Acara 3 Pengenalan Dasar Alat & Mesin Pengendalian Hama & Penyakit Tanaman Dan Kaliberasi Sprayer : BAB II TINJAUAN PUSTAKA
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pestisida adalah bahan kimia yang digunakan untuk mengendalikan perkembangan atau pertumbuhan dari hama, penyakit dan gulma. Tanpa menggunakan pestisida akan terjadi penurunan hasil pertanian yang signifikan. Pestisida secara umum digolongkan beberapa jenis menurut organisme yang akan dikendalikan populasinya yaitu Insektisida, herbisida, fungsida dan nematisida digunakan untuk mengendalikan hama, gulma, jamur tanaman yang patogen dan nematoda.
Keberhasilan penggunaan pestisida salah satunya ditentukan oleh ketepatan dalam cara penggunaannya. Mesekipun jenis pestisida yang digunakan tepat, namun karena penggunaannya tidak tepat maka penyemportan akan sia-sia. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan pestisida di antaranya adalah keadaan angin, suhu udara, kelembaban udara dan curah hujan. Angin yang tenang dan stabil akan mengurangi pelayangan partikel pestisida di udara. Apabila suhu udara di bagian bawah lebih panas, pestisida akan bergerak naik ke atas. Demikian pula dengan kelembaban yang tinggi akan mempermudah terjadinya hidrolisis partikel pestisida yang menyebabkan kurangnya daya racun. Sedang curah hujan dapat menyebabkan pencucian pestisida sehingga daya kerja pestisida berkurang (Sudarmo, 1991).
Sprayer untuk keperluan pertanian dikenal dengan 3 jenis sprayer, yakni knapsack sprayer, motor sprayer, dan CDA sprayer. Jenis knapsack sprayer adalah jenis sprayer yang paling umum digunakan oleh petani hampir di semua areal pertanian padi, sayuran, atau diperkebunan. Prinsip kerja knapsack sparayer adalah larutan dikeluarkan dari tangki akibat dari adanya tekanan udara melalui tenaga pompa yang dihasilkan oleh gerakan tangan penyemprot. Pada waktu gagang pompa digerakan, larutan keluar dari tangki menuju tabung udara sehingga tekanan di dalam tabung meningkat. Keadaan ini menyebabkan larutan pestisida dalam tangki dipaksa keluar melalui klep dan selanjutnya diarahkan oleh nozzle bidang sasaran semprot. Tekanan udara yang dihasilkan oleh pompa diusahakan konstant, yaitu sebesar 0,7 – 1,0 kg/cm2 atau 10-15 Psi. Tekanan sebesar itu diperoleh dengan cara mempompa sebanyak 8 kali. Untuk menjaga tekanan tetap stabil, pemompaan dilakukan setiap berjalan 2 langkah pompa harus digerakan sekali naik-turun (Djojosumarto, 2004).
Alat penyemprot (sprayer) merupakan salah satu peralatan yang sering diguna- kan di dunia pertanian. Sprayer digunakan petani untuk mengaplikasikan sejumlah tertentu bahan kimia aktif pemberantas hama penyakit pada tumbuhan. Kualitas dan kuantitas bahan aktif yang terkandung dalam setiap butiran larutan (droplet) yang melekat pada spot yang dituju menjadi tolak ukur kelayakan kinerja sprayer.
Sprayer digunakan untuk memecah larut- an kimia aktif pemberantas hama menjadi butiran cair kecil (droplet). Sprayer meru- pakan alat aplikator pestisida yang sangat diperlukan dalam rangka pemberantasan dan pengendalian hama dan penyakit tumbuhan. Kinerja sprayer sangat ditentukan kesesuaian ukuran droplet aplikasi yang dapat dikeluarkan dalam satuan waktu tertentu sehingga sesuai dengan ketentuan penggunaan dosis pestisida yang akan disemprotkan.
Hand sprayer (tipe pompa) adalah jenis sprayer yang paling banyak diminati dan digunakan oleh petani Indonesia. Harga yang relatif murah, mudah dalam penggu- naan dan perawatan yang menjadikan sebagian besar petani di Indonesia lebih berminat dan menggunakan hand sprayer. Namun hasilnya kurang efektif, kurang efisien dan mudah rusak. Hasil studi yang dilakukan oleh Dirjen Tanaman Pangan pada tahun 1997 di beberapa tempat di Indonesia menunjukkan bahwa hand sprayer tipe gendong sering mengalami kerusakan.
Komponen-komponen sprayer yang sering mengalami kerusakan tersebut antara lain: tabung pompa bocor, batang torak mudah patah, katup bocor, paking karet sering sobek, ulir aus, selang penyalur pecah, nozzle dan kran sprayer mudah rusak, tali gendong putus, dan sambungan las korosi. Selain masalah pada perangkat alatnya, masalah lain yang sering ditemui yaitu persentase pestisida yang diaplikasikan tidak sesuai (melebihi) dari dosis yang direkomendasikan, hal ini disebabkan oleh desain sprayer yang kurang menunjang aplikasi. Beberapa permasalahan tersebut yang harus dihadapi dan menjadi kendala para petani dalam menyemprot tanaman mereka.
Umumnya yang menjadi pertimbangan petani dalam memilih sprayer yang akan digunakan adalah kriteria jaminan ketersediaan suku cadang, keamanan dalam penggunaan alat, ekonomis, kapasitas dan kepraktisan. Mengingat sebagian besar petani di Indonesia merupakan kalangan menengah kebawah, dan melihat dari beberapa pertimbangan dalam memilih tipe sprayer yang akan digunakan, maka hand sprayer tipe gendong adalah yang paling tepat untuk digunakan.
Fungsi utama sprayer adalah untuk me- mecah cairan larutan pemberantas hama dan penyakit tumbuhan yang disemprot- kan menjadi butiran kecil (droplet) dan mendistribusikan secara merata pada spot atau objek yang dilindungi (batang, daun,buah). Jenis-jenis sprayer yang terdapat dipasaran berjumlah banyak sekali. Sprayer dapat dikelompokan berdasarkan tenaga penggerak dan jenis pompa sprayer :
a. Berdasarkan tenaga penggerak
1) Sprayer dengan Penggerak
2) Tangan (Hand Operated Sprayer)
3) Atomizer (Hand sprayer)
4) Sprayer otomatis (Compressed air sprayer)
5) Sprayer semi otomatis (Knapsack sprayer)
6) Bucket sprayer
7) Barrel sprayer
8) Wheel barrow sprayer
9) Slide pumpsprayer
10) Sprayer Bermotor (Power
11) Sprayer)
12) Hydraulic sprayer
13) Blower sprayer
14) Hydro pneumatic sprayer
15) Aerosol generator
b. Berdasarkan pompa sprayer
1) Pompa tekanan udara yaitu memompa udara ke dalam tangki cairan dan menekan cairan ke nozzle.
2) Sprayer otomatis (Compressed air sprayer)
3) Hydro pneumatic sprayer
4) Pompa cairan yaitu memompa cairan langsung ke nozzle.
5) Sprayer semi otomatis
6) Bucket sprayer
7) Barrel sprayer
8) Wheel barrow sprayer
9) Slide pump sprayer
10) Power hydraulic sprayer
11) Pompa penghembus udara
12) Atomizer (Hand sprayer)
13) Power blower sprayer
Hand sprayer terdiri dari 3 bagian pokok yang antara lain:
1. Bagian tangki (reservoin)
Tangki terbuat dari bahan komponen logam dari perunggu plat baja atau bahan sintesis (plastic) berbentuk bulat panjang dan bulat pipih.
– Sabuk pompa dengan (kulit, plastic, kain khusus) dapat dipindahkan dan pada bagian ujung ada kaintannya.
– Pompa penahan (S) batang pada lubang pengisian.
– Lubang © dibagian dasarr menghambat kebawah.
– Pipa pengeluaran tambahan yaitu pipa lengkung berdasar tangki, tertaut dengan kran utama.
– Plat punggung.
2. Bagian pompa (unit pompa)
Pompa: merupakan komponen yang repenting dari penyemprot gendong. Jenis pompa ini yang paling umum ialah tipe pompa udara dan tipe pompa hisap tekan.
a) Penyemprot gendongan dengan pompa udara dikenal sebagai penyemprot gendong ototmatis, kompas letaknya ada dua macam:
– Torak berbentuk mangkuk dari kult (A)
– Torak berbentuk paking dari karet (B)
Pegangan tangki pompa (handle) dari kayu logam pada dudukan silinder pompa diatas tangki ada paking karet untuk mencegah kebocoran.
Perawatan ditujukan pada torak kutub.
b) Pada penyemprot gendong dengan pompa hisap tekan yang ditanah dengan penyemprot gendong dengan semi otomatis bagian-bagiannya. Torak acting paling banyak dijumpai pada pompa hisap (A) sedang torak mangkuk sangat jarang (B), selain itu pompa torak ada yang memakai pluyer (C). katub ada 2 buah, fungsi dan letaknya kurang terpisah. Dibagian pengeluaran da ruang hisap II, dekat bagian untuk pengeluaran ada ruamg dan katub tekan T. fungsi katub hisap untuk pemasukan dan katup tekan untuk pengeluaran tabung udara menyebabkan terjadinya semprotan yang konstan.
3. Bagian pengabut (unit selang dan perlengkapan nozzle).
Unit ini terdiri atas 3 bagian yaitu: selang, laras penyemprot dan nogel (eprokr). Selang umumnya mempunyai panjang 1 m, ujung satu ditautkan pada kran utama tangki, ujung lain pada pegangan handle dengan kran semprot ujung lainnya dilapisi dengan kawat spiral baja.
Berdasarkan prinsip kerjanya, maka alat penyemprot tipe gendong ini memiliki bagian utama yang terdiri :
a. Tangki dari bahan plat tahan karat, untuk menampung cairan.
b. Unit pompa, yang terdiri dari silinder pompa, piston dari kulit.
c. Tangkai pompa, untuk memompa cairan.
d. Saluran penyemprot, terdiri dari kran, selang karet, katup serta pipa yang ba- gian ujungnya dilengkapi nozzle.
e. Manometer, untuk mengukur tekanan udara di dalam tangki.
f. Sabuk penggendong.
g. Selang karet.
h. Piston pompa.
i. Katup pengatur aliran cairan keluar dari tangki.
j. Katup pengendali aliran cairan ber- tekanan yang ke luar dari selang karet.
k. Laras pipa penyalur aliran cairan bertekanan dari selang menuju ke nozzle
l. Nozzle untuk memecah cairan menjadi pertikel halus.
Sprayer adalah sebentuk alat atau mesin yang memiliki cara kerja memecah butiran-butiran cairan/larutan suspensi menjadi partikel yang lebih halus kemudian disebarkan dengan mekanisme tertentu untuk pengendalian hama tanaman budidaya. Berdasarkan sumber daya penggeraknya, sprayer dibedakan menjadi dua yaitu sprayer yang digerakkan oleh manusia dan yang digerakkan oleh motor. Kemudian berdasarkan prinsip kerja dan ukurannya, sprayer dibedakan menjadi : hidraulic sprayer, pneumatic sprayer, blower sprayer, dan aerosol generator/fog machines (Ciptohadijoyo, 2003).
Kalibrasi adalah menghitung/ mengukur kebutuhan air suatu alat semprot untuk luasan areal tertentu. Kalibrasi harus dilakukan pada setiap kali akan melakukan penyemprotan yang gunanya adalah:
1. Menghindari pemborosan herbisida.
2. Memperkecil terjadinya keracunan pada tanaman akibat penumpukan herbisida.
3. Memperkecil pencemaran lingkungan.
(Yakup, 1991).
Bahan semprotan dibagi menjadi tiga jenis, antara lain:
1. Senyawa anorganik, adalah senyawa-senyawa yang berasal dari mineral, terutama senyawa antimon, arsen (warangan), barium, borium, tembaga, fluor, air raksa, selenium, belerang, talium, dan seng.
2. Senyawa organik, merupakan senyawa-senyawa sintetik. Senyawa organik yang digunakan sebagai semprotan misalnya karbon disulfida, naftalin (kapur barus), etilen diklorida, etilen dibromida, metil bromida, dan berbagai tiosianat.
3. Minyak, minyak tanah digunakan tersendiri atau untuk memperkuat kerja insektisida, fungisida, dan herbisida. Minyak juga sering kali ditambahkan pada semprotan sebagai perekat, stabilisator dan bahan pengatur sifat.
(Smith,1955).
Prinsip kerja alat penyemprot handsprayer adalah memecah cairan menjadi butiran partikel halus yang menyerupai kabut. Dengan bentuk dan ukuran yang halus ini maka pemakaian pestisida akan efektif dan merata ke seluruh permukaan daun atau tajuk tanaman. Untuk memperoleh butiran halus, biasanya dilakukan dengan menggunakan proses pembentukan partikel dengan menggunakan tekanan (hydraulic atomization), yakni cairan di dalam tangki dipompa sehingga mempunyai tekanan yang tinggi, dan akhirnya mengalir melalui selang karet menuju ke alat pengabut. Cairan dengan tekanan tinggi dan mengalir melalui celah yang sempit dari alat pengabut, sehingga cairan akan pecah menjadi partikel-partikel yang sangat halus.
Faktor – faktor yang mempengaruhi efektifitas penggunaan sprayer. Faktor yang berasal dari peralatan sendiri, yaitu lebar nozzle, tekanan, bentuk nozzle. Faktor yang ditentukan oleh cairannya adalah viskositas, harga kerapatan cairan, dan tegangan muka sangat mempengaruhi bentuk ukuran butiran maupun penyebaran butirannya. (Ciptohadijoyo,2003). Penyemprot Tekanan Tinggi untuk tanaman pertanian adalah Type Gendong atau Knapsack merek Zenoah dirancang untuk dapat menyelesaikan Penyemprotan tanaman dengan cepat dan efisien,Power Sprayers Dusters/Misters ini banyak digunakan pada Lahan Pertanian dan Perkebunan yang luas dan tersebar.Power Sprayers Zenoah asal Jepang ini adalah Power Sprayers yang handal dan mempunyai performa tinggi ,sangat ringan dan Nyaman untuk di gendong sehingga menghasilkan penyemprotan tanaman yang merata.
Ditinjau dari sumber daya penggeraknya, sprayer dibedakan menjadi dua, yaitu sprayer yang digerakkan dengan sumber daya penggerak manusia dan sprayer yang digerakkan dengan daya penggerak motor. Kemudian apabila ditinjau dari ukuran dan prinsip kerjanya, sprayer dapat digolongkan sebagai berikut (Irwanto,1980) :
1. Sprayer Hidraulik
Pada tipe hidraulik tekanan di dalamnya berasal dari kerja pompa pada bahan semprotan yang cair. Tekanan yang terjadi mendesak cairan melalui nozzle yang memecah semprotan ke dalam tetes-tetes kecil dengan ukuran yang tepat dan memancarkannya dalam pola semprot yang diinginkan. Tenaga yang cukup besar juga diberikan pada tetes-tetes semprotan untuk membawa tetes-tetes itu dari nozzle ke permukaan yang diberi perlakuan.
2. Sprayer Hidropneumatik
Sprayer tipe ini mempunyai kisaran penggunaan kira-kira sama dengan penyemprot tekanan rendah volume rendah yang telah dipertelakan sebelumnya. Cairan semprotan dibawa di dalam tangki bertekanan dan tekanan penyemprotan diberikan oleh kompresor udara yang digerakkan oleh mesin. Pengadukan dilakukan dengan pengadukan mekanik atau dengan pipa udara yang mengeluarkan udara di bawah permukaan cairan di dalam tangki.
3. Sprayer Tiup
Sprayer tiup juga dikenal sebagai penyemprot konsentrat atau penyemprot kabut. Dikembangkan untuk pemberian pestisida dalam bentuk yang pekat. Penyemprot ini digunakan untuk penyemprotan kebun pohon buah-buahan yang luas, pohon peneduh yang besar, sayuran, serta tanaman budidaya tertentu lainnya.
4. Sprayer Aerosol
Sprayer ini menyebarkan bahan semprotan dalam bentuk tetes-tetes yang sangat halus (diameter 1-50 mikron) yang bertahan di dalam udara dalam waktu yang cukup lama. Pembunuhan serangga dengan alat ini bergantung pada tersentuhnya oleh insektisida di udara karena lazimnya tidak ada atau sangat kecilnya pengaruh aksi-aksi bahan kimia. Alat ini digunakan untuk pengendalian sementara nyamuk dewasa, lalat, dan serangga lain sejenisnya.
Alat penyemprot hama dan penyakit. Sprayer berfungsi untuk memecah zat cair menjadi partikel- partikel kecil dengan ukuran yang efektif dan menyebarnya secara merata pada permukaan atau ruangan yang akan dilindungi, dan mengatur jumlah pestisida/insektisida untuk mencegah penggunaan yang berlebihan yang akan merusak atau terbuang (Daywin,1977). Beberapa metoda pemecahan cairan antara lain :
1) Tekanan cairan (hydraulic atomization) : Cairan dipompa ke nozzle secara langsung
2) Arus udara (gas atomization) : Cairan dialirkan pada suartu arus udara (dengan hembusan yang kuat), sehingga menghasilkan semprotan udara yang mengandung butiran cairan
3) Sentrifusi (centrifugal atomization) : Cairan dialirkan ke suatu alat sentrifusi sehingga terpecah menjadi butiran halus
Sedangkan menurut tekanan yang digunakan, sprayer dapat digolongkan sebagai berikut (Purwadi, 1999) :
a. Tekanan rendah
b. Tekanan 20 – 30 kg/cm2
c. Tekanan 30 – 40 kg/cm2
d. Tekanan 40 – 50 kg/cm2
Mist blower yang merupakan salah satu tipe sprayer adalah alat yang bisa membentuk partikel-partikel sangat kecil dari suatu campuran insektisida dan fungisida berkonsentrasi tinggi serta mendispersikannya ke dalam suatu arus udara kecepatan tinggi. Bahan yang dipakai berupa larutan atau suspensi. Sprayer adalah salah satu dari penggunaan mesin secara umum untuk bahan kimia cair untuk pengendalian gulma dan serangga. Pupuk cair juga dapat menggunakan sprayer. Tipe dari penyemprotan pertanian digolongkan berdasarkan tujuan pemakaian, penggunaan bahan kimia, dan tekanan dari sprayer.
Didasarkan atas konstruksinya, mist blower dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu (Ciptohadijoyo, 2003) :
a. Sistem pompa (mist pump), dengan tekanan pompa sentrifugal kecil cairan yang disalurkan pada selang ke ujung (kepala) penghembus menjadi jauh lebih besar. Dengan demikian sistem ini membutuhkan alat pengatur tekanan lagi yang umumnya berupa sekrup penyetel dan diperlukan pula adanya pelimpahan kembali untuk mengatur cairan yang berlebihan ke tangki, sehingga konstruksi menjadi lebih rumit.
b. Sistem tekanan udara (air pressure), tekanan udara dipergunakan untuk menekan cairan di dalam tangki, sehingga cairan dapat mengalir melalui selang ke ujung (kepala) penghembus dengan kecepatan aliran yang relatif rendah. Konstruksi sederhana serta pemeliharaannya lebih mudah. Sistem ini termasuk model baru yang banyak diproduksi dewasa ini.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan nozzle : Tipe pekerjaan penyemprotan, yaitu padang penggembalaan penyemprotan gulma, insektisida, dan lain-lain, jumlah larutan semprotan total yang harus diberikan per akre untuk tiap penyemprotan, jarak antar larikan dan jumlah nozzle yang digunakan per larik, jika penyemprotan harus dilakukan terhadap tanaman larikan, jarak antar nozzle semprot jika keseluruhan areal, seperti dalam pekerjaan di lahan penggembalaan harus disemprot, tipe pola semprotan yang diinginkan, seperti tipe kipas atau kerucut, perkiraan kecepatan yang harus ditempuh, dan perkiraan tekanan yang harus digunakan. (Smith, 1955):
Kaliberasi adalah usaha untuk menentukan atau memperbaiki pada ukuran yang sesuai. Dalam hal ini kalibrasi berhubungan dengan penggunaan volume bahan kimia yang akan disemprotkan persatuan luas, sesuai yang diinginkan. Kalibrasi ini bisa dilakukan dengan cara laboratorium atau dengan efektif di lapangan (Purwadi, 1999).
Kalibrasi adalah menghitung/mengukur kebutuhan air suatu alat semprot untuk luasan areal tertentu. Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya.Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. Kalibrasi harus dilakukan pada setiap kali akan melakukan penyemprotan yang gunanya adalah menghindari pemborosan herbisida, memperkecil terjadinya keracunan pada tanman akibat pemupukan herbisida dan memperkecil pencemaran lingkungan.
Agar dapat diperoleh persyaratan agroteknis yang diperlukan sebelum sprayer dipergunakan, perlu dilakukan kegiatan kaliberasi. Kaliberasi dapat dilakukan secara laboratoris maupun secara aktual di lapangan. Perhitungan untuk menentukan barapa jumlah bahan kimia yang diperlukan dalam satuan liter/menit (Ciptohadijoyo, 2003) :
q = bahan kimia yang diperlukan, lt/menit lewat l nozzle
v = kecepatan kerja, km/jam
B = lebar kerja efektif, m
N = jumlah larutan bahan kimia, lt/ha
Kalau penghasilan cairan untuk setiap waktu tidak sama seperti pada hand sprayer tipe knapsack maupun pada sprayer bertekanan udara dimana tekanan udara tidak dapat dibuat tetap, besarnya q diperhitungkan :
dimana : faktor penghasilan nozzle 0,50 – 0,70.
Kalau nozzlenya ganda atau jumlahnya lebih dari satu dipasang pada suatu batang, maka besarnya penghasilan :
q = Penghasilan total x jarak tiap nozzle
panjang lengan
