Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Turfgrass Teaching Farm, University Farm IPB, unit Sindang Barang, Bogor. Penelitian dilakukan selama 4 bulan, mulai dari bulan Pebruari sampai Mei 2008.
Alat dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mesin pemangkas rumput tipe rotari Potrum SRT-03 (Lampiran 4).
2. Apparatus Uji Mesin Pemangkas yang dilengkapi dengan tranducer torsi dan
perekam data dimana mekanisme kerja apparatus uji sama dengan mesin Potrum SRT-03 (Lampiran 4).
3. Mesin pemangkas rumput tipe rotari pabrikasi dengan daya 4 HP dengan
kecepatan putar 3000 rpm (Lampiran 5).
4. Instrumen pengukuran yang digunakan terdiri dari :
a. Marketing and Merchandising color pocket untuk pengujian kualitas warna lapangan rumput, alat pengukur ketinggian pemangkasan.
b. Strain Gage (Kyowa, KFG-3-20-D16-11)
c. Clamp meter
d. Strain Amplifier (Kyowa, DPM-603A). Alat ini berfungsi untuk menguatkan tegangan dari strain gage.
e. Bridge box (Kyowa, DB-120). Bridge box berfungsi untuk menghubungkan kabel dari strain gage dengan strain amplifier
f. Slip ring (Michigan scientific), berfungsi sebagai terminal antara kabel dari
strain gage dengan kabel penghubung pada bridge box.
g. Handy Strain meter ( Kyowa,UCAM-1A) untuk mengukur regangan.
h. Data recorder (RTP-50A) untuk merekam data analog terhadap regangan
i. Tachometer berfungsi sebagai alat ukur kecepatan putar pisau pemangkas rumput.
j. Analog Digital Converter (PCL 711-S) berfungsi untuk merubah data analog yang direkam oleh data recorder menjadi data digital.
k. Hole cutter
l. Stop watch.
m. Kaset untuk merekam data.
n. Kamera digital Nikon S 500 dan PC.
Gambar instrument Marketing and Merchandising color pocket, strain gage
strain amplifier, bridge box, slip ring, handy strain meter, data recorder,
tachometer, analog digital converter, dan hole cutter disajikan pada Lampiran 18.
5. Bahan yang digunakan pada pembuatan lapangan rumput percobaan adalah pasir
beton, koral, ijuk, pipa PVC dengan diameter 5 inchi, dan dalam pemeliharaan
rumput digunakan pupuk NPK (15:15:15), Insektisida (DursbanTM 200 EC)
dengan bahan aktif klorpirifos 200g/l, dan fungisida (Dithane M-45 ) dengan bahan aktif mankozeb 80%.
Rancangan Penelitian
Perlakuan dan variabel yang diamati dalam penelitian ini dapat terlihat seperti Tabel 3.
Tabel 3 Rancangan penelitian
No Perlakuan Variabel
1 Ketinggian pemangkasan a. Kebutuhan torsi tiap ketinggian pangkas
a. 2 cm b. Kualitas visual rumput tiap ketinggian pangkas
b. 3 cm ( warna daun rumput dan densitas rumput)
c. 4 cm c. Kualitas fungsional rumput tiap ketinggian pangkas
( yield dan panjang akar)
2 Kinerja mesin Potrum SRT-03
dan mesin Pabrikasi pada: a. pola lintasan kontinyu b. pola lintasan maju mundur c. pola lintasan head land
d. pola lintasan sirkuit dari pinggir ke tengah lapangan
e pola lintasan sirkuit dari tengah ke pinggir lapangan
a. Kapasitas lapangan teoritis (KLT) b. Kapasitas lapangan efektif (KLE) c. Efisiensi lapangan
18 Slip ring Bridge box Strain Amplifier Data recorder ADC Komputer Rumput sebelum dipangkas hr hs h Motor listrik Clamp meter Belt PLN Rumput setelah dipangkas v Mata pisau
Kualitas warna daun rumput setelah proses pemangkasan, diklasifikasikan dari warna kuning sampai hijau tua dapat dilihat seperti Tabel 4.
Tabel 4 Warna dan notasi rumput lapangan
Skor Warna Notasi
1 Kuning 7.5 Y L3
2 Hijau muda 7.5 GY DI.3
3 Hijau 7.5 GY DI.4
4 Hijau Tua 7.5 GY DI.2
Gambar skema pengujian yang dilakukan di lapangan rumput percobaan dengan menggunakan apparatus uji dapat terlihat seperti pada Gambar 5.
V = kecepatan maju pemangkasan hr = tinggi rumput sebelum dipangkas h = tinggi rumput hasil pengukuran hs = tinggi pemangkasan
Gambar 5 Skema pengujian
Pada pengujian di lapangan, operator yang mengoperasikan mesin pemangkas
rumput pada saat proses pemangkasan adalah sama. Tinggi pemangkasan (hs)
dilakukan dengan cara mengatur terlebih dahulu tinggi pisau apparatus uji pemangkas rumput pada bidang datar sebelum dilakukan proses pemangkasan. Tinggi rumput
hasil pengukuran (h) merupakan tinggi rumput yang diukur dari atas media tanam sampai ujung rumput yang sudah dipangkas.
Tahapan Penelitian
Penelitian yang dilakukan pada lapangan percobaan dapat dilihat seperti pada Gambar 6.
Gambar 6 Diagram alir tahapan penelitian
Mulai
Pembuatan lapangan percobaan dan perbaikan mesin Potrum SRT-03
Pengolahan data
Selesai
Pengukuran torsi di lapangan dengan apparatus uji pada ketinggian pangkas (2, 3,
dan 4 cm)
Pengukuran kinerja mesin Potrum SRT-03 dan mesin pabrikasi di lapangan rumput
percobaan pada berbagai pola lintasan pemangkasan
Pengukuran kualitas visual dan kualitas fungsional rumput percobaan pada ketinggian pangkas (2, 3, dan 4 cm)
Torsi, warna daun rumput, yield, densitas rumput, panjang akar dan efisiensi lapangan
Kalibrasi instrument uji (hubungan strain dengan tegangan, strain dengan torsi, dan torsi dengan tegangan), dan penyiapan apparatus uji
20
Pembuatan Lapangan Rumput Percobaan
Lapangan rumput percobaan yang dibuat menggunakan rumput Bermuda Tiff
Way 146 yang sesuai dengan standar internasional lapangan rumput sepak bola. Luas
lapangan rumput yang dibuat berukuran 16 m x 13 m.Lapangan rumput ini dibuat
sejak bulan Pebruari 2008 di Turfgrass Teaching Farm, Univ Farm IPB, unit Sindang Barang, Bogor. Denah lapangan rumput percobaan disajikan pada Lampiran 1.
Proses pembuatan lapangan rumput tersebut dimulai dari pengolahan tanah, pembuatan saluran drainase, penyiapan media tanam, penaburan stolon rumput, dan
top dressing. Hal ini disajikan pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Pemeliharaan rumput meliputi penyiraman, pemupukan, dan pemangkasan. Stolon rumput Bermuda
Tiff Way 146 ini didapatkan dari lapangan Highland Golf Sentul City. Penanaman rumput dilakukan cara penaburan stolon di atas media tanam yang kemudian dilakukan penaburan pasir di atasnya secara merata (top dressing).
Lapisan media lapangan percobaan dibuat sesuai dengan standar lapangan sepak bola yang terdiri dari tiga lapisan dari bawah ke atas yaitu ijuk, koral dan pasir beton dengan tebal tiap lapisan seperti Gambar 7. Pipa saluran drainase dilubangi dengan besar diameter lubang 1 cm. Jarak antar lubang adalah 10 cm. Pipa drainase dilubangi pada bagian atas dan samping. Pembuatan lubang pada pipa drainase menggunakan bor. Proses pembuatan lubang pada pipa drainase dapat dilihat seperti pada Lampiran 15. Pipa pada saluran drainase dilubangi dengan tujuan untuk penyerapan air. Gambar lapangan rumput percobaan dapat dilihat pada Gambar 7.
Pemeliharaan lapangan rumput percobaan dilakukan dengan penyiraman yang cukup, pemupukan, dan pemangkasan yang teratur. Pemupukan dilakukan dengan cara ditabur dan dilakukan secara teratur sekali dalam seminggu. Penyiraman dilakukan dua kali sehari pada waktu pagi dan sore. Pupuk yang digunakan adalah
pupuk NPK (15:15:15) dengan dosis 0,01 kg/m2. Pemakaian fungisida (Dithane
M-45) dengan bahan aktif mankozeb 80% dan insektisida (DursbanTM 200 EC) dengan bahan aktif klorpirifos 200 g/l, dilakukan apabila rumput terserang hama penyakit. Dosis yang diberikan adalah 1ml/lt air seminggu sekali.
Gambar 7 Desain lapangan (a) denah, (b) penampang vertikal, (c) lapisan drainase, (d) pipa saluran drainase
Kalibrasi Apparatus Uji
Kalibrasi apparatus uji yang dilakukan adalah kalibrasi sensor pada poros
pisau pemangkas yang menghubungkan antara strain ( ε) dengan torsi (Nm),
kalibrasi strain amplifier yang menghubungkan antara strain ( ε) dengan tegangan (volt). Dari kedua kalibrasi ini diperoleh hubungan antara torsi (Nm) dengan tegangan (volt). Hubungan antara torsi dengan tegangan yang diperoleh digunakan untuk menghitung kebutuhan torsi pemangkasan rumput pada ketinggian pangkas 2, 3, dan 4 cm. Metode kalibrasi sensor pada poros pisau yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat seperti Gambar 8.
Pengukuran Torsi Pemangkasan
Pengukuran torsi pemangkasan rumput di lapangan pada ketinggian pangkas, menggunakan apparatus uji pemangkas rumput yang sengaja didesain mewakili prinsip kerja mesin Potrum SRT-03 dengan daya 1 Hp dan kecepatan putar 2800 rpm. Tegangan dan kuat arus saat menjalankan keseluruhan mekanisme pada apparatus uji
(a)
(b)
Arah aliran air pada saluran
( c)
22
pemangkas rumput diukur dengan clamp meter. Metode pengukuran torsi
pemangkasan dengan apparatus uji pemangkas rumput dapat dilihat seperti Gambar 9.
Gambar 8 Contoh kalibrasi sensor pada poros pisau
Sebelum dilakukan pengukuran torsi pemangkasan di lapangan pada ketinggian pangkas, rumput lapangan percobaan dipangkas dengan mesin Potrum SRT-03 dengan tujuan mengkondisikan rumput lapangan agar memiliki ketinggian yang merata.
Gambar 9 Metode pengukuran torsi di lapangan percobaan
Slip ring Poros Strain gage Penjepit poros Lengan beban Poros Penjepit Beban Multimeter Strain
Amplifier Bridge box
Data recorder
Amplifier Apparatus uji
Ketinggian rumput ketika dilakukan pengujian adalah 5 cm. Hal ini sesuai dengan yang direkomendasi Puhalla (1988) bahwa itu merupakan tinggi maksimum rumput Bermuda ketika dipangkas. Pada pengujian di lapangan pengukuran kadar air basis basah (bb) rumput dilakukan dengan cara mengambil hasil pemangkasan rumput pada tiga titik yang berbeda. Berat sampel yang diambil 100 gram kemudian dikeringkan dengan oven untuk menentukan kadar air basis basah (bb) rumput.
Kualitas Pemangkasan
Kualitas rumput setelah pemangkasan yang diukur adalah warna, densitas,
yield, jumlah tunas rumput dan panjang akar. Setiap pengukuran dilakukan tiga kali ulangan. Pengukuran kualitas warna daun rumput setelah pemangkasan diukur
dengan cara mencocokkan warna daun rumput dengan Marketing and Merchandising
Color Pocket. Pengukuran densitas rumput pada ketinggian pangkas dilakukan dengan cara menghitung jumlah batang rumput sebelum dan 4 hari setelah dilakukan pemangkasan. Sampel pengukuran diambil pada petakan masing-masing dengan luas
10 cm x 10 cm. Pengukuran hasil pangkasan rumput (yield) diukur dengan cara
menimbang seluruh pangkasan rumput (berat basah) pada ketinggian pangkas. Panjang akar rumput setelah dipangkas diukur dengan penggaris. Sampel akar rumput diambil dengan hole cutter pada tiga lokasi di setiap ketinggian pangkas. Metode penentuan kualitas warna daun rumput seperti terlihat pada Gambar 10.
24
Kinerja Mesin Pemangkas Rumput
Uji kinerja pemangkasan rumput dilakukan pada mesin Potrum SRT-03 dan sebuah mesin pemangkas rumput pabrikasi. Kinerja kedua mesin yang diukur adalah lebar pemangkasan (l), kecepatan maju pemangkasan (v), luas areal yang dipangkas (L), dan waktu kerja pemangkasan (Wk). Setiap pola lintasan pemangkasan yang dilakukan pada pola yang sama sebanyak dua kali pemangkasan. Pola pemangkasan yang dilakukan seperti terlihat pada Gambar 11. Data ini digunakan untuk menghitung kapasitas lapangan teoritis (KLT), kapasitas lapangan efektif (KLE). Efisiensi lapangan dari kedua mesin dihitung sesuai dengan Persamaan 8. Perhitungan kapasitas lapangan teoritis, kapasitas lapangan efektif, dan efisiensi lapangan dapat dilihat pada Lampiran 15.
Gambar 11 Pola pemangkasan
Kecepatan maju operator (v) pada pengujian diasumsikan sama. Operator pada pengujian di lapangan, dalam pengoperasian mesin pemangkas rumput
13 m
16 m
(a)Kontinyu (b) Maju mundur
16 m 16 m 13 m 13 m (c) Head land 13 m 8 m
(e) Sirkuit dari tengah ke pinggir lapangan (d) Sirkuit dari pinggir
ke tengah lapangan
13 m
dilakukan sendiri tanpa bantuan orang lain. Pengujian dilakukan pada rumput lapangan percobaan dengan pola lintasan pemangkasan secara kontinyu, maju mundur, head land, sirkuit dari pinggir ke tengah lapangan dan sirkuit dari tengah ke pinggir lapangan. Pola pemangkasan ini dilakukan dengan tujuan menentukan pola pemangkasan yang sesuai dengan kondisi areal lapangan rumput yang akan dipangkas dan mengetahui efisiensi mesin pemangkas rumput pada berbagai pola pemangkasan.
Analisis Data Hasil Pengukuran Torsi di Lapangan
Data hasil pengukuran torsi di lapangan rumput percobaan adalah torsi pada saat mesin tidak memangkas dan tidak ada gesekan (tanpa beban), torsi pada saat memangkas rumput pada ketinggian pangkas, dan torsi pada saat gesekan (saat pisau melintasi areal rumput yang sudah dipangkas) pada ketinggian pangkas. Data hasil pengukuran torsi di lapangan rumput percobaan yang didapat, masih merupakan data tegangan yang direkam oleh data recorder. Data tegangan yang diperoleh dikonversi ke dalam torsi dengan persamaan torsi hasil kalibrasi seperti persamaan 8.
Tp = aV + b... (8)
Dimana Tp adalah Torsi pemangkasan (Nm), V adalah tegangan hasil pengukuran