ISSN No. 0216-3365
Vol.25, No.1, April 2011
Jurnal Keteknikan Pertanian merupakan publikasi resmi Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) yang didirikan 10 Agustus 1968 di Bogor, berkiprah dalam pengembangan ilmu keteknikan untuk pertanian tropika dan lingkungan hayati. Jurnal ini diterbitkan dua kali setahun. Penulis makalah tidak dibatasi pada anggota PERTETA tetapi terbuka bagi masyarakat umum. Lingkup makalah, antara lain: teknik sumberdaya lahan dan air, alat dan mesin budidaya, lingkungan dan bangunan, energi alternatif dan elektrifikasi, ergonomika dan elektronika, teknik pengolahan pangan dan hasil pertanian, manajemen dan sistem informasi. Makalah dikelompokkan dalam invited paper yang menyajikan isu aktual nasional dan internasional, review perkembangan penelitian, atau penerpan ilmu dan teknologi, technical paper hasil penelitian, penerapan, atau diseminasi, serta research methodology berkaitan pengembangan modul, metode, prosedur, program aplikasi, dan lain sebagainya. Pengiriman makalah harus mengikuti panduan penulisan yang tertera pada halaman akhir atau menghubungi redaksi via telpon, faksimili atau e-mail. Makalah dapat dikirimkan langsung atau via pos dengan menyertakan hard- dan soft-softcopy, atau e-mail. Penulis tidak dikenai biaya penerbitan, akan tetapi untuk memperoleh satu eksemplar dan 10 reprints dikenai biaya sebesar Rp 100.000. Harga langganan Rp 90.000 per volume (2 nomor), harga satuan Rp 50.000 per nomor. Pemesanan dapat dilakukan melalui e-mail, pos atau langsung ke sekretariat. Formulir pemesanan terdapat pada halaman akhir. Penanggungjawab: Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB Dewan Redaksi: Ketua : Wawan Hermawan Anggota : Asep Sapei Kudang B. Seminar Daniel Saputra Bambang Purwantana Y. Aris Purwanto Redaksi Pelaksana: Ketua : Rokhani Hasbullah Sekretaris : Satyanto K. Saptomo Bendahara : Emmy Darmawati Anggota : Usman Ahmad I Wayan Astika M. Faiz Syuaib Ahmad Mulyawatullah Diana Nursolehat Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, IPB Bogor Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680. Telp. 0251-8624691, Fax 0251-8623026, E-mail:
[email protected] atau
[email protected]. Website: ipb.ac.id/~jtep. Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian Percetakan: PT. Binakerta Adiputra, Jakarta
Ucapan Terima Kasih Redaksi Jurnal Keteknikan Pertanian mengucapkan terima kasih kepada para Mitra Bestari yang telah menelaah (mereview) naskah pada penerbitan Vol. 25 No. 1 April 2011. Ucapan terima kasih disampaikan kepada: Prof. Dr.Ir. Herry Suhardiyanto, M.Sc (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian IPB), Prof.Dr.Ir. Tamrin, M.Si (Fakultas Pertanian, Universitas Lampung), Dr.Ir. Dedy Tooy,PhD (Universitas Sam Ratulangi), Dr.Ir. Nursigit Bintoro, M.Sc (Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian UGM), Dr. Kamadibrata, (Institut Teknologi Bandung), Dr. Hermantoro, MS (INSTIPER Yogyakarta), Dr.Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian IPB), Dr.Ir. Sutrisno,M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB), Dr.Ir. Rokhani Hasbullah, M.Si (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem IPB), Dr.Ir. Nora H. Pandjaitan, DEA (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian IPB), Dr. Satyanto K. Saptomo, STP (Departemen Teknik sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian IPB).
Technical Paper
Perbaikan Desain Mesin Penanam dan Pemupuk Jagung Bertenaga Traktor Tangan Design Improvement of Corn Planter and Fertilizer Applicator Powered by Hand Tractor Wawan Hermawan
Abstract A prototype of integrated machine for tillage, planting and fertilizer application for corn cultivation powered by hand tractor was modified to improve the planting and fertilizing performances. The fertilizer hopper was redesigned and separated to be two hoppers for urea, and for a mixture of TSP and KCl. The hoppers which had a bigger capacity were placed on left and right sides of the machine. For a better arrangement, the seed hopper was set on the middle part between the fertilizer hoppers. The rotor of fertilizer metering device were redesigned to become an edge cell type rotor, and equipped with a metering cylinder. Materials of the driving wheel were changed by thinner and lighter materials. To improve its driving force, the wheel was equipped by radial lugs and side rims which were set on the main rim. The stationer test result showed that the fertilizer application rate could be varied by setting the rotor opening of the metering device. Capacity of the fertilizer hopper was increased from 5 kg to 12 kg. By modification, the machine weight could be decreased and the vertical load on the handle of the tiller could be decreased from 50 kg (the first prototype) to 31 kg (modified prototype). The application of urea, TSP and KCl could be carried out well, in proper dosage. The theoretical field capacity of the modified prototype was 0.16 ha/ hour, and the effective field capacity was 0.13 ha/hour. Keywords: integrated machine, corn planter, fertilizer applicator, modification, performance Abstrak Prototipe mesin pengolah tanah, penanam dan pemupuk jagung terintegrasi dengan tenaga traktor tangan telah dimodifikasi untuk meningkatkan kinerja pananaman dan pemupukannya. Hoper pupuk didesain ulang dan dibagi dua untuk menampung pupuk urea dan campuran pupuk TSP dan KCl. Hoper pupuk dengan kapasitas lebih besar ditempatkan di bagian sisi kiri dan kanan dari mesin. Untuk susunan yang seimbang, hoper benih ditempatkan di tengahnya. Rotor penjatah pupuk dirancang ulang menjadi rotor tipe edge-cell, dan dilengkapi selubung pengatur penjatahan pupuk. Bahan roda penggerak dipertipis dan diperingan. Untuk meningkatkan kemampuan gerak memutarnya, roda tersebut dilengkapi dengan sirip-sirip radial dan pelek samping. Hasil pengujian stasioner menunjukkan bahwa penjatahan pupuk dapat diatur dengan mudah. Kapasitas hoper pupuk meningkat dari 5 kg menjadi 12 kg. Bobot mesin dapat dikurangi, sehingga beban angkat pada stang traktor berkurang dari 50 kg menjadi 31 kg. Pemupukan urea, TSP+KCl dapat dilakukan dengan dosis yang sesuai. Kapasitas lapangan teoritis mesin hasil modifikasi adalah 0.16 ha/jam dan kapasitas lapangan efektifnya adalah 0.13 ha/jam. Kata kunci: mesin terintegrasi, penanam jagung, pemupuk, modifikasi, kinerja Diterima: 23 Agustus 2010; Disetujui: 11 Januari 2011
Pendahuluan Kebutuhan jagung terus meningkat, namun produksi jagung dalam negeri belum mampu memenuhi semua kebutuhan (Suryana, et al., 2007; Anonim, 2007). Produksi jagung di Indonesia diperkirakan akan naik 3.4% dari 17.5 juta ton tahun 2009 menjadi 18.1 juta ton pada tahun 2010 (Deptan, 2010). Luas budidaya jagung juga menunjukkan 1
peningkatan signifikan yaitu dari 3.358.211 ha (2003) menjadi 4.003.313 ha (2008) (BPS 2009). Untuk mendukung upaya peningkatan produksi jagung tersebut diperlukan dukungan penerapan teknologi untuk memecahkan masalah usaha tani di wilayah tertentu dan bersifat spesifik lokasi (Suryana, et al., 2007). Untuk itu, aplikasi teknologi mekanisasi dalam budidaya jagung sangat diperlukan. Waktu tanam jagung itu sangat singkat. Untuk
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Kampus IPB Darmaga, PO Box 220 Bogor 16116; email:
[email protected]
9
Vol. 25, No. 1, April 2011
menanam jagung di lahan 1 ha, seorang pekebun perlu bantuan 10 tenaga kerja. Mereka menugal alias membuat lubang tanam dengan tiang kayu yang berujung runcing, memasukkan benih jagung ke dalam lubang tanam, dan menutup lubang tanam dalam waktu 2 hari kerja (20 hok/ha). Bandingkan dengan menggunakan alat tanam yang bertenaga tarik traktor tangan, dengan seorang operator dalam waktu cepat penanaman 1 ha dapat diselesaikan dalam satu hari. Hasilnya rapi, lubang tanam teratur berjarak 0.75 m x 1 m. Bukan cuma cepat, tetapi juga efisien. Sebab, konsumsi bahan bakar berupa premium hanya 1 liter per jam atau Rp 22 500,per lima jam. Biaya sewa mesin Rp 200 000,-/hari. Sehingga total biaya sekali penanaman Rp 222 500. Dengan 20 HOK kerja, seorang pekebun membayar Rp 500 000 bila ongkos setiap orang Rp 25 000 per hari. Itu berarti petani mampu menghemat Rp 277 500,- untuk biaya tanam (Pitoyo, et al., 2006; Anonim, 2005). Penggunaan tenaga traktor tangan, implemen pengolah tanan, alat penanam dan pemupuk terbukti mampu meningkatkan kapasitas kerja lima hingga enam kali lipat dibandingkan dengan cara manual (Hermawan, 1985; Sembiring, et al., 2000; Virawan, 1989; Pitoyo, et al., 2007). Bahkan dilaporkan bahwa penggunaan alat tanam ditarik traktor tangan mampu menyelesaikan penanaman dalam satu hari kerja per ha, yang biasanya diselesaikan dalam 20 hari kerja orang (Hendriadi, et al., 2008; Anonim, 2005). Untuk meningkatkan kapasitas kerja penanaman jagung, telah dilakukan ”pengintegrasian” dari beberapa peralatan seperti pengolah tanah rotari, unit alat tanam dan unit pemupuk menjadi suatu kesatuan mesin dengan penggerak traktor tangan yang dapat dioperasikan untuk menyelesaikan pekerjaan penyiapan lahan, penanaman dan pemupukan jagung sekaligus. Prototipe mesin
(a) rotor penjatah pupuk
terintegrasi tersebut telah berhasil dirancang dan dibuat (Hermawan, et al., 2009; Hermawan, et al., 2010), namun masih perlu ditingkatkan kinerjanya melalui modifikasi agar dapat ditingkatkan kinerjanya: ketepatan penjatahan benih jagung, ketepatan jarak tanam, ketepatan penjatahan pupuk, dan peningkatan kapasitas kerja. Beberapa kekurangan pada prototipe-1 yaitu : 1) jarak tanam benih yang tidak seragam, 2) hanya memiliki satu hopper pupuk untuk tiga jenis pupuk, 3) dosis pupuk tidak dapat diatur, 4) aplikasi pupuk hanya dalam satu alur untuk ketiga jenis pupuk (mengakibatkan penggumpalan pupuk), 5) roda penggerak tidak mampu memutar metering devicedengan baik. Unit penanam harus mampu menanam benih dengan jumlah benih per lubang tanam yang sesuai kebutuhan (1-2 benih) serta pada jarak tanam 20 cm dalam barisan dan 75 cm antarbaris, dengan satu tanaman per rumpun, atau jarak 40 cm dalam barisan dengan dua tanaman per rumpun. Penempatan benih pada kedalaman 3-5 cm. Mekanisme penjatah benih dapat diset sesuai kebutuhan budidayanya. Untuk penjatahan pupuk, maka pada saat tanam diberi takaran 100150 kg/ha urea, 100-200 kg/ha TSP, 50-100 kg/ha KCl. Penempatan pupuk pada alur berjarak 7-10 cm sebelah alur benih pada kedalaman 5-10 cm. Penjatahan pupuk dapat diatur sesuai kebutuhan. Setelah dimodifikasi, prototipe mesin perlu diujicoba, sehingga dapat didiseminasikan kepada bengkel lokal (untuk pembuatan) dan petani jagung (untuk aplikasi dalam budidaya jagungnya). Tujuan dari penelitian ini adalah meningkatkan kinerja mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi dengan tenaga gerak traktor berroda-2 melalui modifikasi unit penanam, pemupuk dan mekanisme penggerak metering device-nya.
(b) sistem penjatahan pupuk
Gambar 1. Model metering device pupuk yang dicoba
10
Metode Penelitian Tahapan Perbaikan Desain Pada pengamatan pendahuluan telah ditemukan bahwa kendala utama dalam sistem penjatahan benih dan pupuk adalah kurang mampunya roda penggerak memutar sitem penjatah benih dan pupuk. Beban putar penjatah pupuk sangat tinggi dan kadang-kadang macet khususnya bila digunakan pupuk TSP. Oleh karena itu, model mekanisme penjatahan pupuk didesain ulang dan diuji efektifitas dan keseragaman penjatahan pupuknya dan kebutuhan torsi putarnya. Salah satu model metering device pupuk yang dicoba adalah
(a) sebelum modifikas
tipe edge-cell dengan rotor sperti pada Gambar 1. Dari dasar hasil percobaan tersebut, dilakukan modifikasi unit penanam dan pemupuk. Agar penempatan benih dan pupuk lebih efektif, maka unit penanam dan pemupuk ditata dengan posisi: hopper benih di tengah, hopper pupuk dibagi dua yaitu hopper pupuk Urea di kiri hopper benih dan hopper pupuk TSP dan KCl di sebelah kanan hopper benih (lihat Gambar 2). Ukuran hopper pupuk diperbesar sehingga masing-masing dapat menampung 10-15 kg pupuk. Untuk peningkatan ketepatan penjatahan pupuk (dosis) rotor penjatah pupuk diberi tambahan silinder pengatur dosis yang dapat digeser sesuai kebutuhan (lihat Gambar 3).
(b) setelah modifikasi
Gambar 2. Modifikasi pada penempatan unit penanam dan pemupuk.
(a) sebelum modifikasi tanpa pengatur dosis
(b) dilengkapi pengatur dosis
Gambar 3. Modifikasi pada metering device pupuk.
11
Vol. 25, No. 1, April 2011
Sebagai dasar modifikasi bagian rotor penjatah pupuk, dilakukan analisis kebutuhan torsi putar rotor melalui pengembangan persamaan penduga torsinya. Roda penggerak ditingkatkan daya putarnya dengan penambahan sudu-sudu pada lingkaran roda, dan pegas tambahan sehingga tekanan pada permukaan tanah meningkat (lihat Gambar 4). Setelah setiap unit bekerja dengan baik sesuai keperluan, maka dibuat satu unit mesin hasil modifikasi (disebut prototipe-2). Pada tahap selanjutnya, prototipe mesin hasil modifikasi ini diujicoba secara fungsional dan juga diuji kinerjanya di lapangan. Alat dan Bahan Alat-alat dan perlengkapan utama yang diperlukan untuk kegiatan penelitian ini meliputi: a) peralatan untuk pembuatan konstruksi mesin dan b) peralatan/instrumen untuk pengujian kinerja lapangan. Peralatan untuk modifikasi dan pembuatan konstruksi mesin adalah: a) peralatan bengkel konstruksi, b) mesin-mesin perbengkelan dan pengerjaan logam, c) meteran, jangka, busur derajat, dan pita ukur, d) komputer dan perlengkapannya. Bahan yang digunakan untuk konstrusi mesin meliputi plat baja berbagai ukuran, pengencang, dan bahan konstruksi lainnya. Peralatan/instrumen untuk pengujian kinerja lapangan adalah: a) meteran dan pita ukur, b) stop watch, c) timbangan, d) tachometer digital, e) instrumentasi pengukuran kondisi tanah (penetrometer, ring sample dll.).
demikian jarak antar barisan adalah 75 cm. Saat pengujian prototipe-2 mesin, dilakukan pengamatan untuk mengetahui dan memastikan tiap-tiap bagian dapat berfungsi dengan baik. Selanjutnya, selama pengujian mesin, dilakukan pengukuran kinerja mesin di lapangan yang meliputi: 1) pengukuran kapasitas lapangan teoritis (KLT), kapasitas lapangan efektif (KLE) dan menghitung efisiensi lapanganya, 2) pengukuran kinerja penanaman: jumlah benih per lubang, jarak antar benih dalam barisan tanam, kedalaman penempatan benih, kerusakan benih, 3) pengukuran kinerja pemupukan: takaran pupuk yang diberikan (Urea, TSP dan KCl), kedalaman penempatan pupuk. Kapasitas lapangan teoritis dan kapasitas lapangan efektif diukur dengan cara berikut ini. Pada saat mulai dioperasikan (di sudut kiri bawah, Gambar 6), dicatat waktu mulai kerja, lalu pada saat traktor melintas (di tengah) dilakuan pengukuran kecepatan maju (lima kali ulangan), dan saat traktor menyelesaikan pekerjaan seluruh petak dicatat waktu selesai. Kecepatan maju traktor (Vt) diukur dengan mengukur waktu tempuh (t10) dalam jarak (antar patok) 10 m. Dengan data tersebut, dapat dihitung KLE, KLT dan Efisiensi lapangan sebagai berikut.
Metode Pengujian Pengujian kinerja prototipe-2 dilakukan di Laboratotium Lapangan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. Petak pengujian berukuran lebar 25 m, dan panjang 40 m (lihat Gambar 5). Jarak tanam jagung yang dicoba adalah 75 cm x 20 cm. Dengan
(a) sebelum modifikasi
(b) modifikasi yang dilakukan
Gambar 4. Modifikasi pada roda penggerak dan sistem transmisinya.
12
Dalam hal ini: KLE : kapasitas lapangan efektif (ha/jam) KLT : kapasitas lapangan teoritis (ha/jam) Ll : luas lahan petakan (25 m x 40 m = 1000 m2) Wk : waktu kerja yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu petak (menit) Jab : jarak antar barisan tanaman (0.75 m) Vt : kecepatan maju traktor (m/s) t10 : waktu tempuh pada jarak 10 m (s) El : efisiensi lapangan (%)
10 m
40 m
Patok
Hasil dan Pembahasan
Patok
PETAK UJI PROTOTIPE-2)
25 m
Gambar 5. Layout petakan lahan uji aplikasi prototipe-2.
Hasil Analisis Torsi Putar Metering Device dan Modifikasi Metering Device Unit pemupuk telah berhasil dimodifikasi. Pada mesin hasil modifikasi ini, digunakan model penjatah pupuk yang menggunakan rotor yang diputar pada dasar hoper (tipe edge cell). Rotor ditempatkan di sebelah samping dari lubang dasar hoper, sehingga tekanan dari pupuk tidak langsung ke arah rotor (Gambar 6). Dengan cara ini, terbukti bahwa gesekan dan geseran yang terjadi antara pupuk (tekanan ke bawah) dengan putaran rotor penjatah menjadi kecil. Hasil analisis kebutuhan torsi untuk memutar rotor penjatah pupuk, membuktikan bahwa
(a)
(b)
(c) Gambar 6. Model metering device (penjatah) pupuk yang telah didesain.
13
Vol. 25, No. 1, April 2011
Gambar 7. Perbandingan kebutuhan torsi rotor konvensional (flutted rotor) dengan hasil modifikasi (edge cell). pa
pa1
pa2
l
Wp ta Wp1a
Wp2a
Wp1 tb tb1
Ff1
F1
Wp2
F2 Ff2 ω
lr
Gambar 8. Skema gaya-gaya dan torsi pada metering device hasil modifikasi.
dengan menggeserkan (menyembunyikan) rotor ke samping membentuk edge cell torsinya turun drastis menjadi sekitar dua per tiganya (Gambar 7). Seperti diperlihatkan pada skema gaya-gaya yang bekerja yang menentukan besarnya torsi putar rotor (Gambar 8), pada metering device tipe edge cell (hasil modifikasi) tekanan normal ke arah rotor lebih kecil (dari arah samping) dan tidak terjadi gesekan antara pupuk pada celah rotor dengan dinding selubung rotor (sebelum dijatuhkan ke luar). Sedangkan pada rotor konvensional (flutted rotor) terjadi tekanan normal vertikal yang besar pada rotor (F3), dan antara pupuk pada celah rotor dengan dinding selubung rotor (sebelum dijatuhkan ke luar), Fs2 seperti diperlihatkan pada Gambar 9. Beberapa keuntungan lain dengan modifikasi penjatah pupuk ini adalah: 1. Tidak terjadi benturan butir-butir pupuk berukuran besar yang terjepit oleh ujung rotor dan dasar hoper (pembatas), sehingga tidak terjadi kemacetan putaran rotor. Pada gilirannya, hal ini membuat penjatahan pupuk menjadi lebih seragam. 2. Kebutuhan torsi putar rotor metering device menjadi lebih kecil. Kinerja Penjatahan Metering Device Pupuk Hasil Modifikasi Penjatah pupuk ini didesain dapat memberikan penjatahan pupuk Urea dengan takaran 100-150 kg/ha urea, TSP dengan takaran 100-200 kg/ha dan KCl dengan takaran 50-100 kg/ha. Pengaturannya dilakukan dengan menggeser-geser selubung rotor penjatahnya, sehingga celah pada rotor ukurannya sesuai dengan kebutuhan. Kinerja unit pemupuk telah dapat ditingkatkan, sehingga penjatahan
Gambar 9. Skema gaya-gaya yang bekerja pada mekanisme penjatahan pupuk dengan rotor konvensional.
14
lebih akurat dan seragam. Penjatahan pupuk yang dihasilkan dari metering device hasil modifikasi (edge cell) menunjukkan konsistensi dengan perhitungan teoritis (Gambar 10 dan 11). Hasil dari pengujian stasioner pupuk urea sudah mendekati perhitungan teoritis. Dosis pupuk urea yang direncanakan adalah 150 kg/ha atau 8.09 g/m alur dengan bukaan metering device 42 mm. Dilihat dari data pengujian, panjang alur terbuka rotor metering device yang paling mendekati kebutuhan pemupukan urea adalah 60 mm, yaitu dengan dosis 168.70 kg/ha atau 12.65 g/m alur. Walaupun terjadi kemacetan roda penggerak, dosis pupuk pada pengujian stasioner, pengujian lapangan dan perhitungan teoritis campuran pupuk TSP dan KCl tidak jauh berbeda (Gambar 11). Misalnya pada bukaan metering device 45 mm, dosis pupuk pada pengujian stasioner 19.91 g/m, pengujian lapangan 21.58 g/m, dan perhitungan teoritis 18.26 g/m. Campuran pupuk TSP dan KCl tidak lengket dan tidak mudah menggumpal seperti pupuk urea. Pupuk KCl juga memiliki ukuran butiran yang halus sehingga lebih mudah jatuh ke dalam saluran penempatan pupuk ketika mesin mulai dihidupkan.
Prototipe Mesin Penanam dan Pemupuk Hasil Modifikasi dan Kenerjanya Hasil modifikasi mesin penanam dan pemupuk jagung diperlihatkan pada Gambar 12. Hoper pupuk telah dibagi dua, di sisi kiri untuk pupuk urea dan di sisi kanan untuk pupuk TSP dan KCl. Dengan cara ini, kapasitas penampungan pupuk mejadi meningkat dari semula hanya 5 kg menjadi 2 kali 6 kg, yaitu 12 kg. Pada hasil modifikasi rangka diganti menjadi bentuk kotak berlubang yang terbuat dari besi pelat dengan tebal 3 mm. Rangka yang baru ini merupakan hasill modifikasi dengan tujuan memperkuat dan mengurangi bobot dari rangka itu sendiri. Rangka tarik yang lama seberat 5.75 kg dapat dikurangi menjadi 2.75 kg. Hasil modifikasi ini mampu menurunkan beban angkat pada stang kemudi rotary tiller dari 50 kg (prototipe-1) menjadi 31 kg (prototipe-2). Beban angkat ini masih memungkinkan untuk diturunkan yaitu dengan mengurangi bobot pada selongsong. Selain itu, untuk mereduksi beban angkat pada stang kemudi juga bisa dilakukan dengan mengurangi beberapa bagian pada selongsongnya.
Gambar 10. Hasil penjatahan (pengeluaran) pupuk urea dengan metering device hasil modifikasi.
Gambar 11. Dosis pengeluaran campuran pupuk TSP dan KCl.
15
Vol. 25, No. 1, April 2011
Gambar 12. Prototipe-2 mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi.
Gambar 13. Konsep modifikasi pada roda bantu.
Gambar 14. Guludan penanaman yang terbentuk oleh mesin penanam dan pemupuk.
Selain itu, untuk mengurangi bobot juga bisa dilakukan pada roda bantu, dengan cara: 1) mengurangi bahan-bahan yang digunakan untuk roda bantu dan 2) mengganti fungsi roda bantu dengan land side. Pada roda bantu ada beberapa bagian yang bisa dikurangi bobotnya seperti pada poros roda, poros engsel, dan plat penghubung roda ke rangka tarik. Sedangkan untuk mengganti roda dengan land side dapat dilihat pada Gambar 13. Pengujian prototipe-2 mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi ini dilakukan pada lahan yang telah diolah dengan bajak piringan. Kondisi tanah diukur sebelum dan sesudah dilakukan pengujian prototipe mesin. Lahan yang digunakan untuk melakukan pengujian prototipe memiliki kadar air 30.69 %, kerapatan isi tanah 0.74 g/cm3, dan tahanan penetrasi antara 500 sampai 1400 kPa sampai kedalaman 20 cm. Hasil dari pembentukan guludan oleh penggulud dapat dilihat pada Gambar 14 dan dimensi guludan disajikan pada Tabel 1, sedangkan ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 15. Pembentukan guludan pada prototipe-2 ini bisa lebih bervariatif. Pada prototipe-1 (sebelum dimodifikasi) hanya dapat membuat guludan dengan satu ukuran saja yaitu tingi 19 cm, lebar puncak 17 cm dan kemiringan 42° sedangkan pada prototipe-2 hasil pembentukan guludan lebih bervariatif seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Tinggi guludan dapat divariasikan dari 15 cm sampai 18.5 cm. Kemiringan guludan dapat divariasikan dari 37° sampai 46°. Demikian juga dengan lebar guludan dapat divariasikan dari 16 cm sampai 24 cm. Dari data pembentukan guludan dapat dilihat bahwa dengan pengubahan sudut kemiringan sayap singkal penggulud dapat menghasilkan ukuran guludan yang bervariatif, sementara dengan pengaturan tinggi selongsong tidak begitu memperlihatkan hasil yang signifikan. Dari data juga terlihat bahwa sudut kemiringan guludan yang terbentuk tidak sesuai dengan sudut kemiringan sayap singkal. Hal ini disebabkan karena adanya tanah yang turun kembali akibat adanya tekanan oleh roda penggerak. Dalam pengujian mesin penanam dan pemupuk ini diperoleh kapasitas lapangan efektif (KLE)
Gambar 15. Ilustrasi penampang guludan dan ketinggian selongsong
16
Tabel 1. Hasil pengujian dimensi guludan rata-rata yang dibentuk oleh penggulud hasil modifikasi (ukuran pada Gambar 15)
sebesar 0.13 ha/ jam dengan efisiensi 82.04 %. Jika dibandingkan dengan prototipe-1, KLE yang diperoleh lebih besar di mana pada prototipe-1 diperoleh KLE sebesar 0.11 ha/jam. Kapasitas lapangan ini juga dipengaruhi oleh kemampuan operator dalam mengoperasikan mesin dan bentuk lahan yang diolah. Perlu juga diperhatikan tekanan roda traksi agar alat bisa berjalan stabil di lahan tanpa kendali dari operator. Pada prakteknya, ternyata mesin cukup stabil dan tidak harus selalu dikemudikan oleh operator karena dan bahkan bisa dilepas oleh operator pada jalur lurus (Gambar 16).
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan 1. Modifikasi metering device penjatah pupuk dengan tipe edge cell untuk mesin penanam dan pemupuk jagung, meningkatkan kinerja akurasi pemupukan, keseragaman pemupukan, memperkecil kebutuhan torsi putar rotor penjatah, dan meniadakan hambatan putaran rotor. 2. Kapasitas hoper pupuk ditingkatkan 12 kg, mesin lebih ringan dengan beban angkat pada stang kemudi menjadi 31 kg dari sebelum modifikasi 50 kg, dan dosis pemupukan dapat diatur dengan mudah.
Gambar 17. Mesin penanam saat diujicoba di lapangan tanpa harus dikendalikan operator.
17
Vol. 25, No. 1, April 2011
3. Mesin penanam dan pemupuk jagung hasil modifikasi dapat bekerja dengan baik dan lebih baik kenerjanya dibandingkan dengan prototipe-1. Saran Metering device pupuk tipe edge cell disarankan untuk digunakan, menggantikan metering device tipe rotor bercelah yang ditempatkan persis di tengah dasar hoper.
Daftar Pustaka Anonim. 2005. Inovasi Balitsereal: Sehari tanam sehektare jagung. Lampung Post, edisi Selasa, 25 Oktober 2005. Anonim. 2007. Produksi Jagung Bakal Meningkat. Majalah Tempo, edisi 18 Januari 2007. Biro Pusat Statistik. 2009. Produksi Padi, Jagung dan Kedelai Indonesia. BPS, Jakarta. Departemen Pertanian. 2010. Statistik Pertanian (Agriculture Statistics). Departemen Pertanian Republik Indonesia. Hendriadi, A., Firmansyah, I.U. dan Aqil, M.. 2008. Teknologi Mekanisasi Budi Daya Jagung. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta.
18
Hermawan, W., Mandang, T. dan Radite PAS. 2009. Aplikasi Mesin Pengolah Tanah, Penanam dan Pemupuk Terintegrasi untuk Peningkatan Efisiensi dan Produktivitas Jagung. Laporan Akhir Penelitian Strategis Aplikatif – IPB, Bogor. Pitoyo, J., Sulistyosari, N., Purwanto, C., dan Yusup, M. 2007. Pengembangan alsin penanam benih dan pemupuk jagung dan kedele skala besar (2006). Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Sembiring, E. N., Hermawan, W., Suastawa, I.N., dan Radite PAS. 2000. Rancang Bangun Alat Tanam dan Pemupuk Kedelai. Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, IPB. Bogor. Sembiring, E.N., Hermawan, W., Radite, P.A.S., Suastawa, I N. 2000. Desain Alat Tanam dan Pemupuk Kedelai dengan Tenaga Tarik Traktor Tangan, Bagian I: Desain dan Analisis Penjatah Benih. Buletin Keteknikan Pertanian Vol 14. No.1, Hal. 10-34. Suryana, A., Suyamto, Zubachtirodin, M.S. Pabbage, dan S. Saenong. 2007. Jagung. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Jakarta. Virawan, G. 1989. Disain dan Uji Teknis Alat Penanam dan Pemupuk dengan Tenaga Tarik Traktor Tangan. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
PEDOMAN PENULISAN Jurnal Keteknikan Pertanian merupakan media publikasi untuk tulisan asli yang belum pernah diterbitkan di dalam jurnal ilmiah nasional maupun internasional, dan berkaitan dengan teknik pertanian(agricultural engineering) secara luas. 1. Pedoman Umum Naskah termasuk Abstract diketik menggunakan program Microsoft Word huruf Times New Roman 12 point (font 12), ukuran kertas A4 (21x29.5cm). Pias 3 cm, spasi 1.5, maksimum 15 halaman termasuk tabel dan gambar s erta diberi nomor halaman pada sudut bawah sebelah kanan. Tabel dan gambar diletakkan pada akhir naskah atau pada lembar dan file terpisah. Pengiriman naskah bisa melalui pos berupa CD berisi file softcopy ataupun melalui e-mail. Bila dikirim melalui pos, ditujukan ke alamat: Redaksi Jurnal Keteknikan Pertanian Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Kampus IPB Dramaga, Bogor 16690. E-mail:
[email protected] atau
[email protected]
Contoh Penulisan Judul:
Pemodelan Sistem Filtrasi Terkendali pada Sistem Resirkulasi Pembenihan Ikan Modeling Controlled Filtration System in Fish Hatchery Recirculation System Alfin Najwan, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor, Email:
[email protected] Ikhlasul Amal, Departemen Budidaya Perairan, Institut Pertanian Bogor. 4. Abstract dan Kata Kunci Abstract menggambarkan esensi isi keseluruhan tulisan dan di dalamnya tidak terdapat kutipan pustaka. Abstract ditulis dalam bahasa Inggris dan dalam satu paragraf tidak lebih dari 200 kata. Kata kunci ditulis setelah Abstarct maksimum 5 kata, masing-masing dalam bahasa Inggris dan Indonesia. Kata kunci yang ditulis pertama merupakan kata kunci yang terpenting. 5. Naskah Utama
2. Susunan Naskah Naskah disusun dalam urutan Judul, Penulis dan alamat instansinya, Abstract, Pendahuluan, Bahan dan Metode, Hasil dan Pembahasan, Kesimpulan, Ucapan Terima Kasih, Daftar Pustaka, Tabel dan Gambar. Naskah undangan tidak harus mempunyai susunan seperti tersebut di atas. 3. Judul Judul memberikan subyek penelitian dengan ringkas dan dicetak tebal (bold) dengan huruf kapital pada setiap awal kata, kecuali untuk kata depan dan kata sambung. Untuk naskah dalam Bahasa Indonesia harus disertai judul dalam Bahasa Inggris yang dicetak miring (italic). Judul dalam Bahasa Indonesia tidak lebih dari 14 kata dan dalam Bahasa Inggris tidak lebih dari 10 kata. Nama lengkap, nama lembaga afiliasi serta alamat para penulis, ditulis secara berurutan di bawah Judul. Tambahkan alamat email pada nama penulis untuk korespondensi.
Penulisan sub judul utama (Pendahuluan, Bahan dan Metode, Hasil dan Pembahasan, Kesimpulan dan Ucapan Terima Kasih) menggunakan huruf kapital pada setiap awal kata, tanpa nomor, dicetak tebal dan posisi di tengah. Pendahuluan menjelaskan alasan mengapa penelitian dilakukan, perumusan dan pemecahan masalah, status ilmiah (state of the art) penelitianpenelitian terdahulu serta tujuan dan hasil penelitian yang diharapkan. Bahan dan Metode menjelaskan bagaimana penelitian dilakukan atau cara-cara untuk mencapai tujuan penelitian. Hasil dan Pembahasan mencantumkan data yang diperoleh, analisis data, temuan-temuan yang spesifik serta perbandingannya dengan penelitianpenelitian terdahulu secara berurutan sesuai dengan urutan dalam tujuan. Hindari penyajian tabel dan gambar dari data yang sama. Sub-sub judul ditulis dengan huruf kapital pada setiap awal kata, tanpa nomor, dicetak tebal dan posisi di sebelah kiri. Kata/kalimat dalam bahasa asing ditulis miring. Nama organisma harus diikuti dengan nama ilmiahnya secara lengkap pada pengungkapan
pertama. Singkatan pertama kali ditulis di dalam kurung setelah kata-kata yang disingkatnya. Penulisan angka mengggunakan US System seperti: 1,000,000 menyatakan satu juta dan 2.5 menyatakan dua lima per sepuluh. Sistem satuan yang digunakan adalah SI Unit: cgs (centimeter, gram, second/detik). Simbol/notasi ditulis menggunakan huruf miring dan disertai keterangannya pada pengungkapan pertama. Persamaan diberi nomor urut yang dituliskan di belakang persamaan dan di dalam tanda kurung.
7. Daftar Pustaka
6. Tabel dan Gambar
Tabel ditulis dalam halaman terpisah setelah halaman terakhir dari naskah. Di dalam naskah cantumkan nomor dan judul tabel pada paragraf dimana tabel tersebut akan ditempatkan.
Jurnal :
Contoh pada naskah: …...Sifat fisik bahan pada masing-masing kadar air ditunjukkan pada Tabel 1. [Tabel 1. Berat jenis lada berdasarkan kadar air]
Contoh pada halaman tabel: Tabel 1. Berat jenis lada berdasarkan kadar air
Daftar pustaka mencantumkan pustaka-pustaka bermutu (primer, mutakhir dan relevan) yang dirujuk saja. Pustaka diketik berdasarkan urutan alfabet dari nama akhir (nama keluarga) penulis pertama dan tahun. Apabila terdapat beberapa pustaka yang ditulis yang sama, tambahkan huruf ‘a’,’b’ dan seterusnya di belakang tahun. Pustaka dari internet hanya boleh dilakukan bila berasal dari lembaga yang resmi. Berikut beberapa contoh penulisan pustaka :
Suhardiyanto, H., M.M. Fuad dan Y. Widiningrum.2007. Analisis pindah panas pada pendinginan dalam tanah untuk sistem hidroponik. Jurnal Keteknikan Pertanian Vol.21 (4):355-362. Prosiding : Fukuda, T.,Y. Nakano, Kuroda, S. Takeuchi, B.I.Setiawan, A. Sapei and F. Nurrochmad.2001. Water manajemen and water quality of paddyarea in Cidanau watershed at West Java. Proceedings of the 1st Seminar: Toward Harmonization between Development and Environmental Conservation in Biological Production, Tokyo, February 21-23, 2001. p 201-205. Buku : Morga, R.P.C.1996. Soil Erosion and Conservation. 2ndEd. Longman. Harlow
Gambar dibuat hitam putih (B/W) atau greyscale dalam lembaran terpisah pada halaman terakhir setelah halaman tabel. Apabila ukurannya besar, gambar dapat disimpan dalam file terpisah yang lain(*.jpg, *.gif,*.wmf atau *.emf). Di dalam naskah cantumkan nomor dan nama gambar pada paragraf dimana gambar tersebut akan diletakkan.
Bab dalam buku : Howell, T.A., F.K. Alijiburi, H.M. Gitlin, I. Pai Wu, A.W.Warrick dan P.A.C. Raats. 1980. Design and operation of trickle (drip) irrigation, in Jensen, M.E.(Ed.). Design and Operation of Farm Irrigation System. ASAE. Michigan. p 663717.
Contoh pada naskah: Skripsi/Tesisi/Disertasi :
…..(paragraf sebelumnya)
[Gambar 1. Perubahan suhu dengan waktu proses pengendalian]
…..(paragraf sesudahnya)
Arifanto, T. 2002. Teknik perbaikan filter fisik dan filter kimia pada sistem resirkulasi pembenihan ikan patin. (Skripsi). Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
FORMULIR PEMESANAN JURNAL KETEKNIKAN PERTANIAN1 Kepada Yth. Sekertariat Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680 Tel: 0251-8624691 ; Fax: 0251-8623026 Email:
[email protected] &
[email protected]; Website: http://web.ipb.ac.id/~jtep/ Bersama ini, saya Nama Alamat Telp. HP Email 1. Memesan Jurnal Keteknikan Pertanian: (Harga Rp 50.000,- per eksemplar, belum termasuk ongkos kemas dan kirim) Vol/No/Tahun Jumlah 2. Memesan re-prints Jurnal Keteknikan Pertanian: (Harga Per set (10 eksemplar) Rp 100.000,- belum termasuk ongkos kemas dan kirim) Judul Penulis Vol/No/Tahun Jumlah 3. Berlangganan Jurnal Keteknikan Pertanian: (Harga Rp 90.000,- belum termasuk ongkos kemas dan kirim) Mulai Tahun Sampai Tahun Jumlah Pembayaran kami lakukan melalui wesel pos ke alamat redaksi/transfer, ke Rekening No.0595-0100346150-9, BRI KPC IPB, a/n Jurnal Keteknikan Pertanian2. Bersama ini disampaikan bukti pembayarannya3.
Pemesan,
[
1 2 3
]
Formulir pemesanan ini dapat di-download di http://web.ipb.ac.id/`jtep/ Coret yang salah satu Pengiriman hanya dilakukan setelah Seketariat menerima bukti pembayaran
