Identifikasi & Kalibrasi Alat Tanam: Tujuan, Macam Alat, Cara Kerja, & Perhitungan Kinerja

Pendahuluan & Latar Belakang

Penanaman merupakan salah satu kegiatan paling dasar dari proses budidaya tanaman. Penanaman sendiri dilakukan dengan menanam benih atau biji pada lahan tanam. Penanaman tidak selalu harus menggunakan teknik tradisional dan manual menggunakan tangan, tetapi dapat menggunakan alat dan mesin pertanian (alsintan).

Terutama untuk proses penanaman di lahan yang sangat luas, maka keberadaan alat penanam atau mesin tanam sangatlah penting untuk mengatur jarak tanam, mempercepat kinerja, dan membuat kegiatan tanam menanam menjadi lebih efisien. Beberapa alat yang sering digunakan untuk membantu proses penanaman antara lain seperti seed table, rotary job planter, dan transplanter. Keberadaan alat dan mesin pertanian ini mampu meningkatkan efisiensi petani dalam melakukan proses kegiatan penanaman.

A. Fungsi & Keuntungan Menggunakan Alat dan Mesin Tanam

Fungsi alat tanam adalah untuk pengaturan pengeluaran benih tanpa merusak bagian dari benih, pada jumlah yang diinginkan dan penempatan benihdalam ke dalaman yang telah ditentukan, penyebaran benihnya seragam lalu penutupan tanah dengan pemadatan yang diinginkan. Secara umum, alat dan mesin tanam harus dapat mengerjakan beberapa pekerjaan yang bertujuan untuk membantu proses penanaman. Beberapa pekerjaan alat dan mesin tanam antara lain sebagai berikut:

1. Membuka alur atau lubang untuk biji/benih pada lahan
2. Mengatur kedalaman lubang dan tanaman
3. Menjatuhkan biji/benih secara tepat dengan perhitungan jarak dan jumlah yang telah direncanakan
4. Menutup kembali alur atau lubang untuk biji/benih pada lahan

Penggunaan alat dan mesin tanam sendiri memiliki banyak keuntungan bagi para petani, antara lain sebagai berikut:

1. Modernisasi di bidang pertanian
2. Mengurangi biaya yang diperlukan untuk proses penanaman
3. Proses penanaman menjadi lebih efisien
4. Meningkatkan keuntungan para petani
5. Mengurangi kerugian akibat kesalahan dalam prediksi biji yang diperlukan pada proses penanaman

Namun, kegiatan penanaman menggunakan alat tanam ini tidak dapat dilakukan oleh siapapun. Diperlukan adanya latihan dan kalibrasi serta identifikasi dari tiap alat tanam yang akan digunakan agar alat dapat digunakan secara tepat dan kinerjanya maksimal.

B. Jenis Alat Tanam Berdasarkan Sumber Tenaga Penggerak

1. Sumber Tenaga Manusia
• Alat penanam tradisional. Alat penanam tradisional sering ditemui dalam bentuk tugal. Tugal merupakan alat tanam sederhana yang bisa digerakkan menggunakan tangan dan bagus digunakan untuk menanam benih dengan jarak tanam yang lebar.
• Alat tanam semi mekanis. Alat tanam semi mekanis sering ditemui dalam bentuk alat tanam padi lebar tipe drum. Alat tanam ini dijalankan dengan manusia.
2. Sumber Tenaga Hewan
• Alat tanam dengan sumber tenaga hewan dapat menggunakan hewan sebagai penggerak alatnya. Hewan yang digunakan harus kuat, sehat, dan memiliki tenaga yang cukup besar agar dapat menggerakkan alat, seperti sapi, kuda, kerbau, dan sebagainya.
3. Sumber Tenaga Traktor
• Alat penanam sistem baris lebar, yaitu alat yang dibuat untuk menempatkan benih di dalam tanah dengan jarak baris tanam yang lebar.
• Alat penanaman sistem baris sempit, yaitu alat yang dibuat untuk menempatkan benih di dalam tanah dengan jarak baris tanam yang sempit.
• Alat penanaman sistem sebar, yaitu cara penanaman yang paling sederhana tetapi jauh lebih teliti dibandingkan dengan menggunakan tangan.

C. Tujuan Identifikasi & Kalibrasi Alat Tanam

Identifikasi & kalibrasi alat tanam merupakan proses mengidentifikasi atau menganalisis bagian-bagian apa saja yang terdapat pada alat tanam, mengetahui fungsi dari setiap bagian, serta mengetahui bagaimana cara menggunakan alat secara benar sesuai dengan prosedur agar kinerjanya maksimal. Beberapa manfaat atau tujuan dari identifikasi & kalibrasi alat tanam antara lain sebagai berikut:

1. Memperkenalkan alat dan mesin tanam
2. Mengetahui macam-macam dan karakteristik dari tiap alat tanam
3. Mengetahui bagian-bagian yang ada di alat tanam beserta fungsinya
4. Menghitung jumlah biji/benih yang diperlukan untuk penanaman pada suatu lahan
5. Menghitung efisiensi dari alat tanam

D. Hubungan Jarak Tanam dan Pertumbuhan Tanaman

Terdapat hubungan antara jarak tanam dan pertumbuhan tanaman. Jarak tanam yang memiliki kerapatan yang terlalu dekat dapat mengakibatkan persaingan persaingan unsur hara yang lebih ketat sehingga menurunkan produksi dari tanaman tersebut. 

Jarak tanam dapat memengaruhi kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara, air, cahaya, dan tempat tumbuh. Apabila terlalu dekat, maka populasi semakin banyak, kompetisi semakin meningkat, dan kompetensi semakin menurun. Diperlukan adanya perhitungan jumlah optimum dari populasi tanaman pada suatu lahan agar memperoleh hasil yang tinggi.

Macam-macam, Karakteristik, & Bagian-bagian dari Alat Tanam

Di Indonesia, ada tiga macam alat tanam yang paling umum digunakan, yaitu seed table, rotary job planter, dan transplanter. Ketiga alat tanam ini sama-sama memiliki tujuan yang sama, yaitu untuk memudahkan petani dalam proses penanaman. Namun, terdapat beberapa perbedaan fungsi dari ketiga alat ini, berikut penjelasannya.

1. Seed Table

Seed table merupakan sebuah alat pra tanam yang berfungsi untuk memprediksi berapa jarak tanam sehingga dapat menghitung efisiensi, kapasitas kerja efektif, waktu yang dibutuhkan, dan massa kebutuhan benih total.

A. Bagian-bagian Seed Table

1. Roller
2. Pulley
3. V-Belt
4. Hopper Pasir
5. Hopper Biji & Benih
6. Metering Device ada yang besar dan kecil, yang digunakan yang kecil.
7. Keran Pembuka
8. Mulut Mekanis Pasir
9. Mulut Mekanis Biji & Benih
10. Box Controller mengontrol kecepatan alat
11. Konveyor (panjang)
12. Bak penampung penampung pasir dan benih di ujung konveyor

B. Prosedur Pengoperasian & Cara Kerja Seed Table

1. Persiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan
2. Pengukuran massa biji bahan yang digunakan (kg)
3. Pengaturan control panel dan Seed Table
4. Bahan yang telah disiapkan dimasukkan kedalam Hopper pada Seed Table
5. Pasang metering device sesuai kebutuhan
6. Atur katup pengeluaran (keran pembuka) dari pasir untuk menentukan besar kecilnya keluaran pasir
7. Seed Table dinyalakan
8. Diukur waktu yang diperlukan biji untuk sampai pada ujung Seed Table (t)
9. Diukur jarak antar biji yang jatuh pada konveyor Seed Table
10. Dihitung jumlah biji yang jatuh pada setiap titik pada konveyor Seed Table

Pada umumnya, terdapat dua ukuran dari metering device yang sering digunakan, yaitu ukuran 8 mm dan 13 mm. Pemilihan diameter metering device disesuaikan dengan jenis biji yang akan ditanam. Metering device berukuran 8 mm sering digunakan untuk biji jagung karena setiap lubang hanya muat 1 biji. Apabila biji jagung menggunakan metering device 13 mm, maka kemungkinan besar akan ada lebih dari 1 biji yang jatuh.

2. Rotary Job Planter

Rotary Job Planter merupakan sebuah alat penanam biji. Prinsip kerja dari Rotary Job Planter ialah alat ini akan membuat lubang tanam pada tanah, kemudian menjatuhkan biji, lalu menutup kembali lubang tersebut dengan tanah.

A. Bagian-bagian Rotary Job Planter & Fungsinya

1. Handle : Tempat memegang dan mengontrol arah gerak alat
2. Roda : Memudahkan mobilisasi alat
3. Hopper : Tempat atau wadah dari biji yang akan ditanam
4. Metering device : Mengatur jumlah benih yang akan disalurkan ke tanah dalam jumlah tertentu
5. Tabung penyalur : Menyalurkan benih dari metering device ke pembuat alur
6. Pembuat alur (furrow opener) : Membuat alur penanaman dan lubang pada tanah atau lahan
7. Penutup alur (seed covering device) : Menutup alur dengan tanah kembali setelah biji ditanam

B. Prosedur Pengoperasian & Cara Kerja Rotary Job Planter

1. Persiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan
2. Pengukuran massa biji bahan yang digunakan (kg)
3. Bahan yang telah disiapkan dimasukkan kedalam hopper alat
4. Pegang Handle alat kemudian dorong alat kedepan dengan kecepatan konstant
5. Diukur jarak antar biji yang jatuh pada tanah
6. Dihitung jumlah biji yang jatuh pada setiap titik

3. Transplanter

Transplanter atau biasa disebut juga sebagai mesin penanam padi adalah salah satu alat untuk menanam padi yang masih jarang digunakan oleh para petani Indonesia. Menurut cara pengoperasiannya, prinsip kerja dari alat tanam transplanter dapat terbagi menjadi dua, yaitu tipe operator berjalan dan tipe operator mengendarai. Tipe operator berjalan adalah prinsip kerja dari alat tanam dimana operator mesin ikut berjalan di belakang mesin transplanter secara perlahan dan menggerakkan mesin. Sedangkan tipe operator mengendarai adalah prinsip kerja dimana operator tidak berjalan di belakang mesin, melainkan dia mengendarai mesin tanam seperti sebuah kendaraan.

A. Tipe Transplanter Jarwo dan non-Jarwo (Jajar Legowo)

Transplanter memiliki dua macam tipe, yaitu tipe Jarwo dan tipe non-Jarwo, dengan tipe yang sering digunakan adalah transplanter tipe non-Jarwo. Perbedaan antara transplanter Jarwo (Jajar Legowo) dengan non-Jarwo terletak pada jarak tanamnya. Jarak tanam tipe Jarwo adalah 40-20-20-40, sedangkan non-Jarwo adalah 30-30-30-30.

B. Kelebihan dan Kekurangan Transplanter

Kelebihan atau keunggulan dari mesin ini antara lain produktivitas dari penanaman yang tinggi, yaitu sekitar 1 hektar per hari dengan waktu 5 hingga 6 jam kerja, jarak tanam dan kedalaman yang dapat diatur sesuai dengan kebutuhan, penanaman yang akurat, jumlah tanaman dalam sebuah lubang sekitar 2 hingga 4 tanaman, serta jarak dan kedalaman yang dapat diatur seragam sehingga pertumbuhan dari tanaman dapat lebih optimal dan seragam.

Terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan lain dari transplanter, dengan keunggulan seperti dapat digunakan pada sistem tanam jajar legowo, memiliki kapasitas tanam yang tinggi, jarak tanam yang dapat diatur, penanaman yang akurat, memiliki kedalaman tanam yang dapat diatur sesuai kebutuhan, jumlah tanaman sekitar 2 hingga 4 tanaman per lubang, dan jarak dan kedalaman yang seragam. Sedangkan kelemahannya adalah lebar barisan yang tidak dapat diubah, tidak dapat digunakan pada lahan yang memiliki kedalaman lebih dari 40 cm, memerlukan alat angkut untuk memindahkan mesin ke lahan lain, memerlukan pembibitan khusus, dan harga alat yang masih relatif mahal dan sulit dijangkau oleh petani.

C. Bagian-bagian Transplanter dan Fungsinya

1. Tangki Bahan Bakar : tempat bahan bakar
2. Penunjuk Arah : membantu memastikan jalan lurus
3. Pelampung : jalannya transplanter
4. Roda : membantu alat untuk berjalan
5. Rak : meletakkan benih / tray tanam
6. Tempat bibit : meletakkan padi ke lengan tanam untuk tertancap ke lahan
7. Lengan tanam : mengambil bibit padi yang telah disiapkan di lahan, kemudian diambil lengan tanam yang nantinya ditancapkan ke lahan
8. Tuas gas : mengatur besar kecilnya gas
9. Kopling utama : memutus dan mentransmisikan daya
10. Choke : Membantu proses penyalaan mesin (ditarik)
11. Power on/off dan lampu : kontrol nyala mati mesin dan menyalakan lampu
12. Tuas hidrolik : menaikkan dan menurunkan mesin transplanter (pelampung)
13. Tuas / Kopling penanam : menyalakan lengan tanam
14. Tuas pemindah : pengoperasian dari transplanter (bawah: jalan mundur, tengah : operasi lapangan, atas : darat)
15. Tuas kedalaman : mengatur kedalaman tanam
16. Tuas kuantitas : dikit abnyaknya pengambilan bibit oleh lengan tanam
17. Tuas starter : menyalakan mesin transplanter
18. Handle kopling : membantu transplanter pada saat akan berbelok

D. Prosedur Pengoperasian & Cara Kerja Transplanter

1. Putar on/off ke on (nyala)
2. Tarik choke untuk memudahkan penyalaan mesin
3. Tarik tuas starter agar mesin dapat menyala
4. Setelah mesin menyala, pindahkan tuas penanam sesuai kebutuhan
5. Pindahkan tuas pemindah ke opsi darat untuk perjalanan menuju lahan atau opsi operasi lapang untuk lahan sawah
6. Tekan kopling utama
7. Pindahkan tuas utama untuk menggerakkan mesin
8. Lepas kopling perlahan untuk mengoperasikan transplanter

Perhitungan Kerja Alat Tanam

1. Efisiensi Kinerja

A. Kecepatan Maju Alat Tanam (v)

$V=\frac{s}{\bar{t}}$

• $V$ = Kecepatan maju alat tanam (m/s)
• $S$ = Panjang konveyor (m)
• $\bar{t}$ = waktu tempuh rata-rata biji pada Seed Table (s)

B. Jarak konveyor dalam 1 menit (sC)

$sC = v \cdot 60s$

• $sC$ = jarak (m) tempuh konveyor selama 1 menit
• $V$ = kecepatan maju alat tanam (m/s)

C. Putaran Roda Alat Tanam (PRT)

$PRT = \frac{sC}{K}$

• $PRT$ = putaran roda alat tanam teoritis (m)
• $sC$ = jarak tempuh konveyor selama 1 menit (m)
• $K$ = keliling roda penggerak (m)

D. Putaran Roda Alat tanam aktual

$PRA = \frac{60}{\bar{t}} \cdot \bar{r}$

• PRA = putaran roda alat tanam aktual (m)
• $\bar{t}$ = waktu tempuh rata-rata biji pada seed table (s)
• $\bar{r}$ = rataan putaran roda penggerak

E. Efisiensi

$Ef = \frac{PRA}{PRT}\cdot 100$%

• $Ef$ = Efisiensi alat tanam (%)
• $PRA$ = Putaran roda alat tanam aktual (m)
• $PRT$ = putaran roda alat tanam teoritis (m)

F. Kapasitas Kerja Efektif (KKE)

$KKE = LK \cdot V \cdot Ef$

• $KKE$ = Kapasitas Kerja Efektif (m²/s)
• $LK$ = Rencana jarak antar alur tanam (m)
• $V$ = Kecepatan maju alat tanam (m/s)
• $Ef$ = Efisiensi alat tanam (%)

2. Kebutuhan Biji

A. Jarak rata-rata antar lubang (x)

$x = \frac{X_{1}+X_{2}}{2}$

• $x$ = jarak rata-rata antar lubang (m)
• $X_{1}$ = jarak rata-rata antar lubang pada ulangan 1 (m)
• $X_{2}$ = jarak rata-rata antar lubang pada ulangan 2 (m)

B. Jumlah biji rata-rata per lubang (g)

$g = \frac{G_{1}+G_{2}}{2}$

• $g$ = jumlah rata-rata per lubang
• $G_{1}$ = rataan biji per lubang pada ulangan 1 (biji)
• $G_{1}$ = rataan biji per lubang pada ulangan 2 (biji)

C. Jumlah lubang per meter alur (h)

$h = \frac{(\frac{s}{x})}{x}$

• $h$ = jumlah lubang per meter alur (lubang)
• $s$ = panjang conveyor (m)
• $x$ = jarak rata-rata antar lubang (m)

D. Panjang alur lahan total (Rtot)

$R_{tot} = (\frac{l}{LK})\cdot p$

• $R_{tot}$ = panjang alur lahan total (m)
• $l$ = lebar lahan (m)
• $p$ = panjang lahan (m)
• $LK$ = rencana jarak antar alur tanam (m)

E. Jumlah lubang total (Htot)

$H_{tot} = h\cdot R_{tot}$

• $H_{tot}$ = jumlah lubang total (lubang)
• $h$ = jumlah lubang per meter alur (lubang)
• $R_{tot}$ = panjang alur lahan total (m)

F. Kebutuhan biji total (Gtot)

$G_{tot} = g\cdot H_{tot}$

• G_{tot} = kebutuhan biji total (biji)
• G = jumlah biji rata-rata per lubang (biji)
• H_{tot} = jumlah lubang total (lubang)

H. Kebutuhan massa biji total (Mtot)

$M_{tot} = \frac{G_{tot}}{100}\cdot M$

• $M_{tot}$ = kebutuhan massa biji total (kg)
• $G_{tot}$ = kebutuhan biji total (biji)
• $M$ = massa per 100 biji (kg)

Penggunaan alat dan mesin tanam dapat membantu proses penanaman tanaman. Dengan segala kelebihan dan kekurangan yang dimilikinya, alat dan mesin tanam tetap memberikan lebih banyak dampak positif kepada petani atau pelaku penanam.