RANCANG BANGUN DITCHER BERPENGERUK UNTUK PEMBUATAN SALURAN DRAINASE PADA BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING SAMSUL BAHRI

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN DITCHER BERPENGERUK UNTUK PEMBUATAN SALURAN DRAINASE PADA BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING SAMSUL BAHRI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Rancang Bangun Ditcher Berpengeruk untuk Pembuatan Saluran Drainase pada Budidaya Tebu Lahan Kering adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 tesis ini. Bogor, September 2006 Samsul Bahri NIM F

3 ABSTRAK SAMSUL BAHRI. Rancang Bangun Ditcher Berpengeruk untuk Pembuatan Saluran Drainase pada Budidaya Tebu Lahan Kering. Dibimbing oleh WAWAN HERMAWAN dan I NENGAH SUASTAWA. Salah satu faktor penentu keberhasilan budidaya tebu adalah sistem drainase yang baik. Got malang merupakan saluran drainase melintang untuk menyalurkan kelebihan air dari barisan tanam tebu. Pembuatan got malang di PG. Jatitujuh dengan menggunakan rotary ditcher menghasilkan bentuk dan dimensi saluran drainase seperti yang diharapkan, namun mempunyai permasalahan pisau yang mudah tumpul dan aus, dan kerusakan pada PTO traktor. Penggunaan kair mata satu lebih disukai, namun saluran yang dihasilkan tidak sempurna dan juring tanaman tertutup oleh buangan tanah yang menumpuk di kedua sisi saluran sehingga menutupi aliran air dari barisan tanam. Penelitian ini bertujuan membuat ditcher drainase yang ditarik oleh traktor roda-4 tanpa menggunakan tenaga PTO traktor untuk menghasilkan saluran drainase berpenampang trapesium dengan lebar dasar 35 cm, lebar atas 90 cm, kedalaman 40 cm dan buangan tanah pada cekungan guludan harus dipindahkan ke punggung guludan. Ditcher yang berhasil dirancang adalah ditcher yang dilengkapi pengeruk tanah. Bagian ditcher berfungsi untuk membuat saluran drainase, sedangkan bagian pengeruk untuk mengeruk tanah pada cekungan guludan. Mekanisme pengerukan digerakkan oleh roda pada bagian depan dengan memanfaatkan profil guludan lahan yang ditransmisikan melalui poros transmisi ke pengeruk di bagian belakang. Struktur ditcher berpengeruk terdiri dari rangka, ditcher dan mekanisme pengeruk. Rangka berbentuk segitiga dengan tiga titik gandeng yang standar. Ditcher mempunyai sudut potong kedua pisau 70 dengan lebar pemotongan tanah pada dasar saluran 60 cm, sudut angkat pisau 15, dan diameter kelengkungan singkal 65 cm. Konstruksi penggerak pengeruk terdiri dari roda berdiameter 41 cm dengan panjang lengan 28 cm dan bilah pengeruk 40 cm x 55 cm dengan panjang lengan 68 cm. Ditcher berpengeruk mempunyai dimensi panjang 173 cm, lebar 293 cm dan tinggi138 cm dengan berat 435 kg. Setelah dilakukan beberapa modifikasi, ditcher berpengeruk dapat bekerja dengan baik. Ditcher dapat membuat saluran drainase berpenampang trapesium dengan lebar dasar, lebar atas dan kedalaman berturut-turut 39.1 cm, cm dan 33.1 cm untuk uji kinerja di lahan Leuwikopo dan 37.9 cm, cm dan 38.7 cm untuk uji kinerja di lahan PG. Jatitujuh. Pengeruk dapat mengeruk tanah buangan ditcher dan menempatkanya di punggung guludan dengan tinggi tanah belum terkeruk pada cekungan guludan 6 cm pada lahan uji Leuwikopo, dan 15.8 cm pada lahan uji PG. Jatitujuh. Slip roda traktor, draft dan kapasitas lapang teoritis berturut-turut 37.58%, 2.84 kn dan 3.72 ha/jam untuk lahan uji Leuwikopo dan 63.12%, 6.49 kn dan 6.85 ha/jam untuk lahan uji PG. Jatitujuh.

4 ABSTRACT SAMSUL BAHRI. Design of Ditcher Equipped with Scrapper for Making the Drainage Channel on Dry Land Sugar Cane Plantation. Under the direction of WAWAN HERMAWAN and I NENGAH SUASTAWA. One factor determining the sugar cane production is a good drainage system. The drainage channel that crosses the planting rows is used to drain the excess water from sugar cane plantation. The drainage channel at PG. Jatitujuh has been being formed by using a rotary ditcher. Shape and dimension of the drainage channel were good enough as expected, but the rotary ditcher itself had some disadvantages such as: its blades became dull and worn quickly, it tend to break the tractor PTO system. On the other hand, the utilization of a furrower in the ditch forming is preferred. But, the resulted shape and dimension channel was not good enough. The soil dug out from the ditch covered both sides of the planting rows along the channel. Consequently, it blocked the drain water flow out from the planting rows. The objective of the research was to design a ditcher equipped with a pair of scrappers pulled by a four-wheel tractor. The ditcher operated without using PTO. It s designed to produce drainage channel with trapezoidal shape with the lower side of 35 cm, upper side of 90 cm, and depth of 40 cm. It is also able to place the dug soil on the top of initial ridges. The prototype of the ditcher was equipped by a pair of soil scrappers. The function of the ditcher is to make the drainage channel, whereas function of the scrapper is to scrap the soils in between the ridges and put it on the top of the ridges. Scrapping mechanism was driven by a front wheel that rolls on the ridge s profile. The drive force then was transmitted through a transmission shaft to drive the scrapper. The structure of the scrapper ditcher consisted of a frame, a ditcher, and a pair of scrappers. The frame had a triangular shape and equipped with three standardized hitching points. The ditcher had share cutting angle of 70 o, 60 cm in cutting width, share intersection angle of 15 o, and the concaveness radius of the mold of 65 cm. The construction of the scrapper driver consisted of front wheel (41 cm in diameter), wheel arm (28 cm in length) and the scrapper blade (40 cm x 55 cm in size), scrapper arm (68 cm in length). The dimension of the scrapper ditcher was 173 cm in length, 293 cm in width, and 138 cm in height, and the weight is 435 kg. The modified scrapper ditcher operated successfully. The ditcher produced the expected trapezoidal type drainage channel with a proper size. The test result at Experimental Field of Leuwikopo showed that the length of lower side, upper side and the depth of the ditcher were 39.1 cm, cm and 33.1 cm respectively. Whereas, the test result at PG. Jatitujuh showed that the length of lower side, upper side and the depth of the ditcher were 37.9 cm, cm and 38.7 cm respectively. The scrapper could scrap the discharged soils and then placed the soils on the ridges. However, there was un-scrapped soil in between the ridges which has 6 cm in height (at Leuwikopo), and 15.8 cm in height (at PG. Jatitujuh). The wheel slip of the tractor, draft, and theoretical field capacity were 37.58%, 2.84 kn and 3.72 ha/hour respectively (at Leuwikopo), and 63.12%, 6.49 kn, and 6.85 ha/hour respectively (at PG Jatitujuh).

5 Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2006 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya

6 RANCANG BANGUN DITCHER BERPENGERUK UNTUK PEMBUATAN SALURAN DRAINASE PADA BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING SAMSUL BAHRI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Ilmu Keteknikan Pertanian SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006

7 Judul Tesis Nama NIM : Rancang Bangun Ditcher Berpengeruk untuk Pembuatan Saluran Drainase pada Budidaya Tebu Lahan Kering : Samsul Bahri : F Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Ketua Dr. Ir. I Nengah Suastawa, M.Sc. Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian Dekan Sekolah Pascasarjana Prof.Dr.Ir. Budi Indra Setiawan, M.Sc. Prof.Dr.Ir. Khairil A. Notodiputro, MS. Tanggal Ujian: 22 September 2006 Tanggal Lulus:

8 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunianya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2005 ini ialah mekanisasi pertanian, dengan judul Rancang Bangun Ditcher Berpengeruk untuk Pembuatan Saluran Drainase pada Budidaya Tebu Lahan Kering. Penelitian ini telah berhasil mengembangkan alat mekanisasi baru, yaitu Ditcher Berpengeruk. Semoga alat ini bermanfaat bagi mekanisasi pertanian, khususnya dalam pelaksanaan program intensifikasi dan mekanisasi budidaya tebu lahan kering guna peningkatan produksi tebu nasional. Terimakasih penulis ucapkan kepada : Bapak Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS dan Bapak Dr. Ir. I Nengah Suastawa, M.Sc selaku pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam proses akademik dan selama penelitian dan penulisan karya ilmiah ini, Bapak Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS selaku penguji luar komisi yang telah memberikan saran perbaikan penulisan karya ilmiah ini, PT. Rajawali Nusantara Indonesia atas bantuan dana penelitian, Unit Pabrik Gula Jatitujuh dan tim ditcher atas kerjasamanya dalam penelitian ini, dan Direktur Politeknik Negeri Lhokseumawe atas pemberian kesempatan pendidikan ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda, ibunda, keluarga penulis dan adik Tia, atas segala doa dan kasih sayangnya. Bogor, September 2006 Samsul Bahri

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kotabakti, Nanggroe Aceh Darussalam pada tanggal 1 Juni 1973 dari pasangan Bapak A. Hamid Usman dan Ibu Saleha. Penulis merupakan anak keempat dari lima bersaudara Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, dan lulus sebagai sarjana pada Agustus Sejak tahun 1999 penulis bekerja sebagai staf edukatif di Jurusan Mesin Politeknik Negeri Lhokseumawe, Nanggroe Aceh Darussalam. Pada tahun 2003, penulis diterima di Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian IPB dengan beasiswa dari BPPS Dikti tahun 2004.

10 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xvii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Budidaya Tebu... 4 Iklim... 4 Tanah... 5 Penanaman... 5 Drainase... 7 Fungsi Drainase... 7 Sistem Drainase... 8 Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Kadar Air Tekstur Tanah Kerapatan Isi Tanah Struktur Tanah Tahanan Penetrasi Tanah Traktor Roda Ditcher Rotary Ditcher Furrower Mekanisme Penggerak Pengeruk METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Alat dan Bahan Alat Penelitian Bahan Penelitian Tahapan Penelitian Prosedur Pengujian Persiapan Alat ukur Uji Fungsional Persiapan Lahan Uji Pengukuran Kondisi Tanah Pengujian Kinerja ditcher berpengeruk... 31