DAFTAR GAMBAR
C. PERKEMBANGAN ALAT DAN MESIN PENANAM
Operasi penanaman menyangkut penempatan biji atau umbi di dalam tanah pada kedalaman tertentu, secara acak atau menyebarkan biji di permukaan tanah (broadcasting), atau menancapkan bibit tanaman kedalaman tanah. Mesin yang menempatkan biji di dalam tanah dan sekaligus menutupnya akan menghasilkan barisan tanaman. Jika jarak barisan cukup jauh, sehingga mesin- mesin dapat beroperasi di atas pertanaman, disebut row-crop planting. Jika jarak barisan terlalu rapat, sehingga mesin-mesin tidak dapat lagi beroperasi di atasnya, disebut solid planting.
Dengan menggunakan alat tanam yang tepat, biji-bijian dapat didistribusikan kedalam tanah dengan pola sebagai berikut yakni penghamburan secara bebas (broadcasting), penjatuhan benih secara bebas pada alur yang telah dibuat). (drill seeding), penempatan sebutir benih dalam barisan dengan jarak tanam tertentu (precission drilling), penempatan sekelompok benih dalam barisan dengan jarak tertentu (hill dropping), penempatan benih yang saling tegak lurus (check row planting).
Ada banyak faktor yang mempengaruhi kemampuan tanaman untuk tumbuh di lapangan seperti daya kecambah biji, kondisi fisik persemaian, kadar air tanah, kontak biji dengan tanah, kedalaman penanaman, unjuk kerja mesin tanam serta adanya hama dan penyakit. Untuk jagung misalnya daya tumbuh 89-90% adalah biasa, sedangkan untuk kapas berkisar 50-80%, tergantung berbagai faktor tersebu di atas
Macam-macam alat pengatur benih adalah plat tegak dan plat mendatar. Tipe plat mendatar digolongkan lagi berdasar letak benih dari satu sel yakni mendatar, tidak teratur, dan lebih dari satu butir (Bainer dan Smith 1960 dalam Bobsibyanto 2005).
Menurut Smith (1976) penanaman merupakan usaha penempatan biji atau benih di dalam tanah pada kedalaman tertentu atau menyebarkan biji diatas permukaan tanah atau menanamkan di dalam tanah. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan perkecambahan serta pertumbuhan biji yang baik. Perkecambahan dan pertumbuhan biji suatu tanaman dipengaruhi suatu faktor, yaitu :
Jumlah biji yang ditanam
Daya kecambah biji
Perlakuan terhadap biji
Keseragaman ukuran biji
Kedalaman penanaman
Jenis tanah
Kelembaban tanah
Mekanisme pengeluaran biji
Keseragaman penyebaran
Tipe pembuka dan penutup alur
Waktu penanaman
Tingkat pemadatan tanah sekitar biji
Drainase yang ada
Hama dan penyakit
Keterampilan operator
Penanaman dapat dilakukan dengan menggunakan tangan saja, dengan bantuan alat-alat sederhana ataupun dengan bantuan mesin-mesin penanam. Dalam perkembangan alat dan mesin penanam ini dikenal dari bentuk yang sederhana atau tradisional sampai dalam bentuk yang modern. Macam dan jenis alat/mesin penanam dapat digolongkan menjadi 3 golongan berdasarkan sumber tenaga atau tenaga penarik yang digunakan, yaitu:
9 1. Alat penanam dengan sumber tenaga manusia
Alat penanam dengan sumber tenaga manusia berupa peralatan tanam tradisional dan semi- mekanis. Penanaman jagung yang umumnya dilakukan petani adalah dengan tugal. Cara ini memerlukan banyak waktu, tenaga, dan melelahkan. Tugal merupakan alat yang paling sederhana yang dapat digerakkan dengan tangan dan cocok untuk menanam benih dengan jarak tanam lebar.
Tugal bentuknya bermacam-macam sesuai dengan modifikasi suatu daerah atau negara. Bentuk tugal di Indonesia merupakan bentuk tugal yang paling sederhana, karena pada tugal tersebut tidak terdapat mekanisme pengeluaran benih. Di sini benih dimasukkan ke dalam tanah secara terpisah, artinya memerlukan tenaga manusia lagi. Tidak demikian halnya dengan tugal yang telah dikembangkan di India dan di Inggris. Berat alat ini berkisar 0.2 sampai 2 kg.
Beberapa modifikasi telah dilakukan terhadap alat tanam tugal, diantaranya menghasilkan alat tanam modifikasi model V. Bagian-bagian utama dari tugal yang dimodifikasi adalah sebagai berikut:
Tangkai pegangan
Tempat atau kotak benih (hopper)
Saluran benih
Pengatur keluaran benih
Prinsp kerja tugal ini adalah jika ujung tugal ditancapkan atau dimasukkan ke dalam tanah, maka tekanan ini akan menyebabkan terbukanya mekanisme pengatur pengeluaran benih sehingga dengan sendirinya benih-benih akan jatuh ke dalam tanah.
Sebagai contoh tugal semi mekanis yang menggunakan pegas (Gambar 3), pada saat mata tugal masuk kedalam tanah, pengatur pengeluaran benih tertekan ke atas oleh permukaan tanah. Kemudian mendorong tangkai pegas, sehingga lubang benih terbuka dan benihpun terjatuh kebawah. Selanjutnya pada saat tugal diangkat dari permukaan tanah, kembali dalam posisi semula karena kerja dari pegas, dan gerakan ini menutup lubang jatuhnya benih. Cara penggunaan alat ini cukup sederhana, cukup dengan memegang tangkai kendali dan menugalkannya kedalam tanah, kemudian mendorong tangkai kendali kedepan secukupnya, lalu mengangkatnya kembali. Kapasitas penugalan adalah 60 jam/ha, lebih baik dari cara tradisional yang membutuhkan waktu 85 jam/ha (Hendriadi et al: 2010).
Gambar 4. Alat tanam tugal modifikasi model V (Subandi et. al 2002)
10
Selain alat tanam tugal modifikasi kini juga telah dikembangkan alat tanam semi-mekanis yang lebih kompleks dari tugal modifikasi yaitu alat tanam benih “CO Seeders”. Alat-alat penanam ini cocok digunakan, baik pada tanah-tanah ringan maupun berat serta cocok untuk benih-benih berukuran besar dan kecil. Dengan berat alat 20 sampai 26 kg. Bagian-bagian utama dari alat penanam tipe ini adalah:
Tangkai pendorong
Roda depan
Kotak benih
Pengaturan pengeluaran benih
Saluran benih
Pembuka alur
Penutup alur
Roda belakang
Mekanisme penjatuhan benih berlangsung dengan putaran roda yang terdapat sensor magnet pada tiap bagian mata tugal yang terhubung dengan rangkaian mikrokontroler yang akan mengatur katup antara pembuka/ penutup lubang jatuhnya benih (Monayo dkk 2010).
Bila seorang manusia melakukan suatu kerja maka akan mengubah energi makanan yang dicernanya menjadi kerja mekanis. Dalam hal ini manusia berfungsi sebagai motor dan hasil kerja mekanis ini dapat digunakan untuk banyak hal, antara lain: mengangkat, mendorong, menarik, memutar engkol, dan sebagainya (Daywin et al 1991)
Daya yang dipakai untuk memutar engkol tergantung dari susunan engkol tersebut, yang tertinggi ialah bila engkol terletak pada ketinggian sekitar 30 cm, dengan kecepatan berputar 20-50 kali/menit. Manusia yang normal mempunyai kemampuan untuk melakukan pekerjaan rata-rata 7-10 kg m/detik berubah-ubah dari 5 kg pada 1.1 m/detik dengan mesin sampai 64 kg pada 0.15 m/detik ketika melangkah dengan dibebani beratnya sendiri. Pada pekerjaan yang kontinyu, manusia dapat menghasilkan tenaga sekitar 8 kg m/detik atau 0.1 hp (Hopfen 1969).
Kerja manusia merupakan sebagian dari aktivitas dalam kehidupannya. Moens (1978) membagi kapasitas kerja manusia sebagai berikut :
1. Kapasitas perseptif, yaitu kemampuan manusia untuk mengumpulkan informasi.
2. Kapasitas mental, yaitu kemampuan manusia untuk mengolah informasi menjadi keputusan. 3. Kapasitas fisik, yaitu tenaga dan ketahanan fisik manusia dalam melakukan tugas-tugas fisik.
Dalam suatu kerja fisik, selain koordinasi yang baik dari organ-organ penting dalam tubuh, faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas kerja . Yang perlu diperhatikan dalam rangka mencpai kondisi yang optimal, dan efisiensi serta kesejahteraan yang tinggi dinyatakan sebagai norma-norma kerja (Raharjani, 1978), dimana beberapa diantaranya mencangkup :
1. Beban kerja fisik yang diperkenankan 2. Sikap tubuh dalam bekerja
3. Macam kegiatan fisik serta masalah umum lainnya.
Sedangkan menurut Suma’mur (1980), agar seorang tenaga kerja dalam keserasian sebaik- baiknya, yang berarti dapat terjamin keadaan kesehatan dan produktivitas kerja setinggi-tingginya, maka perlu ada keseimbangan yang menguntungkan dari beban kerja, beban tambahan akibat dari lingkungan kerja, dan kapasitas kerja.
Pengeluaran tenaga mekanis untuk jenis pekerjaan harian berkisar antara 70-150 watt (0.1 - 0.2 hp) tergantung dari kondisi iklim atau lingkungan tempat kerja dan kondisi tubuh seseorang. Berdasarkan suatu hasil penelitian, rata-rata pengeluaran tenaga bagi orang Indonesia dewasa sebesar
11
2200 kkal/8 jam (312 watt) telah tergolong berat. Dengan asumsi efisiensi tenaga mekanisnya 20%, berarti tenaga mekanis yang dapat dimanfaatkan hanya sebesar 64 watt (Wisnubrata 2003).
Dengan mengukur kadar udara pernafasan ditetapkan 60 – 90 watt sebagai beban sedang dan layak dikerjakan petani dengan masa kerja efektif enam jam sehari (Sigit 1989).
Interaksi antara manusia dengan alat atau mesin perlu diperhatikan dalam perancangan alat agar diperoleh suatu alat atau mesin yang nyaman untuk digunakan oleh penggunanya. Oleh karena itu, dimensi alat yang dirancang perlu disesuaikan dengan ukuran tubuh pengguna.Tabel acuan desain alat berdasarkan Ergonomika dapat dilihat pada lampiran.
2. Alat penanam dengan sumber tenaga hewan
Alat penanam dengan sumber tenaga hewan juga banyak sekali macamnya tergantung modifikasi suatu daerah serta jenis benih yang akan ditanam.
Alat penanam tipe ini yang paling sederhana adalah tipe yang hanya mempunyai satu atau dua buah jalur dengan pemasukan benih dilakukan secara terpisah, artinya benih dijatuhkan oleh operator melalui corong pemasukan terus melalui saluran benih yang kemudian sampai dan masuk kedalam tanah. Alat penanam dibuat dari logam kecuali corong pemasukan dan saluran benih. Kedalaman dan jarak dapat di atur sesuai dengan kebutuhan. Alat penanam yang dikombinasikan dengan alat pemupuk dengan tenaga penarik hewan.
Bagian-bagian alat penanam sederhana ini adalah:
Batang tarik
Batang pengendali
Pembuka alur
Corong benih
Saluran benih
3. Alat penanam dengan sumber tenaga traktor
Berdasarkan cara penanaman, maka alat penanaman dengan sumber tenaga dari traktor dapat digolongkan menjadi 3 golongan, yaitu:
a. Alat penanaman sistem baris lebar b. Alat penanaman sistem baris sempit c. Alat penanaman sistem sebar
Pada umumnya bahwa prinsip dasar kerja dari alat tanam adalah sama, baik jenis yang didorong/ditarik tenaga manusia, ditarik tenaga hewan atau traktor.
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut:
Pembukaan alur atau lubang (khusus tugal)
Mekanisme penjatahan benih
Penutupan alur atau lubang (khusus tugal)
Seiring dengan meningkatnya penggunaan mesin dalam kegiatan budidaya pertanian secara tidak langsung mendorong peningkatan penggunaan peralatan mekanis. Balai Penelitian Tanaman Serealia (Balitsereal) telah membuat alat tanam mekanis model ATB1-2R-Balitsereal untuk menanam jagung. Dalam pengoperasiannya, alat ini ditarik traktor tangan 8.5 HP dan dapat dioperasikan pada lahan kering dan lahan sawah tadah hujan. Kapasitas alat berkisar antara 8-10 jam/ha tergantung pada kondisi lahan dan keterampilan operator. Berikut gambar dari alat tanam mekanis model ATB1-2R Balitsereal.
12
Gambar 5. Alat tanam mekanis model ATB1-2R-Balitsereal
Mesin tanam jagung tipe empat alur juga telah dikembangkan oleh Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BB-Mektan). Dalam pengoperasiannya, alat ini digandeng dengan traktor tangan 10.5 HP. Kapasitas kerja alat adalah 3-4 jam/ha dengan jumlah 1-2 operator.
Gambar 6. Alat tanam mekanis dengan tenaga penggerak traktor tangan rekayasa BB Mektan
13