UJI ALAT PENYEMPROTAN PESTISIDA DAN PEMUPUK CAIR DENGAN MEDIA BALON HELIUM PADA TANAMAN
PADI
SKRIPSI
OLEH :
DEARTI WHILFRIDA SINAGA 150308042
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2021
UJI ALAT PENYEMPROTAN PESTISIDA DAN PEMUPUK CAIR DENGAN MEDIA BALON HELIUM PADA TANAMAN
PADI
SKRIPSI
OLEH :
DEARTI WHILFRIDA SINAGA 150308042
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Panitia Penguji Skrispi Dr. Taufik Rizaldi, STP,MP Achwil Putra Munir, STP, M.Si Adian Rindang, STP, M.Si Sulastri Panggabean, STP, M.Si
ABSTRAK
DEARTI WHILFRIDA SINAGA : Uji Alat Penyemprotan Pestisida dan Pemupuk Cair dengan Media Balon Helium Pada Tanaman Padi, dibimbing oleh Dr. Taufik Rizaldi, STP, MP.
Alat penyemprot dan penyiraman digunakan dalam mengaplikasikan sejumlah bahan kimia untuk pemberantasan hama penyakit yang telarut dalam air ke objek semprot dan siraman. Penelitian ini bertujuan untuk kinerja alat penyemprot dengan tekanan dan tinggi penyemprotan yang berbeda pada tanaman padi dengan tinggi dan tekanan yaitu: a). H1 = 2 m, H2 = 1,5 m, dan H3 = 1 m; b) P1 = 8 bar, P2 = 10 bar dan P3 = 12 bar. Hasil penelitian menunjukan bahwa ketinggian dan tekanan memberikan pengaruh terhadap hasil penyemprotan. Nilai kebutuhan pestisida tertinggi adalah 1,83 l/Ha pada H3P3 dan yang terendah adalah 1,5 l/Ha pada H1P1. Nilai kebutuhan pupuk cair tertinggi adalah 7,82 l/Ha pada H3P3 dan yang terendah adalah 6,35 l/Ha pada H1P1. Nilai keseragaman yaitu 13% pada H1P2. Nilai konsumsi bahan bakar tertinggi adalah 6,04 l/jam pada H3P3
dan yang terendah adalah 3,16 l/jam pada H1P1 . Analisis ekonomi menunjukkan biaya pokok adalah Rp 66.984/Ha. Nilai Break Even Point adalah 5,14 Ha/tahun.
Nilai NPV yang dihasilkan lebih dari 0 dan IRR (Internal Rate of Return) sebesar 77,25%.
Kata kunci: sprayer, balon helium, pupuk cair, pestisida, analisis ekonomi.
ABSTRACT
DEARTI WHILFRIDA SINAGA: Performance test for Spraying Pesticides and Liquid Fertilizers with Helium Balloon Media on Rice Plants, supervised by Dr.
Taufik Rizaldi, STP, MP.
Sprayers and sprinklers are used to apply a number of water-soluble chemicals to eradicate pests to spray and spray objects. This study aims at the performance of the atomizer with different pressure and spraying heights on rice plants with a height and pressure, namely: a). H1 = 2 m, H2 = 1.5 m, and H3 = 1 m; b) P1 = 8 bar, P2 = 10 bar and P3 = 12 bar. The results showed that the height and pressure had an influence on the results of spraying. The highest pesticide requirement value was 1.83 l / ha on H3P3 and the lowest was 1.5 l / ha on H1P1. The highest value of liquid fertilizer requirement was 7.82 l / ha at H3P3 and the lowest was 6.35 l / ha at H1P1. The uniformity value is 13% at H1P2. The highest fuel consumption value is 6.04 l / hour at H3P3 and the lowest is 3.16 l / hour at H1P1 . Economic analysis shows that the basic cost is IDR 66,984 / Ha. Break Even Point Value is 5.14 Ha / year. The resulting NPV value is more than 0 and the IRR (Internal Rate of Return) is 77.25%.
Keywords: sprayer, helium balloon, liquid fertilizer, pesticides, economic analysis.
RIWAYAT HIDUP
Dearti Whilfrida Sinaga, dilahirkan di Belitung, Prov. Bangka Belitung pada tanggal 5 Maret 1997 dari ayah Junetha Plarim Sinaga dan ibu Alm. Rustani Gultom. Penulis merupakan anak ke-1 (kesatu) dari tiga bersaudara. Tahun 2015 penulis lulus dari SMA Negeri 05 Pematangsiantar, Sumatera Utara dan pada tahun yang sama penulis lulus pada jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN) dan lulus di program studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai sekretaris bidang Pendidikan dan Pelatihan Kader Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) periode 2018/2019 dan anggota Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia (GMKI) pada tahun 2015/2016.
Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Kelurahan Padang Merbau, Kecamatan Padang Hulu, Kota Tebing Tinggi pada bulan Juli sampai Agustus 2018. Penulis juga melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PTPN IV Sawit Langkat, Banjaran Raya, Padang Tualang, Kabupaten Langkat, Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2019.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Adapun skripsi ini berjudul “Uji Alat Penyemprotan Pestisida dan Pemupuk Cair dengan Media Balon Helium Pada Tanaman Padi“ yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang telah mendukung dan mendidik penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Taufik Rizaldi, STP, MP selaku komisi pembimbing yang telah banyak membimbing penulis. Ucapan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada para staff pengajar di prodi Keteknikan Pertanian dan teman-teman yang telah memberikan saran dan bantuannya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi saya, dan juga pihak yang membutuhkan.
Medan, Februari 2021
Penulis
DAFTAR ISI
Hal
ABSTRAK ... i
RIWAYAT HIDUP ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
PENDAHULUAN... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 3
Batasan Masalah ... 4
TINJAUAN PUSTAKA... 5
Tanaman Padi ... 5
Pestisida ... 6
Pupuk Organik Cair ... 8
Gas Helium ... 9
Sprayer ... 10
Pompa Air ... 12
Analisa Ekonomi ... 13
METODOLOGI PENELITIAN ... 17
Waktu Dan Tempat Penelitian ... 17
Bahan Dan Alat ... 17
Metodologi Penelitian ... 17
Prosedur Penelitian ... 18
Rancangan Percobaan... 18
Parameter Penelitian ... 19
Kebutuhan Pestisida dan Pupuk Cair ... 19
Keseragaman Jatuhnya Pupuk dan Pestisida ... 20
Konsumsi Bahan Bakar ... 20
Analisis Ekonomi ... 20
Analisa Biaya ... 20
Biaya Variabel ... 21
Biaya Tetap ... 21
Break Even Point ... 21
Net Present Value ... 21
Internal Rate Of Returns ... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
Alat Penyemprotan Pestisida dan pupuk cair dengan balon helium ... 22
Pengujian Alat ... 25
Keseragaman ... 25
Kebutuhan Pestisida ... 27
Kebutuhan Pupuk Cair ... 29
Konsumsi Bahan Bakar ... 30
KESIMPULAN DAN SARAN ... 34 DAFTAR PUSTAKA ... 35 LAMPIRAN ... 38
DAFTAR GAMBAR
No
Hal
1. Handsprayer ... 11
2. Alat Penyemprotan dan Pemupukan dengan Balon Helium ... 22
3. Gambar 3.a) H1P1 ... 26
4. Gambar 3.b) H1P2 ... 26
5. Gambar 3.c) H1P3 ... 26
6. Gambar 3.d) H2P1 ... 26
7. Gambar 3.e) H2P2 ... 26
8. Gambar 3.f) H2P3 ... 26
9. Gambar 3.g) H3P1 ... 26
10. Gambar 3.h) H3P2 ... 26
11. Gambar 3.i) H3P3 ... 26
DAFTAR TABEL
No Hal
1.Kebutuhan Pestisida (l/Ha) ... 28 2.Kebutuhan Pupuk Cair (l/Ha)... 39 3.Konsumsi Bahan Bakar (l/Jam) ... 31
DAFTAR LAMPIRAN
No Hal
1.Flowchart Penelitian ... 38
2.Tabel Sidk Ragam ANOVA... 39
3.Analisis Ekonomi ... 40
4.Gambar Teknik... 48
5.Tabel Bunga 6% ... 52
6.Tabel Bunga 25% ... 53
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman padi adalah tanaman yang mudah ditemukan khususnya di daerah pedesaan. Hamparan persawahan yang di penuhi dengan tanaman padi.
Sebagian besar banyak yang menjadikan tanaman padi sebagai sumber makan pokok, terlebih lagi orang Indonesia. Tanaman padi terdiri dari akar, batang, daun, dan malai. Sistem akar padi dapat memiliki panjang 10 inci atau sekitar 20 cm sampai dengan 30 cm hingga lebih dari 40 inci (100 cm). Biji padi sering disebut bulir padi atau gabah.
Permasalahan pada tanaman padi adalah pada proses pertumbuhan.
Pertumbuhan tanaman padi banyak mendapat gangguan dari tanaman penganggu yaitu gulma. Gulma merupakan rumput liar yang sering tumbuh pada sekitaran tanaman yang dibudidayakan dan gulma tidak diharapkan kehadirannya karena keberadaannya dapat memberi pengaruh negatif yaitu akan berdampak pada rendahnya kualitas hasil pertanian dan penurunan hasil produksi yang disebabkan oleh persaingan antara tanaman padi dengan gulma. Persaingan antara tanaman padi dengan gulma terjadi dalam merebut unsur hara, cahaya matahari, air, oksigen dan karbon dioksida.
Hama dan penyakit merupakan salah satu faktor yang sangat berpengaruh pada proses budidaya padi di Indonesia, khususnya pada tanaman padi. Saat ini perkembangan teknologi pertanian telah didukung dengan banyaknya inovasi teknologi yang semakin canggih, mempermudah mengatasi hama dan penyakit tanaman. Contohnya adalah alat atau mesin penyemprot pestisida yang dioperasikan dengan traktor untuk tanaman padi. Daunnya memanjang dengan
ruas searah batang daun. Pada batang utama dan anakan membentuk rumpun pada fase vegetatif dan membentuk malai pada fase generatif. Akarnya serabut yang terletak pada kedalaman 20-30 cm.
Masalah yang dihadapi oleh petani saat ini adalah hama yang dapat mengurangi produksi hasil tanaman padi. Dan hama yang banyak membuat petani melakukan pemanenan lebih awal karena takut diserang oleh hama yang datang secara tiba-tiba. Tingkat penyerangan hama ini biasanya banyak terjadi pada musim kemarau. Saat ini para petani masih menggunakan alat penyemprotan yang manual. Kebanyakan petani masih menggunakan sprayer untuk melakukan penyemprotan pestisida maupun pupuk cair.
Menurut Guntur (2016) yang menyatakan bahwa penggunaan alat semprot ini digunakan sesuai kebutuhan dimana pemakaian akan lebih efektif. Jenis alat penyemprotan yang biasanya digunakan oleh petani adalah tipe sprayer gendong otomatis dan semi otomatis. Jenis penyemprot gendong otomatis biasanya digunakan untuk menyemprotkan cairan secara terus menerus hanya saat itu saja bila tekanan udara dalam tangki sedang. Sedangkan untuk penyemprot semiotomatis diperlukan pompa terus menerus selama alat itu digunakan.
Salah satu manfaat dari penggunaan pestisida pada padi adalah meningkatkan hasil produksi, akan tetapi hal ini akan membuat tingkat ketergantungan yang tinggi terhadap pestisida. Pestisida tidak boleh terkena kulit secara langsung, ataupun mengenai mata manusia karena dapat menyebabkan pusing-pusing ketika sedang menyemprot maupun sesudahnya, atau muntah- muntah, mulas, pingsan, dan tidak sedikit kasus berakhir dengan kematian.
Dari permasalahan diatas dapat disimpulkan bahwa penyiraman pestisida dan pemupukan cair dapat dilakukan dengan cara tanpa kontak dengan tanah, yaitu melalui udara. Salah satu contohnya adalah dengan melakukan penyiraman dan pemupukan dengan media balon helium. Teknologi baru tersebut dapat memungkinkan petani dalam melakukan penyiraman maupun pemupukan beroperasi tanpa ada kontak dengan tanah melainkan dengan cara melayang di udara. Teknologi ini bisa digunakan di lahan yang relatif lebih sempit dan tidak terganggu dengan tiang listrik maupun adanya pepohonan disekitar tanaman.
Pada survey yang telah diamati, para petani yang menggunakan handsprayer untuk melakukan penyiraman dibutuhkan pestisida dan pupuk cair
kurang lebih 20 liter sampai 25 liter per rante dengan biaya jasa pengoperasian berkisar Rp 20000 per rantenya. Melihat pengamatan ini jika dengan menggunakan alat penyiram pestisida dan pupuk cair dengan media balon helium dapat membuat lebih efesien waktu, tenaga pekerja dan dana yang harus dikeluarkan.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah meguji keseragaman, kebutuhan pupuk cair tau pestisida serta kebutuhan bahan bakar pada alat penyiraman dan pemupukan dengan media balon helium pada tanaman padi.
Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan penyusun skripsi untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa yaitu untuk menjadi bahan pertimbangan dalam penentuan metode dan penerapan teknologi penyemprotan dan pemupukan.
3. Bagi petani yaitu untuk memberikan rekomendasi alat penyiram pestisida dan pemupukan cair pada padi dalam segi kelayakan di lahan.
Batasan Masalah
1. Pengujian alat pada keseragaman, kebutuhan pestisida dan pupuk cair, konsumsi bahan bakar dan analisis ekonomi.
2. Pengujian dilakukan dengan H1 = 2 m, H2 = 1,5 m, H3 = 1 m dan P1= 8 bar, P2 = 10 bar dan P3 = 12 bar.
3. Balon yang digunakan memiliki tinggi 150 cm dan diameter 150 cm dengan bahan lateks dan gas helium.
4. Pestisida dan pupuk yang diaplikasikan berbentuk cair.
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Padi
Tanaman padi merupakan tanaman dengan komoditas utama yang ada di indonesia, tanaman pangan yang menjadi makanan pokok lebih dari setengah penduduk di dunia karena mengandung nutrisi yang diperlukan oleh tubuh.
Daunnya memanjang dengan ruas searah batang daun. Kandungan karbohidrat padi giling sebesar 78,9%, protein 6,8% lemak 0,7% dan lain-lain 0,6%. Indonesia sebagai negara dengan jumlah penduduk yang sangat besar menghadapi tantangan dalam memenuhi kebutuhan pangan tersebut (Pratiwi, 2016).
Ada beberapa jenis tanaman padi berdasarkan tempat budidaya yang dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu padi ladang (gogo) dan padi rawa (padi yang dapat tumbuh dalam air yang dalam). Padi rawa lebih dikenal dengan sebutan padi sawah. Hampir pada seluruh tanaman membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang, pada tanaman padi sawah memerluhkan air dalam jumlah yang lebih besar sedangkan pada tanaman padi ladang dengan sedikit air sudah dapat tumbuh dan berkembang (Utama, 2015).
Menurut Arafah (2010) yang menyatakan bahwa teknik bercocok tanam yang baik untuk tanaman padi sawah diperlukan hasil yang sesuai, salah satunya adalah pemupukan. Hal ini harus dimulai dari awal, yaitu pada waktu penanaman dilakukan persemaian sampai tanaman itu dapat dipanen. Dalam proses pertumbuhan tanaman hingga berbuah dapat dipelihara yang baik, terutama harus diusahakan agar tanaman terhindar dari serangan hama dan penyakit yang sering menurunkan produksi. Pemupukan bertujuan untuk mencukupi kebutuhan makanan yang berperan sangat penting bagi tanaman padi baik dalam proses
6
pertumbuhan atau produksi, pupuk yang sering digunakan oleh petani adalah pupuk alam (organik), pupuk buatan (anorganik).
Permasalahan pada tanaman padi adalah pada proses penyemprotan dan pemupukan. Ketersediaan unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi peningkatan produksi tanaman, hal ini dapat berpengaruh bila dosis yang diberikan tepat. Penambahan unsur hara dapat dilakukan melalui pemupukan sehingga diharapkan dapat memperbaiki kesuburan tanah antara lain, yaitu menggantikan unsur hara yang hilang karena pencucian atau erosi dan yang terangkut saat panen. Pemberian pupuk merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan produksi tanaman (Prayoga dan Sutoyo, 2017).
Pestisida
Pestisida adalah zat beracun yang digunakan untuk mencegah hama penyakit yang dapat mengganggu dan merusak tanaman. Petani padi dihadapkan dengan beberapa kendala baik fisik maupun yang bersifat biologi. Bersifat biologi dengan salah satu contoh adalah gangguan spesies hama dan penyakit yang dapat menurunkan kuantitas maupun kualitas padi produksi bahkan menyebabkan gagal panen. Maka dari itu pemerintah membuat kebijakan dalam pengendalian hama dengan mengandalkan pada penggunaan pestisida dan penyemprotan secara terjadwal baik ada atau pun tidak adanya serangan hama (Supriatna dan Ikin, 2002).
Pestisida adalah semua bahan-bahan racun yang digunakan untuk membunuh jasad hidup yang mengganggu tumbuhan, dan yang sebagainya diusahakan manusia untuk kesejahteraan hidupnya. Pada dasamya pestisida yang beredar telah dalam bentuk formulasi yaitu campuran antara bahan aktif dengan
7
bahan tambahan. Penambahan bahan tambahan tersebut berguna untuk memudahkan aplikasi, menambah efektifitas, menambah efisiensi dan keamanan dalam aplikasi. Pestisida dapat dikelompokkan berdasarkan jenis sasaran, bentuk fisik, bentuk formulasi, cara kerjanya, cara masuk, golongan senyawa, dan bahan aktif (Dadang, 2006).
Peranan pestisida dalam pertanian yaitu pada upaya pemenuhan kebutuhan produksi pangan sejalan dengan peningkatan pertumbuhan penduduk Indonesia, maka pada pemenuhan kuantitas produksi pertanian pestisida sudah tidak dapat lagi dikesampingkan dalam sistem budidaya pertanian. Dalam bidang pertanian, pestisida merupakan sarana dalam membunuh pengganggu tanaman. Pestisida adalah setiap zat atau campuran yang digunakan sebagai pencegahan, menghancurkan atau pengawasan setiap hama termasuk terhadap manusia dan penyakit pada binatang (Yuantari, 2009).
Penggunaan pestisida sebaiknya tidak tercampur pada beberapa jenis dalam sekali semprot tanpa melihat bahan aktif yang terdapat dalam kemasan.
Bila hanya mencampur menurut pengalaman dan bahan aktif yang digunakan sama walaupun berbeda merek dagangnya. Hal ini menyebabkan pemborosan dalam menggunakan pestisida karena manfaatnya sama. Bahkan petani harus cermat dalam mencampur pestisida karena pestisida yang dicampur dapat menurunkan daya racun atau bersifat sangat toxic (beracun) sehingga berbahaya bagi kesehatan petani, konsumen dan lingkungan (Yuantari dkk, 2013).
Waktu yang tepat dalam penggunakan pestisida adalah pada saat OPT mencapai ambang pengendalian dan penyemprotan harus dilakukan pada sore hari pukul 16.00 wib sampai 17.00 wib dengan suhu udara kurang dari 30 derajat
8
celcius dan kelembaban udara 50-80%. Dan tekanan optimum pada penyiraman
pestisida adalah 8-12 bar (Moekasan dan Laksminiwati, 2011) Pupuk Organik Cair
Penggunaan pupuk organik digunakan untuk membantu mengatasi kendala pada produksi pertanian. Pupuk organik cair merupakan salah satu jenis pupuk yang banyak di pasaran. Pupuk organik cair kebanyakan diaplikasi melalui daun dan biasanya disebut sebagai pupuk cair daun yang terdapat kandungan hara makro dan mikro esensial. Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat di antaranya yaitu meningkatkan kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara, sehingga tanaman menjadi kuat, meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, dan merangsang pertumbuhan cabang produksi, serta mengurangi gugurnya daun, bunga, dan bakal buah (Marpaung dkk, 2014).
Upaya meningkatkan produktivitas tanaman padi adalah dengan mencukupkan kebutuhan unsure haranya. Pada pemupukan ini bertujuan untuk menambah unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman karena unsur hara yang terdapat di dalam tanah tidak selalu mencukupi untuk pertumbuhan tanaman secara optimal (Salikin, 2003).
Banyak petani yang lebih menyukai pupuk anorganik. Pemakaian pupuk anorganik yang relatif tinggi dapat menyebabkan dampak negatif terhadap lingkungan tanah, sehingga dapat menurunkan produktivitas. Kondisi tersebut menimbulkan pemikiran untuk kembali menggunakan bahan organik sebagai sumber pupuk organik. Penggunaan pupuk organik mampu menjaga keseimbangan lahan dan meningkatkan produktivitas lahan serta mengurangi dampak lingkungan tanah (Supartha dkk, 2012).
9
Kebutuhan pupuk untuk tanaman padi dari tahun ke tahun mengalami peningkatan, hal ini yang membuat penurunan produktivitas tanah. Penggunaan pupuk yang meningkat dapat membuat pengeluaran biaya produksi juga semakin meningkat sehingga mengurangi pendapatan petani. Untuk mengantisipasi kejadian tersebut, pemberian bahan pupuk organik sangat dibutuhkan.
Penambahan bahan pupuk organik ke dalam tanah, khususnya pada tanah-tanah dengan bahan pupuk organik rendah adalah suatu usaha ameliorasi (pembenahan kesuburan tanah) agar pemberian unsur hara pada tanaman bisa lebih efektif.
Secara umum pemberian pupuk organik ke dalam tanah akan memperbaiki sifat- sifat fisika, kimia dan biologi tanah (Arafah, 2011).
Unsur hara dibutuhkan oleh tanaman padi untuk dapat memberikan hasil yang baik untuk produksi sehingga diperlukan tambahan pupuk kimia atau an- organik karena pasokan hara dari tanah dan sumber alami lainnya kurang mencukupi. Pemberian pupuk yang tepat dan seimbang pada tanaman khususnya padi akan menurunkan biaya pemupukan, takaran pupuk juga lebih rendah, hasil padi relatif sama, tanaman lebih sehat, mengurangi hara yang terlarut dalam air,
dan menekan unsur berbahaya yang terbawa dalam makanan (Partohardjono, 1999).
Gas Helium dan Balon Helium
Gas helium adalah gas yang tidak beracun, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan merupakan gas yang sangat ringan di bandingkan dengan gas lainnya. Selain itu gas helium juga merupakan gas yang memiliki unsur pertama pada golongan gas mulia. Gas helium biasanya di gunakan untuk berbagai keperluan industri dan perusahaan besar, contohnya sebagai pengisian balon
10
ringan dan untuk balon udara karena gas ini lebih ringan di bandingkan gas udara yang lain. Selain sebagai pengisian balon udara gas helium juga berfungsi untuk menjaga agar bahan bakar roket tetap berwujud cair dimana bahan bakar roket ini terdiri dari hydrogen dan oksigen. Dan juga sebagai peralatan menyelam dimana sebagian helium tercampur dengan oksigen (Yudhana dan Miko, 2017).
Gas helium merupakan gas kedua teringan yang hanya lebih berat dari hidrogen. Helium memiliki masa atom yaitu 4,00206 g/mol. Selain itu, helium termasuk dalam golongan gas mulia, yaitu gas yang paling stabil dan tidak mudah bereaksi. Gas helium tidak mudah terbakar seperti gas hidrogen. Inilah yang membuat balon helium pilihan terbaik sebagai pengganti balon hidrogen.
Balon pada alat penyemprotan pestisida dan pemupuk cair menggunakan 5 buah, balon tersebut terbuat dari bahan lateks dengan tebal 1mm, memiliki ukuran diameter 130 cm dan volume balon 1,14 m3 dimana gaya angkat dari balon setiap balon adalah 14,41 N, sehingga total gaya angkat seluruh balon adalah 72,05 N.
Balon diikatkan dengan tali dengan panjang 40 cm yang terhubung dengan rangkaian pipa. Berat beban yang bisa di angkat oleh sebuah balon dengan diameter 130 cm adalah 1,034 kg (Prima, 2020).
Sprayer
Alat yang digunakan untuk mengaplikasikan pestisida cair dan pupuk cair dengan cara penyemprotan adalah alat semprot atau sprayer. Adapun bentuk dan mekanisme kerjanya, yaitu untuk mengubah atau memecah larutan semprot yang dilakukan oleh nozzle, menjadi butiran-butiran yang sangat halus. Berdasarkan tenaga yang digunakannya alat penyemprot dibedakan menjadi dua, yakni alat penyemprot dengan manual (hand sprayer) dan alat penyemprot dengan pompa
11
tekanan tinggi. Dari beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis sprayer yang banyak digunakan petani dilapangan adalah jenis hand sprayer (tipe pompa), namun hasilnya kurang efektif, dan kurang efisien (Djojosumorto, 2004).
Pengembangan sprayer selama ini lebih pada arah pemanfaatan energi motor bensin, penggunaan aki, ataupun penggunaan traktor sebagai penghasil energi untuk memompa sprayer. Akan tetapi faktor harga dan tingginya biaya operasional sprayer yang menggunakan energi motor bensin ataupun traktor menjadikan para petani kecil tidak mampu untuk menggunakan. Banyak petani yang sekarang lebih menggunakan hand sprayer. Hand sprayer ialah salah satu peralatan yang dapat digunakan untuk menyemprotkan cairan. Peralatan ini memiliki cara kinerja yang sangat mudah, cepat dan makin praktis. Sehingga tak heran bila peralatan ini sangat bermanfaat untuk para petani.Manfaat yang didapat oleh petani yaitu lebih hemat biaya, lebih efisien waktu dalam penyemprotan tanaman, dan lebih ringan dalam penggunaan alatnya, sehingga akan meningkatkan efisiensi kerja dan penghasilan petani (Khoir dkk, 2014).
Gambar 1. Handsprayer
Sprayer merupakan alat aplikator pestisida yang diperlukan dalam
pemberantasan dan pengendalian hama dan penyakit tumbuhan. Salah satu sarana atau peralatan yang digunakan oleh petani adalah alat penyemprot (sprayer).
Sprayer merupakan sarana atau peralatan yang digunakan petani dalam rangka
12
pemberantasan dan pengendalian hama dan penyakit tumbuhan. Droplet (butiran cair kecil) merupakan pecahan larutan kimia aktif pemberantas hama yang dihasilkan atau dirubah oleh alat penyemprot (sprayer). Kesesuaian ukuran droplet aplikasi yang dapat dikeluarkan dalam satuan waktu tertentu agar sesuai dengan ketentuan penggunaan dosis pestisida yang akan disemprotkan menjadi faktor penentu kelayakan kinerja sprayer (Priyatmiko dkk, 2012).
Alat penyiraman pestisida dan pemupuk cair dengan media balon helium pada tanaman padi memiliki fungsi untuk memberantas hama dan gulma serta meningkatkan unsur hara pada tanaman. Pengoperasian dilakukan dengan cara ditarik oleh dua orang operator yang ditempatkan di kedua ujung alat, dengan ketinggian antara output nozzle dengan tanaman yaitu antara 1 m sampai 2 m. Alat ini dapat digunakan diberbagai jenis lahan pertanian yang terlihat jelas atau ketinggian tanaman antara 5 cm - 75 cm, seperti contohnya tanaman padi, semangka, labu, dan lain sebagainya (Siregar, 2020).
Pompa Air
Pompa air adalah salah satu produk teknologi pendukung ketersediaan air.
Kemampuannya untuk memindahkan air dari satu tempat ke tempat lain membuatnya sering digunakan di mana-mana. Pompa menghasilkan tekanan yang dibutuhkan cairan untuk mengatasi gravitasi, gesekan maupun tekanan sistem sehingga air dapat dialirkan bahkan dari tempat bertekanan rendah ke tempat bertekanan tinggi. Tekanan air menjadi salah satu parameter penting yang selalu menjadi perhatian penggunanya. Ada beberapa sistem yang kerjanya dipengaruhi oleh tekanan air seperti pemanas air rumah tangga. Jika tekanan air yang masuk
13
ke pemanas air berubah-ubah, maka suhu air menjadi tidak stabil. Tekanan air harus dipertahankan konstan agar hal tersebut tidak terjadi (Putra dkk, 2013).
Menurut Siswadi (2013) bahwa secara umum pompa dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu : Pompa Reciprocating yang merupakan pompa dimana energi mekanik dari penggerak pompa diubah menjadi energi aliran dari cairan yang dipompa dengan menggunakan elemen yang bergerak bolak-balik di dalam silinder. Ketika volume silinder membesar akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam silinder akan turun dan relative lebih kecil daripada tekanan pada sisi isap, sehingga fluida pada sisi isap akan masuk ke dalam pompa. Dan pompa rotari yang merupakan pompa perpindahan positif dimana energi mekanis ditansmisikan dari mesin penggerak ke cairan dengan menggunakan elemen yang berputar (rotor) di dalam rumah pompa (casing). Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk kantong-kantong yang mula-mula volumenya besar (pada sisi isap) kemudian volumenya berkurang (pada sisi tekan) sehingga fluida akan tertekan keluar.
Analisa Ekonomi
Biaya adalah suatu pengorbanan sumber ekonomi yang diukur dalam satuan uang, untuk mendapatkan barang atau jasa yang diharapkan akan memberikan keuntungan ataupun manfaat pada saat ini atau dimasa yang akan datang. Biaya-biaya dari suatu pengorbanan dibentuk oleh nilai dari banyaknya kapasitas produksi yang diperlukan untuk memproduksi barang-barang. Dengan adanya pengalokasian biaya, produk yang dihasilkan mencerminkan total biaya produksi secara keseluruhan. Apabila alokasi dapat dilakukan secara tepat, maka
14
penghitungan harga pokok produksi juga dapat dilakukan dengan tepat (Daljono, 2004).
Biaya Tetap (Fixed Cost)
Biaya tetap adalah biaya yang jumlah totalnya tetap konstan dan tidak dipengaruhi oleh perubahan volume kegiatan atau aktivitas sampai tingkat tertentu. Biaya satuan berubah berbanding terbalik dengan perubahan volume kegiatan. Semakin tinggi volume kegiatan semakin rendah biaya satuan dan sebaliknya jika volume kegiatan semakin rendah maka biaya satuan semakin tinggi (Supriyono, 2007).
Menurut Suratiyah (2005) menyatakan bahwa penyusutan alat yang digunakan dalam proses produksi dinilai dalam satuan rupiah per tahun, selanjutnya dikonversikan kedalam satu kali musim tanam penyusutan alat-alat ini dihitung dengan menggunakan Persamaan 1 :
Penyusutan Alat = Nilai Beli− Nilai Sisa (Rp) ………(1) Umur Ekonomis (Tahun)
Biaya Tidak Tetap (Variabel)
Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya berubah-ubah sebanding dengan perubahan volume kegiatan, namun biaya per unitnya tetap. Artinya, jika volume kegiatan diperbesar 2 (dua) kali lipat,maka total biaya juga menjadi 2 (dua) kali lipat dari jumlah semula. Biaya tidak tetap terdiri dari biaya perbaikan, biaya operator, dan biaya bahan bakar (Zulkifli, 2003).
Break Even Point/ BEP (Analisis Titik Impas)
Analisis Break Even Point bermanfaat untuk merencanakan laba operasi dan volume penjualan suatu perusahaan. Setelah mengetahui informasi besarnya hasil titik impas yang dicapai, maka industri dapat menentukan berapa jumlah
15
produk yang harus dijual, harga jualnya apabila industri menginginkan laba tertentu dan dapat meminimalkan kerugian yang akan terjadi. Biaya total adalah jumlah dari biaya tetap dan biaya variabel (Pujawan, 2009).
...(2) Keterangan :
Dn = Biaya penyusutan pada tahun ke-n (Rp/tahun) P = Harga awal (Rp)
S = Harga akhir, 10% dari harga awal (Rp) N = Perkiraan umur ekonomis (tahun) Net Present Value (NPV)
Net present value (NPV) adalah nilai sekarang dari arus kas pada masa
yang akan datang didiskon dengan biaya modal rata-rata yang digunakan kemudian dikurangi dengan nilai investasi yang telah dikeluarkan (Afifudin, 2009).
CIF-COF ≥ 0...(3) Keterangan :
CIF = cash inflow COF = cash outflow Kriteria NPV yaitu :
NPV>0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan;
NPV<0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan;
NPV=0,berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang dikeluarkan (Pudjosumarto, 1998).
16
Internal Rate of Returns (IRR)
Menurut Sullivan (2015) yang menyatakan bahwa metode IRR merupakan metode yang biasa digunakan untuk menampilkan tingkat pengembalian ekonomi.
Dan merupakan metode yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk melakukan analisis kinerja ekonomi suatu perusahaan.
Menghitung IRR dapat menggunakan Persamaan 4:
IRR = q% + x (q% - P%)...(4) Keterangan :
i1 = Suku bunga bank paling atraktif i2 = Suku bunga coba-coba
NPV1 = NPV awal pada i1
NPV2 = NPV pada i2 (Kastaman, 2006).
Konsumsi Bahan Bakar
Menurut Mardinata dan Zulkifli (2014) bahwa konsumsi penggunaan bahan bakar yaitu seberapa banyak/jumlah bahan bakar yang diolah alat ataupun mesin selama melakukan proses suatu pekerjaan yang kemudian dibandingkan dengan lama waktu pengerjaan yang telah ditentukan sebelumnya.
Konsumsi bahan bakar: ...(5)
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari 2020 di Lahan Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara dan di Laboratorium Teknik Biosistem Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanaman padi digunakan untuk objek percobaan penelitian, pestisida cair dan pupuk cair digunakan untuk bahan yang akan diteliti, pertalite digunakan sebagai bahan bakar, gas helium digunakan untuk mengisi volume balon.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pompa air digunakan untuk mengalirkan pestisida cair (PERFEKTAN) dan pupuk organik cair (SEPRINT), tabung gas helium, pipa pvc, manometer yang digunakan untuk mengukur tekanan, sprayer digunakan untuk menyemprot pestisida cair dan pupuk cair, kaca sebagai titik jatuh dari butiran droplet, selang digunakan untuk menghubungkan pompa air dengan pipa, stopwatch digunakan untuk menghitung berapa lama waktu lama dalam penyiraman dan pemupukan, tali digunakan untuk mengikat balon ke pipa dan alat tulis.
Metodelogi Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah experimental (langsung dilapangan) dan berdasarkan rancangan acak kelompok yang pengujian akan
18
dilakukan dengan ketinggian berbeda H1 = 2 m, H2 = 1,5 m dan H3 = 1m dan tekanan berbeda P1 = 8 bar, P2 = 10 bar dan P3 = 12 bar .
Prosedur Penelitian
1. Menyiapkan alat dan bahan.
2. Mencampurkan pestisida 116,5 ml dengan air 50 L (2,33 ml dan 1 L air) 3. Mencampurkan pupuk cair organik 500 ml dengan air 50 L (10 ml dan 1 L air) 4. Menghidupkan pompa air.
5. Melakukan pengamatan parameter.
6. Menguji kebutuhan pupuk cair atau pestisida, keseragaman dan kebutuhan bahan bakar dengan H1 = 2 m, H2 = 1,5 m dan H3 = 1 m dengan P1 = 8 bar, P2 = 10 bar dan P3 = 12 bar.
7. Menghitung analisis ekonomi alat penyiraman pestisida dan pemupuk cair.
Rancangan Percobaan dan Perlakuan
Rancangan percobaan yang digunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Dengan menggunakan 2 faktorial dengan tiga kali ulangan. Kedua faktor yang dicobakan adalah :
Faktor H (ketinggian) ada 3 taraf : - H1 = 2 meter
- H2 = 1,5 meter - H3 = 1 meter
Faktor P (tekanan) ada 3 taraf : -P1 = 8 bar
-P2 = 10 bar -P3 = 12 bar
19
Dengan demikian terdapat sejumlah 3 x 3 = 9 kombinasi perlakuan dengan 3 x ulangan. Dengan persamaan Rancangan Acak Kelompok (RAK ) yaitu :
...(6) Dimana :
Yij = Pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j μ = Rataan umum
τi = Pengaruh perlakuan ke-i βj = Pengaruh kelompok ke-j
εij = Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
Untuk mendapatkan data yang benar dapat dilakuan untuk pengulangan adalah dengan menggunakan Persamaan 7 :
...(7) Dimana:
n = Banyaknya pengulangan t = Perlakuan
Parameter Penelitian
Kebutuhan Pestisida dan Pupuk Cair
Kebutuhan pestisida dan pupuk cair merupakan bahan yang ditambahkan ke dalam tanah untuk menyediakan unsur-unsur esensial bagi pertumbuhan tanaman. Untuk mencari kebutuhan pestisida dan pupuk cair dengan menggunakan Persamaan 8 :
.....(8)
20
Keseragaman Jatuhnya Pupuk dan Pestisida
1. Menyiapkan kaca yang akan digunakan sebagai titik jatuh dari butiran droplet.
2. Menyiapkan kamera yang akan digunakan dibawah kaca untuk merekam butiran droplet yang akan jatuh.
3. Menyemprotkan pestisida dan pupuk cair ke kaca.
4. Mengambil video pada saat melakukan penyiraman.
5. Mengconvert video tersebut ke dalam format foto, hasil yang didapat berupa gambar droplet yang pertama kali jatuh dan menyentuh kaca.
6. Mengolah foto yang telah di dapat menggunakan software matlab untuk mengetahui presentase droplet dengan cara :
a. Membuka aplikasi matlab
b. Membuka folder foto yang sudah di edit pada ms word c. Mengklik new lalu pilih menu script
d. Menuliskan coding program pada menu editor e. Menyimpan file
f. Menjalankan pada menu run dan hasil gambar akan keluar Konsumsi Bahan Bakar
Kebutuhan bahan bakar digunakan untuk menghitung adalah dengan menggunakan Persamaan 5.
Analisis Ekonomi Analisis biaya
Biaya merupakan semua sumber daya yang harus dikorbankan untuk mencapai tujuan spesifik atau untuk mendapat sesuatu sebagai gantinya. Dan
21
merupakan suatu pengorbanan sumber daya ekonomi untuk mencapai tujuan tertentu yang bermanfaat pada saat ini atau masa yang akan datang.
Biaya Variabel
Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya berubah-ubah sebanding dengan perubahan volume kegiatan, namun biaya per unitnya tetap.
Biaya Tetap
Biaya tetap adalah biaya yang jumlahnya tetap atau tidak berubah dalam rentang waktu tertentu, berapapun besarnya penjualan atau produksi perusahaan dan tidak terpengaruh oleh perubahan volume kegiatan (Kuswadi, 2005).
Perhitungan didapat dengan menggunakan Persamaan 1.
Break Even Point/ BEP (Analisis Titik Impas)
Break even point atau titik impas adalah titik dimsns pendapatan sama
dengan modal yang dikeluarkan, tidak terjadi kerugian maupun keuntungan.
Perhitungan BEP didapat dengan menggunakan Persamaan 2.
Net Present Value (NPV)
Net present value (NPV) adalah nilai sekarang dari arus kas pada masa
yang akan datang di diskonkan dengan biaya modal rata-rata yang digunakan (weighted average cost of capital) kemudian dikurangi dengan nilai investasi yang telah dikeluarkan. Perhitungan NPV didapat dengan menggunakan Persamaan 3.
Internal Rate of Returns (IRR)
IRR adalah cara untuk mengukur pengembalian investasi potensial dengan mengukur pengembalian investasi potensial, metode yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk melakukan analisis kinerja ekonomi suatu perusahaan.
Perhitungan IRR didapat dengan menggunakan Persamaan 4.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat Penyemprotan Pestisida Dan Pemupuk Cair Dengan Media Balon Helium
Alat penyemprotan pestisida dan pemupuk cair dengan media balon helium adalah alat yang dirancang untuk memberantas hama dan gulma dengan cara menyemprotkan pestisida dan pupuk cair secara merata terhadap tanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji alat penyemprotan pestisida dan pemupuk cair dengan media balon helium yang dibuat oleh Ade Irvan Siregar (Siregar,2020). Alat penyemprotan pestisida dan pemupuk cair ini sangat diharapkan dapat mengurangi waktu kerja dan mengurangi biaya tenaga kerja.
Gambar 2.Alat Penyemprotan dan pemupukan dengan Balon Helium Alat ini menggunakan 5 balon helium dengan bahan latex dengan diameter 130cm2 dan volume 1,14m3 dan berat beban yanh dapat di angkat oleh balon adalah 1034gr. Hal ini sesuai dengan literatur Prima (2020) yang menyatakan bahwa balon pada alat yang digunakan memiliki jumlah 5 buah, balon tersebut terbuat dari bahan latex dengan tebal 1 mm. Balon yang digunakan pada alat ini memiliki ukuran diameter 130 cm dan volume balon 1,14 m3 dimana gaya angkat dari balon setiap balon adalah 14,41 N, sehingga total gaya angkat dari seluruh
23
balon adalah 72,05 N. Berat beban yang bisa di angkat oleh sebuah balon dengan diameter 130 cm adalah 1,034 kg.
Alat yang digunakan untuk mengaplikasikan pestisida dan pupuk cair dengan cara penyemprotan yaitu alat yang dinamakan sprayer. Alat tersebut berfungsi untuk mengubah atau memecahkan larutan dengan nozzle. Hal ini sesuai dengan literatur Djojosumorto (2004) yang menyatakan bahwa bentuk dan mekanisme dari sprayer yaitu degan mengubah atau memecahkan larutan semprotan yang dilakukan oleh nozzle mejad butiran-butiran yang sangat halus dengan pompa tekanan tinggi.
Alat penyemprotan pestisida dan pemupukan cair ini pengoperasiannya dilakukan dengan cara ditarik oleh dua orang operator yang ditempatkan di kedua ujung pipa atau alat, dengan ketinggian antara output nozzle dengan tanaman yaitu antara 1 meter sampai 2 meter. Hal ini sesuai dengan pernyataan Siregar (2020) yang menyatakan bahwa pengoperasian alat penyemprotan pestisida dan pemupukan cair dilakukan dengan cara ditarik oleh dua orang operator sebagai pengarah yang ditempatkan di kedua ujung alat, dengan ketinggian dengan tanaman yaitu antara 1 meter sampai 2 meter. Alat ini dapat digunakan diberbagai jenis lahan pertanian yang terlihat jelas atau ketinggian tanaman antara 5 cm - 75 cm, seperti pada tanaman padi, semangka, labu, dan lain sebagainya. Diharapkan alat ini dapat membantu petani dalam proses pemupukan dan penyiraman pupuk maupun pestisida yang digunakan.
Alat penyemprotan dan pemupukan dengan media balon helium berbeda dengan alat yang biasa digunakan oleh para petani atau yang lebih dikenal dengan handsprayer. Dari segi waktu dengan meggunakan balon helium penyemprotan
24
dan pemupukan dapat diselesiakan kurang lebih 3 jam dalam 1 ha sedangkan dengan handsprayer diperlukan sekitar 7 jam dalm 1 ha dan pada segi biaya alat penyemprotan pestisida dan pemupukan cair lebih hemat biaya dibandingkan dengan menggunakan alat handsprayer. Hal ini sesuai dengan literatur (Siregar, 2020) yang menyatakan bahwa pada survey yang dilakukan waktu operasi dengan alat handsprayer membutuhkan waktu 7,5 jam untuk 1 ha, sedangkan menggunakan alat penyemprot pestisida dan pemupuk cair dengan media balon gas helium membutuhkan waktu 2,913 Jam untuk menyelesaikan 1 ha. Untuk biaya yang dikeluarkan pada alat penyemprot pestisida dan pemupuk cair dengan media balon gas helium ini pada luas areal 1 ha sebesar Rp 581190, sedangkan degan menggunakan handsprayer adalah sebesar Rp 666250/ha. Maka dapat disimpulkan bahwa alat penyemprot pestisida dan pemupuk cair mengeluarkan dana yang lebih kecil ketimbang alat handsprayer.
Pengujian alat menggunakan tiga ketinggian yang berbeda yaitu 1 m, 1,5 m dan 2 m hal ini untuk mengetahui ketinggian mana yang baik untuk penyiraman dan pemupukan dan bila terlalu tinggi akan menghasilkan titik titik butiran yang kecil sehingga tidak mengenai tanaman.
Pengujian alat penyiraman dan pemupukan ini menggunakan tekanan yang bervariasi dimana 8 bar, 10 bar dan 12 bar. Untuk mengetahui tekanan mana yang baik untuk alat ke tanaman dalam segi penyebarannya. Hal ini sesuai dengan literatur Moekasan dan Laksminiwati (2011) yang menyatakan bahwa tekanan optimum untuk penyiraman dan pemupukan adalah 8 bar sampai 12 bar.
25
Pengujian Alat
Alat penyemprotan pestisida dan pemupukan cair degan media balon helium diuji dengan 3 kali ulangan pada ketinggian H1= 2 m, H2= 1,5 m, H3= 1 m dengan berbeda tekanan P1= 8 bar, P2= 10 bar dan P3= 12 bar. Adapun tujuan dari perlakuan ketinggian dan tekanan tersebut adalah untuk menghitung kebutuhan pestisida cair, kebutuhan pupuk cair, keseragaman dan konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan serta analisis ekonomi alat penyemprotan dan pemupukan cair dengan media balon helium.
Pengaruh angin pada penelitian ini ditiadakan karena udara yang melayang atau angin tidak dapat diprediksi. Sedangkan media angkat berupa balon yang berisi gas helium yang kapan saja dapat melayang dan bergerak bebas. Maka cara untuk mengatasi atau mengantisipasinya adalah dengan mempresdiksi kapan angin akan bergerak cepat. Dimana waktu efektifnya alat digunakan yaitu pada pagi hari pukul 06.00 wib sampai 09.00 dan pada sore hari pada pukul 15.00 wib sampai 17.00 wib dimana pada waktu tersebut minimum angin bergerak.
Keseragaman
Uji keseragaman pada droplet untuk membandingkan butiran pestisida dan pupuk cair yang keluar dari nozzle ke permukaan kaca. Pada prosedur uji keseragaman yaitu dengan menyiapkan kaca yang digunakan untuk tempat jatuhnya pestisida cair atau pupuk cair, kemudian alat dijalankan sehingga air mengenai kaca pada dua nozzle yang berbeda, lalu mengambil video pada saat penyemprotan dan mengconvert video ke dalam format foto serta memasukan ke dalam aplikasi matlab. Untuk data keseragaman yang dihasilkan adalah jatuhnya droplet yang pertama kali untuk meghindari droplet berubah ukuran dan
26
menyentuh kaca. Dan uji keseragaman jatuhnya butiran droplet didapat hasil sebagai berikut :
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
(g) (h)
(i)
Gambar 3. Keseragaman : (a) H1P1; (b) H1P2; (c) H1P3; (d) H2P1; (e) H2P2; (f) H2P3; (g) H3P1; (h) H3P2; (i) H3P3
27
Berdasarkan beberapa Gambar hasil keseragaman yang dilakukan dengan menggunakan aplikasi matlab, di ketahui bahwa pada Gambar 3 : (a) H1P1
informasi yang diperoleh sebesar 9 persen yang berarti penumpukan terjadi cukup kecil dan pada Gambar 3 : (i) H3P3 sebesar 49 persen yang berarti penumpukan yang terjadi sangat besar.
Pada canopy closure yang terdapat pada Gambar 3 : (b) H1P2 droplet yang keluar lebih merata pada saat penyemprotan. Hal ini sesuai dengan literatur Guntur, dkk (2016) yang menyatakan bahwa ukuran droplet yang keluar mempengaruhi kecepatan jatuh ke permukaan tanah dan tidak mudah terbawa oleh angin. Semakin banyak droplet berukuran besar yang keluar maka semakin cepat dan banyak droplet yang jatuh kepermukaan akan tetapi sulit untuk menyerap pada tanaman. Semakin kecil ukuran droplet yang keluar maka proses terjadinya pelayangan akan semakin besar akan tetapi droplet yang sampai pada tanaman akan lebih mudah menyerap.
Pengambilan data keseragaman ini menggunakan metode matlab dengan canopy clouser, dimana pada metode ini tidak dapat dikatakan 100% akurat
karena kelemahan pada saat pengambilan data, ada media lain yang ikut terekam seperti pepohonan, awan dan lain lain. Serta jatuhnya titik titik air tidak dapat ditentukan besar kecilnya.
Kebutuhan Pestisida
Peranan pestisida dalam pertanian yaitu sebagai penghancur dan pengawasan setiap hama dan penyakit yang terdapat pada tanaman. Hal ini sesuai dengan literatur Yuantari (2009) yang menyatakan bahwa dalam idang pertanian, pestisida merupakan sarana untuk memebunuh jasad pengganggu tanaman dan
28
sebagai pencegah, penghancur dan pengawasan setiap hama termasuk terhadap manusia dan penyakit pada binatang.
Pestisida yang digunakan untuk pengujian yaitu dengan perbandingan 1 liter air dengan 2,33 ml pestisida dicampurkan. Pengujian dilakukan dengan 3 kali pengulangan dengan tekanan dan ketinggian yang bervariasi. Dapat dilihat hasil pestisida pada tabel 1 :
Tabel 1.Kebutuhan Pestisida (l/Ha)
Ulangan
Perlakuan
H1P1 H1P2 H1P3 H2P1 H2P2 H2P3 H3P1 H3P2 H3P3 I 1,45 1,55 1,66 1,49 1,64 1,74 1,51 1,69 1,84 II 1,49 1,6 1,74 1,53 1,66 1,78 1,53 1,72 1,8 III 1,5 1,64 1,78 1,58 1,7 1,79 1,58 1,73 1,86 Rata-rata 1,5 1,6 1,72 1,53 1,67 1,77 1,54 1,71 1,83
Pengaruh perlakuan terhadap nilai kebutuhan pestisida setelah dilakukan pengujian disebabkan oleh ketinggian dan tekanan yang berbeda. Hal ini dapat dilihat pada tabel 1 yang menunjukkan pada perlakuan ketinggian 2 m dengan tekanan 8 bar nilai kebutuhan pestisida yang terkecil yaitu 1,45 l/Ha dan yang terbesar yaitu 1,5 l/Ha. Pada 10 bar di dapat nilai kebutuhan pestisida terkecil yaitu 1,55 l/Ha dan yang terbesar yaitu 1,64 l/Ha. Dan pada tekanan 12 bar di dapat nilai kebutuhan pestisida terkecil yaitu 1,66 l/Ha dan yang terbesar yaitu 1,78 l/Ha. Hal ini terjadi adanya pengaruh tekanan yang semakin besar membuat adanya peningkatan terhadap pestisida yang keluar.
Pada ketinggian 1,5 m dengan tekanan 8 bar di dapat nilai terkecil yaitu 1,49 l/Ha dan nilai terbesar yaitu 1,58 l/Ha. Pada tekanan 10 bar didapat nilai terkecil yaitu 1,64 l/Ha dan nilai terbesar yaitu 1,7 l/Ha. Dan pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 1,74 l/Ha dan terbesar yaitu 1,79 l/Ha. Hal ini terjadi penurunan
29
menyebabkan lebih besar pestisda yang keluar.
Pada ketinggian 1 m dengan tekanan 8 bar didapat nilai terkecil yaitu 1,51 l/Ha dan nilai yang terbesar yaitu 1,58 l/Ha. Pada tekanan 10 bar nilai terkecil yaitu 1,69 l/Ha dan terbesar 1,73 l/Ha pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 1,8 l/Ha dan yang terbesar yaitu 1,86 l/Ha. Hal ini terjadi karena penurunan ketinggian lebih kecil dan tekanan yang sama yang membuat pestisida yang keluar sangat besar dari perlakuan sebelumnya dan faktor lainnya adalah lintasan yang tidak rata. Dan disebabkan oleh kecepatan yang kurang stabil serta lintasan yang tidak rata dan kecepatan angin yang tidak stabil.
Kebutuhan Pupuk Cair
Pupuk organik cair digunakan pada tanaman pertanian khususnya pada tanaman pada yaitu berfungsi untuk merangsang pertumbuhan cabang produksi serta meningkatkan pembetukan bunga dan bakal bunga. Hal ini sesuai dengan literatur Marpaung, dkk (2014) yang menyatakan bahwa penggunaan pupuk cair organik digunakan untuk mengatasi kendala produksi pertanian yang dapat mendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil.
Tabel 2.Kebutuhan pupuk cair (l/Ha)
Ulangan
Perlakuan
H1P1 H1P2 H1P3 H2P1 H2P2 H2P3 H3P1 H3P2 H3P3
I 6,19 6,58 7,08 6,34 6,98 7,43 6,44 7,18 7,82 II 6,34 6,83 7,43 6,53 7,08 7,57 6,63 7,33 7,72 III 6,53 6,98 7,57 6,73 7,23 7,62 6,73 7,38 7,92 Rata-rata 6,35 6,79 7,36 6,53 7,09 7,54 6,6 7,29 7,82
Pupuk cair organik yang digunakan untuk pengujian yaitu dengan perbandingan 1 liter air dengan 10 ml pupuk cair dicampurkan. Pengujian dilakukan dengan 3 kali pengulangan dengan tekanan dan ketinggian yang
30
berbeda.
Pengaruh pupuk cair terhadap perlakuan tinggi dan tekanan yang berbeda.
Dapat dilihat nilai kebutuhan pupuk cair perlakuan pada ketinggian 2 m dan tekanan 8 bar didapat nilai terkecil yatu 6,19 l/Ha dan nilai yeng terbesar yaitu 6,53 l/Ha. Pada tekanan 10 bar didapat nilai terkecil yaitu 6,58 l/Ha dan yang terbesar yaitu 6,98 l/Ha. Pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 7,08 l/Ha dan yang terbesar yaitu 7,57 l/Ha. Hal ini disebabkan adanya pengaruh dari tekanan yang semakin besar maka terjadi peningkatan keluarnya pupuk cair.
Pada perlakuan dengan ketinggian 1,5 m dan tekanan 8 bar didapat nilai terkecil yaitu 6,34 l/Ha dan yang terbesar adalah 6,73 l/Ha. Pada tekanan 10 bar nilai terkecil yaitu 6,98 l/Ha dan yang terbesar yaitu 7,23 l/Ha. Dan pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 7,43 l/Ha dan yang terbesar yaitu 7,62 l/Ha. Hal ini terjadi karena ketinggian lebih kecil dari ketinggian pada perlakuan sebelumnya sehingga lebih banyak pupuk cair yang keluar.
Pada perlakuan dengan ketinggian 1 m dan tekanan 8 bar nilai terkecil yang didapat yaitu 6,44 l/Ha dan yang terbesar yaitu 6,73 l/Ha. Pada tekanan 10 bar nilai yang terkecil yaitu 7,18 l/Ha dan yang terbesar yaitu 7,38 l/Ha. Dan pada tekanan 12bar nilai yang terkecil yaitu 7,72 l/Ha dan yang terbesar yaitu 7,92 l/Ha.
Hal ini disebabkan oleh penurunan ketinggian sehingga meningkatnya kebutuhan pupuk cair serta lintasan yang tidak rata.
Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar yang diamati pada penelitian ini yaitu dengan membandingkan jumlah kebutuhan bahan bakar yang digunakan dengan waktu kerja alat untuk menempuh jarak. Pengujian dilakukan dengan 3 kali pengulangan
31
dengan tekanan dan ketinggian yang berbeda.
Tabel.3 Konsumsi Bahan Bakar (l/jam)
Ulangan
Perlakuan
H1P1 H1P2 H1P3 H2P1 H2P2 H2P3 H3P1 H3P2 H3P3 I 3,16 3,85 5,89 3,6 3,85 5,6 4,14 4,11 5,84 II 3,13 3,98 5,82 3,36 3,99 5,77 3,52 3,82 6,12 III 3,2 4,11 5,86 3,37 4,01 5,79 3,67 3,92 6,16 Rata-rata 3,16 3,98 5,85 3,44 3,95 5,72 3,77 3,8 6,04
Pada perlakuan dengan ketinggian 2 m dan tekanan 8 bar di dapat nilai yang terkecil yaitu 3,13 l/jam dan yang terbesar yaitu 3,2 l/jam. Pada tekanan 10 bar di dapat nilai terkecil yaitu 3,85 l/jam dan nilai terbesar yaitu 4,11 l/jam. Pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 5,82 l/jam dan yang terbesar yaitu 5,89 l/jam.
Pada perlakuan dengan ketinggian 1,5 m dan tekanan 8 bar di dapat nilai yang terkecil yaitu 3,36 l/jam dan yang terbesar yaitu 3,6 l/jam. Pada tekanan 10bar di dapat nilai terkecil yaitu 3,85 l/jam dan nilai terbesar yaitu 4,01 l/jam.
Pada tekanan 12bar nilai terkecil yaitu 5,6 l/jam dan yang terbesar yaitu 5,79 l/jam.
Pada perlakuan dengan ketinggian 1 m dan tekanan 8 bar di dapat nilai yang terkecil yaitu 3,52 l/jam dan yang terbesar yaitu 4,14 l/jam. Pada tekanan 10 bar di dapat nilai terkecil yaitu 3,82 l/jam dan nilai terbesar yaitu 4,11 l/jam. Pada tekanan 12 bar nilai terkecil yaitu 5,84 l/jam dan yang terbesar yaitu 6,16 l/jam.
Dari hasil pengujian diatas didapat bahwa pengaruh konsumsi bahan bakar terhadap perlakuan yaitu pada waktu kecepatan pegoperasian, jarak penyiraman dan kondisi lahan.
Analisis Ekonomi Biaya pemakaian alat
Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang
32
dikeluarkan pada saat produksi dengan alat ini. Dengan analisis ekonomi diketahui seberapa besar biaya produksi sampai keuntungan alat dapat diperhitungkan. Dari penelitian yang dilakukan biaya alat penyemprotan dan pemupukan cair dengan media balon helium tiap tahunnya. Diperoleh kapasitas efektif alat 0,8437 jam/Ha pada tahun pertama hingga tahun ke lima.
Biaya alat penyemprotan dan pemupukan cair dengan media balon helium merupakan biaya yang harus dikeluarkan untuk setiap proses penyemprotan dan penyiraman sudah mencakup biaya modal, biaya perbaikan, biaya operator, dan biaya konsumsi bahan bakar. Nilai biaya tetap Rp 653.972/tahun dan biaya tidak tetap Rp 83.749,75/jam sehingga didapat nilai biaya operasional Rp 70.892/Ha.
Break Even Point (BEP)
Berdasarkan hasil data yang diperoleh dari penelitian di dapat nilai BEP (titik impas) Rp 5,94 Ha/tahun terdapat pada lampiran , menurut Pujawan (2009) yang menyatakan bahwa setelah mengetahui informasi berapa besarnya hasil titik impas yang dicapai, maka suatu industri dapat melakukan kebijakan, yaitu dengan menentukan berapa jumlah produk yang harus dijual (budget sales) maupun harga jualnya (sales price), apabila industri menginginkan laba tertentu dan dapat meminimalkan kerugian yang akan terjadi. Manfaat perhitungan titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan.
Net Present Value (NPV)
Menurut Afifudin (2009) yang menyatakan bahwa Net present value (NPV) adalah nilai sekarang dari arus kas pada masa yang akan datang di diskonkan dengan biaya modal rata-rata yang digunakan (weighted average cost
33
of capital) kemudian dikurangi dengan nilai investasi yang telah dikeluarkan. Dan
merupakan kriteria layak atau tidaknya untuk usaha.
Dari percobaan dan data yang diperoleh (Lampiran 5) pada penelitian diperoleh nilai NPV dengan suku bunga 6 % adalah Rp 1.113.408.796,8/tahun, maka usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar dari nol.
Dengan suku bunga coba-coba 25% diperoleh NPV yaitu Rp 709.630.127,74/tahun.
Internal rate of return (IRR)
Menurut Sullivan (2015) menyatakan metode IRR (Internal Rate Of Return) merupakan metode yang biasa digunakan untuk menampilkan tingkat
pengembalian ekonomi. Dan merupakan metode yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk melakukan analisis kinerja ekonomi suatu perusahaan.Hasil yang didapat dari perhitungan IRR adalah 77,25% maka usaha layak dijalankan dengan bunga bank lebih kecil dari 77,25% (Lampiran 5).Jika bunga pinjaman di bank melebihi angka tersebut maka usaha ini tidak layak lagi diusahakan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Nilai kebutuhan pestisida yaitu 1,5 l/Ha pada ketinggian 2 m dan tekanan 8 bar.
2. Nilai kebutuhan pupuk cair yaitu 6,35 l/Ha pada ketinggian 2 m dan tekanan 8 bar.
3. Nilai keseragaman yaitu 13% pada ketinggian 2 m dan tekanan 10 bar.
4. Nilai konsumsi bahan bakar yaitu 3,16 l/jam pada ketinggian 2 m dan tekanan 8 bar.
5. Nilai biaya tetap Rp 653.972/tahun dan biaya tidak tetap Rp83.749,75/jam sehingga didapat nilai biaya operasional Rp 70.892/Ha.
6. Nilai BEP (titik impas) Rp 5,94 Ha/tahun.
7. NPV dengan suku bunga 6% adalah Rp 1.113.408.796,8/tahun, maka usaha ini layak untuk dijalankan karena nilainya lebih besar dari nol.
8. Perhitungan IRR adalah 77,25% maka usaha layak dijalankan.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada tekanan dan ketinggian yang berbeda dengan tekanan yang lebih rendah..
DAFTAR PUSTAKA
Afifuddin. 2009. Metodologi Penelitian Kualitatif. CV Pustaka Setia. Bandung. Arafah. 2011. Kajian Pemanfaatan Pupuk Organik Pada Tanaman Padi Sawah di
Pinrang Sulawesi Selatan. Badan Pengkajian Teknologi Pertanian.
Sulawesi Selatan.
Dadang. 2006. Pengenalan Pestisida dan Teknik Aplikasi. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Daljono. 2014. Akutansi Biaya Edisi 3. Badan Penerbit Universitas Diponegoro.
Semarang.
Djojosumarto, P. 2004. Teknik Aplikasi Pestisida Pertanian. Kanisius.Yogyakarta.
Guntur, A.P., Iqbal., dan Tahir Sapsal. Uji Kinerja Knakpsack Sprayer Tipe Pb 16 Menggunakan Hollow Cone Nozzle dan Solid Cone Nozzle. Program Studi Teknik Pertanian. Universitas Hassanudin. Makassar.
Kastaman, R. 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Prosiding.
Bimingan Teknis IKM. Kota Taskmalaya.31 agustus–2 september 2006.23-25.
Khoir. M., Aris, P, Fatkhul, S, Xander, S. 2014. Semi Automatic Sprayer: Sprayer
Innovation Carry Free and Energy Saving. Teknik Mesin Universitas Tidar.
Kuswadi. 2007. Analisis Keekonomian Proyek. Andi Offset.Yogyakarta.
Mardinata, Z., dan Zulkifli, 2014. Analisa Kapasitas Kerja dan Kebutuhan Bahan Bakar Traktor Tangan Berdasarkan Variasi Pola Pengolahan Tanah, Kedalaman Pembajakan Dan Kecepatan Kerja Jurnal Teknologi Pertanian. 34(3);354-358.
Marpaung, A.E. Karo, B. dan Tarigan. 2014. Pemanfaatan Pupuk Organik Cair dan Teknik Penanaman Dalam Peningkatan Pertumbuhan dan Hasil Kentang. Kebun Percobaan Berastagi. Medan.
Moekasan, T.K., dan L. Prabaningrum .2011. Penggunaan Pestisida Berdasarkan Konsepsi Pegendalian Hama Terpadu. Yayasan Bina Tani Sejahtera.
Jawa Barat.
Nurahman. 2015. Rancang Bangun dan Pengujian Balon Udara Panas Alat Penyemprot Padi Tipe Balon. IPB. Bogor.
36
Pratiwi, H.P. 2016. Pertumbuhan dan Hasil Padi Sawah Pada Berbagai Metode Tanam Dengan Pemberian Pupuk Organik. Fakultas Pertanian Universitas Merdeka Pasuruan. Jawa Barat.
Prayoga dan Sutoyo. 2017. Pemodelan Nilai Tanah sebagai Acuan dalam Pembuat Peta Nilai Tanah. Skripsi Sarjana. Yogyakarta : Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
Prima, A, Y. 2020. Desain Konseptual Simulasi Alat Penyemprot Pestisida dan Pupuk Cair dengan Balon Helium. USU. Medan.
Pujawan, I, N. 2009. Ekonomi Teknik. Guna Widya. Surabaya Pudjosumarto, M. 1998. Evaluasi Proyek. Liberty. Jakarta.
Priyatmoko, A., Sri, W., dan Xander, S. 2012. Analisis Tekanan Tangki Sprayer Dengan Variasi Besar Diameter Roda dan Panjang Tuas Engkol
Peluncur Dengan Menggunakan Satu Pompa Pada Spayer Semi Otomatis.Teknik Mesin Universitas Tidar.
Putra, H.W., Wijono., dan Rini,N.H. 2013. Perancangan Sistem Pengendalian Kecepatan Motor Pompa Air Tekanan Konstan. Teknik Elektro.
Universitas Brawijaya.
Salikin, K, A, 2003. Sistem Pertanian Berkelanjutan. Kanisius, Yogyakarta.
Siregar, A, I. 2020. Pembuatan Alat Penyemprotan Pestisida dan Pemupukan Cair dengan Media Balon Gas Helium Pada Tanaman Padi. USU. Medan.
Siswadi. 2013. Analisis Tekanan Pompa Terhadap Debit Air. Jurnal Ilmu- Ilmu Sistem., Vol 11 No 3
Supriatna, Ade., dan Ikin Sadikin. 2002. Kinerja Pengendalian Hama Padi Sawah Pasca Introduksi Teknologi Pegendalian Hama Terpadu. Pusat Penelitian dan Pengembangan Sosial Ekonomi Pertanian Badan Litbang Pertanian.Bogor.
Supartha, I. Y. N., G. Wijana, G. M. Adnyana. 2012. Aplikasi Jenis Pupuk Organik pada Tanaman Padi System Pertanian Organik. Jurnal Agrotektropica.
Supriyono. 2007. Akutansi Manajemen 1 : Konsep Dasar Akutansi Manajemen dan Proses Perencanaan. BPFE UGM. Yogyakarta.
Suratiyah, K. 2015. Ilmu Usahatani. Edisi Revisi. Penebar Swadaya. Jakarta Timur.
Sullivan. 2015. Ilmu Pemasaran. Journal of Technology Management, Vol 12 No.3.
37
Utama, M. 2015. Budidaya Padi pada Lahan Marjinal (Kiat Meningkatkan Produksi Padi). Penerbit Andi. Yogyakarta.
Wardanah dan Miko. 2017. Teknik Aplikasi Pestisida Pertanian. Yogyakarta : Kanisius.
Yuantari. 2009. Studi Ekonomi Lingkungan Penggunaan Pestisida dan Dampak pada Kesehatan Petani di Area Pertanian Hortikultura Desa Sumber
Rejo Kecamatan Ngablak Kabupaten Magelang Jawa Tengah. Jawa Tengah.
Yuantari., Catur,M,G., Budi,W., Hena,R,S. 2013. Tingkat Pengetahuan Petani Dalam Menggunakan Pestisida. Prosiding Seminar Nasional Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan. Semarang.
Yudhana, A dan Miko Wardhani. 2017. Rancang Bangun Penyemprot Pestisida Untuk Pertanian Padi Berbasis Quadcopter. Universitas Ahmad Dahlan.
Yogyakarta.
Zulkifli. 2003. Manajemen Biaya. UPP AMP YKPN. Yogyakarta.
38
Lampiran 1. Flowchart Penelitian
