PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM
APLIKASI HERBISIDA
MENGGUNAKAN
SPRAYER HIBRID
VICKY SYAIFUL ULUM
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaturan Penyemprotan Optimum Aplikasi Herbisida Menggunakan Sprayer Hibrid adalah benar karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016
Vicky Syaiful Ulum
ABSTRAK
VICKY SYAIFUL ULUM. Pengaturan Penyemprotan Optimum Aplikasi Herbisida Menggunakan Sprayer Hibrid. Dibimbing oleh GATOT PRAMUHADI. Sprayer gendong semi-otomatis yang umum digunakan oleh petani adalah tipe manual. Seiring perkembangan teknologi, banyak petani beralih menggunakan sprayer gendong semi-otomatis tipe elektrik (sprayer elektrik). Sprayer gendong semi-otomatis dan sprayer elektrik memiliki kelemahan masing-masing, tetapi sekarang kelemahan tersebut dapat diatasi menggunakan sprayer hibrid. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida menggunakan sprayer hibrid (gabungan sprayer elektrik dan sprayer gendong semi-otomatis) pada berbagai dosis dan konsentrasi herbisida di lapangan. Optimasi penyemprotan dilakukan untuk menentukan pengaturan penyemprotan yang optimum. Pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida berdasarkan hasil optimasi penyemprotan adalah ketika dioperasikan dengan sprayer elektrik menggunakan dosis herbisida 10 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 59.18 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.561 ha/jam, dan biaya operasional sebesar Rp224 339.08/jam dan ketika dioperasikan dengan sprayer gendong semi-otomatis menggunakan dosis herbisida 12 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 37.24 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.426 ha/jam, dan biaya operasional sebesar Rp183 270.87/jam. Kata kunci: aplikasi herbisida, sprayer elektrik, sprayer gendong semi-otomatis,
sprayer hibrid
ABSTRACT
VICKY SYAIFUL ULUM. Optimum Spraying Configuration of Herbiciding Utilized Hybrid Sprayer. Supervised by GATOT PRAMUHADI.
Knapsack sprayer which is commonly used by farmers is manual type. Along with the development of technology, many farmers switched utilizing electric-type of knapsack sprayer (electric sprayer). Knapsack sprayer and electric sprayer has the weaknesses of each, but now these weaknesses can be solved by utilizing hybrid sprayer. The objectives of this study is to determine the optimum spraying configuration of herbiciding utilized hybrid sprayer (the combination of electric sprayer and knapsack sprayer) at various doses and concentrations of herbicide in the field. Spraying optimization is done to determine the optimum spraying configuration. Optimum spraying configuration of herbiciding based on the result of the spraying optimization is when utilized by electric sprayer with herbicide dose of 10 liters/hectare that generating effectiveness spraying score of 59.18 %, effective field capacity of 0.561 hectare/hour, and operational costs of Rp224 339.08/hour and when utilized by knapsack sprayer with herbicide dose of 12 liters/hectare that generating efffectiveness spraying score of 37.24 %, effective field capacity of 0.426 hectare/hour, and operational costs of Rp183 270.87/hour.
PENGATURAN PENYEMPROTAN OPTIMUM
APLIKASI HERBISIDA
MENGGUNAKAN
SPRAYER HIBRID
VICKY SYAIFUL ULUM
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2016 ini ialah unjuk kerja sprayer, dengan judul Pengaturan Penyemprotan Optimum Aplikasi Herbisida Menggunakan Sprayer Hibrid.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Gatot Pramuhadi, MSi selaku dosen pembimbing skripsi atas bimbingan dan arahan yang telah diberikan kepada penulis hingga karya ilmiah ini selesai serta Bapak Dr Ir M Faiz Syuaib, MAgr dan Bapak Dr Ir Desrial, MEng selaku dosen penguji yang turut memberikan kritik dan saran serta pengarahan untuk tugas akhir ini. Di samping itu terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pak Udin, Pak Wana, dan Mas Firman selaku teknisi dan Teguh serta Richy selaku teman sebimbingan yang membantu dalam penelitian ini, teman-teman Kamajaya 49, teman-teman Sebrank (Ana, Andra, Angga, Alfiyan, Awang, Elvin, Iqbal S, Iqbal Z, Sahebat, dan Zenith), dan seluruh teman-teman Teknik Mesin dan Biosistem angkatan 49 atas dukungan dan bantuannya hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, serta semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, dan keluarga yang telah memberikan nasihat, dorongan moril serta materil untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2016
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR LAMPIRAN xiv
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Alat dan Mesin Penyemprot Herbisida 2
Kapasitas Keluaran 3
Pengendalian Gulma 4
METODOLOGI 5
Waktu dan Tempat 5
Alat dan Bahan 5
Metode Pengukuran dan Pengujian 6
Prosedur Penelitian 6
Analisis Data Hasil Penelitian 10
HASIL DAN PEMBAHASAN 15
Kecepatan Angin Lingkungan 15
Aplikasi Herbisida 16
Optimasi Penyemprotan Sprayer Hibrid 21
SIMPULAN DAN SARAN 22
Simpulan 22
Saran 23
DAFTAR PUSTAKA 23
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Spesifikasi sprayer yang digunakan dalam penelitian 6 2 Hasil pengamatan penutupan gulma di lahan aplikasi herbisida
menggunakan sprayer gendong semi-otomatis 16
3 Hasil pengamatan penutupan gulma di lahan aplikasi herbisida
menggunakan sprayer elektrik 17
4 Hasil perhitungan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer
gendong semi-otomatis 18
5 Hasil perhitungan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer
elektrik 19
6 Rekapitulasi hasil aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong
semi-otomatis 21
7 Rekapitulasi hasil aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik 21
8 Nilai optimasi penyemprotan 22
DAFTAR GAMBAR
1 Sprayer hibrid yang digunakan dalam penelitian 5 2 Ilustrasi pengukuran dalam kuadran sampel (Aspar 2012) 8
3 Tata letak petak lahan aplikasi herbisida 8
4 Diagram skematik penentuan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi
herbisida menggunakan sprayer hibrid 9
5 Diagram skematik analisis data hasil penelitian 14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Peta lokasi pelaksanaan penelitian 24
2 Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan 25
3 Keterangan simbol pada Tabel 2 dan Tabel 3 27
4 Contoh diagram skematik analisis data aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dengan dosis herbisida 4 liter/ha 29 5 Contoh diagram skematik analisis data aplikasi herbisida menggunakan
sprayer elektrik dengan dosis herbisida 4 liter/ha 30 6 Perhitungan campuran herbisida dan air pada sprayer gendong
semi-otomatis 31
7 Perhitungan campuran herbisida dan air pada sprayer elektrik 32 8 Contoh perhitungan biaya aplikasi herbisida menggunakan sprayer
gendong semi-otomatis dengan dosis herbisida 4 liter/ha 33 9 Contoh perhitungan biaya aplikasi herbisida menggunakan sprayer
elektrik dengan dosis herbisida 4 liter/ha 35
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kegiatan pemeliharaan tanaman seperti pemupukan, penyiangan gulma, pengairan, pemberantasan hama dan penyakit tanaman, serta pemberian hormon tertentu merupakan tahap penting dalam usaha produksi pertanian. Salah satu kegiatan yang membutuhkan penanganan khusus yakni aplikasi pupuk cair dan pestisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis. Cara ini lebih populer karena relatif mudah. Cairan atau larutan yang akan diaplikasikan dipecah menjadi butiran-butiran halus sehingga dapat disebarkan secara merata pada permukaan atau ruang yang dilindungi (Harefa 1997).
Butiran semprot sangat penting untuk menentukan potensi pelayangan butiran dan jumlah bahan semprot yang mencapai sasaran. Besar kecilnya ukuran butiran semprot (droplet) dapat dijadikan sebagai acuan untuk menghasilkan penyemprotan yang diinginkan. Droplet berukuran besar mempunyai penetrasi yang lebih baik dan tidak mudah terbawa angin dan lebih banyak tertangkap oleh batang dan daun. Butiran berukuran kecil atau halus penyerapannya ke dalam jaringan tanaman lebih baik (Kurniawan 2014). Lebar penyemprotan efektif (LPE) akan memengaruhi efisiensi penyemprotan, yakni LPE yang lebar akan mempercepat kerja penyemprotan. Pengoptimuman LPE dan droplet serta menyeragamkan butiran droplet dapat dilakukan penambahan fan dan corong pengarah (Naibaho 2016).
Jenis sprayer gendong semi-otomatisyang ada di Indonesia umumnya berupa tipe manual. Namun seiring dengan perkembangan teknologi banyak petani yang menggunakan sprayer gendong semi-otomatis tipe elektrik (sprayer elektrik). Keunggulan sprayer elektrik antara lain operasinya lebih mudah dan semprotan yang dihasilkan tekanannya lebih konsisten dari awal hingga akhir penyemprotan. Namun karena kapasitas baterai yang terbatas, waktu kerja akan terbuang untuk melakukan pengecasan ketika daya pada baterai sudah habis. Kelemahan tersebut diatasi menggunakan sprayer hibrid yang dapat dioperasikan secara elektrik maupun manual. Kemampuan dua cara pengoperasian ini akan memudahkan operator jika baterai habis atau lupa mengisi ulang baterai, maka penyemprotan bisa dilanjutkan dengan penggerak manual.
Penggunaan alat dan mesin pertanian baru seperti sprayer hibrid ini belum teruji secara agroteknis. Syarat agroteknis untuk peralatan pengendalian hama dan penyakit antara lain: pemberian bahan kimia dapat teratur dan seragam baik secara volume maupun konsep, penyebaran seragam untuk tiap satuan luas, penetrasi bahan kimia yang dapat menyebar ke seluruh bagian yang dituju, dan bahan kimia dapat melekat pada tanaman. Maka dari itu perlu dilakukan penelitian untuk menentukan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi bahan kimia (herbisida) menggunakan sprayer hibrid. Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi kepada petani tentang pengaturan konsentrasi herbisida yang optimum karena ketika konsentrasi herbisida pekat kinerja sprayer tidak akan optimum, namun sebaliknya ketika konsentrasi herbisida rendah hasil tidak akan efektif dilihat dari pengaruhnya terhadap gulma di lahan yang teraplikasi herbisida.
2
Perumusan Masalah
Sprayer hibrid adalah gabungan sprayer eletrik dan sprayer gendong semi-otomatis. Kapasitas baterai yang terbatas pada sprayer elektrik akan menghambat kerja aplikasi herbisida ketika baterai habis, dengan adanya sprayer gendong semi-otomatis maka aplikasi herbisida tetap dapat dilakukan. Perbedaan cara pengoperasian ini akan memengaruhi lebar penyemprotan efektif (LPE)dan droplet yang dihasilkan akan berbeda-beda. Penelitian terhadap pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida menggunakan sprayer hibrid di lapangan perlu dilakukan ketika dioperasikan secara manual maupun elektrik.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida menggunakan sprayer hibrid (gabungan sprayer elektrik dan sprayer gendong semi-otomatis) pada berbagai dosis dan konsentrasi herbisida di lapangan.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian ini adalah melakukan analisis parameter aplikasi herbisida di lapangan menggunakan sprayer hibrid, antara lain: kapasitas keluaran, pengamatan penutupan gulmasebelum aplikasi dan setelah aplikasi mulai 1 sampai 7 hari setelah aplikasi herbisida, kapasitas lapang efektif aplikasi herbisida, debit aplikasi larutan herbisida, konsumsi tenaga listrik, biaya tetap, biaya tidak tetap, dan biaya aplikasi herbisida.
TINJAUAN PUSTAKA
Alat dan Mesin Penyemprot Herbisida
Sprayer adalah alat yang digunakan untuk memecah cairan menjadi tetes-tetes dengan ukuran yang efektif untuk didistribusikan secara merata di atas permukaan atau ruang yang harus dilindungi. Beberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan sprayer yaitu penyebaran pada tanaman lebih baik, penempelan pada tanaman lebih baik, dan ukuran butiran yang dihasilkan dapat diubah menurut kebutuhan (Daywin et al. 1992). Berikut adalah beberapa contoh jenis sprayer yang digunakan untuk aplikasi herbisida:
1. SprayerTangan (Hand Sprayer atau Atomizer)
Sprayer tangan untuk rumah tangga ini dapat digunakan untuk penyemprotan berbagai macam larutan di sekitar rumah, taman, dan kandang. Terdapat dua tipe yaitu single action dan continous-action atomizer. Tipe single action hanya bekerja pada langkah kerja pompa, tetapi contious-action atomizer dirancang untuk mendapatkan cukup tekanan setelah dua atau tiga kali langkah
3
kerja pompa untuk memaksa keluar cairan secara kontinu. Penampung cairan dibuat dari kaca, kuningan, atau lembaran baja.
2. SprayerUdara Bertekanan (Compressed-Air Sprayer)
Tipe sprayer ini menggunakan tangki berbentuk silinder menggunakan pompa udara. Rentang kapasitas tangki mulai dari 2.5 hingga 4 gallons (9.4 hingga 15.1 liter). Tangki cairan harus cukup kuat untuk menahan tekanan sampai 10-15 kg/cm2 atau 140-200 psi. Volume tangki tidak boleh diisi hingga penuh agar tangki memiliki cukup tempat pembuangan sehingga volume udara dapat ditekan ke atas cairan dan secara tidak langsung memaksa untuk menyemprot keluar. Pegangan pompa mengunci ke bawah dan seperti kunci inggris untuk mengencangkan dan tidak mengulir pompa serta untuk membawa tangki. Tekanan penyemprotan yang baik adalah sekitar 50 sampai 80 kali pompa.
3. Sprayer Gendong (Knapsack Sprayer)
Sprayer berkapasitas empat gallons (15.1 liter) dengan bentuk tangki seperti ginjal dan terbuat dari baja galvanis atau lembaran kuningan yang dapat dibawa dengan cara digendong pada pundak dan bahu operator. Leher gagang terdapat di bagian bawah tangki yang membuat operator mudah untuk memompa. Sedikit pemompaan memberikan tekanan dalam kamar udara sehingga ketika nosel terbuka maka aliran cairan yang kuat dapat berhembus.
Jenis-jenis lainnya yaitu bruket sprayer, barel sprayer, wheel barrow sprayer dan slide sprayer jenis pompanya sama dengan knapsack sprayer hanya tangki obat terpisah dari pompa. Ada dalam bentuk bundar dan lain-lain.
Kapasitas Keluaran
Menurut Field dan Solie (2007), kapasitas keluaran adalah fungsi dari debit aliran pada nosel dan kecepatan sprayer. Laju aliran dari nosel tidak berubah seperti perubahan kecepatan sprayer. Pengecualian untuk pernyataan ini terjadi ketika adanya penambahan aplikasi pengontrol kapasitas keluaran ditambahkan ke sprayer. Ketika pengontrol tidak digunakan, kecepatan sprayer harus dipertimbangkan dalam menghitung kapasitas keluaran. Ketika sprayer dioperasikan secara lambat di lahan, maka kapasitas keluaran akan meningkat karena laju aliran pada nosel konstan. Ketika kecepatan maju diperkecil maka luas lahan teraplikasi menjadi kecil. Besarnya kapasitas keluaran pada sprayer dipegaruhi oleh 3 faktor, yakni kecepatan sprayer, debit aliran pada nosel, dan lebar penyemprotan efektif nosel sehingga diperoleh persamaan standar sprayer seperti persamaan 1.
𝑅 = 5940 𝑥 𝑄
𝑉 𝑥 𝑤 (1)
Keterangan:
R : kapasitas keluaran, gal/ac 5940 : konstanta konversi satuan Q : debit aliran nosel, gal/menit V : kecepatan maju, mil/jam w : jarak nosel, in
4
Pengendalian Gulma
Pengendalian gulma (weed control) didefinisikan sebagai proses membatasi jumlah gulma sehingga tanaman yang dibudidayakan dapat produktif dan efisien. Pengendalian gulma tidak harus membunuh seluruh gulma, namun hanya cukup mengontrol pertumbuhan atau mengurangi populasinya sampai pada tingkat dimana penurunanan produksi tidak berarti atau keuntungan yang diperoleh dari penekanan gulma seimbang dengan usaha yang dikeluarkan. Pengendalian bertujuan menekan populasi gulma sampai tingkat populasi yang tidak merugikan secara ekonomis, sehingga tidak menekan populasi gulma sampai nol. Pemberantasan merupakan usaha mematikan seluruh gulma yang ada, baik sedang tumbuh maupun bereproduksi, sehingga populasi gulma sedapat mungkin ditekan sampai nol (Sukman dan Yakup 2002).
Pengendalian gulma dapat dilakukan dengan cara manual maupun kimiawi. Pengendalian gulma secara manual dilakukan dengan mencabut gulma secara langsung menggunakan tangan atau alat lainnya. Pengendalian secara manual saat ini kurang dikehendaki karena biaya tenaga kerja yang mahal (Guntoro et al. 2013). Alternatif pengendalian gulma yang lebih disarankan adalah secara kimiawi menggunakan herbisida. Pengendalian dengan herbisida hendaknya menggunakan senyawa kimia yang selektif untuk menghambat dan mematikan pertumbuhan gulma (Kadir 2007).
Menurut Sukman dan Yakup (2002), secara umum klasifikasi herbisida ada empat, yaitu:
a. Berdasarkan Waktu Aplikasi
Waktu aplikasi herbisida biasanya ditentukan oleh stadia pertumbuhan dari tanaman maupun gulma. Berdasarkan hal tersebut, maka waktu aplikasi herbisida terdiri dari:
1. Pre plant, yakni herbisida diaplikasikan pada saat tanaman belum ditanam, tetapi tanah sudah diolah.
2. Pre emergence, yakni herbisida diaplikasikan sebelum benih/bibit tanaman atau biji gulma berkecambah. Pada perlakuan ini benih/bibit dari tanaman sudah ditanam, sedangkan gulma belum tumbuh.
3. Post emergence, yakni hebisida diaplikasikan pada saat gulma dan tanaman sudah lewat stadia perkecambahan. Aplikasi herbisida bisa dilakukan pada waktu tanaman masih muda maupun tanaman sudah tua.
b. Cara Aplikasi
1. Aplikasi melalui daun
Herbisida yang dipalikasikan melalui daun ada 2 jenis, yakni bersifat kontak dan bersifat sistemik. Pestisida bersifat kontak berarti herbisida ini hanya mematikan bagian hijau tumbuhan yang terkena semprotan. Herbisida ini cocok untuk mengendalikan gulma setahun, karena bila terkena gulma akan menyebabkan mati keseluruhan. Contohnya adalah herbisida Paraquat. Pestisida bersifat sistemik berarti herbisida yang diberikan pada tumbuhan (gulma) setelah diserap oleh jaringan daun kemudian diedarkan ke seluruh bagian tumbuhan, misalnya: titik tumbuh, akar, rimpang, dan lain-lain sehingga gulma akan mengalami kematian total. Contohnya adalah herbisida Glyphosate.
5
2. Aplikasi melalui tanah
Umumnya herbisida yang diberikan melaui tanah adalah herbisida yang bersifat sistemik. Contohnya adalah herbisida Diuron, golongan Triazine, Uracil, Urea, dan Ioxynil.
c. Bentuk Molekul Berdasarkan Cara Kerja
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Februari 2016 sampai dengan Mei 2016. Pengukuran dan pengujian aplikasi herbisida dilakukan di lahan percobaan Laboratorium Lapangan Siswadi Soepardjo, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, IPB.
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas sprayer Robot RB-16E SpraySmart (sprayer hibrid) (Gambar 1), peralatan pengukuran debit penyemprotan (gelas ukur dan stopwatch), peralatan pengamatan aplikasi (bingkai pengamatan berukuran 50 cm x 50 cm dengan jumlah 100 kotak pengamatan), dan peralatan pengukur jarak (jangka sorong dan pita ukur/meteran). Spesifikasi sprayer yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 1 Sprayer hibrid yang digunakan dalam penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri atas bahan aktif herbisida, air sebagai bahan pelarut, dan listrik sebagai sumber tenaga pada baterai sprayer.
6
Tabel 1 Spesifikasi sprayer yang digunakan dalam penelitian
No. Spesifikasi Satuan Keterangan
1 Merk Robot
2 Tipe RB-16E SpraySmart
3 Cara pengoperasian Manual/elektrik
4 Panjang mm 198
5 Lebar mm 432
6 Tinggi mm 594
7 Panjang selang (hose) mm 1328
8 Diameter selang mm 12.1
9 Panjang pipa (lance) mm 616
10 Diameter pipa mm 9.6
11 Tipe pompa Diafragma 12 V
12 Bobot kosong kg 10
13 Kapasitas tangki liter 16
14 Debit* liter/menit Manual 0.67; elektrik 0.82
15 Tekanan kerja bar 2.5-4
16 Tipe nosel Hollow cone
17 Lebar kerja efektif* m Manual 0.72; elektrik 0.72
18 Kekuatan listrik Ampere 1.8-2.2
19 Input Volt, Hertz AC 100-240, 50-60
20 Output Volt, Ampere DC 12, 1.0
21 Harga Rp/unit 650 000
*Diperoleh dari data hasil penelitian Sinaga (2016)
Metode Pengukuran dan Pengujian
Kegiatan pengukuran dan pengujian aplikasi herbisida dilakukan di lahan percobaan Laboratorium Lapangan Siswadi Soepardjo, IPB. Prosedur dan analisis data hasil penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian aplikasi herbisida pada lahan percobaan adalah sebagai berikut:
1. Pengukuran Kecepatan Angin di Lahan Sebelum Aplikasi Herbisida
Pengukuran kecepatan angin di lahan sebelum aplikasi herbisida dilakukan untuk mengetahui variasi kecepatan angin yang menjadi acuan untuk menentukan waktu optimum untuk melakukan aplikasi herbisida. Waktu optimum untuk melakukan aplikasi herbisida yakni ketika kecepatan angin minimum agar tidak memengaruhi lebar penyemprotan efektif sprayer. Pengukuran kecepatan angin di lahan aplikasi herbisida dilakukan menggunakan anemometer pada pagi (pukul 06.00-08.00), siang (pukul 11.00-13.00), dan sore (16.00-18.00) selama 7 hari. Hasil pengukuran kecepatan angin dicatat setiap 10 menit sekali. Pengukuran kecepatan angin dihentikan ketika hujan dan dicatat sebagai kondisi hujan.
7
2. Kaliberasi Debit Bahan Kimia yang Diperlukan
Kaliberasi atau perhitungan untuk menentukan jumlah cairan bahan kimia yang diperlukan dilakukan dengan persamaan 2 (Pramuhadi 2012).
𝑞 = 𝑉 . 𝐵 . 𝑁
10 𝑥 60 (2)
Keterangan:
q = bahan kimia yang diperlukan, liter/menit V = kecepatan kerja, km/jam
B = lebar kerja penyemprotan, m
N = dosis penggunaan bahan kimia, liter/ha 3. Perlakuan pada Sampel
Perlakuan yang diberikan adalah sprayer hibrid dioperasikan secara manual dengan frekuensi pemompaan 1 ayunan/10 detik di petak lahan B, C, D, E, dan F serta dioperasikan secara elektrik di petak lahan G, H, I, J, dan L. Petak lahan A dan K digunakan sebagai lahan kontrol dan tidak diberikan perlakuan apapun. Dosis herbisida yang digunakan terdiri dari 5 perlakuan pada masing-masing cara operasi sprayer, yakni 4, 6, 8, 10, dan 12 liter/ha, sehingga untuk 1 lahan mendapatkan 1 perlakuan dosis herbisida.
4. Pelarutan Bahan Aktif herbisida dengan air
Bahan aktif herbisida (Round Up) dilarutkan menggunakan air bersih sesuai dengan dosis penyemprotan yang diinginkan.
5. Pengukuran Penutupan gulma
Pengukuran penutupan gulma dilakukan dengan cara mengambil sampel secara acak menggunakan bingkai pengamatan (kuadran sampel) dengan ukuran 50 cm x 50 cm, dalam kuadran sampel tersebut terdapat petakan berukuran 5 cm x 5 cm dengan jumlah petakan sebanyak 100 petak. Petak yang terisi gulma lebih dari separuh kotak dihitung sebagai petak terisi, seperti ilustrasi pada Gambar 2. Tata letak petak lahan aplikasi herbisida dapat dilihat pada Gambar 3. Prosedur pengukuran penutupan gulma adalah sebagai berikut:
a. Kuadran sampel sebanyak 3 buah ditempatkan pada titik-titik sampel di lahan percobaan secara acak.
b. Mengamati dan menghitung jumlah lubang jaring yang ditutupi oleh gulma di setiap lahan percobaan.
c. Mencatat data penutupan gulma sebelum aplikasi herbisida di setiap lahan percobaan.
d. Mengamati kondisi gulma yang teraplikasi pada 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7 HSA. e. Mengevaluasi pengendalian gulma dengan cara menghitung jumlah gulma
8
Gambar 2 Ilustrasi pengukuran dalam kuadran sampel (Aspar 2012)
Petak L Petak K Petak J Petak I Petak H Petak G Petak F Petak E Petak D Petak C Petak B Petak A
Gambar 3 Tata letak petak lahan aplikasi herbisida 6. Pengukuran Parameter Ketika Aplikasi Herbisida
Ketika aplikasi herbisida dilakukan pengukuran penutupan gulma, luas lahan teraplikasi herbisida, volume larutan herbisida teraplikasi, lama waktu aplikasi herbisida, dan kecepatan angin aktual di lahan.
Prosedur penelitian secara rinci dapat dilihat pada diagram alir rancangan penelitian yang ditunjukkan dalam Gambar 4.
20 m 1 m 0,4 m 3 m 41 m
9
Gambar 4 Diagram skematik penentuan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida menggunakan sprayer hibrid
Penyemprotan dengan sprayer manual Penyemprotan dengan sprayer elektrik
Kapasitas keluaran, efektivitas penyemprotan, KLE, dan biaya operasional
Selesai Aplikasi herbisida Harga listrik, harga herbisida, upah operator, biaya penyusutan
Luas lahan teraplikasi, volume larutan terplikasi, waktu aplikasi, konsumsi listrik, dan kecepatan angin aktual
Pengolahan data Mulai
Pengukuran penutupan gulmasetelah aplikasi Larutan herbisida
dan air (5 dosis berbeda)
Pengukuran penutupan gulmadan kecepatan angin di lahan sebelum aplikasi
Optimasi penyemprotan Identifikasi permasalahan
Identifikasi sprayer dan penelitian pendahuluan di laboratorium
10
Analisis Data Hasil Penelitian
Melalui uji performansi sprayer hibrid di lapangan dapat dilakukan analisis untuk menentukan pengaturan aplikasi herbisida yang optimum. Analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Analisis Penutupan Gulma di Lahan
Analisis penutupan gulma dilakukan dengan cara membandingkan persentase penutupan gulma di lahan sebelum dan sesudah aplikasi untuk menentukan efektivitas penyemprotan herbisida yang dilakukan. Efektivitas penyemprotan herbisida dapat pula dinyatakan sebagai perbandingan jumlah gulma yang mati setelah aplikasi herbisida dengan penutupan gulma sebelum aplikasi herbisida. Menurut Aspar (2012) efektivitas penyemprotan dapat dihitung menggunakan persamaan 3.
𝐸𝑃 = 𝐺𝑚𝑎𝑡𝑖
𝑊𝑎𝑤𝑎𝑙 x 100 %
(3) Keterangan:
Ep = efektivitas penyemprotan, % Wawal = penutupan gulmaawal, %
Gmati = gulma mati, %
b. Pengukuran Kapasitas Lapang Efektif
1. Menentukan luas lahan yang disemprot masing-masing sprayer, ha. 2. Mengukur waktu penyemprotan, jam.
3. Mengukur kecepatan maju penyemprotan menggunakan persamaan 4 (Aspar 2012).
𝐾𝑀 = 𝑃𝐿
𝑇𝐻 (4)
Keterangan:
KM = kecepatan maju aktual, m/s
PL = panjang lahan aplikasi, m
TH = lama waktu aplikasi, jam
4. Menghitung kapasitas lapang efektif sprayer menggunakan persamaan 5 (Pramuhadi 2012).
𝐾𝐿𝐸𝐻 = 𝐴𝐻
𝑇𝐻
(5)
Keterangan:
KLEH = kapasitas lapang efektif aplikasi herbisida, ha/jam
AH = luas areal lahan teraplikasi herbisida, ha
TH = lama waktu aplikasi, jam
c. Perhitungan Kapasitas Keluaran
1. Mengukur volume larutan teraplikasi, liter. 2. Mengukur lama waktu aplikasi, jam.
3. Menghitung debit aplikasi herbisida menggunakan persamaan 6 (Pramuhadi 2012).
𝑄𝐻 = 𝑉𝐻
𝑇𝐻 (6)
Keterangan:
QH = debit aplikasi herbisida, liter/jam
11
TH = lama waktu aplikasi, jam
4. Menghitung kapasitas keluaran berdasarkan kapasitas lapang efektif dan debit aplikasi herbisida menggunakan persamaan 7 (Pramuhadi 2012).
𝑇𝐶 = 𝑄𝐻
𝐾𝐿𝐸𝐻 (7)
Keterangan:
TC = kapasitas keluaran, liter/ha
QH = debit aplikasi herbisida, liter/jam
KLEH = kapasitas lapang efektif aplikasi herbisida, ha/jam
d. Perhitungan Biaya Konsumsi Listrik 1. Mengukur waktu penyemprotan, jam.
2. Menghitung tenaga listrik terpakai secara teoritis menggunakan persamaan 8 sampai 11 (Aspar 2012). 𝐾𝐵 = 𝑉 𝑥 𝐴 𝑥 𝑇 (8) 𝐷𝑇 = 𝐾𝐵− (20 % 𝑥 𝐾𝐵)
(9)
𝐷𝑆 = 𝐷𝑇 11 (10) 𝐿𝐸 = 𝑉𝐻 16 𝑥 𝐷𝑆 (11) Keterangan: KB = kapasitas baterai, kWhV = tegangan listrik, Volt
A = kuat arus listrik input, Ampere T = waktu pengisian daya, jam DT = daya termanfaatkan, kWh
DS = kebutuhan daya sekali (1 tangki) penyemprotan, kWh
VH = volume larutan teraplikasi, liter
LE = tenaga listrik terpakai, kWh
3. Menghitung konsumsi listrik menggunakan persamaan 12 (Aspar 2012).
𝐸𝐶 = 𝐿𝐸
𝑇𝐻 (12)
Keterangan:
EC = konsumsi listrik, kWh/jam
LE = tenaga listrik terpakai, kWh
TH = lama waktu aplikasi, jam
4. Menghitung biaya konsumsi listrik menggunakan persamaan 13 (Pramuhadi 2012).
𝐸𝐶𝐶 = 𝐸𝐶𝐻𝐿
(13)
Keterangan:
ECC = biaya konsumsi tenaga listrik, Rp/jam
EC = konsumsi listrik, kWh/jam
HL = harga tenaga listrik, Rp/kWh
e. Perhitungan Biaya Tetap
12
3. Menentukan umur ekonomis sprayer, tahun.
4. Menghitung bunga modal menggunakan persamaan 14 (Pramudya 2014).
𝐼 = 𝑖𝑃 (𝑁+1)
2𝑁 (14)
Keterangan:
I = bunga modal, Rp/tahun
i = tingkat bunga modal, % per tahun P = harga awal sprayer, Rp
N = perkiraan umur ekonomis, tahun
5. Menentukan harga akhir sprayer, yakni sebesar 10 % dari harga awal.
6. Menentukan biaya penyusutan menggunakan persamaan 15 (Pramudya 2014).
𝐷 = 𝑃−𝑆
𝑁 (15)
Keterangan :
D = biaya penyusutan pertahun, Rp/tahun P = harga awal alat atau mesin, Rp S = harga akhir alat atau mesin, Rp N = perkiraan umur ekonomis, tahun
7. Menghitung biaya tetap menggunakan persamaan 16 (Pramuhadi 2012).
𝐵𝑇 = 𝐷 + 𝐼
𝑊𝑂
(16)
Keterangan:
BT = biaya tetap, Rp/jam
D = biaya penyusutan, Rp/tahun I = bunga modal, Rp/tahun
WO = waktu operasional sprayer, jam/tahun
f. Perhitungan Biaya Operasional
1. Mengetahui upah operator, Rp/jam.
2. Menghitung biaya konsumsi listrik, Rp/jam.
3. Menghitung biaya larutan herbisida menggunakan persamaan 17 (Pramuhadi 2012).
𝐵𝐴𝐻 = 𝐻𝐴
𝐾𝑇 𝑥 𝑄𝐻 𝑥 𝐻𝐻 (17) Keterangan:
BAH = biaya larutan herbisida, Rp/jam
HA = herbisida teraplikasi per tangki, liter
KT = kapasitas tangki, liter
QH = debit aplikasi herbisida, liter/jam
HH = harga herbisida, Rp/liter
4. Menghitung biaya operasional menggunakan persamaan 18 (Pramuhadi 2012).
𝐵𝑂 = 𝐵𝐴𝐻 + 𝐸𝐶𝐶 + 𝑈𝑂
(18) Keterangan:
BO = biaya operasional, Rp/jam
13
ECC = biaya konsumsi tenaga listrik, Rp/jam
UO = upah operator, Rp/jam
g. Perhitungan Biaya Total
1. Menghitung biaya tetap, Rp/jam.
2. Menghitung biaya operasional, Rp/jam.
3. Menghitung biaya total menggunakan persamaan 19 (Pramuhadi 2012).
𝐵𝑇𝑂𝑇 = 𝐵𝑂 + 𝐵𝑇 (19)
Keterangan:
BTOT = biaya total, Rp/jam
BO = biaya operasional, Rp/jam
BT = biaya tetap, Rp/jam
h. Perhitungan Biaya Aplikasi Herbisida
Biaya aplikasi herbisida dihitung berdasarkan besar kapasitas lapang efektif dan biaya total menggunakan persamaan 20 (Pramuhadi 2012).
𝐻𝐶 = 𝐵𝑇𝑂𝑇
𝐾𝐿𝐸𝐻
(20)
Keterangan:
HC = biaya aplikasi herbisida, Rp/ha
BTOT = biaya total, Rp/jam
KLEH = kapasitas lapang efektif aplikasi herbisida, ha/jam
i. Optimasi Penyemprotan Sprayer hibrid
Optimasi penyemprotan sprayer hibrid dilakukan dengan cara pembobotan parameter. Pembobotan dilakukan pada tiga parameter percobaan, yaitu efektivitas penyemprotan, kapasitas lapang efektif, dan biaya operasional. Setiap parameter disusun berdasarkan ranking yang bersifat subjektif dan dipengaruhi oleh persepsi pengambilan keputusan. Penentuan ranking ditentukan dengan angka 1-10 dan nilai ditentukan angka 10-1. Ranking 1 adalah ranking tertinggi dan mendapatkan nilai 10. Penentuan bobot, ranking, dan nilai untuk tiga parameter tersebut adalah sebagai berikut:
a. Efektivitas penyemprotan merupakan parameter yang penting dalam aplikasi herbisida sehingga diberi bobot 50 % karena merupakan indikator keberhasilan dari aplikasi herbisida yang dilakukan. Efektivitas penyemprotan dianggap baik bila nilainya tinggi, sehingga ranking diurutkan berdasar urutan nilai efektivitas penyemprotan terbesar ke terkecil. Efektivitas penyemprotan terbesar mendapatkan nilai terbesar. b. Kapasitas lapang efektif diberi bobot 25 % karena tidak memengaruhi
efektivitas penyemprotan secara signifikan. Kapasitas lapang efektif dianggap baik bila nilainya tinggi, sehingga ranking diurutkan berdasar nilai kapasitas lapang efektif terbesar ke terkecil.
c. Biaya operasional diberi bobot 25 % tidak memengaruhi efektivitas penyemprotan secara signifikan. Biaya operasional dianggap baik bila nilainya rendah, sehingga ranking diurutkan berdasar nilai terkecil ke terbesar.
Prosedur analisis data hasil penelitian dapat dilihat secara lengkap pada Gambar 5.
14
Gambar 5 Diagram skematik analisis data hasil penelitian Biaya konsumsi listrik (Rp/jam) Biaya herbisida (Rp/jam) Kapasitas keluaran (liter/ha) Biaya operasional (Rp/jam) Biaya tetap (Rp/jam) Biaya total (Rp/jam) Waktu operasional (jam/tahun) Upah operator (Rp/jam) Biaya penyusutan (Rp/tahun) Penu-tupan gulma (%) Aplikasi herbisida Kapasitas lapang efektif (ha/jam) Debit aplikasi herbisida (liter/jam) Konsumsi listrik (kWh/jam) Luas lahan teraplikasi (ha) Volume aplikasi larutan (liter) Lama waktu aplikasi (jam)
Air pelarut bahan aktif (liter) Bahan aktif herbisida (liter/ha) Harga herbisida (Rp/liter) Harga listrik (Rp/kWh) Mulai
Biaya aplikasi herbisida (Rp/ha)
Optimasi
penyemprotan Selesai Penyemprotan dengan sprayer manual Penyemprotan dengan sprayer elektrik
Tenaga listrik terpakai
15
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data yang didapatkan pada penelitian ini adalah hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan sebelum aplikasi herbisida dan hasil pengukuran parameter aplikasi herbisida yang optimum menggunakan sprayer elektrik dan sprayer gendong semi-otomatis di lahan aplikasi dengan perlakuan dosis dan konsentrasi herbisida. Pengukuran kecepatan angin lingkungan digunakan untuk penentuan waktu optimum untuk melakukan aplikasi herbisida. Penentuan pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik dan sprayer gendong semi-otomatis dengan parameter berupa kapasitas keluaran, efektivitas penyemprotan, kapasitas lapang efektif, biaya operasional, dan biaya aplikasi herbisida dengan dosis herbisida 4 liter/ha, 6 liter/ha, 8 liter/ha, 10 liter/ha, dan 12 liter/ha.
Kecepatan Angin Lingkungan
Pengkuran kecepatan angin lingkungan di lahan aplikasi menggunakan anemometer sebelum pelaksanaan aplikasi herbisida dilakukan karena adanya pengaruh angin ketika aplikasi herbisida dilakukan sehingga untuk mengetahui waktu pelaksanaan aplikasi herbisida yang optimum maka dilakukan pengukuran kecepatan angin lingkungan di lahan aplikasi. Pengukuran kecepatan angin lingkungan dilakukan pada pagi (06.00-08.00 WIB), siang (11.00-13.00 WIB), dan sore (16.00-18.00) selama 7 hari. Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pagi berkisar 0 m/s sampai 1.3 m/s dengan kecepatan angin maksimum rata-ratanya 0.6 m/s. Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan siang berkisar 0 m/s sampai 2.9 m/s dengan kecepatan angin maksimum rata-ratanya 2.2 m/s. Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan sore berkisar 0.3 m/s sampai 3.4 m/s dengan kecepatan angin maksimum rata-ratanya 2.65 m/s. Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan secara rinci dapat dilihat pada Lampiran 2.
Aplikasi herbisida disarankan dilakukan ketika kecepatan angin lingkungan minimum agar tidak memengaruhi lebar penyemprotan efektif sprayer. Hasil pengukuran kecepatan angin menunjukkan kecepatan angin maksimum yang paling minimum adalah ketika pagi sehingga disarankan aplikasi herbisida dilakukan pagi agar hasil penyemprotan lebih efektif dibandingkan ketika siang dan sore. Aplikasi herbisida tidak disarankan dilakukan siang karena pengaruh angin lingkungan yang besar dan kondisi stomata gulma tertutup sehingga herbisida tidak terserap gulma dengan baik. Aplikasi herbisida dapat dilakukan sore, namun disarankan untuk dihindari karena kemungkinan hasil penyemprotan kurang efektif akibat pengaruh angin yang besar dan kemungkinan terjadi hujan.
Berdasarkan hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan tersebut maka aplikasi herbisida dilakukukan di lahan percobaan pagi. Kecepatan angin lingkungan ketika aplikasi herbisida dilakukan berkisar 0 m/s sampai 0.3 m/s sehingga lebar penyemprotan efektif sprayer optimum.
16
Aplikasi Herbisida
Keberhasilan aplikasi herbisida dapat dilihat dari efektivitas penyemprotan menggunakan herbisida. Efektivitas penyemprotan diamati menggunakan parameter penutupan gulma. Efektivitas penyemprotan diamati dengan menggunakan perbandingan jumlah gulma yang mati setelah aplikasi herbisida dengan penutupan gulma sebelum aplikasi herbisida. Hasil percobaan menunjukkan bahwa penutupan gulmasebelum aplikasi herbisidadi lahan aplikasi (petak A - petak L) berkisar 74 - 98 % yang terdiri dari 2 jenis gulma, yakni gulma berdaun sempit dan gulma berdaun lebar. Hasil pengamatan penutupan gulma dan kondisi gulma di lahan aplikasi herbisida sebelum dan sesudah aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dan sprayer elektrik secara rinci dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 serta Lampiran 3 sebagai penjelas keterangan simbolnya.
Tabel 2 Hasil pengamatan penutupan gulma di lahan aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis
Perlakuan sampel Titik Sebelum aplikasi 1 HSA 2 HSA 3 HSA 4 HSA 5 HSA 6 HSA 7 HSA
Jumlah gulma teraplikasi Gulma mati (%) Kontrol (Petak K) Pangkal 93 (58 DS, 35 DL, 7 K) 58 DS, 39 DL, 3 K 58 DS, 38 DL, 4 K 58 DS, 38 DL, 4 K 60 DS, 38 DL, 2 K 60 DS, 38 DL, 1 K 61 DS, 38 DL, 1 K 61 DS, 38 DL, 1 K 99 S, 1 K -6* Tengah 94 (62 DS, 32 DL, 6 K) 64 DS, 32 DL, 4 K 64 DS, 32 DL, 4 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 98 S, 2 K -4* Ujung 91 (87 DS, 4 DL, 9 K) 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 5 DL, 4 K 91 DS, 5 DL, 4 K 93 DS, 5 DL, 2 K 98 S, 2 K -7* Rata-rata -5.67* Dosis 4 l/ha (Petak B) Pangkal 91 (91 DS, 9 K) DS KD1 DS KD1 DS KD1 DS KD2 DS KD3 DS KD4 DS KD5 6 M, 86 S, 8 K 6 Tengah 86 (78 DS, 8 DL, 14 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD3, DL KD2 DL KD3 DS KD3, DS KD4, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DS KD6, DL KD6 8 M, 78 S, 14 K 8 Ujung 88 (69 DS, 19 DL, 12 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD5, DL KD3 DS KD6, DL KD4 DS KD6, DL KD5 DS KD7, DL KD6 DS KD7, DL KD7 8 M, 80 S, 12 K 8 Rata-rata 7.33 Dosis 6 l/ha (Petak D) Pangkal 79 (78 DS, 1 DL, 21 K) DS KD1, DL M DS KD3 DS KD4 DS KD5 DS KD6 DS KD7 DS KD8 15 M, 74 S, 21 K 15 Tengah 80 (80 DS, 20 K) DS KD1 DS KD3 DS KD4 DS KD5 DS KD6 DS KD7 DS KD8 11 M, 69 S, 20 K 11 Ujung 87 (82 DS, 5 DL, 13 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD4 DL KD6 DS KD5, DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD7 DS KD8, DL KD8 17 M, 69 S, 14 K 17 Rata-rata 14.33 Dosis 8 l/ha (Petak E) Pangkal 74 (74 DS, 26 K) DS KD1 DS KD3 DS KD4 DS KD5 DS KD6 DS KD7 DS KD8 13 M, 61 S, 26 K 13 Tengah 77 (77 DS, 23 K) DS KD1 DS KD1 DS KD4 DS KD6 DS KD7 DS KD8 DS KD8 21 M, 56 S, 23 K 21 Ujung 79 (79 DS, 21 K) DS KD1 DS KD3 DS KD4 DS KD5 DS KD6 DS KD7 DS KD8 6 M, 73 S, 21 K 6 Rata-rata 13.33 Dosis 10 l/ha (Petak F) Pangkal 80 (75 DS, 5 DL, 20 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD5 DS KD4, DL KD6 DS KD5, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 11 M, 69 S, 20 K 11 Tengah 90 (83 DS, 7 DL, 10 K) DS KD1, DL S DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD3 DS KD5, DL KD4 DS KD7, DL KD6 DS KD8, DL KD6 5 M, 85 S, 10 K 5 Ujung 88 (76 DS, 12 DL, 12 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DL KD6 DS KD6, DS KD8, DL KD7 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 60 M, 28 S, 12 K 60 Rata-rata 25.33 Dosis 12 l/ha (Petak C) Pangkal 82 (80 DS, 2 DL, 18 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD3 DL KD4 DS KD6, DS KD6, DL KD5 DS KD7, DL KD6 DS KD8, DL KD8 17 M, 65 S, 18 K 17 Tengah 74 (74 DS, 26 K) DS KD3 DS KD4 DS KD5 DS KD6 DS KD7 DS KD8 DS KD8 16 M, 58 S, 26 K 16 Ujung 83 (80 DS, 3 DL, 17 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DS KD6, DL KD6 DS KD8, DL KD7 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 56 M, 26 S, 18 K 56 Rata-rata 29.67
17
Tabel 3 Hasil pengamatan penutupan gulma di lahan aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik
Perlakuan Titik sampel
Sebelum
aplikasi 1 HSA 2 HSA 3 HSA 4 HSA 5 HSA 6 HSA 7 HSA
Jumlah gulma teraplikasi Gulma mati (%) Kontrol (Petak K) Pangkal 93 (58 DS, 35 DL, 7 K) 58 DS, 39 DL, 3 K 58 DS, 38 DL, 4 K 58 DS, 38 DL, 4 K 60 DS, 38 DL, 2 K 60 DS, 38 DL, 1 K 61 DS, 38 DL, 1 K 61 DS, 38 DL, 1 K 99 S, 1 K -6* Tengah 94 (62 DS, 32 DL, 6 K) 64 DS, 32 DL, 4 K 64 DS, 32 DL, 4 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 64 DS, 34 DL, 2 K 98 S, 2 K -4* Ujung 91 (87 DS, 4 DL, 9 K) 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 4 DL, 5 K 91 DS, 5 DL, 4 K 91 DS, 5 DL, 4 K 93 DS, 5 DL, 2 K 98 S, 2 K -7* Rata-rata -5.67* Dosis 4 l/ha (Petak G) Pangkal 97 (78 DS, 19 DL, 3 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD5 DS KD4, DL KD6 DS KD4, DL KD6 DS KD5, DL KD7 DS KD8, DL KD8 4 M, 93 S, 3 K 4 Tengah 89 (84 DS, 5 DL, 11 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD5 DS KD5, DL KD6 DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 36 M, 53 S, 11 K 36 Ujung 98 (71 DS, 27 DL, 2 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DS KD5, DL KD6 DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 16 M, 80 S, 4 K 16 Rata-rata 18.67 Dosis 6 l/ha (Petak I) Pangkal 87 (79 DS, 8 DL, 13 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD5 DL KD6 DS KD5, DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 21 M, 64 S, 15 K 21 Tengah 87 (84 DS, 3 DL, 13 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD5, DL KD4 DL KD6 DS KD6, DS KD7, DL KD7 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 38 M, 48 S, 14 K 38 Ujung 90 (79 DS, 11 DL, 10 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD5 DS KD5, DL KD6 DS KD7, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 30 M, 59 S, 11 K 30 Rata-rata 29.67 Dosis 8 l/ha (Petak J) Pangkal 97 (54 DS, 43 DL, 3 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD5 DS KD5, DL KD6 DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 23 M, 73 S, 4 K 23 Tengah 93 (86 DS, 7 DL, 7 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD4, DL KD3 DS KD5, DL KD4 DS KD6, DL KD6 DS KD7, DL KD7 DS KD8, DL KD8 30 M, 60 S, 10 K 30 Ujung 93 (71 DS, 22 DL, 7 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD5 DS KD5, DL KD6 DS KD6, DL KD7 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 61 M, 35 S, 4 K 61 Rata-rata 38 Dosis 10 l/ha (Petak H) Pangkal 97 (77 DS, 20 DL, 3 K DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD5 DL KD6 DS KD5, DS KD6, DL KD7 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 29 M, 67 S, 4 K 29 Tengah 84 (77 DS, 7 DL, 16 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD3 DS KD5, DL KD5 DL KD6 DS KD8, DS KD8, DL KD6 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 78 M, 4 S, 18 K 78 Ujung 86 (76 DS, 10 DL, 14 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD5, DL KD3 DS KD8, DL KD7 DS KD8, DS KD7 DS KD8, DL KD8 DS KD8, DL KD8 51 M, 34 S, 15 K 51 Rata-rata 52.67 Dosis 12 l/ha (Petak L) Pangkal 91 (72 DS, 19 DL, 9 K) DS KD1, DL KD1 DS KD3, DL KD2 DS KD4, DL KD3 DS KD5, DL KD4 DS KD6, DL KD5 DS KD7, DL KD7 DS KD8, DL KD8 47 M, 43 S, 10 K 47 Tengah 90 (70 DS, 20 DL, 10 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD3 DS KD4, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DS KD6, DL KD6 DS KD7, DL KD8 DS KD8, DL KD8 39 M, 51 S, 10 K 39 Ujung 97 (56 DS, 41 DL, 3 K) DS KD1, DL KD2 DS KD3, DL KD4 DS KD4, DL KD4 DS KD5, DL KD5 DS KD7, DL KD6 DS KD8, DL KD7 DS KD8, DL KD8 47 M, 49 S, 4 K 47 Rata-rata 44.33
*Pertambahan populasi gulma
Contoh pembacaan Tabel 2 dan Tabel 3 adalah pada Tabel 3 hasil pengamatan penutupan gulma di lahan aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik pada petak aplikasi herbisida dengan perlakuan dosis herbisida 12 liter/ha (petak L) pengamatan dilakukan di 3 titik, yakni pangkal, tengah, dan ujung. Masing-masing titik diukur penutupan gulma sebelum aplikasi dan dikelompokkan berdasarkan jenis gulma, yakni DS (gulma daun sempit) dan DL (gulma daun lebar). Misalkan pada titik pangkal, penutupan gulma sebesar 91 % dengan rincian gulma daun sempit sebesar 72 %, gulma daun lebar sebesar 19 %, dan kosong sebesar 9 %. Pengamatan kondisi gulma dilakukan mulai 1 HSA sampai 7 HSA. Perubahan kondisi gulma disimbolkan dengan KD1 (terdapat bercak coklat pada daun) sampai KD8 (daun mati kering). Pada 7 HSA dilakukan perhitungan jumlah gulma mati (M), segar (S), dan kosong (K). Misalkan pada titik pangkal, jumlah gulma mati sebesar 47 %, segar sebesar 43 %, dan kosong sebesar 10 %. Perhitungan yang sama dilakukan pula di titik tengah dan ujung, kemudian dari 3 titik tersebut ditentukan
18
Hasil pengamatan jumlah gulma menunjukkan di petak kontrol (petak K) jumlah gulma 7 HSA rata-rata bertambah 5.67 %. Jumlah gulma mati pada petak lahan aplikasi sprayer gendong semi-otomatis 7 HSA dengan dosis herbisida 4 liter/ha rata sebesar 7.33 %, 6 liter/ha rata sebesar 14.33 %, 8 liter/ha rata-rata sebesar 13.33 %, 10 liter/ha rata-rata-rata-rata sebesar 25.33 %, dan 12 liter/ha rata-rata-rata-rata sebesar 29.67 %. Jumlah gulma mati pada petak lahan aplikasi sprayer elektrik7 HSA dengan dosis herbisida 4 liter/ha rata-rata sebesar 18.67 %, 6 liter/ha rata-rata sebesar 29.67 %, 8 liter/ha rata-rata sebesar 38 %, 10 liter/ha rata-rata sebesar 52.67 %, dan 12 liter/ha rata-rata sebesar 44.33 %.
Efektivitas penyemprotan dipengaruhi oleh dua faktor yakni, diameter droplet dan kapasitas keluaran. Diameter droplet menentukan waktu penyerapan herbisida yang dibutuhkan oleh gulma melalui stomata, semakin kecil ukuran droplet maka kemampuan penyerapan oleh gulma semakin baik. Kapasitas keluaran menentukan jumlah larutan herbisida yang digunakan pada aplikasi herbisida, semakin banyak larutan yang teraplikasi maka kemampuan penyerapan oleh gulma semakin baik. Ukuran droplet pada aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik lebih kecil dibanding sprayer gendong semi-otomatis, sehingga efektivitas penyemprotannya juga lebih baik. Kapasitas keluaran pada aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik lebih besar dibanding sprayer gendong semi-otomatis karena tekanan pemompaannya lebih konstan akibat penggunaan motor listrik sehingga pemecahan menjadi butirannya lebih baik. Hasil perhitungan efektivitas penyemprotan dan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dan sprayer elektriksecara rinci dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 4 Hasil perhitungan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis
Parameter atau variabel Satuan Dosis herbisida (liter/ha)
4 6 8 10 12
Volume larutan teraplikasi liter 0.51 0.46 0.42 0.50 039 Lama waktu aplikasi jam 0.0143 0.0151 0.0156 0.0139 0.0141 Kecepatan maju aktual m/s 0.39 0.37 0.36 0.40 0.39 Kecepatan angin aktual m/s 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 Kapasitas lapang efektif ha/jam 0.420 0.397 0.385 0.432 0.426 Debit aplikasi herbisida liter/jam 35.71 30.46 26.92 35.97 27.66 Kapasitas keluaran liter/ha 85.00 76.67 70.00 83.33 65.00 Penutupan gulma awal % 88.33 82.00 76.67 86.00 79.67
Gulma mati % 7.33 14.33 13.33 25.33 29.67
Efektivitas penyemprotan % 8.30 17.48 17.39 29.46 37.24 Biaya larutan herbisida Rp/jam 73 568.57 94 132.45 110 923.08 185 251.80 170 936.17 Biaya operasional Rp/jam 85 903.27 106 467.15 123 257.78 197 586.50 183 270.87 Biaya total Rp/jam 86 363.68 106 927.57 123 718.19 198 046.92 183.731.29 Biaya aplikasi herbisida Rp/ha 205 553.56 269 101.04 321 667.30 458 808.69 431 768.52
Keterangan:
1. Luas lahan teraplikasi 60 m2 (0.006 ha)/petak.
2. Kecepatan angin aktual terukur 0 m/s pada anemometer karena kapasitas ukur terkecil anemometer yang digunakan 0.3 m/s sehingga kecepatan angin aktual ditulis rentang 0 sampai 0.3 m/s.
3. Harga herbisida Rp80 000.00/liter.
19
Rp2 960 325.00/bulan.
5. Waktu operasional 1 440 jam/tahun, dengan rincian waktu operasional sprayer 8 jam/hari, 30 hari/bulan, 6 bulan/tahun.
6. Harga sprayer di laman http://sinarteknikkutoarjo.indonetwork.co.id/ Rp650 000.00. 7. Umur ekonomis sprayer 1 tahun.
8. Biaya penyusutan sprayer Rp585 000.00/tahun, asumsi harga akhir sprayer 10 % dari harga awal. 9. Biaya bunga modal Rp78 000.00/tahun dengan tingkat bunga yang dikenakan 12 % per tahun
berdasarkan suku bunga dasar kredit Bank Mandiri bulan April 2016. 10.Biaya tetap Rp460.42/jam.
Tabel 5 Hasil perhitungan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik
Parameter atau variabel Satuan Dosis herbisida (liter/ha)
4 6 8 10 12
Volume larutan teraplikasi Liter 0.47 0.47 0.49 0.54 0.55 Lama waktu aplikasi Jam 0.0102 0.0099 0.0108 0.0107 0.0105 Kecepatan maju aktual m/s 0.54 0.56 0.51 0.52 0.53 Kecepatan angin aktual m/s 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 0 – 0.3 Kapasitas lapang efektif ha/jam 0.589 0.606 0.556 0.561 0.571 Debit aplikasi herbisida liter/jam 46.17 47.48 45.37 50.47 52.38 Tenaga listrik terpakai kWh 0.0038 0.0038 0.0039 0.0043 0.0044 Konsumsi listrik kWh/jam 0.3693 0.3798 0.3630 0.4037 0.4190 Kapasitas keluaran liter/ha 78.33 78.33 81.67 90.00 91.67 Penutupan gulma awal % 94.67 88.00 94.33 89.00 92.67
Gulma mati % 18.67 29.67 38.00 52.67 44.33
Efektivitas penyemprotan % 19.72 33.72 40.28 59.18 47.84 Biaya larutan herbisida Rp/jam 77 328.79 119 398.99 151 990.74 211 457.94 263 476.19 Biaya konsumsi listrik Rp/jam 499.87 514.04 491.25 546.44 567.16 Biaya operasional Rp/jam 90 163.36 132 247.73 164 816.69 224 339.08 276 378.05 Biaya total Rp/jam 90 623.77 132 708.14 165 277.11 224 799.50 276 838.47 Biaya aplikasi herbisida Rp/ha 153 766.73 218 968.44 297 498.80 400 892.44 484 467.32
Keterangan:
1. Luas lahan teraplikasi 60 m2 (0.006 ha)/petak.
2. Kecepatan angin aktual terukur 0 m/s pada anemometer karena kapasitas ukur terkecil anemometer yang digunakan 0.3 m/s sehingga kecepatan angin aktual ditulis rentang 0 sampai 0.3 m/s.
3. Harga listrik Rp1 353.45/kWh bulan Mei 2016 untuk kategori rumah tangga, sumber:
http://www.PLN.co.id/.
4. Harga herbisida Rp80 000.00/liter.
5. Upah kerja operator Rp12 334.70/jam, berdasarkan UMK Kab. Bogor 2016 sebesar Rp2 960 325.00/bulan.
6. Waktu operasional 1 440 jam/tahun, dengan rincian waktu operasional sprayer 8 jam/hari, 30 hari/bulan, 6 bulan/tahun.
7. Harga sprayer di laman http://sinarteknikkutoarjo.indonetwork.co.id/ Rp650 000.00. 8. Umur ekonomis sprayer 1 tahun.
9. Biaya penyusutan sprayer Rp585 000.00/tahun, asumsi harga akhir sprayer 10 % dari harga awal. 10.Biaya bunga modal Rp78 000.00/tahun dengan tingkat bunga yang dikenakan 12 % per tahun
berdasarkan suku bunga dasar kredit Bank Mandiri bulan April 2016. 11.Biaya tetap Rp460.42/jam.
20
Contoh pembacaan Tabel 4 dan Tabel 5 adalah pada Tabel 4 hasil perhitungan parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dengan paramater volume larutan teraplikasi dengan dosis herbisida 4 liter/ha sebesar 0.51 liter, 6 liter/ha sebesar 0.46 liter, 8 liter/ha sebesar 0.42 liter, 10 liter/ha sebesar 0.5 liter, dan 12 liter/ha sebesar 0.39 liter.
Hasil percobaan memperlihatkan bahwa untuk dosis herbisida yang sama, efektivitas penyemprotan sprayer elektrik lebih besar dibanding sprayer gendong semi-otomatis. Sebagai contoh, pada dosis herbisida 4 liter/ha efektivitas penyemprotan sprayer gendong semi-otomatis sebesar 8.30 % sedangkan sprayer elektrik sebesar 19.72 %. Efektivitas penyemprotan sprayer gendong semi-otomatis dengan dosis herbisida 6 liter/ha sebesar 17.48 % lebih besar dibanding dosis herbisida 8 liter/ha sebesar 17.39 % disebabkan penutupan gulmasebelum aplikasi di petak dosis herbisida 8 liter/ha lebih kecil sehingga herbisida tidak terserap secara maksimal oleh gulma. Efektivitas penyemprotan menggunakan sprayer elektrik dengan dosis herbisida 10 liter/ha sebesar 59.18 % lebih besar dibanding dosis herbisida 12 liter/ha sebesar 47.84 % disebabkan penutupan gulmapada petak dosis herbisida 12 liter/ha jumlah gulma daun lebar lebih besar sehingga efektivitas penyemprotan kecil karena herbisida yang digunakan kurang cocok diaplikasikan untuk gulma berdaun lebar.
Sprayer yang digunakan dalam penelitian ini memiliki dua cara pengoperasian yakni secara elektrik dan manual sehingga memengaruhi kinerja di lahan. Kinerja pengoperasian sprayer gendong semi-otomatis tidak optimum karena operator membutuhkan konsentrasi yang lebih, yakni untuk berjalan, mengarahkan nosel ke bidang semprot, dan memompa sprayer dengan frekuensi waktu tertentu. Kinerja pengoperasian sprayer elektrik akan lebih optimum karena operator hanya membutuhkan konsentrasi untuk berjalan dan mengarahkan nosel ke bidang semprot. Kinerja sprayer di lahan akan menentukan kapasitas lapang efektif, biaya operasional, dan biaya aplikasi herbisida.
Hasil perhitungan kapasitas lapang efektif dengan luasan lahan dan operator yang sama menunjukkan kapasitas lapang efektif sprayer gendong semi-otomatis berkisar 0.395 ha/jam sampai 0.426 ha/jam dengan kecepatan jalan rata-rata sebesar 0.38 m/s lebih kecil dibanding sprayer elektrik berkisar 0.556 ha/jam sampai 0.606 ha/jam dengan kecepatan jalan rata-rata sebesar 0.53 m/s. Kapasitas lapang efektif sprayer gendong semi-otomatis lebih kecil dibanding sprayer elektrik akibat konsentrasi operator untuk memompa, berjalan, dan mengarahkan nosel.
Hasil perhitungan biaya operasional untuk dosis aplikasi herbisida yang sama pada sprayer gendong semi-otomatis lebih kecil dibandingkan sprayer elektrik. Contohnya pada dosis herbisida 4 liter/ha biaya operasional sprayer gendong semi-otomatis Rp85 903.27/jam sedangkan sprayer elektrik Rp90 163.36/jam. Hal ini karena pada sprayer elektrik terdapat komponen biaya tambahan berupa biaya konsumsi listrik dan debit aplikasi yang lebih besar akan menghabiskan larutan herbisida yang lebih banyak untuk tiap jamnya.
Hasil perhitungan biaya aplikasi herbisidauntuk dosis aplikasi herbisida yang sama pada sprayer gendong semi-otomatis lebih besar dibandingkan sprayer elektrik. Contohnya pada dosis herbisida 6 liter/ha biaya aplikasi herbisida menggunakansprayer gendong semi-otomatissebesar Rp205 553.56/ha sedangkan sprayer elektrik sebesar Rp153 766.73/ha. Hal ini karena kapasitas lapang efektif sprayer elektrik lebih besar sehingga dengan biaya lebih besar tiap jamnya akan
21
diperoleh cakupan areal teraplikasi yang lebih luas dibandingkan sprayer gendong semi-otomatis.
Bedasarkan perhitungan yang telah dilakukan, hasil rakapitulasi parameter aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dan sprayer elektrik dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7.
Tabel 6 Rekapitulasi hasil aplikasi herbisida menggunakan sprayer gendong semi-otomatis Dosis (liter/ha) Diameter droplet1 (µm) KLE (ha/jam) Kec. maju aktual (m/s) Kec. angin aktual (m/s) Kapasitas keluaran (liter/ha) Efektivitas penyemprotan (%) Biaya operasional (Rp/jam) Biaya aplikasi herbisida (Rp/ha) 4 1001.01 0.420 0.39 0 - 0.32 85.00 8.30 85 903.27 205 553.56 6 1291.17 0.397 0.37 0 - 0.32 76.67 17.48 106 467.15 269 101.04 8 1292.90 0.385 0.36 0 - 0.32 70.00 17.39 123 257.78 321 667.30 10 1450.43 0.432 0.40 0 - 0.32 83.33 29.46 197 586.50 458 808.69 12 1521.58 0.426 0.39 0 - 0.32 65.00 37.24 183 270.87 431 768.52 1Diperoleh dari data hasil penelitian Sinaga (2016); 2Kecepatan angin aktual terukur 0 m/s pada
anemometer karena kapasitas ukur terkecil anemometer yang digunakan 0.3 m/s sehingga kecepatan angin aktual ditulis rentang 0 – 0.3 m/s.
Tabel 7 Rekapitulasi hasil aplikasi herbisida menggunakan sprayer elektrik Dosis (liter/ha) Diameter droplet1 (µm) KLE (ha/jam) Kec. maju aktual (m/s) Kec. angin aktual (m/s) Kapasitas keluaran (liter/ha) Efektivitas penyemprotan (%) Biaya operasional (Rp/jam) Biaya aplikasi herbisida (Rp/ha) 4 999.49 0.589 0.54 0 - 0.32 78.33 19.72 90 163.36 153 766.73 6 997.76 0.606 0.56 0 - 0.32 78.33 33.72 132 247.73 218 968.44 8 1107.35 0.556 0.51 0 - 0.32 81.67 40.28 164 816.69 297 498.80 10 1341.08 0.561 0.52 0 - 0.32 90.00 59.18 224 339.08 400 892.44 12 1401.37 0.571 0.53 0 - 0.32 91.67 47.84 276 378.05 484 467.32 1Diperoleh dari data hasil penelitian Sinaga (2016); 2Kecepatan angin aktual terukur 0 m/s pada
anemometer karena kapasitas ukur terkecil anemometer yang digunakan 0.3 m/s sehingga kecepatan angin aktual ditulis rentang 0 – 0.3 m/s.
Optimasi Penyemprotan Sprayer hibrid
Optimasi penyemprotan dilakukan untuk menentukan pengaturan penyemprotan yang optimum. Optimasi penyemprotan dilakukan menggunakan metode pembobotan. Penentuan ranking dan perhitungan bobot nilai pada masing-masing parameter dapat dilihat pada Lampiran 10. Hasil optimasi penyemprotan dapat dilihat pada Tabel 8.
22
Tabel 8 Nilai optimasi penyemprotan Perlakuan Nilai pembobotan Nilai total pembobotan Efektivitas penyemprotan (bobot 50 %) Kapasitas lapang efektif (bobot 25 %) Biaya operasional (bobot 25 %) KD1 0.50 0.75 2.50 3.75 KD2 1.50 0.50 2.00 4.00 KD3 1.00 0.25 1.75 3.00 KD4 2.50 1.25 0.75 4.50 KD5 3.50 1.00 1.00 5.50 ED1 2.00 2.25 2.25 6.50 ED2 3.00 2.50 1.50 7.00 ED3 4.00 1.50 1.25 6.75 ED4 5.00 1.75 0.50 7.25 ED5 4.50 2.00 0.25 6.75 Keterangan :
K : Sprayer gendong semi-otomatis E : Sprayer elektrik
D : Dosis herbisida dalam liter/ha (D1=4, D2=6, D3=8, D4=10, D5=12)
Berdasarkan hasil optimasi penyemprotan perlakuan ED4 adalah yang paling optimum karena nilai total pembobotannya paling besar dengan nilai total pembobotan 7.25. Penyemprotan yang optimum adalah menggunakan sprayer elektrik dengan dosis herbisida 10 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 59.18 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.561 ha/jam, dan biaya operasional sebesar Rp224 339.08/jam. Ketika arus baterai pada sprayer elektrik melemah maka penyemprotan dapat dilanjutkan dengan perlakuan KD5 karena nilai total pembobotannya paling besar diantara perlakuan menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dengan nilai total pembobotan 5.50. Penyemprotan menggunakan sprayer gendong semi-otomatis dengan dosis herbisida 12 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 37.24 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.426 ha/jam dan biaya operasional sebesar Rp183 270.87/jam.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pengaturan penyemprotan optimum aplikasi herbisida berdasarkan hasil optimasi penyemprotan adalah ketika dioperasikan dengan sprayer elektrik menggunakan dosis herbisida 10 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 59.18 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.561 ha/jam, dan biaya operasional sebesar Rp224 339.08/jam dan ketika dioperasikan dengan sprayer gendong semi-otomatis menggunakan dosis herbisida 12 liter/ha yang menghasilkan nilai efektivitas penyemprotan sebesar 37.24 %, kapasitas lapang efektif sebesar 0.426 ha/jam, dan biaya operasional sebesar Rp183 270.87/jam.
23
Saran
Biaya operasional menggunakan sprayer gendong semi-otomatislebih kecil dibandingkan sprayer elektrik sedangkan biaya aplikasi herbisida pada sprayer gendong semi-otomatis lebih besar dibandingkan sprayer elektrik, namun belum diketahui dampak dari aplikasi sprayer hibrid terhadap produktivitas tanaman budidaya karena penelitian ini baru dilakukan di lahan tanpa tanaman budidaya. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan pengaruh biaya operasional dan biaya aplikasi herbisida terhadap produktivitas dan biaya produksi pada tanaman budidaya.
DAFTAR PUSTAKA
Aspar G. 2012. Studi aplikasi knapsack sprayer, knapsack power sprayer, dan boom sprayer di PT Laju Perdana Indah, Palembang, Sumatera Selatan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Daywin FJ, Sitompul RG, Imam H. 1992. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian. Bogor (ID) : JICA-DGHE/IPB Project.
Field HL, Solie JB. 2007. Introduction to Agricultural Engineering Technology. Edisi ke-3. Oklahoma (US): Oklahoma State University.
Guntoro D, Karlin A, Yursida. 2013. Efikasi herbisida Penoksulam pada budidaya padi sawah pasang surut untuk intensifikasi lahan suboptimal. Jurnal Lahan Suboptimal. 2(2): 144-150.
Harefa T. 1997. Pengaruh tekanan, panjang selang, dan dosis herbisida terhadap jumlah dan ukuran diameter butiran pada alat semprot (sprayer) bertenaga traktor tangan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Kadir, M. 2007. Efektivitas berbagai dosis dan waktu aplikasi herbisida 2,4 Dimetilamina terhadap gulma Echinochloa colonum, Echinochloa cruss-galli, dan Cyperus iria pada padi sawah. Jurnal Agrisistem. 3(1).
Kurniawan T. 2014. Modifikasi jumlah nosel sprayer gendong bermotor dan uji kinerja pada berbagai tekanan semprot dan tipe nosel[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Naibaho JP. 2016. Optimasi sistem penyemprotan cairan pada bagian pengabut mesin sprayer gendong bermotor (knapsack power sprayer) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Pramudya B. 2014. Ekonomi Teknik. Bogor (ID): IPB Pr.
Pramuhadi G. 2012. Aplikasi herbisida di kebun tebu lahan kering. Pangan. 21(2): 221-231.
Sinaga RZ. 2016. Pengaturan penyemprotan optimum pada berbagai dosis dan konsentrasi herbisida menggunakan sprayer 2-in-1 [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sukman Y, Yakup. 2002. Gulma dan Teknik Pengendaliannya. Jakarta (ID): PT Raja Grafindo Persada.
24
Lampiran 1 Peta lokasi pelaksanaan penelitian
Keterangan:
1. Seed Centre AGH 2. Lahan percobaan AGH 3. Jalan Raya Dramaga 4. Kampus IPB Dramaga 5. Pos Satpam
6. Kantor Incubator Bisnis IPB 7. Lab. Pascapanen dan Energi 8. Lokasi Penelitian
9. Lahan percobaan (lahan kering) 10. Kolam (lebung)
11. Lahan percobaan (lahan sawah) 12. Greenhouse
13. Lab. Uji Sprayer 14. Bengkel Metanium
15. Bengkel Alat dan Mesin Pertanian 16. Lahan percobaan (lahan kering) 4 U 5 3 2 9 8 15 16 10 11 6 7 12 13 14 1
25
Lampiran 2 Hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan
Tabel hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul 06.00-08.00 WIB
Pukul (WIB)
Kecepatan (m/s) angin pada tanggal 14 Maret 2016 15 Maret 2016 16 Maret 2016 17 Maret 2016 22 Maret 2016 23 Maret 2016 24 Maret 2016 06.00 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 06.10 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 06.20 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 06.30 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 06.40 0.0 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 0.0 06.50 0.0 0.0 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 07.00 0.0 0.0 1.1 0.0 0.4 0.0 0.4 07.10 0.0 0.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.4 07.20 0.0 0.0 1.3 0.0 0.0 0.0 0.0 07.30 0.0 0.0 0.6 0.0 0.3 0.0 0.3 07.40 0.3 0.3 0.3 0.3 0.0 0.0 0.0 07.50 0.0 0.0 0.3 0.0 0.3 0.4 0.5 08.00 0.7 0.3 0.3 0.0 0.3 0.3 1.1 Minimum 0 0 0 0 0 0 0 Rata-rata 0.08 0.05 0.44 0.02 0.10 0.05 0.21 Maksimum 0.7 0.3 1.3 0.3 0.4 0.4 1.1
Tabel hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul 11.00-13.00 WIB
Pukul (WIB)
Kecepatan angin (m/s) pada tanggal 14 Maret 2016 15 Maret 2016 16 Maret 2016 17 Maret 2016 22 Maret 2016 23 Maret 2016 24 Maret 2016 11.00 1.2 1.2 0.3 0.8 1.7 0.6 0.9 11.10 1.0 1.1 0.6 0.7 0.3 1.4 0.6 11.20 1.2 1.0 0.8 1.2 1.1 0.4 0.8 11.30 0.6 1.2 0.5 1.5 0.7 0.7 0.3 11.40 0.0 1.2 1.1 0.5 0.5 0.6 0.3 11.50 0.0 0.9 1.0 1.2 0.6 0.3 0.8 12.00 0.8 2.0 0.9 1.5 0.3 0.4 1.0 12.10 0.5 0.4 1.9 0.3 0.3 0.8 2.9 12.20 1.0 0.4 2.4 0.5 0.5 0.5 1.0 12.30 1.3 0.7 1.7 0.4 0.8 1.3 1.4 12.40 2.0 1.7 1.4 2.4 1.3 0.6 1.4 12.50 2.6 1.2 1.3 1.9 1.2 0.3 1.8 13.00 1.4 1.4 1.9 1.6 0.9 0.5 2.4 Minimum 0.0 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Rata-rata 1.05 111 1.22 1.12 0.78 0.65 1.20 Maksimum 2.6 2.0 2.4 2.4 1.7 1.4 2.9
26
Tabel hasil pengukuran kecepatan angin lingkungan pukul 16.00-18.00 WIB
Pukul (WIB)
Kecepatan angin (m/s) pada tanggal 14 Maret 2016 15 Maret 2016 16 Maret 2016 17 Maret 2016 22 Maret 2016 23 Maret 2016 24 Maret 2016 16.00 1.1 0.7 0.5 1.2 0.3 0.9 hujan 16.10 hujan 1.1 0.8 0.9 0.3 0.5 hujan 16.20 hujan 0.9 0.7 1.3 0.5 0.3 hujan 16.30 hujan 1.2 1.2 0.7 1.6 0.3 hujan
16.40 hujan 2.4 1.5 hujan 3.4 2.0 hujan 16.50 hujan hujan 1.3 hujan 2.1 1.4 hujan 17.00 hujan hujan 2.1 hujan 0.6 0.5 hujan 17.10 hujan hujan 1.4 hujan 0.5 1.7 hujan 17.20 hujan hujan 1.6 hujan 0.5 1.8 hujan 17.30 hujan hujan 1.7 hujan 0.3 0.7 hujan 17.40 hujan hujan 0.8 hujan 0.4 1.4 hujan 17.50 hujan hujan 1.3 hujan 0.3 0.9 hujan 18.00 hujan hujan 0.4 hujan 0.5 1.1 hujan
Minimum 1.1 0.7 0.4 0.7 0.3 0.3 -
Rata-rata 1.10 1.26 1.18 1.03 0.87 1.04 -
27
Lampiran 3 Keterangan simbol pada Tabel 2 dan Tabel 3
Simbol Keterangan Visualisasi
DL Gulma daun lebar
DS Gulma daun sempit
KD1 Terdapat bercak coklat pada daun
KD2 Terdapat bercak coklat dan bagian pinggir daun mengering
KD3 Daun berubah warna
KD4 Daun mulai layu
KD5 Daun layu sebagian
KD6 Daun mengering
sebagian
28
Lampiran 3 Keterangan simbol pada Tabel 2 dan Tabel 3 (lanjutan)
Simbol Keterangan Visualisasi
KD7 Daun mengering
KD8 Daun mati kering
M Mati S Segar K Kosong
