ii
UJI ALAT PENGEBOR TANAH UNTUK MEMBUAT LUBANG TANAM TANAMAN TAHUNAN
SKRIPSI
OLEH : RIZKI NANDA
160308009
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2021
iii
UJI ALAT PENGEBOR TANAH UNTUK MEMBUAT LUBANG TANAM TANAMAN TAHUNAN
SKRIPSI
OLEH : RIZKI NANDA
160308009
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara
PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2021
iv
v Panitia Penguji Skripsi
Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si
Riswanti Sigalingging, STP, M.Si, Ph.D Putri Chandra Ayu, STP, M.Si
Sulastri Panggabean, STP, M.Si
i
ABSTRAK
RIZKI NANDA : Uji Alat Pengebor Tanah Untuk Membuat Lubang Tanam Tanaman Tahunan, dibimbing oleh SAIPUL BAHRI DAULAY
Pembuatan lubang tanam merupakan salah satu kegiatan pengolah tanah secara mekanis dengan tujuan untuk meningkatkan produktivitas hasil pertanian dan meringankan beban pekerjaan petani. Pengolahan tanah merupakan pekerjaan yang paling besar membutuhkan tenaga dalam bertani. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji pengaruh kecepatan putaran alat terhadap performansi alat dan lubang tanam yang dihasilkan. Kecepatan putaran alat yang digunakan adalah 220, 282 dan 344 rpm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata konsumsi bahan bakar yaitu 3,75 L/jam, produktivitas alat sebanyak 48,75 lubang/jam, kecepatan pengeboran yaitu 1,60 cm/s dan volume pengeboran sebesar 61.075,24 cm3. Dari hasil tersebut, dapat diasumsikan bahwa semakin tinggi kecepatan putaran alat maka konsumsi bahan bakar semakin efisien, kecepatan dan produktivitas pengeboran meningkat dan volume pengeboran yang mendekati dengan volume lubang yang ditargetkan yaitu dengan menggunakan kecepatan putaran alat 220 rpm. Peningkatan kecepatan putaran alat sebesar 62 rpm dari 220 rpm menjadi 282 rpm dan 344 rpm memberikan pengaruh yang nyata secara signifikan terhadap produktivitas alat dan kecepatan pengeboran.
Kata kunci : Produktivitas, rpm, konsumsi, kecepatan, volume, signifikan.
ABSTRACT
RIZKI NANDA: Soil Drilling Test Tool For Making Annual Planting Holes, supervised by SAIPUL BAHRI DAULAY
Making planting holes is one of the mechanical tillage activities with the aim of increasing agricultural productivity and easing the workload of farmers. Soil cultivation is the most labor-intensive job in farming. The purpose of this study was to examine the effect of the rotational speed of the tool on the performance of the tool and the resulting planting hole. The rotational speed of the tool used is 220, 282 and 344 rpm. The results showed that the average fuel consumption was 3.75 L/hour, tool productivity was 48.75 holes/hour, drilling speed was 1.60 cm/s and drilling volume was 61.075.24 cm3. From these results, it can be assumed that the higher the rotational speed of the tool, the more efficient fuel consumption is, the speed and productivity of drilling increases and the drilling volume is close to the targeted hole volume, namely by using a tool rotation speed of 220 rpm. The increase in the rotational speed of the tool by 62 rpm from 220 rpm to 282 rpm and 344 rpm has a significant significant effect on tool productivity and drilling speed.
Keywords: Productivity, rpm, consumption, speed, volume, significant.
ii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Huta Gambir, Kecamatan Pakantan, Kabupaten Mandailing Natal pada tanggal 14 November 1997 dari bapak Zulkifli dan ibu Nurdiana. Penulis merupakan anak pertama dari satu bersaudara. Pada tahun 2016 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Kotanopan dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) di Program Studi Keteknikan Pertanian.
Selama menjalani masa perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan Mahasiswa Keteknikan Pertanian (IMATETA) dan dalam kegiatan-kegiatan yang dilaksanakan organisasi tersebut. Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Paropo, Kecamatan Silahi Sabungan, Kabupaten Dairi, Provinsi Sumatera Utara pada bulan Juli sampai Agustus 2019. Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di pabrik pengolahan kelapa sawit PTPN II Pagar Merbau, Deli Serdang.
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT Yang Maha Esa atas berkah, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Uji Alat Pengebor Tanah ntuk Membuat Lubang Tanam Tanaman Tahunan” ang merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada orang tua penulis yag selalu mendoakan dan memberikan dukungan baik moril maupun materil, terima kasih juga kepada Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah banyak membimbing serta memberikan masukan, kritik dan saran sehingga penulis dapat meyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk melengkapi skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Medan, Agustus 2021
Penulis
iv 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 ... 5
Manfaat Penelitian ... 5
Hipotesis ... 5
Batasan Masalah ... 5
TINJAUAN PUSTAKA ... 6
Tanah ... 6
Lubang Tanam ... 8
Bahan organik ... 9
Mekanisasi Pertanian ... 10
Pengolahan Tanah ... 11
Alat Pengebor Tanah ... 12
Motor Bakar ... 12
Kecepatan Putaran... 13
Produktivitas Alat ... 14
Konsumsi Bahan Bakar ... 15
Kecepatan Pengeboran ... 15
Volume Pengeboran ... 15
Uji Anova ... 16
Analisis Ekonomi ... 16
Biaya Tetap ... 17
Biaya Tidak Tetap ... 19
Break Event Point ... 20
Net Present Value ... 21
Internal Rate of Return ... 21
METODOLOGI PENELITIAN ... 23
Waktu dan Tempat Penelitian ... 23
Bahan dan Alat ... 23
Metodologi Penelitian ... 23
v
Prosedur Penelitian ... 25
Parameter ... 26
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
Konsumsi Bahan Bakar ... 29
Produktivitas Alat ... 30
Kecepatan Pengeboran ... 32
Volume Pengeboran ... 33
KESIMPULAN DAN SARAN ... 35
Kesimpulan ... 35
Saran... 35
DAFTAR PUSTAKA ... 36
LAMPIRAN ... 39
vi
DAFTAR GAMBAR
No Hal.
1. Grafik Konsumsi Bahan Bakar ... 29
2. Grafik Produktivitas Alat ... 31
3. Grafik Kecepatan Pengeboran ... 32
4. Grafik Volume Pengeboran ... 33
5. Gambar Desain Alat ... 39
6. Gambar Alat ... 60
vii
DAFTAR TABEL
No. Hal.
1. Data Penelitian Lapangan ... 42
2. Data konsumsi bahan bakar ... 44
3. Tabel analisis sidik ragam konsumsi bahan bakar ... 44
4. Data produktvitas alat ... 45
5. Tabel analisis sidik ragam produktivitas alat ... 45
6. Tabel uji DMRT produktivitas alat α = 0,05 ... 46
7. Tabel uji DMRT produktivitas alat α = 0,01 ... 46
8. Data kecepatan pengeboran ... 47
9. Tabel analisis sidik ragam kecepatan pengeboran ... 47
10. Tabel uji DMRT kecepatan pengeboran α = 0,05 ... 48
11. Tabel uji DMRT kecepatan pengeboran α = 0,01 ... 48
12. Data volume pengeboran ... 49
13. Tabel analisis sidik ragam volume pengeboran ... 49
viii
DAFTAR LAMPIRAN
No. Hal.
1. Flowchart Penelitian ... 39
2. Gambar Desain Aalat ... 40
3. Data Penelitian ... 42
4. Perhitungan Data Kedalam Parameter ... 43
5. Analisis Ekonomi ... 50
6. Spesifikasi Alat Pengebor Tanah ... 59
7. Gambar Alat ... 60
8. Dokumentasi Penelitian ... 62
1
Indonesia adalah negara agraria dimana penduduknya sebahagian besar bekerja pada sektor pertanian. Negara ini memiliki tanah area pertanian yang luas yang berperan penting dalam mendukung produksi pertanian. Indonesia merupakan salah satu negara yang menghasilkan produk pertanian tropis seperti minyak kelapa sawit, karet, kopi, teh, padi, singkong, tebu, kakao dan rempah- rempah yang nantinya akan menyongsong pertumbuhan ekonomi Indonesia.
Pertanian merupakan salah satu penyanggga perekonomian rakyat indonesia yang menjadi usaha pokok dalam melangsungkan kehidupan.
Tanah yang rata-rata memiliki kualitas yang lebih rendah menyebabkan rendahnya produktivitas hasil dari lahan pertanian Indonesia. Maka perlu dilakukan tindakan yang dapat meningkatkan kualitas tanah pertanian sebagai lahan bercocok tanam dengan cara mengolah tanah terlebih dahulu dan juga dengan penambahan pupuk kompos, pupuk kandang, tanah humus atau pupuk kimia yang sesuai. Hal tersebut dilakukan guna menunjang pertumbuhan tanaman yang lebih baik setelah dilakukan penanaman.
Dalam rangka untuk meningkatkan produksi pertanian di Indonesia, perlu diperhatikan faktor yang mendukung baik itu peralatan yang digunakan dan sumber daya yang ada. Kegiatan tersebut berupa persiapan lahan untuk tempat tanam dan pembuatan lubang tanam. Ukuran lubang harus disesuaikan dengan jenis tanaman yang akan ditanam supaya lubang tersebut efisien. Tujuan pembuatan lubang tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman secara optimal dan meningkatkan hasil produksi.
Penerapan mekanisasi dalam pertanian bertujuan untuk menerapkan prinsip-prinsip teknik dan teknologi secara langsung dalam kegiatan pertanian.
Dalam kegiatan pertanian untuk mempermudah dan menghemat biaya dan waktu, maka harus dengan pemakaian alat dan mesin pertanian. Mekanisasi pertanian seharusnya sudah diterapkan seutuhnya dalam proses pengerjaan di setiap sektor pertanian guna meningkatkan produktivitas pertanian dan kesejahteraan petani.
Selain itu penerapan mekanisasi pertanian akan memperluas area yang dapat dikerjakan dalam waktu yang singkat dan juga akan mengurangi kejerihan kerja serta hasil yang akan didapat juga akan meningkat (Saleh, 2007).
Pengolahan tanah merupakan kegiatan yang memerlukan energi yang cukup besar, biaya yang cukup tinggi serta memakan waktu yang lama apabila dilakukan secara manual, maka dari itu harus dibuat perencanaan yang terstruktur untuk dapat melakukan pengolahan tanah dengan baik dan benar serta dengan alat bantu mekanis. Dengan penggunaan alat-alat mekanis ini diharapkan pekerjaan pengolahan tanah dan pembuatan lubang tanam akan semakin mudah dan mengurangi kejerihan saat bekerja.
Pengujian kecepatan putaran pada alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam ini adalah untuk mengetahui apakah kecepatan putaran alat berpengaruh nyata terhadap parameter yang sudah ditentukan dan untuk mengetahui pada tingkatan kecepatan putaran berapa alat yang sudah dirancang menghasilkan produk yang maksimal dan pada kecepatan putaran yang mana yang disarankan sesuai sebagai panduan untuk melakukan pengeboran yang baik.
Pada berbagai alat dan mesin pertanian kenaikan tarikan tuas gas seiring dengan meningkatnya kecepatan putaran alat dimana semakin tinggi gas dari
mesin akan meningkatkan kecepatan putaran poros pada alat. Kecepatan putaran alat yang tinggi akan meningkatkan tenaga yang dikeluarkan dari alat, dengan demikian otomatis kinerja dari alat juga akan meningkat seiring dengan kenaikan kecepatan putaran alat tersebut. Kecepatan putaran alat disesuaikan dengan kebutuhan tenaga dan beban yang akan dikerjakan alat sehingga kinerja dari alat tersebut dapat bekerja dengan efisien.
Alat pengebor tanah adalah salah satu alat mekanisasi pertanian yang dirancang untuk membuat lubang tanam dengan ukuran yang diinginkan atau disesuaikan dengan ukuran lubang yang cocok untuk perakaran tanaman tersebut.
Pembuatan lubang tanam bertujuan untuk memperbaiki struktur tanah dan nantinya akan ditambah dengan tanah yang lebih subur ataupun yang sesuai untuk mendukung dan mempercepat pertumbuhan tanaman setelah di pindah dari polibag ke lubang tanam yang disediakan. Hal tersebut diharapkan akan mempercepat proses pembesaran tanaman nantinya dikarenakan tanah tersebut sudah gembur, sudah ditambah pupuk atau bahan organik dan juga tentunya perakaran tanaman akan lebih bagus.
Ukuran lubang tanam yang akan dibuat pada penelitian ini berukuran diameter 37 cm dan kedalaman lubang 50 cm. Ukuran ini diharapkan sesuai dengan ukuran lubang tanam berbagai jenis tanaman tahunan. Lubang tanam ini nantinya akan ditimbun kembali setelah beberapa saat dengan tanah humus atau tanah yang lebih bagus yang memiliki bahan organik tinggi yang sesuai dengan tanaman ataupun bisa ditambahkan dengan pupuk organik. Pada pertumbuhan Acacia auriculiformi dan Hopea odorata ukuran lubang tanam yang kurang dari
ukuran 30 x 30 x 30 cm tidak menunjukkan perbedaan hasil yang lebih baik (Hossain dan Paul, 1998).
Lokasi sebagai tempat penelitian dilaksanakan berada di Desa Jatimulyo Kecamatan Pegajahan Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara. Luas daerah Desa Jatimulyo ini memiliki luas pemukiman 298 Ha yang berada pada ketinggian 13-16 mdpl dengan suhu rata-rata 27oC. Desa Jatimulyo memiliki wilayah yang berbatasan dari sebelah Selatan dan Barat dengan Desa Melati II Kecamatan Perbaungan, sebelah Utara berbatasan dengan PTPN II Kebun Melati dan Desa Karang Anyar dan sebelah Timur dengan PT. Fajar Agung Kebun Bengaming.
Penelitian ini sudah pernah dilakukan sebelumnya oleh Saleh (2007) dengan judul “Uji Performansi dan Kenyamanan Alat pengebor Tanah Mekanis Untuk Membuat Lubang Tanam”. Penelitian tersebut melakukan pengujian performa dari alat berdasarkan kecepatan putar 265, 355 dan 456 rpm. Penelitian tersebut menggunakan mesin dengan daya 3,25 Hp dan mata bor berdiameter 20 cm. Hasil dari penelitian tersebut memiliki kapasitas efektif alat 13 lubang/jam.
Dan hasil kebisingan yang dihasilkan, operator yang diizinkan beroperasi pada kecepatan 265 dan 355 rpm selama 8 jam dan kecepatan 456 rpm selama 5 jam.
Sementara pada penelitian yang saya akan lakukan menggunakan mata bor dengan diameter 37 cm dikareankan diameter 20 cm terlalu kecil untuk mencakup semua jenis lubang tanam tanaman tahunan dan daya mesin yang akan digunakan adalah 3,48 Hp.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh kecepatan putaran alat terhadap konsumsi bahan bakar (L/Jam), Produktivitas alat (lubang/Jam), Kecepatan pengeboran (cm/s) dan Volume lubang yang dihasilkan (cm3).
Manfaat Penelitian.
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa yaitu sebagai bahan informasi dan referensi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut tentang alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam.
3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi tentang pembuatan lubang tanam dengan mesin dan menggugah masyarakat agar menerapkan pertanian dengan meggunakan alat dan mesin mekanis.
Hipotesis
Ho = Tidak ada pengaruh kecepatan putaran alat yang signifikan terhadap parameter yang sudah ditentukan.
Ha = Ada pengaruh kecepatan putaran alat secara signifikan terhadap parameter yang sudah ditentukan.
Batasan Masalah
1. Penelitian ini dilakukan pada tanah kering dengan tekstur tanah liat lempung berpasir.
2. Penelitian ini menggunakan mesin dua tak dengan tipe DZ-500B.
3. Penelitian ini menggunakan mata bor dengan diameter 37 cm.
6
Tanah merupakan lapisan tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran tanaman. Seacara kimia berfungsi sebagai tempat peneyedia dan penyuplai unsur hara dan nutrisi bagi tanaman. Unsur hara yang terkandung dalam tanah berupa senyawa organik, senyawa anorganik dan unsur esensial yang meliputi N, Mg, S P, K, Cu, Zn, Mn, Cl dan unsur lainnya. Secara biologis sebagai tempat hidup organisme yang mampu menghasilkan unsur hara dan zat aditif yang berupa zat pemacu tumbuh dan sebagai proteksi bagi tanaman. Tanah yang sempurna secara fisik, kimia dan biologis mampu menunjang produksi hasil pertanian baik tanaman pangan, industry perkebunan, kehutanan, obat-obatan dan rempah- rempah (Hanafiah, 2007).
Sifat-sifat mekanis pada tanah meliputi kekuatan (strength) dan pemampatan (compressibility), kedua sifat tersebut dipengaruhi beberapa fator seperti berat volume (unit weight), kadar air (water content), jumlah pori (void ratio), rapat massa (density) dan tingkat kejenuhan tanah (degree of saturation).
Kekuatan (strength) merupakan ketahanan tanah dalam menahan tekanan, beban, serta bertahan terhadap suatu bentuk deformasi atau regangan. Dimana besar nilai kemampuan bertahan sama dengan nilai tekanan pada saat terjadi dan pemampatan disebabkan oleh adanya penambahan beban diatas muka tanah sehubungan dengan adanya getaran dan penyusutan dikarenakan adanya pengeringan (Putri, 2020).
Kuat geser tanah merupakan kemampuan butir-butir tanah melakukan pertahanan terhadap tarikan ataupun desakan yang mengenainya. Kuat geser tanah
mempengaruhi lama waktu pengeboran tanah dikarenakan semakin tinggi kuat geser tanah maka alat penegbor akan membutuhkan waktu pengeboran lebih lama dikarenakan tanahnya lebih keras dan tentunya tenaga yang diperlukan pun lebih besar (Hardiyatmo, 2002).
Tingginya bobot isi tanah akan menyebabkan tanah akan semakin padat yang tentunya angka porositas tanah juga akan semakin kecil. Karena padatnya tanah maka perakaran tanaman akan sulit berkembang dikarenanakan sulitnya menebus pori-pori tanah. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan pengolahan tanah dalam hal ini dilakukan pembuatan lubang tanam sebagai rumah perakaran tanaman yang sesuai dan bagus untuk perakaran tanaman dan akan lebih bagus jika lubang tanam tersebut ditambahi dengan pupuk atau bahan organik yang mendukung pertumbuhan tanaman (Arabia, 2012).
Tekstur tanah menunjukkan seberapa besar kandungan penyusun tanah seperti fraksi debu, pasir, liat dan lempung. Fraksi tersebut dinyatakan dalam persentase dari setiap berat fraksinya. Tanah memiliki tekstur kasar sampai dengan halus. Tanah yang bertekstur halus akan memiki lebih banyak kandungan air dibandingkan tanah bertekstur kasar. Tekstur tanah ini sebagai salah satu acuan untuk menentukan jenis tanah didaerah tersebut. Dengan diketahuinya jenis tanah akan mempermudah rekayasa tanah dengan penambahan unsur hara dan bahan organik dengan tujuan meningkatkan kesuburan tanah (Basir, 2019).
Kedalaman efektif tanah merupakan batas kemampuan perakararan tanaman dalam menembus lapisan tanah pada kedalaman tertentu. Untuk mengetahui kedalaman efektif tanah adalah dengan melakukan pengamatan penyebaran perakaran tanaman baik akar halus dan kasar yang perakaran tersebut
menembus kedalaman tanah. Pada kedalaman ini pertumbuhan akar dapat tumbuh dan berkembang dengan leluasa. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kedalaman efektif seperti lapisan kerikil, bongkahan batu dan lapisan cadas yang keras yang tidak dapat ditembus oleh akar. Kedalaman tanah 50 cm diperkirakan masih efektif untuk akar tanaman dalam masa pertumbuhan untuk menyerap unsur hara disekitaran kedalaman tersebut (Basir, 2019).
Lubang Tanam
Lubang tanam sebenarnya merupakan rumah tanaman yang bersifat tahunan sehingga perlu dibuat yang sebaik mungkin. Tujuan pembuatan lubang tanam adalah menggemburkan tanah dengan ukuran tertentu di titik tumbuh tanaman supaya pertumbuhan akar tidak terganggu dan tidak cepat menyentuh tanah yang keras/cadas akar tidak melilit atau bahkan karena mati sehingga mengakibatkan kemunduran pertumbuhan tanaman selanjutnya. Lubang tanam dibuat untuk menyediakan lingkungan perakaran yang baik sehingga tanaman dapat mencukupi unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangannya (Susanto, 2005).
Mengolah tanah dengan membuat lubang tanam untuk tanaman tahunan yang disesuaikan dengan tanaman dan penambahan pupuk kandang merupakan salah satu cara manipulasi lingkungan yang memberikan pengaruh yang nyata untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman. Ukuran lubang yang cukup besar akan menghasilkan pori-pori yang lebih banyak pada tanah yang akan menjadikan aerasi dan drainase tanah meningkat sehingga membuat media tumbuh tanaman menjadi lebih baik. Dengan bertambahnya ukuran lubang tanam maka perakaran tanamanan semakin leluasa menembus tanah dengan mudah dikarenakan sudah
dilakukan rekayasa seperti tanah semakin gembur, kepadatan semakin rendah dan angka pori semakin tinggi yang memudahkan perakaran menembus tanah (sudrajat, 2009).
Lubang tanam harus dirancang sesuai dengan keadaan kondisi tanah dan jenis taaman. Hal itu dikarenakan untuk menyesuaikan kemampuan akar tanaman untuk menembus tanah dan tergantung kondisi kesuburan tanah. Semakin rendah tingkat kesuburan tanah, maka ukuran lubang tanam harus semakin besar dan perlu penambahan bahan organik dan unsur hara pada tanah penutup lubang untuk menunjang pertumbuhan tanaman. Menurut penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya diketahui bahwa ukuran lubang tanam yang baik untuk jenis tanah yang padat minimal memiliki ukuran lima kali lebih besar dari ukuran gulungan akar (Clatterbuck, 2000).
Pada pertumbuhan Acacia auriculiformis dan Hopea odorata, lubang tanam yang kurang dari ukuran 30 x 30 x 30 cm tidak menunjukkan pengaruh yang lebih baik pada pertumbuhan ( Hossain dan Paul, 1998). Sedangkan pada bibit Cupressus sempervirens dengan lubang tanam sedalam 40 cm menunjukkan pengaruh yang lebih baik terhadap pertumbuhan dibandingkan dengn kedalaman lubang 20 cm. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa untuk lubang tanam yang baik seharusnya memiliki kedalaman lubang 40 cm ( Tabari dan Saedi, 2008).
Bahan Organik
Penambahan bahan organik dengan cara dicampurkan dengan tanah dimaksudkan untuk memperbaharui sifat fisik dari tanah tersebut dengan tujuan meningkatkan porositas dan agregat tanah, meningkatkan kadar air dan menurunkan bobot isi tanah. Dengan demikian diharapkan agar penetrasi dan
distribusi perakaran dapat menjangkau area yang lebih luas untuk menyerap air dan hara semakin banyak sehingga pertumbuhan dan produksi dari tanaman meningkat nantinya. Bahan organik ini berfungsi sebagai pembenah tanah sehingga nantinya akan menjadi lebih subur yang berguna sebagai penyedia unsur hara bagi pertumbuhan tanaman (Yatno, 2011).
Pupuk organik yang sudah banyak di kenal masyarakat luas adalah pupuk kompos. Dalam pembuatan pupuk kompos, bahan-bahan yang digunakan bisa dari sampah rumah tangga seperti sayuran dan sisa makanan yang membusuk, daun-daun pohon, jerami dan serbuk gergaji yang mengalami pembusukan.
Pembuatan pupuk kompos dapat dilakukan oleh siapapun dan dimanapun dikarenakan pembuatannya yang cukup mudah dan bahannya mudah didapat.
Pupuk organik ini dapat digunakan sebagai campuran tanah penutup lubang tanam sebagai penyedia unsur hara tanah (Suriawiria, 2002).
Mekanisasi Pertanian
Penggunaan alat mesin pertanian secara mekanis dapat meningkatkan keefektivan dan keefisienan dalam mengolah tanah. Dalam pengolahan tanah sangat dibutuhkan peran dari mekanisasi pertanian dikarenakan dalam pengolahan tanah dibutuhkan tenaga yang besar. Dengan penerapan mekanisasi pertanian dalam pengolahan tanah tentunya akan mengurangi tenaga dan waktu manusia dalam pengerjaan tersebut sehingga dapat memperluas area kerja petani dan tentunya produktivitas petani akan meningkat (Fadilla, 2018).
Tujuan mekanisasi pertanian adalah dengan menggunakan teknologi dan prinsip-prinsip teknik yang dapat mempermudah dan mempercepat pekerjaan serta menghemat tenaga dalam kegiatan pertanian. Pada umumya petani di
indonesia masih menggunakan alat-alat yang sederhana dalam pembuatan lubang tanam seperti sekop, cangkul, bor manual dan alat manual lainnya. Sedangkan penggunaan post hole digger umumya digunakan di perkebunan dan jarang sekali digunakan oleh masyarakat (Saleh, 2007).
Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah merupakan kegiatan yang memerlukan energi yang cukup besar, biaya yang cukup tinggi serta memakan waktu yang lama apabila dilakukan secara manual, sehingga perlu perencanaan yang baik sebelum melakukan pengolahan tanah serta dibantu dengan alat bantu mekanis. Untuk mendapatkan kondisi kegemburan tanah yang baik maka perlu dilakukan pengolahan tanah yang nantinya akan menunjang pertumbuhan akar. Pengolahan tanah akan menciptakan aerasi dan struktur tanah yang baik agar akar akan lebih leluasa untuk memperoleh air, oksigen dan unsur hara dari dalam tanah yang akan memperlancar jalannya fotosintesis (Rachman dkk, 2004).
Ada beberapa tujuan utama dari pengolahan tanah yaitu untuk menghilangkan gulma, untuk menyiapkan media tempat tumbuh bibit serta untuk memperbaiki keadaan aerasi dan drainase tanah sehingga tidak menghambat pertumbuhan tanaman, selain itu pengolahan tanah secara tepat dapat membuat tanah menjadi gembur sehingga proses pertumbuhan dan perakaran dapat berjalan dengan baik (Habiby dkk., 2013).
Produksi tanaman dapat mengalami peningkatan apabila dilakukan pengolahan tanah yang tepat, karena pengolahan tanah mampu meningkatkan sifat fisik, kimia dan biologi pada tanah. Tanah yang sudah diolah tentunya akan menjadi gembur sehingga memiliki aerasi yang baik dan menyebabkan bibit
tanaman dapat menyerap secara maksimum unsur hara, air, panas dan udara yang ada pada tanah. Pengolahan tanah akan mempermudah perakaran menembus pori untuk mencari unsur hara yang ada di dalam tanah (Birnadi, 2014).
Alat Pengebor Tanah
Mesin bor merupakan salah satu alat pemotong yang pergerakan utamanya berupa putaran yang pergerakannya searah dengan sumbu putar mesin. Tujuan dari pengeboran adalah untuk membuat lubang yang berbentuk bulat pada benda kerja. Komponen utama suatu mesin bor adalah motor penggerak dan screw/mata bor. Alat pengebor tanah ini adalah alat mekanis penggali tanah dengan sistem kerja berputar searah putaran mesin dan mengebor sekaligus mengeluarkan tanah yang sudah dipotong keluar area pengeboran (Santhiarsa, 2018).
Alat pengebor tanah ada dua jenis berdasarkan sumber tenaganya yaitu bor manual yang menggunakan tenaga manusia sebagai penggeraknya dan bor mekanis yang digerakkan oleh mesin. Alat pengebor tanah mekanis yang di desain dan dirancang oleh Kurniawati (2005) merupakan alat pengebor tanah mekanis yang digerakkan oleh motor bensin dan menggunakan transmisi untuk menyalurkan daya kemata bor pemotong tanah untuk membuat lubang tanam.
Dikarenakan perkembangan teknologi dari masa kemasa, penggunaan alat pengebor tanah pembuat lubang tanam ini bertujuan untuk mengganti pembuatan lubang tanam dengan manual dengan menggunakan alat mekanis.
Motor Bakar
Motor bakar torak adalah mesin yang menggunakan bensin sebagai bahan bakar yang biasanya dipergunakan untuk membangkitkan tenaga untuk mengubah bensin menjadi energi panas kemudian dikonversi lagi menjadi energi mekanik.
Sebelum menjadi energi mekanik terjadi pembakaran bahan bakar dengan udara yang merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas atau termal.
Dimana pembakaran akan terjadi saat volume konstan yang dinamakan dengan siklus otto atau siklus volume konstan yang terjadi di dalam mesin kalor itu sendiri dan ada juga yang diluar mesin kalor. Motor bakar berfungsi sebagai tenaga penggerak pengganti tenaga manusia (Samsiana, 2014).
Kecepatan Putaran
Kecepatan putaran adalah kemampuan kecepatan mesin memutar poros untuk melakukan kerja baik itu untuk melakukan pemotongan ataupun memutar alat tertentu (transmisi) dengan satuan rpm. RPM merupakan singkatan dari revolution per minute atau rotasi per menit dengan artian jumlah putaran/rotasi
pada suatu poros dalam satu menit. Semakin tingi putaran motor maka akan semakin besar gaya centrifugal yang dapat dihasilkan. Putaran yang dimaksudkan adalah suatu gerak putar yang dihasilkan oleh alat/mesin berupa gerakan mekanik (Aris dan Koichi, 2001).
Tachometer merupakan sebuah alat atau instrument yang biasanya
digunakan untuk mengukur putaran poros pada alat atau mesin. Alat ini biasanya akan menampilkan satuan rpm (revolution per minute) yang akan muncul pada alat pengukur skala digital maupun analog. Asal kata Tachometer berasal dari bahasa yunani yaitu “tachos” yang artinya kecepatan dan “metros” yang artinya mengukur. Putaran yang dimaksud merupakan suatu gerak berputar yang dihasilkan benda atau mesin yang akan diukur kecepatannya ( Rana dkk, 2016)
Produktivitas Alat
Produktivitas dapat didefenisikan sebagai hubungan yang dapat dihasilkan secara nyata ataupun dalam bentuk fisik dengan keseluruhan sumberdaya yang diberikan (ILO, 1979). Dengan menggunakan produktivitas akan menekankan cara pemamfaatan dengan baik sumber daya yang ada. Produktivitas alat merupakan batas maksimal kemampuan suatu alat dalam bekerja. Produktivitas suatu alat dipengaruhi oleh beberapa tenaga yaitu tenaga dibutuhkan, yang tersedia dan tenaga bisa dimanfaatkan sehingga perlu juga perencanaan yang baik untuk memaksimalkan produktivitas alat (Arsjad dan Mangare, 2020).
Produktivitas dapat digunakan sebagai acuan untuk mengukur bagaimana sebaiknya sumberdaya diatur dan dimanfaatkan untuk mencapai hasil yang sesuai dengan yang diinginkan. Produktivitas dapat dinyatakan dengan hubungan antara rasio masukan dengan keluaran atau rasio hasil yang sudah diperoleh terhadap sumberdaya yang telah digunakan (Herjanto, 1999). Produktivitas kerja dapat dinyatakan dengan jumlah hasil yang di produksi per satuan waktu yang dipakai selama produksi. Produktivitas dapat diukur dengan Persamaan 1.
P = x 3600 ... (1) Diamana :
P = Produktivitas pengeboran
W = Waktu pengeboran dan pemindahan alat 3600 = Konversi detik ke jam
(Dulsalam Dan Tampubolon, 2010)
Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar digunakan untuk mengetahui seberapa banyak bahan bakar telah terpakai selama mesin dinyalakan untuk menghasilkan suatu output. Dalam hal ini output yang dihasilkan adalah lubang tanam dari proses pengeboran dalam satuan waktu kerja.
Untuk mengetahui konsumsi bahan bakar digunakan Persamaan 2.
FC =
... (2) Dimana:
FC = Konsumsi bahan Bakar (L/jam) Vf = Volume konsumsi (mL)
t = Waktu konsumsi (s) (Suhirta, 2008).
Kecepatan Pengeboran
Kecepatan pengeboran merupakan suatu nilai yang di dapat berdasarkan perbandingan antara hasil kedalaman pengeboran dengan waktu yang dibutuhkan untuk pembuatan lubang. Kualitas pengeboran dipengaruhi oleh faktor skill operator, kecepatan putar dan gerakan/getaran mesin. Kualitas pengeboran yang kurang baik akan menyebabkan ukuran lubang yang kurang bagus dan kekasaran permukaan yang tidak rata (Helmi dan Hasan, 2008).
Volume Pengeboran
Lubang hasil proses pengeboran umunya biasa disebut lubang bor. Namun sering kali lubang yang dihasilkan dari proses pengeboran tidak memiliki tingkat akurasi yang baik. Akurasi yang dimaksud dalam hal ini adalah pembesaran diameter. Volume lubang perlu diketahui untuk memastikan lubang yang
dihasilkan sesuai dengan target proses pengeboran yang dilakukan. Kecepatan pemotongan dapat menyebabkan volume lubang pengeboran tidak sesuai baik diameter ataupun kebulatan (Lincoln dkk, 2011).
Uji Anova
Analysis of variance (ANOVA) merupakan salah satu analisis statistika
yang tergolong dalam suatu ilmu statistika inferensi. Pada berbagai literatur yang sudah ada di Indonesia, metode ini disebut dengan beberapa sebutan yang antaranya adalah analisis variansi dan analisis sidik ragam, oleh karena itu uji F digunakan dalam pengambilan keputusan. Sir Ronal Fisher merupakan bapak statistika modern yang pertama kali memperkenalkan analisis varians. Analysis of varians merupakan teknik analisis multivariate yang digunakan untuk
membedakan rata-rata lebih dari dua kelompok data dengan cara membandingkan variansinya (Ghozali, 2009).
Analisis varians satu jalur adalah suatu teknik statistika parametrik yang umum dipergunakan untuk melakukan pengujian beberapa kelompok rata-rata yang mana hanya terdapat satu variable terikat atau defenden. Biasanya teknik Anova satu jalur ini sering dipergunakan pada penelitian experimen ataupun penelitian ex-post-facto. Di dalam ANOVA, hipotesis akan membandingkan rata- rata dari beberapa atau berbagai populasi yang diwakili beberapa kelompok sampel secara bersama (Widiyanto, 2013)
Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi biasanya dipakai untuk memperkirakan biaya penggunaan alat mesin pertanian dan industri yang terbagi dalam dua kelompok yaitu biaya tetap (fixed cost) dan biaya tidak tetap (variable cost). Analisis ekonomi
memperkirakan akan terjadi inflasi dan penurunan nilai terhadap investasi alat pada tahun-tahun berikutnya. Maka dari itu diperlukan analisis ekonomi untuk memperhitungkan kelayakan mesin tersebut secara ekonomi dengan analisis yang memperhatikan karakteristik dari mesin pertanian tersebut.
Biaya Penggunaan Alat
Biaya penggunaan alat dapat dihitung dengan memperkirakan biaya yang telah dikeluarkan yaitu dengan menjumlahkan biaya tetap dan tidak tetap untuk mendapatkan biaya pokok. Biaya pokok dapat dihitung dengan Persamaan 3.
Biaya pokok = [ BTT] C ... (3) Keterangan:
BT = Total biaya tetap (Rp/tahun)
x = jumlah waktu kerja setahun (jam/tahun) BTT = Total biaya tidak tetap (Rp/jam)
C = kapasitas kerja alat (jam/lubang) (Giatman, 2006).
Biaya Tetap
Biaya tetap (fixed cost) merupakan ongkos yang tetap harus dikeluarkan ketika alat/mesin sedang digunakan ataupun dalam keadaan sedang tidak digunakan. Pemakaian alat atau mesin tidak mempengaruhi biaya tetap dan juga tidak mempengaruhi biaya tidak tetap karena jumlah waktu kerja yang disebabkan penggunaan setiap tahun dari alat (Risyanto, 2007).
Biaya tetap meliputi : 1. Biaya penyusutan
Dengan metode ini dapat memperhitungkan biaya penyusutan aktual dari alat dan mesin pertanian pada setiap tahunnya. Biaya penyusutan dapat dihitung dengan Persamaan 4.
Dt = (P-S) (A/F.%.n) ... (4) Keterangan:
Dt = Biaya penyusutan (Rp/tahun)
S = Nilai akhir dari alat mesin pertanian (10% dari P) n = Umur ekonmis (tahun)
P = Harga pembuatan alat (Rp) 2. Bunga modal dan asuransi
Bunga modal dan asuransi dapat digunakan dalam memperhitungkan nilai yang semestinya didapat di akhir dari umur alat yang setara dengan nilai modal yang di keluarkan sebelumnya/ditanam. Bunga modal dan asuransi dapat dihitung dengan Persamaan 5.
I =
... (5) Keterangan :
I = Total persentase bunga modal dan asuransi P = Harga pembuatan mesin (Rp)
n = Umur ekonomis (tahun) 3. Biaya pajak
Di Indonesia sendiri sebenarnya belum ada ketetapan yang telah menentukan besarnya biaya pajak untuk mesin-mesin pertanian, namun setelah ditaksir untuk pajak alat-alat atau mesin pertanian berkisar 2% per tahun dari harga awal pembuatannya.
4. Biaya gedung
Agar alat dan mesin pertanian tetap menguntungkan dan tidak terjadi kerugian, maka perlu juga dibebankan kepada alat dan mesin pertanian untuk baiaya gudang penyimpanan alat yang dihitung dengan 1% harga awal (P) per tahun.
Biaya Tidak Tetap
Biaya tidak tetap (Variable Cost) merupakan baiaya yang harus dikeluarkan pada saat alat dan mesin pertanian bekerja dan biaya tersebut tergantung pada jumlah waktu kerja (jam) selama pemakaian. Pembiayaan tidak terdiri dari biaya bahan bakar, biaya oli, biaya perbaikan dan perawatan atau reparasi dan juga untuk pembiayaan operator serta diikut sertakan biaya yang tidak terduga selama operasi pemakaian alat digunakan. Biaya tidak tetap dihitung dalam satuan Rp/tahun (Pramudya, 2001).
Biaya tidak tetap meliputi :
1. Biaya perbaikan/reparasi untuk motor bakar sebagai tenaga penggeraknya.
Perhitungan dari biaya ini dapat digunakan Persamaan 6.
Biaya reparasi = ... (6) 2. Biaya pekerja
Biaya pekerja berdasarkan kondisi daerah sekitar dan jenis alat yang digunakan yang dihitung dengan gaji bulanan/tahunan dibagi jumlah jam kerja (Waldiyono, 2008).
Break Even Point (BEP)
Break event point adalah suatu analisa yang dapat dipergunakan untuk mengetahui keterkaitan antara biaya tetap, biaya variable dan pendapatan untuk
tingkat operasional dan biaya produksi yang mana memperhitungkan batas produksi minimum yang mestinya dicapai supaya dapat dipertimbangkan apakah usaha yang sedang dijalankan masih layak dikelola (Rangkuti, 2005).
Analisis BEP dapat juga digunakan untuk :
1. Menghitung keluaran dan masukan dan keluaran pada setiap kegiatan usaha.
2. Membuat rencana pengembangan usaha pemasaran dalam rangka meningkatkan tambahan investasi untuk peralatan produksi.
3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan kesamaan dari dua alternatif usulan investasi.
(Waldiyono, 2008).
Untuk menghitung nilai BEP dapat dengan Persamaan 7.
N = ... (7) Keterangan:
N = Jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas F = Biaya tetap pertahun (Rp)
R = Harga jual (Rp)
V = Biaya tidak tetap dalam satu produksi (Rp) (Darun, 2002).
Net Present Value (NPV)
Net present value Suatu indikator yang dapat dipergunakan untuk memperkirakan kelayakan suatu alat untuk dapat diusahakan. NPV merupakan suatu metode untuk menghitung nilai bersih (netto) pada waktu saat ini (present).
NPV dapat dihitung dengan Persamaan 8.
NPV= PWB – PWC ... (8) Keterangan :
PWB = Present wort of benefit PWC = Present wort of cost Kriteria dari NVP yaitu :
NPV > 0 investasi yang dilakukan menguntungkan
NPV < 0 investasi yang dilakukan tidak mendapat keuntungan
NPV = 0 artinya terjadi kesamaan biaya yang dikeluarkan dan manfaat yang diperoleh
(Kastaman, 2006).
Internal Rate of Retuns (IRR)
Dengan menggunakan IRR bertujuan untuk memperoleh informasi tentang kesanggupan cash flow untuk mengembalikan modalnya dan besarnya kewajiban yang mestinya dipenuhi (Giatman, 2006).
IRR digunakan untuk menentukan seberapa persen nilai yang akan meyakinkan investor untuk melakukan investasi dalam suatu alat atau menentukan persen keuntungan yang kemungkinan dicapai sebelum menentukan investasi.
IRR dapat dihitung dengan Persamaan 9 dan 10.
IRR = i1 +
(i2 – i1) (positif dan negatif) ... (9) IRR = i2 +
(i1 – i2) (negatif dan positif) ... (10)
Keterangan :
I1 = Suku bunga bank saat ini I2 = Suku bunga percobaan (Kastaman, 2006).
23 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2020 sampai dengan bulan April 2021 di Desa Jatimulyo Kecamatan Pegajahan Kabupaten Serdang Bedagai Provinsi Sumatera Utara.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan adalah lahan sebagai tempat percobaan, bahan bakar berupa pertalite yang dicampur dengan oli samping dengan perbandingan 25 banding 1, reflective sebagai penanda putaran.
Alat yang digunakan adalah motor bakar 2 tak dengan type DZ-500B sebagai motor penggerak, mata bor dengan diameter 37 cm dan tinggi 90 cm sebagai pisau pemotong tanah, tachometer sebagai alat pengukur kecepatan putaran (rpm), penggaris 60 cm sebagai alat pengukur kedalaman lubang, meteran sebagai alat pengukur diameter lubang, tabung ukur sebagai alat pengukur konsumsi bahan bakar, baut ukuran 10 mm sebagai penyambung motor bakar dan mata bor, kunci pas sebagai alat pengunci, stopwatch sebagai alat pengukur waktu dan kamera sebagai alat dokumentasi.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode percobaan perancangan rancang acak lengkap (RAL) non factorial dengan satu faktor yaitu kecepatan putaran alat pengebor dengan pengulangan sebanyak tiga kali pada setiap perlakuan. Faktor yang digunakan pada pengujian alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam adalah kecepatan putaran alat (rpm) dengan tiga jenis tingkatan putaran alat.
Tingkatan kecepatan putaran alat (rpm) yang digunakan pada alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam ini adalah :
P1 = 220 rpm P2 = 282 rpm P3 = 344 rpm
Model perancangan acak lengkap (RAL) :
Model Rancangan Penelitian dapat dihitung dengan Persamaan 11 :
Yik = µ + Ti + ik ... (11) Dimana :
Yik = Hasil pengamatan dari perlakuan faktor pada taraf ke-i dan pada ulangan ke-k
ik = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan faktor pada taraf ke-i dan ulangan ke-k
µ = Nilai tengah
Ti = Pengaruh perlakuan ke-i
Model rancangan uji Duncan Multiple Range Test DMRT dapat dihitung dengan Persamaan 12 :
DMRTα = R (p, v, α) ... (12)
dimana :
R = Nilai Jarak
KTG = Nilai analisis sidik ragam pada kuadran tengah galat α = Taraf nilai acuan (0,05 atau 0,01)
r = Ulangan
Prosedur Penelitian
penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mendesain gambar alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam tanaman tahunan menggunakan aplikasi Solid work.
2. Membangun alat sesuai dengan gambar dan ukuran yang sudah ditentukan.
3. Melakukan pengujian alat.
Langkah-langkah dalam pengujian alat pengebor tanah untuk membuat satu lubang tanam adalah :
a. Mengisi secara penuh bahan bakar.
b. Menghidupkan mesin pengebor tanah.
c. Melakukan pengeboran tanah.
d. Mengukur putaran alat dengan menggunakan tachometer.
e. Menghitung waktu pengeboran dalam membuat satu lubang tanam.
f. Mematikan mesin setelah melakukan pengeboran.
g. Mengukur bahan bakar yang habis terpakai dalam membuat satu lubang tanam.
h. Melakukan pengukuran diameter dan kedalaman lubang yang dihasilkan.
i. Dilakukan langkah 1-7 sebanyak tiga kali ulangan.
j. Menghitung waktu perpindahan alat sejauh 3 m.
4. Mengambil data.
5. Mengolah data.
Parameter
Parameter yang diamati pada pengujian alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam ini adalah :
1. Konsumsi bahan bakar
Konsumsi bahan bakar dijadikan parameter untuk mengetahui pada tingkatan putaran alat yang mana konsumsi bahan bakar lebih efisien. Dengan menghitung konsumsi bahan bakar maka dapat diketahui pemakaian bahan bakar dalam membuat satu lubang tanam dan pemakaian bahan bakar dalam satu jam, satu hari bahkan satu tahun. Konsumsi bahan bakar dalam hal ini bertujuan untuk memperkirakan volume bahan bakar yang terpakai dalam proses pengeboran sehingga diketahui biaya bahan bakar untuk setiap produksi untuk mempertimbangkan keluaran dan masukan nantinya dalam kegiatan pembuatan lubang tanam tersebut. Konsumsi bahan bakar dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.
2. Produktivitas alat
Produktivitas alat digunakan untuk mengetahui produktivitas maksimal yang mampu dicapai oleh alat dalam satu jam. Dengan menghitung produktivitas maka akan diketahui produksi kerja dalam sejam, sehari dan bahkan setahun.
Dengan demikian akan menjadi pertimbangan untuk memperkirakan keuntungan jika menggunakan alat tersebut sebagai sumber produksi yang menguntungkan.
Produktivitas alat dapat dihitung dengan Persamaan 1.
3. Kecepatan pengeboran
Kecepatan pengeboran digunakan untuk mengetahui maksimal pemotongan alat terhadap tanah dalam waktu satu detik. Dengan mengukur
kecepatan pengeboran maka akan dapat diketahui perbedaan kedalaman pemotongan tanah dengan alat berdasarkan perbedaan kecepatan putaran alat.
Kecepatan pengeboran dapat dihitung dengan Persamaan 15.
V
=
... (15) Dimana :V = Kecepatan pengeboran (cm/s) s = Kedalaman lubang (cm) t = Waktu tempuh (s) 4. Volume lubang tanam
Volume lubang tanam digunakan untuk mengetahui pada kecepatan putaran yang mana dapat menghasilkan lubang yang sesuai dengan yang ditargetkan. Dikarenakan lubang tanam yang di rancang berbentuk tabung, maka dapat dihitung dengan Persamaan 16.
V = π x r2 x t ... (16) Dimana :
V = Volume lubang (cm3) π = 3,14
r = Jari-jari tabung t = tinggi tabung
28
yang datar dengan struktur tanah liat lempung berpasir yang banyak ditumbuhi semak dan rumput liar. Namun sebelum dilakukan penelitian lahan terlebih dahulu dibersihkan dari rumput. Pengujian alat ini dilakukan dengan menggunakan motor bakar 2 tak type DZ-500B dengan daya 3,48 HP. Mata bor yang digunakan berdiameter 37 cm dan kedalaman pengeboran yang ditargetkan 50 cm. Ukuran mata bor 37 cm diharapakan dapat menghasilkan volume lubang tanam dengan diameter 50 cm dikarenakan mempertimbangkan adanya pengaruh getaran ataupun goncangan yang cukup besar yang akan menyebabkan bertambahnya diameter dari lubang tanam. Dalam penelitian ini diharapkan lubang tanam yang dihasilkan berukuran diameter 40 cm dan kedalaman lubang 50 cm.
Penelitian ini menggunakan tiga variasi kecepatan putaran alat (rpm) berdasarkan tingkatan tuas gas yaitu pada tuas gas rendah diperoleh kecepatan putaran 220 rpm, pada tuas sedang diperoleh kecepatan puataran 282 rpm dan pada tuas gas tinggi diperoleh kecepatan putaran alat 344 rpm. Variasi kecepatan putaran alat ini mengalami kenaikan sebesar 62 rpm pada satu tingkat kenaikan gas. Kecepatan putaran alat ini diketahui dengan menggunakan alat pengukur kecepatan putaran digital yaitu tachometer.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan maka diperoleh hasil sebagai berikut : Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar diukur untuk mengetahui pengaruh kecepatan putaran alat pengebor tanah terhadap pemakaian bahan bakar dan untuk mengetahui ukuran tingkatan kecepatan putaran yang lebih baik digunakan pada saat pengeboran tanah untuk mendapatkan konsumsi bahan bakar yang lebih efisien dengan motor bakar 2 tak dengan type DZ-500B.
Gambar 1. Grafik konsumsi bahan bakar
Dari Gambar 1 menunjukkan bahwa pada kecepatan putaran alat 220 rpm konsumsi bahan bakar sebesar 4,12 L/jam, pada kecepatan putaran alat 282 rpm konsumsi bahan bakar sebesar 3,67 L/Jam dan pada kecepatan putaran alat 344 rpm konsumsi bahan bakar sebesar 3,47 L/Jam dengan rata-rata konsumsi bahan bakar sebesar 3,75 L/jam. Dari pengujian konsumsi bahan bakar dengan Anova, kecepatan putaran alat tidak menunjukkan perbedaan pengaruh yang nyata secara signifikan terhadap konsumsi bahan bakar. Walaupun kecepatan putaran alat tidak menunjukkan perbedaan pengaruh yang nyata secara signifikan terhadap
y = -0,0052x + 5,2239 R² = 0,9535
3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 4,10 4,20
202 222 242 262 282 302 322 342 362
Rata-rata konsumsi (L/Jam)
Kecepatan putaran alat (rpm)
konsumsi bahan bakar, namun dapat dilihat bahwa semakin tinggi kecepatan putaran alat maka konsumsi bahan bakar semakin rendah, hal ini menunjukkan semakin tinggi kecepatan putaran alat maka semakin efisien pemakaian bahan bakar dalam menyelesaikan satu lubang tanam. Menurut Mulyono (2013), hubungan pemakaian bahan bakar spesifik terhadap putaran menunjukkan adanya penurunan konsumsi bahan bakar seiring meningkatnya putaran poros. Hal itu terjadi karena pada kecepatan putaran alat yang tinggi alat tersebut bekerja lebih efektif dari segi waktu dan pemakaian bahan bakar semakin sedikit dalam menyelesaikan satu lubang tanam. Untuk meminimalkan konsumsi bahan bakar maka kecepatan putaran alat yang sebaiknya digunakan adalah kecepatan putaran alat 344 rpm karena penggunaan bahan bakar lebih efisien pada kecepatan tersebut. Dikarenakan kecepatan putaran alat tidak menunjukkan perbedaan pengaruh yang nyata terhadap konsumsi bahan bakar pada Lampiran 5 maka pengujian hanya sampai anova dan tidak diuji lanjut dengan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test).
Produktivitas Alat
Produktivitas alat digunakan untuk mengetahui batas kemampuan alat menghasilkan suatu produk dalam jangka waktu satu jam. Pada penelitian ini produktivitas alat diukur untuk menegtahui pengaruh kecepatan putaran alat terhadap produksi pengeboran yaitu jumlah maksimal lubang tanam yang dihasilkan per jam. Produktivitas alat ini nantinya akan menjadi acuan dalam perhitungan analisis ekonomi alat tersebut dimana apakah alat ini layak dan menguntungkan secara ekonomi untuk digunakan.
Gambar 2. Produktivitas alat
Dari Gambar 2 menunjukkan bahwa pada kecepatan putaran alat 220 rpm produktivitas alat sebanyak 42 lubang/jam, pada kecepatan putaran alat 282 rpm poduktivitas alat sebanyak 48 lubang/jam dan pada kecepatan putaran alat 344 rpm produktivitas alat sebanyak 56 lubang/jam. Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kecepatan putaran alat maka produktivitas pengeboran semakin meningkat. Setelah dilakukan pengujian dengan anova maka diperoleh bahwa kecepatan putaran alat dengan peningkatan kecepatan putaran 62 rpm menunjukkan perbedaan pengaruh yang sangat nyata tehadap produktivitas alat. Dikarenakan tingkatan rpm berpengaruh sangat nyata terhadap produktivitas alat maka akan dilakukan uji lanjut dengan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test). Dari pengujian DMRT pada Lampiran 9 dan 10 pada taraf 5% dan 1%
diperoleh bahwa peningkatan kecepatan putaran alat sebesar 62 rpm dari 220 rpm menjadi 282 rpm dan 344 rpm menunjukkan pengaruh yang sangat nyata secara signifikan terhadap produktivitas alat.
y = 0,1097x + 17,807 R² = 0,9985
35,00 40,00 45,00 50,00 55,00 60,00
202 222 242 262 282 302 322 342 362
Lubang/Jam
Kecepatan putaran alat (Rpm)
Kecepatan Pengeboran
Kecepatan pengeboran diukur untuk mengetahui kedalaman pemotongan tanah per sekon dengan beberapa tingkatan kecepatan putaran alat yang digunakan.
Gambar 3. Kecepatan pengeboran
Dari Gambar 3 menunjukkan bahwa pada kecepatan putaran alat 220 rpm kedalaman potongan tanah sedalam 1,10 cm/s, pada kecepatan putaran alat 282 rpm kedalaman potongan tanah sedalam 1,53 cm/s dan pada kecepatan putaran alat 344 rpm kedalaman potongan tanah sedalam 2,18 cm/s dengan kecepatan pengeboran rata-rata 1,6 cm/s. Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kecepatan putaran alat maka kedalaman pemotongan tanah semakin tinggi juga. Setelah dilakukan pengujian dengan anova maka diperoleh bahwa kecepatan putaran alat menunjukkan perbedaan pengaruh yang sangat nyata terhadap kecepatan pengeboran. Dikarenakan kecepatan putaran alat berpengaruh sangat nyata terhadap kecepatan pengeboran maka akan dilakukan uji lanjut dengan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test). Dari pengujian DMRT
y = 0,0088x - 0,868 R² = 0,9865
1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40
202 222 242 262 282 302 322 342 362
Kecepatan pemotongan (cm/s)
Kecepatan putaran alat (Rpm)
pada Lampiran 13 dan 14 pada taraf 5% dan 1% diperoleh bahwa peningkatan kecepatan putaran alat sebesar 62 rpm dari 220 rpm menjadi 282 rpm dan 344 rpm menunjukkan pengaruh yang sangat nyata secara signifikan terhadap kecepatan pengeboran.
Volume Pengeboran
Volume pengeboran diukur untuk mengetahui penyimpangan volume pengeboran yang dihasilkan pada beberapa tingkatan kecepatan putaran alat dari volume lubang tanam yang ditargetkan yaitu dengan diameter 38 cm dan kedalaman 50 cm dengan volume target 56.677 cm3.
Gambar 4. Volume Pengeboran
Dari Gambar 4 menunjukkan bahwa pada kecepatan putaran alat 220 rpm volume pengeboran sebesar 59699,25 cm3, pada kecepatan putaran alat 282 rpm volume pengeboran sebesar 61.418,98 cm3 dan pada kecepatan putaran alat 344 rpm volume pengeboran sebesar 62.107,49 cm3 dengan volume rata-rata sebesar 61075,24 cm3. Dari hasil pengujian volume pengeboran dengan Annova, tingkatan kecepatan putaran alat menunjukkan perbedaan pengaruh tidak nyata
y = 19,421x + 55598 R² = 0,9424
59500,00 60000,00 60500,00 61000,00 61500,00 62000,00 62500,00
202 222 242 262 282 302 322 342 362
Volume lubang (cm³)
Kecepatan putaran alat (Rpm)
secara signifikan terhadap volume pengeboran. Dari hasil data yang diperoleh maka volume pengeboran yang sesuai dengan volume yang ditargetkan maka kecepatan putaran alat yang paling bagus digunakan untuk mendapatkan volume pengeboran yang sasuai target 56.677 cm3 adalah dengan kecepatan putaran alat 220 rpm dengan volume 59699,25 cm3 dikarekan pada kecepatan 220 rpm volume lubang yang dihasikan paling kecil. Dari hasil pengujian dengan anova pada Lampiran 15 diketahui bahwa kecepatan putaran alat menunjukkan perbedaan pengaruh yang tidak nyata terhadap volume pengeboran, maka pengujian hanya sampai anova dan tidak diuji lanjut dengan DMRT (Duncan’s Multiple Range Test).
Dari hasil penelitian yang diperoleh, maka dapat disimpulkan bahwa untuk penggunaan alat pengebor tanah untuk membuat lubang tanam tanaman tahunan ini yang terbaik adalah dengan menggunakan kecepatan putaran 220 rpm. Hal ini dikarenakan mempertimbangkan dari semua hasil yang diperoleh dari parameter.
Walaupun pada kecepatan 220 rpm produktivitas alat lebih rendah dari 344 rpm, namun untuk pemakaian bahan bakar tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dan untuk kenyamanan penggunaan dan hasil lubang pengeboran yang terbaik sebaiknya digunakan kecepatan putaran 220 rpm dikarenakan pada kecepatan putaran alat 344 rpm goncangan yang dirasakan sangat besar sehingga penggunaannya tidak nyaman dan lubang yang dihasilkan kurang bagus dari segi diameter dan kebulatan.
36
1. Pada pengujian konsumsi bahan bakar pada alat pengebor tanah dengan motor bakar 2 tak dengan type DZ-500B semakin tinngi kecepatan puataran alat maka konsumsi bahan bakar semakin efisien.
2. Produktivitas alat berbanding lurus dengan kenaikan kecepatan putaran alat dimana semakin tinggi kecepatan putar sebesar 62 rpm maka produktivitas alat semakin meningkat secara signifikan.
3. Kecepatan pengeboran berbanding lurus dengan kenaikan kecepatan putaran alat dimana semakin tinggi kecepatan putaran alat maka kecepatan pengeboran semakin meningkat.
4. Untuk mendapatkan volume pengeboran yang sesuai dengan target, maka kecepatan putaran yang digunakan adalah 220 rpm.
5. Kenaikan kecepatan putar sebesar 62 rpm dapat meningkatkan produktivitas alat dan kecepatan pengeboran secara signifikan.
Saran
1. Selalu mengutamakan keselamatan kerja dengan memakai APD (alat pelindung diri) yang standar dengan penggunaan alat tersebut.
2. Selalu memperhatikan kebersihan alat setelah pemakaian untuk menghindari terjadinya korosi pada alat.
3. Untuk mengurangi tenaga kerja perlu ditambah rangka alat sebagai penyangga dan roda untuk memudahkan pemindahan alat.
37
Kecamatan Mesjid Raya Kabupaten Aceh Besar. Manajemen Sumber Daya Lahan. Fakultas Pertanian Unsyiah. Darussalam Banda Aceh.
Arsjad, T.T., dan J.B. Mangare. 2020. Analisa Perhitungan Produktivitas Alat Berat Pada Pengerjaan Pematangan Lahan Pembangunan Tower Sutet Likupang-Paniki. Jurnal Sipil Statik 8 (1), 99-106.
Basir, M.I. 2019. Pemanfaatan Lahan Bekas Galian Tanah Pembuatan Batu Bata Untuk Persawahan Di Desa Gentungang Kecamatan Bajeng Barat Kabupaten Goa. Jurnal Environmental Science 1 (2), 19-27.
Birnadi, S. 2014. Pengaruh Pengolahan Tanah Dan Pupuk Organik Bokashi Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman Kedelai (Glycine max L).
Jurnal Istek 1: 29-45.
Clatterbuck, W.K. 2000. Post-Planting Tree Care : Fallacies and Recommendations. SP 574. Agricultural extention Service. The University Of Tennesse.
Dulsalam dan A. Tampubolon. 2010. Produktivitas Dan Biaya Penanaman Bibit Secara Semi Mekanis Di Lahan Kering. Pusat Penelitian Dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan Dan pengolahan Hasil Hutan 28 (4) 322-331.
Fadilla, Q., Sigatulloh S., dan Suci R. 2018. Pengaruh Alat Dan Mesin Pertanian Secara Ekonomis Untuk Meningkatkan Efisiensi Pengolahan Tanah Di Djati Gede Sumedang. Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati.
Bandung.
Ghozali, I. 2009. “Aplikasi Analisis Multivariate Dengan Program SPSS”.
Semarang. UNDIP.
Giatman, M. 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Habiby, R. M., S. Damanik dan J. Ginting. 2013. Pertumbuhan Dan Produksi Kacang Tanah (Arachis hypogeae L) Pada Beberapa Pengolahan Tanah Inceptisol Dan Pemberian Pupuk Kascing. Jurnal Agroekoteknolgi 1:
1183-1194.
Hanafiah, K.A. 2007. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Grafindo Persada. Jakarta.
Hardiyatmo, H.C. 2002. Mekanika Tanah I. Gadjah Mada University Press, Jogjakarta.
Helmi, Y.A., dan Hassan, E.H. 2008. Machining Teknology: Machine tools and Operations. London: CRC Press.
Hossain, A.T.M.E., dan S.P. Paul. 1998. Approach to Tree Plantation by Auger Hole Method. Bangladesh Forest Research Institute. Chittagong.
Bangladesh.
Internasional Labor Organization (ILO). 1979. Penelitian Kerja Dan Produktivitas. Erlangga. Jakarta.
Kastaman, R. 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Tasikmalaya.
Lincoln, C.B., Frederico, O.N., and Gregorio, C.N. 2011 .Evaluation of Hole Quality in Hardened Stell with High Speed Drilling Using Diffrent Colling Systems. Advances in Mechanical Engineering ID746535, 7 pages.
Munandar, W.A., dan T. Koichi. 2001. Motor Diesel Putaran Tinggi. Pradnya Paramita. Jakarta.
Pramudya, B. 2001. Ekonomi Teknik. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Putri, A.M dan Y. Andinegoro. 2020. MEKANIKA TANAH I. Yayasan Kita Menulis. Medan.
Rachnan, A., A. Ai., dan E. Husen. 2004. Teknogi Konservasi Tanah Pada Lahan Kering Berlereng . Pusat Penelitian Dan Pengembangan Tanah Dan Agroklimat. Bogor.
Rana, M.M., Sahabuddin, M., dan Mondol S. 2016. Design and Implementasion of a Digital Tachometer. Memory 2, 3.
Rangkuti, F. 2005. The Power Of Brand’s. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Saleh, A. 2007. “Uji Performansi Dan Kenyamanan Modifikasi Alat Pengebor Tanah Mekanis Untuk Membuat Lubang Tanam”. Skripsi. Tidak Diterbitkan. Institut Pertanian Bogor: Bogor.
Samsiana, S., dan M.I. Sikki. 2014. Analisis Pengaruh Bentuk Permukaaan Dan Model Kontur Radius Gelombang Sinus Terhadap Kinerja Motor Bensin.
Jurnal Ilmiah Teknik Mesin 2 (1), 43-49.
Santhiarsa, I.G.N.N. 2018.Teknologi Hijau : Perancangan Mesin Biopori. Jurnal Energi Dan Manufaktur 11 (2), 54-57.
Sudrajat, D.J., dan Yulianti Bramasto. 2009. Pertumbuhan Jati (Tectona grandis L.F) Asal kultur Jaringan Pada Beberapa Ukuran Lubang Tanam Dan
Dosis Pupuk Kandang Di Parungpanjang, Bogor, Jawa Barat. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman 6 (4), 227-234.
Suhirta, 2008. Pengaruh Gas Hasil Elektrolisa Air. Fakultas Teknik. Universitas Indonesia.
Suriawiria, U. 2002. Pupuk Organik Kompos Dari Sampah. Humaniora. Bandung.
Susanto, D.A., dan A. Supriyanto. 2005. Pembuatan Terumbuk Dan Lubang Tanam Untuk Tanaman Jeruk. Loka Penelitian Tanaman Jeruk dan Hortikultura Subtropik-Tlekung 02.
Tabari, M., Dan H.R. Saedi. 2008. Restoration Of Deforested Areas By Cypress Seedling In Southem Coast Of Caspian Sea (North Of Iran). Research Note Ekologi 67 : 60-64.
Waldiyono., 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar.
Yogyakarta.
Widiyanto, M.A. 2013. Statistika Terapan. Jakarta : PT. Elex Media Komputindo.
Yatno E. 2011. Peranan Bahan Organic Dalam Memperbaiki Kualitas Fisik Tanah Dan Produksi Tanaman. Jurnal Sumberdaya Lahan 5 (1), 11-18.
40 Mulai
Mengisi penuh bahan bakar
Menghidupkan mesin
Melakukan pengeboran
Melakukan pengujian alat 1. Menghitung waktu
pengeboran
2.Mengukur kecepatan putaran alat dengan Tachometer.
3.Mengukur konsumsi bahan bakar.
4. Mengukur tinggi
dan lebar lubang. Mengambil data
Mengolah data
Selesai
Lampiran 2. Gambar Desain Alat
Lampiran 3. Data Penelitian Lapangan
Data pengamatan pada kecepatan putaran 220 rpm
Ulangan
Waktu pengeboran
(s)
Tinggi (cm)
Bahan bakar
(mL)
Diameter Waktu pindah
(s) Atas
(cm)
Tengah (cm)
Bawah (cm)
1 49 50 50 40 39 38 45
2 40 50 60 40 39 38 38
3 43 50 50 40 39 38 42
Data pengamatan pada kecepatan putaran 282 rpm
Ulangan
Waktu pengeboran
(s)
Tinggi (cm)
Bahan bakar
(mL)
Diameter Waktu pindah
(s) Atas
(cm)
Tengah (cm)
Bawah (cm)
1 34 50 35 40 40 39 45
2 33 50 35 41 40 39 38
3 31 50 30 40 39 38 42
Data pengamatan pada kecepatan putaran 344 rpm
Ulangan
Waktu pengeboran
(s)
Tinggi (cm)
Bahan bakar
(mL)
Diameter Waktu pindah
(s) Atas
(cm)
Tengah (cm)
Bawah (cm)
1 23 50 20 40 39 39 45
2 25 50 20 40 40 39 38
3 21 50 20 41 41 39 42
Lampiran 4. Perhitungan Data Kedalam Parameter 1. Konsumsi Bahan Bakar
Rpm 220
P1U1
=
=
=
= 3,6734 L/Jam 2. Produksi Pengeboran
Rpm 220
P1U1 = x 3600 s =
x 3600 s =
x 3600 s = 39,70 lubang/Jam 3. Kecepatan Pengeboran
Rpm 220
P1U1 = =
= 1,02 cm/s 4. Volume Pengeboran Rpm 220
P1U1 = π x r2 x t
= 3,14 x 19,52 cm x 50 cm = 3,14 x 380,25 cm x 50 cm = 59.699,25 cm3
