Mesin Pemanen Tebu (SUGARCANE HARVESTER)

Mesin Pemanen Tebu
(SUGARCANE HARVESTER)

Deskripsi
Pada pendahuluan akan dijelaskan tentang metode dan peralatan panen tebu dan jagung, proses fungsional mesin panen tebu dan jagung, serta kalibrasi dan evaluasi kinerja
Relevansi
Pemahaman tentang mesin panen tebu (cane harvester) dan mesin panen jagung (corn harvester) sangat penting dalam pengelolaan pertanian modern. Dengan memahami bagian atau komponen mesin dan cara kerja serta kinerja, maka pengelolanya akan dapat merencanakan dan mengatur penggunaan mesin panen tebu dan jagung secara efektif dan efisien (ekonomis). Dengan demikian akan mendukung proses budidaya keseluruhan secara mekanis.

Tujuan instruksional khusus

Mahasiswa akan dapat menjelaskan bagian alat dan mesin, cara kerja, kinerja dan menguraikan prinsip-prinsip mekanika dari mesin panen tebu dan jagung



Pemanenan tebu dapat dilakukan dengan beberapa cara. Berdasarkan atas keadaan tebu yang ditebang, cara pemanenan tebu dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: (1) pemanenan tebu hijau (green cane), dan (2) pemanenan tebu bakar (burnt cane). Berdasarkan atas sumber tenaga utama yang digunakan, pemanenan tebu dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: (1) pemanenan tebu secara manual, dan (2) pemanenan tebu secara mekanis.
Pemanenan tebu hijau dilakukan secara langsung tanpa ada perlakuan lain terhadap tanaman tebu sebelum dipanen. Pemanenan tebu bakar dilakukan setelah tanaman tebu dibakar untuk membersihkan sampah daun tebu.

Pemanenan tebu secara manual
Pemanenan tebu secara manual dilakukan dengan dua cara, yaitu: (1) loose cane, dan (2) bundle cane. Hasil panen dengan cara loose cane berbentuk tebu lonjoran yang lepas dan dimuat ke kendaraan angkut menggunakan grab loader, sedangkan hasil panen dengan cara bundle cane berbentuk tebu lonjoran yang terikat dan dimuat ke kendaraan angkut menggunakan tenaga manusia.
Tahap pelaksanaan pemanenan tebu dengan cara loose cane (Soepardan, 1988):
(a) Daun tebu kering (klaras) dibersihkan dan diletakkan dalam satu barisan
(b) Pangkal batang tebu di permukaan tanah dipotong
(c) Pucuk batang tebu dipotong
(d) Potongan batang tebu ditumpuk pada satu barisan; umumnya 4 atau 6 deretan tebu yang telah ditebang disusun menjadi 1 deretan melintang.
Tahap-tahap pemanenan tebu dengan cara bundle cane adalah sama dengan cara loose cane, perbedaannya terletak pada potongan batang-batang tebu yang diikat dengan jumlah tertentu kemudian disusun pada suatu barisan.
Kapasitas lapang pemanenan tebu secara manual umumnya sebesar 0.0025 ha/jam/orang. Apabila dalam 1 hari bekerja selama 8 jam maka akan diperoleh luasan tebu panen sebesar 0.02 ha, atau  1.6 ton tebu panen/hari/orang (TCH  80 ton/ha). Pabrik gula yang mempunyai areal tebu panen seluas 15 000 ha, maka akan diperlukan 750 000 hari-orang pemanen tebu. Apabila waktu panen selama 180 hari maka setiap hari kerja diperlukan  4.167 orang pemanen tebu. Kondisi ini telah memicu penggunaan mesin panen tebu yang mempunyai kapasitas tebang lebih besar.

Pemanenan tebu secara mekanis
Faktor-faktor yang menyebabkan dilakukannya pemanenan tebu secara mekanis menggunakan mesin panen tebu (sugarcane harvester), diantaranya adalah:
(1) Kesulitan memperoleh tenaga kerja tebang tebu karena adanya persaingan memperoleh tenaga kerja tebang tebu, terutama untuk pabrik gula di daerah yang jarang penduduknya
(2) Tenaga kerja tebang tebu hanya bekerja selama  8 jam/hari pada siang hari, sedangkan mesin panen tebu dapat bekerja selama 24 jam/hari
(3) Kapasitas tebang tebu mesin panen tebu jauh lebih besar dibanding tenaga kerja tebang tebu
(4) Waktu panen tebu yang optimum umumnya relatif singkat sehingga penggunaan mesin panen tebu (sugarcane harvester), terutama pada daerah dengan tenaga kerja terbatas, akan dapat membantu menyelesaikan kegiatan pemanenan tebu pada waktu yang telah ditentukan, sehingga susut tebu atau gula dapat dikurangi (Abreu et al., 1980).
Faktor-faktor yang ditimbulkan oleh keadaan lahan tempat mesin panen tebu dioperasikan yang mempengaruhi efisiensi waktu dan biaya pemanenan, diantaranya adalah:
(1) Kemiringan lahan
(2) Pola kebun
(3) Tinggi dan panjang guludan
(4) Kebersihan lahan dari benda-benda yang dapat mengganggu kinerja mesin.
Pemanenan tebu secara mekanis dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: (1) menggunakan wholestalk harvester, dan (2) menggunakan chopper harvester. Kedua jenis mesin panen tebu tersebut berbeda dalam hal hasil potongan batang tebu panen.
Wholestalk harvester memotong tebu pada pangkal batang dekat permukaan tanah, kemudian dibawa ke belakang dan disusun di atas guludan. Dengan demikian, tebu hasil panen masih berupa lonjoran batang tebu (utuh) yang diletakkan di atas permukaan tanah. Tebu hasil panen dengan cara seperti ini sering tercampur kotoran (tanah) pada saat pemuatannya ke alat angkut yang akan membawanya ke pabrik.
Chopper harvester memotong tebu berupa potongan-potongan berukuran pendek. Tebu yang sudah dipotong pada pangkal batangnya akan dipotong lagi menjadi potongan-potongan lebih pendek yang disebut billet dengan ukuran 20 – 40 cm (Gentil dan Ripolli, 1977).
Penggunaan chopper harvester akan lebih menguntungkan dibanding wholestalk harvester untuk beberapa kondisi tertentu. Pada Tabel 1 diperlihatkan perbedaan penggunaan dan hasil panen tebu menggunakan kedua jenis mesin panen tebu tersebut.

Tabel 1. Perbedaan penggunaan dan hasil panen tebu menggunakan wholestalk harvester dan chopper harvester
Indikator Wholestalk Harvester Chopper Harvester
Proses pemanenan tebu Memotong tebu pada pangkal batang dekat permukaan tanah, kemudian dibawa ke belakang dan disusun di atas guludan Tebu yang sudah dipotong pada pangkal batangnya akan dipotong lagi menjadi potongan-potongan lebih pendek
Ukuran batang tebu panen Lonjoran (batang tebu utuh) Potongan-potongan pendek
Kebersihan batang tebu panen Tercampur kotoran (tanah) Hampir tidak tercampur kotoran
Kapasitas angkut kendaraan pengangkut batang tebu panen Lebih rendah Lebih tinggi
Lama waktu tunggu setelah dipanen sebelum digiling Lebih dari 24 jam Kurang dari 16 jam
Aplikasi Cocok untuk lahan tebu berproduktivitas sedang, tanaman tebu tegak, dan areal lahan berukuran sempit Cocok untuk lahan tebu berproduktivitas tinggi, tanaman tebu tegak dan rebah, dan areal lahan berukuran lebar

Proses yang terjadi di dalam suatu unit mesin panen tebu chopper harvester secara umum dapat dijelaskan sebagai berikut (Deacon, 1986):
(1) Mengarahkan batang-batang tebu dalam suatu barisan ke dalam bagian pemotong batang tebu
(2) Memotong pucuk batang tebu
(3) Memotong batang tebu di permukaan tanah
(4) Menggoncang batang tebu supaya terlepas dari tanah dan pasir yang menempel
(5) Memotong batang-batang tebu menjadi billet
(6) Membawa billet menggunakan conveyer
(7) Membuang sampah (trash) dan material yang ringan
(8) Memuat billet ke kendaraan angkut.
Aliran potongan batang-batang tebu dan material-material yang terbawa dalam proses pemanenan tebu di dalam mesin panen tebu (chopper harvester) dapat dilihat dalam Gambar 1. Dalam Gambar 2 dan Gambar 3 juga dapat dilihat contoh suatu unit mesin panen tebu tipe wholestalk harvester dan chopper harvester.


Gambar 1. Aliran tebu di dalam mesin panen tebu (chopper harvester)



Gambar 2. Contoh wholestalk harvester yang dikembangkan oleh MERADO (CMERI)

Gambar 3. Contoh chopper harvester yang dioperasikan di Australia (Cairns, 2004)

Daftar Pustaka
Abreau, U.A., A. Abdukaridov, M. Fonseca, dan M. Dominguez. 1980. Investigation of the Relationship among Quality of Chopped Sugarcane, Volumetric Weight, and Loading Coefficient of Transportation. Proc. International Society of Sugarcane Technologists XVI Congress. Manila-Philippines, 1-11 February 1980
Deacon, D.F.E. 1986. Mechanization of Cane Harvesting and Transport. The International Journal of Cane Agriculture. May/June (3): 12
Gentil, L.V.B., dan T.C. Ripolli. 1977. Comparative Economics and Loss-time Analysis of Mechanical Sugarcane Harvesting. Proc. International Society of Sugarcane Technologists XVI Congress. Sao Paulo-Brazil, 9-25 Sptember 1977
Soepardan, D. 1988. Upaya Peningkatan Mutu Tebangan PG Subang dengan Sistem 4-2 dan 6-2. Seminar Budidaya Tebu Lahan Kering. Pasuruan, 23-25 November 1988
Mesin Panen Jagung
(CORN / MAIZE HARVESTER)

Jagung (corn / maize) dapat dipanen untuk diambil/dimanfaatkan dalam bentuk: (1) biji jagung dan tongkolnya, dan (2) seluruh biomassa tanaman jagung yang berada di atas permukaan tanah. Jagung yang dipanen dalam bentuk biji dan tongkolnya biasanya dimanfaatkan bijinya untuk dikonsumsi oleh manusia, sedangkan jagung yang dipanen dalam bentuk biomassa jagung umumnya digunakan untuk dijadikan makanan ternak (silage, atau ensilage), terutama untuk tanaman jagung muda. Dengan menggunakan mesin panen jagung maka tongkol jagung bisa dipisahkan dari biomassa lainnya seperti batang dan daun.
Pemanenan jagung dapat dilakukan dengan cara manual dan mekanis. Secara manual dapat dilakukan dengan cara memetik tongkol jagung, sedangkan biomassa selain tongkol jagung dibabat untuk dijadikan makanan ternak. Secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin panen jagung (corn / maize harvester).
Mesin panen jagung dapat dibedakan berdasarkan hasil akhir pemanenan. Apabila hasil akhir berupa tongkol jagung yang terpisah dengan biomassa batang dan daun dinamakan corn harvester atau corn combine harvester, sedangkan apabila hasil akhir berupa potongan-potongan kecil (cacahan) seluruh biomassa jagung dinamakan ensilage harvester.
Mesin panen jagung memanen seluruh biomassa tanaman jagung yang berada di atas permukaan tanah dengan proses pemanenan jagung sebagai berikut:
(a) Mengarahkan batang-batang jagung dalam suatu barisan ke dalam bagian pemotong batang jagung
(b) Memotong batang-batang jagung
(c) Mengangkut potongan batang-batang jagung
(d) Memisahkan tongkol dan biomassa lainnya seperti batang dan daun
(e) Mencacah biomassa batang dan daun
(f) Menampung tongkol atau meletakkannya di belakang mesin di atas tanah
(g) Mengalirkan cacahan biomassa batang dan daun jagung ke alat / kendaraan angkut di samping / di belakang mesin.
Mesin panen jagung (corn / maize harvester) dapat dilihat dalam Gambar 4 dan Gambar 5, sedangkan corn combine harvester dapat dilihat dalam Gambar 6 dan Gambar 7. Dalam Gambar 8 dan Gambar 9 diperlihatkan mesin panen jagung ensilage harvester.


Gambar 4. Contoh mesin panen jagung (corn harvester)


Gambar 5. Contoh corn harvester

Gambar 6. Contoh mesin panen kombinasi jagung (corn combine harvester)

Gambar 7. Contoh pengoperasian corn combine harvester

Gambar 8. Contoh mesin panen jagung untuk pakan ternak (ensilage harvester)


Gambar 9. Contoh pengoperasian back-carried type ensilage harvester

Latihan
1. Sebutkan cara pemanenan tebu berdasarkan atas keadaan tebu yang ditebang !
2. Sebutkan cara pemanenan tebu berdasarkan atas sumber tenaga utama yang digunakan !
3. Sebutkan perbedaan perlakuan pada saat pemanenan tebu hijau dan tebu bakar !
4. Sebutkan dan jelaskan cara pemanenan tebu secara manual !
5. Sebutkan faktor-faktor yang menyebabkan dilakukannya pemanenan tebu secara mekanis menggunakan mesin panen tebu (sugarcane harvester) !
6. Sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi waktu dan biaya pemanenan tebu secara mekanis !
7. Sebutkan dan jelaskan cara pemanenan tebu secara mekanis !
8. Sebutkan alasan keuntungan penggunaan mesin panen tebu chopper harvester dibanding wholestalk harvester !
9. Jelaskan proses fungsional mesin panen tebu chopper harvester !
10. Sebutkan dan jelaskan bentuk pemanfaatan jagung yang dipanen !
11. Sebutkan dan jelaskan cara pemanenan jagung !
12. Sebutkan dan jelaskan mesin panen jagung berdasarkan hasil akhir pemanenan !
13. Jelaskan proses fungsional pemanenan seluruh biomassa tanaman jagung menggunakan mesin pemanen jagung !

Kunci Jawaban Latihan
1. Cara pemanenan tebu berdasarkan atas keadaan tebu yang ditebang:
(a) pemanenan tebu hijau (green cane)
(b) pemanenan tebu bakar (burnt cane)
2. Cara pemanenan tebu berdasarkan atas sumber tenaga utama yang digunakan:
(a) pemanenan tebu secara manual
(b) pemanenan tebu secara mekanis
3. Perbedaan perlakuan pada saat pemanenan tebu hijau dan tebu bakar:
(a) pemanenan tebu hijau dilakukan secara langsung tanpa ada perlakuan lain terhadap tanaman tebu sebelum dipanen
(b) pemanenan tebu bakar dilakukan setelah tanaman tebu dibakar untuk membersihkan sampah daun tebu
4. Pemanenan tebu secara manual dilakukan dengan dua cara, yaitu:
(a) loose cane
(b) bundle cane.
Hasil panen dengan cara loose cane berbentuk tebu lonjoran yang lepas dan dimuat ke kendaraan angkut menggunakan grab loader, sedangkan hasil panen dengan cara bundle cane berbentuk tebu lonjoran yang terikat dan dimuat ke kendaraan angkut menggunakan tenaga manusia
5. Faktor-faktor yang menyebabkan dilakukannya pemanenan tebu secara mekanis menggunakan mesin panen tebu (sugarcane harvester):
(a) Kesulitan memperoleh tenaga kerja tebang tebu karena adanya persaingan memperoleh tenaga kerja tebang tebu, terutama untuk pabrik gula di daerah yang jarang penduduknya
(b) Tenaga kerja tebang tebu hanya bekerja selama ± 8 jam/hari pada siang hari, sedangkan mesin panen tebu dapat bekerja selama 24 jam/hari
(c) Kapasitas tebang tebu mesin panen tebu jauh lebih besar dibanding tenaga kerja tebang tebu
(d) Waktu panen tebu yang optimum umumnya relatif singkat sehingga penggunaan mesin panen tebu (sugarcane harvester), terutama pada daerah dengan tenaga kerja terbatas, akan dapat membantu menyelesaikan kegiatan pemanenan tebu pada waktu yang telah ditentukan, sehingga susut tebu atau gula dapat dikurangi
6. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi waktu dan biaya pemanenan tebu secara mekanis:
(1) kemiringan lahan
(2) pola kebun
(3) tinggi dan panjang guludan
(4) kebersihan lahan dari benda-benda yang dapat mengganggu kinerja mesin
7. Cara pemanenan tebu secara mekanis:
(a) menggunakan wholestalk harvester,
(b) menggunakan chopper harvester
Kedua jenis mesin panen tebu tersebut berbeda dalam hal hasil potongan batang tebu panen.

Wholestalk harvester memotong tebu pada pangkal batang dekat permukaan tanah, kemudian dibawa ke belakang dan disusun di atas guludan. Dengan demikian, tebu hasil panen masih berupa lonjoran batang tebu (utuh) yang diletakkan di atas permukaan tanah. Tebu hasil panen dengan cara seperti ini sering tercampur kotoran (tanah) pada saat pemuatannya ke alat angkut yang akan membawanya ke pabrik.
Chopper harvester memotong tebu berupa potongan-potongan berukuran pendek. Tebu yang sudah dipotong pada pangkal batangnya akan dipotong lagi menjadi potongan-potongan lebih pendek yang disebut billet dengan ukuran 20 – 40 cm.

8. Alasan keuntungan penggunaan mesin panen tebu chopper harvester dibanding wholestalk harvester:
(a) ukuran batang tebu panen pendek-pendek
(b) batang-batang tebu panen bersih, hampir tidak tercampur kotoran
(c) kapasitas angkut kendaraan pengangkut batang tebu panen lebih besar
(d) lama waktu tunggu setelah dipanen sebelum digiling lebih singkat (kurang dari 16 jam)
(e) cocok untuk lahan tebu berproduktivitas tinggi, tanaman tebu tegak dan rebah, dan areal lahan tebu yang umumnya berukuran lebar.
9. Proses fungsional mesin panen tebu chopper harvester:
(a) mengarahkan batang-batang tebu dalam suatu barisan ke dalam bagian pemotong batang tebu
(b) memotong pucuk batang tebu
(c) memotong batang tebu di permukaan tanah
(d) menggoncang batang tebu supaya terlepas dari tanah dan pasir yang menempel
(e) memotong batang-batang tebu menjadi billet
(f) membawa billet menggunakan conveyer
(g) membuang sampah (trash) dan material yang ringan
(h) memuat billet ke kendaraan angkut.
10. Bentuk pemanfaatan jagung yang dipanen:
(a) biji jagung dan tongkolnya
(b) seluruh biomassa tanaman jagung yang berada di atas permukaan tanah.
Jagung yang dipanen dalam bentuk biji dan tongkolnya biasanya dimanfaatkan bijinya untuk dikonsumsi oleh manusia, sedangkan jagung yang dipanen dalam bentuk biomassa jagung umumnya digunakan untuk dijadikan makanan ternak (silage, atau ensilage), terutama untuk tanaman jagung muda. Dengan menggunakan mesin panen jagung maka tongkol jagung bisa dipisahkan dari biomassa lainnya, seperti: batang dan daun.
11. Cara pemanenan jagung:
(a) pemanenan jagung secara manual
(b) pemanenan jagung secara mekanis.
Secara manual dapat dilakukan dengan cara memetik tongkol jagung, sedangkan biomassa selain tongkol jagung dibabat untuk dijadikan makanan ternak. Secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin panen jagung (corn / maize harvester).
12. Mesin panen jagung berdasarkan hasil akhir pemanenan:
(a) corn harvester atau corn combine harvester
(b) ensilage harvester.
Apabila hasil akhir berupa tongkol jagung yang terpisah dengan biomassa batang dan daun dinamakan corn harvester atau corn combine harvester, sedangkan apabila hasil akhir berupa potongan-potongan kecil (cacahan) seluruh biomassa jagung dinamakan ensilage harvester.
13. Proses fungsional pemanenan seluruh biomassa tanaman jagung menggunakan mesin pemanen jagung:
(a) mengarahkan batang-batang jagung dalam suatu barisan ke dalam bagian pemotong batang jagung
(b) memotong batang-batang jagung
(c) mengangkut potongan batang-batang jagung
(d) memisahkan tongkol dan biomassa lainnya seperti batang dan daun
(e) mencacah biomassa batang dan daun
(f) menampung tongkol atau meletakkannya di belakang mesin di atas tanah
(g) mengalirkan cacahan biomassa batang dan daun jagung ke alat / kendaraan angkut di samping / di belakang mesin.


Senarai (Glossary)

Billet Potongan batang-batang tebu oleh mesin panen tebu setelah terlepas dari tanah dan pasir yang menempel
Corn harvester (corn combine harvester)
Mesin pemanen jagung
Ensilage
Jagung yang dipanen dalam bentuk biomassa untuk makanan ternak
Ensilage harvester
Mesin pemanen jagung dalam bentuk biomassa untuk makanan ternak
Klaras
Daun tebu kering
Mesin panen jagung (corn / maize harvester)
Pemanen jagung secara mekanis
Mesin panen tebu (sugarcane harvester)
Pemanen tebu secara mekanis
Mesin panen tebu curah (chopper harvester)
Pemanen tebu secara mekanis dengan hasil akhir berupa potongan batang tebu (dalam bentuk curah)
Mesin panen tebu lonjoran (wholestalk harvester)
Pemanen tebu secara mekanis dengan hasil akhir berupa potongan batang tebu lonjoran
Silage
Jagung yang dipanen dalam bentuk biomassa untuk makanan ternak
Tebu bakar (burnt cane)
Tebu yang dipanen dengan cara dibakar untuk membersihkan sampah daun tebu
Tebu hijau (green cane)
Tebu yang dipanen secara langsung tanpa ada perlakuan lain terhadap tanaman tebu sebelum dipanen
Tebu ikatan (bundle cane)
Hasil panen berupa tebu ikatan
Tebu lonjoran (loose cane)
Hasil panen berupa tebu lonjoran