipe roller/Japanese weeder; (d) Tipe gasrok/Indonesian weeder..................................................... 33 Gambar 16. Metode step test................................................................................. 37 Gambar 17. Diagram prosedur pengukuran beban kerja ...................................... 38 Gambar 18. Pengukuran getaran ........................................................................... 40 Gambar 19. Skema system pemilihan alat ............................................................ 47 Gambar 20. Grafik pemetaan denyut jantung subjek M2 pada saat step test ....... 51 Gambar 21. Grafik pemetaan denyut jantung subjek F2 pada saat step test......... 52 Gambar 22. Grafik korelasi IRHR dengan TECst pada subjek laki-laki M3........ 54 Gambar 23. Grafik korelasi IRHR dengan TECst pada subjek perempuan.......... 54 Gambar 24. Grafik nilai kapasitas kerja (ha/jam) rata-rata masing-masing alat... 65 Gambar 25. Grafik nilai efektivitas rata-rata penyiangan pada masing-masing alat ............................................................................................................. 67 Gambar 26. Grafik nilai persentase rata-rata pertambahan jumlah anakan (%) pada berbagai alat ........................................................................................ 68 Gambar 27. Membership function variabel input ................................................. 71 Gambar 28. Membership function variabel output ............................................... 71 Gambar 29. Rule editor yang telah dilakukan secara bertahap............................. 72 Gambar 30. Box nilai output/mutu berdasarkan tahapan rules ............................. 74
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Nilai denyut jantung masing-masing subjek pada saat bekerja secara manual .............................................................................................. 81 Lampiran 2. Nilai denyut jantung masing-masing subjek pada saat bekerja menggunakan penyiang tipe gasrok (Indonesian weeder) ............... 82 Lampiran 3. Nilai denyut jantung masing-masing subjek pada saat bekerja menggunakan penyiang tipe roller (Japanese weeder).................... 83 Lampiran 4. Nilai denyut jantung masing-masing subjek pada saat bekerja menggunakan penyiang mekanis (power weeder) ........................... 84 Lampiran 5. Grafik korelasi IRHR dengan TEC pada masing-masing subjek Perempuan........................................................................................ 85 Lampiran 6. Grafik korelasi IRHR dengan TEC pada masing-masing subjek lakilaki.................................................................................................... 86 Lampiran 7. Analisa ekonomi penyiangan manual............................................... 87 Lampiran 8. Analisa Ekonomi alat penyiang tipe gasrok (Indonesian weeder) ... 88 Lampiran 9. Analisa Ekonomi alat penyiang tipe roller (Japanese weeder) ........ 89 Lampiran 10. Analisa Ekonomi alat penyiang mekanis (Power weeder)............. 90 Lampiran 11. Proses pada sistem fuzzy logic dengan kombinasi rule secara bertahap masing-masing alat............................................................ 91 Lampiran 12. Perintah pemrograman Fuzzy logic berdasarkan masing-masing alat .......................................................................................................... 93 Lampiran 13. Spesifikasi alat penyiang mekanis (Power weeder) ....................... 98
xvii
DAFTAR SIMBOL Latin Simbol HRwork HRrest TECST W g f h WEC TEC BME A h w WEC’ L Ke TL TW Eft JGB JGS BP BT BTT x D P S I i N PP BB Q Hbb Bo So Wt JA PKT TR TP
Satuan Denyut jantung saat melakukan pekerjaan Denyut jantung saat istirahat Total Energy Cost saat step test Berat badan Percepatan gravitasi Frekuensi step test Tinggi bangku step test Work Energy Cost Total Energy Cost Basal Metabolic Energy Luas permukaan tubuh Tinggi tubuh Berat tubuh Work Energy Cost per Weight Tingkat kebisingan Kapasitas kerja efektif Total luas lahan yang disiangi Total waktu Persentase efektivitas penyiangan Jumlah Gulma sebelum penyiangan Jumlah Gulma sesudah penyiangan Biaya operasional alat Biaya tetap Biaya tidak tetap Jumlah jam kerja Penyusutan Harga awal alat Harga akhir alat Bunga modal Tingkat bunga modal Umur Ekonomis Biaya Perbaikan dan Pemeliharaan Alat Biaya bahan bakar Bahan bakar yang terpakai Harga bahan bakar tiap liter Biaya operator Upah tenaga kerja tiap hari Jam kerja per hari Jumlah anakan Presentase kerusakan tanaman Jumlah tanaman rusak Jumlah tanaman pokok
beats/minute beats/minute kkal/menit kg m/detik siklus/detik meter kkal/min kkal/min kkal/min m2 cm kg kal/kg.menit dB ha/jam ha jam % rumpun rumpun Rp/ha Rp/th Rp/jam jam/th Rp/th Rp Rp Rp/tahun %/ tahun tahun Rp/jam Rp/jam liter/jam Rp/liter Rp/jam Rp/hari jam/hari % % rumpun rumpun
xviii
Subskrip Simbol IRHR HR HW IW JW PW F M Un
Increase Ratio of Heart Rate Heart Rate Hand Weeding Indonesian Weeder Japanese Weeder Power Weeder Subjek wanita (Female) Subjek Laki-laki (Male) Ulangan pengujian/percobaan ke-n
