TINJAUAN PUSTAKA. A. Budidaya Jagung

Transkripsi

1 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Budidaya Jagung Produktivitas jagung sangat dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya tempat tumbuh atau keadaan tanah dan jarak tanam. Oleh karena itu, agar tanaman jagung dapat tumbuh dengan baik dan tentunya menghasilkan tongkol dan biji yang banyak, maka faktor tersebut perlu diperhatikan. Menurut Purwono dan Hartono (2007), jagung termasuk tanaman yang tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus dalam penanamannya. Jagung dikenal sebagai tanaman yang dapat tumbuh di lahan kering, sawah dan pasang surut. Secara umum ada beberapa persyaratan kondisi yang dikehendaki tanaman jagung antara lain: 1. Jenis tanah yang dapat ditanami jagung antara lain andosol, latosol dan bisa juga Grumosol. Namun pada dasarnya tanah yang akan menjadi media tanam jagung, perlu adanya pengolahan tanah secara baik serta aerasi dan drainase yang baik pula. 2. Keasaman tanah yang sesuai bagi pertumbuhan jagung antara (ph). 3. Tanaman jagung membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi baik. Seiring dengan perkembangan teknologi, saat ini banyak beredar jenis jagung. Dalam proses perancangan alat penanam jagung, setidaknya diketahui berat jenis dari jagung tersebut. Karena, akan dirancang pula penampung dari benih jagung maka densitas jagung itu sendiri akan mempengaruhi berapa volume yang akan dirancang. Berikut tabel densitas jagung (dalam gram/cm 3 ). Tabel 3. Densitas berbagai jenis jagung Corn type N Mean High Low SD N Mean High Low SD White Hard endosperm Waxy High Oil Nutrionally enhanced Elevator corn Export corn Sumber : J. White & Lawrence A., Tanah merupakan media atau tempat tumbuh tanaman. Akar tanaman berpegang kuat pada tanah serta mendapatkan air dan unsur hara dari tanah. Sebenarnya pengertian dari kesuburan tanah tidak hanya dikaitkan pada ketersediaan hara tanaman saja tetapi juga keseluruhan sistem tanah beserta fungsinya bagi tanaman. Kesuburan tanah itu sendiri banyak dihubungkan dengan keadaan lapisan olahnya (top soil). Pada lapisan ini, biasanya sistem perakaran tanaman berkembang dengan baik. Untuk itu pengolahan tanah memegang peran penting bagi tumbuhnya tanaman (Purwono dan Hartono, 2007). 3

2 Menurut Puriwigati (2008), seperti halnya lahan pertanian lainnya, untuk menanam jagung harus dilakukan persiapan lahan tanam. Secara umum, ada tiga macam persiapan lahan tanam yang dilakukan oleh petani, antara lain: 1. TOT (Tanpa Olah Tanah) Persiapan lahan tanpa olah tanah biasa dilakukan oleh petani di Bantul karena tanah yang terdapat di daerah tersebut relatif tidak terlalu keras dan berpori. Persiapan lahan TOT ini diawali dengan pembabatan singgang padi dan kemudian dilakukan penyemprotan Herbisida Roundup dosis 3-5 l/ha atau Polaris 6 l/ha untuk meminimumkan pertumbuhan gulma. 2. Minimum Tillage Persiapan lahan dengan minimum tillage hanya dilakukan pengolahan tanah pada jalur tanam sedangkan yang bukan jalur tanam tidak dilakukan pengolahan. Hal ini dilakukan untuk mengurangi biaya pengolahan tanah karena pada umumnya pengolahan tanah dengan minimum tillage ini dilakukan oleh petani dengan menggunakan pacul/cangkul. Pengolahan tanah adalah suatu usaha untuk mempersiapkan lahan bagi pertumbuhan tanaman dengan cara menciptakan kondisi tanah yang siap tanam. Persiapan tanam dengan full tillage ini melakukan pengolahan tanah dilakukan secara menyeluruh pada areal tanam dan biasanya dilakukan dengan pacul atau traktor tangan maupun pembajakan menggunakan hewan ternak. Pengolahan tanah dengan menggunakan traktor tangan atau hewan ternak dilengkapi dengan implemen yang sesuai dengan urutan pengolahannya. Adapun untuk pengolahan tanah primer menggunakan bajak singkal (moldboard plow) dan untuk pengolahan tanah sekunder menggunakan garu paku. Jarak tanam tergantung pada varietas jagung yang akan ditanam. Jarak tanam untuk jagung sangat bervariasi, untuk jagung berumur panen lebih 100 hari sejak penanaman, jarak tanamnya cm (2 tanaman/lubang). Jagung berumur panen hari, jarak tanamnya cm (1 tanaman/lubang). Panen < 80 hari, jarak tanamnya cm (1 tanaman/lubang). Kedalaman lubang tanam antara cm. Untuk tanah yang cukup lembab, kedalaman lubang tanam cukup 2.5 cm. Sedangkan untuk tanah yang agak kering, kedalaman lubang tanam adalah 5 cm (Martodireso dan Suryanto, 2002). B. Mesin Penanaman dan Pemupuk Mesin penanaman adalah peralatan tanam yang menempatkan benih dalam tanah pada suatu pekerjaan yang sama akan menghasilkan barisan yang teratur (Bainer et al., 1960). Sedangkan Smith dan Wilkes (1997) mengartikan alat yang dioperasikan dengan daya yang digunakan untuk menempatkan biji atau bagian tanaman ke dalam atau di atas tanah untuk perkembangbiakan, produksi pangan, serat, dan pakan. Kinerja alat penanam jagung dipengaruhi oleh keseragaman benih, bentuk hopper bagian bawah, kecepatan piringan penjatah, bentuk dan ukuran lubang penyalur, serta volume hopper. Smith dan Wilkes (1997) mengklasifikasikan alat-alat tanam sebagai berikut: 1. Alat tanam larikan (barisan) Alat tanam gandengan. Alat tanam jenis ini dibagi menjadi tiga, yaitu alat tanam dengan benih dijatuhkan ke dalam lubang (drill), benih dijatuhkan di guludan (hill drop), dan benih dijatuhkan di larikan sempit (narrow row). 4

3 Terpasang di belakang traktor. Alat tanam jenis ini dibagi menjadi tiga, yaitu alat tanam dengan benih dijatuhkan ke dalam lubang (drill), benih dijatuhkan di guludan (hill drop), dan penanaman bibit (transplanter). 2. Alat tanam tabur Alat tanam tabur juga dibagi menjadi tiga, antara lain endgate seeder, narrow and wide-track dan weeder-mulcher, serta pesawat terbang. Alat tanam dan pemupuk memiliki beberapa bagian utama yaitu: pembuka alur, penjatah, penutup alur, dan hopper. 1. Pembuka alur Pembuka alur berfungsi untuk membuka alur tanah dengan bentuk dan ukuran tertentu sehingga benih atau pupuk dapat jatuh ke dalam alur tersebut. Menurut Bainer et al. (1960) ada empat tipe pembuka alur yang biasa digunakan pada alat tanam, yaitu pembuka alur lengkung (curve-runner), pembuka alur lurus (strub-runner), piringan tugal (single-disk) dan piringan ganda (double-disk). Pada gambar 3 ditunjukan keempat tipe pembuka alur tersebut. Dari keempat tipe pembuka alur, tipe pembuka alur lengkung merupakan tipe yang paling umum, sedangkan tipe pembuka alur lurus cocok digunakan untuk tanah yang kasar. Gambar 2. Tipe pembuka alur (Bainer et al., 1960) 2. Penutup Alur Penutup alur berfungsi untuk menutup alur tanam setelah penjatuhan benih. Richey et al. (1961) menjelaskan bahwa penutup alur ini bisa berupa rantai yang diseret (drag chain), piringan penutup (Gambar 4.c), lempeng penutup, sekop penutup dan penutup dengan tekanan roda (Gambar 4.d). 5

4 Gambar 3. Mekanisme pembuka alur dan penutup alur (srivastava et al., 1996) 3. Penjatah (Metering Device) Benih Alat penjatah benih merupakan unit alat penanam yang menentukan hasil dari penanaman. Mekanisme penjatahan menurut Richey et al. (1961) seperti pada gambar 4. Sedangkan tipe-tipe piringan penjatah benih jagung ada tiga jenis, yaitu edge drop, flat frop, dan full drop (Smith dan Wilkes, 1977). Bentuk dari ketiga jenis piringan tersebut dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 4. Mekanisme penjatahan benih: (a) fluted, (b) vertical plate, (c) inclined plate,(d) doubel-run, (e) cup, (f) horizontal plate, dan (g) belt feed (Richey et al, 1961) 6

5 Gambar 5. Piringan penjatah benih jagung: edge drop (atas), flat frop (tengah), dan full drop (bawah) (Smith dan Wilkes, 1977) 4. Penjatah (Metering device) Pupuk Berbagai jenis penjatah telah dikembangkan untuk menghasilkan penjatahan bahan yang konsisten dan seragam. Srivastava et al. (1996) membagi jenis-jenis penjatah pupuk seperti pada Gambar 6 dan Gambar 7 Gambar 6. Penjatah pupuk: (a) piringan berputar, (b) sabuk berputar, (c) gravitasi, (d) ulir longgar, dan (e) roda bintang (Srivastava et al, 1996) 7

6 Gambar 7. Penjatah pupuk: (a) rotor bercelah, (b) ulir rapat, dan (c) rol berputar (Srivastava et al, 1996) 5. Kotak (hopper) Pupuk Mehring dan Cummings dalam Bainer et al., (1960) menyatakan bahwa salah satu faktor penting yang mempengaruhi besarnya keluaran pupuk adalah kemudahan pupuk untuk mengalir yang dipengaruhi oleh higroskopisitas, bentok dan partikel, penggumpalan, berat spesifik pupuk, kelembaban relatif tempat menyimpan, dan kerapatan benda. Sehubungan dengan hal di atas, yang perlu diperhatikan pada pembuatan hopper pupuk adalah sudut repose (sudut curah) pupuk. Hopper pupuk sebaiknya memiliki sudut curah 40 o, pupuk campuran yang lolos pada ayakan 20 mesh akan lebih cocok beradaptasi dengan hopper pupuk (mehring dan Cummings dalam Bainer et al.,1960). Mehring dan Cummings dalam Bainer et al. (1960) juga menemukan bahwa kedalaman pupuk pada hopper pupuk memiliki pengaruh kecil terhadap keluaran dosis pada penjatah tipe sabuk dan auger (kedalaman antara 2-14 inchi). Sedangkan pada penjatah tipe star wheel revolving bottom terdapat sedikit variasi pada kedalaman 3 atau 4 inchi, sedangkan pada kedalaman 2 inchi dosis berkurang sebanyak 8-14%. Satu hal yang paling pentng pada pembuatab hopper pupuk adalah bahan pembuatannya, mengingat pupuk memiliki fase yang korosif,. Sebaiknya hopper pupuk terbuat dari bahan plastik, karet, stainless steel, atau fiberglass (Champbell, 1990). C. Perkembangan Rangkaian Elektronika Menurut Budiharto (2007), komponen elekronika yang biasa digunakan untuk merakit robot dapat menggantikan fungsi dari komponen-komponen alat mekanis. Berbagai macam komponen elektronika yang dapat digunakan seperti: 1. Mikroprosesor dan Mikrokontroler Mikroprosesor ialah suatu chip (rangkaian terintegrasi yang sangat komplek) yang berfungsi sebagai pemroses data dari input yang diterima pada suatu sistem digital. Mikroprosesor paling mudah ditemukan pada komputer/cpu (central Processing Unit). Pada sebuah komputer, terdapat mikroprosesor yang digunakan untuk memproses data dan mengkoordinasikan kerja sebuah komputer, yang dibantu oleh RAM dan ROM. Mikroprosesor ialah CPU yang dipaket menjadi 1 chip, sedangkan mikrokontroler ialah 8

7 keseluruhan komputer yang dibuat dalam 1 chip. Dengan berkembangnya teknologi mikroprosesor 8 bit dan 16 bit muncul kebutuhan agar perangkat elektronika dapat dikemas sekecil mungkin. Untuk mendukung hal tersebut tidak dapat dilakukan oleh mikroprosesor standar. Hal ini karena mikroprosesor membutuhkan komponen eksternal tambahan seperti memori, pengolah analog ke digital, dan perangkat komunikasi serial. Oleh karena itu dikembangkan chip yang di dalam kemasan tersebut sudah terdapat mikroprosesor, I/O pendukung, memori bahkan ADC yang dikenal dengan istilah mikrokontroler. Berbagai macam mikrokontroler yang dapat digunakan mulai dari seri DT-51, DT-AVR, minsyss, dan lainnya, semua tergantung kebutuhan yang dibutuhkan. 2. Sensor Magnet Sensor medan magnet dirancang untuk memberikan tanggapan terhadap intensitas medan magnet yang ada di sekitarnya. Sensor ini memiliki tiga buah terminal. Apabila tidak terdapat medan magnet di dekatnya, tegangan output yang dihasilkan piranti ini besarnya setengah dari catu daya. Apabila kutub magnet yang sesuai dengan bagian muka sensor magnet didekatkan, tegangan output akan naik. Besarnya kenaikan tegangan ini sebangding dengan kekuatan medan magnet yang dihasilkan magnet tersebut. Umumnya sensor magnet membutuhkan catu daya antara V. 3. Motor DC Motor DC atau istilah lain dikenal sebagai dinamo ialah motor yang paling banyak digunakan untuk mobile robot dan alat-alat listrik lainnya. Kelebihan motor DC ialah tidak berisik, dan dapat memberikan daya yang memadai untuk tugas-tugas berat. Motor DC standar berputar secara bebas, berbeda halnya dengan stepper motor yang bergerak sejauh sudut putarnya saja. Biasanya motor DC digerakkan dengan tegangan yang bervariasi tergantung dengan spesifikasinya, tegangan yang digunakan 5V, 12V, dan 24V. 4. Motor Driver Untuk mengetahui berapa banyak putaran, biasanyan digunakan mekanisme feedback menggunakan shaft encoder. Oleh karena itu dibutuhkan apa yang disebut sebagai H-Bridge, yang dapat dipenuhi menggunakan transistor daya. Namun saat ini sudah cukup banyak IC yang berfungsi sebagai H-Bridge dengan arus yang cukup besar. Pulse width modulation atau PWM ialah metode canggih untuk mengatur kecepatan motor dan menghindarkan rangkaian mengkonsumsi daya yang berlebih. PWM dapat mengatur kecepatan motor, karena tegangan yang diberikan dalam selang waktu tertentu saja. PWM ini dapat dibangkitkandengan modifikasi pada software dan program yang dibuat. H-Bridge dan PWM saat ini sudah mudah diperoleh dalam bentuk modul berupa motor driver. Ada dua jenis motor driver yaitu SPC DC yang biasa digunakan untuk kapasitas arus rendah dan EMS yang dapat digunakan sampai 30 A. 9

8 D. Ergonomika Pengeluaran tenaga mekanis untuk jenis pekerjaan harian berkisar antara Watt tergantung dari kondisi iklim atau lingkungan tempat kerja dan kondisi tubuh seseorang. Berdasarkan suatu hasil penelitian, rata-rata pengeluaran tenaga bagi orang Indonesia dewasa sebesar 2200 kkal/8 jam (312 Watt) telah tergolong berat. Dengan asumsi efisiensi tenaga mekanisnya 20%, berarti tenaga mekanis yang dapat dimanfaatkan hanya sebesar 64 Watt (Kusen dalam Wisnubrata, 2003). Interaksi antara manusia dengan alat atau mesin perlu diperhatikan dalam perancangan alat agar diperoleh suatu alat atau mesin yang nyaman untuk digunakan oleh penggunanya. Oleh karena itu, dimensi alat yang dirancang perlu disesuaikan dengan ukuran tubuh pengguna. Gambar 8. Daerah maksimum dan optimum manusia mendorong alat (Herodian et al. dalam Nugroho, 2007) 10

9 Tabel 4. Data anthropometri orang Indonesia persentil 50 No Pengukuran (cm) Pria Wanita 1 Tinggi Tinggi bahu Lebar bahu Tinggi siku Tinggi pinggul Lebar pinggul Panjang tangan Panjang lengan atas Panjang lengan bawah Jangkauan tangan vertikal Jangkuan tangan horizontal Tinggi duduk Tinggi siku Tinggi pinggul Tinggi lutut Panjang paha Tinggi pantat-lantai Sumber: Herodian et al. dalam Nugroho,