BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Kegiatan penelitian dilaksanakan terhitung dari bulan Mei sampai dengan bulan Juni tahun 2009 yang bertempat di lahan HGU PG Pesantren Baru, Kediri, PTPN X Jawa Timur. B. Alat, Mesin, dan Instrumen Bahan serta alat yang digunakan dalam melakukan penelitian ini adalah traktor, bajak piring (disk plow), kair (furrower), stopwatch, meteran, bahan bakar, pena, kalkulator, spidol, dirigen minyak, pancang bambu. C. Pelaksanaan Penelitian 1. Sebelum pengolahan tanah a. Mengamati kondisi umum lahan : tekstur tanah. b. Identifikasi alat dan mesin pengolah tanah. c. pengukuran kondisi awal lahan : bulk density (densitas tanah). 2. Pada saat pengolahan tanah Pengolahan tanah yang dilakukan meliputi bajak I, bajak II, dan kair. Kegiatan bajak I dan bajak II menggunakan bajak piring (disk plow) dengan menggunakan pola pengolahan Headland pattern from back furrow (Gambar 1 (d)) dan metode Headland pattern from boundaries (Gambar 1 (b)). Sedangkan kair menggunakan furrower dengan pola pengolahan bertipe headline continous tilling (Gambar 1 (a)). a. Pengukuran efisiensi lapang 1). Kapasitas lapang efektif (KLE) KLE = A / T A = 0,0001 p L t T = t e + t ne 8
Keterangan : KLE A T = kapasitas lapang efektif ( aktual ), ha/jam = luas tanah terolah, ha = total waktu olah, jam 0,0001 = faktor konversi ( 1 m 2 = 0,0001 ha ) P L t t e t ne = panjang lintasan rata-rata alur olah, m = lebar olah rata-rata, m = total waktu efektif untuk mengolah tanah, jam = total waktu tidak efektif ( waktu hilang ), jam 2). Kapasitas lapang teoritis (KLT) KLT = 0,36 v t L t Vt = (Va/(1-SI) KLT = kapasitas lapang teoritis, ha/jam 0,36 = faktor koreksi m 2 / detik ke ha/jam Vt Va = kecepatan maju teoritis, m/detik = Kecepatan aktual, m/detik SI = Slip roda penggerak, (%) Lt 3). Efisiensi lapang = lebar olah rata-rata, m ή = (KLE/KLT) x 100 % ή = efisiensi lapang pengolahan tanah, % 4). Slip roda Sl = ( 1 Sb/So ) So = x D x n Sl = slip roda penggerak (%) Sb = jarak tempuh traktor saat pengolahan tanah ( dalam lima putaran roda ), m So = jarak tempuh traktor teoritis (dalam lima putaran roda), m So = jarak tempuh teoritis n putaran roda, m D = diameter roda traktor, m N = banyak putaran roda penggerak sejauh So, putaran 9
b. Perhitungan konsumsi bahan bakar dan daya Perhitungan dilakukan dengan menggunakan persamaan 9 sampai dengan 16 pada tinjauan pustaka. D. Prosedur Pengukuran 1. Pengukuran Kapasitas Lapang Setiap lahan akan dilakukan perlakuan bajak I, bajak II dan kair. Pengolahan tanah dilakukan dengan menggunakan traktor yang dimiliki oleh pabrik gula dan dijalankan oleh operator. Setiap traktor yang mengolah lahan diukur sebanyak enam sampai delapan lintasan. Setiap lintasan diukur waktu tempuh, lebar olah, kedalaman olah, slip roda, dan kecepatan maju traktor, seperti terdapat pada prosedur penelitian pada Gambar 3. Untuk menguji kecepatan traktor menggunakan trek lurus sepanjang 50 meter. 2. Perhitungan Konsumsi Bahan Bakar Perhitungan konsumsi bahan bakar dari traktor dilakukan dengan cara mengukur volume bahan bakar yang dipakai, yaitu mengisi penuh tangki bahan bakar dan setelah traktor mengolah tanah, menambah bahan bakar secara manual dengan gelas ukur hingga penuh atau hingga posisi awal sebelum traktor mengolah tanah sehingga dapat diketahui berapa konsumsi bahan bakar dari traktor. Selanjutnya perhitungan konsumsi bahan bakar dari traktor dilakukan dengan cara konversi. Setelah didapatkan konsumsi per jam nya, kemudian hasil dari pengukuran tersebut dikonversi kedata-data yang lain menurut waktu olah yang telah diukur. Selain itu juga mengukur suhu dari bahan bakar. 3. Pengukuran Densitas Tanah (Bulk Density) a) Contoh tanah diambil dari setiap titik dengan menggunakan ring sampel pada kedalaman yang telah ditentukan, kemudian dimasukkan ke dalam kantong plastik untuk meminimalkan tingkat penguapan. 10
b) Mengukur massa wadah (Mw) c) Mengukur volume tanah, Vt (sama dengan volume ring sampel). d) Contoh tanah dikeringkan dalam oven pada suhu 105 o C selama enam sampai tujuh jam. e) Menimbang massa kering tanah (Mk) + massa wadah (Mw), dan dianggap sebagai Mt. f) Mengukur densitas tanah (Db). Menurut Kalsim dan Sapei (2003) densitas tanah dapat dihitung dengan persamaan: Db = Mk/Vt = (Mt-Mw)/Vt...(3) Di mana: Db = Densitas tanah (g/cm 3 ) Mk = Massa kering tanah (g) Vt = Volume tanah (cm 3 ) Mw = Massa wadah (g) Mt = Massa wadah + massa tanah kering (g) Lokasi yang berbeda Kondisi sifat fisik tanah (densitas awal berbeda dan mungkin tekstur tanah yang berbeda) Diaplikasikan dengan traktor, implemen, dan metode pengolahan tanah yang sama Dapat digunakan untuk merencanakan metode pengolahan tanah paling efektif (perencanaan penggunaan alsintan pengolahan tanah, waktu, dan biaya pengolahan tanah) Gambar 2. Bagan Alir Rancangan Penelitian. 11
Lahan kering (ukuran 0,25 ha) Tes homogenesitas sifat fisik tanah (bulk density) Traktor roda empat ( Zetor, MF, Ford) Implement yang digunakan (disk plow and furrower) Pengujian kinerja traktor dan implemen (3 intesitas pengolahan ) kecepatan teoritis (Vt) Lebar olah teoritis (Lt) Panjang efektif (P) Lebar olah rata-rata (LK) Kedalaman olah (D) Volume bahan bakar terpakai (VFC) Suhu bahan bakar (TF) Total waktu lapang (T) Kapasitas Lapang Teoritis (KLT= 0.36*Vt*Lt) Area tanah terolah Densitas solar (DF = 0.8402-0.0007*TF) Kapasitas Lapang Efektif (KLE = A/T) Volume tanah terolah (VTS = A*D) Bobot bahan bakar terpakai (WFC) Energi kalor bahan bakar (EF = 48998+2392.1*DF- 13078*DF ^2) Konsumsi energy bahan bakar (EFC = EF*WFC) Efisiensi Lapang Nilai tenaga dari solar (PF = EFC/(1.055*2545*T/3600) Tenaga traktor (PT = 0.33*PF) Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC = WFC/(PT*T/3600) Konsumsi bahan bakar spesifik (SFC = VFC/(PT*T/3600) Efisiensi Pengolahan Tanah Gambar 3. Bagan alir prosedur penelitian 12