Jumat, 27 April 2012

pengolahan tanah


PENGOLAHAN TANAH



MENGGUNAKAN TRAKTOR BESAR



Mesin
Mesin traktor berupa mesin diesel dengan satu silinder (untuk traktor roda dua) atau banyak silinder (untuk traktor roda empat), dengan konfigurasi silinder in line maupun V type. Penggunaan mesin diesel karena untuk keluaran daya yang sama, mesin diesel mengonsumsi bahan bakar lebih sedikit dibandingkan mesin bensin. Tipe pendistribusian bahan bakar yang umum adalah in line injection pump atau dengan menggunakan distributor. Traktor modern umumnya dilengkapi turbocharger. Tipe pendingin yang digunakan di wilayah beriklim sedang umumnya adalah berpendingin udara yang dilengkapi dengan kipas yang tenaganya bersumber dari putaran poros mesin. Hal ini dimungkinkan karena temperatur udara di sana cukup untuk mendinginkan mesin. Untuk wilayah beriklim tropis, pendingin yang digunakan adalah bertipe radiator, karena udara di wilayah beriklim tropis cukup panas dan tidak cukup untuk mendinginkan mesin diesel.
Sistem penyaluran tenaga
http://bits.wikimedia.org/skins-1.19/common/images/magnify-clip.png
Sistem transmisi traktor roda empat
http://bits.wikimedia.org/skins-1.19/common/images/magnify-clip.png
Efisiensi penyaluran daya pada traktor
Fungsi sistem penyaluran tenaga adalah untuk menyalurkan tenaga dari mesin ke roda, poros PTO, pompa hidraulik untuk menggerakan three point hitch, dan lain-lain pada berbagai tingkat putaran. Sistem transmisi traktor dilengkapi dengan diferential gear dan diferential lock. Diferential gear adalah roda gigi yang menjadikan kedua sisi roda (kanan dan kiri) berputar dengan kecepatan yang berbeda. Hal ini dimungkinkan untuk kemudahan berbelok; jika ingin berbelok ke kanan, maka roda sebelah kanan akan berputar dengan kecepatan lebih rendah dari roda seelah kiri, begitu pula sebaliknya. Sedangkan diferential lock adalah alat yang menjadikan kedua sisi roda berputar secara bersamaan bila salah satu roda mengalami selip. Untuk kebutuhan kendali dan memudahkan berbelok, umumnya kedua sisi roda tidak berputar secara bersamaan.
Titik gandeng (hitch point)
 

http://bits.wikimedia.org/skins-1.19/common/images/magnify-clip.png
Bagian belakang traktor. Perhatikan adanya three point hitch, drawbar, dan PTO shaft
Titik gandeng yaitu titik yang menggandengkan implemen atau trailer dengan traktor. Ada dua tipe titik gandeng yaitu tipe drawbar dan tipe three hitch point. Fungsi titik gandeng:            
  • menyalurkan gaya dari traktor-implemen
  • mengatur pergerakan dan posisi relatif antara traktor dan implemen
  • mempermudah pertukaran implemen
Tipe drawbar hanya digunakan untuk menarik trailer. Sedangkan tipe three point hitch digunakan untuk menarik implemen yang memiliki sambungan sebanyak tiga buah yang sesuai dengan tipe sambungan three point hitch. Umumnya tipe sambungan three point hitch lebih stabil namun kaku dan tidak fleksibel letika membelok sehingga implemen yang tersambung perlu diangkat untuk sementara ketika traktor membelok.
Bagian-bagian three point hitch terdiri dari top link dan dua lower link. Lower link terhubung dengan sistem hidraulik yang memungkinkan lower link bergerak dan mengangkat implemen ketika tidak digunakan.
Power take off (PTO) shaft, yaitu poros yang berguna untuk menyalurkan daya mesin keluar dari traktor. Umumnya, poros PTO keluar dari ujung belakang traktor. Manfaat poros PTO ini sangat bervariasi, diantaranya memberikan tenaga untuk implemen yang ditarik hingga menggerakkan mesin bor. Kecepatan PTO yang umum digunakan adalah 540 RPM dan 1000 RPM.
Aplikasi dan variasi penggunaan traktor
Secara garis besar, manfaat traktor roda empat yaitu:
  • Menarik dan menggerakkan alat pengolah tanah
  • Menarik mesin penanam (transplanter)
  • Menarik mesin pemupuk
  • Menarik mesin penyemprot, boom sprayer, dsb
  • Menarik trailer
  • Penggerak mesin lainnya
http://bits.wikimedia.org/skins-1.19/common/images/magnify-clip.png
Salah satu tipe implemen traktor
Yang harus diperhatikan dalam memilih traktor yaitu:
  • Pekerjaan apa yang ingin dilakukan
  • Tipe implemen apa yang ingin digunakan
  • Jenis lahan yang akan dilalui (lahan kering, sawah, hutan, padang rumput, semak-semak, dsb)
  • Jam kerja pertahun
  • Luas lahan yang digarap
Semua faktor di atas memengaruhi kinerja traktor, hasil, dan biaya. Traktor dengan roda rantai tidak bisa digunakan di lahan sawah. Lahan yang sempit sebaiknya digunakan traktor roda dua, karena traktor roda empat memiliki biaya operasional yang tinggi dan hanya cocok digunakan untuk lahan yang luas dengan jam kerja yang banyak.
Yang paling umum adalah penggunaan traktor sebagai alat mekanisasi pertanian. Traktor pertanian digunakan untuk menarik atau mendorong instrumen pertanian atau trailer. Berbagai variasi dan spesialisasi traktor telah dikembangkan, diantaranya yang paling umum adalah instrumen untuk memanen yang umum digunakan di lahan gandum yang luas. Selain untuk memanen, ada juga yang didesain untuk menanam, mengolah dan memperbaiki lahan, atau pengangkut hasil pertanian.
Daya tahan dan kekuatan mesin dari traktor membuatnya sangat pas untuk kebutuhan konstruksi bangunan dan jalan. Traktor bisa dipasangkan dengan lengan penggaruk, dozer blade, backhoe, dan lain sebagainya. Traktor tipe ini umumnya tipe track tractor.

A. Maksud dan tujuan pengolahan tanah
Pengolahan tanah dapat dipandang sebagai suatu usaha manusia untuk merubah sifat-sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kebutuhan yang dikehendaki oleh manusia. Di dalam usaha pertanian, pengolahan tanah dilakukan dengan tujuan untuk menciptakan kondisi fisik; khemis dan biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaman tertentu agar sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Di samping itu pengolahan tanah bertujuan pula untuk : membunuh gulma dan tanaman yang tidak diinginkan; menempatkan seresah atau sisa-sisa tanaman pada
tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat berjalan dengan baik; menurunkan laju erosi; meratakan tanah untuk memudahkan pekerjaan di lapangan; mempersatukan pupuk dengan
tanah; serta mempersiapkan tanah untuk mempermudah dalam pengaturan air.

B. Macam dan cara pengolahan tanah
Berdasarkan atas tahapan kegiatan, hasil kerja dan dalamnya tanah yang menerima perlakuan pengolahan tanah, kegiatan pengolahan tanah dibedakan menjadi dua macam, yaitu pengolahan tanah pertama atau awal (primary tillage) dan pengolahan tanah kedua (secondary tillage). Dalam pengolahan tanah pertama, tanah dipotong kemudian diangkat terus dibalik agar sisa-sisa tanaman yang ada dipermukaan tanah dapat terbenam di dalam tanah. Kedalaman pemotongan dan pembalikan umumnya di atas 15 cm. Pada umumnya hasil pengolahan tanah masih berupa bongkahbongkah tanah yang cukup besar, karena pada tahap pengolahan tanah ini penggemburan tanah belum dapat dilakukan dengan efektif. Dalam pengolahan tanah kedua, bongkah-bongkah tanah dan sisa-sisa tanaman yang telah terpotong pada pengolahan tanah pertama akan dihancurkan menjadi lebih halus dan sekaligus mencampurnya dengan tanah.

Bajak (plow)

a.Bajak singkal (moldboard plow)
Bajak singkal termasuk bajak yang paling tua. Di Indonesia bajak singkal inilah yang paling sering digunakan oleh petani untuk melakukan pengolahan tanah, dengan tenaga ternak hela sapi atau kerbau sebagai sumber daya penariknya.

Secara umum bajak singkal dibedakan atas 2 jenis, yaitu bajak singkal satu arah (one-way moldboard plow) dan bajak singkal dua arah (two-way moldboard plow). Bajak singkal satu arah adalah jenis bajak singkal dimana pada waktu pengolahan tanah akan melempar dan membalik tanah hanya pada satu arah saja. Sedangkan bajak singkal 2 arah pada waktu mengolah tanah arah pelemparan atau pembalikan tanah dapat diatur 2 arah, yaitu ke kanan dan ke kiri. Bagian-bagian utama dari bajak singkal yang aktif mengolah tanah adalah pisau bajak (share), singkal (moldboard) dan penstabil bajak (landside).
Fungsi dari pisau bajak adalah untuk memotong tanah secara horisontal. Biasanya alat ini terbuat dari logam yang berbentuk tajam. Singkal berfungsi untuk menghancurkan dan membalik tanah, karena bentuknya yang melengkung maka pada waktu bajak bergerak maju, tanah yang terpotong akan terangkat ke atas dan kemudian dibalik dan dilemparkan sesuai dengan arah pembalikan bajak. Landside berfungsi untuk mempertahankan gerak maju bajak agar tetap lurus, dengan cara menahan atau mengimbangi gaya kesamping yang diterima bajak singkal pada waktu bajak tersebut digunakan untuk memotong dan membalik tanah.
Untuk meyempurnakan hasil kerjanya, selain bagian-bagian utama di atas, bajak singkal juga dilengkapi dengan perlengkapan tambahan, yaitu roda alur penstabil (furrow wheel), roda dukung (land wheel), kolter, jointer dan kerangka.
Furrow wheel berfungsi untuk menjaga kestabilan pembajakan. Land wheel berfungsi untuk mengatur kedalaman sehingga kedalamannya konstan. Kolter berfungsi untuk memotong seresah dan memotong tanah ke arah vertikal sehingga pembalikan tanah menjadi lebih ringan dan biasanya dipasang di depan bajak serta berada sedikit di atas mata bajak. Jointer berfungsi untuk memungkinkan penutupan seresah lebih sempurna dalam pembajakan, terpasang di atas pisau bajak dengan kedalaman kerja + 5 cm. Pada kerangka terdapat titik penggandengan yang nantinya akan dirangkaikan dengan sumber daya penariknya.
Penggunaan bajak singkal ini memiliki beberapa kelebihan, antara lain : pembalikan tanah lebih seragam pada tiap petak tanah yang diolah, lebih praktis untuk pengolahan tanah sistem kontur, tidak menimbulkan alur mati (dead furrow) atau alur punggung (back furrow) sehingga pembajakan lebih rata. Bajak singkal dapat dipergunakan untuk mengait dan mencacah gulma, serta pembajakan di bawah vegetasi hijau yang tinggi. Bajak ini bekerja dengan ditarik oleh penggandeng misalnya traktor. Namun bajak jenis ini konstruksinya biasanya lebih berat dan lebih rumit, sehingga untuk ukuran yang besar perlu dilengkapi sistem hidrolis untuk pemutaran mata bajaknya, dengan tenaga operator yang lebih terampil.

b.Bajak piringan (disc plow)
Bajak piringan fungsinya sama dengan bajak singkal, yaitu untuk pengolahan tanah pertama tetapi singkalnya diganti dengan piringan. Piringan bulat seperti parabola dan berfungsi untuk memotong dan membalik tanah.
c.Bajak putar (rotary plow)
Pengolahan tanah dengan bajak akan menghasilkan bongkahan-bongkahan yang besar, sehingga biasanya masih diperlukan tambahan pengerjaan untuk memperoleh keadaan tanah yang lebih halus lagi.

Dengan menggunakan bajak putar pengerjaannya hanya dilakukan sekali tempuh. Bajak putar ini dapat digunakan pada tanah yang kering maupun tanah sawah, kadang-kadang juga digunakan untuk mengerjakan tanah kedua dan juga dapat digunakan untuk melakukan penyiangan atau pendangiran. Penggunaan bajak rotari untuk pengolahan tanah dapat memberikan hasil yang lebih baik (baik untuk tanah kering maupun tanah basah).
Untuk mengatasi lengketnya tanah pada pisau maka dapat dilakukan dengan mengurangi jumlah pisau dan mempercepat putaran pada rotor dan memperlambat gerakan maju. Makin cepat perputaran rotor akan lebih banyak daya yang digunakan, namun akan diperoleh hasil penggemburan yang lebih halus.
            Rotari memiliki bagian-bagian yang sangat penting, yaitu : pisau, poros putar, rotor, penutup belakang (rear shield) dan roda dukung (land wheel). Pisau berfungsi untuk mencacah tanah pada waktu pengolahan tanah dengan bajak putar, pisau-pisau potong biasanya dipasang pada poros yang digerakkan horisontal yang bekerja dengan 300 putaran per menit. Rotor berfungsi sebagai tempat pemasangan pisau-pisau dari bajak putar. Rear shield berfungsi untuk membantu penghancuran tanah, adanya penutup belakang ini memungkinkan tanah lebih hancur karena tanah yang terlempar dari pisau terbentur pada penutup. Land wheel berfungsi untuk mengatur kedalaman pengolahan tanah.
            Prinsip kerja dari rotary ini adalah : pisau-pisau dipasang pada rotor secara melingkar sehingga beban terhadap mesin merata dan dapat memotong tanah secara bertahap. Sewaktu rotor berputar dan alat bergerak maju maka pisau akan memotong tanah. Luas tanah yang terpotong dalam sekali pemotongan tergantung pada kedalaman dan kecepatan bergerak maju. Gerakan putaran rotor-rotor (pisau-pisau) diakibatkan daya dari rotor yang diteruskan melalui sistem penerusan daya khusus sampai ke rotor tersebut.
d.Bajak pahat (chisel plow)
            Dalam pengolahan tanah, bajak pahat berfungsi untuk merobek dan menembus tanah dengan menggunakan alat yang menyerupai pahat atau ujung sekop sempit yang disebut mata pahat atau chisel point. Mata pahat ini terletak pada ujung tangkai atau batang yang disebut bar. Adapun fungsi dari baja pahat adalah untuk memecahkan tanah yang keras dan kering, dan ini biasanya dilakukan sebelum pembajakan untuk tanah tertentu, digunakan untuk pengerjaan pada tanah bawah, dipergunakan pada tanah yang berjerami dan untuk menutup sisa-sisa perakaran yang berada dalam tanah dan juga berfungsi untuk memperbaiki infiltrasi air pada tanah sehingga dapat mengurangi erosi. Pada dasarnya bajak pahat ini dipakai untuk pembajakan dangkal maupun pembajakan dalam sampai kedalaman 45 cm atau lebih tergantung pada keperluan dan jenis mata pahatnya. Jenis dan lebar alat bervariasi tergantung dari keperluan dan sumber daya penariknya.
e.Bajak tanah bawah (sub soil plow).
            Bajak tanah bawah berfungsi untuk merobek dan menembus lapisan tanah sub soil dengan menggunakan alat yang menyerupai pahat namun ukuran dan kedalamannya lebih besar.

Kapasitas kerja pengolahan tanah
Yang dimaksud dengan kapasitas kerja adalah kemampuan kerja suatu alat atau mesin memperbaiki hasil (hektar, kg, lt) per satuan waktu. Jadi kapasitas kerja pengolahan tanah adalah berapa hektar kemampuan suatu alat dalam mengolah tanah per satuan waktu. Sehingga satuannya adalah hektar per jam atau jam per hektar atau hektar per jam per HP traktor. Kapasitas kerja suatu alat pengolahan tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

1. Ukuran dan bentuk petakan : Ukuran dan atau bentuk petakan sangat mempengaruhi efisiensi kerja dari pengolahan tanah yang dilakukan dengan tenaga tarik hewan ataupun dengan traktor. Dengan pengaruhnya terhadap pencangkulan tidak begitu besar. Ukuran petakan yang sempit akan mempersulit beloknya hewan penarik atau traktor, sehingga efisiensi kerja dan kapasitas kerjanya rendah. Untuk mencapai efisiensi kerja dan kapasitas yang tinggi, maka ukuran luas petakan harus disesuaikan dengan tenaga penarik yang digunakan.

2. Topografi wilayah : Keadaan topografi wilayah meliputi keadaan permukaan tanah dalam wilayah secara keseluruhan. Misalnya keadaan permukaan wilayah tersebut datar atau berbukit atau bergelombang. Keadaan ini diukur dengan tingkat kemiringan dari permukaan tanah yang dinyatakan dalam (%). Kemiringan yang baik untuk penggunaan tenaga hewan dan traktor dalam pengolahan tanah adalah sampai 3 persen (relatif datar). Kemirngan tanah yang lebih dari 3 persen yang masih bisa dikerjakan traktor adalah 3 sampai 8 persen dimana pengolahan tanahnya dilakukan dangan mengikuti garis ketinggian (contour farming system). Bagi daerah yang berbukit-burkit diamana bentuk petakan yang tidak teratur dan luasnya yang kecil, maka cangkul sangat cocok untuk daerah ini. Pola terahir ini disebut dengan sistem penterasan, dimana sawah-sawah berbentuk teras-teras yang mengikuti garis ketinggian. Bentuk petakan teratur akan memudahkan pekerjaan pekerjaan pengolahan tanah sehingga efisiensinya akan lebih tinggi dibandingkan dengan yang tidak teratur.

3. Keadaan traktor : Keadaan traktor juga akan dipengaruhi kapasitas kerja pengolahan tanah. Keadaan traktor disini berarti apakah traktor masih baru atau sudah lama. Jadi menyangkut umur ekonomi traktor itu sendiri. Traktor-traktor sudah lama dipakai berarti umur ekonominya sudah habis atau malah sudah terlewatkan, sehingga sudah banyak bagian traktor yang sudah aus sehingga sering timbul kerusakan. Kerusakan–kerusakan akan menyangkut masalah waktu, tenaga serta biaya. Sehingga pekerjaan tidak akan efisien lagi.

4. Keadaan vegetasi : Keadaan vegetasi permukaan tanah yang diolah juga dapat mempengaruhi efektivitas kerja dari bajak atau garu yang digunakan. Tumbuhan semak atau alang-alang memungkinkan kemacetan akibat penggumpalan pada alat karena tertarik atau tidak terpotong. Pengolahan tanah pada alang-alang atau bersemak akan lebih efektif bila digunakan bajak piringan atau garu piring. Karena bajak atau garu ini memiliki konstruksi yang berupa piringan dan dapat berputar sehingga kecil kemungkinan untuk macet.

5. Keadaan tanah : Keadaan tanah meliputi sifat-sifat fisik tanah, yaitu keadaan basah (sawah), kering, berlempung, liat atau keras. Keadaan ini menentukan jenis alat dan tenaga penarik yang digunakan. Disamping itu juga mempengaruhi kapasitas kerja dari pengolahan tanah. Tanah yang basah memberikan tahanan tanah terhadap tenaga penarik relatif lebih rendah dibanding dengan tanah kering. Akan tetapi pada tanah basah (sawah) memungkinkan terjadi slip yang lebih tinggi dibandingkan pada tanah kering. Penggunaan traktor tanah pada tanah sawah dan tanah kering biasanya digunakan roda besi tambahan pada kedua rodanya agar dapat memperkecil slip roda yang terjadi. Akhir-akhir ini IRRI Filipina (International Rice Research Institute) telah mengembangkan traktor dengan kedua rodanya terbuat dari besi yang terdiri dari lempeng-lempeng besi yang khusus dirancang untuk pengolahan tanah sawah. Demikian juga traktor 4 roda, bila digunakan pada tanah sawah kedua roda belakangnya dipasang roda besi tambahan guna memperkecil slip rodanya. Bajak piring atau garu piring lebih efektif bekerja pada tanah kering dibanding pada tanah basah. Sedangkan bajak singkal lebih efektif bila digunakan pada tanah yang basah, agak liat dibanding pada tanah
kering.
6. Tingkat keterampilan operator : operator yang berpengalaman dan terampil akan memberikan hasil kerja dan efisiensi kerja yang lebih baik dibanding operator yang belum terampil dan belum berpengalaman. Oleh karena itu dalam penggunaan traktor untuk pengolahan tanah, perlu terlebih dahulu memberikan latihan terampil kepada operator yang menjalankannya. Usaha ini untuk memberikan hasil pekerjaan yang lebih efisien dan lebih efektif.

7. Pola pengolahan tanah : Pola pengolahan tanah erat hubungannya dengan waktu yang hilang karena belokan selama pengolahan tanah. Pola pengolahan harus dipilih dengan tujuan untuk memperkecil sebanyak mungkin pengangkatan alat. Karena pada waktu diangkat alat itu tidak bekerja. Oleh karena itu harus diusahakan bajak atau garu tetap bekerja selama waktu operasi dilapangan. Makin banyak pengangkatan alat pada waktu belok, makin rendah efisiensi kerjanya. Pola pengolahan tanah yang banyak dikenal dan dilakukan adalah pola
spiral, pola tepi, pola tengah dan pola alfa (pada gambar 28). Pola spiral yang paling banyak digunakan karena pembajakan dilakukan terus menerus tampa pengangkatan alat.

Pola Pengolahan Tanah (Pembajakan) Dengan Traktor Tangan
Dalam melakukan pengolahan tanah, perlu menggunakan pola-pola tertentu. Tujuan dari pola pengolahan tanah ini adalah :
 Lebih efisien
Dengan menggunakan pola yang sesuai, diharapkan :
a. Waktu yang terbuang pada saat pengolahan tanah (pada saat implemen pengolahan tanah diangkat) sesedikit mungkin
b. Lahan yang diolah tidak diolah lagi Sehingga diharapkan pekerjaan pengolahan tanah bisa lebih efisien.
 Lebih efektif
Hasil pengolahan tanah (khususnya untuk pembajakan) bisa merata. Bagian lahan yang diangkat tanahnya akan ditimbun kembali dari alur berikutnya. Sehingga diharapkan pekerjaan pengolahan tanah bisa lebih efektif. Ada beberapa macam pola pengolahan tanah yang disesuaikan dengan bentuk lahan dan jenis alat yang digunakan.
1. Pola Tengah
            Pembajakan dilakukan dari tengah membujur lahan. Pembajakan kedua pada sebelah hasil pembajakan pertama. Traktor diputar ke kanan dan membajak rapat dengan hasil pembajakan pertama. Pembajakan berikutnya dengan cara berputar ke kanan sampai ke tepi lahan. Pola ini cocok untuk lahan yang memanjang dan sempit. Diperlukan lahan untuk berbelok (head land) pada kedua ujung lahan. Ujung lahan yang tidak terbajak tersebut, dibajak pada 2 atau 3 pembajakan terakhir. Sisa lahan yang tidak terbajak (pada ujung lahan), diolah dengan cara manual (dengan cangkul).