KINERJA DITCHER DENGAN PENGERUK TANAH UNTUK BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING. Oleh : ARI SEMBODO F

Transkripsi

1 KINERJA DITCHER DENGAN PENGERUK TANAH UNTUK BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING Oleh : ARI SEMBODO F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 KINERJA DITCHER DENGAN PENGERUK TANAH UNTUK BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : ARI SEMBODO F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

3 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR KINERJA DITCHER DENGAN PENGERUK TANAH UNTUK BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : ARI SEMBODO F Dilahirkan pada tanggal Maret Di Pemalang Tanggal Lulus : September Disetujui, Bogor, September Dr. Ir. I Nengah Suastawa, MSc Dosen Pembimbing I Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Dosen Pembimbing II Mengetahui, Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Ketua Departemen Teknik Pertanian

4 ARI SEMBODO. F Kinerja Ditcher Dengan Pengeruk Tanah Untuk Budidaya Tebu Lahan Kering. Di bawah bimbingan Dr. Ir. I Nengah Suastawa, MSc dan Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS. RINGKASAN Tanaman tebu pada lahan kering akan tumbuh baik apabila mempunyai sistem irigasi dan drainase yang baik. Air dapat dengan segera dialirkan ke lahan bila dibutuhkan dan juga dapat segera dikeluarkan dari lahan bila berlebih. Sistem drainase yang kurang baik akan menurunkan kualitas tumbuh tanaman dan memperburuk kondisi lahan untuk pengoperasian peralatan. Ditcher adalah suatu alat/implemen yang berfungsi untuk membuat saluran drainase. Saluran drainase dibuat untuk dapat menyalurkan air irigasi dan air hujan ke seluruh juring tanaman. Pembuatan saluran drainase ini meliputi : got mujur (sejajar arah juring tanam) dan got malang (melintang juring tanam). Pembuatan got malang seringkali menimbulkan masalah, yaitu tertutupnya bagian cekungan guludan oleh tanah hasil pembuatan got. Penutupan cekungan guludan dapat menimbulkan pembusukkan bibit tebu, terutama saat musim penghujan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kinerja Ditcher dengan mekanisme pengeruk untuk budidaya tanaman tebu lahan kering. Rancang bangun dan perbaikan ditcher dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian. Uji fungsional dan struktural dilakukan di Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Pertanian, Leuwikopo, Darmaga Bogor dan pengujian lapangannya dilakukan di PT. PG. Jatitujuh, Majalengka. Alat ukur yang digunakan pada pengujian ditcher adalah reliefmeter, pengukur sudut, penggaris, patok, stopwatch, dan alat ukur lainnya. Lahan uji dibuat agar memenuhi batasan kondisi lahan tebu aktual di PG. Jatitujuh. Lahan uji yang digunakan, sebelumnya diadakan pengukuran kadar air, kerapatan isi tanah (bulk density), tahanan penetrasi tanah, kohesi, dan sudut gesekan dalam. Pengukuran yang dilakukan pada pengujian ditcher antara lain: (a) pengukuran tahanan tarik, (b) perubahan kondisi guludan (c) kecepatan maju pembuatan saluran, (d) kedalaman saluran, dan (e) pengukuran kapasitas lapang dan slip roda traksi. Lahan uji Leuwikopo mempunyai kadar air rata-rata sebesar.% dan kerapatan isi tanah rata-rata sebesar. g/cm. Pengukuran tahanan tarik dilakukan dalam kali pembacaan dalam jarak m. Tahanan tarik (draft) ratarata yang dihasilkan sebesar. kgf. Kecepatan maju traktor rata-rata. m/s. Kedalaman saluran yang dibuat oleh ditcher rata-rata sebesar cm dari cekungan guludan. Kadar air rata-rata di lahan uji B PG. Jatitujuh sebesar.% dengan kerapatan isi tanah sebesar. g/cm. Tahanan tarik ditcher rata-rata yang didapatkan adalah sebesar. kgf dengan kecepatan maju traktor ratarata sebesar. m/s. Kedalaman saluran rata-rata sebesar cm dari cekungan guludan. Pengujian ditcher di lahan Leuwikopo menggunakan roda pengeruk yang berdiameter. cm dan panjang lengan. cm. Pada saat pengoperasian ditcher terjadi slip roda traksi yang cukup tinggi sehingga mengurangi ketinggian guludan. Bentuk guludan yang berubah karena slip roda traksi berpengaruh pada

5 hasil pengerukan oleh pengeruk. Modifikasi dilakukan pada roda pengeruk dengan membesarkan diameter dan lengan pemegang. Slip roda traksi yang terjadi pada pengoperasian ditcher di lahan percobaan Leuwikopo dengan menggunakan roda pengeruk besar dan lengan panjang untuk roda kiri sebesar.% dan untuk roda kanan sebesar.%. Slip roda traksi di lahan uji B PG. Jatitujuh, untuk roda kiri.% dan roda kanan.%. Kapasitas lapang teoritis (KLT) pada lahan uji Leuwikopo didapatkan sebesar. ha/jam, dan pada lahan pengujian PG. Jatitujuh didapatkan KLT. ha/jam.

6 RIWAYAT HIDUP Nama lengkap penulis adalah Ari Sembodo, dilahirkan di Pemalang pada tanggal Maret Merupakan anak ketiga dari pasangan Kamsi dan Tirokhmi. Pada tahun penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Sokawangi, kemudian lulus dari SLTP N Taman pada tahun dan pada tahun lulus dari SMU N Pemalang. Pada tahun itu juga penulis diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur USMI di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis mengambil sub program studi Teknik Mesin Budidaya Pertanian pada tahun. Selama masa kuliah penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan, yaitu menjadi pengurus HIMATETA (Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian) tahun / dan / dan ikut dalam berbagai kegiatan kemahasiswaan lainnya. Pada tahun penulis melakukan praktek lapang di PT. Rajawali II, Unit PG. Tersana Baru, Cirebon dengan judul Aspek Keteknikan Pertanian di PT. Rajawali II, Unit PG. Tersana Baru, Cirebon, Jawa Barat. Sebagai tugas akhir untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, penulis melakukan penelitian yang berjudul Kinerja Ditcher dengan Pengeruk Tanah untuk Budidaya Tebu Lahan Kering.

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan YME yang telah memberikan berkat dan rahmat-nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul Kinerja Ditcher dengan Pengeruk Tanah untuk Budidaya Tanaman Tebu Lahan Kering. Dalam skripsi ini dijelaskan mengenai uji kinerja ditcher dengan pengeruk tanah. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian penulis selama kurang lebih lima bulan, terhitung mulai dari bulan Februari hingga Juli. Penulisan skripsi ini tidak lepas dari pihak-pihak yang senantiasa membantu penulis selama penelitian. Kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penelitian dan penulisan skripsi, penulis mengucapkan terima kasih kepada :. Dr. Ir. I Nengah Suastawa, MSc., selaku dosen pembimbing akademik atas segala perhatian, arahan dan nasehatnya selama penulis melakukan penelitian dan dalam menyelesaikan penulisan skripsi.. Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS., selaku dosen pembimbing kedua atas arahan dan bantuan pemikiran dalam penyempurnaan penulisan skripsi.. Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS, selaku dosen penguji atas segala kritik dan saran dalam penyempurnaan penulisan skripsi.. Bapak Abbas Mustofa, Bapak Parma dan Bapak Bandi atas segala bantuannya selama penulis melakukan penelitian.. PT. Rajawali Nusantara Indonesia (PT. RNI), atas kesempatan dan bantuan finansial selama penelitian.. Ayah, ibu dan kakak penulis atas doa restu dan dukungan moral maupun materi selama penulis melakukan studi di IPB.. Bang Samsoel, Alam, Azmi, dan Keket (DILA Crew), Wildan, Tatang dan Komenk (APIC Crew), Wahyu dan Herlin (SIGAP Crew).. Cici Retno Wijayanti yang telah memberikan semangat, doa, dan dukungan selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.. Kawan-kawan TEP dan TEP (Karim, P_ri, Ateu, DeNies, Ukie, dkk) atas segala bantuannya selama penulis belajar di IPB. Bogor, September Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL.... v DAFTAR GAMBAR...vi DAFTAR LAMPIRAN...viii I. PENDAHULUAN... A. Latar Belakang... B. Tujuan... II. TINJAUAN PUSTAKA... A. Budidaya Tebu... B. Drainase... C. Furrower... D. Kinematika dan Mekanisme Batang Hubung (Pengeruk)... E. Traktor Roda-... F. Sifat Fisik dan Mekanik Tanah... G. Tahanan Tarik (Draft)... III. METODOLOGI PENELITIAN... A. Waktu dan Tempat Penelitian... B. Alat dan Bahan... C. Tahapan Penelitian... D. Prosedur Penelitian... V. HASIL DAN PEMBAHASAN... A. Hasil Kalibrasi Load Cell... B. Kondisi Tanah... C. Profil Hasil Pengoperasian Ditcher dengan Pengeruk Tanah... D. Tahanan Tarik (Draft) Ditcher dengan Pengeruk Tanah... E. Slip Roda Traksi dan Kapasitas Lapang... VI. KESIMPULAN DAN SARAN... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN...

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel. Spesifikasi traktor roda yang digunakan dalam pengujian di lahan uji Leuwikopo... Tabel. Pengukuran yang dilakukan pada tiap lahan uji... Tabel. Kadar air dan bulk density... Tabel. Kohesi dan sudut gesekan dalam pada Lahan Percobaan Jatitujuh dan Leuwikopo... Tabel. Hasil pengukuran penampang potongan ditcher dengan pengeruk tanah... Tabel. Slip roda traksi dan kecepatan maju...

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar. Pembuatan saluran drainase dengan menggunakan ditcher... Gambar. Tanaman Tebu... Gambar. Saluran drainase.... Gambar. Penampang ditcher... Gambar. Tipe Ditcher yang sudah ada... Gambar. Ditcher tipe lengan ayun... Gambar. Traktor yang digunakan dalam pengujian lapang... Gambar. Ukuran guludan dan alur baris tanaman... Gambar. Skema tahapan penelitian... Gambar. Ditcher dengan pengeruk tanah yang diuji... Gambar Peralatan pengukur profil guludan dan sudut pemotongan ditcher dengan pengeruk tanah... Gambar. Cara mengkalibrasi Loadcell... Gambar. (a) Load cell dan (b) Handy strain meter... Gambar. Cara memperoleh bentuk guludan agar sesuai dengan yang diharapkan... Gambar. Peralatan Pengukuran kadar air dan kerapatan isi tanah... Gambar. Pengukuran tahanan penetrasi tanah... Gambar Penetrometer dengan ujung cone... Gambar. Pengukuran tahanan geser tanah dan tahanan gesek tanah-baja... Gambar Peralatan pengukuran tahanan geser tanah dan gesek tanah-baja... Gambar. Posisi loadcell dalam pengujian di lapangan... Gambar. Kondisi awal guludan... Gambar. Pengukuran kecepatan maju traktor pada saat pengolahan... Gambar. Pengukuran kedalaman saluran... Gambar. Pengukuran profil guludan setelah pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah dengan reliefmeter... Gambar. Pengukuran sudut potongan ditcher dengan pengeruk tanah...

11 Gambar. Pengukuran jarak tempuh putaran roda traksi... Gambar. Grafik hubungan beban terhadap regangan loadcell... Gambar. Grafik hubungan penetrasi tanah dengan kedalaman tanah... Gambar. Kondisi kelengketan tanah pada ditcher... Gambar. Profil saluran trapesium yang telah dihasilkan oleh ditcher dengan pengeruk tanah... Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di lahan uji A Jatitujuh (roda besar, lengan panjang)... Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan uji A Jatitujuh... Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di Leuwikopo (roda kecil, lengan pendek)... Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan Leuwikopo (roda kecil, lengan pendek)... Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di Leuwikopo (roda besar, lengan panjang)... Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan Leuwikopo (roda besar, lengan panjang)... Gambar. Longsoran tanah hasil ditcher dengan pengeruk tanah... Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Jatitujuh... Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Leuwikopo dengan roda pengeruk berdiameter kecil dan lengan roda pendek... Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Leuwikopo dengan roda pengeruk berdiameter besar dan lengan roda panjang... Gambar. Pengukuran tahanan tarik (draft)... Gambar. Pengukuran kecepatan maju, slip roda traksi, dan kapasitas lapang...

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran. Cara pengukuran dan perhitungan kadar air dan kerapatan isi tanah... Lampiran. Cara perhitungan kohesi tanah dan sudut gesekan dalam... Lampiran. Cara perhitungan adhesi tanah dan sudut gesekan tanah-baja... Lampiran Kalibrasi loadcell... Lampiran. Data penguuran kadar air dan kerapatan isi tanah (bulk density) Lahan pengujian Leuwikopo... Lampiran. Data pengukuran penetrasi small cone pada lahan uji Leuwikopo. Lampiran. Data Pengukuran Tahanan Tarik dengan roda pengeruk besar dan berlengan panjang... Lampiran. Tinggi profil guludan pada lahan pengujian A PG. Jatitujuh (Roda besar, lengan panjang)... Lampiran. Data pengukuran slip roda traksi dan kecepatan maju... Lampiran. Data hasil pemotongan tanah oleh ditcher pada lahan Leuwikopo Lampiran Perhitungan Kapasitas Lapang...

13 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tanaman tebu pada lahan kering akan tumbuh dengan baik apabila memiliki sistem irigasi dan drinase yang baik. Air dapat dengan segera dialirkan ke lahan bila dibutuhkan dan juga dapat dikeluarkan dari lahan bila berlebih. Sistem drainasi yang kurang baik akan menurunkan kualitas tumbuh tanaman dan memperburuk kondisi lahan untuk pengoperasian peralatan. Ditcher adalah suatu alat/implemen yang berfungsi untuk membuat saluran drainase. Saluran drainase dibuat untuk dapat menyalurkan air irigasi dan air hujan ke seluruh juring tanaman. Saluran drainase atau got yang biasa dibuat pada lahan tebu meliputi : got mujur (sejajar arah juring tanam) dan got malang (melintang juring tanam). Pada budidaya tebu, got malang dimaksudkan untuk mendapatkan seluruh jalur juring tanam dan tidak memakan banyak lahan karena posisinya yang melintang terhadap juring tanam dan arahnya mengikuti lebar lahan bukan panjang lahan, sehigga pembuatan got malang lebih sering dilakukan daripada got mujur. Seringkali pada pembuatan got malang, masalah yang timbul selanjutnya adalah tertutupnya bagian terendah guludan yang akan mengalirkan air. Kondisi tertutupnya bagian ini, akan menyebabkan tergenangnya bibit tebu dan sangat dimungkinkan terjadinya pembusukan bibit tebu terutama saat terjadi hujan. Ditcher dengan pengeruk dibuat untuk dapat mengurangi penumpukan tanah pada bagian terendah guludan (Gambar ). PT. PG. Jatitujuh adalah salah satu perusahaan yang bergerak dalam budidaya tebu yang telah menerapkan sistem drainase dengan alur sehingga mempermudah proses drainase dan irigasi. Pembuatan saluran drainase ini biasanya menggunakan ditcher atau rotary ditcher. Pada pengoperasian dan perawatannya, ditcher lebih mudah daripada rotary ditcher. Dari hasil kerjanya, rotary ditcher lebih unggul dari pada ditcher.

14 tanah yang menghalangi alur antar guludan guludan Gambar. Pembuatan saluran drainase dengan menggunakan ditcher. B. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja ditcher dengan pengeruk tanah untuk membuat saluran drainase pada budidaya tanaman tebu lahan kering.

15 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Budidaya Tebu Tanaman tebu (Saccharum officinarum L.) merupakan salah satu tanaman penting sebagai penghasil gula. Tebu termasuk kelas Monokotiledon, ordo Glumaceae, famili Gramineae, kelompok Andropogoneaae, genus Saccharum (Sudiatso, ). Menurut Barnes dalam Sudiatso () iklim berpengaruh besar terhadap pertumbuhan dan hasil tebu, rendemen dan gula. Tanaman tebu tumbuh baik di daerah beriklim panas di tropika dan subtropika di sekitar khatulistiwa sampai garis isotherm o C, yakni kurang lebih diantara o LU sampai o LS. Muller dalam Sudiatso (), menyatakan bahwa data rata curah hujan tahunan yang baik bagi pertumbuhan tebu antara - mm. Dalam masa pertumbuhan tanaman tebu membutuhkan banyak air. Sedangkan menjelang tebu masak untuk di panen, dikehendaki keadaan kering tidak ada hujan, sehingga pertumbuhannya terhenti. Buruknya drainase tanah mengakibatkan berlimpahnya kation tereduksi dan gas metan dapat merupakan racun bagi tanaman tebu (Notojoewono, ). Gambar menunjukkan contoh tanaman tebu. Gambar. Tanaman tebu B. Drainase Drainase merupakan usaha membuang kelebihan air yang tidak diperlukan lagi oleh tanaman untuk meningkatkan hasil atau produktivitas pertanian. Sumber kelebihan air dapat berasal dari air hujan, air susupan, irigasi yang kurang efisien, pengaruh artesis, dan banjir. Faktor-faktor yang mempengaruhi drainase meliputi faktor tanah, jenis tanaman, iklim, topografi dan kedalaman muka air tanah (Wijanto, ). Air yang berlebihan akan

16 mengakibatkan tanah tanaman dan tanah yang diolah akan tergenang, yang dapat menyebabkan kerusakan. Jadi di daerah-daerah yang demikian, air berlebih harus dibuang ke daerah-daerah yang lebih rendah yang memerlukan pengairan (Sosrodarsono, ). Menurut Schwab et al. () metode yang dipakai untuk mengeringkan lahan dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu: drainase permukaan (surface drainage) dan drainase bawah permukaan (sub-surface drainage). Drainase permukaan (surface drainage) mengalirkan kelebihan air yang tergenang di atas permukaan tanah. Schwab et al. (), menyatakan bahwa pemilihan sistem didasarkan pada keadaan topografi lahan dan jenis pengelolaan tanaman. Dimana sistem yang digunakan tersebut harus :. Layak untuk suatu sistem pertanian. Mempunyai kapasitas pengaliran yang cukup. Arah aliran kelebihan air mulai dari lahan menuju saluran tanpa bahaya erosi dan pengendapan. Tidak menggangu operasi peralatan. Penggunaan drainase permukaan tanah sebagai sistem drainase memberikan keuntungan sebagai berikut :. Mempunyai kapasitas menyalurkan air yang cukup. Mudah dikerjakan dengan biaya yang relatif murah. Dapat dibuat dengan cara mekanis atau tenaga manusia Di samping memberikan keuntungan, drainase permukaan juga memberikan beberapa kerugian antara lain: luas lahan akan berkurang, operasi traktor dan alat-alat pertanian akan terganggu serta diperlukan pemeliharaan yang teratur. Tanaman tebu menghendaki drainase perakaran yang baik. Bagi daerahdaerah yang bertanah poros dan mempunyai muka air tanah dalam ( m), biasanya tidak dijumpai masalah drainase. Masalah ini timbul terutama di daerah tanah berat, muka air tanah yang dangkal dan daerah yang datar dimana pembuangan air selalu jadi masalah.

17 Menurut Wardojo () pembuatan saluran drainase dimulai dari pembuatan got keliling berukuran cm dengan kedalaman cm. Kemudian got mujur yang berukuran cm dengan kedalaman cm. Jarak antar got mujur ini m. Tegak lurus dengan got mujur dibuat got malang dengan ukuran cm dengan kedalaman cm. Jarak antar got malang ini adalah m. Gambar menunjukkan contoh saluran drainase yang biasa dibuat pada lahan plant cane PG. Jatitujuh, Majalengka. Gambar. saluran drainase. C. Furrower Menurut Boers (), fungsi furrower antara lain membuat alur, menutup benih dan membuat alur untuk irigasi. Furrower terutama digunakan di daerah tropis dan subtropis karena banyak tanaman yang tumbuh di daerah tersebut, seperti kapas, jagung, kentang, tebu dan sayuran, dibudidayakan dalam suatu alur baris tanaman. Kelebihan furrower antara lain : a) dapat digunakan untuk satu atau lebih alur baris, b) dapat menggunakan hewan maupun traktor sebagai tenaga penarik, c) dapat dikombinasikan dengan implemen yang lain, dan d) dapat digunakan sebagai alat penyiang. Bagian-bagian furrower adalah sebagai berikut: mata bajak yang berfungsi sebagai ujung bajak yang memulai menembus tanah, pisau bajak yang berfungsi untuk membelah, singkal majemuk yang berfungsi untuk mengangkat dan membalik tanah ke kanan dan ke kiri, rangka batang penarik yang berfungsi sebagai tempat menempelnya bajak dan berhubungan dengan kerangka utama.

18 Gill dan Berg (), menyatakan bahwa mekanisme pengolahan tanah merupakan sebab dan akibat dari aksi dan reaksi antara alat dan tanah yang diolah. Pada dasarnya mekanisme pengolahan tanah adalah memotong, mengangkat, menggeser, membalik dan menghancurkan tanah. Sedangkan akibat yang timbul sebagai reaksi dari tanah berupa gerakan meluncur, menggeser, memberi beban, terbalik, pecah dan hancur serta dalam kondisi tertentu terjadi kelengketan antara tanah dan bajaknya. Daywin et al. (), menyatakan bahwa terdapat empat perilaku yang menggambarkan proses pengolahan tanah yaitu gesekan antara tanah dan metal, keruntuhan geser tanah, gaya percepatan gerak tanah dan tahanan pemotongan tanah. Hasil akhir dari pengolahan tanah berupa kondisi tanah dan tenaga untuk menggerakkan alatnya. Secara keseluruhan tenaga yang diperlukan dalam pengolahan tanah meliputi tenaga untuk pemotongan tanah, tenaga untuk mengatasi gaya kohesi dan gaya geser termasuk di dalamnya pemampatan, penggeseran, pembalikan dan penghancuran tanah, dan tenaga untuk mengatasi gaya gesek antara tanah dan bajak, tanah dan land side (Baver et al. ). Gill dan Berg (), menyatakan bahwa faktor-faktor yang sangat berpengaruh terhadap tenaga dalam pengolahan tanah adalah tegangan normal pada permukaan bajak, luas permukaan bajak, sudut kemiringan bajak dengan permukaan horizontal, serta sudut geser tanah di permukaan bajak. Gambar penampang furrower dalam bentuk gambar teknik seperti terlihat pada Gambar. Adapun tipe ditcher yang sering dipakai di PG. Jatitujuh seperti pada Gambar. Gambar merupakan ditcher jenis baru yaitu ditcher tipe lengan ayun yang diuji kinerjanya. Gambar. Penampang ditcher.

19 (a) Ditcher satu mata (b) Rotary Ditcher Gambar. Tipe Ditcher yang sudah ada. Gambar. Ditcher tipe lengan ayun. D. Kinematika dan Mekanisme Batang Hubung (Pengeruk) Kinematika adalah ilmu yang mempelajari tentang suatu gerak tanpa memandang gaya penyebabnya, sedangkan rantai kinematik adalah gabungan dari batang hubung dan sambungan yang saling terkait untuk menghasilkan gerakan teratur sebagai produk dari gerakan sumber (Norton, ). Norton () menyatakan bahwa:. Gerakan rotasi murni adalah gerakan suatu benda kaku yang hanya memiliki satu titik (pusat putaran). Pusat putaran tersebut tidak bergerak terhadap rangka acuan. Gerakan setiap titik pada benda tersebut akan menggambarkan busur dari lingkaran-lingkaran yang mengelilingi pusat putaran. Garis acuan yang melalui pusat lingkaran dan setiap titik pada benda hanya akan membedakan sudutnya saja.

20 . Gerakan translasi murni adalah gerakan suatu benda kaku dimana seluruh titik pada benda tersebut bersifat paralel. Garis acuan yang menggambarkan pergerakan benda tersebut berupa garis lurus tetapi tidak mengalami perubahan sudut.. Gerakan kompleks adalah gerakan gabungan secara bersamaan antara gerakan rotasi dan translasi. Garis acuan yang terbentuk pada benda menunjukan perubahan posisi secara linier dan orientasi sudutnya. Norton () menyatakan Mekanisme merupakan suatu alat pengubah gerakan menjadi pola tertentu yang diinginkan dan biasanya melipatgandakan gaya yang kecil. Mekanisme adalah rantai kinematik yang setidaknya memiliki satu batang penghubung (linkage) yang bersifat sebagai ground atau terikat pada rangka. Batang penghubung diasumsikan sebagai benda kaku yang setidaknya memiliki dua titik hubung atau nodes. E. Traktor Roda- Traktor roda- merupakan penarik, penggerak dan penyalur daya bagi alat pengolahan tanah atau implemen. Daywin et al. () menyatakan bahwa, kapasitas lapangan pengolahan tanah dikelompokkan menurut jenis traktor, yaitu traktor kecil (mini) dengan daya lebih kecil dari kw, traktor sedang daya kw sampai kw, traktor besar dengan pembagian kw sampai kw, kw sampai dengan kw dan dengan daya lebih besar dari kw dan khusus untuk traktor roda rantai. Untuk kelompok traktor mini, pengolahan tanah umumnya menggunakan bajak pisau berputar, baik untuk sawah maupun tanah kering. Sedangkan traktor roda empat yang lebih besar dayanya, daya yang diperoleh seluruhnya untuk pengolahan tanah kering dengan menggunakan bajak piringan untuk pengolahan tanah primer dan dengan garu piring untuk pengolahan tanah sekunder. Menurut Koga (), traktor yang biasa digunakan di lahan pertanian adalah traktor empat roda dan traktor dua roda (traktor tangan). Penggunaan traktor di lahan biasanya disesuaikan dengan luas lahan, kondisi tanah, dan jenis kegiatannya.

21 F. Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Tanah merupakan media tumbuh bagi tanaman. Hardjowigeno () menyatakan bahwa definisi ilmiah tanah adalah kumpulan dari benda alam di permukaan bumi yang tersusun dalam horison-horison, terdiri dari campuran bahan mineral, bahan organik, air dan udara, dan merupakan media untuk tumbuhnya tanaman.. Kadar Air Das (), menyatakan bahwa kadar air tanah didefinisikan sebagai perbandingan antara berat cair dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki. Kadar air sangat berkaitan dengan kelas drainase tanah, yaitu mudah tidaknya air hilang dari dalam tanah. Air terdapat di dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau keadaan drainase yang kurang baik (Hardjowigeno, ).. Kerapatan Isi Tanah Metode pengukuran kerapatan isi tanah tergantung dari massa suatu tanah yang sudah diketahui volumenya terlebih dahulu (Davies et al., ). Kerapatan isi tanah menunjukkan perbandingan antara berat tanah kering dengan volume tanah termasuk volume pori-pori tanah. Kerapatan isi tanah menunjukkan kepadatan tanah. Semakin padat suatu tanah maka semakin tinggi kerapatan isinya, yang berarti semakin sulit meneruskan air atau ditembus oleh akar tanaman (Hardjowigeno, ).. Struktur Tanah Menurut Hardjowigeno (), struktur tanah merupakan gumpalan kecil dari butiran-butiran tanah. Gumpalan-gumpalan kecil ini mempunyai bentuk, ukuran dan kemampuan (ketahanan) yang berbeda-beda. Faktorfaktor yang mempengaruhi struktur tanah diantaranya adalah bentuk, ukuran, dan komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat fisik dan komposisi air tanah (Das, ). Tanah yang berstruktur baik (granuler atau remah) mempunyai tata udara yang baik, unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan mudah diolah (Hardjowigeno, ). Menurut Ashari (), struktur tanah menentukan penyusunan pertikel tanah menjadi agregat. Struktur tanah penting dalam lahan

22 pertanian karena menentukan aerasi tanah, pergerakan air tanah dan penetrasi akar tanaman. Tanah dengan granulasi tinggi (remah) mempunyai aerasi yang baik dan dapat mengikat air dengan baik karena memiliki banyak ruang pori mikro.. Tahanan Penetrasi Tanah Kekuatan tanah adalah kemampuan dari suatu tanah untuk melawan gaya yang bekerja, atau dikatakan juga sebagai kemampuan suatu tanah untuk mempertahankan diri dari deformasi atau regangan (Mandang dan Nishimura, ). Tahanan penetrasi dapat dijadikan ukuran untuk menggambarkan besarnya kemampuan tanah yang diperlukan oleh peralatan pertanian untuk bekerja atau akar tanaman untuk menembus tanah. Nilai tahanan penetrasi diukur dengan menggunakan penetrometer dengan parameter cone index (indeks kerucut), yaitu suatu indeks untuk menyatakan kemampuan tanah melawan atau menahan gaya penetrasi dari suatu kerucut. Indeks kerucut tanah menunjukkan tingkat kekerasan tanah dan untuk mengetahui ada tidaknya lapisan kedap pada kedalaman tertentu. Faktor yang mempengaruhi nilai cone index adalah kerapatan isi, kadar air dan jenis tanah. Devies et al. (), menyatakan bahwa tahanan penetrasi tanah sangat tergantung pada kadar air tanah dan biasanya digunakan sebagai pembanding antara tempat-tempat yang berbeda pada areal lahan yang sama pada hari yang sama. G. Tahanan Tarik (Draft) Setiap alat pengolah tanah dalam operasinya pasti akan mengalami tahanan tarik tanah sebagai reaksi tanah akibat beban dari alat tersebut. Pada operasi di lapangan tahanan tarik yang dialami oleh suatu alat besarnya adalah sama dengan besar gaya yang diberikan pada tanah dengan arah yang berlawanan dengan gerak maju alat. Dengan demikian tahanan tarik dapat didefinisikan sebagai komponen gaya horizontal yang sejajar garis tegak alat penarik dengan arah berlawanan (Kepner et al., ). Tarikan pada suatu alat (implemen) diartikan sebagai total gaya yang digunakan pada implemen oleh suatu unit tenaga tarik. Selanjutnya Kepner et al.,() mengartikan besar

23 tahanan tarik dalam tiap luas pengolahan tanah sebagai tahanan tarik spesifik, sedangkan tahanan tarik yang tegak lurus arah gerak dinamakan side draft. Tahanan tarik merupakan komponen gaya horizontal dari gaya tarik (pull) sejajar gerak maju alat yang diusahakan pada implemen oleh suatu unit tenaga. Sedangkan tahanan tarik spesifik merupakan tahanan tarik per satuan luas penampang bajak dan dinyatakan dalam satuan N/m. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tahanan tarik tanah antara lain lebar implemen, kedalaman olah, kondisi tanah, dan kecepatan maju (Upadhyaya et al., diacu dalam Al-Janobi et al., ). Kondisi tanah yang mempengaruhi besarnya tahanan tarik adalah tekstur tanah, kandungan air tanah, vegetasi yang tumbuh dan porositas tanah. Kandungan air tanah mempengaruhi besarnya tahanan tarik. Peningkatan kandungan air tanah akan membuat tahanan tarik tanah turun hingga titik tertentu kemudian akan meningkat kembali (Upadhyaya et al., diacu dalam Al-Janobi et al., ). Faktor bentuk alat yang mempengaruhi besarnya tahanan tarik adalah berat alat, lebar implemen, bentuk implemen, ketajaman alat dan kualitas bahan. Tahanan tarik merupakan penjumlahan dari gaya-gaya untuk mengatasi kohesi, adhesi, tahanan terhadap kompresi, geseran dan gesekan antara permukaan tanah dengan alat (Baver et al., ).

24 III. METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan pada bulan Februari sampai dengan bulan Juli. Rancang bangun dan perbaikan ditcher dengan pengeruk tanah dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian. Uji fungsional dan struktural dilakukan di Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Pertanian, Leuwikopo, Darmaga, Bogor. Pengujian lapangannya dilakukan di PT. PG. Jatitujuh, Majalengka. B. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: (a) Satu unit Ditcher dengan pengeruk tanah (b) Peralatan pengukuran kondisi tanah yang terdiri dari: Perlengkapan pengambilan contoh tanah (ring sample) Pnetrometer tipe SR- (lengkap dengan kerucut, gelang geser, gelang gesek dan lengan torsinya) Oven pengering tanah Timbangan Reliefmeter Pengukur sudut potongan (c) Instrumen pengukuran beban yang terdiri dari: Load cell (Kyowa, LT-TSAC) Handy-Strain Meter (UCAM-A) Kawat seling sebagai penghubung (d) Peralatan pengukuran kapasitas lapangan ditcher dengan pengeruk tanah, terdiri dari: Stopwatch Pita ukur ( m dan m) Patok Penggaris stainless steel ( cm dan cm)

25 Dua unit traktor roda-, merk Deutz dengan masing-masing bertenaga hp (Leuwikopo) (Gambar ). Spesifikasi traktor yang digunakan dapat dilihat pada Tabel. Dua unit traktor roda-, merk Massey Ferguson dan John Deere yang masing-masing bertenaga hp (PG. Jatitujuh). (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Traktor yang digunakan dalam pengujian lapangan. Tabel. Spesifikasi traktor roda yang digunakan dalam pengujian di lahan uji Leuwikopo Merk, model Negara Pembuat Tenaga Berat Berat Roda Depan Berat Roda Belakang Panjang Lebar Tinggi Lebar roda belakang Tebal roda belakang Diameter roda belakang Lebar jejak roda belakang Deutz, D Jerman hp kg kg kg mm mm mm mm mm mm mm

26 C. Tahapan Penelitian Pada tahap pertama, dilakukan persiapan ditcher dengan pengeruk tanah oleh perancang di Laboratorium Lapangan Leuwikopo. Persiapan selanjutnya adalah persiapan lahan uji di laboratorium lapangan Leuwikopo. Persiapan lahan uji ini meliputi pembajakan dengan alat bajak piring, pembajakan dengan alat bajak piring, penggaruan dengan alat garu piring, dan pembentukan guludan dengan alat furrower. Pada proses pembentukan guludan dibuat sedemikian rupa sehingga mendekati kondisi guludan aslinya yaitu dengan jarak antar puncak guludan sebesar cm, dan ketinggian guludan cm (Gambar ). Persiapan lahan selanjutnya adalah di PG. Jatitujuh, dimana lahan yang akan digunakan untuk pengujian ditcher dengan pengeruk tanah ini dipersiapkan oleh pihak PG. Jatitujuh. Pada persiapan lahan ini diukur juga kondisi tanah yang terdiri dari kadar air tanah lahan uji, kerapatan isi tanah (bulk density), tahanan penetrasi tanah, kohesi dan adhesi tanah lahan uji. cm cm Gambar. Ukuran guludan dan alur barisan tanam. Pada tahap kedua, dilakukan pengambilan data uji kinerja (kapasitas lapangan dan draft) ditcher dengan pengeruk tanah. Pada tahap ini juga diukur hasil pengolahan ditcher dengan pengeruk tanah yang terdiri dari bentuk dan ukuran saluran (ditch), dan bentuk dan ukuran guludan. Pada tahap ketiga, dilakukan analisis data hasil pengujian. Dari hasil analisis tersebut akan dihitung kapasitas lapangan dan draft dari ditcher dengan pengeruk tanah, kondisi tanah lahan uji, dibuat grafik bentuk dan ukuran saluran, bentuk dan ukuran guludan. Untuk lebih jelasnya tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar.

27 Mulai Persiapan lahan uji Leuwikopo, terdiri dari Pengolahan tanah (bajak, garu, pembentukan guludan), kondisi tanah (kadar air, bulk density, tahanan penetrasi tanah, kohesi dan adhesi tanah Persiapan ditcher dengan pengeruk tanah Persiapan lahan uji PG. Jatitujuh, terdiri dari Pengolahan tanah (bajak, garu, pembentukan guludan), kondisi tanah (kadar air, bulk density, tahanan penetrasi tanah, kohesi dan adhesi tanah Pengujian kinerja, terdiri dari : kapasitas lapangan dan draft, kondisi tanah lahan uji, bentuk dan ukuran saluran, bentuk dan ukuran guludan. Pengujian kinerja, terdiri dari : kapasitas lapangan dan draft, kondisi tanah lahan uji, bentuk dan ukuran saluran, bentuk dan ukuran guludan. Analisis data Analisis data Gambar. Skema tahapan penelitian. Adapun perlakuan percobaan yang dilakukan pada lahan uji, yaitu Leuwikopo dan PG. Jatitujuh disajikan dalam Tabel. Pengukuran tidak semua dilakukan mengingat situasi dan kondisi masing-masing lahan uji. Lahan uji Leuwikopo A PG. Jatitujuh B PG. Jatitujuh Keterangan: v Tabel. Pengukuran yang dilakukan pada tiap lahan uji Roda pengeruk Draft Profil guludan Bentuk saluran Pengukuran Kap. lapangan Besar v v v v Kecil - v v - Besar v v v - Kecil Besar v - - v Kecil = dilakukan pengukuran - = tidak dilakukan pengukuran Kadar air/ bulk density Tahanan penetrasi Kohesi, adhesi v v v v - v v v v

28 D. Prosedur Penelitian. Persiapan Ditcher dengan Pengeruk Tanah dan Alat Ukur Persiapan ditcher dengan pengeruk tanah (Gambar ) dilakukan oleh para perancang di Laboratorium Lapangan Leuwikopo. Proses perancangan dan pembuatan prototype ini dilakukan sejak bulan Desember. Persiapan alat ukur yang dilakukan adalah pembuatan alat reliefmeter dengan bahan rangka dari aluminium berbentuk C dengan panjang cm, lebar cm, dan tinggi cm. Kaki reliefmeter terbuat dari besi dengan diameter mm dan panjang cm sebanyak buah. Pin yang digunakan dari bahan stainless steel dengan diameter mm dan panjang cm sebanyak buah. Jarak antar pin yang digunakan adalah cm (Gambar (a)). Rangka ditcher Pengeruk Roda mekanisme Gambar. Ditcher dengan pengeruk tanah yang diuji. (a) Reliefmeter (b) Alat pengukur sudut Gambar Peralatan pengukur profil guludan dan sudut pemotongan ditcher dengan pengeruk tanah.

29 Persiapan selanjutnya adalah pembuatan/persiapan alat ukur lainnya seperti pengukur sudut (aluminium bentuk panjang cm, lebar mm, dengan ditempeli penggaris busur) (Gambar (b)), penggaris stainless ( cm dan cm), patok, stopwatch dan alat ukur lainnya. Persiapan instrumen sebelum pengujian lapangan juga dilakukan proses pengkalibrasian load cell dan strain amplifier (Gambar ). Load cell dihubungkan dengan handy strain meter, kemudian digantungkan ke sebuah crane, lalu load cell tersebut diberi beban. Load cell yang digunakan adalah tipe Kyowa, LT-TSAC (Gambar (a)). Handy strain meter yang digunakan adalah tipe Kyowa, UCAM-A (Gambar (b)). Pembebanan pada load cell dilakukan secara bertahap. Pada masing-masing pembebanan yang diberikan, hasil yang terbaca pada handy strain meter dicatat. Pembebanan dilakukan dua kali dengan cara pembebanan terbalik. Hasil yang didapatkan kemudian diolah sehingga diperoleh persamaan hubungan beban (N) dan regangan pada load cell (με). Rantai Crane Load cell Beban Kabel Handy strain meter Gambar. Cara mengkalibrasi Loadcell.

30 (a) (b) Gambar. (a) Load cell dan (b) Handy strain meter.. Persiapan Lahan Uji Sebelum pengujian kinerja ditcher dengan pengeruk tanah dilakukan, terlebih dahulu dilakukan persiapan lahan uji. Persiapan lahan uji yang dimaksud adalah pembuatan lahan uji agar sesuai dengan kondisi kerja ditcher. Persiapan lahan uji ini dilakukan di lahan uji Leuwikopo dan lahan uji PG. Jatitujuh. Lahan yang akan diuji ini dibajak dengan menggunakan alat bajak piring. Pembajakan dilakukan sebanyak kali, dimana arah pembajakan- melintang arah pembajakan-. Waktu yang diperlukan antara pembajakan- dan pembajakan- adalah sekitar hari, bergantung kondisi cuaca setempat. Proses pembiaran lahan ini agar kondisi tanah hasil pembalikkan oleh pembajakan- mengalami pengeringan, sehingga mempermudah proses pembajakan-. Setelah pembajakan- dilakukan, lahan uji dibiarkan selama - hari agar mengalami proses pengeringan. Kegiatan selanjutnya setelah pembajakan- dilakukan adalah penggaruan dengan alat garu piring. Kegiatan selanjutnya setelah tanah hasil penggaruan kering adalah pengkairan (pembuatan guludan) dengan menggunakan furrower. Setelah - hari kegiatan pengkairan ini dilakukan berarti lahan uji telah siap. Pada persiapan lahan uji di Leuwikopo, bentuk dan ukuran guludan disesuaikan dengan kondisi sebenarnya di lahan uji PG. Jatitujuh dengan tinggi guludan sekitar cm dan jarak antar puncak guludan cm.

31 Sehingga setelah dilakukan pengkairan, guludan disesuaikan ukurannya dengan cara dicangkul (Gambar ). Tengah guludan Mal guludan Cekungan guludan Puncak guludan Gambar. Cara memperoleh bentuk guludan agar sesuai dengan yang diharapkan.. Pengukuran Kondisi Tanah Sebelum Percobaan Parameter-parameter yang diukur untuk mengetahui kondisi tanah sebelum dilakukan percobaan adalah kadar air, kerapatan isi tanah (bulk density), tahanan penetrasi tanah, kohesi, sudut gesekan dalam, adhesi, dan sudut gesek tanah-baja. a. Kadar air dan kerapatan isi tanah (bulk density) Pengukuran kadar air tanah dilakukan dengan mengambil contoh tanah dengan perlengkapan pengambil contoh tanah (ring sample) pada puncak guludan, tengah guludan dan cekungan guludan. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada titik pengukuran secara acak pada masing-masing titik pengambilan pada guludan. Pengukuran kerapatan isi tanah (bulk density) dilakukan dengan mengambil contoh tanah pada masing-masing titik pengambilan sebanyak titik. Pengambilan dilakukan dengan menggunakan pengambil contoh tanah (ring sample). Gambar menunjukkan peralatan pengambilan contoh tanah. Cara pengukuran dan perhitungan kadar air dan bulk density disajikan dalam Lampiran.

32 Ring sample Gambar. Peralatan pengukuran kadar air dan kerapatan isi tanah. Kadar air dan kerapatan isi tanah ditentukan dengan persamaan sebagai berikut (Sapei et al., ) : K A = m m b m k k x %... () di mana : K A = kadar air tanah basis kering (%), m b = massa tanah basah (g), m k = massa tanah kering (g). m ρ d = k... () V di mana : ρ d = kerapatan isi tanah (g/cm ), m k = massa tanah kering (g), V = volume tanah (cm ). b. Tahanan penetrasi tanah Tahanan penetrasi diukur dengan menggunakan penetrometer (tipe SR-) yang dilengkapi dengan penampang kerucut. Luas penampang dasar kerucut yang digunakan adalah cm dengan sudut kerucut. Pengukuran tahanan penetrasi dilakukan hingga kedalaman yang dianggap mewakili kedalaman olah ditcher dengan pengeruk tanah, yaitu dilakukan pada empat titik pengukuran masing-masing pada kedalaman - cm pada tiap-tiap cm, dan sebanyak kali ulangan tiap kedalamannya (Gambar ). Tahanan penetrasi dihitung dengan rumus:

33 T p Fp =...() A k dimana: T p = tahanan penetrasi (kpa), F p = gaya penetrasi terukur pada penetrometer ditambah dengan berat penetrometer (kgf) dan A k = penampang kerucut ( cm ) Gambar menunjukkan peralatan pengukuran tahanan penetrasi tanah yang digunakan. Peralatan yang digunakan pada pengukuran tahanan penetrasi tanah adalah penetrometer dengan ujung cone. Gambar. Pengukuran tahanan penetrasi tanah. Gambar Penetrometer dengan ujung cone.

34 c. Kohesi, sudut gesekan dalam, adhesi, dan sudut gesek tanah-baja Pengukuran tahanan geser tanah dilakukan dengan gelang geser dan lengan torsi untuk mendapatkan nilai kohesi tanah. Pengukuran dilakukan pada puncak guludan dan pada cekungan guludan. Pengukuran tahanan gesek tanah-baja dilakukan dengan gelang gesek dan lengan torsi untuk mendapatkan nilai adhesi tanah. Seperti halnya pengukuran tahanan geser untuk mendapatkan nilai kohesi, pengukuran ini juga dilakukan pada puncak guludan dan cekungan guludan. Cara perhitungan kohesi, sudut gesekan dalam, adhesi dan sudut gesek tanahbaja disajikan pada Lampiran dan Lampiran. Gambar menunjukkan proses pengukuran tahanan geser tanah dan tahanan gesek tanah-baja untuk mendapatkan nilai kohesi dan adhesi tanah. Peralatan yang digunakan seperti pada Gambar Gambar. Pengukuran tahanan geser tanah dan tahanan gesek tanah-baja. (a) Penetrometer dengan gelang gesek (b) Penetrometer dengan gelang geser bersirip Gambar Peralatan pengukuran tahanan gesek tanah dan geser tanah-baja.

35 . Pengujian Kinerja Ditcher dengan Pengeruk Tanah Pengukuran yang dilakukan saat pengolahan tanah berlangsung antara lain: (a) pengukuran tahanan tarik, (b) perubahan kondisi guludan (tanah) sebelum dan setelah dilintasi roda traktor, setelah dilintasi roda pengeruk, dan sebelum dan sesudah proses pengerukan tanah oleh pengeruk, (c) kecepatan maju pengolahan, (d) kedalaman pengolahan, dan (e) pengukuran kapasitas lapangan dan slip roda traksi. a. Pengukuran tahanan tarik Ditcher dengan pengeruk tanah hasil rancangan digandengkan pada traktor roda empat (disebut traktor-). Selanjutnya traktor- digandengkan pada traktor roda empat lainnya (disebut traktor-) yang menarik traktor-. Gaya tarik traktor diukur dengan sebuah load cell yang dipasangkan pada kawat penarik yang menghubungkan antara traktor- dan traktor- (Gambar ). Pada pengujian selanjutnya, Ditcher dengan pengeruk tanah langsung diturunkan sehingga langsung memotong tanah sedalam cm pada alur tanam dan cm pada puncak guludan, dan pengeruk juga akan langsung bekerja sesuai dengan tinggi rendahnya guludan yang ada. Titik tarik bagian depan traktor- dibuat sama tinggi dengan titik gandeng (drawbar) traktor- sehingga arah tarikan menjadi horizontal. Traktor- Load cell Handy-strain meter Traktor- Guludan Ditcher dengan pengeruk tanah Gambar. Posisi load cell dalam pengujian di lapangan

36 Berdasarkan sistem pengukuran tahanan tarik, sinyal gaya tarik yang dialami oleh load cell dialirkan menuju handy-strain meter. Data yang terbaca pada handy-strain meter dicatat untuk kemudian diolah. Tahanan tarik pengolahan merupakan selisih dari gaya tarik ketika Ditcher dengan pengeruk tanah dioperasikan dengan gaya tarik Ditcher dengan pengeruk tanah saat tidak dioperasikan. Tahanan tarik dihitung dengan rumus: P s = P - P tr... () dimana: P s = tahanan tarik Ditcher dengan pengeruk tanah (N) P = tahanan tarik yang terukur saat percobaan (N) P tr = tahanan gelinding traktor ketika ditcher dengan pengeruk tanah tidak dioperasikan (N). Pengukuran tahanan gelinding traktor tanpa pengolahan dilakukan dengan cara traktor- + ditcher dengan pengeruk tanah diangkat dan ditarik oleh traktor-. Pengukuran tahanan gelinding traktor ini dilakukan sebanyak tiga kali ulangan kemudian dirata-ratakan. Pengukuran tahanan tarik dilakukan dalam lintasan dengan panjang lintasan masing-masing m. b. Perubahan kondisi guludan (tanah) Keadaan tanah guludan sebelum dilakukan pemotongan oleh ditcher dengan pengeruk tanah dengan arah melintang arah guludan mempunyai ketinggian rata-rata cm. Keadaan ini akan berubah selama proses pembuatan saluran drainase. Perubahan kondisi tanah ini disebabkan adanya pemadatan tanah oleh roda traktor, pembuangan tanah oleh ditcher dengan pengeruk tanah dan kondisi setelah proses pengerukan. Pengukuran perubahan kondisi tanah ini dilakukan dengan menggunakan reliefmeter. Pengukurannya sendiri dilakukan pada saat kondisi awal

37 guludan, kondisi tanah setelah terlintas roda pengeruk, dan kondisi tanah setelah dilakukan pengerukan tanah oleh pengeruk. Kondisi guludan awal sebelum pengoperasian Ditcher dengan pengeruk tanah seperti pada Gambar. Puncak guludan PG. Jatitujuh Alur tanam Leuwikopo Gambar. Kondisi awal guludan. c. Pengukuran kecepatan maju pengolahan Kecepatan maju pengolahan diukur dengan cara mengukur waktu tempuh traktor pada jarak tempuh m dengan menggunakan stopwatch (Gambar ). Kecepatan maju dihitung dengan rumus: s v =... () t dalam hal ini: v = kecepatan maju pengolahan (m/detik), s = jarak tempuh ( m) dan t = waktu tempuh pada jarak s (detik). Lintasan roda traktor Arah maju traktor Traktor Patok m Patok Gambar. Pengukuran kecepatan maju traktor pada saat pengolahan.

38 d. Pengukuran bentuk dan ukuran saluran Pengukuran kedalaman pengolahan aktual diukur dengan cara memasukkan penggaris ukur (ukuran cm) tegak ke dalam alur pengolahan sehingga ujung penggaris menyentuh dasar alur yang keras. Selain pengukuran kedalaman juga dilakukan pengukuran sudut kemiringan saluran, lebar saluran dalam, dan lebar saluran luar (Gambar ). Lahan yang diperlukan dalam pengujian kira-kira seluas m. Saluran drainase yang diukur dengan ukuran yang diharapkan antara lain: lebar saluran bagian bawah ( - cm) dan bagian atas (± cm), serta kedalaman saluran (± cm dari puncak guludan) dan sudut potong yang diperoleh + o. Pengukuran pengolahan ini dilakukan pada titik pada masing-masing lintasan. Pengukuran profil guludan dilakukan dengan menggunakan alat reliefmeter dengan cara meletakkan reliefmeter pada bagian yang akan diukur, reliefmeter harus dalam kondisi datar (lihat penyifat datar) dan pin menempel pada tanah (tidak menggantung). Pengukuran profil guludan ini dilakukan untuk mengukur kondisi guludan awal, kondisi guludan setelah pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah, kondisi guludan setelah terlintas oleh roda pengeruk, dan kondisi guludan melintang saluran hasil ditcher dengan pengeruk tanah (Gambar ). Gambar menunjukkan proses pengukuran sudut potongan ditcher dengan pengeruk tanah dengan menggunakan peralatan pengukur sudut. (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Pengukuran kedalaman saluran.

39 (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Pengukuran profil guludan setelah pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah dengan reliefmeter. Gambar. Pengukuran sudut potongan ditcher dengan pengeruk tanah. e. Pengukuran kapasitas lapangan, dan slip roda traksi Pengukuran kapasitas lapangan teoritis dan kapasitas lapangan efektif didapatkan dengan pengukuran waktu mulai bekerja dan waktu selesai bekerja ditcher dengan pengeruk tanah dan luas lahan yang diolah. Slip roda traksi diukur dengan cara mengukur jarak yang ditempuh dalam lima putaran roda traksi di lapangan saat pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah kemudian dibandingkan dengan jarak tempuh lima putaran roda traksi di lahan keras (aspal) (Gambar ). Pengukuran slip roda traksi dilakukan pada tiap lintasan dan slip untuk roda kiri dan kanan pengukurannya dilakukan secara terpisah. Pengukuran dilakukan dengan mengukur tingkat kecepatan dengan kali ulangan kecepatan maju

40 pengolahan. Diukur juga lebar pengolahan, waktu belok, luas lahan diolah, sehingga akan didapatkan kapasitas lapangan teoritis dan kapasitas lahan efektif. Pengukuran slip roda, dilakukan dengan mengukur jarak tempuh kali putaran roda dengan beban dan mengukur jarak tempuh kali putaran roda tanpa beban, kemudian slip roda traktor dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut : Si S rd = x... () So di mana : S rd = Slip roda traksi (%), S o = jarak tempuh teoritis kali putaran roda, S i = jarak tempuh kali putaran roda sebenarnya. Jarak tempuh putaran roda traksi Gambar. Pengukuran jarak tempuh putaran roda traksi. Parameter yang diukur dalam pengukuran kapasitas lapangan adalah : (a) kapasitas lapangan teoritis, dengan cara mengukur kecepatan maju traktor dan jarak antar saluran, (b) kapasitas lapangan efektif, dengan cara mengukur luas lahan dan waktu kerja, dan (c) slip roda. Luas lahan yang digunakan pada pengukuran kapasitas lapangan adalah m x m. Pengukuran waktu kerja dilakukan pada saat traktor roda mulai membuat saluran sampai selesai pembuatan saluran pada tiap jarak m, sedangkan pengukuran kecepatan maju dilakukan dengan mengukur waktu tempuh

41 traktor roda berjalan sepanjang m. Efisiensi kerja dapat dihitung dengan rumus : KLE Eff = x %... () KLT KLT = v x s... () L t KLE =... () t t di mana : Eff = efisiensi kerja (%) KLT = kapasitas lapangan Teoritis (ha/jam) KLE = kapasitas lapangan Efektif (ha/jam) v = kecepatan maju (m/s) s = jarak antar saluran (m) L t = luas total (m ) t t = waktu total (s)

42 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Kalibrasi Load Cell Hasil kalibrasi load cell merupakan hubungan antara regangan (µε) dengan beban (kgf) (Gambar ). Data lengkap mengenai hasil kalibrasi disajikan pada Lampiran. Dari hasil kalibrasi tersebut diperoleh persamaan linier dan regresi yang menyatakan hubungan antara kedua parameter tersebut yaitu : y =.x () R =.... () Di mana : y = beban yang diterima load cell (kgf) x = regangan pada load cell (µε) Beban (kg) y =.x +. R =. kurva pengukuran Linear (kurva pengukuran) Re gangan load cell (με) Gambar. Grafik hubungan beban terhadap pembacaan pada loadcell. B. Kondisi Tanah. Kadar Air Tanah yang digunakan sebagai lahan pengujian adalah lahan pada Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Pertanian (di Leuwikopo). Hasil pengamatan kondisi lahan meliputi pengukuran kadar air, pengukuran kerapatan isi tanah yang disajikan pada Tabel. Kadar air rata-rata untuk puncak guludan, tengah guludan (antara puncak dan cekungan), dan cekungan guludan berturut-turut adalah.%,.%,

43 dan.%. Sedangkan kerapatan isi tanah pada tingkat kedalaman tersebut masing-masing. g/cm untuk puncak guludan,. g/cm untuk tengah guludan, dan. g/cm untuk cekungan guludan, sehingga rata-rata kerapatan isi tanahnya adalah. g/cm. Data lengkap pengukuran disajikan pada Lampiran. Tabel. Kadar air dan bulk density Lahan Leuwikopo A Jatitujuh B Jatitujuh Posisi (guludan) Kadar Air (%) Bulk Density (gram/cc) Puncak.. Tengah.. Cekungan.. Puncak. Cekungan.. Puncak.. Cekungan. Pada pengujian di lahan PG. Jatitujuh, Majalengka didapatkan nilai kadar air rata-rata pada lahan pengujian A sebesar % pada puncak guludan dan.% pada cekungan guludan. Kerapatan isi tanahnya adalah. g/cm pada puncak guludan, dan. g/cm pada cekungan guludan, sehingga rata-rata kerapatan isi tanah pada lahan pengujian A PG Jatitujuh adalah. g/cm. Pada pengujian di lahan B PG. Jatitujuh didapatkan nilai kadar air rata-rata pada puncak guludan sebesar.%, dan % pada cekungan guludan. Kerapatan isi tanah lahan pengujian B PG. Jatitujuh didapatkan nilai rata-rata sebesar. gr/cm pada puncak guludan, dan. g/cm pada cekungan guludan, sehingga nilai rata-rata kerapatan isi tanah lahan pengujian B adalah. g/cm.. Tahanan Penetrasi Tanah Hasil pengukuran tahanan penetrasi tanah pada lahan percobaan Leuwikopo, lahan pengujian A, dan lahan pengujian B PG. Jatitujuh, Majalengka dilakukan dengan menggunakan penetrometer sampai kedalaman cm. Data dan perhitungan tahanan penetrasi tanah dengan small cone disajikan pada Lampiran.

44 Grafik pada Gambar menunjukkan rata-rata terjadi peningkatan tahanan penetrasi pada lahan percobaan yang bervariasi. Pada puncak guludan lahan Leuwikopo terlihat bahwa tahanan penetrasi yang terjadi cenderung naik hingga kedalaman cm dari permukaan tanah dan selanjutnya stabil pada kedalaman - cm. Tahanan penetrasi di lahan Leuwikopo juga demikian, dimana tahanan yang terjadi cenderung naik hingga kedalaman cm kemudian stabil hingga kedalaman cm dan turun pada kedalaman cm dari permukaan tanah. Kedalaman (cm) Tahanan penetrasi (kpa) Kedalaman (cm) Tahanan penetrasi (kpa) (a) puncak guludan puncak guludan Leuw ikopo puncak guludan Jatitujuh (b) cekungan guludan Cekungan guludan Leuw ikopo Cekungan guludan Jatitujuh Gambar. Grafik hubungan penetrasi tanah dengan kedalaman tanah. Pada lahan percobaan yang dilakukan di PG. Jatitujuh, Majalengka, pada puncak guludan terlihat bahwa terjadi peningkatan tahanan yang tajam dari kedalaman - cm kemudian stabil dari kedalaman - cm dari permukaan tanah. Keadaan sebaliknya terjadi pada cekungan guludan lahan percobaan PG. Jatitujuh, di mana terjadi kenaikan tahanan penetrasi tanah pada kedalaman - cm untuk kemudian terjadi penurunan tahanan penetrasi hingga kedalaman cm dari permukaan tanah. Naik turunnya tahanan penetrasi ini tidak lepas dari pengaruh kekerasan lapisan tanah, hal ini disebabkan oleh adanya pemadatan tanah oleh lalu lintas traktor ataupun alat pengolahan lahan lain serta tingkat aerasi dari tanah tersebut.. Kohesi dan sudut gesekan dalam Nilai kohesi merupakan nilai gaya tarik-menarik antara molekul sejenis. Nilai adhesi merupakan nilai gaya tarik menarik antara molekul

45 beda jenis. Data hasil pengukuran menunjukkan bahwa rata-rata nilai kohesi pada lahan percobaan A PG. Jatitujuh pada puncak guludan dihasilkan. kpa dan pada cekungan guludan terjadi over (tidak terukur), artinya peralatan penetrometer yang dipakai tidak dapat menjangkau nilai beban yang terjadi. Pada lahan percobaan B PG. Jatitujuh nilai kohesi rata-rata pada puncak guludan didapatkan. kpa, dan. kpa untuk cekungan guludan. Pada pengujian di lahan uji Leuwikopo didapatkan nilai kohesi sebesar. kpa dan. kpa untuk puncak guludan dan cekungan guludan (Tabel ). Nilai kohesi yang tinggi ini berarti ikatan antara tanah cukup kuat. Ikatan yang cukup kuat ini menyebabkan tingginya nilai tahanan penetrasi tanah terutama pada lahan pengujian PG. Jatitujuh. Gambar menunjukkan kondisi kelengketan tanah pada ditcher. Gambar. Kondisi kelengketan tanah pada bagian ditcher Tabel. Kohesi dan sudut gesekan dalam pada Lahan Percobaan Jatitujuh dan Leuwikopo Posisi pada τ τ σ σ Kohesi Lahan uji Ø (o) guludan (kpa) (kpa) (kpa) (kpa) (kpa) Puncak..... A PG. Jatitujuh Cekungan. Ov.. Ov Ov Puncak B PG. Jatitujuh Cekungan..... Puncak.... Leuwikopo Cekungan Keterangan: Ov = tidak terukur

46 C. Profil Hasil Pengoperasian Ditcher dengan Pengeruk Tanah Hasil pengukuran yang dilakukan pada lahan percobaan Leuwikopo dan lahan percobaan PG. Jatitujuh dapat dilihat pada Tabel. Sudut hasil potongan ditcher dengan pengeruk tanah didapatkan bahwa hasil rancangan lebih besar dibandingkan hasil percobaan lapangan. Saluran drainase yang dihasilkan berbentuk trapesium. Hal ini dapat terjadi karena sayap pada ditcher telah dilebarkan ke bawah sehingga menghalangi tanah untuk mengalir ke tepi dinding saluran drainase. Saluran drainase yang dihasilkan oleh ditcher dengan pengeruk tanah disajikan pada Gambar. cm cm cm cm cm cm (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Profil saluran trapesium yang telah dihasilkan oleh ditcher dengan pengeruk tanah. Pengukuran profil dilakukan pada bagian puncak dan cekungan guludan. Data hasil pengukuran profil saluran drainase disajikan pada Lampiran. Pada lahan uji Leuwikopo terlihat nilai rata-rata lebar bawah saluran adalah cm, sementara nilai lebar bawah yang direncanakan yaitu cm. Pada lebar atas saluran yang direncanakan adalah cm, sedangkan lebar atas yang dihasilkan ditcher adalah cm. Kedalaman yang dihasilkan pada puncak guludan sebesar cm dan kedalaman pada cekungan guludan dapat mencapai cm. Sudut potongan yang mampu dibuat ditcher adalah sebesar o pada kedua sisinya dengan arah horizontal tanah. Ada perbedaan sudut

47 yang dibentuk pada puncak dan cekungan guludan karena kondisi pengukuran dan alat ukur yang digunakan. Pada lahan uji A PG. Jatitujuh penampang saluran yang dihasilkan untuk lebar bawah saluran rata-rata sebesar cm, nilai yang sama dengan lahan uji Leuwikopo. Pengukuran pada lebar atas saluran didapatkan nilai rata-rata sebesar cm, mendekati lebar yang diharapkan sebesar cm. Kedalaman saluran yang didapat adalah rata-rata sebesar cm pada puncak guludan dan cm pada cekungan guludan. Sudut potongan ditcher yang dihasilkan hampir sama nilainya dengan sudut potongan ditcher pada lahan uji Leuwikopo yaitu sekitar o - o. Pada lahan uji A PG. Jatitujuh kedalaman yang dihasilkan cm mendekati kedalaman yang diharapkan yaitu cm, hal ini dikarenakan traktor yang digunakan pada lahan uji A PG. Jatitujuh mempunyai pompa hidraulik pada lower link yang masih bagus sehingga dapat menekan Tabel. Hasil pengukuran penampang potongan ditcher dengan pengeruk tanah Lahan pengujian Leuwikopo A PG. Jatitujuh Lebar penampang Sudut potongan Kedalaman Posisi pada rata-rata (cm) rata-rata ( o ) rata-rata guludan Bawah Atas Kanan Kiri (cm) Puncak Cekungan Puncak Cekungan Profil hasil pengerukan oleh pengeruk ditcher dengan pengeruk tanah didapatkan hasil pengerukan yang beragam. Pada lahan percobaan A PG. Jatitujuh dengan menggunakan roda pengeruk berdiameter besar dan berlengan panjang (Gambar ), dimana kondisi awal guludan menyerupai segitiga, kemudian roda pengeruk yang menggusur guludan sehingga terdapat beda permukaan antara kondisi awal guludan dengan keadaan setelah terlintas roda pengeruk. Profil akhir setelah dikeruk oleh pengeruk didapatkan profil yang hampir sama dengan kondisi awal guludan (Gambar ). Dari hasil pengukuran pada Lampiran pada profil akhir guludan merupakan hasil pengukuran dengan titik terendah hasil pengerukan sehingga nilai pada profil akhir guludan harus ditambahkan nilai yang mewakili penambahan ketinggian antara tinggi awal

48 guludan dengan tinggi akhir guludan. Penambahan tinggi yang dimaksud adalah sebesar cm. Nilai ini didapatkan dari nilai pada titik tertinggi guludan pada pengukuran melintang saluran pada puncak guludan dengan kedalaman saluran. Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di lahan uji A Jatitujuh (roda besar, lengan panjang). Profil akhir guludan dengan profil yang diinginkan terdapat selisih sekitar cm. Kondisi ini dikarenakan profil pada pijakan roda pengeruk cenderung tergerus oleh roda pengeruk sehingga pengeruk tidak terangkat optimal. Kondisi tanah pada lahan uji yang gembur membuat tanah yang dikeruk dapat lolos disela-sela jari pengeruk yang lebar. Tanah yang seharusnya diseret dan dijatuhkan pada puncak guludan terlebih dulu jatuh sebelum puncak guludan dan cenderung memenuhi cekungan guludan. Ketinggian (cm) Profil awal guludan Profil akhir guludan Profil pada pijakan roda pengeruk Profil akhir guludan yang diinginkan Jarak (cm) Cekungan guludan Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan uji A Jatitujuh. Pada pengujian awal di lahan Leuwikopo dengan roda pengeruk yang digunakan adalah yang berdiameter. cm dan panjang poros pemegang. cm (Gambar ). Profil awal guludan dibuat sedekat mungkin dengan

49 kondisi data-data awal pada saat perancangan, yaitu tinggi guludan sebesar. cm dan jarak cekungan guludan dengan cekungan guludan sepanjang cm Pada Gambar terlihat bahwa antara kondisi awal guludan dengan setelah dilewati roda pengeruk terdapat beda tinggi yang besar. Gambar. Profil penampang hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di Leuwikopo (roda kecil, lengan pendek). Hal ini disebabkan karena sebelum roda pengeruk melewati guludan tersebut, roda traktor terlebih dahulu menggerus ketinggian guludan. Kondisi yang sama terjadi pada saat pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah, dimana slip yang cukup tinggi sehingga ketinggian guludan menjadi semakin kecil. Kondisi ini akan sangat berpengaruh pada hasil pengerukan oleh pengeruk yang mengandalkan roda pengeruk. Hasil pengerukan yang terjadi akan mengikuti kondisi naik turunnya roda pengeruk. Kondisi turunnya ketinggian guludan oleh roda traktor, maka pijakan roda pengeruk juga semakin rendah dan terjadi penurunan juga pada hasil pengerukan oleh pengeruk. Pada titiktitik tertentu, terjadi pergeseran puncak dan cekungan guludan, dimana puncak dan cekungan guludan cenderung bergeser ke belakang seperti terlihat pada Gambar.

50 Profil awal guludan Profil akhir guludan Profil pada pijakan roda pengeruk Profil akhir guludan yang diinginkan Ketinggian (cm) Jarak (cm) Cekungan guludan Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan Leuwikopo (roda kecil, lengan pendek). Melihat dan mengamati kinerja yang terjadi pada pemakaian roda pengeruk berdiameter kecil dan berlengan pendek yang kurang optimal, maka dilakukan modifikasi. Modifikasi yang dilakukan adalah membesarkan diameter roda menjadi cm dan memanjangkan lengan pemegang roda menjadi. cm. Modifikasi diameter roda ini dimaksudkan agar roda selalu mengikuti tinggi-rendahnya guludan sehingga naik-turunnya pengeruk dapat lebih optimal. Modifikasi panjang poros juga dilakukan agar posisi roda pengeruk berada pada kondisi awal guludan. Kondisi guludan yang belum terinjak roda traktor ini akan membuat mekanisme pengeruk dapat berjalan dengan baik. (a) profil akhir pada cekungan (b) kondisi guludan setelah pengoperasian ditcher Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah di Leuwikopo (roda besar, lengan panjang). Hasil pengujian yang dilakukan terlihat bahwa hasil modifikasi ini hanya menurunkan ketinggian guludan beberapa cm saja (Gambar ). Ketinggian puncak guludan yang dihasilkan oleh pengeruk hasil modifikasi ini pun meningkat menjadi sekitar cm dari cekungan guludan. Gambar

51 menunjukkan profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan Leuwikopo dengan roda pengeruk berdiameter besar dan berlengan panjang. Profil aw al guludan Profil akhir guludan Profil pada pijakan roda pengeruk Profil akhir guludan yang diinginkan Ketinggian (cm) Jarak (cm) Cekungan guludan Gambar. Profil penampang guludan hasil pengoperasian ditcher dengan pengeruk tanah pada lahan Leuwikopo (roda besar, lengan panjang) Pengukuran dengan posisi melintang saluran didapatkan hasil bahwa pembuangan tanah ke samping ditcher dengan pengeruk tanah kurang optimal mengingat banyak tanah hasil pemotongan ditcher yang masuk kembali ke dalam saluran yang dibuat (Gambar ). Kondisi ini menyempitkan kembali lebar saluran bagian bawah yang telah dibuat oleh ditcher. Pada lahan uji PG. Jatitujuh (Gambar ), pengukuran profil melintang pada puncak guludan belum sesuai dengan yang diharapkan. Pada pengukuran profil melintang pada cekungan guludan juga belum sesuai dengan yang diharapkan. Profil yang dimaksud adalah sudut potongan, lebar dan kedalaman saluran belum dapat dicapai dengan yang diharapkan. Kondisi pada cekungan seharusnya tidak terdapat tanah hasil pemotongan oleh ditcher karena kondisi ini akan mengganggu aliran air menuju saluran hasil ditcher jika terjadi kelebihan air pada cekungan guludan. Kondisi yang sama terjadi pada profil hasil pengujian dengan menggunakan roda pengeruk berdiameter kecil dan lengan roda pendek (Gambar ). Pengujian dengan roda kecil dan berlengan pendek pada cekungan guludan masih terdapat tanah hasil pemotongan oleh ditcher yang cukup tinggi dan menutup alur tanam. Kasus yang sama juga terjadi pada

52 pengujian dengan menggunakan roda pengeruk berdiameter besar dan lengan roda panjang (Gambar ). Longsoran tanah masuk ke dalam saluran Gambar. Longsoran tanah hasil ditcher dengan pengeruk tanah. Ketinggian (cm) Jarak (cm) Tengah saluran Profil melintang saluran pada puncak guludan Profil melintang saluran pada cekungan guludan Profil melintang saluran yang diinginkan pada puncak guludan Profil melintang saluran yang diinginkan pada cekungan guludan Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Jatitujuh. Ketinggian (cm) Jarak (cm) Tengah saluran Profil melintang saluran pada puncak guludan Profil melintang saluran pada cekungan guludan Profil melintang saluran yang diinginkan pada puncak guludan Profil melintang saluran yang diinginkan pada cekungan guludan Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Leuwikopo dengan roda pengeruk berdiameter kecil dan lengan roda pendek.

53 Profil melintang saluran pada puncak guludan. Ketinggian (cm) Jarak (cm) Tengah saluran Profil melintang saluran pada cekungan guludan Profil melintang saluran yang diinginkan pada puncak guludan Profil melintang saluran pada cekungan guludan Gambar. Profil melintang pada lahan pengujian Leuwikopo dengan roda pengeruk berdiameter besar dan lengan roda panjang. D. Tahanan Tarik (Draft) Ditcher dengan Pengeruk Tanah Pengujian ditcher dengan pengeruk tanah ini dikatakan berhasil karena ditcher dengan pengeruk tanah dan pengeruknya telah bekerja dengan baik meskipun hasil yang diharapkan belum didapatkan secara optimal. Pada pengujian tahanan tarik ditcher dengan pengeruk tanah ini pada lahan percobaan Leuwikopo digunakan dua buah traktor bertenaga hp dengan merk Deutz. Pada lahan uji Leuwikopo didapatkan nilai draft sebesar. kgf. Pengujian dilakukan untuk penggunaan ditcher dengan roda pengeruk tanah berdiameter besar dan berlengan panjang. Pada pengukuran tahanan tarik di lahan uji PG. Jatitujuh digunakan traktor bertenaga hp dengan merk Massey Ferguson sebagai penarik dan merk John Deere sebagai traktor penggandeng ditcher didapatkan nilai draft sebesar. kgf. Dari hasil perhitungan tahanan tarik ditcher tampak bahwa nilai draft yang terjadi di lahan uji Leuwikopo jauh lebih kecil dari nilai draft yang terjadi di PG. Jatitujuh. Hal ini dimungkinkan mengingat berat traktor uji untuk lahan uji PG. Jatitujuh yang jauh lebih berat, dan kondisi tanah pada lahan uji PG. Jatitujuh yang keras ditandai dengan tahanan penetrasi yang tinggi bila dibandingkan dengan kondisi tanah pada lahan uji Leuwikopo yang remah, gembur, dan kering. Data pengukuran tahanan tarik disajikan pada Lampiran. Gambar menunjukkan proses pengukuran tahanan tarik ditcher pada lahan uji Leuwikopo dan lahan uji PG. Jatitujuh.

54 (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Pengukuran tahanan tarik (draft) E. Slip Roda Traksi dan Kapasitas Lapangan Pengukuran slip roda traksi dan kecepatan maju pengolahan dilakukan setelah pengukuran tahanan tarik (Gambar ). Slip roda traksi untuk landasan tanah atau lahan percobaan Leuwikopo diperoleh nilai untuk roda kanan ratarata sebesar.% dan roda kiri rata-rata sebesar.%. Pada pengujian kecepatan maju di landasan keras, dalam hal ini digunakan landasan aspal didapatkan nilai kecepatan rata-rata sebesar. m/detik. Kecepatan maju rata-ratanya pada lahan percobaan sebesar. m/detik. Slip roda traksi yang terjadi pada lahan uji B PG. Jatitujuh diperoleh nilai rata-rata sebesar.% untuk roda kanan dan.% untuk roda kiri. Kecepatan maju yang diperoleh pada landasan aspal rata-rata sebesar. m/detik dan untuk lahan tanah didapatkan nilai rata-rata sebesar. m/detik (Tabel ). Data pengukuran slip roda traksi dan kecepatan maju disajikan pada Lampiran. Nilai slip yang tinggi terjadi pada lahan uji B PG. Jatitujuh, dikarenakan kondisi tanah lahan pengujian yang gembur dan kering dan kondisi tanah yang dipotong oleh ditcher yang keras sehingga menghasilkan nilai slip yang cukup tinggi walaupun roda traksi yang digunakan oleh traktor masih bagus. Berbeda dengan pengujian yang dilakukan di lahan uji Leuwikopo yang memiliki nilai slip roda traksi yang hampir setengahnya dari slip roda traksi pada lahan uji B PG. Jatitujuh. Untuk lahan uji Leuwikopo slip yang terjadi lebih kecil

55 mengingat kondisi lahan uji yang lebih padat walaupun roda traksi yang digunakan oleh traktor mulai gundul. Tabel. Slip roda traksi dan kecepatan maju Lahan uji Slip (%) Kecepatan maju (m/s) Kanan Kiri Aspal Lahan Leuwikopo.... B PG. Jatitujuh.... Dari hasil pengujian yang dilakukan pada lahan Leuwikopo didapatkan Kapasitas Lapangan Teoritis (KLT) sebesar. ha/jam. Pada lahan pengujian di B PG. Jatitujuh didapatkan KLT sebesar. ha/jam. Kedua nilai efisiensi tersebut terlihat bahwa kondisi ini dipengaruhi oleh jenis dan kondisi roda traksi traktor serta kondisi tanah pada lahan uji. Cara perhitungan kapasitas lapangan teoritis ada pada Lampiran Perhitungan kapasitas lapangan efektif tidak bisa dilakukan mengingat data yang didapatkan pada pengujian baik di lahan uji Leuwikopo dan lahan uji B PG. Jatitujuh tidak tersedia atau kurang memenuhi syarat. Perhitungan efisiensi juga tidak bisa dilakukan karena faktor-faktor pendukung perhitungan yaitu kapasitas lapangan teoritis dan kapasitas lapangan efektif yang tidak lengkap. (a) Lahan Uji Leuwikopo (b) Lahan uji PG. Jatitujuh Gambar. Pengukuran kecepatan maju, slip roda traksi, dan kapasitas lapangan.