1. Latar Belakang Traktor beroda ban merupakan salah satu sumber daya utama di bidang pertanian. Traktor beroda ban digunakan pada semua kegiatan budidaya pertanian mulai dari pembukaan dan penyiapan lahan sampai dengan pengangkutan hasilhasil pertanian. Penggunaan traktor pertanian beroda ban di Indonesia untuk pengolahan tanah meningkat jumlahnya dalam tahun 1980-an. Traktor tersebut beserta seluruh peralatannya didatangkan dari luar negeri yang memenuhi persyaratan standar dari masing-masing negara pengekspor. Traktor beroda ban yang diimpor digunakan untuk pengolahan tanah pada lahan kering di areal pembukaan baru untuk pemukiman transmigrasi, perluasan areal perkebunan tebu, kelapa sa- wit dan karet. Selain itu traktor beroda ban juga diguna- kan untuk reboasasi oleh Departemen Kehutanan pada areal lahan alang-alang di luar pulau Jawa. Lahan yang digunakan untuk perluasan tersebut umumnya tanah yang mempunyai kadar liat yang tinggi berkisar anta- ra 40 sampai 60 persen. Lahan tersebut jika diolah pada. keadaan kadar air tanah rendah'tahanan tariknya tinggi dan berbongkah-bongkah besar. Bila diolah pada keadaan kadar air tanah tinggi menyebabkan slip roda traksi meningkat
sehingga daya tarik traktor bertambah besar untuk mengatasi slip, dan mengakibatkan pemadatan tanah. Hasil penelitian di beberapa pabrik gula di Jawa Barat dan Sumatera Selatan didapatkan traktor yang berdaya 60 sampai 61 kw memakai bajak tiga buah piringan yang hanya memerlukan daya tarik berkisar antara 9 sampai 17 kw atau 15 sampai 28 persen dari daya traktor yang tersedia pada motor (Raihan Yomni, 1984 ; Dede Jaelani,1984, Bambang Dwinugroho, 1984 ; Dudi Sudrajat, 1985 dan Yon Nofyan, 1986). Traktor tersebut digunakan pada lebar pembajakan antara 70 sampai 90 cm dan kedalaman berkisar antara 13 dan 17 cm. Penggunaan daya tarik traktor tersebut jauh di bawah kemampuan traksinya. Traktor tersebut masih dapat ditingkatkan kemampuan traksinya mendekati 60 persen dari daya yang tersedia pada roda gila. Traktor yang mempunyai daya 60 sampai 61 kw seharusnya dapat melakukan pembajakan pada kecepatan L-3 dengan RPM berkisar antara 1600 sampai 2000 (1.00 m/detik), kedalaman pembajakan selang 20 sampai 25 cm dengan lebar pembajakan antara 120 sampai 150 cm dan pada daya traksi sebesar 36 kw. Besarnya daya tarik umumnya dibatasi oleh kapasitas traksi yang dapat diberikan oleh alat traksi pada $anah (Gill dan Van den Berg, 1968; Crolla dan Pearson, 1975). Oleh karena itu kemampuan traksi suatu traktor akan me- nentukan besarnya gaya tarik yang dapat dihasilkan oleh traktor tersebut. Efisiensi traks.i tergantung dari besarnya beban yang diberikan untuk ditarik yang menyebabkan.
perubahan penempelan atau kontak pada tanah oleh roda ban. Gaya traksi maksimum dengan tahanan guling minimum akan memberikan gaya tarik yang maksimum. Dalam usaha me- ningkatkan efisiensi traksi, maka besarnya daya dan berat dari elemen traksi, serta kecepatan kendaraan dan slip ha- rus disesuaikan untuk mendapatkan traksi yang optimal. Sifat-sifat dinamis yang mempengaruhi reaksi tanah pada waktu pembajakan adalah tahanan terhadap tekanan, kohesi, adhesi dan tahanan terhadap pemotongan. Semua pengaruh sifat-sifat ini dinyatakan sebagai gaya yang di- butuhkan untuk menarik bajak. Penggunaan daya yang paling besar di. dalam kegi- atan pertanian adalah pembajakan. Pembajakan adalah pe- kerjaan pengolahan tanah pertanian dengan jalan memotong dan membalikkan bongkah-bongkah tanah. Kebutuhan daya un- tuk setiap pekerjaan pembajakan adalah fungsi dari lebar, kedalaman, serta kecepatan operasi lapangan dan tahanan tanah. Sedangkan jumlah daya yang tersedia pada roda traksi adalah fungsi dari besarnya daya motor traktor, si- fat-sifat tanah, muatan dinamis pada roda traksi dan slip. Penggunaan Indeks Kerucut tanah (CI) sebagai nilai beban tahanan tanah untuk memprediksi kemampuan traksi dae ri traktor beroda ban telah dilakukan oleh ASAE dalam bentuk model prediksi kemampuan traksi (Agricultural Engi- neers Yearbook, 1983/1984). Nilai Indeks Kerucut juga te- lah digunakan oleh beberapa peneliti sebagai salah satu
parameter untuk memprediksi model kemampuan traksi (Wissmer dan Luth, 1974; Gee - Clough, 1980; Gee-Clough & aj,, 1982; Ismail & aj., 1981) di mana digunakan bermacam-macam alat penetrometer untuk menghitung nilai Indeks Kerucut. Para peneliti tersebut berhasil membuat model kernampuan traksi dengan menggunakan Indeks Kerucut sebagai salah satu parameter prediksi. Dari hasil penelitian Kramadibrata (1990) didapatkan bahwa nilai Indeks Kerucut tanah yang berbeda pada suatu areal penelitian yang sama, meskipun tidak ada perbedaan nyata dalam kondisi fisik tanah antara lain kadar air, kerapatan tanah, tekstur dan struktur tanah. Menurut Kramadibrata (1990) nilai Indeks Kerucut (CI) sebagai salah satu parameter tidak praktis digunakan untuk model memprediksi kemampuan traksi. Dalam tahun 1973, Dinas Alat dan Mesin Pertanian, Direktorat Teknik Pertanian Departemen Pertanian telah menerbitkan peta Beban Tahanan Tanah (Soil Draft Resistance) serta buku petunjuk penggunaannya. Peta tersebut didasarkan atas pengukuran Indeks Kerucut menggunakan alat penetrometer SR-2 buatan Jepang. Peta Beban Tahanan tersebut perlu dikaji ulang mengingat hasil penelitian Kramadibrata (1990), diketahui adanya kele-. mahan-kelemahan dari penggunaan nilai Indeks Kerucut untuk memprediksi model kemampuan traksi sehingga perlu dicari model prediksi kemampuan traksi yang tidak memasukkan In- deks Kerucut sebagai salah satu parameter prediksi.
Sampai saat ini belum banyak peneliti membuat persa- maan pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan parameter yang berhubungan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat dan sifat fisik dan mekanika tanah dengan melakukan pene- litian langsung di lapangan. Hal ini disebabkan sulitnya mendapatkan instrumen pengukur yang tidak peka terhadap goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan kompleksnya hubungan parameter pada penelitian a. Kemampuan traksi dipengaruhi oleh kondisi tanah dan alat. Salah satu cara agar traktor dapat memberikan daya maksimum pada kondisi lahan yang tidak sesuai, adalah de- ngan menambah beban traktor. Penambahan beban dapat di- lakukan dengan memasang ballast (pemberat)pada ban peng- gerak (Gill dan Van den Berg, 1968). Penggunaan pemberat ban akan meningkatkan traksi dan menurunkan slip, tetapi dengan cara ini tahanan guling juga akan meningkat se- hingga dibutuhkan daya yang lebih besar untuk menggerakkan traktor. Jumlah pemberat yang dapat digunakan dibatasi oleh beban maksimum yang dapat diterima ban traktor, daya yang tersedia pada motor traktor, dan kecepatan kerja yang digunakan di lapangan. Semua faktor ini akan mempengaruhi efisiensi traksi dan daya tarik yang dapat diberikan trak- tor (Hunt, 1983). Menurut ~eeklou~h et al. (1982) untuk mencapai efisiensi traksi maksimum traktor sebagai sumber daya tarik perlu diadakan penyesuaian yang tepat dari daya traktor, berat, kecepatan kerja dan gaya tarik.
Sampai saat ini pembajakan yang dilakukan belum memenuhi kemampuan pembajakan yang diingini yaitu: 1. kedalaman pembajakan harus cukup, sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan perakaran tanaman; 2. pembalikan tanah harus sempurna; 3. pemotongan bongkah-bongkah tanah harus baik; 4. kapasitas pembajakan harus besar. Kemampuan pembajakan tersebut dapat dipenuhi dengan menggunakan bajak singkal, tetapi tahanan tarik bajak singkal lebih besar jika dibandingkan dengan bajak piringan yang biasa digandengkan dengan traktor pertanian. 2. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengidentifikasi parameter yang mempengaruhi tahanan tarik pengolahan tanah pada lahan kering berkadar liat tinggi dengan menggunakan bajak singkal. 2. Pendugaan hubungan maternatis dari proses pengolahan tanah yang ditekankan pada hubungan antara tahanan tarik pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan analisis dimensi. 3. Menentukan operasi pembajakan yang efisien pada lahan kering berkadar liat tinggi sesuai dengan daya traktor tersedia dan slip yang terjadi pada roda traksi.