BAB
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kedelai
merupakan komoditi pertanian yang cukup bernilai ekonomis tinggi yang banyak
dibutuhkan sebagai bahan baku makanan penghasil protein nabati. Pada massa
belakangan ini dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk dan adanya peralihan
konsumsi makanan masyarakat yang lebih alami, makanan yang berasal dari bahan
baku kedelai ini seperti susu kedelai, tempe, dan tahu mengalami peningkatan.
Dengan peningkatan konsumsi tersebut tentunya kebutuhan akan bahan baku kedelai
juga mengalami peningkatan. Dalam kenyataannya yang seperti itu produksi
kedelai di Indonesia tidak mengimbangi dengan kebutuhan. Hal ini oleh
pemerintah disiasati dengan impor dari negara lain, sedangkan produksi kedelai
itu sendiri tidak mengalami peningkatan.
Dalam
upaya peningkatan produksi kedelai tentunya perlu didukung teknologi yang lebih
baik, salah satunya pada bidang alat tanam yang digunakan. Diharapkan dengan
penggunaan alat tanam kedelai yang lebih modern dapat mempermudah dan
mempercepat petani dalam penanaman kedelai. Hal inilah yang menjadi dasar
penelitian ini yaitu merancang dan membuat alat tanam kedelai, dimana dari alat
tanam yang awalnya hanya dapat membuat lubang saja, dikembangkan menjadi alat
tanam kedelai yang dapat membuat lubang, mengatur, serta memasukkan benih
kedelai langsung dalam lubang.
Alat
tanam kedelai yang dibuat pada penelitian ini disepesifikasikan untuk kedelai
jenis wilis, karena jenis kedelai ini banyak ditanam oleh petani. Alat yang dibuat darancang untuk dapat
digunakan oleh semua petani muda maupun tua, laki-laki maupun perempuan. Penggunaan
alat tanam kedelai yang ada (tradisional), untuk menentukan jumlah dan
memasukkan benih kedelai dilakukan secara manual sambil membungkuk sehingga
waktu yang diperlukan relatif lama. Sedangkan alat tanam kedelai yang dibuat
pada penelitian ini, untuk mengoperasikannya pengguna cukup dengan berdiri dan
menekan tuas penekan saja, maka benih
langsung masuk dalam lubang dengan jumlah yang sesuai, sehingga pengerjaan
penanaman relatif lebih cepat.
1.2 Rumusan Masalah
Penelitian
ini berdasarkan bagaimana merancang dan membuat alat tanam kedelai, dan
bagaimana menentukan komponen serta sistem kerja pembuat lubang, pengatur
jumlah benih, dan sistem pemasukan benih dalam lubang.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan
penelitian ini yaitu sebagai berikut:
a1. merancang dan membuat alat penanam benih
kedelai yang dapat memasukkan benih secara langsung dalam lubang;
b2. menguji kinerja alat yang telah dibuat.
1.4 Manfaat
Manfaat
penelitian ini yaitu sebagai berikut:
a1. dapat mempermudah proses penanaman benih
kedelai dimana dengan alat ini penanaman kedelai tidak perlu memasukkan dan
mengatur jumlah kedelai yang masuk secara manual;
b2. dengan menggunakan alat yang dihasilkan
dapat mempercepat pekerjaan dengan jarak tanam yang teratur dan jumlah benih
perlubang sesuai dengan yang diharapkan sehingga kebutuhan benih dapat dihitung
dengan tepat.
BAB
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Sifat Fisik Kedelai
Panjang benih kedelai Indonesia berkisar
antara 5,20-7,28 mm, lebar 4,67-5,78 mm dan rasio panjang lebar berkisar
1,11-1,34. Berdasarkan rasio panjang/lebar, maka bentuk benih kedelai semua
varietas yang diuji dapat digolongkan agak bulat sampai lonjong. Apabila
dibandingkan dengan panjang kedelai impor (7,150 mm), varietas Pangrango merupakan
satu-satunya varietas yang mempunyai panjang benih yang lebih besar, sedangkan
untuk lebar benih, seluruh varietas kedelai Indonesia memiliki lebar yang lebih
kecil daripada kedelai impor (6,270 mm).
Berat 100 benih
varietas kedelai yang diamati berkisar antara 6,35 g hingga 10,767 g, sedangkan
kedelai impor memiliki berat 15,30 g. Berat 100 benih dapat digunakan sebagai
ukuran besar benih. Seluruh kedelai Indonesia memiliki berat yang lebih rendah
dari kedelai impor (Yuwono, Tanpa Tahun).
Tabel
2.1 Panjang, Lebar dan Rasio Panjang/Lebar Kedelai Indonesia
|
Varietas
|
Panjang
(mm)
|
Lebar
(mm)
|
Rasio
Panjang/Lebar
|
Berat
100 benih (g)
|
|
Malabar
|
6,73
|
5,78
|
1,16
|
10,767
|
|
Slamet
|
6,97
|
5,20
|
1,34
|
8,517
|
|
Lumajang Bewok
|
6,23
|
5,50
|
1,13
|
8,467
|
|
Lompo Batang
|
6,57
|
5,30
|
1,24
|
9,783
|
|
Petek
|
5,20
|
4,67
|
1,11
|
6,350
|
|
Wilis
|
6,92
|
4,45
|
1,27
|
10,250
|
|
Pangrango
|
7,28
|
5,60
|
1,30
|
10,483
|
|
Singgalang
|
6,62
|
5,67
|
1,17
|
8,450
|
|
Sindoro
|
5,75
|
4,76
|
1,21
|
6,550
|
|
Davros
|
5,73
|
5,07
|
1,13
|
7,303
|
Sumber: Yuwono. ( Tanpa
Tahun).
2.2
Budidaya Tanaman Kedelai
Di Indonesia, kedelai
ditanam pada tanah bekas padi sawah dan pada tanah tegalan. Pada tegalan
pengolahan tanah sangat diperlukan agar didapat hasil kedelai yang baik. Tetapi
pengolahan tanah pada permukaan lereng hendaknya dilakukan secara terasering
agar erosi permukaan tanah dapat diperkecil.
Jika bertanam kedelai
di tanah bekas tanaman padi, persiapan tanah cukup dengan membabat jerami padi
sampai pada permukaan tanah, kemudia langsung dibuat lubang tanaman dengan
tugal. Penanaman kedelai tanpa pengolahan ini dilakukan semata-mata untuk dapat
lebih memanfaatkan sisa air setelah penanaman padi sawah.
Pada tanah yang cukup
lembab, kedelai akan berkecambah meskipun kondisi tanah kasar. Tetapi pada
tanah yang terbuka kelembaban akan menjadi rendah terutama pada musim kering.
Jika singgungan antar kulit benih dengan tanah berada pada permukaan yang
sempit maka pemindahan air dari lapisan film pada partikel tanah kurang
efektif.
Karena kebiasaan petani
dalam menanam kedelai dengan menugal tanpa diadakan penutupan kembali, maka
bekas tugalan yang menghasilkan huruf V seperti pada gambar 3 relatif lebih
baik daripada posisi gambar 2 dan gambar 1. Sebab luas singgungan kulit benih
kedelai dengan partikel tanah akan lebih
besar. Ketiga posisi dalam gambar sangat mudah didapatkan yaitu dengan mengatur
ujung alat penugal (Suprapto,
1999).
2.3
Penanaman
2.3.1 Cara menanam
Ada dua macam cara yang
biasa dipraktekkan para petani dalam menanam kedelai, yaitu dengan menabur dan
membuat tugalan. Kedua cara ini mempengaruhi pertumbuhan dan hasil panen.
Menanam dengan cara
menabur mengandung beberapa kelemahan antara lain pertumbuhan tanaman tidak
seragam dan tidak merata, sebagian benih bisa tumbuh pesat sedangkan yang lain
kerdil, bahkan ada pula yang sama sekali tidak tumbuh (mati). Disamping itu ada
tanaman yang tumbuh mengelompok, sebaliknya ada pula tanaman yang tumbuh
terpisah. Kelemahan yang lain ialah bahwa kebutuhan akan benih sangat banyak
(boros). Menanam dengan cara menabur juga mengandung kelebihan yakni hemat
waktu tenaga dan biaya.
Kelebihan
penanaman benih dengan cara membuat tugalan antara lain jarak tanam bisa diatur
sehingga jumlah benih yang dibutuhkan dapat diperhitungkan sebelumnya.
Sedangkan kelemahannya ialah boros waktu, tenaga dan biaya dan bila cara ini
dilaksanakan pada musim penghujan, pada areal yang draenasenya buruk, tugalan
akan menahan air sehingga benih yang ditanam mudah menjadi busuk (AAK, 1989).
2.3.2 Jarak tanam dan jumlah biji
Jarak tanam pada
penanaman dengan dengan membuat tugalan berkisar antara 20 - 40 cm. Jarak tanam
yang biasa dipakai adalah (30 x 20) cm2, (25 x 25) cm2
atau (20 x 20) cm2.
Jarak tanam hendaknya
teratur, agar tanaman memperoleh ruang tumbuh yang seragam dan mudah disiangi.
Jarak tanam kedelai bergantung pada tingkat kesuburan tanah dan sifat tanaman
yang bersangkutan. Pada tanah yang subur, jarak tanam lebih renggang, dan
sebaliknya pada tanah tandus jarak tanam dapat dirapatkan.
Jika areal luas dan
pengolahan tanah dilakukan dengan pembajakan, penanaman benih dilakukan menurut
alur bajak, sedalam kira-kira 5 cm. sedangkan jarak antara alur yang satu dengan
yang lain dapat dibuat 50 - 60 cm, dan untuk alur ganda jarak tanam dibuat 20
cm, dengan kedalaman 5 cm.
Untuk tanah yang kurang
subur, setiap lubang diisi sekitar 3 - 5 benih, sedangkan untuk tanah yang
subur cukup 2 - 3 benih perlubang. Setelah benih ditanam, tugalan tadi ditutup dengan tanah gembur dan tanpa dipadatkan. Batang tugal dapat
dibuat sendiri dari bahan kayu denga
ukuran panjang kira-kira 100 cm, garis tengah kira-kira 5 cm, dan bagian ujung
tugal diruncingkan sepanjang 4 - 5 cm.
BAB
3. PENDEKATAN TEORI
3.1
Dasar Rancangan Alat
3.1.1 Plat Geser (Penakar)
Kosep yang digunakan
untuk penakar ini berdasarkan pada percobaan awal yang telah dilakukan dimana
didapatkan benih kedelai memiliki kebulatan kurang dari 100 % sehingga sistem
plat geser sebagai penakar ini dirasa
lebih baik untuk digunakan.
Ukuran dari plat geser penakar ini disesuaikan
dengan jumlah benih kedelai yang direncanakan untuk bisa masuk dalam lubang.
Berdasarkan hasil penelitian oleh Tavakoli et
al, (2009) varietas kultivar, ukuran kedelai yang didapatkan yaitu 5,41
sampai 8,25 mm sehingga diambil rata-rata 6,83mm, hal inilah yang menjadikan
dasar asumsi dengan ukuran kotak takar 21 x 7 x 7 mm, jumlah kedelai yang dapat
masuk dalam kotak takar minimal 2 benih, jumlah yang direncanakan 3 benih dan
jumlah maksimal dilihat dari kemungkinan benih yang terjerat diantara celah benih
yang lain yaitu 1 sampai 2 benih sehingga jumlah maksimal benih yang masuk ke
dalam lubang tanam kemungkinan mencapai 5 benih. Jumlah benih yang masuk dalam
lubang tanam lebih dari 4 benih tentunya tidak diharapkan.
3.1.2
Rancangan Penginjeksi
Perancangan penginjeksi
atau pembuat lubang ini mengacu pada jenis lubang yang dibuat dimana
menurut Suprapto (1999), “kebiasaan
petani dalam menanam kedelai dengan menugal tanpa diadakan penutupan kembali,
maka bekas tugalan yang menghasilkan huruf V relatif lebih baik, Sebab luas
singgungan kulit benih kedelai dengan partikel tanah akan lebih besar”. Oleh
karena itu dalam pembuatan penginjeksi ini dibuat untuk jenis lubang berbentuk
V.
Penginjeksi dihubungkan
pada penekan dengan sebuah poros, pada poros tersebut terdapat pegas yang
berfungsi sebagai pengangkat penginjeksi saat digunakan membuat lubang.
3.1.3 Kerangka Alat
Kerangka ini berfungsi
sebagai tempat komponen utama seperti penginjeksi, plat geser serta wadah benih.
Bahan yang digunakan sebagai kerangka ini berupa plat setrip berukuran lebar
1,5 cm yang dibentuk serta disambungkan secara permanen dengan las. Pada
kerangka ini terdapat plat penarik plat geser, juga terdapat hoper sebagai
pengarah benih yang jatuh dari plat geser menuju lubang.
3.1.4 Rumah Plat Geser
Rumah plat geser ini
berfungsi sebagai tempat bekerjanya plat geser untuk menakar benih kedelai
sekaligus menjatuhkannya pada lubang. Plat geser akan bergerak maju dan mundur
di dalam rumahnya disebabkan oleh tarikan plat penarik pada saat maju dan juga
pegas pada saat mundur. Pada rumah plat geser ini juga terdapat tabung tempat benih
yang terbuat dari pipa PVC dan plat hoper pengarah benih menuju penakar yang
terbuat dari plat besi, serta karet penahan benih yang berfungsi agar benih
tidak keluar dari hoper namun pada saat plat geser tertarik benih tidak
tersangkut. Semua komponen tersebut disusun sesuai gambar 3.4.
3.1.5 Rancangan Alat
Secara Keseluruhan
BAB
4. METODOLOGI PENELITIAN
4.1
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini
akan dilakukan di Laboratorium Rekayasa Alat Dan Mesin Pertanian, Jurusan
Teknik Pertanian, Fakulatas Teknologi Pertanian, Universitas Jember.
Pelaksanaan penelitian dimulai bulan Juli 2013 sampai Selesai. Pengujian kinerja
akan dilakukan di Desa Klatakan, Kecamatan Tanggul, Kabupaten Jember.
Pelaksanaan pengujian dilakukan pada tanggal 25 September 2013.
4.2 Alat dan Bahan Penelitian
|
a.
Alat Penelitian
b. Bahan
Penelitian
1. kedelai
2. pipa
pvc
|
4. gergaji
5. 1 set obeng
6. 1 set tang
3.
plat besi
4. elektroda las listrik
|
7. penggaris
8. stopwatch
9. rol meter
|
4.3
Tahapan Penelitian
Penelitian ini
terdiri dari tiga tahap yaitu perancangan, pembuatan dan uji kinerja alat.
Dimana tahap penelitian dapat dilihat pada diagram alir penelitian (Gambar 4.1).
Diagram
alir dari penelitian ini yaitu sebagai berikut.
4.4 Perancangan Alat
4.4.1
Gambaran Umum Rancangan
Alat yang akan dibuat pada penelitian ini tidak
hanya digunakan untuk membuat lubang seperti halnya tugal tradisional, namun
alat ini juga akan mengatur jumlah benih kedelai serta langsung memasukkan benih dalam lubang.
Pada tugal tradisional hanya terdapat ujung runcing untuk membuat lubang namun
pada alat yang dibuat pada penelitian ini ada bagian-bagian lain seperti tabung
tempat benih kedelai, Plat geser
(penakar) untuk mengatur jumlah benih yang akan masuk dalam lubang serta penginjeksi
untuk membuat lubang.
4.4.2
Rancangan Bagian Fungsional
Bagian fungsional rancangan alat secara umum
dapat dilihat pada Gambar 4.2. Mekanisme kerja dari masing-masing bagian
tersebut yaitu benih kedelai dari ruang kedelai jatuh
pada plat geser atau penakar. Selanjutnya plat geser akan ikut tergeser oleh
tarikan plat penarik pada saat tuas turun. Sehingga biji kedelai yang ada pada plat
geser jatuh oleh gaya gravitasi mengikuti alur menuju lubang yang telah
dibentuk oleh penginjeksi yang berbentuk kerucut.
4.5 Pembuatan Alat
Tahap pembuatan alat diawali dengan mempersiapkan
bahan dan peralatan yang diperlukan seperti penyiapan pipa pvc berdiameter 2
inci untuk tabung tempat benih kedelai, plat besi strip dengan lebar 1,5 cm
untuk kerangka utama, plat lebar dengan
ketebalan 2 mm untuk bahan hoper dan rumah plat geser, besi pejal sebagai bahan
penginjeksi, besi beton sebagi poros, pegas, dan ban karet. untuk bahan
penyambung yaitu las dan baut serta peralatan pendukung seperti palu, gergaji,
bor listrik, obeng, tang jepit dan lain sebagainya. Selanjutnya bahan yang
sudah ada dipotong dan dibentuk sesuai dengan ukuran. Dari bahan yang sudah
dipotong dan disesuaikan bentuknya kemudian disatukan. Bagian yang disusun
secara permanen disambung dengan las, sedangkan yang tidak permanen
disambungkan dengan baut atau sekrup dan mur.
4.6 Uji Fungsional
Uji fungsional alat dilakukan dengan mencoba
menggunakan alat hasil rancangan untuk mengetahui kesesuaian alat dengan tujuan
pembuatan yaitu alat dapat membuat lubang pada tanah, menentukan jumlah benih serta dapat
langsung memasukkan benih dalam lubang. Proses pengujiannya dilakukan dengan mengisikan benih dalam ruang benih secukupnya, selanjutnya alat diposisikan diatas tanah
yang akan ditanami kedelai sebagai ujicoba, tuas ditekan hingga terbuntuk
lubang selanjutnya tuas diangkat kembali dan dilihat hasilnya.
4.7 Uji Kinerja
4.7.1 Tujuan Pengujian
Tujuan uji kinerja ialah untuk memperoleh
informasi tentang performansi teknis alat hasil rancangan, yang selanjutnya
informasi tersebut digunakan untuk menilai kinerja alat tersebut.
4.7.2 Parameter Pengujian
Untuk parameter pengujian terdiri dari 3 aspek
yaitu: kapasitas kerja dan mutu kerja.
4.7.3 Data yang diperlukan
Beberapa data yang diperlukan dalam penelitian
ini adalah data jumlah benih yang masuk dalam lubang untuk menentukan mutu
kerja alat, kecepatan penanaman dalam satuan waktu untuk menentukan kapasitas
kerja alat. Selain itu, data antropometri orang Indonesia sebagai standar untuk
menentukan tinggi kerangka alat yang akan dibuat sehingga pengguna akan
merasakan nyaman, hal ini untuk menentukan ergonomika alat.
4.7.4 Cara Pengujian
a.
Kapasitas Kerja
Pengambilan data kapasitas kerja dilakukan dengan melakukan penugalan dengan jarak 20 meter (100 lubang) sekaligus menghitung waktu yang diperlukan. Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali sehingga didapat data rata-rata dalam meter per jam.
b. Mutu Kerja Alat
Parameter yang
digunakan dalam pengujian mutu kerja alat yaitu kedalaman lubang, jumlah benih
yang masuk dalam lubang yaitu 2-3 benih, jumlah lubang yang tidak terisi benih,
jumlah lubang yang terisi benih lebih dari 3, jumlah lubang yang terisi benih
kurang dari 2.
c. Aspek Ergonomika Alat
Pembuatan
suatu alat tentunya harus diperhitungkan tingkat ergonomika atau kenyamanan dan
kemudahan bagi para penggunanya. Hal ini berguna agar penggunaan alat tidak
mengganggu kesehatan baik sementara maupun secara permanen. Data Antropometri
digunakan untuk menentukan bentuk, ukuran, dimensi yang tepat berkaitan dengan
peralatan yang dirancang, dan manusia yang akan mengoperasikan peralatan
tersebut.
Penentuan tingkat
ergonomika pada alat ini akan dipengaruhi oleh faktor berat alat, diameter
pegangan dan ketinggian pegangan alat. Bagian tubuh yang akan merasakan dampak
dari tidak ergonomisnya alat yaitu bahu, punggung bagian atas, punggung bagian
bawah, siku dan pergelangan tangan.
BAB
5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1
Dimensi Kedelai yang Digunakan
Dalam pembuatan suatu alat tanam
kedelai tentunya perlu mengetahui karakteristik dari benih tersebut khususnya
dalam pembuatan alat tanam, sifat yang perlu diketahui yaitu sifat fisik yang
meliputi bentuk dan ukuran. Dalam penelitian ini untuk percobaan alat tanam,
kedelai yang digunakan adalah varietas wilis dengan panjang 5,7 – 7,3 mm, lebar
5,0 – 6,2 mm, dan ketebalan 3,7 – 5,0 mm. ukuran kedelai yang digunakan dalam
penelitian yang diambil secara acak dapat dilihat pada table 5.1 sebagai
berikut.
Tabel
5.1 Ukuran Biji Kedelai
|
No
|
P (mm)
|
L (mm)
|
T (mm)
|
No
|
P (mm)
|
L (mm)
|
T (mm)
|
|
1
|
7
|
5,7
|
4,9
|
16
|
6,7
|
5,5
|
4,5
4,2
|
|
2
3
|
6,5
|
5,7
|
4,5
|
17
|
6,6
|
5,4
|
|
|
6,4
|
5,4
|
4,8
|
18
|
6,8
|
5,8
|
5,0
|
|
|
4
|
6,4
|
5,5
|
4,4
|
19
|
6,8
|
5,9
|
4,6
|
|
5
|
5,7
|
5,0
|
3,7
|
20
|
6,1
|
5,5
|
4,0
4,6
|
|
6
|
6,9
|
5,7
|
4,5
|
21
|
6,4
|
5,6
|
|
|
7
|
6,2
|
5,5
|
4,5
|
22
|
6,8
|
6,2
|
5,0
|
|
8
|
6,4
|
5,4
|
4,6
|
23
|
6,1
|
5,4
|
4,5
|
|
9
|
6,2
|
5,4
|
4,3
|
24
|
6,2
|
5,7
|
4,3
|
|
10
|
6,5
|
5,4
|
4,4
|
25
|
6,4
|
5,5
|
4,4
4,8
|
|
11
12
|
7,3
|
5,8
|
4,5
|
26
|
6,6
|
5,9
|
|
|
5,8
|
5,2
|
4,0
|
27
|
6,0
|
5,2
|
4,1
|
|
|
13
|
6,5
|
5,7
|
4,8
|
28
|
6,5
|
5,3
|
3,7
4,3
|
|
14
|
6,6
|
5,6
|
4,6
|
29
|
6,4
|
5,4
|
|
|
15
|
5,7
|
5,2
|
4,0
|
30
|
6,8
|
5,5
|
4,5
|
|
Rata-rata
|
6,44
|
5,53
|
4,43
|
||||
|
Ukuran maksimal
|
7,3
|
6,2
|
5,0
|
||||
|
Ukuran minimal
|
5,7
|
5,0
|
3,7
|
||||
Sumber: Data
primer diolah (2013)
5.2 Deskripsi Lokasi Pengujian
Kondisi
dan lokasi pengujian pada alat tanam kedelai yaitu sebagai berikut.
Jenis
lahan : Tegalan
Tanggal
pengujian : 25 September 2013
Lokasi
pengujian : Desa Kelatakan,
Kecamatan Tanggul Kabupaten Jember
Dimensi
lahan : (8 x 2,5) meter
persegi
Topografi
tanah :Datar, kondisi lahan
dikelilingi pepohonan yang rindang
Kedelai
yang ditanam :
-
Varietas kedelai : Wilis
-
Jarak perbaris : 0,2 meter
5.3
Gambar dan Spesifikasi Alat
Gambar
alat penanam kedelai hasil rancangan pada penelitian ini dapat dilihat pada
Gambar 5.1 sebagai berikut.
Sedangkan untuk spesifikasi alat
sebagai berikut.
Tinggi tugal :
120 cm
Berat
kosong : 1,25 Kg
Volume
Tabung benih : 530 cm3
Kemampuan
tanam per tabung benih : ± 315 m
Kedalaman
lubang : 3 cm
5.4 Uji Fungsional
Uji fungsional dilakukan pada tiga
aspek yaitu pembuatan lubang, pengaturan jumlah benih dan pemasukan benih dalam
lubang. Untuk pembuatan lubang kedalaman yang didapat yaitu 3 cm, hal ini
sesuai dengan rancangan. Kendala terjadi
pada pengaturan benih dan juga pemasukan benih dimana untuk pengaturan jumlah benih
terlalu banyak 4-7 benih, sedangkan untuk pemasukan jumlah benih sering kali beberapa
benih tidak masuk karena penahan atau pengarah benih kurang tinggi. Dengan
kekurangan yang terjadi maka dilakukan perbaikan hingga yang didapat hasil
sesuai dengan tujuan yaitu 2-3 benih, sedangkan untuk pemasukan benih
dimodifikasi hingga benih yang tidak masuk lebih sedikit.
5.5 Uji Kinerja
Uji kinerja alat ini ditujukan
untuk mengetahui kemapuan alat saat digunakan untuk menanam kedelai. Data yang
akan diambil dalam uji kinerja ini adalah kecepatan penanaman yang akan
digunakan untuk mengetahui kapasitas kerja, kedalaman lubang serta jumlah benih
yang masuk untuk mengetahui mutu kerja alat, dan kenyamanan pengguna untuk
mengetahui tingkat ergonomika alat.
5.5.1 Kapasitas Kerja
Dalam pengujian kapasitas kerja
alat ditentukan dengan kecepatan penanaman. Pada pengujian ini untuk jarak
benih perbaris menggunakan jarak yang umum digunakan yaitu 0,2 m. Pengambilan
data kecepatan kerja alat dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan pada jarak 20
meter. Dengan asumsi sepanjang 20 meter bila jarak antar benih tiap baris 0,2
meter maka akan terdapat 100 lubang. Kecepatan rata-rata dengan tiga kali
pengulangan didapatkan yaitu yaitu 363,69 m/jam.
5.5.2 Mutu Kerja Alat
Kemampuan alat dalam melakukan
kerja yang sesuai dengan tujuan yang diharapkan tentunya memerlukan pengujian
untuk mengetahuinya. Dalam hal ini pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
mutu kerja alat yang telah dibuat yaitu mengukur kedalaman lubang, dan
menghitung jumlah benih yang masuk dalam lubang.
a. Kedalaman
lubang
Kedalaman
lubang yang diharapkan dalam penanaman kedelai yaitu 3–5 cm. pada alat penanam
kedelai yang dibuat dalam penelitian ini, kedalaman lubang dibuat terbatas
yaitu sedalam 3 cm, hal ini karena pada bagian dasar dari alat penanam ini
terdapat plat sebagai penahan penginjeksi. Kedalaman lubang sedalam 3 cm yang
direncanakan ini karena mempertimbangkan tenaga yang diperlukan untuk membuat
lubang, karena semakin dalam lubang yang mampu dibuat tentunya memerlukan
tenaga yang lebih besar juga. Sehingga alat ini dirancang kedalaman lubang yang
paling dangkal yaitu sedalam 3 cm untuk meminimalkan tenaga yang dikeluarkan
oleh pengguna. Berikut ini data hasil percobaan kedalaman lubang yang
dihasilkan.
Tabel
5.2 Persentase jumlah lubang yang sesuai spesifikasi alat
|
Kedalaman lubang
|
Percobaan 1 (lubang)
|
Percobaan 2 (lubang)
|
Percobaan 3 (lubang)
|
% rata-rata
|
|
3 cm
< 3 cm
|
79
21
|
81
19
|
92
8
|
84 %
16 %
|
|
jumlah lubang
|
100
|
100
|
100
|
|
Sumber:
Data primer diolah (2013)
Dari
data pada tabel diatas terdapat kedalaman lubang yang kurang dari 3 cm yaitu
sebesar 16%, hal ini karena beberapa faktor yaitu kemiringan dan bentuk kontur
tanah.
b.
Jumlah benih kedelai
Untuk pengujian mutu jumlah benih
yang masuk dalam lubang dilakukan dengan
penghitungan secara langsung pada tiap lubang sebanyak 100 lubang dengan 3 kali
pengulangan. Setandar mutu yang diharapkan untuk masing-masing lubang yaitu 2-3
benih. Data hasil pengujian jumlah benih yang telah dilakukan dapat dilihat
pada tabel sebagai berikut.
Tabel 5.3 Jumlah biji yang masuk
dalam lubang
|
jumlah biji per lubang
|
percobaan 1 (biji)
|
percobaan 2 (biji)
|
percobaan 3 (biji)
|
total
|
%
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0.0
|
|
1
|
3
|
0
|
8
|
11
|
3.7
|
|
2
|
29
|
40
|
60
|
129
|
43.0
|
|
3
|
61
|
56
|
31
|
148
|
49.3
|
|
4
|
7
|
4
|
1
|
12
|
4.0
|
|
Jumlah
|
100
|
100
|
100
|
300
|
Sumber:
Data primer diolah (2013)
Dari
tabel tersebut dapat diketahui bahwa 92,3% jumlah benih yang sesuai dengan
standar yaitu 2-3 benih perlubang, sedangkan yang tidak sesuai baik kurang
maupun lebih dari 2-3 benih perlubang sebanyak 7,7%. Terjadinya jumlah benih
yang tidak sesuai dengan yang diharapkan ini karena beberapa faktor yaitu
jumlah benih yang lebih dari 4 perlubang disebabkan karena variasi diameter benih
yang kecil semua , sehingga penakar yang dirancang dengan jumlah benih maksimal
3 benih dengan diameter rata-rata 6 mm, bila masing-masing benih berdiameter
kurang dari rata-rata dimana hasil pengukuran dimensi benih menunjukkan ukuran
terkecil benih berdimensi panjang 5,7 mm, lebar 5,0 mm dan tebal 3,7 mm, maka
penakar akan terisi lebih dari 3 benih, begitupun sebaliknya.
5.6 Kebutuhan Tenaga per Lubang
Tenaga yang digunakan untuk
mengoperasikan alat penanam kedelai ini menggunakan tenaga manusia. Sehingga
diharapkan daya yang dibutuhkan tidak melebihi kemampuan manusia dalam
menggunakan tenaganya. Untuk pengambilan data, dilakukan dengan memberikan
beban pada penginjeksi hingga terbentuk lubang dengan kedalaman 3 cm,
selanjutnya ditimbang beban yang digunakan.
Tabel
5.4 Percobaan pengukuran kebutuhan daya
|
Percobaan
|
Gaya yang dibutuhkan (Newton)
|
|
1
2
3
|
17,4
20,74
18,82
|
|
Rata-rata
|
18,99
|
Sumber: Data
primer diolah (2013)
Gaya yang dibutuhkan yaitu 18,99 Newton dan
waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 0,03 meter adalah 0,1 detik, maka
energi dan daya yang dekeluarkan yaitu:
E
= 18,99 kg m/s2 x 0,03 m
= 0,57 joule
Daya yang dibutuhkan
yaitu:
P
= 0,57 joule/0,1 s
= 5,7 watt
Jadi
daya yang diperlukan alat untuk membuat satu lubang yaitu 5,7 watt.
5.7 Aspek Ergonomika
Alat
Pada penelitian ini aspek ergonomika ditekankan pada kenyamanan
pegangan penekan baik diameter maupun ketinggian pegangan. Diameter pegangan dirancang
dengan ukuran 2,2 cm, namun setelah diuji pegangan dirasa kurang nyaman untuk pengguna
karena kurang besar. Sehingga diameter pegangan ditentukan dengan mengikuti
diameter pegangan pada sepeda motor yaitu 3,4 cm, hal ini karena diameter
pegangan sepeda motor tentunya dibuat sesuai kenyamanan penggunanya berdasarkan
data antropometri. Pegangan dibuat memanjang sehingga bisa digunakan oleh
pengguna dengan tinggi badan yang bervariasi.
5.8
Analisis Biaya
5.8.1 Biaya Pembuatan
Alat
Biaya
pembuatan alat tanam dihitung berdasarkan dari harga kebutuhan bahan baku,
biaya bubut, dan pengelasan. Rician biaya yang diperlukan untuk pembuatan alat
tanam secara rinci sebagai berikut.
Tabel
5.5 Rincian biaya pembuatan alat
|
Bahan
|
Jumlah
|
Rincian Bahan
|
Harga (Rp)
|
|
Plat setrip
|
1
|
1 meter
|
3.000
|
|
Plat lembar
|
2
|
200 cm2
|
4.500
|
|
Pipa paralon
|
1
|
30 cm
|
2.000
|
|
Besi pejal
|
1
|
Diameter 5cm
|
9.000
|
|
Baut 8
|
12
|
ukuran 8
|
6.000
|
|
Biaya Bubut
|
110.000
|
||
|
Biaya las
|
100.000
|
||
|
Total Biaya
|
234.500
|
Sumber:
Data primer diolah (2013)
Untuk
menentukan harga alat berdasarkan total biaya dari pembuatan alat yaitu Rp
234.500, sedangkan untuk biaya operasional alat dapat digunakan asumsi sebagai
berikut.
a)
Harga alat tanam (P) = Rp. 234.500,-
b)
Perkiraan umur ekonomis (L) = 5 tahun
c)
Penggunaan alat pertahun (U) = 120 jam, diasumsikan lama kerja per
hari 8 jam dengan durasi masa tanam kedelai tiap tahun 15 hari.
d)
Harga jual kembali (S) = 0
e)
Kapasitas kerja = 363,69 m/jam, dengan
asumsi jarak baris tanaman 0,4 m maka didapatkan: 0,4 m x 363,69 m/jam = 145,48
m2/jam. Jadi dalam 1 hektar dapat diselesaikan selama 68,74 jam.
f)
Biaya pekerja per jam = Rp. 5000,-
5.8.2
Penyusutan Alat per Tahun
Penghitungan
penyusutan harga alat setiap tahunnya ini ditujukan untuk menentukan pendapatan
yang harus diterima dalam penggunaan alat sehingga tidak terjadi kerugian.
Metode yang digunakan untuk menghitung penyusutan ini dengan metode garis lurus
sehingga tidak memperhitungkan suku bunga bank.
D = ( 234.500 )
5
= Rp. 46.900,-/tahun
5.8.3
Pendapatan penggunaan alat
Jika
masa kerja alat per tahun 120 jam, maka pendapatan alat per tahun adalah.
a) Kemampuan
tanam per tahun (120 jam : 68,74 jam/ha) = 1,76 ha
b) Ongkos
penanaman per hektar = Rp. 450.000,-
c) Pekerja
per jam = Rp. 5000,-
Pendapatan
per tahun = (Rp. 450.000,-/ha x 1,76 ha) – (Rp. 5000,-/jam x 120 jam)
=
Rp. 192.000,-
5.8.4
BEP/Break Even Point
BEP/Break Even Point merupakan suatu kondisi
dimana tidak mendapatkan keuntungan maupun kerugian dengan kata lain kondisi
keuntungan maupun kerugian pada posisi nol. Yang mennjadi parameter penentuan
BEP yaitu biaya tetap (Invesatasi), harga jual (pendapatan), dan biaya variabel
(opearasional).
a) Harga
alat = Rp. 234.500,-
b) Pendapatan
per hektar = Rp. 450.000,-
c) Ongkos
pekerja 68,74 jam/ha = Rp. 343.700,-
BEP = Rp.234.500,- . = 2,21 ha
(Rp.450.000 -
Rp.343.700)
Jadi
penggunaan alat akan ada pada posisi tidak memperoleh keuntungan namun juga
tidak menerima kerugian apabila sudah bekerja dengan luas lahan 2,21 hektar.
BAB
6. PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil percobaan yang
dilakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut.
- Alat tanam kedelai yang dibuat pada penelitian ini pada umumnya sudah sesuai dengan tujuan yaitu mampu membuat lubang, mengatur jumlah benih yang dibutuhkan, dan juga dapat memasukkan benih langsung dalam lubang.
- Hasil uji kinerja alat tanam kedelai pada penelitian ini yaitu sebagai berikut.
a)
Kedalaman lubang yang mampu dibuat
sedalam 3 cm mencapai 84% dan yang kurang dari 3 cm sebanyak 16%.
b)
Jumlah benih yang masuk dalam lubang
yang memenuhi syarat 2-3 benih per lubang sebesar 92,3% dan yang kurang
memenuhi syarat 7,7%.
c)
Kapasitas kerja alat penanam kedelai ini
yaitu 363,69 m/jam.
d)
Daya yang dibutuhkan untuk membuat satu
lubang yaitu 5,7 watt.
e)
Titik impas (BEP) untuk penggunaan alat
ini apabila sudah melakukan penanaman pada luas lahan 2,21 ha.
6.2 Saran
Kekurangan alat tanam kedelai ini yang
nampak pada saat percobaan diantaranya hoper tempat jatuh kedelai dari penakar kurang tinggi, serta pegangan kurang kokoh. Disarankan
untuk melakukan modifikasi ulang sehingga
menjadikan alat tanam kedelai ini lebih baik lagi dan benar-benar dapat
digunakan sebagai alat tanam kedelai yang lebih baik dari alat tanam kedelai
tradisional maupun alat tanam kedelai yang sudah ada sebelumnya.
DAFTAR
PUSTAKA
AAK. 1989.
Kedelai. Yogyakarta: Kanisius.
Suprapto. 1999. Bertanam
Kedelai. Bogor: PT Penebar Swadaya, IKAPI.
Tavakoli, H. 2009. Moisture-Dependent Some Engineering Properties of Soybean Grains.
Department of Agricultural Machinery Engineering, Faculty of Biosystems
Engineering, University of Tehran. (http://www.cigrjournal.org/index.php/Ejounral/article/viewFile/1110/1152)
[Diakses 10 April 2013].
Yuwono, S.(Tanpa
Tahun). Karakterisasi Fisik, Kimia dan
Fraksi Protein 7s dan 11s Sepuluh Varietas Kedelai Produksi Indonesia.
Malang: Fakultas Teknologi Pertanian UB.
