Tryana, M. et al. Perancangan Alat Penggembur Tanah Untuk Petani Palawija

## PERANCANGAN ALAT PENGGEMBUR TANAH UNTUK PETANI PALAWIJA (Studi Kasus pada Desa KubuColia Kabupaten Karo)
Meilita Tryana Sembiring 1 , Dini Wahyuni 2 , Indah Rizkya Tarigan 3 .
123 Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
1 email: meilita_tryana@yahoo.co.id
2 email: diniwahyuni2015@gmail.com
3 email: indahrizkya@gmail.com

## ABSTRACT
Kenyamanan  kerja  merupakan  penunjang  untuk  meningkatkan  produktivitas.  Untuk menunjang  kenyamanan  kerja  maka  diperlukan  alat  penunjang  kerja  yang  ergonomis  dan  sesuai dengan dimensi tubuh operator. Studi yang berhubungan dengan pengukuran dimensi tubuh manusia sebagai  pertimbangan  ergonomis  dalam  proses  perancangan  dikenal  dengan  istilah  antropometri. Pada  kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  ini  dilakukan  perancangan  alat  penggembur  tanah untuk  meningkatkan  produktivitas  petani  palawija  di  desa  Kubucolia  Kabupaten  Karo  yang  sesuai dengan  dimensi  tubuh  operator.  Pengambilan  dimensi  tubuh  pada  operator  dilakukan  dengan  cara mengambil sampling dimensi tubuh yang akan digunakan utnuk perancangan alat penggembur tanah seperti  Lebar  Bahu  (LB),  Jangkauan  Tangan  (JT),  Tinggi  Siku  Berdiri  (TSB)  dan  Diameter Genggam (DG). Hasil yang diperoleh adalah mengetahui dimensi tubuh yang akan digunakan dalam perancangan alat penggembur tanah pada Pertanian Palawija desa Kubucolia Kabupaten Karo yaitu menggunakan  dimensi  Lebar  Bahu  (LB)  sebesar  45,79  cm,  Jangkauan  Tangan  (JT)  sebesar  67,26 cm, Tinggi Siku Berdiri (TSB) sebesar 90,83 cm dan Diameter Genggam (DG) sebesar 3,40 cm.
Keywords : Alat Penggembur Tanah, Ergonomis, Antropometri, Pertanian Palawija

## 1.  PENDAHULUAN
Tanaman  palawija  di  Sumatera  Utara cukup  potensial.  Beberapa  tanaman  palawija yang  banyak  dihasilkan  Provinsi  Sumatera Utara  adalah  jagung,  kacang  tanah,  kacang kedelai, kacang hijau, ubi kayu, ubi jalar, dll. Produksi  jagung  Sumatera  Utara  tahun  2010 sebesar  1.377.718  ton,  naik  sebesar  67.579 ton  atau  18,10  persen  dibandingkan  produksi jagung  tahun  2009  yakni  sebesar  1.166.548 ton.  Produksi  ubi  jalar  Sumatera  Utara  tahun 2010  sebesar  179.387  ton,  naik  sebesar 39.249  ton  atau  28,01  persen  dibandingkan produksi  ubi  jalar  tahun  2009.  Namun  untuk produksi  kacang-kacangan  seperti  kacang tanah,  kacang  kedelai,  dan  kacang  hijau  dan ubi  kayu  mengalami  penurunan.  Hal  ini dikarenakan  menurunnya  jumlah  lahan  dan produktivitas petani.
Perkembangan  pertanian  di  Indonesia khususnya  di  Sumatera  Utara  tidak  terlepas dari  peran  kelompok  tani.  Kelompok  tani adalah beberapa orang petani yang menghimpun  diri  dalam  suatu  kelompok karena  memiliki  keserasian  dalam  tujuan, motif,  dan  minat.  Kelompok  tani  dapat memainkan  peran  tunggal  maupun  ganda, seperti penyediaan input usaha tani,
penyediaan  air  irigasi,  penyediaan  modal, penyediaan  informasi,  serta  pemasaran  hasil secara kolektif.
Kelompok  tani  memiliki  peran  yang sangat penting terhadap peningkatan produktivitas lahan para anggotanya. Kelompok  tani  juga  banyak  memberikan informasi  dan  bantuan  teknologi  maupun metode  kerja  bagi  para  anggota  untuk meningkatkan  produktivitas.  Di  Sumatera Utara  sangat  banyak  kelompok  tani  yang terbentuk  terutama  di  daerah-daerah  yang menggantungkan hidupnya dari hasil pertanian seperti Kabupaten Karo. Kabupaten ini merupakan daerah yang banyak menghasilkan hasil pertanian. Bahkan produksi  jagung  tertinggi  di  Sumatera  Utara adalah Kabupaten Karo.
Di  kabupaten  Karo  terdapat  salah  satu Gabungan  Kelompok  Tani  yaitu  Gapoktan Sada  Perarih.  Gapoktan  Sada  Perarih  berada di Desa Kubucolia Kecamatan Dolat Kabupaten  Karo  dengan  beranggotak  sekitar 13  kelompok  tani.  Jumlah  lahan  yang tergabung  dalam  Gapoktan  Sada  Perarih  ini sekitar  54  Hektar.  Kelompok  tani  ini  belum benar-benar mampu meningkatkan produktivitas.  Beberapa  dari  poktan  masih
Tryana, M. et al. Perancangan Alat Penggembur Tanah Untuk Petani Palawija
menggunakan  peralatan  pertanian  sederhana terutama  pada  penggemburan  tanah.  Proses penggemburan tanah dilakukan dengan peralatan cangkul, sekop, garu, dll. Meskipun beberapa  poktan  yang  memiliki  dana  yang cukup sudah menggunakan peralatan pertanian  yang  lebih  baik.  Penggemburan tanah  dengan  peralatan  sederhana  tersebut menyebabkan  proses  penggarapan  lahan menjadi  lambat.  Kualitas  tanah  gemburan juga  kurang  baik  karena  masih  banyak terdapat bongkahan tanah yang dipecahkan.
Selama  ini  para  petani  gapoktan  Sada Perarih  melakukan  proses  penggemburan tanah  dengan  peralatan  sederhana  seperti cangkul,  sekop  dan    garu/harrow.  Cangkul dan  sekop  masih  menghasilkan  bongkahan- bongkahan  tanah  yang  kemudian  dihancur menggunakan garu/harrow. Dengan menggunakan  peralatan  sederhana  tersebut proses penggemburan tanah menjadi berulang yaitu  di  cangkul  terlebih  dahulu  lalu dihancurkan  dengan  garu.  Pekerjaan  ini menyebabkan  konsumsi  waktu  yang  banyak sehingga  jumlah  lahan  yang  dapat  digarap tidak besar.
Cara penggemburan tanah saat ini hanya mampu menyelesaikan 200 m 2 hingga 250 m 2 dalam  satu  hari.  Untuk  menyelesaikan  lahan yang  luas  maka  membutuhkan  pekerja tambahan  sehingga  proses  penggemburan tanah dapat selesai dengan cepat.
Penggunaan  peralatan  sederhana  seperti cangkul,  garu,  sekop  kurang  aman  untuk petani karena pengoperasian yang manual dan tanpa  adanya  pelindung  terkadang  dapat melukai  petani.    Disamping  itu  penggunaan peralatan  sederhana  juga  dapat  menyebabkan tingkat  kelelahan  pekerja  meningkat  karena kerja  otot  yang  begitu  besar  dan  postur  kerja yang tidak ergonomis. Postur kerja menggunakan  peralatan  yang  ada  saat  ini dilakukan dengan membungkuk, dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Proses Penggemburan Tanah di Desa Kubucolia Kabupaten Karo
Pekerjaan yang dilakukan dengan membungkuk  menyebabkan  kelelahan  kerja yang  tinggi  karena  posisi  tubuh  tidak sempurna  dan  tulang  punggung  dan  leher menahan beban yang tinggi.

## 2.  TARGET DAN LUARAN 2.1.  Target
Kegiatan pengabdian ini memiliki target untuk  menghasilkan  produk  yang  dapat membantu petani dalam penggemburan sekaligus  perataan  tanah  sebelum  dilakukan pembibitan.  Penggemburan  dan  perataan tanah  dengan  cara  manual  yang  selama  ini dilakukan  membutuhkan  waktu  dan  tenaga kerja yang banyak sehingga dengan menggunakan  alat  bantu  penggemburan  dan perataan  tanah  dapat  meningkatkan  efisiensi dan produktivitas penggarapan lahan.

## 2.2.  Luaran
Target  Luaran  dari  kegiatan  pengabdian ini adalah merancang sebuah alat penggembur dan  perata  tanah  yang  dapat  membantu  dan memudahkan masyarakat dalam proses penggemburan  dan  perataan  tanah  pada penanaman palawija.
3.  METODE PELAKSANAAN Bagan alir pelaksanaan program pengembangan  teknologi  penggembur  dan perata  tanah  dapat  dilihat  pada  Gambar  2  di bawah ini.
Sosialisasi Pengem,bangan Iptek pada Petani Palawija

## Pengamatan pada Kelompok Tani Palawija dan Lahan
Pertanian Pengembangan dan Pengadaan/Pembuatan  Iptek Alat Penggembur dan Perata Tanah Penyusunan SOP Alat Penggembur dan Perata Tanah Uji Coba Teknologi Penggemburan Tanah Diskusi Memperoleh Kesepakatan atas Rencana Penerapan Iptek Pelatihan Penggunaan Alat Penggembur dan Perata Tanah Perbaikan dan Penerapan Teknologi Alat Penggemburan Tanah Pengoperasian Peralatan Penggembur dan Perata Tanah Evaluasi Penerapan Iptek melalui Pengumpulan pendapat,
tanggapan, dan saran atas hasil penerapan iptek untuk pengembangan teknologi
Tryana, M. et al. Perancangan Alat Penggembur Tanah Untuk Petani Palawija

## Gambar 2. Bagan Alir Pelaksanan Pengabdian
Penerapan Iptek
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.  Sosialisasi Pengembangan Iptek Pada  tahap  ini  dilakukan  sosialisasi kepada  petani  palawija  tentang  tujuan  dari diadakannya  pengabdian  kepada  masyarakat di  desa  Kubucolia  Kabupaten  Karo  dan menjelaskan  mengenai  pemanfaatan  iptek untuk mempermudah petani dalam melakukan proses penanaman.

## Gambar 3. Sosialisasi Kepada Petani Palawija Desa Kubucolia Kabupaten Karo

## 4.2.  Pengamatan pada Kelompok Tani
Pada  tahap  ini  dilakukan  pengamatan langsung  kepada  Kelompok  Tani  di  desa Kubucolia Kabupaten Karo utnuk mengetahui kondisi lokasi pengabdian.

## Gambar 4. Pengamatan Lahan Pertanian Kelompok Tani Desa Kubucolia Kabupaten Karo

## 4.3.  Perancangan  Alat  Penggembur Tanah
Penerapan  iptek  yang  akan  dilakukan pada  pengabdian  ini  adalah  melakukan perancangan  alat  penggembur  tanah  yang dapat  memudahkan  para  petani  palawija dalam  melakukan  penggemburan  tanah. Prinsip  yang  digunakan  dalam  melakukan perancangan  alat  ini  adalah  menggunakan prinsip Antropometri.
Dimensi yang digunakan dalam melakukan  perancangan  alat  penggembur tanah dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Dimensi Tubuh dan Persentil Dimen si Keteranga n Dimensi Alat Persent il LB Lebar Bahu  Lebar antara kedua pegangan alat 95 th JT Jangkauan Tangan Jarak antara tuas dengan pegangan alat 5 th TSB Tinggi Siku Berdiri Tinggi dari roda sampai pegangan alat 5 th DG Diameter Genggam Diameter pegangan alat 5 th Data  antropometri  yang  digunakan dalam perancangan alat penggembur tanah ini diperoleh  dari  Laboratorium  Ergonomi  & Perancangan Sistem Kerja Departemen Teknik  Industri  Fakultas  Teknik  Universitas Sumatera Utara.
Setelah  diperoleh  data  anthropometri, selanjutnya  akan  ditentukan  nilai  persentil. Nilai  persentil  yang  dicari  adalah  nilai persentil  5  dan  95.  Nilai-nilai  persentil  ke-5 dan  95  untuk  seluruh  dimensi  anthropometri dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perhitungan Persentil untuk Seluruh Dimensi Anthropometri Di me nsi Ketera ngan Rat a- rata S Persen til Ukura n (cm) LB Lebar Bahu 40,5 5,7 4 95 th 45,785 6 JT Jangka uan Tangan 76,4 5,9 6 5 th 67,261 1 TS B Tinggi Siku Berdiri 101, 1 7,6 6 5 th 90,827 4 DG Diamet er Gengga m 4,36 0,7 3 5 th 3,3964 2 Data  antropometri/dimensi  tubuh  yang ada  akan  digunakan  sebagai  data  untuk perancangan peralatan. Tiga prinsip antropometri yang digunakan dalam
Tryana, M. et al. Perancangan Alat Penggembur Tanah Untuk Petani Palawija
perancangan suatu produk adalah:
1. Prinsip  penggunaan  data  antropometri yang ekstrim
2. Prinsip  penggunaan  data  antropometri rata-rata
3. Prinsip  penggunaan  data  antropometri
yang dapat disesuaikan Pengolahan  data  untuk  menentukan dimensi alat penggembur tanah ini menggunakan prinsip penggunaan data
anthropometri  yang  ekstrim  dengan  tujuan hasil  rancangan  dapat  digunakan  dengan nyaman  oleh  populasi  yang  ada.  Hasil pengolahan  data  untuk  menentukan  dimensi rancangan  fasilitas  kerja  adalah  sebagai berikut:
1. Data  mengenai  diameter  genggam  (DG) digunakan  untuk  menentukan  diameter pegangan  alat  penggembur  dan  perata tanah.  Prinsip  yang  digunakan  dalam perhitungan  diameter  genggam  adalah prinsip  ekstrim  bawah.  Berdasarkan prinsip  tersebut,  perhitungan  lebar  bahu dilakukan dengan menghitung persentil 5,
yakni sebesar 3,39642 cm.
2. Data  mengenai  jangkauan  tangan  (JT) digunakan untuk menentukan jarak antara tuas dengan pegangan pada alat penggembur  dan  perata  tanah.  Prinsip yang digunakan dalam perhitungan
jangkauan  tangan  antara  kedua  pegangan alat  adalah  prinsip  ekstrim  bawah. Berdasarkan prinsip tersebut, perhitungan jangkauan  tangan  dilakukan  dengan menghitung  persentil  5,  yakni  sebesar 67,2611 cm.
3. Data mengenai lebar bahu (LB)
digunakan untuk menentukan lebar antara kedua  pegangan  pada  alat  penggembur dan perata tanah. Prinsip yang digunakan dalam  perhitungan  lebar  antara  kedua pegangan alat adalah prinsip ekstrim atas. Berdasarkan prinsip tersebut, perhitungan lebar bahu dilakukan dengan menggunakan  persentil  95,  yakni  sebesar 45,7856 cm.
Data mengenai tinggi siku berdiri (TSB) digunakan untuk menentukan tinggi dari roda sampai kepada. Prinsip yang digunakan dalam
perhitungan  tinggi  siku  berdiri  antara  kedua pegangan  alat  adalah  prinsip  ekstrim  bawah. Berdasarkan  prinsip  tersebut,  perhitungan lebar  bahu  dilakukan  dengan  menghitung persentil 5, yakni sebesar 90,8274 cm.

## 4.4.  Hasil Perancangan Alat
Hasil  rancangan  dari  alat  penggembur tanah dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Hasil Rancangan Alat Penggembur Tanah
4.5. Standard Operation Procedure Penggunaan Alat
Adapun aturan pakai atau cara penggunaan alat penggembur tanah ini adalah sebagai berikut.
1. Pastikan  bahan  bakar  pada  alat  masih mencukupi.
2. Pastikan tuas berada pada posisi OFF.
3. Pindahkan tuas ke posisi ON.
4. Tarik tali penghidup mesin.
5. Pegang handle mesin.
6. Jalankan  mesin  ke  tanah  yang  akan digemburkan.
7. Untuk menambah kecepatan dapat mnekan handle pada bagian kanan mesin.
Tryana, M. et al. Perancangan Alat Penggembur Tanah Untuk Petani Palawija

## 4.6.  Uji Coba Alat Penggembur Tanah
Pada  tahap  ini  dilakukan  uji  coba  pada alat  penggembur  tanah  yang  dapat  dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Uji Coba Alat Penggembur Tanah

## 4.7.  Pelatihan  dan  Pengoperasian  Alat Penggembur Tanah
Pada  tahap  ini  dilakukan  pelatihan kepada para petani palawija untuk menggunakan alat penggembur tanah sekaligus  pengoperasian  alat  yang  dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pelatihan dan Pengoperasian Alat Penggembur Tanah
Gambar 8. Plang Lokasi Pengabdian

## 5.  KESIMPULAN
Dari hasil pelaksanaan kegiatan pengabdian  ini  dapat  ditarik  kesimpulan sebagai berikut: 1. Pelaksanaan kegiatan pengabdian berkalan  lancer  dan  berhasil  memberikan manfaat bagi masyarakat sasaran. 2. Pengadaan Alat Penggembur Tanah dapat mempermudah proses penggemburan tanah  bagi  para  petani  palawija  desa Kubucolia Kabupaten Karo.

## DAFTAR PUSTAKA
Blankchard, Benjamin & Walter J. Fabrycky. 1998. System Engineering and
Analysi s.  Edisi  Ketiga.  New  Jersey :Prentice Hall Cross,  Nigel.  2001. Engineering  Design Methods:  Strategies  for  Product
Design. New  York:  John  Wiley Publishing. Nurmianto,  Eko.  1991. Ergonomi  Konsep
Dasar dan Aplikasinya . Jakarta: Guna Widya. Purnomo,  Hari.    2004. Pengantar  Teknik
Industri .  Cet.  I;  Yogyakarta:  Graha
Ilmu.
Sinulingga  Sukaria,  2008. Pengantar  Teknik Industri . Yogyakarta: Graha Ilmu.