Lapangan Rumput Percobaan
Media tanam rumput lapangan percobaan, seluruhnya menggunakan pasir karena lebih mudah dalam pemeliharaan rumput dan permukaannya tidak padat (Emmons, 2000). Pada penelitian ini, waktu yang dibutuhkan dari pengolahan lahan sampai rumput sudah rapat adalah 4 bulan. Pupuk yang digunakan adalah pupuk NPK (15:15:15) dengan dosis 3 kg pada keseluruhan lapangan dengan luas 208 m2. Dosis pemupukan yang dilakukan sesuai dengan yang direkomendasikan Emmons (2000). Tahapan pembuatan lapangan dapat dilihat pada Gambar 12.
. Gambar 12 Tahapan pembuatan lapangan rumput percobaan. (a) pengolahan lahan,
(b) pembuatan saluran drainase, (c) pemasangan pipa drainase, (d) penyiapan media tanam, (e) penaburan stolon, (f) top dressing, (g) rumput umur 7 minggu, (h) penyulaman, dan (i) rumput sudah rapat Pemupukan dilakukan satu kali dalam seminggu dengan cara ditabur di atas rumput dan selanjutnya dilakukan penyiraman dengan tujuan agar pupuk lebih cepat terserap pada media tanam. Kadar air basis basah (bb) rumput lapangan saat
a b c
h
d e f
i g
pemangkasan 64%. Mesin pemangkas rumput yang digunakan memangkas rumput lapangan percobaan untuk pengkondisian ketinggian rumput adalah mesin Potrum SRT-03. Ketinggian rumput sebelum dipangkas adalah 5 cm. Hal ini sesuai dengan kondisi maksimum rumput Bermudaharus dipangkas (Puhalla, 1988).
Pada proses pemeliharaan rumput lapangan percobaan ini yang harus diperhatikan selain dosis pemakaian pupuk adalah proses penyiangan karena gulma yang ada pada rumput harus dibersihkan dan dikontrol tiap hari. Gulma dapat menghambat pertumbuhan rumput secara keseluruhan. Emmons (2000) juga mengemukakan bahwa pengendalian gulma dan hama penyakit yang dapat mengancam kesuburan rumput harus dikontrol.
Pemakaian insektisida dan fungisida dilakukan hanya pada waktu rumput
diserang hama penyakit. Insektisida yang digunakan adalah DursbanTM 200 EC
dengan bahan aktif klorpirifos 200 g/l untuk mencegah kutu, dan Dithane M-45
dengan bahan aktif mankozeb 80% untuk mencegah penyakit jamur pada rumput.
Hasil Kalibrasi Instrument Uji
Hasil kalibrasi strain amplifier yang menghubungkan antara strain ( ε) pada sumbu (x) dengan tegangan (volt) pada sumbu (Y) menghasilkan persamaan kalibrasi Y = 0,0022x - 0,0099 dengan koefisien determinasi (R2) sebesar 1. Hasil kalibrasi yang dihasilkan dapat dilihat seperti Gambar 13.
Sementara kalibrasi sensor pada poros pisau pemangkas yang menghubungkan antara torsi (Nm) pada sumbu (x) dengan strain ( ε) pada sumbu (Y) menghasilkan persamaan kalibrasi Y = 530.23x + 11.677, dengan koefisien determinasi (R2) sebesar 0.99. Hasil kalibrasi seperti terlihat pada Gambar 14. Hasil pengukuran kalibrasi disajikan pada Lampiran 6.
Dari kedua persamaan yang diperoleh menghasilkan hubungan antara torsi pemangkasan pada sumbu (Y) dengan tegangan pada sumbu (x) dengan hasil
persamaan Y = 0,85x – 0,005 dengan koefisien determinasi (R2) sebesar 1.
28
digunakan untuk menghitung kebutuhan torsi pada berbagai kondisi pemangkasan rumput di lapangan percobaan.
y = 0.0022x - 0.0099 R2 = 1 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 0 200 400 600 800 1000 strain (µε) te ga nga n ( v ol t)
Gambar 13 Hubungan antara tegangan dengan strain
y = 530.23x + 11.677 R2 = 0.9912 0 200 400 600 800 1000 1200 0 0.5 1 1.5 2 2.5 torsi (vol t) st r a in ( µ ε )
Gambar 14 Hubungan strain-torsi
Torsi Pemangkasan
Torsi maksimum dan minimum untuk memangkas rumput pada keseluruhan ketinggian pangkas yang dilakukan adalah 0,68 Nm dan 0,05 Nm. Torsi
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 pisau 1 pisau 2
pemangkasan rata-rata pada ketinggian pangkas 2, 3, dan 4 cm adalah masing-masing 0,51 Nm, 0,24 Nm dan 0,08 Nm. Torsi pemangkasan terbesar pada saat ketinggian pangkas 2 cm. Hal ini disebabkan pada ketinggian pangkas ini, rumput yang terpangkas sebagian besar adalah batang rumput. Suharyatun (2000) juga melakukan hal yang sama, tentang torsi pemangkasan pada rumput Bermuda di turf bin. Torsi pemangkasan maksimum yang dihasilkan sebesar 0,4 Nm.
Pemangkasan rumput dengan densitas rumput rata-rata 198/100 cm2 ini,
memerlukan torsi pemangkasan pada ketinggian pangkas relatif kecil. Hal ini terjadi karena pada saat pemangkasan rumput dengan kecepatan maju pemangkasan yang rendah dan kecepatan putar mata pisau yang tinggi, jarak lintasan pemangkasan pisau yang satu dengan pisau berikutnya menjadi lebih pendek. Pola lintasan pemangkasan hasil pengukuran merupakan gerakkan trochoidal seperti yang disajikan pada Gambar 15. Luas daerah rumput yang dipangkas antara pisau satu ke pisau yang berikutnya sangat kecil. Hal ini disebabkan pada pemangkasan dengan kecepatan mata pisau yang tinggi, rumput yang terpangkas dari pisau satu ke pisau berikutnya sedikit.
Gambar 15 Pola pemangkasan 2 pisau, R = 0,2 m, n = 2751 rpm, v = 0,27 m/s Luas daerah rumput yang terpangkas antara pisau satu ke pisau berikutnya dapat dilihat pada Gambar 16. Luas daerah rumput yang terpangkas antara pisau satu ke pisau berikutnya adalah 0.001279 m2.
30
Gambar 16 Contoh luas daerah rumput yang terpangkas
Jumlah batang rumput yang terpangkas satu putaran dengan densitas rata-rata 198 batang per 100 cm2 adalah 25 batang per putaran. Pada kecepatan putar mata pisau 2751 rpm dan kecepatan maju pemangkasan 0,27 m/s, jumlah batang rumput yang terpangkas per detik adalah 1161 batang. Hasil perhitungan luas daerah yang dipangkas dapat dilihat pada Lampiran 17.
Hasil pengukuran torsi rata-rata pada berbagai kondisi dapat dilihat seperti Gambar 17. Torsi rata-rata pada saat gesekan dan tanpa beban adalah 0,04 Nm dan 0,03 Nm. Hasil pengukuran torsi di lapangan dapat dilihat pada Lampiran 10. Hasil perhitungan teoritis besar kebutuhan torsi saat tanpa memangkas dan gesekan adalah 0,34 Nm. Perhitungan kebutuhan torsi secara teoritis dapat dilihat pada Lampiran 14.
Torsi saat pemangkasan rumput dengan ketinggian pangkas 4 cm mendekati kebutuhan torsi gesekan dan saat tanpa gesek dan pangkas (tanpa beban) karena pada ketinggian pangkas 4 cm, rumput yang terpangkas hanya bagian pucuk dari rumput sehingga torsi pemangkasan yang dibutuhkan untuk memangkas kecil. Hal ini juga dipengaruhi oleh sudut pemasangan pisau pada mesin pemangkas rumput.
-0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 pisau 1 pisau 2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 10 15 20 25 30 35 40 Waktu (detik) To rs i (N m ) T orsi pangkas 2 cm T orsi pangkas 3 cm T orsi pangkas 4 cm T orsi saat gesekan T orsi saat tanpa beban
Gambar 17 Kebutuhan torsi rata-rata berbagai tinggi pemangkasan
Hasil penelitian Setiadi (2000), mengatakan bahwa semakin besar sudut pemasangan pisau maka torsi yang dibutuhkan semakin kecil dan torsi semakin kecil jika pemangkasan relatif tinggi.
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
Pemangkasan Gesekan T anpa gesek dan
potong T o rs i (N m ) pangkas 2 cm pangkas 3 cm pangkas 4 cm
tanpa gesek dan potong
Gambar 18 Torsi rata-rata pada berbagai tinggi pemangkasan
Perbedaan torsi pemangkasan rumput rata-rata yang dihasilkan pada ketinggian pangkas untuk memangkas rumput dapat terlihat seperti Gambar 18. Kebutuhan torsi pemangkasan akan semakin besar apabila pada saat pemangkasan
32
rumput ketinggian pangkasnya semakin kecil. Hal ini juga dipengaruhi oleh kecepatan putar mesin pemangkas. Hasil penelitian Suharyatun (2002) juga menyebutkan bahwa semakin besar kecepatan putar mesin pemangkas rumput yang digunakan maka panjang mata pisau yang memangkas sesaat semakin kecil sehingga kebutuhan torsi juga semakin kecil. Hasil pengukuran torsi pemangkasan disajikan pada Lampiran 7 sampai Lampiran 12. Kebutuhan daya rata-rata pemangkasan rumput Bermuda Tiff Way 146 pada ketinggian pangkas dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Kebutuhan daya (watt) berbagai ketinggian pangkas
Ketinggian Pangkas (cm) Daya Hasil Perhitungan (watt)
Saat memangkas Saat gesek Saat tanpa beban
2 146,8 11,5 8,6
3 69,1 11,5 8,6
4 23,0 11,5 8,6
Daya terbesar dari ketiga ketinggian pangkas yang dilakukan adalah pada ketinggian 2 cm sebesar 146,8 watt. Hasil pengukuran tegangan dan kuat arus saat menjalankan keseluruhan mekanisme appararus uji pemangkas rumput diukur dengan
clamp meter disajikan pada Lampiran 13. Daya rata-rata yang dibutuhkan pada waktu memutar pisau pemangkas pada apparatus uji pemangkas rumput adalah 415 watt. Hal ini merupakan kebutuhan daya saat menjalankan keseluruhan mekanisme yang ada pada apparatus uji pemangkas rumput.
Kualitas Lapangan Rumput Percobaan Setelah Pemangkasan
Hasil pemangkasan rumput secara keseluruhan pada ketinggian pangkas dengan apparatus uji pemangkas rumput yang mewakili Potrum SRT-03 dapat terlihat pada Gambar 19. Hasil pemangkasan rumput dengan mesin Potrum SRT-03 lebih rapi dibandingkan dengan mesin pemangkas rumput pabrikasi. Hal ini disebabkan oleh pengaruh sudut mata pisau mesin Potrum SRT-03 lebih tajam. Sudut mata pisau mesin Potrum SRT-03 sebesar 15o dan mesin tipe rotari pabrikasi sebesar 45o. Puhalla (1988) menyebutkan bahwa ketajaman mata pisau mempengaruhi hasil pemangkasan. Hasil pemangkasan rumput kedua mesin terlihat pada Gambar 20.
Gambar 19 Hasil pemangkasan pada ketinggian pangkas.
(a) (b)
Gambar 20 Hasil pemangkasan : (a) potrum SRT-03, (b) mesin pabrikasi
Warna Daun Rumput
Pada ketinggian pangkas 2 cm, perubahan warna dari hijau tua (7.5 GY.DI.2), menjadi kuning (7.5YL.3) setelah pemangkasan karena karakter warna rumput yang terlihat secara visual sebagian besar berupa batang rumput, dan pada ketinggian 3 cm, karakter warna yang terlihat adalah sebagian karakter warna batang rumput dan sebagian lagi karakter warna daun rumput. Pada ketinggian 4 cm yang terlihat hanya karakter warna daun rumput saja. Hasil kualitas warna daun rumput pada ketinggian pangkas setelah proses pemangkasan pada lapangan rumput percobaan dapat dilihat seperti pada Tabel 6. Menurut Turgeon (1994), menyebutkan bahwa kualitas rumput ditentukan melalui dua hal yaitu kualitas visual dan kualitas fungsional.
3 cm
34
Tabel 6 Hasil pengujian warna daun rumput tiap ketinggian pangkas Tinggi pangkas Warna sebelum dipangkas 1 hari stlh dipangkas 2 hari stlh dipangkas 3 hari stlh dipangkas 4 hari stlh dipangkas 2 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 Y L.3 (skor 1) 7.5 Y L.3 (skor 1) 7.5 Y DI.3 (skor 1,5) 7.5 Y DI.3 (skor 1,5) 3 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.4 (skor 3) 7.5 GY.DI.4 (skor 3) 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 4 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.2 (skor 4) 7.5 GY.DI.2 (skor 4)
Densitas Rumput dan Yield
Densitas rumput lapangan percobaan pada ketinggian pangkas dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Hasil densitas rumput pada lapangan percobaan
Tinggi pangkas
(cm)
Densitas rata-rata (tunas/100cm2) Sebelum dipangkas 4 hari setelah
pemangkasan
2 198 278
3 198 358
4 198 233
Data Tabel 7 menunjukkan, pemangkasan dengan ketinggian pangkas 3 cm menghasilkan kualitas rumput terbaik. Densitas rumput pada ketinggian pangkas 3
cm, 4 hari setelah pemangkasan mengalami pertambahan tunas rumput per 100 cm2
sebesar 160 tunas. Hal ini disebabkan pada ketinggian pangkas 3 cm merupakan titik tumbuh rumput sehingga tingkat merismatik dari rumput sangat baik. Hal ini menyebabkan pertumbuhan tunas dapat berlangsung dengan cepat. Pada pemangkasan terlalu pendek tingkat merismatik atau membelah sel dari rumput kurang bagus dan sebaliknya kalau pemangkasan terlalu tinggi, rumput tidak mengalami pertumbuhan cabang dengan cepat karena yang terpangkas hanya pucuk daun rumput saja (Mahon, 2006). Emmons (2000) juga mengatakan bahwa
pemangkasan mempengaruhi sistem perakaran dan cadangan makanan yang dapat merusak rumput lapangan.
Gambar 21 Sampel lempeng rumput yang diambil tiap ketinggian pangkas
Ketinggian pangkas 2 cm memiliki jumlah yield 77,8 g/m2, ketinggian
pangkas 3 cm memiliki jumlah yield 9 g/m2, sementara pada ketinggian pangkas 4 cm memiliki yield 1,6 g/m2. Pada peningkatan ketinggian pemangkasan menghasilkan
jumlah yield yang menurun. Hal tersebut dikarenakan pada waktu pengujian di
lapangan, hasil pangkasan (clippings) sangat sulit pengambilannya pada kecepatan putar mata pisau pemangkas yang tinggi. Jumlah yield pada ketinggian pangkas dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Jumlah Yield pada ketinggian pangkas Ketinggian pangkas
(cm)
Yield(berat kering) (g/m2)
2 77,8
3 9,0
4 1,6
Pengambilan lempeng rumput untuk mengetahui panjang akar pada
ketinggian pemangkasan menggunakan hole cutter. Sampel lempeng rumput yang
diambil dapat dilihat pada Gambar 21. Pada setiap sampel lempeng rumput yang diambil memiliki panjang akar antara 8-12 cm (Lampiran 16).
3 cm 4cm
36
Kinerja Mesin Pemangkas
Hasil kinerja kedua mesin pemangkas rumput tipe rotari di lapangan rumput percobaan dapat terlihat pada Tabel 9. Perhitungan kapasitas lapangan teoritis (KLT) dan kapasitas lapangan efektif (KLE) dapat dilihat pada Lampiran 16. Pada mesin Potrum SRT-03 efisiensi tertinggi pada pola lintasan maju mundur dengan besar efisiensi 57,2%, hal ini sejalan dengan hasil penelitian Hartati (2005), yang mendapatkan nilai efisiensi lapangan dengan pola maju mundur sebesar 58,3% dan pada mesin pabrikasi efisiensi terbesar pada pola lintasan kontinyu sebesar 52,3%.
Tabel 9 Uji kinerja mesin
Pola lintasan
Potrum SRT- 03 Mesin Pabrikasi
KLT KLE Efisiensi
Lapangan KLT KLE
Efisiensi Lapangan (m2/menit) (m2/menit) (%) (m2/menit) (m2/menit) (%)
a. Kontinyu 5.,3 2,1 39,4 5,9 3,0 52,3
b. Maju mundur 7,0 4,0 57,2 6,9 2,8 40,2
c. Head line 6,4 1,7 26,7 7,1 2,6 36,3
d. Sirkuit dari pinggir ke
tengah lapangan 6,7 2,3 36,2 7,4 2,5 34,4 e.Sirkuit dari tengah ke
pinggir lapangan 7,0 2,5 36,5 7,4 2,6 35,1
Masing-masing efisiensi tersebut disebabkan oleh banyaknya waktu yang hilang pada waktu belok dan memposisikan kembali kabel listrik pada mesin Potrum SRT-03 dan banyaknya waktu yang hilang dipergunakan untuk mengumpulkan pangkasan rumput pada proses pemangkasan dengan menggunakan mesin pemangkas rumput pabrikasi. Pola lintasan pemangkasan sirkuit memiliki efisiensi lapangan terendah karena saat belok operator memerlukan waktu lebih banyak daripada pola lintasan pemangkasan kontinyu, maju mundur, dan head land.
Simpulan
Simpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini sebagai berikut :
1. Kebutuhan torsi pemangkasan maksimum untuk memangkas rumput Bermuda
Tiff Way 146 adalah 0,68 Nm.
2. Kebutuhan torsi pemangkasan rata-rata pada ketinggian pangkas 2, 3, dan 4 cm adalah masing-masing 0,51 Nm, 0,24 Nm, dan 0,08 Nm.
3. Kebutuhan daya rata-rata pada ketinggian pangkas 2, 3, dan 4 cm adalah
masing- masing 146,8 watt, 69,1 watt, dan 23 watt.
4. Kualitas rumput terbaik secara visual hasil pemangkasan diperoleh pada
ketinggian pangkas 3 cm dengan warna daun hijau tua (skor 4) dan densitas 350 tunas/100cm2. Kualitas rumput terburuk secara visual diperoleh pada ketinggian 2 cm dengan warna kuning (skor 1,5) dan densitas 278 tunas/100cm2, 4 hari setelah pemangkasan.
5. Kualitas rumput terbaik secara fungsional diperoleh pada ketinggian pangkas 3 cm dengan jumlah yield 9 g/m2 dan panjang akar 8-12 cm. Kualitas rumput terburuk secara fungsional diperoleh pada ketinggian pangkas 2 cm dengan jumlah yield 77,8 g/m2 dan panjang akar 8-12 cm, 4 hari setelah pemangkasan.
6. Potrum SRT-03 memiliki efisiensi lapangan tertinggi 57,2% dengan pola
lintasan pangkas maju mundur dan mesin pabrikasi memiliki efisiensi tertinggi 52,3% pada pola lintasan pangkas kontinyu.
Saran
Pada penelitian selanjutnya perlu dilakukan penelitian yang lebih mendalam tentang pengaruh pemangkasan terhadap kebutuhan torsi pemangkasan dan kualitas rumput dengan daya mesin yang lebih rendah pada tipe rumput yang berbeda.