PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM PADA BERBAGAI DOSIS DAN KONSENTRASI HERBISIDA MENGGUNAKAN SPRAYER 2-IN-1 RICHY ZULYVER SINAGA

Transkripsi

1 PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM PADA BERBAGAI DOSIS DAN KONSENTRASI HERBISIDA MENGGUNAKAN SPRAYER 2-IN-1 RICHY ZULYVER SINAGA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaturan Penyemprotan Optimum Pada Berbagai Dosis dan Konsentrasi Herbisida Menggunakan Sprayer 2-in-1 adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Oktober 2016 Richy Zulyver Sinaga NIM F

3

4 ABSTRAK RICHY ZULYVER SINAGA. Pengaturan Penyemprotan Optimum Pada Berbagai Dosis dan Konsentrasi Herbisida Menggunakan Sprayer 2-in-1. Dibimbing oleh GATOT PRAMUHADI. Pengendalian gulma yang kurang baik akan menyebabkan serangan gulma semakin besar. Salah satu metode pengendalian gulma adalah dengan melakukan penyemprotan menggunakan sprayer 2-in-1 yang merupakan gabungan antara sprayer elektrik dan sprayer semi-otomatis. Tujuan penelitian ini adalah menentukan pengaturan penyemprotan optimum menggunakan sprayer 2-in-1 pada berbagai dosis dan konsentrasi herbisida. Penelitian dilakukan di dalam laboratorium proteksi tanaman dengan melakukan pengukuran pada berbagai parameter adalah debit penyemprotan, lebar penyemprotan efektif, dan ukuran diameter droplet. Perlakuan yang optimum saat menggunakan herbisida dihasilkan saat menggunakan sprayer semi-otomatis dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa, debit 0.67 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm dan ketika menggunakan sprayer elektrik, optimum penyemprotan saat kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa, debit 0.83 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm. Kata kunci: sprayer, optimum, droplet, herbisida ABSTRACT RICHY ZULYVER SINAGA. Optimum Spraying Arrangement Using 2-in-1 Sprayer On Several Dosages and Concentrations of Herbicide. Supervised by GATOT PRAMUHADI. Poor weeds control will increase the weeds attack. One method for weeds control is spraying using 2-in-1 sprayer, which are combination of knapsack sprayer and electric sprayer. The purpose of this research was to determine the optimum spraying arrangement using 2-in-1 sprayer on several dosages and concentrations of herbicide. This research has been done at laboratory of plant protection by measuring several parameters, that is spraying flow rate, effective spraying width, and droplets diameter. The optimum treatment of herbicide application by knapsack sprayer was using 4 liters/ha of spraying rate, kpa of pressure, 0.67 liters/min of spraying flow rate, 0.64 meters of effective spraying width and µm of droplets diameter and when using electric sprayer, optimum spraying can be achieved using 4 liters/ha of spraying rate, kpa of pressure, 0.83 liters/min of spraying flow rate, 0.64 meters of effective spraying width and µm of droplets diameter. Keywords: sprayer, optimum, droplets, herbicide

5

6 PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM PADA BERBAGAI DOSIS DAN KONSENTRASI HERBISIDA MENGGUNAKAN SPRAYER 2-IN-1 RICHY ZULYVER SINAGA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

7

8 Judul Skripsi Nama NIM : Pengaturan Penyemprotan Optimum Pada Berbagai Dosis dan Konsentrasi Herbisida Menggunakan Sprayer 2-in-1 : Richy Zulyver Sinaga : F Disetujui oleh Dr Ir Gatot Pramuhadi, MSi Pembimbing Diketahui oleh Dr Ir Desrial, MEng Ketua Departemen Tanggal Lulus :

9

10 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat karunia-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul dalam penelitian ini adalah Pengaturan Penyemprotan Optimum Pada Berbagai Dosis dan Konsentrasi Herbisida Menggunakan Sprayer 2-In-1 yang dilaksanakan di Laboratorium Sprayer Siswadhi Suparjo Departemen Teknik Mesin dan Biosistem sejak bulan Maret hingga Mei Dengan telah selesainya karya ilmiah ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada: Dr Ir Gatot Pramuhadi, Msi selaku pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. Bapak, Ibu, serta seluruh keluarga atas doa dan dukungan semangat untuk penulis selama proses studi. Pihak CREATA yang telah menyediakan fasilitas selama melakukan penelitian bagi penulis. Teman satu bimbingan Teguh dan Vicky atas bantuan dan dukungan bagi penulis Teman seperjuangan di Departemen TMB 49 atas bantuan dan semangatnya bagi penulis. Keluarga COMBAT IPB khususnya Nike Saragih atas bantuan dan semangatnya bagi penulis dan semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis selama penelitian. Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap ilmu pengetahuan. Bogor, Oktober 2016 Richy Zulyver Sinaga

11

12 PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM PADA BERBAGAI DOSIS DAN KONSENTRASI HERBISIDA MENGGUNAKAN SPRAYER 2-IN-1 RICHY ZULYVER SINAGA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

13 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Tanaman memerlukan pemeliharaan karena selama pertumbuhan kadang kala mengalami hal-hal yang kurang menguntungkan seperti: gangguan hama, gulma, iklim yang buruk, kekurangan air dan sebagainya. Pengendalian gulma yang kurang baik akan menyebabkan tingkat kompetisi gulma semakin besar. Untuk itu, perlu dilakukan pengendalian gulma untuk mengantisipasi penurunan kualitas tanaman budidaya. Salah satu metode pengendalian gulma adalah dengan pengendalian secara mekanis yakni dengan melakukan penyemprotan. Penyemprotan adalah salah satu teknik pengendalian gulma dengan cara mengaplikasikan herbisida dengan melarutkannya pada air dan disemprotkan pada gulma yang terdapat di lahan pertanian. Pemberian aplikasi herbisida dapat diatur supaya penyebarannya seragam untuk tiap-tiap satuan luas dan pemberian bahan kimia yang diberikan dapat menyebar merata ke seluruh bagian tanaman yang mengalami serangan atau sebagai sumber serangan hama dan penyakit. Penggunaan alat dan mesin pertanian pada proses budidaya tanaman sangatlah penting. Sprayer adalah salah satu alat dan mesin pertanian yang sudah banyak berkembang dan digunakan di bidang pertanian untuk memecah suatu cairan atau larutan menjadi tetesan atau butiran halus. Kebanyakan petani Indonesia menggunakan sprayer manual yang memiliki kekurangan pada ukuran droplet yang terlalu besar dari yang hasil penyemprotan dan tekanan yang tidak stabil saat penyemprotan. Besar kecilnya ukuran butiran semprot (droplet) dapat dijadikan sebagai acuan untuk menghasilkan penyemprotan yang diinginkan. Droplet berukuran besar mempunyai penetrasi yang lebih baik dan tidak mudah terbawa angin dan lebih banyak tertangkap oleh batang dan daun. Butiran berukuran kecil atau halus penyerapannya ke dalam jaringan tanaman lebih baik (Kurniawan 2014). Oleh karena itu, seiring berkembangnya teknologi diciptakan sprayer yang memiliki keunggulan yaitu sprayer 2-in-1 yang memiliki mekanisme kerja yang berbeda dari sprayer pada umumnya karena memiliki baterai sehingga memiliki tekanan yang konstan saat penyemprotan sekaligus bisa dioperasikan secara manual sehingga lebih mudah dalam hal penyemprotan di lahan. Selain itu, butiran droplet yang dihasilkan electric sprayer lebih halus sehingga lebih mudah masuk ke jaringan tanaman dan lebih efektif dalam pengendalian gulma tanaman. Butiran semprot sangat penting untuk menentukan potensial pelayangan butiran dan jumlah bahan semprot yang mencapai sasaran untuk pengendalian organisme penganggu tanaman. Besar kecilnya ukuran butiran semprot (droplet) dapat dijadikan sebagai acuan untuk menghasilkan penyemprotan. Kinerja sprayer akan mendapatkan hasil yang optimum bila tingkat keseragaman butiran droplet semakin halus dan lebar kerja penyemprotan yang semakin besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian pada sprayer 2-in-1 ini untuk mengetahui keefektifan dan keefisienan pemakaian sprayer 2-in-1 agar bisa ditentukan kinerja penyemprotan optimal saat menggunakan knapsack sprayer dan electric sprayer pada berbagai dosis dan konsentrasi herbisida sebelum diaplikasikan di lahan.

14 2 Perumusan Masalah Penyemprotan optimum sangat diperlukan baik ketika menggunakan sprayer elektrik dan sprayer semi otomatis. Sprayer elektrik dan sprayer semi otomatis memiliki performansi yang berbeda. Sprayer elektrik mengalami penurunan performansi ketika arus baterai melemah sehingga perlu dilakukan pengaturan penyemprotan optimum agar performansi saat menggunakan sprayer elektrik dan sprayer semi otomatis tetap optimum. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah menentukan pengaturan penyemprotan optimum menggunakan sprayer 2-in-1 (gabungan sprayer elektrik (electric sprayer) dan sprayer semi-otomatis (knapsack sprayer)) pada berbagai kapasitas penyemprotan dan konsentrasi herbisida. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup dari penelitian ini adalah melakukan pengukuran parameter penyemprotan seperti: ukuran diameter droplet, lebar penyemprotan efektif, dan debit penyemprotan untuk menghasilkan ukuran droplet paling halus dan lebar penyemprotan efektif (LPE) yang maksimal. TINJAUAN PUSTAKA Sprayer Sprayer pertama kali dibuat dan digunakan untuk mengendalikan hama dari anggur di Bordeaux Perancis. Sprayer merupakan alat/mesin dengan bentuk mekanisme yang memecah suatu cairan atau larutan suspensi menjadi tetesan (butiran tetesan droplet) yang besar ukurannya tertentu dan disebarkan secara hidrolis, pneumatis ataupun secara grafimetris dari suatu pesawat udara atau oleh kombinasi dari cara-cara tersebut (Smith dan Wilkes 1990). Sprayer merupakan alat aplikator pestisida yang sangat diperlukan dalam rangka pemberantasan dan pengendalian hama dan penyakit tumbuhan. Kinerja sprayer sangat ditentukan kesesuaian ukuran droplet aplikasi yang dapat dikeluarkan dalam satuan waktu tertentu sehingga sesuai dengan ketentuan penggunaan dosis herbisida yang akan disemprotkan. Menurut (Daywin 1992) fungsi utama sprayer pengabut adalah memecahkan cairan yang disemprotkan menjadi tetesan-tetesan kecil (droplet) dan mendistribusikannya secara merata pada permukaan tanaman atau ruangan yang harus dilindungi. Fungsi lainnya adalah mengatur jumlah obat yang disemprotkan sesuai dengan keperluan untuk menghindari pemberian dosis yang berlebihan.

15 Bagian-Bagian Utama Sprayer Menurut (Hunt 1995) sprayer mempunyai bagian-bagian utama yang berupa : a. Tangki untuk bahan cairan yang disemprotkan. b. Pompa. Bagian yang menghasilkan tekanan terhadap cairan yang akan disemprotkan. Bentuk maupun konstruksi dari bagian yang menghasilkan tetesan serta sistem untuk menghasilkan tekanan dari berbagai macam tipe sprayer tidak sama. Pada sprayer tipe hidrolik, penekanan cairan dengan mempergunakan pompa yang berbentuk piston, roda gigi, pompa baling-baling atau yang mempergunakan udara bertekanan (pneumatic sprayer) pompa penekanan udara dapat berupa pompa tekan isap atau kompresor. c. Nozzle. Nozzle merupakan bagian yang membentuk butiran cairan (automizing devices). Prinsip yang dipergunakan untuk menghasilkan butiran cairan berdasarkan teori dari Lord Releigh yaitu cairan akan pecah menjadi butiran oleh karena tegangan permukaannya sendiri, apakah cairan tersebut dalam keadaan suatu lembaran-lembaran yang sangat tipis. Lembaran tipis ini dibuat menggunakan aliran udara berkecepatan tinggi di atas permukaan cairan dan dibantu dengan tumbukan. Oleh karena itu, maka bagian dari pembentuk butiran cairan ini berupa suatu pompa yang menekan udara ke dalam tangki, suatu nozzle dan saluran yang mengalirkan cairan dari tangki ke dalam nozzlenya. Nozzle yang umum dipakai diantaranya adalah hollow cone nozzle, solid cone nozzle dan fan type nozzle sebagaimana terlampir dalam gambar di bawah berikut : 3 fan type nozzle solid cone nozzle Hallow cone nozzle Gambar 1 Jenis-jenis nozzle (sumber: Faktor-faktor yang mempengaruhi efektivitas penggunaan sprayer a. Menurut (Hunt 1995) faktor yang berasal dari peralatan sendiri : 1. Lebar nozzle Semakin lebar nozzle untuk tipe yang sama, maka penyebaran ukuran butirannya makin tidak seragam dan mempunyai ukuran butiran yang menjadi lebih besar. Penyebaran ukurannya yang lebih besar, maka penyebaran butiran menjadi kurang merata. Hal ini disebabkan karena pada waktu butiran keluar/terlempar dari nozzle akan mengalami hambatan yang sebanding dengan ukuran butiran cairan, viskositas dan kecepatan awal butiran tersebut. 2. Tekanan Tekanan akan mempengaruhi ukuran butiran cairan yang dihasilkan untuk suatu nozzle yang sama. Semakin besar tekanannya proses penumbukan

16 4 cairan pada waktu akan keluar dari nozzle akan semakin besar (Aspar 2012). Selain itu selisih kecepatan antara udara yang meniup dengan cairan di dalam tangki menjadi semakin besar, sehingga lembaran cairan di dalam tangki menjadi semakin besar, sehingga lembaran cairan yang terbawa makin tipis, tumbukannya makin besar dan butiran cairan yang dihasilkan semakin kecil. Hal ini mempengaruhi bentuk penyebaran dan kemampuan melekatnya butiran pada bagian tanaman. 3. Bentuk nozzle Setiap nozzle mempunyai ciri sendiri dalam hal pembentukan ukuran butirannya. 4. Faktor yang ditentukan oleh cairannya Viskositas, harga kerapatan cairan (density) dan tegangan, maka sangat mempengaruhi bentuk ukuran butiran maupun penyebaran butirannya. b. Faktor-faktor luar yang penting : 1. Kepadatan udara dan lengas nisbi udara berpengaruh terhadap panguapan dan tahanan jatuhnya butiran. 2. Angin atau gerakan udara, mempengaruhi ukuran penyebaran butiran cairan (Tarmana 1976). 3. Suhu udara mempengaruhi penguapan. 4. Faktor yang dimiliki oleh tanaman, habitus, kerapatan pertumbuhan, tingkat pertumbuhan tanaman dan lain-lain. METODOLOGI Waktu dan Tempat Waktu pelaksanaan penelitian selama 3 bulan terhitung mulai Maret 2016 hingga Mei Pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Uji Sprayer Creata, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah herbisida merk round up sebagai larutan, cairan tinta sebagai pemberi warna pada larutan, dan kertas concord sebagai media untuk mengetahui butiran droplet saat melakukan pengukuran diameter droplet. Alat yang digunakan pada penelitian adalah sprayer 2-in-1 merk TASCO yang memiliki knapsack sprayer dan electric sprayer dengan kondisi sprayer masih dalam keadaan baru, patternator konvensional ukuran 3 x 1.5 meter, stopwatch digital untuk mengukur waktu, gelas ukur dengan volume maksimal 1000 ml, kamera smartphone dengan resolusi 13 MP saat pengukuran diameter droplet, serta anemometer untuk mengukur kecepatan angin lingkungan.

17 5 Perlakuan Uji Kinerja Perlakuan dilakukan untuk menguji kinerja sprayer 2-in-1 yang memiliki knapsack sprayer dan electric sprayer. Perlakuan untuk knapsack sprayer dilakukan dengan melakukan pemompaan sebanyak tiga perlakuan yaitu : satu ayunan per 20 detik, satu ayunan per 15 detik, dan satu ayunan per 10 detik sampai diperoleh pemompaan maksimum. Pada electric sprayer dilakukan pengukuran saat kondisi baterai masih penuh dan pengukuran hanya dilakukan satu kali karena tekanan yang dihasilkan konstan. Pengukuran kinerja sprayer 2-in-1 dilakukan pada berbagai kapasitas penyemprotan dengan dosis herbisida yang berbeda-beda. Konsentrasi larutan herbisida yang digunakan dalam penelitian ada lima buah perlakuan yaitu 4 liter/ha, 6 liter/ha, 8 liter/ha, 10 liter/ha, dan 12 liter/ha lalu untuk menentukan perlakuan penyemprotan yang paling optimum berdasarkan dosis penyemprotan dan konsentrasi herbisida. Parameter Perlakuan Pengujian dilakukan di laboratorium menggunakan sprayer 2-in-1 dengan melakukan pengukuran pada beberapa perlakuan dengan berbagai parameter diantaranya adalah debit penyemprotan, lebar penyemprotan efektif, ukuran diameter droplet, pengaruh angin pada lebar penyemprotan efektif dan pengaruh angin pada ukuran diameter droplet. Pengukuran Debit Penyemprotan Pengukuran debit penyemprotan dilakukan dengan beberapa perlakuan. Pemompaan dilakukan dari tekanan yang minimum sampai maksimum sampai diperoleh debit yang paling maksimum. Uji pemompaan dilakukan untuk menentukan kecepatan pemompaan minimum sampai dihasilkan cairan yang keluar dalam bentuk semprotan. Kecepatan pemompaan maksimum dilakukan untuk menentukan debit maksimum sampai operator tidak mampu melakukan pemompaan yang lebih cepat lagi. Pengukuran debit pada electric sprayer dilakukan pada saat kondisi baterai masih terisi penuh dan pengukuran hanya dilakukan satu kali karena tekanan yang dihasilkan electric sprayer konstan. Standar yang digunakan untuk pengukuran debit menggunakan larutan kimia (Tarmana 1976). Pengukuran debit saat uji pemompaan dilakukan menggunakan air terlebih dahulu pada masing-masing perlakuan karena keterbatasan biaya dan lebih ekonomis kemudian setelah diperoleh perlakuan yang paling optimum pengukuran selanjutnya menggunakan bahan larutan herbisida. Tangki sprayer diisi dengan bahan larutan herbisida hingga batas lebar leher tutup tangki. Waktu perhitungan dimulai ketika larutan semprot mulai keluar dari nosel dan dihentikan ketika tidak ada lagi air yang keluar dari nosel. Lama pengukuran debit pada sprayer 2-in-1 dilakukan selama lima menit dengan masing masing perlakuan sebanyak tiga kali ulangan. Tahap berikutnya dilakukan pengukuran jumlah volume yang tertampung di dalam wadah.

18 6 Pengukuran debit yang dilakukan seperti pada Gambar 2 berikut ini : Gambar 2 Ilustrasi pengukuran debit dari knapsack sprayer (Houmy 1999) Besar debit penyemprotan (liter/menit) dengan rumus : Keterangan, Q : Debit (liter/menit) V : Volume (liter) T : Waktu (menit Q = V T Lebar Kerja Efektif Penyemprotan Pipa penyemprotan (lance) ditempatkan di dalam peralatan uji penyemprotan (patternator) Gambar 3 sedemikian rupa sehingga butiran semprot yang keluar dari mulut nosel dapat terdistribusi secara vertikal. Jarak vertikal nosel ke bidang horisontal adalah 600 mm. Dilakukan pengisian tangki sprayer dengan air hingga paling tidak 75% dari volume nominalnya. Penyemprotan dilakukan kembali sesuai masing-masing perlakuan. Pengukuran selanjutnya dengan mengukur volume pada masing-masing gelas penampung. Proses untuk mendapatkan data lebar penyemprotan efektif (LPE) yang optimal dilakukan tiga kali ulangan dan perlakuan menggunakan kipas angin untuk mengetahui pengaruh angin lingkungan pada lebar penyemprotan efektif. Gambar 3 Pengambilan data pola sebaran penyemprotan dengan patternator

19 Lebar penyemprotan efektif diperoleh dari hasil pengamatan berdasarkan titik overlapping yang terjadi dengan jarak antar gelas pada paternator sebesar 8 cm sehingga dapat ditentukan dari hasil air yang tertampung di dalam gelas pada saat pegukuran kemudian dilakukan perhitungan dengan metode grafik tumpang tindih (overlapping). Hasil pengukuran yang diperoleh selanjutnya digambarkan pada grafik distribusi volume cairan, lalu volume cairan tertampung ditumpangtindihkan pada grafik bagian sisi kanan dan kiri. Volume cairan yang masuk dalam kurva tumpang-tindih kemudian diukur menggunakan gelas ukur dengan volume maksimal 100 ml. Koefisien variasi (CV) dihitung dari data volume cairan tersebut. Lebar penyemprotan efektif diperoleh dari menghubungkan grafik-grafik volume cairan yang mempunyai CV terkecil dari beberapa kali tumpang-tindih. Nilai coefficient of variation (CV) diperoleh dari hasil bagi standar deviasi (SD) dengan rata-rata nilai data (x ). 7 Gambar 4 Grafik tumpang-tindih penyemprotan (Elisa 2004) Pola Distribusi Penyemprotan Pola distribusi penyemprotan diukur dengan menggunakan alat patternator. Nilai sebaran penyemprotan akan memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sprayer yang kita gunakan ketika mengaplikasikan sprayer di lapangan. Proses pengukuran distribusi penyemprotan diukur dengan alat patternator lalu kemudian hasil semprotan ditampung ke dalam gelas-gelas yang memiliki jarak sebesar 8 cm lalu kemudian diukur ke dalam gelas ukur. Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan dengan kecepatan angin 0 m/s dan kecepatan angin lingkungan 1.6 m/s. Kecepatan angin lingkungan diperoleh berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan di lapangan. Hal ini dilakukan untuk melihat pengaruh angin terhadap pola distribusi penyemprotan yang dilakukan. Ukuran Diameter Butiran (droplet) Pengukuran diameter droplet dilakukan menggunakan kertas concord. Standar kertas yang digunakan untuk mengetahui ukuran butiran semprotan adalah water sensitive paper, tetapi karena keterbatasan biaya bahan yang digunakan pada penelitian ialah kertas concord yang memiliki sifat adhesive tinggi sehingga mampu

20 8 mempertahankan bentuk tetesan air dan tidak menyebabkan permukaan air melebar. Kertas concord warna putih sebagai media penangkap droplet dan tinta sebagai pemberi warna pada air dalam tangki agar noda terlihat pada kertas. Banyaknya butiran semprot per satuan luas 1 cm 2 menunjukan sebaran butiran semprot (Saulia 1997). Perbandingan campuran air dengan tinta adalah 500 ml air dan 50 ml tinta (Furqon 2012). Butiran semprotan yang sudah terbaca pada kertas concord selanjutnya diolah menggunakan software MatLab R2013a untuk mengetahui luasan droplet. Pengambilan data diameter droplet dilakukan di dua tempat yang berbeda, yaitu di dalam ruangan dan di lingkungan. Hal ini dilakukan untuk melihat perbedaan akibat pengaruh angin yang mengganggu butiran semprot pada masing-masing sprayer. Nosel yang digunakan dalam pengukuran diameter droplet adalah tipe hallow cone. Pengambilan data diameter droplet dilakukan di dua tempat yang berbeda, yaitu di dalam ruangan dan di lingkungan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh angin lingkungan pada diameter butiran droplet. Kertas yang sudah dilakukan penyemprotan kemudian difoto menggunakan kamera yang beresolusi 13MP + Led Flash pada ketinggian dan elevasi yang sama untuk setiap kertas yang difoto. Langkah selanjutnya adalah mengolah foto berturut adalah cropping, painting, and analyzing. Cropping adalah memotong sebuah file gambar dengan ukuran tertentu. Pada kali ini file gambar dipotong menjadi ukuran 1 cm x 1 cm aktual. Setelah file gambar dicrop, langkah berikutnya adalah painting. Painting disini dimaksudkan untuk memberikan warna berbeda pada 5 buah droplet sembarang (2 pojok atas, 2 pojok bawah, dan 1 titik tengah). Crop and paint menggunakan aplikasi Adobe Photoshop CS6. Selanjutnya adalah analyzing. Gambar yang telah cropped and painted, diolah kembali oleh software MatLab R2013a untuk diketahui luasan lima droplet tersebut. Gambar 5 berikut ini menunjukkan butiran hasil semprot nosel hallow cone yang telah diberi warna untuk proses scan pada software. (a) (b) Gambar 5 Penentuan titik-titik butiran halus (droplet) pada kertas concord sebelum pengeditan (a) Setelah pengeditan memakai Adobe Photoshop (b) MatLab ini sebelumnya telah diinput menggunakan Bahasa pemrograman agar dapat menganalisis luasan droplet dari pembacaan RGB pixel dengan melakukan perhitungan luasan droplet terlebih dahulu dari hasil perbandingan

21 antara ukuran pixel terbaca dengan jumlah pixel yang digunakan. Setelah diperoleh nilai luasan droplet maka akan dicari diameter droplet dengan menggunakan rumus berikut : A d = 1 4 πd2 9 Dimana; A d = Luas droplet d = Diameter droplet d = 4Ad π Optimasi Operasional Sprayer 2-in-1 Optimasi operasional penggunaan sprayer 2-in-1 dilakukan dengan cara pembobotan parameter. Pembobotan dilakukan berdasarkan parameter penting hasil penelitian yaitu: debit penyemprotan, lebar penyemprotan efektif, keseragaman hasil semprotan dan diameter droplet. Pembobotan dilakukan pada empat parameter yang dihasilkan dari percobaan dimana setiap parameter disusun berdasarkan ranking. Penentuan ranking bersifat subjektif dan dipengaruhi oleh persepsi pengambilan keputusan. Droplet merupakan parameter yang penting dan diberi bobot 40% karena semakin halus droplet akan lebih mudah masuk ke dalam stomata daun. Keseragaman butiran semprot diberi bobot 30% karena cukup penting dalam mengetahui butiran yang seragam pada tiap titik jatuh pada daun. Lebar penyemprotan efektif diberi bobot 20% karena berpengaruh penting dalam penyebaran droplet ke bidang tanaman kemudian debit diberi bobot 10% karena parameter debit yang tidak terlalu berpengaruh terhadap optimasi penggunaan sprayer. Penentuan rangking dan nilai ditentukan dengan angka 1-14 untuk rangking dan 14-1 untuk nilai. Rangking satu adalah rangking tertinggi dengan nilai tertinggi yaitu 14. Penentuan rangking dan nilai untuk empat parameter adalah sebagai berikut: 1. Debit yang dianggap baik bila nilai debitnya rendah, sehingga rangking tinggi diurut berdasarkan urutan nilai debit terkecil ke besar. Debit terkecil mempunyai nilai terbesar. 2. LPE yang dianggap baik adalah nilai LPE terbesar. LPE dirangking dari nilai terbesar ke nilai terkecil. 3. Diameter droplet yang baik bila nilainya kecil, sehingga nilai droplet dirangking kecil ke besar. 4. Keseragaman butiran semprot yang dianggap baik adalan yang memiliki nilai CV terkecil

22 10 Prosedur Penelitian Mulai Kapasitas tangki, Debit ratarata, Lebar penyemprotan efektif, Kecepatan maju Menghitung luas teraplikasi jam kerja Menghitung debit aplikasi Menghitung kebutuhan cairan per hektar Menghitung faktor pengali Menghitung kebutuhan herbisida per tangki Menghitung kebutuhan air per tangki Kebutuhan air per hektar, Kebutuhan herbisida per tangki, Kebutuhan air per tangki Selesai Gambar 6 Diagram skematik untuk perhitungan kapasitas penyemprotan menggunakan sprayer 2-in-1

23 11 Mulai Identifikasi masalah sprayer 2-in-1 Penyemprotan dengan pemompaan 1 ayunan per 20 detik, 1 ayunan per 15 detik, 1 ayunan per 10 detik pada knapsack sprayer Penyemprotan menggunakan electric sprayer Mengukur debit Mengukur pola sebaran penyemprotan Mengukur keseragaman semprot Mengukur diameter droplet LPE Keefektifan penyemprotan Keefisienan penyemprotan Optimasi penyemprotan Selesai Gambar 7 Diagram skematik untuk menentukan keefektifan dan keefisienan penyemprotan tanpa larutan herbisida

24 12 Mulai Identifikasi masalah sprayer 2-in-1 Penyemprotan dengan pemompaan 1 ayunan per 10 detik pada knapsack sprayer Penyemprotan menggunakan electric sprayer Pengukuran menggunakan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha, 6 liter/ha, 8 liter/ha, 10 liter/ha, 12 liter/ha Mengukur debit Mengukur pola sebaran penyemprotan Mengukur keseragaman semprot Mengukur diameter droplet LPE Keefektifan penyemprotan Keefisienan penyemprotan Optimasi penyemprotan Selesai Gambar 8 Diagram skematik untuk menentukan keefektifan dan keefisienan penyemprotan menggunakan larutan herbisida

25 13 HASIL DAN PEMBAHASAN Debit Penyemprotan Banyaknya cairan yang keluar dari nosel per satuan waktu dapat diperoleh dengan pengukuran debit. Debit yang dihasilkan pada electric sprayer lebih besar jika dibandingkan dengan knapsack sprayer. Hal ini disebabkan karena tekanan pada electric sprayer sebesar kpa lebih besar dibandingkan pada tekanan knapsack sprayer yang hanya sebesar kpa. Tekanan berbanding lurus dengan debit yang dihasilkan. Semakin besar tekanan yang dihasilkan sprayer maka debit yang dihasilkan akan semakin besar juga. Hal ini dikarenakan terjadi peningkatan kecepatan aliran sehingga volume cairan yang dihasilkan semakin besar. Penelitian dilanjutkan dengan memilih perlakuan pemompaan yang paling optimum untuk kemudian diaplikasikan dengan menggunakan herbisida. Hasil yang paling optimum terdapat pada knapsack sprayer saat frekuensi pemompaan 1 ayunan / 10 detik dengan tekanan yang dihasilkan kpa dan electric sprayer pada tekanan maksimum kpa. Adapun hasil pengukuran debit pada knapsack sprayer dan electric sprayer adalah sebagai berikut : 1.00 Debit (liter/menit) Ayunan / 20 detik 1 Ayunan / 15 detik 1 Ayunan / 10 detik Baterai Perlakuan Gambar 9 Grafik hasil pengukuran debit tanpa perlakuan herbisida Pada Gambar 9 menunjukkan perubahan debit yang terjadi pada setiap perubahan perlakuan yang dilakukan. Pada Gambar 9 dapat disimpulkan bahwa semakin besar frekuensi pemompaan maka akan menghasilkan debit yang semakin besar juga. Hal ini dapat dilihat dari pemompaan minimum ke maksimum pada knapsack sprayer pada saat pemompaan satu ayunan per 20 detik diperoleh debit sebesar liter/menit sedangkan pemompaan maksimum pada saat 1 ayunan per 10 detik diperoleh debit sebesar liter/menit. Hasil pengukuran menggunakan electric sprayer diperoleh debit sebesar liter/menit.

26 14 Adapun hasil yang diperoleh saat menggunakan herbisida adalah sebagai berikut : Debit (liter/menit) Knapsack sprayer Electric sprayer Kapasitas penyemprotan (liter/ha) Gambar 10 Hasil pengukuran debit menggunakan herbisida Berdasarkan Gambar 10 diperoleh bahwa debit yang paling maksimum terdapat pada saat perlakuan 4 liter/ha yaitu sebesar liter/menit pada knapsack sprayer sementara pada electric sprayer debit maksimum diperoleh ketika perlakuan menggunakan kapasitas penyemprotan 6 liter/ha yaitu sebesar liter/menit. Pada Gambar 10 dapat disimpulkan bahwa debit yang dihasilkan electric sprayer lebih besar jika dibandingkan dengan knapsack sprayer. Pola Distribusi Penyemprotan Berikut ini merupakan contoh gambar pola distribusi penyemprotan : Volume (ml) Nomor gelas 1 Ayunan/10 detik 1 Ayunan/15 detik 1 Ayunan/20 detik Baterai Gambar 11 Pola distribusi penyemprotan tanpa larutan herbisida (kecepatan angin 0 m/s)

27 15 Volume (ml) Nomor gelas 1 Ayunan/10 detik 1 Ayunan/15 detik 1 Ayunan/20 detik Baterai Gambar 12 Pola distribusi penyemprotan tanpa larutan herbisida (kecepatan angin 1.6 m/s) Volume (ml) Nomor gelas 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter/ha 10 liter/ha 12 liter/ha Gambar 13 Pola distribusi penyemprotan tipe knapsack sprayer pada berbagai kapasitas penyemprotan (kecepatan angin 0 m/s) Volume (ml) Nomor gelas 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter/ha 10 liter/ha 12 liter/ha Gambar 14 Pola distribusi penyemprotan tipe knapsack sprayer pada berbagai kapasitas penyemprotan (kecepatan angin 1.6 m/s)

28 16 Volume (ml) Nomor gelas 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter/ha 10 liter/ha 12 liter/ha Gambar 15 Pola distribusi penyemprotan tipe electric sprayer pada berbagai kapasitas penyemprotan (kecepatan angin 0 m/s) Volume (ml) Nomor gelas 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter/ha 10 liter/ha 12 liter/ha Gambar 16 Pola distribusi penyemprotan tipe electric sprayer pada berbagai kapasitas penyemprotan (kecepatan angin 1.6 m/s) Pola distribusi penyemprotan yang dilakukan berdasarkan hasil pengamatan menunjukkan adanya perbedaan tiap perlakuan. Penelitian skala laboratorium dapat menjadi informasi yang penting untuk mengetahui kondisi yang optimum ada di lapangan, sedangkan pengukuran pola distribusi akibat pengaruh angin di lapangan perlu dilakukan di lapangan sesuai dengan kondisi angin yang ada di lingkungan sehingga hasil penelitian di laboratorium dapat menjadi acuan untuk pengembangan sprayer ketika dioperasikan di lapangan.

29 Pengaruh angin pada pola sebaran penyemprotan menunjukkan bahwa semakin besar kecepatan angin maka resiko bergesernya butiran semprot dari target titik penyemprotan akan semakin besar. Berdasarkan hasil yang diperoleh dari hasil pengamatan di laboratorium, angin memiliki pengaruh terhadap pola distribusi penyemprotan. Pengaruh angin dapat dilihat dari pengurangan jumlah volume air yang tertampung pada gelas ukur. Pola distribusi penyemprotan di atas mangalami overlapping karena gelas 0 terisi cairan dan memiliki volume paling besar. Pola distribusi cairan pada gelas tertampung dari arah datangnya angin semakin menurun karena cairan semprotan terbawa angin. Hal ini akan menyebabkan kehilangan / loss air yang begitu banyak ketika melakukan penyemprotan di lapangan. Jumlah volume cairan tertampung di dalam gelas ukur pada knapsack sprayer dan electric sprayer dipengaruhi oleh perbedaan tekanan yang dimiliki sprayer dan diperoleh debit air yang dihasilkan electric sprayer lebih besar dari knapsack sprayer. Debit akan dipengaruhi oleh kecepatan aliran air, semakin besar kecepatan aliran air maka debit yang dihasilkan akan semakin besar begitu juga sebaliknya. Secara teoritis, aliran fluida itu dapat dicari dengan kecepatan tertentu dengan teori persamaan : V = (2gh) Persamaan Kontinuitas Q 1 = Q 2 A 1 v 1 = A 2 v 2 A 1 = A 2 v1 = v2 Persamaan di atas menunjukkan bahwa debit (Q) berbanding lurus dengan kecepatan aliran (v) sehingga debit yang dihasilkan akan semakin tinggi. Kecepatan aliran (v) berbanding lurus dengan ketinggian (h). Nilai h dalam percobaan adalah jarak antara titik permukaan bebas fluida dan udara dengan titik tengah lubang (orifice ). Semakin besar nilai h artinya semakin banyak massa air dalam tangki maka tekanan pada dasar tangka akan semakin besar. Kecepatan aliran fluida yang lebih tinggi sehingga debit airnya juga lebih tinggi (Mirower dan Ersemhork 2003). 17

30 18 Lebar Penyemprotan Efektif Grafik tumpang tindih terdiri dari grafik murni yang didapatkan dari data penyemprotan langsung dan grafik overlapping yang merupakan pergeseran dari grafik murni ke arah kanan dan kiri sehingga terjadi perpotongan dari grafik-grafik tersebut. Berikut ini merupakan contoh grafik tumpang tindih peyemprotan yang dilakukan di laboratorium : Volume (ml) Nomor gelas Original Overlaping 1 Overlaping 2 Overlaping 3 Gambar 17 Grafik tumpang tindih penyemprotan menggunakan knapsack sprayer (kecepatan angin 0 m/s) Volume (ml) Nomor gelas Original Overlaping 1 Overlaping 2 Overlaping 3 Gambar 18 Grafik tumpang tindih penyemprotan menggunakan electric sprayer (kecepatan angin 0 m/s) Setelah melakukan perhitungan grafik tumpeng tindih, kemudian dilakukan analisis data lalu dipilih data yang memiliki nilai koefisien variasi (CV) minimum (paling seragam). Sehingga 2 titik perpotongan yang terjadi antara grafik murni dan overlapping dengan CV minimum pada grafik tumpang tindih merupakan lebar efektif penyemprotan (SNI ).

31 LPE (m) Knapsack sprayer Electric sprayer Kapasitas penyemprotan (liter/ha) Gambar 19 Hasil Lebar Penyemprotan Efektif ( kecepatan angin 0 m/s) LPE (m) Kapasitas penyemprotan (liter/ha) Knapsack sprayer Electric sprayer Gambar 20 Hasil Lebar Penyemprotan Efektif ( kecepatan angin 1.6 m/s) Berdasarkan hasil pengamatan di laboratorium, pada Gambar 20 di atas menunjukkan bahwa lebar penyemprotan efektif lebih besar ketika pengoperasian electric sprayer bila dibandingkan dengan knapsack sprayer. Semakin tinggi dosis atau konsentrasi larutan herbisida maka lebar penyemprotan efektif akan semakin kecil karena viskositas larutan herbisida semakin pekat sehingga tidak baik dioperasikan di lapangan. Semakin besar kecepatan angin lingkungan maka lebar penyemprotan efektif akan semakin besar juga karena butiran semprot terbawa angin. Lebar penyemprotan efektif berbanding lurus dengan tekanan, semakin besar tekanan lebar penyemprotan semakin besar. Lebar penyemprotan efektif yang semakin besar akan mengoptimalkan operasional ketika diaplikasikan di lahan. Butiran Semprot (Droplet) Besar tekanan penyemprotan akan mempengaruhi ukuran butiran semprotan, dimana semakin besar tekanan yang diberikan maka akan menghasilkan butiran semprot yang semakin kecil dengan keseragaman yang lebih baik. Data

32 20 diameter droplet pada masing-masing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 21 berikut : Diameter Droplet (µm) Kapasitas penyemprotan (liter/ha) Knapsack sprayer Electric sprayer Gambar 21 Hasil pengukuran diameter droplet pada berbagai kapasitas penyemprotan Pada Gambar 21 di atas dapat diperoleh bahwa diameter droplet pada knapsack sprayer lebih besar jika dibandingkan pada electric sprayer. Hal ini disebabkan karena tekanan penyemprotan pada knapsack sprayer lebih kecil dibandingkan electric sprayer. Semakin besar tekanan pemompaan maka diameter droplet yang dihasilkan akan semakin kecil dan begitu juga sebaliknya semakin kecil tekanan penyemprotan maka diameter droplet yang dihasilkan akan semakin besar. Diameter droplet yang paling kecil merupakan yang paling optimum untuk pertumbuhan tanaman karena memiliki tingkat keseragaman yang lebih halus. Pengukuran diameter semprotan dilakukan menggunakan herbisida ditambah larutan air. Berdasarkan Gambar 21 di atas dapat disimpulkan bahwa jumlah konsentrasi herbisida berpengaruh terhadap jumlah diameter butiran semprotan. Semakin banyak jumlah larutan herbisida maka akan membuat larutan semprotan semakin pekat. Semakin pekat larutan penyemprotan maka ukuran diameter penyemprotan akan semakin besar juga. Angin atau gerakan udara juga mempengaruhi ukuran penyebaran butiran cairan. Pengukuran dilakukan dengan berbagai macam perlakuan kecepatan angin sebagai berikut : Diameter Droplet (µm) Kecepatan angin (m/s) Gambar 22 Hasil pengukuran diameter droplet pada berbagai kecepatan angin Knapsack sprayer Electric sprayer

33 Pengukuran diameter butiran pada Gambar 22 di atas menggunakan air sehingga diameter droplet yang dihasilkan lebih kecil bila dibandingkan dengan menggunakan herbisida. Bahan semprotan mempengaruhi diameter butiran semprot karena viskositas larutan herbisida yang lebih besar sehingga diameter semprotan yang dihasilkan lebih besar. Ukuran diameter droplet pada knapsack sprayer lebih besar dibandingkan electric sprayer karena tekanan yg dihasilkan knapsack sprayer ketika penyemprotan di lapangan lebih kecil dibandingkan dengan electric sprayer.. Berdasarkan Gambar 22 di atas diameter droplet lebih kecil saat kecepatan angin lingkungan 0 m/s sehingga lebih baik untuk melakukan penyemprotan untuk mengurangi resiko overlapping penyemprotan larutan herbisida karena bergesernya butiran semprot dari target penyemprotan akibat pengaruh angin. 21 Optimasi Penyemprotan Sprayer 2-in-1 Optimasi operasional penyemprotan sangat perlu dilakukan setelah dilakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana sprayer 2-in-1 bekerja dengan baik, sehingga perlu dilakukan optimasi dengan cara pembobotan. Berikut ini merupakan hasil optimasi pembobotan yang dilakukan : Tabel 1 Nilai optimasi operasional No Perlakuan Nilai Jumlah Droplet Keseragaman LPE Debit pembobotan (40%) (30%) (20%) (10%) 1 1A10D A15D A20D ES KS4LH KS6LH KS8LH KS10H KS12LH ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH Keterangan : 1A10D : Satu ayunan per 10 detik KS4LH : Knapsack sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha ES4LH : Electric sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha Berdasarkan hasil penelitian dan optimasi yang dilakukan, dihasilkan perlakuan yang paling optimal pada electric sprayer dengan nilai total pembobotan sebesar tanpa perlakuan herbisida. Perlakuan yang optimum saat menggunakan herbisida dihasilkan saat menggunakan knapsack sprayer dengan

34 22 kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan nilai total pembobotan sebesar 8.00 dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa, debit 0.67 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm. Saat menggunakan electric sprayer, optimum penyemprotan adalah kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan nilai pembobotan sebesar 9.80 dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa,debit 0.83 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Penyemprotan optimum ketika menggunakan sprayer 2-in-1 pada electric sprayer dengan nilai total pembobotan sebesar tanpa perlakuan herbisida. Perlakuan yang optimum saat menggunakan herbisida dihasilkan saat menggunakan knapsack sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa, debit 0.67 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm. Saat menggunakan electric sprayer, penyemprotan optimum saat menggunakan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha dengan operasional yang optimum adalah pada tekanan kpa, debit 0.83 liter/menit dengan nilai lebar penyemprotan efektif sebesar 0.64 meter dan diameter droplet µm. Saran Hasil penelitian sprayer 2-in-1 di laboratorium dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha direkomendasikan untuk diterapkan di lapangan karena memiliki hasil yang paling optimal. DAFTAR PUSTAKA Aspar G Studi aplikasi knapsack sprayer, knapsack power sprayer, dan boom sprayer di PT Laju Perdana Indah, Palembang, Sumatera Selatan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. [BSN] Badan Standar Nasional SNI Sprayer Kompresi Tipe Gendong- Unjuk Kerja dan Cara Uji. Jakarta (ID): BSN. Daywin FJ, Sitompul RG, Imam H Mesin-Mesin Budidaya Pertanian. Bogor (ID): JICA-DGHE/IPBProject. Elisa Mesin Pengendali Hama. Yogyakarta (ID) : Gadjah Mada University Pr. Furqon M Studi variasi jumlah dan ukuran droplet pada berbagai tinggi penyemprotan dan tipe nosel sprayer gendong semi-otomatis [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

35 Houmy K Knapsack Sprayer a Partical User s Guide. Morocco (MA): Institute Agronomique et Veterenaire Hasan II. Hunt D Farm Power and Machinery Management. Iowa (US): Iowa State University Pr. Kurniawan T Modifikasi jumlah nosel sprayer gendong bermotor dan uji kinerja pada berbagai tekanan semprot dan tipe nosel [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Mirower AW, Ersemhork N Hidrolika Terapan. Jakarta (ID): Pradnya Paramita. Naibaho JP Optimasi sistem penyemprotan cairan pada bagian pengabut mesin sprayer gendong bermotor (knapsack power sprayer) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Saulia L Mempelajari pola sebaran dan ukuran butiran semprot dari penyemprotan dari penyemprot volume ultra rendah (ulv sprayer) untuk pesawat terbang ringan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Smith HP, Wilkes LH Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Yogyakarta (ID): UGM Pr. Susanto Pengaruh tekanan penyemprotan, nosel, dan ketinggian terhadap ukuran dan jumlah butiran semprot pada hand sprayer merk SWAN tipe A- 14/1 [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tarmana D Alat dan mesin pertanian untuk proteksi tanaman pangan. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 23

36 24 Lampiran 1 Perhitungan dosis pada knapsack sprayer Kapasitas tangki : 16 liter Frekuensi ayunan pompa : 1 ayunan / 10 detik Debit rata-rata : 3.36 liter / 5 menit Lebar penyemprotan efektif : 0.72 m Kecepatan maju : 1 m/s a. Luas teraplikasi per jam = 0.72 m x 1 m/s x 3600 s/jam = 2592 m 2 /jam = ha/jam = 3.86 jam/ha b. Debit aplikasi = 3.36 liter 5 menit x 60 menit jam = liter/jam c. Kebutuhan cairan per hektar = liter/jam x 3.86 jam/ha = liter/ha 16 liter d. Faktor pengali = liter/ha = ha e. Kebutuhan herbisida per tangki (kapasitas 4 liter/ha) = 4 liter/ha x ha = 0.41 liter f. Kebutuhan air per tangki (kapasitas 4 liter/ha) = liter/ha x ha = liter Tabel Dosis dan kebutuhan campuran (herbisida dan air) per hektar pada Knapsack sprayer Kapasitas Dosis Kebutuhan air penyemprotan Herbisida (liter/ha) Air (liter) (liter/ha) (liter)

37 25 Lampiran 2 Perhitungan dosis pada electric sprayer Kapasitas tangki : 16 liter Debit rata-rata : 4.13 liter / 5 menit Lebar penyemprotan efektif : 0.72 m Kecepatan maju : 1 m/s a. Luas teraplikasi per jam = 0.72 m x 1 m/s x 3600 s/jam = 2592 m 2 /jam = ha/jam = 3.86 jam/ha b. Debit aplikasi = 4.13 liter 5 menit x 60 menit jam = liter/jam c. Kebutuhan cairan per hektar = liter/jam x 3.86 jam/ha = liter/ha 16 liter d. Faktor pengali = liter/ha = ha e. Kebutuhan herbisida per tangki (kapasitas 4 liter/ha) = 4 liter/ha x ha = 0.34 liter f. Kebutuhan air per tangki (kapasitas 4 liter/ha) = liter/ha x ha = liter Tabel Dosis dan kebutuhan campuran (herbisida dan air) per hektar pada electric sprayer Kapasitas Dosis Kebutuhan air penyemprotan Herbisida (liter/ha) Air (liter) (liter/ha) (liter)

38 26 Lampiran 3 Spesifikasi sprayer yang digunakan dalam penelitian No. Spesifikasi Satuan Keterangan 1 Merk Robot 2 Tipe RB-16E SmartSpray 2 in 1 3 Cara pengoperasian Manual/elektrik 4 Panjang mm Lebar mm Tinggi mm Panjang selang mm 1328 (hose) 8 Diameter selang mm Panjang pipa (lance) mm Diameter pipa mm 9,6 11 Tipe pompa Diafragma 12 V 12 Bobot kosong kg Kapasitas tangki liter Debit liter/menit Manual 0.67; elektrik Tekanan kerja bar Tipe nosel Hollow cone 17 Lebar kerja efektif m Manual 0.72; elektrik Kekuatan listrik Ampere Input Volt, Hertz AC , Output Volt, Ah DC 12, Harga Rp/unit Lampiran 4 Hasil pengukuran kecepatan angin Tabel 4.1 Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul WIB Kecepatan (m/s) angin pada tanggal Pukul 14 (WIB) Maret 15 Maret Maret Maret Maret Maret Maret Minimum Rata-rata Maksimum

39 27 Tabel 4.2 Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul WIB Kecepatan angin (m/s) pada tanggal Pukul 14 (WIB) Maret 15 Maret Maret Maret Maret Maret Maret Minimum Rata-rata Maksimum Tabel 4.3 Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul WIB Kecepatan angin (m/s) pada tanggal Pukul 14 (WIB) Maret 15 Maret Maret Maret Maret Maret Maret hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan hujan 1.3 hujan hujan hujan hujan 2.1 hujan hujan hujan hujan 1.4 hujan hujan hujan hujan 1.6 hujan hujan hujan hujan 1.7 hujan hujan hujan hujan 0.8 hujan hujan hujan hujan 1.3 hujan hujan hujan hujan 0.4 hujan hujan Minimum Rata-rata Maksimum

40 28 Lampiran 5 Hasil pengukuran debit penyemprotan Kapasitas Penyemprotan Perlakuan (liter/ha) Debit (liter/menit) Tekanan (kpa) Knapsack sprayer Electric sprayer Lampiran 6 Hasil pengukuran lebar penyemprotan efektif Kapasitas Perlakuan Penyemprotan (liter/ha) LPE (m) pada V= 0 m/s LPE (m) pada V= 1.6 m/s Knapsack sprayer Electric sprayer Lampiran 7 Hasil pengukuran diameter droplet menggunakan perlakuan kecepatan angin Perlakuan Kecepatan angin (m/s) Diameter Droplet (µm) Electric sprayer Knapsack sprayer

41 29 Lampiran 8 Hasil pengukuran diameter droplet dan keseragaman butiran Perlakuan Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 Rata-rata (cm²) Diameter droplet (µm) CV 1A10D A15D A20D ES ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH KS4LH KS6LH KS8LH KS10LH KS12LH Keterangan : 1A10D : Satu ayunan per 10 detik KS4LH : Knapsack sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha ES4LH : Electric sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha

42 30 Lampiran 9 Contoh overlapping untuk mencari LPE No Overlaping Overlaping Overlaping Σgrafik tumpang tindih Original gelas overlap 1 overlap 2 overlap Rata-rata SD CV

43 31 Lampiran 10 Grafik overlaping untuk mencari titik temu antara garis cv terkecil yaitu overlaping 1 dengan original Volume (ml) Nomor gelas Original Overlaping 1 Overlaping 2 Overlaping 3 Lebar Teoritis = 96 cm Lebar Efektif = 56 cm Lebar teoritis adalah jarak dari kiri gelas ke kanan gelas (titik 0 tidak dihitung) 12 x 8 cm = 96 cm Lebar efektif penyemprotan adalah jarak pertemuan dari titik cv terkecil yaitu overlaping 1 dengan titik original 7 x 8 cm = 56 cm

44 32 Lampiran 11 Penentuan ranking dan bobot untuk optimasi operasional Tabel 11.1 Pembobotan debit No Perlakuan Debit (liter/menit) Ranking Nilai Bobot 10% 1 1A10D A15D A20D ES KS4LH KS6LH KS8LH KS10LH KS12LH ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH Tabel 11.2 Pembobotan LPE No Perlakuan LPE (m) Ranking Nilai Bobot 20% 1 1A10D A15D A20D ES KS4LH KS6LH KS8LH KS10LH KS12LH ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH Keterangan : 1A10D : Satu ayunan per 10 detik KS4LH : Knapsack sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha ES4LH : Electric sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha

45 33 Table 11.3 Pembobotan keseragaman semprotan Keseragaman No Perlakuan semprotan Ranking Nilai Bobot 30% 1 1A10D A15D A20D ES KS4LH KS6LH KS8LH KS10LH KS12LH ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH Table 11.4 Pembobotan diameter droplet Diameter droplet No Perlakuan (µm) Ranking Nilai Bobot 40% 1 1A10D A15D A20D ES KS4LH KS6LH KS8LH KS10LH KS12LH ES4LH ES6LH ES8LH ES10LH ES12LH Keterangan : 1A10D : Satu ayunan per 10 detik KS4LH : Knapsack sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha ES4LH : Electric sprayer dengan kapasitas penyemprotan 4 liter/ha

46 34 Lampiran 12 Data volume cairan yang tertampung tanpa perlakuan herbisida (kecepatan angin 0 m/s) No.gelas Perlakuan 1 Ayunan/10 detik 1 Ayunan/15 detik 1 Ayunan/20 detik Baterai Total volume (ml)

47 35 Lampiran 13 Data volume cairan yang tertampung tanpa perlakuan herbisida (kecepatan angin 1.6 m/s) No.gelas Perlakuan 1 Ayunan/10 detik 1 Ayunan/15 detik 1 Ayunan/20 detik Baterai Total volume (ml)

48 36 Lampiran 14 Data volume cairan yang tertampung menggunakan knapsack sprayer (kecepatan angin 0 m/s) No gelas Perlakuan 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter /ha 10 liter/ha 12 liter /ha Total volume (ml)

49 37 Lampiran 15 Data volume cairan yang tertampung menggunakan knapsack sprayer (kecepatan angin 1.6 m/s) No gelas Perlakuan 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter /ha 10 liter/ha 12 liter /ha Total volume (ml)

50 38 Lampiran 16 Data volume cairan yang tertampung menggunakan electric sprayer (kecepatan angin 0 m/s) No gelas Perlakuan 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter /ha 10 liter/ha 12 liter /ha Total volume (ml)

51 39 Lampiran 17 Data volume cairan yang tertampung menggunakan electric sprayer (kecepatan angin 1.6 m/s) No gelas Perlakuan 4 liter/ha 6 liter/ha 8 liter /ha 10 liter/ha 12 liter /ha Total volume (ml)

52 40 RIWAYAT HIDUP Richy Zulyver Sinaga. Penulis dilahirkan di Rautbosi, 19 Juli Putra kedua dari lima bersaudara dari pasangan ayah Busmin Sinaga dan ibu Dermawan Siahaan. Penulis lulus dari SMA Negeri 1 Balige pada tahun 2012 dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Undangan dan diterima di Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di beberapa kegiatan organisasi kemahasiswaan seperti Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA), Fakultas Teknologi Pertanian IPB, PMK IPB, IKANMASS IPB, GMKI Cabang Bogor, GURSAPALA IPB. Selain aktif di organisasi kemahasiswaan, penulis juga aktif sebagai asisten praktikum Teknik Mesin Budidaya Pertanian pada tahun ajaran 2015/2016. Penulis melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2015 di perkebunan tebu dan pabrik gula PG Subang di Subang, Jawa Barat dengan judul Mempelajari Kinerja Pengolahan Tanah di PG Subang, Jawa Barat. Gelar sarjana diperoleh penulis setelah menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaturan Optimum Penyemprotan Pada Berbagai Dosis dan Konsentrasi Herbisida Menggunakan Sprayer 2-in-1.