Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi Juni, 2012 UJI EFEKTIVITAS MESIN PENYIANG GULMA UNTUK LAHAN PADI SAWAH (The Affectivite Test Of Weed Cultivator For Rice Paddy) Thohir Zubaidi Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jawa Timur Jalan Raya Karangploso Km 4 Malang zubaidith@yahoo.com 081385710434 ABSTRAK Kegiatan ini merupakan suatu upaya untuk mengetahui tingkat capaian dari kinerja alat penyiang. Dalam kegiatan ini telah dilakukan uji kinerja alat mesin penyiang padi type single-row. Kegiatan uji-efektivitas alat penyiang ini merupakan kegiatan BPTP Jawa Timur dan bekerjasama dengan salah satu Pengusaha Bengkel Alsintan di daerah Bojonegoro. Pelaksanaan kegiatan ujicoba dilakukan pada tahun 2011 menggunakan lahan sawah milik petani di daerah Babakan-Karangploso. Untuk alat penyiang gulma ini digunakan roda penyiang model tapakan rata tanpa pencakar,. Adapun dari uji-efektivitas alat diketahui untuk fungsi kerja sebagai penyiang diperoleh data sebagai berikut : kecepatan jalan alat mencapai 5 8 meter/menit., kebutuhan bahan bakar 0,57 0,75 liter/jam, tingkat efisiensi 76 89 persen dengan kapasitas alat 20,2 23,8 jam/ha. Kata kunci : uji-efektifitas, mesin penyiang, gulma, padi PENDAHULUAN Penyiangan atau pembersihan gulma pada tanaman padi merupakan salah satu tahapan penting yang harus dilakukan dalam usahatani padi (Grisonta.1990). Hal ini karena dengan kehadiran gulma akan menjadi pesaing bagi tanaman padi dalam mendapatkan pencahayaan matahari, nutrisi, gas, air dan mineral lain yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pada gilirannya akan menurunkan produksi ( Sugito, 1999 dan Gardner, 1991), dimana untuk padi sawah dapat mencapai 17 persen, sedangkan untuk padi gogo sampai 40 persen. Menurut Nyarko et al (1991) tanaman gulma mampu menurunkan produktifitas tanaman padi hingga mencapai 53 persen. Selain untuk mengendalikan gulma penyiangan juga ditujukan untuk mengaduk tanah di sekitar daerah perakaran sehingga meningkatkan udara di dalamnya. Kegiatan pemberantasan gulma hingga sekarang ini masih banyak dilakukan dengan cara manual yaitu mencabut gulma dengan tangan atau secara mekanis yaitu seperti osrok atau landak. Penyiangan secara manual membutuhkan waktu 172 jam/ha, sedangkan secara mekanis (osrok atau landak) dibutuhkan waktu 132 jam/ha dengan jumlah tenaga kerja mencapai 25 orang. Disini diketahui bahwa proses penyiangan yang ada masih berkapasitas rendah dan dibutuhkan biaya kerja yang cukup tingginya. Selama masa pertumbuhan padi biasanya dilakukan 2 kali penyiangan yaitu penyiangan pertama pada waktu padi berumur 15-17 hari dan penyiangan kedua pada waktu padi berumur 50-55 hari.
Juni, 2012 Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi Yang sekarang sedang dihadapi petani dan menjadi tantangan kedepan adalah masalah ketersediaan tenaga kerja yang memiliki kecenderungan semakin berkurang. Keadaan ini disebabkan karena kesempatan kerja diluar sektor pertanian cukup luas, lebih menarik serta menawarkan pendapatan yang lebih baik. Selain itu profesi sebagai petani bagi kalangan muda masih dipandangan kurang bergengsi dan tidak menjanjikan bagi masa depan. Dengan kurangnya tenaga kerja di sektor pertanian, secara tidak langsung mengakibatkan mahalnya upah kerja yang harus dibayar oleh petani. Penerapan alat mesin pertanian telah banyak dilakukan oleh petani di pedesaan (Chatib, et al., 2004), namun khusus penggunaan alat mesin penyiang gulma untuk padi sawah masih sangat terbatas. Walaupun telah diproduksi secara pabrikan, masih jarang ditemukan petani yang menggunakan alat tersebut dalam usaha taninya. Menurut Pitoyo (2007) kapasitas alat penyiang yang sudah ada dibutuhkan waktu antara 15 s/d 27 jam untuk setiap 1 hektarnya. Permasalah yang dihadapi adalah harga yang relatih masih tinggi, sehingga untuk berinvestasi petani masih harus berpikir dulu. Selain itu desain alat mesin penyiang yang ada adalah type double-row, sehingga untuk menyiang tanaman padi yang sudah agak tinggi tidak memungkinkan karena poros roda akan menabrak tanaman yang dapat mengakibatkan batangnya patah. Penggunaan alat mesin penyiang dalam pengendalian gulma dewasa ini sudah harus digiatkan. Salah satu alternatif yang perlu dilakukan adalah memberikan pilihan bagi petani untuk menggunakan alat mesin penyiang yang lebih murah dan efektif (Handoyo,1990; Pane, 1993). Dalam penelitian ini dilakukan uji-coba alat mesin penyiang gulma untuk tanaman padi sawah model single-row. Kegiatan ini merupakan salah satu kegiatan BPTP Jawa Timur tahun 2011, dimana dalam desain alat mesin dilakukan kerjasama dengan Pengusaha Bengkel Alsintan di daerah Bojonegoro. METODE Kegiatan uji efektivitas alat mesin penyiang ini mengambil lokasi di bengkel alsintan di Bojonegoro dan lahan sawah di wilayah Malang sejak bulan Maret s/d September 2011. Tahapan kegiatan meliputi rekayasa pembuatan dan perakitan alat mesin penyiang di bengkel alsin dan dilanjutkan dengan uji-coba alat di lahan sawah yang dilakukan pada tanaman padi berumur 2 3 minggu dan 7 8 minggu. Uji coba di lapang merupakan tahapan utama dalam proses pengumpulan data. Berfungsinya unit alat menjadi output kegiatan, sedangkan parameter seperti kecepatan jalan alat (meter/menit), kapasitas alat (jam/ha), konsumsi bahan bakar (liter/jam), gulma yang tercabut ( persen), dan kerusakan tanaman ( persen) menjadi data pendukung. Komponen yang digunakan dalam merekayasa alat dan ujicoba lapang dapat dikatagorikan menjadi dua bagian yaitu komponen alat mesin dan komponen uji di lapangan. Alat mesin tersusun atas beberapa komponen standar dan komponen buatan. Komponen standar dari terdiri dari : 1). Mesin bensin 2 tak sebagai motor penggerak utama, 2). Gear box sebagai pengubah dan pereduksi putaran, 3). Roda gigi dan rantai sebagai transmisi putaran, sedangkan komponen buatan meliputi roda penyiang beserta asesoris pendukungnya, plat sepatu sebagai perata dan pengatur kedalaman roda penyiang, dan rangka atau bodi sebagai dudukan bagi komponen keseluruhan. Khusus
Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi Juni, 2012 untuk fungsi alat pemanen ada penambahan komponen yaitu pisau sirkel lengkap dengan stang dan asesoris lainnyasebagaimana fungsi mower. Untuk komponen atau bahan dan alat yang digunakan untuk uji dilapangan meliputi : bensin campur sebagai bahan bakar mesin penyiang, gelas ukur untuk mengetahui konsumsi bahan bakar yang digunakan, meteran rol untuk mengukur jarak kerja alat, stop watch untuk mengukur waktu kerja alat, counter untuk menghitung jumlah gulma yang tidak tercabut dan jumlah tanaman padi yang rusak akibat mesin beroperasi, dan areal tanaman padi yang akan digunakan sebagai obyek uji coba alat. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Rekayasa Alat Hasil rekayasa alat di bengkel diperoleh satu unit alat mesin penyiang multi fungsi dengan spesifikasi sebagai berikut : Data Teknis Panjang keseluruhan (cm) 140 Lebar keseluruhan (cm) 50 Tinggi keseluruhan (cm) 70 Dimensi alat Diameter roda (cm) 40 Lebar roda (cm) 11 Lebar sepatu penggaruk (cm) 15 Panjang sepatu penggaruk (cm) 35 Rangka bodi mesin Pipa besi Merek mesin Made in china Model Sistem gendong Tipe 2 tak pendingin udara Daya penggerak 1,85 HP Motor Penggerak Putaran mesin 6000 rpm Transmisi direct couple Jumlah silinder 1 buah Kapasitas tangki bahan bakar 1,5 liter Konsumsi bahan bakar 0,75 liter/jam Kapasitas alat 13 14 jam/ha Berat alat Bobot keseluruhan alat 25 kg Rangka Mesin Bahan yang dipakai untuk membuat kontruksi rangka terdiri dari besi pipa ukuran ¾ inchi, pipa persegi empat ukuran 2x4 cm, besi siku 4x4 cm dan plat besi ketebalan 3 mm. Rangka bagian depan berbentuk garpu merupakan tempat dudukan roda penyiang, bagian tengan didesain sedemikian rupa sehingga dapat menjadi tempat dudukan mesin penggerak dan gear box. Sedangkan bagian belakang merupakan stang kemudi dan tempat mengatur kecepatan mesin. Roda Penyiang Roda penyiang sekaligus berfungsi sebagai roda jalan merupakan komponen yang langsung berfungsi mencabut dan membenamkan gulma kedalam lumpur. Agar mampu mencabut dan membenamkan gulma, roda harus berputar dan berjalan dengan slip. Bahan yang dipakai untuk membuat roda adalah adalah besi beton segi empat yang dibuat sedemikian rupa dan dilengkapi dengan poros sumbu yang akan tersambung pada
Juni, 2012 Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi garpu pada rangka. Roda penyiang dilengkapi dengan sirip sebanyak 8 buah dengan model tapakan rata tanpa pencakar. Salah satu ujung dari poros dipasang roda gigi (gear) yang merupakan bagian dari sistem penggerak. Sistem transmisi Sistem transmisi merupakan komponen yang berfungsi untuk memindahkan putaran dari motor penggerak ke roda penyiang. Komponen ini merupakan satu rangkaian yang terdiri dari as utama yang menghubungkan motor ke gear box, gear box yang dilengkapi dengan roda gigi, rantai penghubung yang menghubungkan gear box dengan roda penyiang, dan roda gigi yang tersambung dengan as roda penyiang. Untuk mengatur kekencangan bentangan rantai digunakan roda gigi pengatur. Sistem transmisi ini didesain sedemikian rupa sehingga memudahkan dalam pembuatan maupun pemasangannya. Motor Penggerak Sebagai sumber tenaga penggerak utama digunakan mesin bensin 2 tak dengan tenaga 1,85 Pk, yaitu jenis motor pengerak untuk standar mesin pemotong rumput gendong. Pemilihan mesin type ini diasumsikan dengan beberapa pertimbangan yaitu : 1) mudah untuk mendapatkan dan harganya relative murah, 2) tenaga mesin tidak terlalu besar sehingga sesuai dengan yang dibutuhkan, 3) sistem koplingnya sedemikian rupa sehingga pada saat digas baru as utama ikut bergerak, hal ini sangat sesuai dengan sistem kerja alat penyian ini. Plat Penggaruk Plat penggaruk atau dapat juga disebut plat sepatu berfungsi untuk menggaruk dan membenamkan sisa gulma atau rumput yang tercabut oleh roda penyiang namun tidak serta merta terbenam oleh putaran roda penyiang. Selain itu plat penggaruk juga berfungsi sebagai perata permukaan tanah yang habis dilalui oleh roda penyiang. Komponen ini dibuat dari plat besi yang diberi bingkai dan didesain sedemikian rupa sehingga menyerupai plat sepatu. Karena berfungsi sebagai penggaruk dan perata maka keberadaannya terletak dibagian belakang dari roda pennyiang. Hasil Ujicoba Alat di Lapang Prosentase Penyiangan Sebagaimana kita ketahui alat penyiang ini hanya berfungsi untuk membersihkan gulma atau tanaman pengganggu yang tumbuh pada lajur antara baris tanaman, sedangkan gulma antar tanaman dalam satu baris tidak mampu tersentuh. Dengan demikian dalam penghitungan prosentase tanaman gulma yang tercabut (tingkat efektifitas) hanya dihitung pada lajur antar baris tanaman. Sistem kerja alat ini adalah mencabut dan membenamkan tanaman gulma yang diakibatkan gerakan slip putaran pada roda penyiang. Dengan gerakan slip pada roda akan mengakibatkan tapakan penyiang menggaruk dan mencabut gulma yang sekaligus membenamkan kedalam tanah. Adapun hasil uji coba alat mesin penyiang ini diketahui
Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi Juni, 2012 bahwa tingkat efektifitas dalam membersihkan gulma rata-rata mencapai 89 persen untuk penyiangan padi umur 2 3 minggu, sedangkan pada umur padi 7 8 minggu ratarata mencapai 76 persen. Perbedaan ini lebih dipengaruhi akibat perbedaan kerapatan tanaman gulma yang tumbuh, dimana pada penyiangan tahap pertama tanaman gulma yang tumbuh relative masih sedikit dan kecil-kecil sedangkan pada tahap kedua gulma yang tumbuh rapat dan besar Menurut Pane (2007) menyatakan dengan alat penyiang (power Weeder) gulma yang tercabut mencapai 96,4-97,9 persen. Konsumsi Bahan Bakar Karena motor penggerak yang digunakan sebagai mesin utama adalah motor 2 tak, maka bahan bakar yang digunakan untuk mengoperasikan alat adalah bensin campur yaitu dengan perbandingan 1 : 50. Pada percobaan ini tenaga atau power mesin dibuat stabil dengan bukaan gas sama yaitu pada bukaan maksimal. Pada bukaan tersebut tanpa beban putaran mesin mampu mencapai 6.000 rpm dengan konsumsi bahan bakar 0,75 liter/jam. Hasil pengamatan selama percobaan berlangsung diketahui bahwa konsumsi bakar rata-rata mencapai 0,57 liter/jam untuk penyiangan padi umur 2 3 minggu, sedangkan pada umur padi 7 8 minggu mencapai 0,63 liter/jam. Untuk mesin type PS TEP PW 01 bahan bakar yang dibutuhkan mencapai 0,698 liter/jam untuk penyiangan umur 10 hari dan 0,755 liter/jam untuk umur 20 hari (Pane 2007). Kapasitas Penyiangan Kapasitas atau kemampuan alat penyiang untuk membersihkan gulma sangat tergantung berapa kecepatan alat mesin tersebut mampu berjalan saat dioperasikan. Kecepatan jalan pada saat mesin ini tidak mendapatkan beban pada roda penyiangnya mampu mencapai kecepatan 50 meter/menit. Hasil pengamatan selama percobaan berlangsung diketahui bahwa kecepatan jalan alat pada saat dioperasikan mampu mencapai kecepatan 33 meter/menit untuk penyiangan padi umur 2 3 minggu, sedangkan pada umur padi 7 8 minggu mencapai kecepatan 28 meter/menit. Dengan kecepatan tersebut kapasitas alat mencapai 20,2 jam/ha untuk menyiang tanaman padi umur 2 3 minggu, dan 23,8 jam/ha untuk tanaman padi pada umur 7 8 minggu. Kapasitas tersebut sedikit agak rendah apabila dibandingkan dengan alat lainnya yaitu mencapai 8 s/d 27 jam/ha (Pitoyo 2006; Fatah, 2008, dan Anonim, 2008). Sedangkan hasil percobaan yang dilakukan oleh Nizarul (2011) penyiangan dengan alat power weeder memakan waktu 15 27 jam/ha. KESIMPULAN Dalam uji-efektivitas alat penyiang gulma ini secara teknis dapat dikatakan mampu berfungsi dan layak operasional. Berdasarkan hasil uji lapang diperoleh data sebagai berikut : kecepatan jalan alat mencapai 5 8 meter/mnt., kebutuhan bahan bakar 0,57 0,75 liter/jam, tingkat efisiensi 76 89 persen dengan kapasitas alat 20,2 23,8 jam/ha.
Juni, 2012 Seminar Nasional : Kedaulatan Pangan dan Energi DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2008. Alat-Alat Penyiang Gulma. Bank Pengetahuan Padi Indonesia. Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian. Tangerang. Chatib dan Charmyn. 2004. Alat dan Mesin Pertanian. Fakultas Pertanian. Universitas Andalas. Padang. Gardner, F. P., R. B. Pearce dan R. L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya (Terjemahan Herawati Susilo). Universitas Indonesia Press, Jakarta. Grisonta.1990. Budidaya Tanaman Padi. Kanisus. Yogjakarta. Haryono, 2011. Pedoman Umum PTT Padi Sawah. Cetakan kedua, diterbitkan pada Februari 2010 oleh: Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Badan Litbang Pertaian Handoyo. 1990.Alat Penyiangan Gulma Padi Sawah dari Modifikasi MesinPemotong Rumput Bermotor. Fakultas Pertanian. Universitas Gadjah Mada.Yogyakarta. Nyarko, K.A. and S.K. De Datta. 1991. A Handbook for Weed Control in Rice. IRRI, Los Banos, Philippines. 113 pp Pane, H. dan A.M. Fagi. 1993. Penelitian pengendalian gulma secara mekanis dan kimiawi pada padi sebar langsung. Laporan Hasil Penelitian Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi, 1992/93. Balai Penelitian Tanaman Pangan Sukamandi. 14 hlm. Pitoyo Joko, 2006. Mesin Penyiang Gulma. Sinar Tani tanggal 5 Juli 2006. Banten Sugito, Y. 1999. Ekologi Tanaman. Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya, Malang. Internet Nizarul Fausi, 2011. Penyiangan lebih hemat dengan power weeder. http://pertanian.jombangkab.go.id. Diakses tanggal 20 April 2012 Pane C. Rahmadina, 2007. Rekayasa alat penyiang bermotor (Powerr Weeder) Tipe PS.TEP.PW -01. blog.ub.ac.id/arisfanani/2012/05/25/sample/ Fatah, Gatot S. A.2008. Modifikasi Mesin Penyiang dan Penggulud Tipe Bajak Dua Sayap dan Uji Kinerjanya Pada Tiga Jenis Tanah. http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/52740/modifikasi persen20mesin persen20penyiangan.pdf?sequence=2. Diakses tanggal 2012