Karena jumlah hektar yang ditanam untuk menutupi tanaman di seluruh negeri tumbuh dengan pesat, begitu juga permintaan petani akan cara-cara inovatif untuk menghentikan tanaman penutup tanah sebelum menanam tanaman komersial.
Mengakhiri tanaman penutup dengan penggulungan mekanis adalah salah satu teknologi alternatif yang membuktikan nilainya di Laboratorium Dinamika Tanah Nasional (NSDL) USDA-ARS. Teknologi untuk rolling-crimping telah ada untuk sementara waktu, tapi itu mendapatkan makeover seperti baru, desain roller-crimpers yang dipatenkan menjadi hidup di laboratorium. Model-model baru menawarkan kemudahan dan fleksibilitas operasional yang lebih besar.
Mesin rolling-crimping tradisional biasanya dirancang sedemikian rupa sehingga roller berbobot meratakan hasil panen. Umumnya, elemen crimping batang lurus yang dipasang pada roller merusak batang tanaman penutup sehingga penghentian tanaman selesai dalam dua hingga tiga minggu.
Dalam satu studi NSDL, roller-crimper batang lurus mencapai penghentian 96% dari tanaman penutup dua minggu setelah penggulungan tanpa menggunakan herbisida.
“Tujuan utamanya adalah perataan tanaman penutup tanah untuk menciptakan lapisan pelindung residu di permukaan tanah, ” kata insinyur NSDL Ted Kornecki. “Kita bisa menanam tanaman komersial langsung ke penutup residu. Tikar residu melindungi tanah dari erosi air dan juga bertindak seperti mulsa, mencegah hilangnya kelembaban melalui penguapan. Residunya juga menambahkan karbon ke tanah.”
Bergulir Seiring Tidak Membunuh Tanaman
Namun, hanya menggulung tanaman penutup rata tidak akan menghentikan tanaman. Karenanya, proses crimping diperlukan untuk merusak batang sehingga tanaman mati.
Masalah dengan desain asli crimper batang lurus adalah bahwa mereka bergetar pada kecepatan operasi yang meningkat. Getaran menyebabkan keausan pada komponen mesin dan juga memindahkan getaran yang tidak semestinya ke traktor. “Untuk mengurangi getaran yang berlebihan, produsen harus menurunkan kecepatan roller, yang meningkatkan waktu untuk menggulung tanaman penutup tanah, ” kata Kornecki.
Untuk mengatasi kelemahan mekanis ini, Kornecki merancang dan mematenkan roller-crimper dua tahap dengan dua drum. “Drum pertama meratakan tanaman penutup, dan drum kedua dengan batang pengkerut mengeriting tanaman penutup, " dia berkata. “Drum kedua diisolasi dari drum pertama untuk meminimalkan getaran. Ini dimuat oleh dua pegas kompresi yang gaya crimpingnya dapat disesuaikan dengan sekrup. Ini dapat dikonfigurasi dalam satu atau beberapa bagian untuk mengakomodasi ukuran pertanian dan ukuran traktor yang tersedia.”
Rol Empat Tahap
Atas permintaan petani, Kornecki memperluas desain roller dua tahap menjadi model empat tahap. Dengan desain ini, tiga drum crimping mengikuti drum roller halus. Drum crimping tambahan mencapai penghentian efektif tanaman penutup yang sangat berat dan mengurangi waktu yang diperlukan untuk tanaman penutup untuk dihentikan.
“Satu lintasan rol empat tingkat sama dengan tiga lintasan rol dua tingkat di atas area tanaman penutup yang sama, ” kata Kornecki.
Dalam kedua model, yang memiliki attachment hitch tiga titik, getaran tidak lagi menjadi masalah. “Saya telah mengoperasikan mesin dengan kecepatan 10 mph di lapangan dan tidak melihat ada getaran yang akan menyebabkan masalah struktural pada mesin atau pada traktor, " dia berkata.
Untuk memberi petani roller-crimper dengan lebar yang signifikan, Kornecki sedang dalam proses merancang mekanisme attachment yang akan memungkinkan pengoperasian mesin selebar 30 kaki yang terdiri dari tiga independen, Bagian selebar 10 kaki dari roller-crimper empat tahap. Tiga unit roller-crimper independen lebih mudah diatur dalam pengangkutan dan lebih efektif saat bekerja di atas kondisi permukaan yang tidak rata daripada satu unit, unit kaku dengan lebar 30 kaki.
Roller-Crimper yang Dipasang di Depan
Menanggapi permintaan petani untuk inovasi desain tambahan, Kornecki merancang unit roller-crimper empat tahap yang dapat dipasang ke ujung depan traktor. “Anda dapat memasang penanam tanpa pengolahan di bagian belakang traktor untuk menghemat waktu dan bahan bakar dalam operasi lapangan, " dia berkata.
Namun desain roller-crimper lain yang dipatenkan memungkinkan penerapan glifosat selama proses rolling-crimping. Menerapkan glifosat dapat mempercepat penghentian tanaman selama kondisi cuaca basah atau dingin yang mungkin memperlambat kematian tanaman penutup yang terganggu secara mekanis.
“Konsep aplikasi herbisida ini dapat disesuaikan dengan desain roller yang berbeda, Kornecki menunjukkan. “Dalam sebuah percobaan, Saya menggunakan desain roller halus saya yang dipatenkan dengan batang crimping. Sambil berguling, Saya menerapkan glifosat ke gandum hitam di setiap crimp keempat menggunakan boom yang dibuat khusus dengan katup solenoida berkecepatan tinggi untuk membuka dan menutup aliran herbisida sejenak ke nosel pelepasan aliran datar."
Dengan desain ini, Kornecki menerapkan glifosat pada tingkat yang secara efektif menghentikan gandum (87% hingga 99% membunuh) satu minggu setelah penggulungan “sementara hanya menggunakan 15% herbisida dan air yang biasanya digunakan dalam aplikasi kimia normal, " dia berkata. “Penghematan biaya mencapai $ 17,50 per hektar.”
Kornecki juga telah mengembangkan dan mematenkan roller-crimpers untuk penghentian tanaman penutup yang ditanam di bedengan yang ditinggikan. Dan kemudian ada roller-crimper yang lebih kecil yang dirancang kelompoknya yaitu mesin bertenaga PTO untuk traktor berjalan di belakang.
“Kami memiliki gambar yang tersedia yang dapat digunakan petani jika mereka ingin membuat mesin sendiri di pertanian, ” kata Kornecki. “Melalui pengaturan perizinan, kami juga mencoba bekerja sama dengan perusahaan pelaksana untuk melakukan transfer teknologi ini.
“Kami berfokus pada pengembangan teknologi penutup tanaman dan merancang seperangkat alat yang akan melengkapi mesin tersebut, " dia berkata. “Kami berharap dapat mengembangkan teknologi yang dibutuhkan petani agar berhasil saat mereka berupaya meningkatkan kualitas tanah untuk generasi mendatang.”
Belajarlah lagi
Ted S. Kornecki
334/502-2745
[email protected]
