Pendahuluan
Jagung  ( Zea mays )  merupakan  salah  satu tanaman serealia yang strategis dan bernilai ekonomis. Peluang pengembangan tanaman ini sangat besar karena kedudukannya sebagai sumber utama karbohidrat dan protein setelah beras. Selain menjadi tanaman pangan, jagung juga
merupakan pakan bagi ternak. Hal ini menjadikan jagung sebagai salah satu komoditas penting di Indonesia. Luas lahan budidaya jagung di Indonesia terus mengalami penurunan rata-rata sebesar 0.3% pertahun dari tahun 2010 hingga 2013 sedangkan target  produksi  jagung  tahun  2014  diperkirakan naik 0.2% (BPS2014), sehingga untuk menunjang keberhasilan peningkatan produksi tersebut

## Technical Paper

## Pengembangan Mesin Penanam dan Pemupuk Jagung Terintegrasi dengan Pengolahan Tanah Alur
Development of an Integrated Machine for Corn Planting, Fertilizing and Strip Tillage
Agustami Sitorus, Program Studi Teknik Mesin Pertanian dan Pangan, Institut Pertanian Bogor. Email: at.sitorus@gmail.com
Wawan Hermawan, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: w_hermawan@ipb.ac.id
Radite Praeko Agus Setiawan, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: iwan_radit@yahoo.com

## Abstract
The prototype of integrated corn planter and fertilizer applicator for strip tillage has been developed. The development was done by using wheel axis of hand tractor for driven rotor fertilizer applicator and metering device corn planter. Planting furrows were made into two furrows on a single pass with strip tillage. The objective of this study was to develop and to conduct performance test of the corn planting and fertilizing for strip tillage. Stationer test result showed that the fertilizer applicator and corn planter performance could be metering 20.71 g/m NPK fertilizer and 1-3 seeds of corn per planting hole respectively. Field test result showed that the fertilizer applicator and corn planter performance could be metering 15.88 g/m NPK fertilizer and 1-2 seeds of corn per planting hole respectively. Mean seed spacing was 21.5 cm which was longer than the theoretical seed spacing (20 cm). Fertilizer and seed hopper capacity were 16.53 kg and 1kg respectively. Effective fieldcapacity was 0.147 ha/h (low-1)and 0.350 ha/h (low-2) and efficiency for respective speed was 76.24% and 83.78%.
Keywords: intergrated machine, corn planter, fertilizer applicator, strip tillage

## Abstrak
Prototipe mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi dengan pengolahan tanah tipe alur telah dikembangkan. Pengembangan dilakukan menggunakan poros roda traktor sebagai penggerak poros penjatah pupuk dan benih. Alur tanam dibuat menjadi dua alur tanam dalam satu lintasan dengan pengolahan tanah tipe alur. Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan dan menguji mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi dengan pengolahan tanah tipe alur. Hasil pengujian stasioner menunjukkan bahwa unit pemupuk dapat menjatah pupuk 20.71 g/m alur tanam dan unit penanam dapat menjatah  1-3  perlubang  tanam.  Hasil  pengujian  di  lapangan  untuk  unit  pemupuk  menunjukkan  bahwa unit pemupuk dapat menjatah pupuk 15.88 g/m dan unit penanam dapat menjatah1-2 benih per lubang tanam. Jarak tanam rata-rata dari benih tersebut adalah 21.5 cm dimana jarak tanam ini masih lebih besar dari jarak tanam teoritis yakni sebesar 20 cm. Hopper pupuk dapat menampung pupuk NPK 16.53 kg dan hopper benih dapat menampung jagung 1 kg. Kapasitas lapangan efektif ( K LE ) mesin adalah 0.147 ha/jam ( low-1 ) dan 0.350 ha/jam ( low-2 ) dengan efisiensi berturut turut 76.24% dan 83.78%.
Kata kunci: m esin terintegrasi, p-enanam jagung, pemupuk, pengolahan tanah alur
Diterima: 03 Maret 2015; Disetujui: 07 Juli 2015
, Oktober 2015
Vol. 3 No. 2, p 81-88
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439
memerlukan penerapan teknologi yang salah satunya adalah penerapan teknologi mekanisasi dalam budidaya jagung.
Proses budidaya jagung memiliki beberapa tahap yaitu (1) persiapan lahan (pengolahan tanah, pemberian pupuk awal dan pembuatan guludan), (2) proses budidaya (penanaman benih), (3) perawatan dan (4) panen dengan umur tanam hingga panen selama tiga bulan. Pada proses persiapan lahan dan proses budidaya jagung setidaknya membutuhkan 10  tenaga  kerja  per  ha  (Pitoyo  dan  Sulistyosari, 2006). Sebagai contoh dalam pembuatan guludan dengan menggunakan cangkul setidaknya dibutuhkan 176 jam untuk luas lahan satu ha. Pada proses  penanaman  setidaknya  diperlukan  20  hari kerja petani per ha (Hendriadi et al ., 2008). Tetapi jika proses budidaya dilakukan dengan alat tanam yang terintegrasi traktor roda dua maka waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pengolahan tanah, pemupukan dan penanaman adalah 7.7 jam per ha luas lahan (Hermawan, 2011). Hal ini cukup efisien dalam memangkas waktu dan biaya operasional selama proses budidaya.
Pengintegrasian proses penting dilakukan untuk meningkatkan kinerja dari penggunaan traktor tangan dalam budidaya jagung. Beberapa bagian kerja yang dapat digabungkan tanpa mengurangi keberhasilan dari proses budidaya jagung diantaranya  adalah  proses  pengolahan  tanah, pemupukan dan penanaman. Prototipe mesin yang terintegrasi tersebut telah berhasil didesain dan telah ditingkatkan  kinerja  melalui  beberapa  modifikasi (Syafri,  2010;  Hermawan,  2011).  Prototipe  mesin tersebut dapat melakukan proses pengolahan tanah menggunakan pisau rotari dengan lebar kerja  75  cm  dan  membuat  guludan.  Pemupukan awal dilakukan dengan tiga jenis pupuk. Pupuk ditempatkan di samping benih yang ditanam. Penanaman dilakukan satu alur dalam satu lintasan dengan jarak tanam 20 cm dalam barisan dan 75 cm antar baris. Mekanisme penjatahan pupuk dan penjatahan  benih  menggunakan  transmisi  rantai- sproket dari roda bantu.
Kendala utama yang dihadapi pada prototipe sebelumnya adalah terjadinya kemacetan pada penjatahan pupuk dan benih disebabkan oleh beban yang harus diatasi oleh roda bantu. Oleh sebab itu dilakukan pengembangan mesin penanam jagung terintegrasi guna meningkatkan lagi kenerjanya. Beberapa hal yang dapat dikembangkan yaitu (1)  sumber  putaran  penjatahan  pupuk  dan  benih menggunakan poros roda traktor, (2) penggunaan metode pengolahan tanah tipe alur, (3) pengunaan metode  penanaman  jajarlegowo  (100×50)×20cm, (4)  peningkatan  kapasitas  unit  pemupuk  dan menggunakan  pupuk  NPK,  (5)  pemupukan dilakukan dengan cara penebaran di dalam tanah, (6)  penambahan  jumlah  alur  tanam  dalam  satu lintasan traktor. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menguji mesin penanam dan
pemupuk jagung terintegrasi dengan pengolahan tanah tipe alur.

## Bahan dan Metode
Tahapan Perancangan Penelitian ini dilakukan berdasarkan kaidah perancangan  (pengembangan)  dengan  beberapa tahapan:  (1)  mengidentifikasi  kinerja  mesin sebelumnya, (2) merumuskan ide perancangan hasil identifikasi, (3) mengukur karakteristik benih jagung dan pupuk NPK, (4) menganalisis komponen mesin yang akan dikembangkan, (5) pembuatan gambar kerja mesin penanam dan pemupuk, (6) pembuatan (fabrikasi)  mesin  penanam  dan  pemupuk  dan  (7) menguji kinerja mesin pemupuk dan penanam yang dikembangkan.
Alat dan Bahan Peralatan utama yang diperlukan dalam kegiatan pengembangan mesin ini meliputi (1) peralatan untuk membuat mesin dan (2) instrumen untuk pengujian kinerja di lapangan. Peralatan untuk membuat mesin adalah (1) peralatan bengkel konstruksi, (2) mesin perbengkelan dan pengerjaan logam, (3) meteran, jangka,  busur  derajat  dan  pita  ukur,  (4)  komputer dan  perlengkapannya.  Peralatan/instrumen  untuk pengujian kinerja di lapangan adalah (1) timbangan digital  tipe  DJ-A1000,  (2) tachometer tipe  DT- 1236L, (3) stopwatch , (4) meteran dan pita ukur, (5) instrumen pengukuran kondisi tanah (penetrometer tipe SR-2, ring sample ). Bahan yang digunakan untuk konstruksi mesin  adalah  (1)  plat  baja  berbagai  ukuran,  (2) plat stainless ,  (3)  baut  dan  murberbagai  jenis,  (4) sproket dan rantai berbagai ukuran, (5) pillowblock dengan  berbagai  ukuran,  (6)  besi  poros  berbagai ukuran, dan (7) bahan habis pakai untuk pengujian (bahan bakar, pupuk NPK dan benih jagung).
Rancangan Fungsional Secara keseluruhan konsep pengembangan mesin penanam dan pemupuk jagung dengan pengolahan tanah alur dapat dilihat pada Gambar 1. Komponen yang melakukan kerja sesuai dengan fungsi dari mesin yang dirancang sebagai berikut: a. Pisau rotari berfungsi untuk melakukan pemotongan dan pengolahan tanah sekaligus mencampurkan tanah dengan pupuk yang dijatahkan.
b.  Rangka  mesin  berfungsi  sebagai  tempat melekatnya hopper benih  dan  pupuk.  Rangka mesin kemudian digandengkan pada titik gandeng yang ada diatas dek rotari.
c. Sistem transmisi berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan sistem penggerak dari poros roda traktor ke poros pupuk dan poros benih.
d. Pembuka alur dan penyalur benih berfungsi
untuk membuka alur tanam dan menyalurkan benih.
e. Hopper berfungsi sebagai wadah untuk menampung benih atau pupuk yang akan diaplikasikan.
f. Metering device berfungsi untuk mengatur penjatahan benih atau pupuk sesuai dengan kebutuhan.
Sumber Putaran Penjatah Pupuk dan Benih Penjatah pupuk dan penjatah benih diputar oleh tenaga putar poros roda traktor (Gambar 2). Poros roda traktor menghasilkan torsi yang dibutuhkan untuk memutar poros unit pemupuk dan poros unit penanam. Poros roda traktor diberi sproket dan rantai sebagai transmisi ke poros pupuk dan poros benih. Perancangan transmisi ini dilakukan tanpa  mengubah  posisi  apapun  dari  traktor.  Hal ini dilakukan agar tidak mengganggu kinerja dari traktor.
Sistem Penjatahan Pupuk Sistem penjatahan pupuk disesuaikan dengan kebutuhan pupuk awal dari tanaman jagung. Pemupukan awal menurut Touchton dan Karim (1985)  dapat  meningkatkan  hasil  panen  jagung. Selain hal tersebut diketahui bahwa dosis pemupukan awal untuk tanaman jagung adalah 22.4 kg N/ha, 22.4 kg P/ha dan 11.2 kg S/ha atau
setara  dengan  150  kg  pupuk  NPK  jenis  phonska (Mullins et al. , 1997). Hal ini menjadi dasar dalam penentuan dosis pupuk yang akan dijatahkan. Untuk  menentukan  dosis  pupuk  per  meter  alur tanam maka digunakan Persamaan 1.
(1)
Dalam hal ini P p1m adalah jumlah pupuk yang dijatahkan per meter panjang alur tanam (g/m), D p adalah dosis pupuk NPK (kg/ha) dan a adalah jarak antar baris tanaman (m).
Jumlah pupuk yang dijatahkan per putaran rotor penjatah  dipengaruhi  oleh  rasio  transmisi  rantai- sproket dan tingkat kemacetan roda penggerak. Tingkat kemacetan roda penggerak diduga adalah berupa sliding dari roda traktor. Jumlah celah rotor dan  volume  rotor  dirancang  setelah  memperoleh dosis pupuk yang dijatahkan menggunakan Persamaan 2.
(2)
Dalam hal ini P 1prt adalah jumlah pupuk yang harus dijatahkan per putaran rotor penjatah (g), D rt adalah diameter roda traktor (m), k rp adalah tingkat kemacetan roda penggerak (desimal), S pa1 adalah jumlah gigi sproket - 1  poros  antara, S pa2 adalah
Gambar 1. Sketsa modifikasi tampak samping.
Gambar 2. Sitem transmisi dari poros roda traktor sampai poros benih.
Keterangan : S pt : Sproket poros traktor
S pa1 : Sproket-1 poros antara S pa2 : Sproket-2 poros antara S pp1 : Sproket-1 poros pupuk S pp2 : Sproket-2 poros pupuk S pbj : Sproket benih b 2 /b 1 : Rasio bevel gear
jumlah  gigi  sproket-2  poros  antara, S pt adalah jumlah gigi sproket roda traktor, S pp1 adalah jumlah gigi sproket poros pupuk.
Proses pemupukan awal menggunakan metode penebaran di dalam tanah ( broadcast incorporated ). Hopper pupuk diletakkan diatas dek rotari dengan saluran pengeluaran didepan pisau rotari. Pupuk yang dijatahkan rotor penjatah akan jatuh di depan pisau rotari dan akan teraduk bersama dengan tanah  ketika  pisau  rotari  mengolah  tanah.  Hal  ini menjadikan pupuk tersebar di alur pengolahan tanah yang akan ditanami dengan benih jagung. Hopper pupuk dirancang pada sisi kanan dan kiri diatas dek rotari.
Sistem Penjatahan Benih Sistem penjatahan benih dilakukan dengan menggunakan sistem transmisi yang terhubung dengan  poros  pupuk  sebelah  kiri  (Gambar  2). Penjatahan benih harus memperhatikan aspek jarak tanam dan kedalaman penempatan benih. Kedalaman penempatan benih yang umum digunakan adalah 2.5-5 cm (Hendriadi et al ., 2008). Jarak tanam yang akan diterapkan menggunakan sistem  jarak  tanam  jajarlegowo  2:1  yang  mampu meningkatkan  produktivitas  jagung  (Srihartono et al ., 2013). Jarak tanam benih dalam satu baris adalah  20  cm.  Jarak  tanam  ini  menjadi  dasar
dalam penentuan jumlah celah dan jumlah gigi sproket yang akan digunakan. Jumlah gigi sproket dan jumlah celah penjatah benih yang didesain ditentukan menggunakan Persamaan 3.
(3)
Dalam hal ini J tb adalah jarak tanam benih (m), D rt adalah diameter roda traktor (m), k rp adalah tingkat kemacetan roda penggerak (desimal), S pp2 adalah jumlah gigi sproket2 poros pupuk, S pbj adalah jumlah gigi  sproket2  benih  jagung, b 2 adalah jumlah gigi bevel gear pada  poros  penjatah  benih, b 1 adalah jumlah gigi bevel gear pada poros penjatah benih dan J c adalah jumlah celah penjatah benih. Pembuka alur yang akan digunakan adalah tipe shoe .  Hal  ini  didasarkan  pada  ketepatan kedalaman  penanaman  benih,  tipe  pembuka  alur shoe lebih tepat dibanding tipe shovel dan tipe hoe (Darmora  dan  Pandey,  1994).  Pembuka  alur  ini akan membuka alur tanam dengan kedalaman 3-5 cm dan lebar alur 2 cm. Hasil penanaman dengan menggunakan tipe pembuka alur shoe pada kondisi tanah gembur dapat menempatkan benih sehingga benih dapat tertanam di dalam tanah.
Gambar 3. Pisau rotari yang digunakan.
Gambar 4. Layout lahan uji mesin penanam jagung terintegrasi
30 m 20 m 7.5 m Patok Selesai Mulai

## Pengolahan Tanah
Pengolahan tanah alur dilakukan dengan cara  memodifikasi  jumlah  pisau  rotari  dengan tetap  mempertimbangkan  kestabilannya.  Metode pengolahan tanah minimum dipilih karena metode ini masih lebih baik dari pada metode tanpa pengolahan tanah pada tanaman jagung (Fabrizzi et al., 2004). Sedangkan hasil yang diperoleh dari pengolahan  tanah  penuh  tidak  berbeda  signifikan dari metode pengolahan tanah minimum (Castellini dan Domenico, 2012). Oleh sebab itu, mesin yang dikembangkan menggunakan pengolahan tanah minimum  tipe  alur.  Modifikasi  pisau  rotari  yang dilakukan adalah dengan caranya mengatur pisau rotari menjadi lima buah dari sisi kanan dan lima buah  dari  sisi  kiri  seperti  pada  Gambar  3.  Hal  ini akan menjadikan pengolahan tanah terkonsentrasi pada sisi kanan dan kiri dari traktor.
Metode Pengujian Pengujian terhadap mesin yang dirancang dilakukan dalam dua tahap yaitu uji stasioner dan pengujian di lapangan. Uji stasioner dilakukan untuk mengukur tingkat keseragam unit penjatah benih dan dosis penjatahan pupuk. Pengujian dilakukan dengan cara mendongkrak roda traktor hingga traktor tidak dapat bergerak maju ketika mesin dihidupkan.  Mesin  dihidupkan  dan  diatur  putaran mesin hingga 1800 rpm. Jumlah pupuk dan benih yang dijatahkan oleh masing-masing unit ditampung dan diukur.
Pengujian di lapangan dilakukan setelah mendapatkan tingkat keseragaman yang baik pada pengujian stasioner. Pengujian di lapangan terdiri dari (1) pengukuran keseragaman jarak tanam dan kedalaman penempatan benih, (2) pengukuran dosis penjatahan pupuk di lapangan, (3) pengukuran hasil pengolahan tanah meliputi lebar dan kedalaman pengolahan  tanah  dan  (4)  pengukuran  kapasitas lapangan teoritis dan efektif dengan kecepatan low-1 dan low-2 . Pengukuran kapasitas lapangan teoritis dan kapastitas lapangan efektif dilakukan dengan cara seperti berikut: (1) disiapkan lahan uji seperti pada Gambar 5, (2) dicatat waktu mulai kerja, (3) dilakukan pengukuran kecepatan maju dengan ulangan,  (4)  dicatat  waktu  untuk  menyelesaikan seluruh petakan, (5) dihitung kecepatan maju traktor ( V t )  dengan  mengukur  waktu  tempuh  ( t 20 )  dalam jarak  antar  patok  20  meter.  Kapasitas  lapangan teoritis  ( K LT ),  kapasitas  lapangan  efektif  ( K LE )  dan efisiensi lapangan ( E t ) dapat dihitung menggunakan Persamaan 4-7.
(4) (5) (6)
(7)
Dalam hal ini K LE adalah kapasitas lapangan efektif (ha/jam), K LT adalah kapasitas lapangan teoritis (ha/ jam), A adalah luas lahan petakan (150 m 2 ), t adalah waktu kerja yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu  petakan  (menit), L t adalahjarak antar baris tanaman, V t adalah kecepatan maju traktor (m/s), t 20 adalahwaktu tempuh pada jarak 20 m(s), E t adalah efisiensi lapangan (%).

## Hasil dan Pembahasan
Karakteristik Pupuk dan Benih Hasil  pengukuran  dari  beberapa  karakteristik pupuk NPK yang mempengaruhi perancangan adalah  rata-rata  diameter  pupuk  NPK  adalah  4.1 mm dengan gaya potong maksimum sebesar 2.14 N. Angle of repose dan bulk density dari pupuk NPK yaitu 30.65 O dan 0.914 g/cc. Karakteristik dari benih jagung jagung hibrida yang mempengaruhi perancangan  yang  juga  diukur  adalah  rata-rata panjang, lebar dan tebal yaitu 9.10 mm, 7.92 mm dan  6.15  mm  dengan  gaya  potong  maksimum sebesar 53.81N. Angle of repose dan bulk density dari benih jagung hibrida yaitu 28.22 O dan 0.757 g/ cc.
Hasil Perancangan dan Uji Kinerja Mesin Kapasitas  lapangan  efektif  ( K LE )  dari  mesin yang dirancang pada kecepatan low-1 (1.28  km/ jam)  adalah  0.147  ha/jam  dan low-2 (2.79  km/ jam) adalah 0.35 ha/jam. Efisiensi lapangan pada masing-masing  kecepatan  adalah  76.24%  ( low- 1 )  dan  83.78%  ( low-2 ).  Rata-rata  waktu  yang diperlukan untuk menyelesaikan pengolahan tanah, pemupukan dan penanaman dengan menggunakan mesin  yang  dikembangkan  adalah  4  jam  per  ha. Waktu operasi ini 3.7 jam lebih singkat dibandingkan dengan  mesin  yang  dirancang  Hermawan  (2011) pada luasan yang sama. Peningkatan kapasitas
lapangan efektif ini disebabkan oleh penambahan jumlah alur tanam dalam sekali lintasan.
Mesin  penanam  dan  pemupuk  terintegrasi  ini dirancang untuk tidak menggangu dan mengurangi kinerja dari traktor. Oleh sebab itu diperlukan rangka untuk melekatnya unit penanam dan pemupuk tersebut  seperti  pada  Gambar  6.  Rangka  ini dirancang sedemikian rupa agar dapat menopang unit pemupuk dan penanam.
Berdasarkan hasil pengujian karakteristik pupuk dan benih jagung yang dilakukan maka dirancang rotor pupuk tipe edge cell (tipe ini paling baik untuk menjatah pupuk pada mesin pemupuk jagung  (Ichniarsyah et al .,  2013),  penjatahbenih tipe  lempeng  bercelah, hopper pupuk dan hopper benih  seperti  pada  Gambar  7a-7d.  Perancangan ini telah dimaksimalkan sesuai dengan luasan dari dek rotari sehingga tidak mengganggu kinerja dari traktor.  Unit  pemupuk  terdiri  dari  dua  unit hopper pemupuk masing-masing dapat menampung pupuk NPK  seberat  16.53  kg.  Kapasitas  pupuk  ini  lebih besar dengan yang telah dirancang sebelumnya
yakni  total  dapat  menampung  pupuk  urea,  TSP dan  KCL  sebesar  5.84  kg  (Syafri,  2010).  Dimensi ukuran hopper benih didesain sehingga mampu menampung  1 kg benih.  Keseluruhan  mekanisme tersebut ditopang oleh rangka dari mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi yang telah dipasang.
Mekanisme  untuk  menggerakkan  poros  rotor pupuk dan poros penjatah benih berasal dari poros roda traktor. Poros roda traktor diberi sproket dengan jumlah gigi 28 seperti pada Gambar 8. Poros antara diberi 2 buah sproket dengan masing-masing jumlah gigi sproket adalah 18. Poros pupuk diberi 2 buah sproket dengan masing-masing jumlah gigi sproket adalah  14.  Poros  benih  diberi  1  buah  sproket dengan jumlah gigi sproket adalah 18. Keseluruhan poros yang didesain menggunakan sistem transmisi rantai-sproket.  Poros  antara  diberi  mekanisme kopling untuk menghentikan proses pemupukan dan penanaman. Untuk metransformasikan gerakan vertikal ke gerakan horizontal dari poros benih akan digunakan bevel gear dengan perbandingan 13:33.
(c) (d) Gambar 7. (a) Metering device benih (b) hopper benih (c) rotor pupuk (d) hopper pupuk. (a) (b) Gambar 6. Rangka alat.

## Keseluruhan mekanisme ini dihitung menggunakan
Persamaan 3.
Kinerja Unit Pemupuk Hasil  pengujian  kinerja  unit  pemupuk  (Gambar 9)  diperoleh  bahwa  penjatahan  pupuk  konsisten dengan perhitungan teoritis walaupun ada penurunan dosis dalam pengujian di lapangan. Penurunan dosis saat pengujian di lapangan diduga akibat dari perubahan kelembapan pupuk NPK. Perubahan ini menyebabkan pupuk NPK bersifat adesif terhadap rotor pupuk sehingga celah rotor mengalami penyumbatan oleh butiran halus pupuk. Perhitungan teoritis rotor pupuk dapat menjatah pupuk NPK 21.81 g/m alur tanam dengan panjang rotor 10 cm. Pengujian kinerja unit pemupuk dilakukan pada variasi panjang bukaan rotor pupuk 5 cm, 7.5 cm dan 10 cm. Hasil pengujian variasi panjang bukaan rotor pupuk diperoleh bahwa panjang bukaan rotor pupuk  8.97  cm  adalah  yang  paling  mendekati dengan  dosis  pupuk  yang  digunakan  yaitu  150 kg/ha.  Berdasarkan  pemenuhan  kriteria  syarat pemupukan awal jagung diatas, dapat disimpulkan bahwa kinerja unit pemupuk telah memenuhi kriteria perancangan.

## Kinerja Unit Penanam
Hasil  pengujian  penjatahan  stasioner  dan lapangan dari unit penanam ditunjukkan pada Gambar  10.  Hasilnya  penjatahan  menunjukkan
bahwa jumlah benih yang dijatahkan lebih kecil dari dua benih per lubang tanam adalah 85% pada pengujian stasioner. Pengujian di lapangan tidak ditemukan jumlah benih yang dijatahkan lebih dari dua benih per lubang tanam. Perbedaan yang terjadi antara penjatahan unit penanam kanan dan kiri diduga dipengaruhi oleh tidak sama persisnya celah penjatah kiri dan kanan pada proses pabrikasinya. Jarak  tanam  rata-rata  dalam  baris,  kedalaman penanaman,  jarak  alur  tanam  dan  persentase benih yang tumbuh setelah 14 HST adalah masing- masing  21.5  cm,  5.25  cm,  52  cm  dan  84.6%. Terpenuhinya kriteria syarat penanaman jagung (jarak tanam (100×50)×20 cm) menunjukkan bahwa kinerja dari unit penanam telah memenuhi kriteria perancangan.

## Kinerja Unit Pengolahan Tanah
Hasil  pengukuran  kinerja  pengolahan  tanah diukur berdasarkan lebar pengolahan dan perubahan kondisinya tanahnya. Lebar pengolahan tanah  adalah  20  cm  dengan  perubahan  kondisi tanah  seperti  pada  Tabel  1.  Pengolahan  tanah alur yang ditunjukkan oleh mesin ini diharapkan dapat menurunkan tahanan penetrasi tanah dan bulk density tanah. Tahanan penetrasi tanah hasil  pengolahan  tanah  alur  pada  kedalaman  5 cm  adalah  205.67  kPa.  Bengough et al. (2005) menyebutkan bahwa, tahanan penetrasi tanah yang memperlambat pertumbuhan akar tanaman jagung
Gambar 8. Sproket pada poros roda traktor.
Gambar 9. Hasil penjatahan pupuk NPK
Gambar 10. Pengujian keseragaman penjatahan benih jagung (a) stasioner (b) lapangan
adalah 310-520 kPa. Tercapainya tahanan penetrasi tanah lebih kecil dari tahanan penterasi tanah yang mengganggu pertumbuhan akar tanaman jagung menunjukkan bahwa kinerja dari unit pengolahan tanah telah memenuhi kriteria perancangan.

## Simpulan dan Saran

## Simpulan
1.  Pengembangan mesin penanam dan pemupuk jagung dengan dua alur tanam dalam satu lintasan yang terintegrasi dengan pengolahan tanah alur telah  dikembangkan  dan  diuji  kinerjanya.  Unit penjatah pupuk dan benih menggunakan tenaga putar poros roda traktor.
2.  Kapasitas hopper dari satu unit pemupuk dan penanam adalah 16.53 kg dan 1kg.
3.  Hasil pengujian kinerja unit pemupuk stasioner dan lapangan adalah 21.71 g/m alur dan 15.88 g/m alur.
4.  Hasil pengujian kinerja unit penanam stasioner dapat menjatah 1-3 benih per lubang tanam dan pengujian di lapangan dapat menjatah 1-2 benih per lubang tanam.
5.  Hasil pengujian terhadap kinerja mesin diperoleh kapasitas lapangan efektif ( K LE ) pada kecepatan low-1 adalah  0.147  ha/jam  dengan  efisiensi 76.24% dan pada kecepatan low-2 adalah 0.35 ha/jam dengan efisiensi 83.78%.
Saran Pemupukan awal menggunakan pupuk NPK direkomendasikan untuk dilakukan pada kondisi pupuk yang tidak lembab untuk menghindari terjadinya kelengketan antara rotor dengan pupuk yang dapat mengurangi dosis penjatahan.

## Daftar Pustaka
Bengough, A.G., Bransby M.F., Hans J., McKenna S.J.,  Roberts  T.J.,  Valentine  T.A.  2006. Root  responses  to  soil  physical  conditions; growth  dynamics  from  field  to  cell. Journal of Experimental Botany .2:437-447. Biro  Pusat  Statistik.  2014.  Produksi  padi,  jagung dan kedelai. BPS. Jakarta.
Castellini,  M.,  Domenico  V.  2012.  Impact of  conventional  and  minimum  till  age  on soilhydraulic  conductivity  in  typical  cropping system insouthern Italy. Journal Soil & Tillage Research . 124:47-56. Darmora,  D.P.,  Pandey  K.P.  1994.  Evaluation  of performance of furrow openers of combined seed and fertiliser drills. Journal Soil & Tillage Research. 34:127-139. Fabrizzi, K.P., Garcia F.O., Costa J.L., Picone L.I. 2004.  Soilwater  dynamics,  physical  properties and corn and wheat responses to minimum and no-tillage  systems  in  the  Aouthern  Pampas  of Argentina. Journal Soil & Tillage Research . 81: 57-69.
Hendriadi,  A.,  Firmasnyah  I.U.,  Aqil  M.  2008. Teknologi mekanisasi budidaya jagung. Balai Besar  Pengembanagn  Mekanisasi  pertanian. Serpong.
Hermawan,  W.  2011.  Perbaikan  desain  mesin penanam dan pemupuk jagung bertenaga traktor tangan. Jurnal Keteknikan Pertanian. 25 (1): 9-18.
Ichniarsyah,  A.N.,  Wawan  H.,  Tineke  M.  2014. Analisis kebutuhan torsi penjatah pupuk butiran tipe edge-cell untuk mesin pemupuk jagung. Agritech. 34(1): 102-111. Mullins, G.L., Alley S.E., Reeves D.W. 1997. Tropical maize response to nitrogen and starter fertilizer under  strip  and  conventional  tillages  ystems in  southern  Alabama. Journal Soil & Tillage Research . 45:1-15. Pitoyo, J., Sulistyosari N. 2006. Alat penanam jagung dan kedelai untuk permukaan bergelombang. Prosiding  seminar  Mekanisasi  pertanian.  BBP MEKTAN. Bogor 75-81.
Srihartono,  E.,  Budiarti  S.W.,  Suwarti.  2013. Penerapan sistem tanam jajarlegowo jagung hibrida untuk peningkatan produktivitas di lahan inceptisols  Gunungkidul.  Seminar  nasional serealia.
Syafri,  E.  2010.  Disain  mesin  penanam  jagung terintegrasi dengan penggerak traktor roda dua [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Touchton, J.T., Karim F. 1985. Corn growth and yield responses  to  starter  fertilizers  in  conservation- tillage system. Journal Soil & Tillage Research . 7:135-144.
Tabel 1. Data kondisi tanah saat pengujian dan sesudah pengujian prototipe mesin
Kedalaman (cm) Bulk density (g/cm 3 ) Tahanan penetrasi tanah (kPa) Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah 0-5 0.98 0.94 314.01 205.67 5-10 1.01 0.87 730.67 297.34 -15 1.04 0.94 1314.01 597.34