PREDIKSI KEDALAMAN KETENGGELAMAN RODA
TRAKTOR RODA-4 PADA TANAH SAWAH BERDASARKAN
HASIL UJI GESER LANGSUNG
ABDUL ROUF
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 Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda Traktor Roda-4pada Tanah Sawah Berdasarkan Hasil Uji Geser Langsung adalah benar karya saya denganarahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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, Nopember 2013
Abdul Rouf
ABSTRAK
ABDUL ROUF. Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda Traktor Roda-4 pada Tanah Sawah Berdasarkan Hasil Uji Geser Langsung. Dibimbing oleh GATOT PRAMUHADI.
Kegiatan pengolahan tanah sawah di Indonesia masih didominasi tenaga manusia, hewan, dan traktor roda-2 yang membutuhkan waktu pengerjaan lama sehingga kapasitasnya rendah, sedangkan penggunaan traktor roda-4 masih tergolong sedikit. Dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian menghasilkan hubungan timbal balik antara tanah dengan alat dan mesin pertanian. Syarat pengaplikasian traktor roda-4 dalam kegiatan pengolahan tanah adalah tekanan terhadap tanah harus lebih kecil dari kekuatan geser tanah dan kedalaman tekan tidak lebih besar dari ground clearance traktor. Oleh sebab itu, perlu diprediksi kedalaman ketenggelaman roda traktor roda-4 yang dioperasikan di lahan sawah. Pada penelitian ini, prediksi ditentukan dari hasil pengujian kekuatan geser langsung pada sampel tanah tidak terganggu dan terganggu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan meningkatnya nilai kadar air tanah mengakibatkan menurunnya nilai kohesi tanah yang juga diikuti dengan menurunnya nilai kekuatan geser tanah. Hal tersebut mengakibatkan nilai ketenggelaman roda akan semakin besar. Analisis menggunakan tanah sampel tidak terganggu menghasilkan nilai ketenggelaman roda terkecil pada lokasi SS yang didominasi fraksi liat yaitu 0.33 – 5.94 cm dengan kohesi tanah 0.282-0.397 kgf/cm2 dan terbesar pada lokasi S-14 yang didominasi fraksi debu yaitu lebih besar dari
ground clearance traktor (35.5 cm) dengan kohesi tanah 0.011-0.029 kgf/cm2.
Berdasarkan hasil prediksi ketenggelaman roda, traktor roda-4 hanya dapat beroperasi di lokasi SS dan L-18.
Kata kunci:Ketenggelaman roda, traktor roda-4, tanah sawah, uji geser langsung
ABSTRACT
ABDUL ROUF. Prediction of Four-Wheel Tractor Sinkage in Paddy Soil Based On Direct Shear Test. Supervised by GATOT PRAMUHADI
Paddy soil tillage in Indonesia is still employed by human power, animal power, and hand tractor which requires more time so that resulting low capacity, whereas the use of four-wheel tractor is relatively little. In application, agricultural mechanization causes reciprocal relationship between soil and tractor. Reqiurements in the application of four-wheel tractors on soil tillage are such the ground pressure must be smaller than soil shear strength and sinkage must be smaller than ground clearance of tractor. In this research, estimation of sinkage determined based on direct shear test on undisturbed soil and disturbed soil. The results shows that increasing water content results in declining soil cohesion and soil shear strength. It leads to bigger sinkage. Analysis of using undisturbed soil produces smallest sinkage in SS location dominated by clay fraction with 0.33-5.49 cm on soil cohesion 0.282-0.397 kgf/cm2 andbiggest sinkage is in S-14 location dominated by the silt fraction with higger than tractor ground clearance (35.5 cm) and soil cohesion 0.011-0.029 kgf/cm2. Based on the predicted results,
four-wheel tractor can only operate in location SS and L-18.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
PREDIKSI KEDALAMAN KETENGGELAMAN RODA
TRAKTOR RODA-4 PADA TANAH SAWAH BERDASARKAN
HASIL UJI GESER LANGSUNG
ABDUL ROUF
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda Traktor Roda-4 pada Tanah Sawah Berdasarkan Hasil Uji Geser Langsung
Nama : Abdul Rouf NIM : F14090039
Disetujui oleh
Dr Ir Gatot Pramuhadi, MSi Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Desrial, MEng Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah tanah sawah, dengan judul Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda Traktor Roda-4 pada Tanah Sawah Berdasarkan Hasil Uji Geser Langsung.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Dr Ir Gatot Pramuhadi, M.Si selaku dosen Pembimbing atas arahan dan bimbingannya selama proses pembuatan skripsi ini hingga selesai.
2. Prof Dr Ir Tineke Mandang, MS dan Dr Ir I Wayan Astika, M.Si selaku dosen penguji tugas akhir.
3. Ayahanda Kasmin dan Ibunda Liyah,Kakakku Humaedi, dan Adikku Rizal Syaeful Rokhman atas doa, kasih sayang dan dukungannya.
4. PT Bina Pertiwi Jakarta dan PT Sang Hyang Seri Subang serta teknisi Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah IPB Bapak Trisnadi yang telah banyak membantu selama pengumpulan data tugas akhir.
5. Teman-teman ORION 46, Wisma Amigo Babakan Doneng, dan Tri-U 2013 yang telah memberikan kenangan indah kepada penulis selama menimba ilmu di IPB.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat
Bogor, Nopember 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN ix
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
Tanah Secara Umum 2
Tekstur Tanah 3
Kadar Air Tanah 3
Kekuatan Geser Tanah 4
Hubungan Antara Roda Traktor dan Tanah 6
METODE 7
Waktu dan Lokasi Penelitian 7
Bahan 7
Alat 8
Prosedur Analisis Data 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 13
Tekstur Tanah pada Lokasi Penelitian 13
Hubungan Kadar Air Tanah (w), Kekuatan Geser Tanah ( ), dan Tegangan
Normal ( ) 13
Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda (z) dari Hasil Pengujian Kekuatan
Geser Tanah ( ) 17
SIMPULAN DAN SARAN 20
Simpulan 21
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 23
DAFTAR TABEL
1 Data-data sekunder untuk menganalisis kedalaman ketenggelaman roda 9 2 Kelas tekstur tanah pada 5 lokasi penelitian menurut USDA 13 3 Hasil pengujian kekuatan geser langsung sampel tanah tidak terganggu
(undisturbed soil) 15
4 Hasil pengujian kekuatan geser langsung sampel tanah terganggu
(disturbed soil) 16
5 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji kekuatan geser sampel tanah tidak terganggu (undisturbed soil) di lokasi penelitian 17 6 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji kekuatan geser
sampel tanah terganggu (disturbed soil) di lokasi penelitian 19 7 Data hasil uji validasi ketenggelaman roda pada lokasi SS dengan
kedalaman 0-15 20
DAFTAR GAMBAR
1 Diagram segitiga tekstur tanah dan sebaran besaran butiran 3 2 Grafik penentuan nilai kohesi tanah dan sudut gesek dalam dari hasil
pengujian kekuatan geser langsung 5
3 Efek kadar air tanah terhadap konsistensi tanah (Kohnke 1968) 5 4 Ilustrasi besar kedalaman tekan atau sinkage (Bekker 1955) 6 5 Ilustrasi luas kontak dan permukaan kontak roda traktor dengan tanah 6
6 Ilustrasi roda traktor pada tanah lunak 7
7 Diagram skematik pengambilan data 8
8 Gaya traksi mesin (F) yang dipengaruhi oleh ground contact (A) dan
operating weight (W) (Bekker 1955) 11
9 Ilustrasi penentuan panjang kontak dan kedalaman ketenggelaman roda 12
10 pengukuran kada air berdasarkan berat sampel 14
11 Direct shear test apparatus untuk pengujian kekuatan geser tanah
sampel 14
12 Grafik perbandingan kedalaman ketenggelaman roda traktor roda-4
berdasarkan hasil prediksi dan pengukuran 21
DAFTAR LAMPIRAN
3 Hubungan kadar air dan kohesi tanah terganggu di 5 lokasi yang berbeda: (a15) blok SS kedalaman 0-15 cm, (a30) blok SS kedalaman
15-30 cm, (b30) blok S-24 kedalaman 0-30 cm, (c30) blok L-26 kedalaman
0-30 cm, (d15) blok S-14 kedalaman 0-15 cm, (d30) blok S-14
kedalaman 15-30 cm, (e15) blok L-18 kedalaman 0-15 cm, dan (e30)
blok L-18 kedalaman 15-30 cm 27
4 Hubungan kadar air dan kedalaman tekan tanah terganggu di 5 lokasi yang berbeda: (a15) blok SS kedalaman 0-15 cm, (a30) blok SS
kedalaman 15-30 cm, (b30) blok S-24 kedalaman 0-30 cm, (c30) blok
L-26 kedalaman 0-30 cm, (d15) blok S-14 kedalaman 0-15 cm, (d30) blok
S-14 kedalaman 15-30 cm, (e15) blok L-18 kedalaman 0-15 cm, dan
(e30) blok L-18 kedalaman 15-30 cm 29
5 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji kekuatan geser sampel tanah tidak terganggu (undisturbed soil) di lokasi penelitian 31 6 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji kekuatan geser
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu faktor tanah, faktor tanaman itu sendiri, faktor iklim, dan faktor tindakan budidaya yang dilakukan. Tanah sangat berpengaruh penting dalam kehidupan terutama dalam bidang pertanian. Tanah yang baik adalah tanah yang memiliki partikel yang halus dan kuat sehingga mampu menciptakan lingkungan yang lembab yang diperlukan untuk perkecambahan dan pertumbuhan akar.
Dalam pertanian tanah berfungsi sebagai tempat tumbuh dan penyedia nutrisi bagi tanaman. Sebagai tempat tumbuh tanaman, tanah harus mampu menopang tanaman agar mampu tegak berdiri dengan kokoh sedangkan sebagai penyedia nutrisi tanah harus mampu mengikat dan mendistribusikan air, udara, dan unsur hara tanaman. Kondisi tersebut tercapai pada tanah yang cukup kuat dan cukup gembur atau memiliki struktur remah. Untuk menciptakan kondisi yang demikian perlu dilakukan tindakan pengolahan tanah.
Kegiatan pengolahan tanah merupakan kegiatan budidaya yang memerlukan tenaga paling banyak sehingga dalam kegiatan ini memerlukan alat bantu berupa alat dan mesin pertanian untuk mempercepat kegiatan tersebut. Pengolahan lahan meliputi pengolahan tanah primer (primary tillage) berupa pembajakan (plowing)
dan pengolahan tanah sekunder (secondary tillage) yang merupakan kegiatan setelah pembajakan tanah, biasanya berupa penggaruan (harrowing).
Kegiatan pengolahan tanah sawah di Indonesia masih didominasi menggunakan tenaga manusia, hewan, dan traktor roda-2 yang membutuhkan waktu pengerjaan lama sehingga kapasitasnya rendah, sedangkan untuk penggunaan traktor roda-4 masih terbilang sedikit. Menurut BBP Mektan (2013) dan Zulnadi (2011), penggunaan traktor roda-4 Kubota L 3608 pada kegiatan pengolahan tanah memiliki kapasitas kerja 0.30 ha/jam dengan efisiensi lapang 86.78%, sedangkan traktor roda-2 memiliki kapasitas 0.06 ha/jam dengan efisiensi lapang 76% dan catatan kondisi tanah baik.
Penerapan mekanisasi pertanian pada prinsipnya adalah pengenalan dan penggunaan alat mekanis untuk melaksanakan operasi pertanian. Dalam pengaplikasian mekanisasi pertanian akan menghasilkan hubungan timbal balik antara tanah dalam hal ini sifat fisik dan mekanik tanah dengan alat dan mesin pertanian. Syarat pengaplikasian traktor roda-4 dalam kegiatan pengolahan tanah adalah tekanan terhadap tanah harus lebih kecil dari kekuatan geser tanah dan kedalaman tekan tidak lebih besar dari ground clearance traktor yang digunakan. Pada kenyataannya pengoperasian traktor di lahan sawah menggunakan bantuan roda sangkar (cage wheel) agar traktor dapat beroperasi dengan mudah.
2
ketenggelaman rodadapat diprediksi dengan berbagai kondisi tanah. Parameter yang akan dianalisis untuk memprediksikan ketenggelaman rodaadalah tekstur tanah, kadar air tanah, kohesi tanah, kekuatan geser tanah (soil shear strength), dan tekanan terhadap tanah (ground pressure).
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah Memprediksikan kedalaman ketenggelaman roda traktor roda-4 pada tanah sawah berdasarkan hasil uji geser langsung.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanah Secara Umum
Menurut Hardjowigeno (2003) tanah memiliki arti yang khusus dalam bidang pertanian. Tanah merupakan campuran bahan mineral dengan bahan organik yang di dalamnya terdapat air yang berasal dari air hujan yang tertahan oleh tanah. Dalam proses pembentukannya terbentuk juga lapisan-lapisan tanah atau horison. Dengan demikian definisi ilmiah tanah adalah kumpulan dari benda alam di permukaan bumi yang tersusun dalam horison-horison, terdiri dari campuran bahan mineral, organik, air, dan udara, serta merupakan media tumbuh untuk tanaman.
Bahan mineral tanah terbentuk dari pelapukan batu-batuan yang nantinya terbentuk dalam berbagai ukuran yaitu pasir, debu, dan liat. Mineral tanah ini terdiri dari dua jenis yaitu mineral primer dan sekunder. Mineral primer merupakan mineral yang terbentuk dari pelapukan batuan yang dilapukkan, dan mineral sekunder yaitu mineral bentukan baru yang terbentuk selama proses pembentukan tanah berlangsung. Mineral primer pada umumnya dalam fraksi pasir dan debu sedangkan mineral sekunder umumnya dalam fraksi liat.
Bahan organik umumnya ditemukan di permukaan tanah, meski jumlahnya 3%-5% namun memiliki pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat tanah yang salah satunya adalah sebagai granulator yang dapat memperbaiki struktur tanah. Tanah yang banyak mengandung bahan organik adalah tanah-tanah lapisan atas atau top soil. Semakin ke lapisan bawah tanah maka kandungan bahan organik semakin berkurang. Oleh karena itu top soil perlu dipertahankan (Hardjowigeno 2003).
Air juga merupakan bahan penyusun tanah. Air dalam tanah akan ditahan (diserap) oleh masa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air di dalam tanah dapat meresap ataupun ditahan karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi (Hardjowigeno 2003).
Tekstur Tanah
3 merupakan istilah yang mengacu pada ukuran partikel mineral dalam tanah yang menggambarkan proporsi tiga fraksi tanah: pasir (besar), debu (sedang), dan liat (kecil). Gabungan dari ketiga fraksi tersebut dinyatakan dalam persen dan disebut sebagai kelas tekstur. Pada umumnya tanah asli merupakan campuran dari butiran-butiran yang mempunyai ukuran yang berbeda-beda (Braja 1993).
Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Kelas tekstur tanah dikelompokkan berdasarkan perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu, dan liat. Tanah-tanah yang bertekstur pasir mempunyai luas permukaan yang kecil sehingga sulit menyerap dan menahan air dan unsur hara. Tanah-tanah bertekstur liat mempunyai luas permukaan yang besar sehingga kemampuan menahan air dan menyediakan unsur hara tinggi (Hardjowigeno 2003). Dalam sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur, tanah diberi nama atas dasar komponen utama yang dikandungnya, misalkan lempung berpasir (sandy clay), lempung berlanau (silty clay), dan seterusnya (Braja 1993).
Terdapat hubungan yang erat antara tekstur tanah dengan sifat-sifat tanah yang lain. Komposisi ketiga fraksi tanah akan menentukan sifat-sifat fisika, fisika-kimia, dan kimia tanah. Sifat fisik dan kesuburan tanah sangat dipengaruhi oleh oleh tekstur tanah. Fraksi liat merupakan fraksi yang paling aktif sedangkan kedua fraksi yang lainnya disebut kurang aktif (Haridjadja 1980).
Braja (1993) menyatakan bahwa kelas tekstur dapat ditetapkan dengan menggunakan diagram segi tiga tekstur menurut USDA (United State Department
of Agricultural) pada Gambar 1. Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari
butiran tanah yang meliputi:
a. Pasir : butiran dengan diameter 2.0 – 0.05 mm b. Debu : butiran dengan diameter 0.05 – 0.002 mm
c. Liat : butiran dengan diameter lebih kecil dari 0.002 mm
Gambar 1 Diagram segitiga tekstur tanah dan sebaran besaran butiran
Kadar air Tanah
4
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang tekandung dalam pori-pori tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berubah-ubah pada tiap kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Menurut Hardjowigeno (2003), air di dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi, kapiler, dan higroskopis. Cara yang biasa digunakan untuk menyatakan kadar air dalam tanah adalah dalam persen terhadap bobot tanah kering. Kadar air juga dapat dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Secara umum kadar air tanah dapat dihitung dengan persamaan:
%
Kekuatan tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan beban tanpa mengalami kerusakan baik berupa perpecahan, perpisahan, ataupun aliran. Secara kuantitatif kekuatan tanah dapat didefinisikan sebagai tegangan maksimal yang dapat diberikan kepada tanah tertentu tanpa menyebabkan kerusakan pada tanah tersebut (Hillel 1980). Kekuatan tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja diantara butir-butirnya (Wesley 1973).
Kekuatan geser tanah merupakan gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan (Hardiyatmo 1992). Wesley (1973) menambahkan bahwa kekuatan geser tanah adalah akibat gerak relatif antara butiran, bukan karena butirannya sendiri hancur. Menurut Hardiyatmo (1992), bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh:
a. Kohesi tanah yang terkandung pada jenis tanah dan kepadatannya, tetapi tidak tergantung dari tegangan vertikal yang bekerja pada bidang geseran.
b. Gesekan antara butir-butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan vertikal pada bidang gesernya.
5
Gambar 2 Grafik penentuan nilai kohesi tanah dan sudut gesek dalam dari hasil pengujian kekuatan geser langsung
Besar nilai c (kohesi tanah) sangat dipengaruhi oleh tekstur dan kadar air tanah. Kohesi tanah mencirikan sifat tanah liat (tanah-tanah kohesif), yaitu nilainya akan turun apabila kadar air tanah meningkat (bertambah), sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 3.
Besar nilai (sudut gesek dalam) sangat dipengaruhi oleh faktor eksternal, yaitu besar nilai tekanan normal ke tanah atau ground pressure (GP). Sudut gesek dalam (internal friction angle) mencirikan sifat tanah pasir (tanah-tanah non-kohesif) yaitu nilai akan meningkat apabila beban gaya W (bobot operasi mesin, atau beban dinamis yang bekerja pada roda traksi mesin) bertambah.
6
Hubungan Antara Roda Traktor dan Tanah
Terjadinya penurunan permukaan tanah akibat gaya dari luar khususnya karena lalu lintas, merupakan pertanda bahwa terjadi pemadatan tanah pada daerah tersebut. Penurunan permukaan akan terjadi sampai pada keadaan dimana gaya penahan dari tanah seimbang dengan beban yang diberikan. Oleh karena itu, apabila sinkage dapat diminimumkan maka pemadatan yang terjadi juga minimum meskipun besaran dan distribusinya tidak diketahui secara pasti.
Ketika mesinmelintas atau beroperasi di atas permukaan tanah, maka akan timbul interaksi antara tanah dengan mesin yang dipengaruhi oleh tekstur tanah, besar kadar air tanah, besar nilai kuat geser tanah, dan besar ground pressure. Apabila besar nilai kuat geser tanah < besar nilai ground pressure maka akan timbul kedalaman tekan (sinkage). Sinkage akan terus bertambah selama nilai kuat geser tanah < besar nilai ground pressure. Besar nilai sinkage (z) maksimum terjadi pada saat besar nilai kuat geser tanah sama dengan besar nilai ground pressure. Dalam Gambar 4 ditunjukkan ilustrasi besar kedalaman tekan (sinkage).
Gambar 4 Ilustrasi besar kedalaman tekan atau sinkage(Bekker 1955) Hubungan antara roda traktor dengan tanah dapat diinterpretasikan dengan banyak cara tergantung pada analisis gaya-gaya yang terlibat. Dua istilah yang paling sederhana adalah luas kontak dan permukaan kontak yang dapat dilihat pada Gambar 5.
7 yang digunakan. Penentuan luas kontak berdasarkan teoritis untuk roda traktor pada tanah lunak dapat ditentukan pada gambar berikut ini:
Gambar 6Ilustrasi roda traktor pada tanah lunak
Saarilahti (2002) menjabarkan gambar tersebut untuk menentukan panjang kontak roda dengan menggunakan Teorema Phytagoras sehingga didapatkan persamaan berikut ini:
� = r − � − � − δ / (2)
� = r − � − δ / (3)
Keterangan: l = Panjang kontak roda dengan tanah (cm) r = Jari-jari roda (cm)
z = Sinkage (cm) δ = Defleksi roda (cm)
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret sampai September 2013 di Laboratorium Lapangan Siswadhi Soepardjo (lokasi SS), PT Sang Hyang Seri Sukamandi (lokasi S-24, L-26, S-14, dan L-18)dan Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB.
Bahan
8
Alat
Peralatan, instrumen, dan mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah
ring sample, direct soil shear test apparatus, cangkul kecil (kored), cawan, neraca
elektronik, oven, penggaris, pisau, dan traktor Kubota L 3608 (untuk analisis spesifikasi).
Prosedur Analisis Data
Gambar 7 Diagram skematik pengambilan data
9 Tabel 1 Data-data sekunder untuk menganalisis ketenggelaman roda
No Sumber data Parameter Satuan Nilai
1. Traktor Kubota L3608 Berat total kg 1115
Diameter roda belakang cm 127.5
Diameter roda depan cm 75.5
Lebar roda depan cm 20
Lebar roda belakang cm 30
Ground clearance cm 35.5
Wheelbase cm 161
Lebar keseluruhan cm 143
2. Roda sangkar Diameter roda cm 85
Lebar roda belakang cm 50
3. Rotary tiller Berat kg 245
4. Operator Berat kg 60.9
Pengolahan dan analisis data dilakukan dengan bantuan program Microsoft
Office Excel. Data diolah dan disajikan dalam bentuk tabel dan perhitungan
matematis. Prosedur penelitian disajikan dalam bentuk diagram skematik yang terdapat pada Gambar 7.
Pengambilan Sampel Tanah
Sampel tanah diambil dengan menggunakan alat bantu berupa cangkul, sekop, penggaris, dan pisau. Untuk tanah tidak terganggu (undisturbed
soil)pengambilan sampel tanah diambil menggunakan ring sampel dan langsung
ditutup agar kondisi tanah tidak mengalami perubahan yang signifikan. Sedangkan untuk sampel tanah terganggu (disturbed soil) sampel tanah hanya dimasukkan ke dalam plastik.
Analisis Tekstur Tanah
Analisis tekstur tanah dilakukan untuk mengetahui persentase kandungan pasir, debu, dan liat yang terkandung pada masing-masing sampel tanah. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, IPB.
Persiapan Sampel Tanah
Persiapan sampel tanah hanya dilakukan pada sampel tanah terganggu
(disturbed soil) sebelum dilakukan pengujian kekuatan geser langsung. Persiapan
10
Uji Kekuatan Geser Langsung Tanah
Pengukuran kekuatan geser tanah dalam penelitian ini dilakukan dengan uji geser langsung (direct shear test). Sampel tanah yang diteliti dimasukkan ke dalam direct shear apparatus kemudian diberikan beban vertikal (tegangan normal) yang konstan. Kemudian contoh tanah tersebut diberikan tegangan geser sampai nilai maksimum. Tegangan geser diberikan dengan kecepatan bergerak
(strainrate) yang konstan. Prosedur pengukuran kekuatan geser tanah adalah
sebagai berikut:
1. Membuat sampel tanah dengan menggunakan trimmer
2. Mengukur massa dan kadar air sampel tanah 3. Sampel tanah dimasukkan ke dalam kotak geser 4. Kotak geser dipasang ke peralatan geser
5. Pengukur beban (R) diatur dengan deformasi (δ) = 0 kemudian diberikan beban normal ( )
6. Pemberian beban normal minimal tiga macam yaitu 0.5 kgf/cm2, 1.0
kgf/cm2,dan 1.5 kgf/cm2 agar didapatkan garis lurus pada kurva terhadap
7. Beban (R) dicatat pada setiap deformasi (δ) sebesar 20 skala, dengan nilai k = 0.2693 kgf/skalaR
8. Menghitung kekuatan geser ( ) dengan persamaan sebagai berikut:
A
k : Konstanta (0.2693 kgf/skalaR) A : Luas permukaan (cm2)
9. Dari ketiga kurva hubungan terhadap diperoleh max pada setiap kurva,
kemudian buat kurva hubungan max terhadap sehingga diperoleh suatu garis
lurus dan didapatkan nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam ().
Memprediksikan Ketenggelaman Roda Berdasarkan Hasil Uji Kekuatan Geser Langsung
Berdasarkan Pramuhadi (2013), hubungan antara ground pressure dan kemampuan mesin atau traktor beroperasi di atas permukaan tanah dapat diilustrasikan dalam Gambar 8 dan menggunakan persamaan 5 dan persamaan 6. Kemampuan mesin atau traktor beroperasi, dapat dinyatakan dengan istilah gaya traksi (F), dipengaruhi oleh besarnya ground contact (A), gaya kohesi tanah (c),
gound pressure (p), dan sudut gesek dalam (). Tanah-tanah dengan kandungan liat
(clay) tinggi umumnya mempunyai kohesi tanah yang tinggi pula, sedangkan
11
Gambar 8 Gaya traksi mesin (F) yang dipengaruhi oleh ground contact (A) dan
operating weight (W) (Bekker 1955)
F = A c+W tan ………..(5) F = A(c+ptan )………..(6) Keterangan: F =Gaya traksi mesin(kgf)
A = Ground contact (m2) c = Kohesi tanah (kgf/cm2) W = Bobot operasi mesin (kg)
= Sudut gesek dalam dari tanah (0)
p = Ground pressure(kgf/cm2)
Persamaan 6 dapat diuraikan menjadi persamaan 7 dan persamaan 8, yang merupakan persamaan Coulomb untuk menentukan kuat geser tanah. Persamaan 7 ini bisa ditentukan dengan melakukan Uji Geser Langsung (direct shear test) di dalam Laboratorium Mekanika dan Fisika Tanah.
F/A = c+ptan ………..(7) = c+tan………(8) Dimana = Kuat geser tanah (kgf/cm2)
c = Kohesi tanah (kgf/cm2) = Tekanan normal (kgf/cm2)
= Sudut gesek dalam dari tanah (0)
Pada saat aplikasi traktor di lapangan, maka persamaan 8dapat diubah menjadi persamaan 9, yaitu:
12
Besar nilai z (ketenggelaman roda) dapat ditentukan ketika =GP, yaitu ketika GP (ground pressure) = c / (1 – tan ). Besar nilai c (kohesi tanah) dan
(sudut gesek dalam) diperoleh dari hasil uji geser langsung (direct shear test) di laboratorium. Dengan data-data yang diperoleh dari pengujian geser tanah maka dapat memprediksikan besarnya ketenggelaman roda dengan terlebih dulu memprediksikan panjang kontak roda traktor terhadap tanah dengan asumsi lebar roda traktor konstan.
Gambar 9 Ilustrasi penentuan panjang kontak dan sinkage
Berdasarkan Saarilahti (2002), ilustrasi tersebut dapat menentukan panjang kontak dan kedalaman ketenggelaman roda dengan menggunakan Teorema Phytagoras dan asumsi lebar roda konstan sehingga didapatkan persamaan berikut ini:
� = 2 [r2 - (r- z)2]1/2………(10)
Keterangan: � = Panjang kontak roda traktor dengan tanah (cm) r = Jari-jari roda traktor (cm)
z = Ketenggelaman roda(cm)
McKyes (1985) menambahkan bahwa 75% bobot traktor akan ditransfer ke roda bagian belakang dan 25% sisanya ke roda bagian depan. Besar nilai z
menunjukkan besar kedalaman tenggelamnya roda traktor ke dalam tanah. Traktor masih bisa beroperasi di atas tanah apabila nilai z<1/3 Droda mesin (nilai z
lebih kecil dari sepertiga diameter roda traktor) atau tidak melebihi dari besarnya
ground clearance traktor. Agar roda traktor tidak tenggelam maka nilai kuat
geser tanah harus nilai GP.
F = N
z
r
r-z
�
13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tekstur Tanah pada Lokasi Penelitian
Tekstur tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang secara praktis dapat digunakan sebagai alat evaluasi atau pertimbangan dalam suatu potensi penggunaan tanah. Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena terdapatnya perbedaan komposisi kandungan pasir, debu, dan liat yang terkandung pada tanah. Keadaan tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat fisik dan mekanik tanah. Tabel di bawah ini menunjukkan kelas tekstur tanah berdasarkan USDA (United State Department of Agricultural) pada 5 lokasi sampel yang berbeda.
Tabel 2 Kelas tekstur tanah pada 5 lokasi penelitian menurut USDA
Lokasi Tekstur
Kelas tekstur tanah menurut USDA Pasir
S-24 5.72 59.23 35.05 Lempung liat berdebu(silty clay loam)
L-26 7.17 55.14 37.69 Lempung liat berdebu(silty clay loam)
S-14 8.72 52.89 38.39 Lempung liat berdebu(silty clay loam)
L-18 10.54 52.32 37.14 Lempung liat berdebu(silty clay loam)
Berdasarkan tabel di atas, dari ke-5 lokasi pengambilan sampel dapat digolongkan dalam 2 kelas tekstur tanah yaitu tanah liat untuk lokasi (SS) yang berada di Laboratorium Lapangan Siswadhi Soepardjo, Bogor dan tanah lempung liat berdebu pada 4 lokasi lainnya yang berada di PT Sang Hyang Seri Sukamandi, Subang. Fraksi liat yang dominan dimiliki oleh lokasi SS berarti bahwa tanah tersebut terdiri dari butiran-butiran tanah yang sangat kecil dan menunjukkan sifat kohesif dan plastis. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian tanah melekat satu sama lain, sedangkan plastisitas merupakan sifat yang memungkinkan bentuk tanah diubah-ubah tanpa mengalami perubahan isi atau tanpa kembali kebentuk semula dan tanpa terjadi retakan atau pecahan.
Berbeda halnya dengan ke-4 lokasi lainnya yang memiliki fraksi tanah dominan debu. Menurut Wesley (1973), debu merupakan bahan peralihan antara liat dan pasir halus. Fraksi debu bersifat kurang plastis dan lebih mudah ditembus air daripada fraksi liat. Selain itu, fraksi debu yang dominan pada lokasi sampel tanah di Subang berarti tanah tersebut memperlihatkan sifat dilatasi yang tidak terdapat pada fraksi liat. Sifat dilatasi ini menunjukkan gejala perubahan isi apabila fraksi tersebut diubah bentuknya.
Hubungan Kadar Air tanah (w), Kekuatan Geser Tanah ( ), dan Tegangan Normal ( )
14
memiliki nilai yang berbeda tiap kedalaman pengambilan sampel karena kadar air merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Berikut ini Gambar 10 menunjukkan pengukuran kadar air berdasarkan berat sampel.
Gambar 10 Pengukuran kadar air berdasarkan berat sampel
Nilai kadar air aktual (kondisi lapangan) dari hasil pengukuran di laboratorium beragam seperti pada tabel 3. Terdapat kecenderungan penurunan nilai kadar air terhadap penambahan kedalaman pengambilan sampel tanah. Nilai kadar air tertinggi pada kedalaman 0-15 cm yaitu 75.42% pada lokasi S-14, dan terendah pada lokasi L-18 yaitu 32.25%. Sedangkan pada kedalaman 15-30 cm, lokasi SS memiliki nilai kadar air tertinggi yaitu 48.62% dan terendah pada lokasi L-18 yaitu 27.63%.
Kekuatan geser tanah merupakan gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan (Hardiyatmo 1992). Cara yang digunakan dalam menentukan kekuatan geser tanah pada penelitian ini yaitu pengujian geser langsung (direct shear test). Berikut ini direct shear
testapparatus yang digunakan pada penelitian ditunjukkan oleh Gambar 11.
Gambar 11 Direct shear stressapparatus untuk pengujian kekuatan geser tanah sampel
15 Tabel 3 Hasil pengujian kekuatan geser langsung sampel tanah tidak terganggu
(undisturbed soil)
Berdasarkan tabel diatas kadar air tanah akan semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman pengambilan sampel tanah. Kekuatan geser tanah terbesar pada kedalaman 0-15 cmyaitu di lokasi SS sebesar 0.391 kgf/cm2 – 0.686 kgf/cm2 dan terkecil terdapat di lokasi S-14 yaitu 0.045 kgf/cm2 – 0.114 kgf/cm2, sedangkan pada kedalaman 0-30 cm nilai terbesar terdapat di lokasi L-18 yaitu 0.429 kgf/cm2– 0.815 kgf/cm2 dan kekuatan geser tanah terkecil adalah di lokasi
S-14 dan L-26 dengan 0.062 kgf/cm2 – 0.124 kgf/cm2. Kekuatan geser tanah meningkat dengan bertambahnya tekanan normal yang diberikan ke tanah seperti dapat dilihat pada Lampiran 1. Selain itu, tekstur tanah pun berperan dalam menentukan kekuatan geser tanah. Seperti yang terlihat pada tabel diatas, bahwa kekuatan geser tanah tertinggi terdapat pada sampel tanah lokasi SS yang didominsai oleh fraksi liat. Sedangkan untuk 4 lokasi lainnya yang didominasi fraksi debu memiliki nilai kekuatan geser tanah lebih rendah dibandingkan lokasi SS. Dari ke-4 sampel yang memiliki kelas tekstur tanah yang sama, lokasi S-14 pada kedalaman 0-15 cm memiliki nilai kekuatan geser tanah terkecil yaitu 0.045-0.114 kgf/cm2. Hal tersebut dikarenakan olehkandungan kadar air tanah pada
lokasi S-14 sangat tinggi dibandingkan 3 lokasi lainnya yaitu 75.42%.Untuk menganalisis hubungan kadar air dan tekstur tanah dengan kekuatan geser tanah pada sampel tanah tidak terganggu tidak bisa karena pada satu lokasi diambil 2 sampel tanah dengan kedalaman berbeda.
16
Tabel 4 Hasil pengujian kekuatan geser langsung sampel tanah terganggu
(disturbed soil)
17 Prediksi Kedalaman Ketenggelaman Roda(z)dari Hasil Pengujian Kekuatan
Geser Tanah( )
Metode yang digunakan untuk memprediksi besarnya nilai kedalaman ketenggelaman roda pada lokasi penelitian yaitu dengan menggunakan hasil uji kekuatan geser tanah. Kekuatan geser tanah ditentukan berdasarkan besar nilai kohesi tanah, tegangan normal ke tanah, dan sudut gesek dalam. Berdasarkan pengujian kuat geser tanah menggunakan metode uji geser langsung (direct shear
test) diperoleh persamaan kekuatan geser tanah, dari
persamaan-persamaan tersebut dapat dianalisis nilai tekanan terhadap tanah (ground
pressure) dan kedalaman ketenggelaman roda masing-masing lokasi sampel. Nilai
kedalaman ketenggelaman roda yang diprediksikan terdiri dari 3 macam, yaitu z1
dengan asumsi Nnormal = Ntraktor + Noperator, z2 dengan asumsi Nnormal = Ntraktor +
Noperator + Nimplemen, dan z3 dengan asumsi Nnormal = Ntraktor + Noperator + Nimplemen +
Nroda sangkar.
Kohesi tanah adalah gaya tarik menarik sesama zarah (partikel tanah) akibat selaput lengas (Baver 1956 dalam Pramuhadi 2001). Kohesi tanah bervariasi tergantung ukuran dan bentuk partikel tanah serta tebal tipisnya selaput lengas antar partikel tanah. Nilai kohesi tanah sangat dipengaruhi oleh tekstur tanah dan kadar air tanah. Kohesi tanah mencirikan tanah liat (tanah-tanah kohesif). Pada Tabel 4 hubungan perubahan kadar air terhadap kohesi tanah sulit dianalisis karena sampel tanah yang digunakan tidak pada lokasi dan kedalaman yang sama, namun pada Tabel 5 dan Lampiran 3jelas menunjukkan dengan meningkatnya kadar air tanah akan diiringi dengan berkurangnya nilai kohesi tanah. Selain itu, pada Tabel 5 dan kelas tekstur tanah yang telah diketahui pada Tabel 2 terlihat bahwa jenis tanah yang didominasi fraksi liat memiliki nilai kohesi tanah lebih besar dibandingkan dengan jenis tanah lainnya yang didominasi oleh fraksi debu. Berikut ini merupakan tabel hasil uji kekuatan geser sampel tanah tidak terganggu di lokasi penelitian untuk memprediksikan besarnya kedalaman ketenggelaman roda.
18
Untuk memprediksikan ketenggelaman roda, pada penelitian ini terdapat kondisi batas (boundary condition) yaitu panjang kontak roda traktor adalah 114.3 cm (roda belakang) dan 75.37 cm (roda depan). Kondisi tersebut terjadi ketika ketenggelaman roda maksimal yaitu sama dengan besarnya ground clearance
traktor yang digunakan sebesar 35.5 cm.Ketika nilai panjang kontak melebihi nilai maksimal yang telah ditentukan maka ketenggelaman roda tidak dapat diprediksikan karena luas kontak dipengaruhi oleh permukaan badan traktor bagian bawah yang kontak langsung dengan tanah dan nilai yang dihasilkan akan fluktuatif seperti yang terlihat pada lampiran 5 dan lampiran 6.
Berdasarkan hasil yang didapatkan, semakin dalam pengambilan sampel tanah maka kadar air semakin rendah dan tekanan terhadap tanah(ground
pressure) semakin tinggi. Hal tersebut disebabkan karena dengan bertambahnya
kadar air maka kemampuan sangga tanah akan berkurang, sehingga luas permukaan kontak akan bertambah pada tegangan normal yang konstan. Dari 5 lokasi yang berbeda nilai kadar air tanah tertinggi yaitu lokasi S-14 dan memiliki nilai tekanan terhadap tanah terendah.
Selain itu, dengan meningkatnya kadar air mengakibatkan ketenggelaman roda (z) semakin besar. Berdasarkan Tabel 5, pada kedalaman 15 cm traktor roda-4 yang digunakan hanya dapat beroperasi di lokasi SS yang memiliki tekstur tanah liat dan telah memiliki lapisan keras yang di buat pada tahun 1990-an oleh Proyek JICA. Pada kedalaman 30 cm lokasi yang memungkinkan untuk dioperasikan traktor roda-4 adalah lokasi SS dan L-18. Lokasi L-18 memiliki tekstur tanah lempung liat berdebu (sama dengan 3 lokasi lainnya) namun memiliki nilai kadar air terendah, sedangkan untuk 3 lokasi lainnya tidak dapat dioperasikan traktor roda-4 karena ketenggelaman roda melebihi nilai ground clearance traktor. Nilai kedalaman tekan maksimum yaitu sebesar nilai ground clearance yang dimiliki oleh traktor. Adapun nilai ketenggelaman roda yang terlalu tinggi dan tidak realistis (angka berwarna merah) pada Tabel 5 disebabkan karena asumsi luas kontak hanya berdasarkan roda traktor, sedangkan pada kenyataannya ketika kedalaman tekan melebihi ground clearance maka luas kontak akan dipengaruhi luas traktor bagian bawah, sehingga pada kondisi tersebut ketenggelaman roda tidak dapat diprediksikan.
19
Tf : Roda depan
langsung sampel tanah terganggu untuk memprediksikan besarnya kedalaman ketenggelaman roda.
Tabel 6Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil analisis uji kekuatan geser sampel tanah terganggu (disturbed soil) di lokasi penelitian
20
Kadar air meningkat diikuti dengan menurunnya nilai kohesi tanah sehingga kekuakatan geser tanah akan menurun seperti yang ditunjukkan oleh lampiran 3. Hal tersebut disebabkan oleh bertambahnya luas kontak antara roda traktor dengan tanah seiring bertambahnya kadar air tanah. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa nilai kadar air tanah semakin tinggi mengakibatkan kohesi tanah menurun dankedalaman ketenggelaman roda semakin besarpada tekanan normal konstan berdasarkan bobot yang diberikan (berdasarkan bobot traktor, operator, implemen, dan roda sangkar yang digunakan pada penelitian ini), seperti ditunjukkan oleh lampiran 4.
Berdasarkan hasil yang diperoleh dari prediksi ketenggelaman roda traktor roda-4 berdasarkan uji geser langsung, pada penelitian ini dilakukan uji validasi data pada lokasi SS dengan traktor Kubota L 3608 yang dipasangkan rotary tiller
sebagai beban tambahan sehingga dapat diperoleh nilai ketenggelaman roda dengan asumsi ke-2 (Z2)seperti pada tabel di bawah ini:
21
Gambar 12 Grafik perbandingan kedalaman ketenggelaman roda traktor roda-4 berdasarkan hasil prediksi dan pengukuran
Berdasarkan hasil perbandingan kedalaman ketenggelaman roda dari hasil prediksi dan pengukuran langsung di lapangan didapatkan nilai koefisien determinasi untuk roda belakang 0.8365 yang berarti memiliki ketepatan yang tinggi, sedangkan untuk nilai koefisien determinasi roda depan adalah 0.1171 yang berarti ketepatannya rendah. Hal tersebut disebabkan oleh faktor-faktor luar yang mempengaruhi hasil pengukuran ketenggelaman roda secara langsung di lapangan seperti adanya kerikil, batu, rumput, dan jerami pada lahan yang diolah. Oleh sebab itu, nilai ketenggelaman roda bernilai fluktuatif.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Nilai kadar air pada kondisi di lapangan cenderung berkurang dengan bertambahnya kedalaman pengambilan sampel tanah. Pada kedalaman 0-15 cm nilai kadar air tertinggi yaitu 75.42% di S-14 dan terendah 32.25% di L-18, sedangkan pada kedalaman 15-30 cm kadar air tertinggi 48.62% di SS dan terendah 27.63% di L-18. Kadar air dan tekstur tanah dapat menentukan nilai sifat-sifat mekanik tanah dalam memprediksikan besarnya kedalaman ketenggelaman roda. Hasilpenelitian menunjukkan bahwa dengan meningkatnya nilai kadar air tanah mengakibatkan menurunnya nilai kohesi tanah yang juga diikuti dengan menurunnya nilai kekuatan geser tanah. Hal tersebut mengakibatkan nilai ketenggelaman roda akan semakin besar. Analisis menggunakan tanah sampel tidak terganggu menghasilkan nilai pendugaan ketenggelaman roda terkecil pada lokasi SS yang didominasi fraksi liat yaitu 0.33 – 5.94 cm dengan kohesi tanah 0.282-0.397 kgf/cm2 dan terbesar pada lokasi S-14
yang didominasi fraksi debu yaitu lebih besar dari ground clearance traktor (35.5 cm) dengan kohesi tanah 0.011-0.029 kgf/cm2. Berdasarkan hasil prediksi ketenggelaman roda, traktor roda-4 hanya dapat beroperasi di lokasi SS dan L-18. Berdasarkan hasiluji validasi, secara garis besar nilai kedalaman ketenggelaman
22
roda hasil prediksi mendekati nilai pengukuran langsung di lapangan, akan tetapi hubungan antara kadar air tanah dengan kedalaman ketenggelaman roda hasil pengukuran tidak linear karena kenyataannya pada kegiatan pengolahan tanah ketenggelaman roda pun dipengaruhi oleh faktor luar seperti adanya kerikil, batu, rumput, dan jerami pada tanah yang diolah.
Saran
Pengambilan sampel tanah tidak terganggu (undisturbed soil) yang akan diuji sebaiknya lebih dari 3 titik sampel agar dapat merepresentasikan lokasi tersebut dan dapat diketahui hubungan antar parameter-parameter penentu kedalaman ketenggelaman roda secara aktual (kondisi lapangan) pada lokasi penelitian yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
Baver LD, Gardner WH, Gardner WR. 1972. Soil Physics. Ed ke-4. New Delhi, (IN): willey Eastern Limited.
[BBP MEKTAN] Kementrian Pertanian Indonesia, Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian. (ID)
Bekker MG. 1960. Off-The Road Locomotion. Ann Arbor, Michigan (USA) : The University of Michigan Pr.
Braja MD, Endah N, Mochtar IB. 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I. Jakarta (ID): Airlangga.
Hardiyatmo HC. 1992. Mekanika Tanah 1. Jakarta (ID): PT Gramedia Pustaka Utama
Hardjowigeno HS. 2003. Ilmu Tanah. Jakarta (ID): Akademika Pressindo.
Haridjadja O. 1980. Pengantar Fisika Tanah. Bogor (ID): Departmen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB.
Pramuhadi G, Sembiring EN. 2001. Adhesi Tanah-Metal pada Berbagai Tingkat Perubahan Kepadatan dan Kadar Air Tanah.Vol 15 No. 2. Di dalam: Buletin
Keteknikan Pertanian(Agustus 2001); Bogor, Indonesia. Bogor (ID):
Keteknikan Pertanian.
Pramuhadi G. 2013. Potensi mekanisasi budidaya tebu lahan kering di Kabupaten Merauke, Provinsi Papua (Juni 2013). Vol 22 No.2. Jakarta Selatan (ID). [Nama penerbit tidak diketahui].
Plaster EJ. 1992. Soil Science and Management (Second Edition). New York (USA): Delmar Publisher Inc.
23 Sunggono KH. 1984. Mekanika Tanah. Bandung (ID): Nova.
Zulnadi, Santosa, Berd I. 2011. Evaluation of The Use of Hand Tractor and Needs in Kecamatan Harau, Kabupaten Limapuluh Kota. Padang (ID): Univ. Andalas.
Lampiran 1Hubungan tegangan normal dan kekuatan geser tanah tidak terganggu di 5 lokasi yang berbeda: (a) blok SS, (b) blok S-24, (c) blok L-26,
24
Tekanan normal (kgf/cm2)
25
blok S-14 kedalaman 15-30 cm, (e15) blok L-18 kedalaman 0-15 cm,
27 Lampiran 3Hubungan kadar air dan kohesi tanah terganggu di 5 lokasi yang berbeda: (a15) blok SS kedalaman 0-15 cm, (a30) blok SS kedalaman
15-30 cm, (b30) blok S-24 kedalaman 0-30 cm, (c30) blok L-26
kedalaman 0-30 cm, (d15) blok S-14 kedalaman 0-15 cm, (d30) blok
S-14 kedalaman 15-30 cm, (e15) blok L-18 kedalaman 0-15 cm, dan
29
Lampiran 4Hubungan kadar air dan kedalaman tekan tanah terganggu di 5 lokasi yang berbeda: (a15) blok SS kedalaman 0-15 cm, (a30) blok SS
kedalaman 15-30 cm, (b30) blok S-24 kedalaman 0-30 cm, (c30) blok
L-26 kedalaman 0-30 cm, (d15) blok S-14 kedalaman 0-15 cm, (d30)
blok S-14 kedalaman 15-30 cm, (e15) blok L-18 kedalaman 0-15 cm,
Lampiran 5 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji geser langsung sampel tanah tidak terganggu (undisturbed soil)
di lokasi penelitian
S24-15 58.69 0.016 3.833 0.02 814.87 407.44 984.64 492.33 421.21 561.62 338.67 162.44 424.43 205.50 136.98 240.51
S24-30 42.59 0.08 3.776 0.09 162.97 81.49 196.93 98.47 84.24 112.32 13.00 22.42 11.29 6.14 15.90 3.83
L26-15 52.49 0.045 1.318 0.05 322.07 161.04 389.17 194.59 166.48 221.98 84.13 33.37 120.10 51.92 10.23 66.62
L26-30 39.21 0.104 0.401 0.11 134.69 67.35 162.76 81.38 69.62 92.83 42.04 20.69 13.17 22.56 10.34 10.75
S14-15 75.42 0.011 2.233 0.01 1242.72 621.37 1501.64 750.83 642.38 856.51 554.33 270.63 684.36 335.76 251.05 388.84
S14-30 47.62 0.029 1.776 0.03 475.43 237.72 574.49 287.25 245.76 327.68 165.26 74.96 216.33 100.83 41.30 121.68
L18-15 32.25 0.108 5.313 0.13 110.92 55.46 134.03 67.02 57.34 76.45 32.32 12.14 43.09 20.36 6.81 31.74
L1 : Panjang kontak roda traktor (cm) dengan asumsi Nnormal = Ntraktor + Noperator
L2 : Panjang kontak roda traktor (cm) dengan asumsi Nnormal = Ntraktor + Noperator + Nimplemen
# Catatan: Panjang kontak roda traktor maksimal adalah 114.3 cm (untuk roda belakang) dan 75.37 (untuk roda depan)
: Keadaaan tersebut terjadi ketika ketenggelaman roda maksimal yaitu sama dengan besarnya ground clearance traktor (35.5 cm)
Lampiran 6 Prediksi kedalaman ketenggelaman roda dari hasil uji geser langsung sampel tanah terganggu (disturbed soil) di lokasi
Lahan sampel
w (%)
c
(kgf/cm2) (0)
GP (kgf/cm2)
L1 (cm) L2 (cm) L3 (cm) Z1 (cm) Z2 (cm) Z3 (cm)
Tr Tf Tr Tf Tr Tf Tr Tf Tr Tf Tr Tf
L18-15
17.1 1.04 12.41 1.33 11.02 5.51 13.32 6.66 5.70 7.60 0.24 0.10 0.35 0.15 0.06 0.19
21.4 0.46 12.95 0.60 24.60 12.30 29.73 14.87 12.72 16.96 1.20 0.50 1.76 0.74 0.32 0.96
24.9 0.16 6.84 0.18 80.84 40.42 97.69 48.84 41.79 55.72 14.45 5.87 22.78 8.96 3.52 12.28
L18-30
15.5 0.32 29.25 0.73 20.21 10.11 24.42 12.21 10.45 13.93 0.81 0.34 1.18 0.50 0.21 0.65
20.8 0.30 18.26 0.45 32.83 16.41 39.67 19.83 16.97 22.63 2.15 0.90 3.16 1.33 0.57 1.73
25.4 0.22 2.86 0.23 63.47 31.74 76.70 38.35 32.81 43.75 8.46 3.50 12.82 5.23 2.15 6.98
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Karawang pada tanggal 15Juli 1990. Putra kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Kasmin dan Liyah. Penulis menyelesaikan sekolah dasar di SDN Cikalong 4 Cilamaya Wetan Kabupaten Karawang lulus pada tahun 2003. Penulis meneruskan pendidikan di SMPN 1 Ciwaringin Kabupaten Cirebon dan lulus pada tahun 2006. Penulis melanjutkan kembali jenjang pendidikannya ke MAN Ciwaringin Kabupaten Cirebon dan lulus pada tahun 2009 serta pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur undangan seleksi masuk IPB (USMI). Penulis memilih Mayor Teknik Pertanian, Departemen Teknik Pertanian (sekarang bernama Departemen Teknik Mesin dan Biosistem), Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dibeberapa kegiatan organisasi kemahasiswaan antara lain: Ikatan Kekeluargaan Cirebon (IKC) pada tahun 2009-2010, Organisasi Mahasiswa Daerah Panatayudha Karawang 2009-2009-2010, Lingkung Seni Sunda (LISES) Gentra Kaheman IPB 2009-2010, Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian (BEM FATETA) pada tahun 2010-2011 sebagai staf biro advokasi. Selain aktif di organisasi kemahasiswaaan, penulis juga menjadi pengajar baik di bimbel maupun privat di Nurul Ilmi. Penulispun aktif sebagai asisten praktikum pada berbagai matakuliah yaitu Lingkungan dan Bangunan Pertanian dan Hubungan Tanah dan Alat Pertanian pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Mekanisasi Perkebunan pada Program Keahlian Teknologi dan Manajemen Perkebunan dan Mesin dan Alat Perkebunan pada Program Keahlian Perkebunan Kelapa Sawit. Penulis melaksanakan praktik lapangan pada tahun 2012 di PT Laju Perdana Indah, Oku Timur, Sumatera Selatan dengan judul “Mempelajari Penerapan Mekanisasi Pertanian Dalam Proses Penyiapan Lahan Di PT Laju Perdana Indah, Oku Timur, Sumatera Selatan”. Adapun pencapaian berharga selama masa kuliah adalah sebagai Juara 2
Tanoto Student Research Award 2013 bersama kelompok n-Peeler dan berhasil
menjadi delegasi IPB dan Juara 1 Workshop Program pada tema lingkungan dalam acara The 20th Tri-University International Join Seminar and Symposium
pada tahun 2013 yang berlangsung di Mie University, Jepang.
