MAKALAH
ALAT PEMUPUK TANAMAN
Dosem
Pengampu : Dr.Ir. Soesilo Wibowo, MS.
Disusun Oleh :
Zawad Mushappudin
NIRM.04.1.15.0717
Tingkat
1A
JURUSAN PENYULUHAN
PERTANIAN
SEKOLAH TINGGI PENYULUHAN PERTANIAN
BOGOR
2016
KATA PENGANTAR
Puji
dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat
menyelesaikan Tugas makalah Alat dan Mesin Pertanian yang berjudul Alat Pemupuk
Tanaman.
Dalam
penyusunan makalah ini penulis banyak mendapatkan bimbingan dan pengarahan dari
berbagai pihak yang telah banyak membantu penulis dalam penyusunan Tugas
makalah Alat dan Mesin Pertanian ini, penulis ucapkan banyak terima kasih
kepada Dr.Ir. Soesilo Wibowo, MS.
Dalam
segala hal tidak ada kata yang sempurna, termasuk dalam pembuatan tugas makalah
ini, untuk itu penulis mengharapkan
saran dan kritik dari pembaca yang bersifat membangun. Semoga tugas ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umunya.
Bogor, Februari 2016
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR................................................................................... i
DAFTAR ISI................................................................................................... ii
DAFTAR TABEL.......................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR..................................................................................... iv
DAFTAR LAMPIRAN................................................................................. v
BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1
1.1 Latar
Belakang .......................................................................................... 1
1.2 Tujuan......................................................................................................... 2
1.3 Manfaat...................................................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN................................................................................ 3
2.1 Pengertian
Pemupukan............................................................................... 3
2.2 Sasaran........................................................................................................ 3
2.3 Penggunaan Alat Pemupuk
Tanaman......................................................... 4
2.4 Pelaku Alat Pemupuk Tanaman................................................................. 5
2.5 Alat dan Mesin Pemupukan....................................................................... 5
2.6 Jenis-Jenis Penjatah Pupuk ....................................................................... 11
2.7 Mekanisme Kerja Alat
Pemupuk Tanaman................................................ 14
2.8 Mesin Pemupuk Kelapa Sawit……………………………………………………………..……... 19
BAB III PENUTUP........................................................................................ 24
3.1 Kesimpulan................................................................................................. 24
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
|
No.
|
Judul Tabel
|
Halaman
|
|
1.
|
Tabel
1. Volume hopper pupuk hasil perhitungan
|
16
|
|
2.
|
Tabel
2. Data dosis (penjatahan) pupuk per meter alur pupuk
|
17
|
|
3.
|
Table
3. Data hasil perhitungan dosis pupuk per putaran
|
17
|
|
4.
|
Tabel 4. Data hasil perhitungan volume pupuk per
putaran rotor
|
18
|
|
5.
|
Tabel
5. Fungsional mesin pemupuk kelapa
sawit
|
19
|
DAFTAR GAMBAR
|
No.
|
Judul Gambar
|
Halaman
|
|
1.
|
Gambar
1. Alat Penyebar Pupuk Semi Mekanis
|
6
|
|
2.
|
Gambar 2. Bagian-bagian Alat Penyebar Pupuk Kandang
|
8
|
|
3.
|
Gambar 3. Alat Penyebar Pupuk Butiran
|
9
|
|
4.
|
Gambar 4. Alat penyebar pupuk andhyrous
ammonia
|
10
|
|
5.
|
Gambar 5. Penjatah tipe
Star Wheel Feed (Srivastava et al., 1993).
|
11
|
|
6.
|
Gambar 6. Penjatah tipe
piringan berputar (Srivastava et al., 1993).
|
12
|
|
7.
|
Gambar 7. Penjatah tipe ulir rapat
(close fitting auger)
(Srivastava et al., 1993).
|
12
|
|
8.
|
Gambar 8. Penjatah tipe rotor
bercelah (edge-cell rotor)
|
13
|
|
9.
|
Gambar 9.
Penjatah sabuk berputar
|
13
|
|
10.
|
Gambar 10. Penjatah rol beralur
|
14
|
|
11.
|
Gambar 11. Penjatah aliran gravitasi
|
14
|
|
12.
|
Gambar 12. Sketsa
traktor roda dua
|
15
|
|
13.
|
Gambar
13. Konsep hopper dan metering
device pemupuk (Sembiring et
al.,2000).
|
15
|
|
14.
|
Gambar 14.
Rancangan saluran pengeluaran pupuk
|
18
|
|
15.
|
Gambar
15. Rangka mesin pemupuk kelapa sawit
|
20
|
|
16.
|
Gambar 16. Hopper dan metering device mesin pemupuk kelapa sawit
|
21
|
|
17.
|
Gambar 17. Sistem transmisi mesin pemupuk
|
22
|
|
18.
|
Gambar 18. Komponen pengolah dan pembenam
pupuk di dalam tanah
|
23
|
DAFTAR LAMPIRAN
|
No
|
Judul Lampiran
|
Halaman
|
|
1.
|
Lampiran 1. Gambar
mesin pemupuk Traktor tangan dan mesin
pemupuk Traktor roda 4.
|
26
|
|
2.
|
Lampiran 2. Gambar
mesin pemupuk dengan rotari tiller dan rotavator pada kedalaman 10 cm
(menggunakan pisau tipe L).
|
26
|
|
3.
|
Lampiran 3. Gambar Prototipe mesin pemupuk laju variabel 4
jalur.
|
27
|
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Pemupukan merupakan usaha
memasukkan usaha zat hara kedalam tanah dengan maksud memberikan/menambahkan
zat tersebut untuk pertumbuhan tanaman agar didapatkan hasil (produksi) yang
diharapkan. Disamping itu pupuk dapat diberikan melalui batang atau daun
sebagai larutan. Pupuk diperlukan apabila tanah sudah miskin akan zat hara,
karena telah lama diusahakan.
Pupuk dapat diberikan
kepada tanah dalam beberapa bentuk, seperti misalnya pupuk kandang, bentuk
butiran, peluru atau pellet, dan pupuk dalam bentuk cairan serta gas. Untuk
menangani tipe-tipe pupuk ini, diperlukan peralatan khusus, yang diberikan
kepada tanah dan tanaman budidaya dengan berbagai cara pada tahap-tahap
pembudidayaan yang berlainan. Sebagai contoh, pupuk kandag dari kebun biasanya
disebarkan diatas lahan dengan penyebar pupuk sebelum penyiapan lahan tanam.
Cara penempatan pupuk dan
pemberian pupuk dalam tanah yang tepat merupakan hal sangat penting. Agar pupuk
dapat dimanfaatkan tanaman secara baik, pupuk harus berada dalam daerah
perakaran. Pupuk tanaman dapat berbentuk padat, cair atau gas. Pupuk tersebut
dapat diberikan melalui beberapa cara. Pemberian dapat dilakukan dengan
menggunakan alat penyebar pupuk.
Peningkatan teknologi
tepat guna sangat dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produksi
pertanian. Petani sebagai tulang punggung pertanian Indonesia tentu tidak
membutuhkan teknologi super canggih, melainkan sederhana, murah, dan efisien.
Keadaan saat ini
menunjukkan, kemampuan petani untuk mengakses teknologi, seperti alat dan mesin
pertanian (alsintan) seperti traktor (roda dua dan empat), pompa air,
transplanter (alat tanam padi),
dryer (pengering), dan alat perbengkelan,
masih terbatas. Dalam rangka peningkatan kapasitas, kualitas kerja dan
efesiensi biaya dari alat dan mesin untuk mendukung kegiatan pertanian, saat
ini telah banyak dikembangkan peralatan yang inovatif dan spesifik lokasi
khususnya kondisi usaha tani di Indonesia, karena ternyata penggunaan alat dan
mesin pertanian, implement pengolahan tanah, alat tanam dan pemupuk terbukti
mampu meningkatkan kapsitas kerja lima hingga enam kali lipat dibandingkan
dengan cara manual (Sembiring, et al., 2000; Virawan, 1989; Pitoyo, et
al., 2006).
Walau demikian, peningkatan
kapasitas kerja dan efesiensi biaya masih dapat ditingkatkan dengan cara
menggabungkan (mengintegrasikan) tiga kegiatan yaitu pengolahan tanah,
penanaman dan pemupukan sekaligus menggunakan sebuah mesin yang terintegrasi.
Dengan pengintegrasian tiga aktivitas alat menjadi satu kali lintasan
diharapkan dapat memangkas waktu kerja dan biaya hingga sepertiga kalinya.
1.2
Tujuan
Makalah ini diharapkan
bermanfaat sesuai dengan tujuan penulisannya. Berdasarkan hal tersebut tujuan
dari peulisan makalah ini adalah :
1.
Mahasiswa dapat
mengetahui dan memahami pengertian kegiatan pemupukan.
2.
Mahasiswa dapat
mengetahui macam-macam alsintan pemupukan beserta bagian dan fungsinya.
1.3
Manfaat
Manfaat dari pembuatan
makalah ini adalah untuk meningkatkan
pengetahuan serta menambah wawasan Mahasiswa/Mahasiswi agar dapat memahami
tentang alat dan mesin pertanian khususnya di bidang pemupukan.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1
Pengertian Pemupukan
Pemupukan merupakan usaha memasukan zat hara kedalam
tanah dengan maksud memberikan/menambahkan zat tersebut untuk pertumbuhan
tanaman agar didapatkan hasil (produksi) yang diharapkan. (Pratomo dan Irwanto,
1983). Menurut Smith (1977), pemupukan di perlukan bagi tanah-tanah yang
mengalami kekurangan hara tanaman. Hara tanaman dapat berkurang bila tanah
telah ditanami dalam jangka waktu yang lama. Tanah berpasir mengalami penurunan
hara tanah terus menerus karena pencucian oleh air hujan atau air irigasi.
Jenis pupuk yang diberikan dapat berupa pupuk kandang, bubuk, butiran, cairan
dan gas. Sementara itu untuk mempermudah aplikasi pemberiannya diperlukan alat
dan mesin pemupukan.
Cara
penempatan pupuk dan pemberian pupuk dalam tanah yang tepat merupakan hal
sangat penting. Agar pupuk dapat dimanfaatkan tanaman secara baik, pupuk
harus berada dalam daerah perakaran.
Pupuk tanaman dapat berbentuk padat, cair atau gas. Pupuk tersebut dapat
diberikan melalui beberapa cara. Pemberian dapat dilakukan dengan menggunakan
alat penyebar pupuk.
Menurut (Anonim1, 2010) tanaman diberikan
pemupukan, jika:
1.
Tanah miskin hara
2.
Pertumbuhan
tanaman terhambat walaupun sudah dilakukan penyiangan dan ditemukan gejala
kekurangan unsur hara.
3.
Pertumbuhan
tanaman perlu dipercepat untuk mengurangi resiko akibat persaingan dengan
gulma.
4.
Ingin meningkatkan
hasil pertambahan pertumbuhan (riap volume) per satuan luas pada akhir daur.
2.2
Sasaran
Petani yang memiliki
lahan cukup luas seringkali menghadapi hambatandalam setiap kegiatan budidaya
karena keterbatasan sumberdaya
terutama tenaga kerja di bidang pertanian
serta didukung dengan masih rendahnya
tingkat produktivitas tenaga kerja pertanian tersebut. Hal ini karena hampir
sebagian besar tenaga kerja pertanian saat ini sudah memasuki usia non
produktif sementara generasi muda lebih banyak terjun di sektor lain baik
industri maupun sektor informal sebagai akibat dari rendahnya minat mereka
untuk terjun langsung ke lahan pertanian, apalagi dengan sistem pertanian
tradisional. Oleh karenanya keberadaan mesin pertanian dapat meningkatkan
produktifitas dan efektifitas kerja.
Peningkatan teknologi tepat
guna sangat dibutuhkan untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas produksi
pertanian. Petani sebagai tulang punggung pertanian Indonesia. Oleh karena itu,
baik petani maupun pelaku agribisnis yang bergerak dibidang pertanian merupakan
sasaran utama dalam penggunaan alat pemupuk tanaman ini.
2.3
Penggunaan
Alat Pemupuk Tanaman
Alat pemupuk tanaman biasanya banyak dipergunakan pada
perkebunan-perkebunan besar seperti kelapa sawit, tetapi petani-petani juga
biasanya menggunakan alat ini tetapi dalam skala yang lebih kecil.
Berbagai
macam alat dan mesin pertanian, khususnya alat alat pemupuk tanaman digunakan
untuk meningkatkan produksi pertanian, yang digunakan untuk memberikan dosis
pupuk yang lebih tepat dan mudah. Pemupukan
merupakan usaha memasukan zat hara kedalam tanah dengan maksud
memberikan/menambahkan zat tersebut untuk pertumbuhan tanaman agar didapatkan
hasil (produksi) yang diharapkan.
Penggunaan
alat pemupuk tanaman pada umumnya bertujuan untuk :
1.
Memberikan unsur hara pada tanaman yang
merupakan bahan makanan untuk tanaman.
2.
Meningkatkan produktivitas tanaman.
3.
Membantu pelaku alat pemupuk tanaman dalam
pemberian pupuk bagi tanaman.
2.4
Pelaku Alat Pemupuk Tanaman
Petani
dan pelaku agribisnis yang mempunyai lahan pertanian, harus mampu dalam
mengoperasikan alat pemupuk tanaman sehingga dengan cepat dan mudah dalam
pemberian pupuk kepada tanaman tersebut. Petani atau pelaku agribisnis ini
sebagai pelaku atau operator dianggap lebih baik dalam mengoprasikan alat
pemupuk tanaman dari pada orang lain, karena petani tersebut lebih mengetahui
tentang kondisi lahannya.
Petani
atau pelaku agribisnis yang mempunyai kepentingan dalam mengoperasikan alat
pemupuk/penjatah tanaman adalah
petani yang memiliki kepentingan dalam melakukan pemupukan bagi tanaman
tersebut. Dalam mengoperasikan alat pemupuk/penjatah tanaman petani harus mampu dan terampil, agar
hasil yang didapatkan memuaskan dan dapat meningkatkan produktivitas tanaman
mereka.
2.5
Alat dan Mesin Pemupukan
Pupuk tanaman dapat berbentuk padat, cair atau gas.
Pupuk dapat diberikan melalui beberapa cara. Pemberian dapat dilakukan dengan
menggunakan alat penyebar pupuk. Alat dan mesin penyebar pupuk mempunyai
bentuk bermacam-macam. Konstruksi dari
alat tergantung dari macam pupuk yang akan diberikan. Pada prinsipnya, antara
jenis alat penanam dan alat pemupuk terdapat beberapa persamaan dalam prinsip
kerja. Persamaannya antara lain adanya pembuka alur, mekanisme penjatuhan pupuk
atau benih, penutup alur dan tempat pupuk atau benih (Anonim2, 2014).
Berdasarkan
sumber tenaga yang dipergunakan untuk menggerakkan alat,alat pemupukan dapat
dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu:
1. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga manusia
2. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga hewan
3. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga traktor
a)
Alat Pemupukan Dengan Sumber Tenaga Manusia
Alat pemupukan dengan sumber tenaga
manusia dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:
1.
Tradisional
Cara tradisional ini
masih banyak dipergunakan petani di Indonesia. Pupuk sampai ke permukaan tanah
dengan cara disebar dengan menggunakan tangan. Untuk maksud tersebut digunakan
pupuk dalambentuk butiran kering. Pupuk diangkut ke lapangan dengan menggunakan
keranjang atau karung. Sedangkan pada pembenaman pupuk kandang dengan
menggunakan cangkul. Kelemahan cara tradisional antara lain adalah, hanya baik
untuk pupuk padat dan kering, disamping hasil sebarannya yang kurang seragam.
2.
Semi Mekanis
Gambar 1. Alat Penyebar Pupuk Semi
Mekanis
Alat penyebar semi
mekanis biasanya dipergunakan untuk menyebarkan pupuk butiran. Sebagai sumber
tenaganya adalah manusia, dengan mendorong alat melalui tangkai pengendali.
Pergerakan peralatan pengeluaran pupuk diatur oleh perputaran roda melalui
rantai transmisi dan gigi atau belt. Dalam operasinya alat ini dikaitkan dengan
alat tanam. Alat penyebar pupuk semi mekanis dapat menyebar pupuk sebanyak100
kg sampai 1.400 kg setiap hektar dengan jarak alur 30 cm. Kapasitas dari corong
pemasukan (Hopper) antara 14 kg sampai 30 kg.
Bagian-bagian penting dari alat terdiri dari:
a. Tangkai kendali : gunanya untuk mengendalikan
alat supaya jalannyalurus
b. Corong pemasukan (hopper) : berguna untuk
menyalurkan pupuk tanah
c. Roda penggerak : berguna untuk memudahkan
jalannya alat dansebagai sumber tenaga pemutar bagian ”pengatur” jatuhnya
pupuk.
d. Pengatur penjatuhan pupuk : berguna untuk
menentukan jumlahpupuk yang dikeluarkan/dijatuhkan ke atas tanah.
e. Pembuka alur : berguna untuk membuka tanah
yang akan ditempatipupuk.
f.
Penutup
alur : berguna untuk menutup tanah yang akan ditempatipupuk.
g. Saluran pupuk : berguna untuk menyalurkan
pupuk agar diperolehketepatan penjatuhan pupuk diatas tanah
b)
Alat
Pemupuk Dengan Sumber Tenaga Hewan
Pupuk padatan banyak dipergunakan pada peralatan yang
ditarik oleh hewan. Dalam operasinya, biasanya alat dikaitkan dengan alat
penanam benih. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut:
1. Pembukaan
alur
2. Mekanisme
penjatuhan pupuk granular
3. Penutupan
alur
c)
Alat
Pemupuk Dengan Sumber Tenaga Traktor
Menurut Smith et al. (1977) Alat pemupukan yang
digerakkan traktor mempunyai bentuk bermcam-macam.
Atas dasar pupuk yang dipergunakan,maka mesin dapat digolongkan menjadi 3 yaitu,
alat penyebar pupuk kandang (Manure Spreader), alat penyebar pupuk butiran
(Granuler Fertilizer Distributor) dan alat penyebar pupuk cair dan gas
(Equipment for Applying Liquid and Gas Fertilizer).
1.
Alat
penyebar rabuk (pupuk kandang)
Fungsi
alat ini membawa pupuk kandang ke lapang, menghancurkan dan menyebarkannya
diatas tanah secara seragam. Penyebaran biasanya dilakukan sebelum pengolahan
tanah pertama. Dengan pengolahan tanah pupuk diharapkan bercampur dengan tanah.
Dalam
operasinya alat berada dibelakang traktor. Biasanya alat beroda dua, tetapi ada
juga yang beroda empat sehingga dapat ditarik oleh traktor dan hewan. Tenaga
untuk operasi peralatan penyebaran pupuk berasal dari perputaran roda bagian
belakang melalui transmisi rantai atau ”Power TakeOff” (PTO) traktor.
Kapasitas
alat penyebar pupuk antara 40 sampai 150 busel, dan ukuran yang banyak
digunakan antara 60 sampai 80 busel. Dibandingkan dengan menggunakan tangan
maka alat ini lebih cepat dan lebih seragam hasil sebarannya, serta menghemat
tenaga kerja.
|
|
|
Gambar 2. Bagian-bagian Alat Penyebar Pupuk Kandang
Bagian-bagian
dan kegunaan alat:
a.
Tempat
pupuk organik: berfungsi
sebagai wadah untuk meletakkan pupuk yang akan disebarkan.
b.
Widespread device: berfungsi menyebarkan
rabuk yang sudah haluskepermukaan tanah secara seragam. Alat ini terletak
dibelakang bagian bawah
pada kotak.
c.
Konveyor: berguna untuk mengangkut rabuk
ke bagian kotak. Gerakan konveyor
antara 2.54 sampai 7.62 cm untuk setiap menit. Kecepatankonveyor dapat diatur
melalui pengungkit.
d.
Titik
hubung dengan PTO.
e.
Rantai
transmisi sebagai penyalur tenaga penggerak.
f.
Roda
trailer: untuk menggerakkan alat pemupuk.
g.
Penghancur (Beater): berfungsi
menghancurkan bongkahan-bongkahan rabuk menjadi
bagian-bagian yang lebih halus, dan selanjutnya menyalurkannya
ke ”Widespread device”.
2.
Alat
penyebar pupuk granular
Selanjutnya
menurut Kepner et al. (1978), peralatan penggunaan pupuk butiran kering dapat
diklasifikasikan menjadi dua yaitu, menjatuhkan pupuk dalam alur/baris (Band
Aplicator) dan dengan cara disebar (Broadcast Aplicator).
Prinsip
kerja dari alat penyebar pupuk granular sama dengan prinsip kerja alat penanam
benih, bahkan terdapat beberapa alat yang memiliki dua fungsi sebagai penanam
benih dan penyebar pupuk granular. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut:
a. Pembukaan
alur
b. Mekanisme
penjatuhan pupuk granular
c. Penutupan
alur
Gambar
3. Alat Penyebar Pupuk Butiran
Bagian
alat penyebar pupuk butiran yaitu:
a. Corong
pemasukan: untuk menyalurkan dari alat ke tanah.
b. Matering device: untuk mengatur jumlah
pupuk yang dikeluarkan/diperlukan.
c. Tabung pengeluaran: membawa pupuk yang keluar dari corong pemasukan kedalam tanah.
d. Pembuka
alur: membuka tanah yang akan ditempati oleh pupuk. Alat pembuka ini dapat berupa pahat (chisel),
pisau ataupun piring.
e. Saluran pupuk: untuk menyalurkan pupuk dan untuk memperoleh
ketepatan penjatuhan pupuk diatas tanah.
3.
Alat
penyebar pupuk cair dan gas
Penempatan pupuk cair
dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu:
a. Penempatan
di bawah permukaan tanah: penempatan pupuk dibawah permukaan tanah memerlukan
peralatan khusus untuk membuka alur sehingga pupuk dapat disebarkan. Contoh
pupuk yang ditempatkan di bawah permukaan tanah adalah andhyrous ammonia.
Gambar 4. Alat penyebar pupuk andhyrous ammonia dan bagiannya
Bagian-bagian alat penyebar pupuk andhyrous ammonia:
a.
bentuk
pisau pembuka alur
b.
saluran
pupuk cair
c.
lubang
pengeluaran
d.
tangki
pupuk anhydrous ammonia
e.
roda
pembantu
b.
Penempatan
pada permukaan tanah: pada cara ini penyebaran pupuk dapat dilakukan dengan
tanpa tekanan. Alat penyebar pupuk ini serupa dengan sprayer. Pupuk dapat
disemprotkan bersama-sama insektisida.
c.
Penempatan
dalam air irigasi: pupuk cair juga dapat disebarkan melalui air irigasi.
Pemberian bersamaan dengan air irigasi sehingga
dapat
menghemat tenaga kerja dan alat. Kekurangan cara ini antara lain, hanya mungkin
dilakukan bila tanaman memerlukan air dan kemungkinan penguapan pupuk melalui
air.
2.6 Jenis-Jenis
Penjatah Pupuk
Matering
device (penjatah) merupakan bagian dari alat tanah yang berada pada posisi
tengah ataupun bawah yang berfungsi untuk mengatur pengeluaran pupuk sehingga
pupuk dapat jatuh dengan jumlah tertentu dan jarak tertentu sehingga proses
penanaman bisa berjalan sesuai dengan aturan yang berlaku dalam penanaman
pupuk.
Beberapa alat pengeluaran
pupuk yang sering digunakan menurut Kepner (1978) adalah :
a. Roda
bintang (star wheel feed)
Pupuk yang akan di distribusikan ditempatkan di antara roda-roda binatang, kemudian jatuh ke dalam tabung pengeluaran
secara gravitasi. Sebelum bahan masuk
ke dalam tabung pengeluaran bahan yang
terbawa di atas roda bintang di potong oleh pintu pengeluaran. Kapasitas pengeluaran (feed rate) diatur dengan mengatur tinggi rendahnya lubang pemasukan di atas roda bintang.
|
Gambar 5.
Penjatah tipe Star Wheel Feed (Srivastava et al., 1993).
|
b.
Piringan berputar (rotating bottom)
Penjatah
tipe ini terdiri dari sebuah pacul stasioner yang memisahkan pupuk dari
piringan berputar di bawah tangki pupuk, mengarahkannya ke sisi mangkuk, dan
memasukkannya ke saluran pupuk.
Banyaknya pupuk yang dikeluarkan diatur dengan
menyetel pintu pengeluaran di sisi lubang pengeluaran. Terkadang ada dua pintu
pengeluaran yang dapat memberikan pemupukan dua baris dengan satu hopper
pupuk..
|
Gambar 6.
Penjatah tipe piringan berputar (Srivastava et al., 1993).
|
c.
Ulir (auger)
alat pengeluaran pupuk berupa sekrup.
Besar kecilnya pengeluaran pupuk diatur dengan mengubah rasio kecepatan antara
sekrup dengan roda penggerak .
Gambar 7. Penjatah tipe ulir
rapat (close fitting auger)
(Srivastava et al.,
1993).
d. Rotor
bercelah (edge cell)
Roda penjatah dipasangkan pada
jarak yang diperlukan sepanjang hopper
dan diputar oleh poros berpenampang segiempat. Lebar rotor antara 6 mm hingga 32 mm digunakan untuk pemberian dosis yang
berbeda. Laju pengeluaran pupuk
diatur dengan merubah kecepatan putar porosnya (Srivastava et al., 1993).
|
|
|
Gambar 8. Penjatah tipe rotor bercelah (edge-cell
rotor)
(Srivastava et al., 1993).
e. Sabuk
berputar (belt type)
Penjatah tipe sabuk digunakan untuk aplikasi
pupuk dalam jumlah besar, seperti penebar pupuk
tipe broadcaster dengan hopper yang
besar. Sabuk berupa sebuah sabuk kawat
(bahan stainless steel) atau bahan
kain berkaret. Pengeluarannya dapat dipisah ke dalam dua atau lebih aliran pengeluaran sesuai kebutuhan.
Gambar 9. Penjatah sabuk berputar
f.
Rol beralur (fluted roll)
Penjatah tipe
ini terdiri dari
sebuah rotor bersudut atau rol
beralur di atas
pintu pengeluaran
yang dapat diatur dan
rotor tersebut digerakkan
oleh roda penggerak (ground wheel). Bagian hopper memiliki dua atau empat pintu
pengeluaran yang pengeluarannya dapat digunakan
secara terpisah atau digabungkan. Rotor-rotor cukup rapat dengan dasar hopper
sehingga menghasilkan penutupan positif ketika rotor tidak berputar.
Gambar 10.
Penjatah rol beralur
g.
Aliran gravitasi (gravity flow)
Penjatah
tipe gravitasi biasa digunakan pada drop
type broadcaster. Penjatah diatur dengan
menyetel ukuran lubang
pengeluaran. Sebuah agitator
berputar memecah gumpalan dan
menggerakkan bahan menuju lubang pengeluaran untuk membantu pengumpanan.
Broadcaster berputar memiliki hopper yang dapat diruncingkan ke arah dasarnya yang memiliki luasan yang kecil dan
biasanya menggunakan penjatah tipe bukaan stasioner. Penjatahan tipe gravitasi sensitif terhadap kecepatan majunya.
2.7 Mekanisme Kerja Alat Pemupuk Tanaman
Pada prinsipnya, antara jenis alat penanam dan alat
pemupuk terdapat beberapa persamaan dalam prinsip kerja. Persamaannya antara lain adanya
pembuka alur mekanisme penjatuhan pupuk atau benih,
penutup alur dan tempat pupuk atau benih. Dengan demikian, untuk beberapa jenis alat
pemupuk yang didorong tenaga manusia atau ditarik hewan
atau traktor prinsip kerjanya sama dengan alat penanaman.
Rangka utama alat pemupuk tanaman berfungsi menopang hopper pupuk, roda penggerak metering
device dan sekaligus penggandeng mesin penanam dan pemupuk dengan traktor roda
dua. Bentuk rangka utama di rancang berdasarkan bentuk rotary tiller.
|
Titik gandeng
Gambar 12. Sketsa traktor roda dua
|
Rangka
utama terbuat dari plat baja dengan panjang dan lebar
disesuaikan denga profil dek. Pada rangka terdapat dudukan yang merupakan tempat
masuknya poros penggerak metering device benih dan pupuk.
Kotak (hopper) pupuk berada di atas rotary tiller yang
merupakan pelengkap traktor dari pabriknya, di mana hopper hopper pupuk berada
di sebelah kanan. Ukuran kotak pupuk terbatas dengan ruang yang tersedia pada bagian
atas dek rotary tiller.
|
Gambar 13. Konsep hopper dan metering device
pemupuk
(Sembiring et al.,2000).
|
Ukuran kotak
pupuk dibatasi oleh ruang yang tersedia pada bagian atas rotari tiller, sehingga lebar kotak
maksimal 30 cm dengan tingginya 22 cm. Volume kotak pupuk dapat ditentukan
dengan memperhatikan kebutuhan dosis pupuk per
hektar, berat jenis pupuk dan
efesiensi pengisian pupuk. Volume kotak pupuk dapat ditentukan menggunakan
persamaan:
Keterangan
Vhp : volume kotak pupuk (cm3)
A : luas lahan pemupukan sekali mengisi kotak pupuk (1350
m2)
D : dosis pemupukan ( 150kg/ha Urea, 200 kg/ha TSP, 100
kg/haKCLl)
u : jumlah unit mesin pemupuk dalam satu lintasan operasi
(1 unit)
ρp : keraptan isi pupuk (Urea 0.715 g/cm3,TSP 1.130
g/cm3,KCl 0.987g/cm3)
Dengan menggunakan rumus volume di atas maka
diperoleh data kebutuhan kotak pupuk seperti pada tabel 1.
Tabel 1. Volume hopper pupuk hasil
perhitungan
|
Pupuk
|
A (m2)
|
ρp
(g/cm3)
|
U
(unit/lintasan)
|
Dosis
(kg/ha)
|
Vhp
(cm3)
|
Massa
(gram)
|
|
Urea
|
1350
|
0.715
|
1
|
150
|
2723
|
1947.1
|
|
TSP
|
1350
|
1.130
|
1
|
200
|
2297
|
2596.2
|
|
KCl
|
1350
|
0.987
|
1
|
100
|
1315
|
1298.1
|
|
Jumlah
|
6335
|
5741.4
|
||||
Kotak pupuk dirancang
terbuat dari plat stainless steel dengan tebal 1 mm, dengan tujuan agar
kotak pupuk tidak mudah terkorosi akibat reaksi dengan pupuk. Kotak pupuk
berada di atas dek rotari sebelah kanan dengan ukuran yang disesuaikan dengan
ruang yang ada. Kotak pupuk berada di atas metering device pupuk dengan
badan kotak menyandar pada penyangga kotak pupuk yang terdapat pada bagian
rangka utama.
Penjatah pupuk dirancang
berdasarkan dosis pupuk yang akan diberikan pada saat proses penanaman. Dari
dosis pupuk per hektar (Urea 150 kg/ha, TSP 200 kg/ha dan KCL 150 kg/ha) yang
akan diberikan, akan diketahui dosis (penjatahan) pupuk per meter alur pupuk
dengan mempertimbangkan jarak antar baris tanaman.
Pp adalah dosis pupuk per
meter alur tanaman, Dp adalah dosis pupuk per hektar dan a adalah jarak
antar baris tanaman. Setelah dilakukan perhitungan menggunakan rumus tersebut
diperoleh dosis pupuk per meter alur tanaman seperti pada Tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Data dosis (penjatahan) pupuk per meter alur pupuk
|
Pupuk
|
Dp
(kg/ha)
|
A
(m)
|
Pp
(g/m)
|
|
Urea
|
150
|
0.75
|
11.25
|
|
TSP
|
200
|
0.75
|
15.00
|
|
KCL
|
100
|
0.75
|
7.50
|
|
Jumlah
|
450
|
33.75
|
|
Dari data dosis pupuk per
meter alur tanaman, dengan mempertimbangkan sistem transmisi (sproket dan
rantai), ukuran diameter roda penggerak dan toleransi macet roda penggerak
sebesar 5%, maka akan diperoleh penjatahan pupuk per putaran rotor metering
device.
P1put adalah dosis (penjatahan) pupuk per per putaran
rotor metering device, G1 adalah jumlah gigi sproket pada poros
penggerak metering device utama (18 gigi), G2 adalah jumlah gigi sproket
pada poros roda penggerak (14 gigi), dan d adalah diameter roda
penggerak. Setelah dilakukan perhitungan menggunakan rumus tersebut diperoleh
dosis (penjatahan) pupuk per putaran rotor metering device seperti pada
Tabel 3di bawah ini.
Table 3. Data hasil
perhitungan dosis pupuk per putaran
|
Pupuk
|
Pp
(g/m)
|
G1
(gigi)
|
G2
(gigi)
|
d
(cm)
|
P1put
(g/putaran)
|
|
Urea
|
11.25
|
14
|
18
|
30
|
14.31
|
|
TSP
|
15.00
|
14
|
18
|
30
|
19.08
|
|
KCL
|
7.50
|
14
|
18
|
30
|
9.54
|
|
Jumlah
|
33.75
|
42.93
|
|||
Kemudian
dari data dosis pupuk per putaran rotor metering device dengan
mempertimbangkan massa jenis pupuk akan diketahui volume pupuk per putaran
rotor.
V1put adalah volume
pupuk per putaran rotor dan Pp adalah massa jenis pupuk. Setelah
dilakukan perhitungan menggunakan rumus tersebut diperoleh volume pupuk per putaran
rotor seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Data hasil
perhitungan volume pupuk per putaran rotor
|
Pupuk
|
P1put
(g/putaran)
|
ρp
(g/cm3)
|
V1put
(cm3/putaran)
|
|
Urea
|
14.31
|
0.715
|
20.01
|
|
TSP
|
19.08
|
1.130
|
16.88
|
|
KCL
|
9.54
|
0.987
|
9.66
|
|
Jumlah
|
42.93
|
46.55
|
|
Saluran pengeluaran pupuk yang dirancang (lihar Gambar 14)
terbuat dari stainless steel dengan tujuan agar tidak mudah berkarat. Pada
bagian ujungnya dilengkapi dengan pembuka alurnya yang langsung dielaskan pada
ujung pipa stainless steel dengan lebar pembuka alur 3 cm. Ujung saluran
pengeluaran berbentuk runcing dengan maksud agar pupuk tidak terbawa kembali
setelah terjatuh kedalam tanah.
|
Gambar
14. Rancangan saluran pengeluaran pupuk
|
Kedalaman alur pupuk yang disarankan Direktorat Jendral
Pertanian Tanaman Pangan adalah 7 sampai 10 cm. Dengan demikian pembuka alur
dibuat mampu menempatkan pupuk pada kedalaman 7 sampai 10 cm.
2.8
Mesin Pemupuk Kelapa Sawit
Mesin pemupuk kelapa sawit menggunakan traktor roda
empat sebagai sumber tenaganya. Mesin ini direncanakan mampu mengaplikasikan
pupuk dengan membenamkan ke dalam tanah secara efektif.
Mesin pempuk ini terdiri atas asembly rangka, asemmbly
hopper dan penjatah pupuk, assembly sistem transmisi, dan assembly rotari.
(Tabel 5)
Tabel 5. Fungsional mesin pemupuk kelapa sawit
|
No
|
Unit assembly
|
Fungsi
|
|
1
|
Assembly rangka
|
Sebagai
penopang/dudukan beberapa komponen, diantaranya adalah untuk menopang hopper,
gearbox, dan pengkait assembly rangka depan dan sistem penyalur
pupuk
|
|
2
|
Assembly
hopper dan penyalur pupuk (metering device)
|
sebagai tempat
pupuk dan penyalur pupuk sesuai dengan dosis yang ditentukan.
|
|
3
|
Assembly sistem
transmisi
|
Sebagai penyalur
tenaga, baik mereduksi atau menambah kecepatan putar dari satu komponen ke
beberapa komponen lainnya
|
|
4
|
Assembly rotari
|
Sebagai pembenam
sekaligus pengolah tanah agar pupuk dapat tercampur kedalam tanah (dengan
kedalaman yang diharapkan).
|
a. Assembly
rangka
Berfungsi sebagai penopang, penyangga, dan
dudukan bagian komponen mesin. Dalam rancangan ini, bahan yang digunakan harus
sesuai dengan beban mesin yang diterima. Beban tarikan maksimum yang digunakan
dalam perancangan rangka yang diambil, berdasarkan kemampuan tarik dari tenaga
tarik (traktor roda empat). Penggunaan nilai kemampuan tarik traktor dalam
perancangan ini, berfungsi agar saat mesin pemupuk sawit beroperasi di
lapangan, ketika rangka terkena beban atau benda yang sangat keras, rangka
tidak patah saat bekerja (Hadi, 2011)
Beberapa bahan yang dipilih adalah besi
siku, besi kanal U, besi plat yang memiliki ketebalan yang hampir sama, alasan
dipilih bahan tersebut karena kemudahan untuk dibentuk dan bahan cukup kuat
untuk menopang beban. Dimensi spesifik dari rancangan rangka dapat dilihat pada
Lampiran gambar kerja.
Rangka dilengkapi dengan rangka
penggandengan (tiga titik gandeng) yang berfungsi sebagai titik gandeng dengan
traktor roda empat. Berikut gambar tiga dimensi rangka yang di sajikan pada
Gambar 15.
Gambar 15. Rangka mesin pemupuk kelapa sawit
|
Tiga Titik Gandeng Penopang Rotari Dudukan Mesin
|
b.
Assembly
hopper dan penjatah pupuk
Berfungsi
sebagai penampung pupuk (tempat pupuk). Hopper terbuat dari besi plat, yang
merupakan bahan yang kuat dan dapat mengalirkan pupuk dengan baik. Desain
hopper didasarkan pada sudut curah pupuk yang akan digunakan agar pupuk dapat
mengalir, dengan rancangan sudut kemiringan dinding hopper 45°.
Hopper
juga dilengkapi dengan penjatah pupuk (metering device) yang berfungsi untuk
mengatur atau menakar jumlah pupuk yang keluar sesuai dosis yang diharapkan.
Metering device ini terbuat dari bahan polietilen, alasan dipilihnya bahan
tersebut, karena bahan mudah dibentuk sesuai dengan rancangan.
Dengan
mempertimbangkan mekanisme penggerak atau putaran yang sederhana, maka
dipilihlah jenis penjatah pupuk tipe rotor bercelah. Gambar tiga dimensi dari
hopper dan metering device di sajikan pada Gambar 16.
|
|
|
Gambar 16. Hopper dan
metering device mesin pemupuk kelapa sawit
c.
Assembly
transmisi (penyalur
tenaga)
Sistem transmisi
merupakan sistem yang berperan dalam menyalurkan tenaga dari komponen ke
komponen lainnya agar mesin mampu berfungsi dengan baik. Sistem transmisi yang
digunakan adalah gearbox WPA 100 (1:10) dan sepasang rantai-sproket tipe RS 50.
Berikut proses mekanisme kerja yang dilakukan oleh sistem transmisi mesin
pemupuk kelapa sawit.
Prosesnya berawal dari
putaran PTO traktor yang disalurkan ke gearbox. Gearbox memiliki poros input
dan output (Gambar 6a). Poros tersebut digunakan sebagai penyalur tenaga, di mana
masing-masing poros berbeda arah putarannya. Putaran poros (PTO-gearbox)
sebagai input, yang arah putarannya searah jarum jam kemudian dikeluarkan ke
poros output yakni ke poros rotari dan metering device, dengan arah berlawanan
jarum jam. Dalam gearbox kecepatan putar PTO (direduksi) menjadi 1/10 nya.
|
Gambar 17. Sistem transmisi mesin pemupuk
|
d.
Assembly
rotary
Berfungsi sebagai pembenam dan pencampur pupuk ke dalam
tanah. Pisau rotari yang digunakan merupakan pisau rotavator Kubota KRL1600D
yang dimodifikasi susunan pisau, jumlah pisau serta lebar pengolahan antara
sisi-sisinya.
Dari hasil pengolahan tanah rotari dengan menggunakan pisau
rotavator Kubota yang dilakukan dalam evaluasi kinerja dari konsep rancangan,
maka diperlukan spesifikasi teknik yang dapat mendukung kegiatan pemupukan,
diantaranya :
o Pitch potongan tanah 4-6 cm, kecepatan putar rotari
200 rpm, jumlah pisau 2 bilah, dengan kecepatan maju mesin yang disesuaikan
dengan pitch pemotongan tanah yang diinginkan.
o Pisau rotari tipe L, dengan lebar aplikasi rotari 20
cm.
o Rotari diputar oleh PTO traktor – gearbox.
|
Gambar 18. Komponen pengolah dan pembenam
pupuk di dalam tanah
|
BAB III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Pupuk tanaman dapat berbentuk padat, cair atau gas.
Pupuk dapat diberikan melalui beberapa cara. Pemberian dapat dilakukan dengan
menggunakan alat penyebar pupuk. Alat dan mesin penyebar pupuk mempunyai
bentuk bermacam-macam. Konstruksi dari
alat tergantung dari macam pupuk yang akan diberikan. Pada prinsipnya, antara
jenis alat penanam dan alat pemupuk terdapat beberapa persamaan dalam prinsip
kerja. Persamaannya antara lain adanya pembuka alur, mekanisme penjatuhan pupuk
atau benih, penutup alur dan tempat pupuk atau benih.
Berdasarkan
sumber tenaga yang dipergunakan untuk menggerakkan alat,alat pemupukan dapat
dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu:
1. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga manusia
2. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga hewan
3. Alat
pemupukan dengan sumber tenaga traktor
Mehring dan Cuming (1960)
dalam Kepner (1978) mengatakan bahwa salah satu faktor penting yang
mempengaruhi besrnya keluaran pupuk adalah kemudahan pupuk untuk mengalir yang
dipengaruhi oleh higroskopisitas (kecenderungan menyerap uap air dari udara),
bentuk dan ukuran butiran pupuk, penggumpalan, berat spesifik pupuk kelembaban
relatif tempat menyimpan, dan kerapatan benda.
DAFTAR PUSTAKA
Suwandi, A. Panjaitan dan
A. U. Lubis. 2000. Manajemen Pemupukan Tanaman.
Daywin, F.J., Sitompul, R.G., dan
Hidayat, I. 1993. Mesin-mesin Budidaya Pertanian. Academic Development of the
Graduate Program, the Faculty of Agricultural Engineering and Technology, Bogor
Agricultural University. Bogor.
Jones, F.R. 1952. Farm Gas Engin and
Tractor. McGraw Hill Book Company. New York.
Virawan, G. 1989. Disain dan Uji
Mesin Penanam dan Pemupuk Dengan Tenaga Tarik Traktor Tangan. Skripsi. Fakultas
Teknologi Pertanian, IPB. Bogor.
Sumaryanto,
H. 1991. Mekanisasi pertanian alat dan mesin pemupukan.
Radite, P.A.S., W. Hermawan, B.
Budiyanto, and A. Azis. 2010. Development of variable rate fertilizer
applicator module based on 8-bit
embedded system. Proc. Int‟ Conf. IFATA, IICC Bogor, Oct, 4-6, 2010.
Sakai, J., Sitompul, R.G., Sembiring,
E.N., Setiawan, R.P.A., Suastawa, I.N., dan Mandang, T. 1998. Traktor 2-Roda.
Laatorium Alat dan Mesin Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian, FATETA, IPB.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar mesin pemupuk Traktor tangan dan mesin pemupuk Traktor roda 4.
|
Gambar
mesin pemupuk Traktor tangan
|
Gambar
mesin pemupuk Traktor roda 4
|
Lampiran
2. Gambar mesin pemupuk dengan rotari tiller dan rotavator pada kedalaman 10 cm
(menggunakan pisau tipe L).
|
Gambar mesin pemupuk
dengan rotari tiller dan rotavator pada kedalaman 10 cm (menggunakan pisau
tipe L)
|
Lampiran
3. Gambar Prototipe mesin pemupuk laju
variabel 4 jalur.
|
|
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar