PERANCANGAN PERCOBAAN

Transkripsi

1 PE PERTEMUAN KE-3 DAN 5 PROFDRKRISHNA PURNAWAN CANDRA JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN FAPERTA UNMUL 016 Materi yang dibahas adalah: A Klasifikasi Rancangan Percobaan B Rancangan-rancangan Bergalat Tunggal 1 Rancangan Acak Lengkap (RAL) Rancangan Acak Kelompok (RAK) 3 Rancangan Acak Kuadran Latin (RAKL) Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

2 A KLASIFIKASI Rancangan Percobaan disusun berdasarkan pada: Tingkat heterogenitas dan jumlah faktor yang menyebabkan keragaman kondisilingkungan tempat percobaan dilaksanakan (galat) Dinamakan sebagai Rancangan Lingkungan Besarnya galat menunjukkan besarnya keragaman data akibat pengaruh nonperlakuan Rancangan Lingkungan ditata untuk memperkecil galat akibat pengaruh non-perlakuan faktor dan metode pelaksanaanpenerapan perlakuan-perlakuan pada unit percobaan Dinamakan sebagai Rancangan Perlakuan Pelaksanaanpenerapan perlakuan-perlakuan pada unit percobaan ditata untuk mendapatkan tujuan yang diinginkan seperti ingin melihat pengaruh interaksi dari dua faktor yang dicobakan Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul A KLASIFIKASI Penamaan Rancangan Percobaan didasarkan pada: 1Metode penempatan perlakuan-perlakuan secara acak pada setiap unit percobaan Jika pengacakan perlakuan dan ulangan dilakukan sekaligus disebut Rancangan Acak Lengkap (RAL) Jika pengacakan perlakuan secara lengkap dilakukan per satu lokal kontrol disebut Rancangan Acak Kelompok (RAK) Jika pengacakan perlakuan dilakukan per dua lokal kontrol (baris dan lajur) disebut Rancangan Acak Latin (RAKL) atau Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

3 A KLASIFIKASI Penamaan Rancangan Percobaan didasarkan pada: Metode pelaksanaan perlakuan-perlakuan pada setiap unit percobaan Jika dilakukan secara serentak (kombinasi) (semua faktor dan interaksinya sama penting) disebut Rancangan Faktorial Jika satu faktor perlakuan diacak secara lengkap dan faktor perlakuan lainnya diacak dalam perlakuan faktor utama (salah satu faktor dan interaksinya dianggap lebih penting) rancangannya disebut Rancangan Petak Terbagi (RPT) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul A KLASIFIKASI Penamaan Rancangan Percobaan didasarkan pada (lanjutan): 3 faktor yang diteliti Jika yang diteliti hanya 1 faktor penelitian dinamakan rancangan nonfaktorial Contoh Rancangan Acak Lengkap (RAL) Rancangan Acak Kelompok (RAK) Rancangan Acak Kuadran Latin (RAKL)Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL) Jika yang diteliti terdiri dari beberapa faktor dinamakan rancangan faktorial Contoh Rancangan Petak Terbagi (RPT) Rancangan Petak Teralur (RPA) Rancangan Kelompok Terbagi (RKB) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

4 A KLASIFIKASI Penamaan Rancangan Percobaan didasarkan pada (lanjutan): galat yang digunakan Rancangan bergalat tunggal yaitu rancangan yang semua faktor dan interaksinya mempunyai derajat ketelitian yang sama (RAL RAK RAKLRBSL non-faktorial dan faktorial) Rancangan bergalat ganda yaitu salah satu faktor dan interaksinya lebih penting dari faktor lainnya (RPT) Rancangan bergalat tripel mirip dengan rancangan bergalat ganda hanya saja faktor yang diteliti berjumlah tiga (Rancangan Petak Terbagi Ganda Split-split Plot Design dan Rancangan Kelompok Terbagi Split Block Design) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul B RANCANGAN BERGALAT TUNGGAL Rancangan Bergalat Tunggal ditujukan untuk melihat pengaruh-pengaruh utama dan interaksinya dengan derakat ketelitian dan kepentingan yang setara Jenis Rancangan Percobaan Rancangan Acak Lengkap Non- Faktorial dan Faktorial Rancangan Acak Kelompok Rancangan Latin Rancangan Bujur Sangkar Latin Model linier Y Y K Y Keterangan µ = nilai rerata harapan = pengaruh faktor perlakuan untuk penelitian nonfaktorial atau kombinasi perlakuan untuk penelitian faktorial (=α+β+αβ jika yang diteliti terdiri dari dua faktor) = pengaruh galat K = pengaruh pengelompokan β = pengaruh pembarisan λ = pengaruh pelajuran Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

5 Karakteristik Rancangan Acak Lengkap (RAL): 1 Rancangan paling sederhana Tidak terdapat lokal kontrol (sumber keragaman hanya bersumber dari perlakuan dan galat) 3 Digunakan untuk kondisi lingkungan alat bahan dan media yang homogen (percobaan di laboratorium) 1) Pengacakan dan Bagan Percobaan Berbeda dengan percobaan untuk bidang budidaya pertanian percobaan-percobaan yang dilakukan di bidang Teknologi Hasil Pertanian tidak memerlukan tempatruang sebagai media Kecuali percobaan yang berkaitan dengan pasca panen seperti pengeringan (dengan oven atau matahari) Yang perlu diperhatikan adalah pengacakan terhadap sumber unit percobaan misalnya pengelompokkan sumber unit percobaan berdasarkan besar bentuk berat atau bagian Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul eknik-pertanian-berkelanjutanhtml Pengacakan dan Bagan Percobaan Jika ingin diteliti pengaruh hormon tumbuh terhadap produksi tanaman tertentu perlakuannya terdiri dari dan 10 ppm larutan hormon (t=) dengan simbol a 0 a 1 a dan a 3 yang diulang sebanyak 3 kali (i = 1 3) maka unit-unit percobaan mempunyai simbol a 01 = perlakuan a 0 ulangan ke-1 a 0 = perlakuan a 0 ulangan ke- a 3 = perlakuan a 3 ulangan ke- a 33 = perlakuan a 3 ulangan ke-3 unit percobaan = t x r = x 3 = 1 Nilai pengamatan disimbokan sbg y ij Dimana i = perlakuan ke-i (0 1 t) j = ulangan ke-j (1 r) a 01 a 13 a 1 a 31 a 11 a 0 a 03 a 3 a 33 a a 1 a 3 Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

6 Pengacakan dan Bagan Percobaan Kasus 1: Budiman seorang pengusaha kripik ingin memilih varietas singkong yang baik sebagai bahan baku pembuatan kripik singkong karena ia menyakini bahwa jenis singkong yang berbeda akan menghasilkan kripik dengan kerenyahan yang berbeda Jenis singkong yang banyak dibudidayakan oleh petani disekitarnya adalah Singkong Pacar Singkong Buton Singkong Kuning dan Singkong Gajah Ia bertanya kepada Muhammad Zainal Amir (MZA) mahasiswa PS THP semester 5 tentang permasalahan tersebut Apa yang harus disarankan oleh MZA? Membuat suatu percobaan menggunakan RAL dengan perlakuan (jenis singkong) dan minimal 6 ulangan untuk setiap perlakuan Menentukan parameter pengamatan mutu hedonik untuk kerenyahan (diperoleh dari penilaian kerenyahan terhadap kripik dari berbagai jenis singkong) atau kadar serat kadar (diperoleh dari singkong segar berbagai jenis singkong) Melakukan pengacakan dalam pemilihan singkong untuk setiap unit percobaan Melakukan pengacakan dalam melakukan percobaan (pemilihan singkong dan waktu percobaan untuk setiap unit percobaan) v p1 v b3 v b5 v g1 v b1 v p v g5 v g v g3 v k v b v p6 v k5 v g v p3 v k3 v p v b v k1 v p5 v b6 v g6 v k6 v k Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul Pengacakan dan Bagan Percobaan Kasus : Kurdi seorang pengusaha bioetanol ingin mengoptimalkan proses sakarifikasi pati dari singkong gajah Ia memilih proses hidrolisis asam menggunakan H SO Ia bertanya kepada Fernanda mahasiswa PS THP semester 7 tentang permasalahan tersebut Apa yang harus disarankan oleh Fernanda? Mencari tahu proses sakarifikasi dengan hidrolisis asam Membuat suatu percobaan pendahuluan untuk menentukan kisaran konsentrasi H SO yang akan dicobakan Menggunakan RAL dengan minimal 3-5 perlakuan (konsentrasi H SO ) dengan ulangan 8-5 ulangan untuk setiap perlakuan Menentukan parameter pengamatan kadar gula (hidrolisat akhir proses hidrolisis pati) Melakukan pengacakan dalam pemilihan singkong untuk setiap unit percobaan Melakukan pengacakan dalam melakukan percobaan (waktu percobaan untuk setiap unit percobaan) c 01 v 13 v 15 v 31 v 11 v 0 v g5 v 3 v 33 v v 1 v 06 v 5 v 3 v 03 v 3 v 0 v 1 v 1 v 05 v 16 v 36 v 6 v Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

7 1) Teori Anova dan Pengacakan Model liniernya adalah Y Hasil percobaan menurut RAL dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Pengaruh varietas terhadap kadar serat (%) umbi singkong Yij = Yi Yij (Yi) r (Yij - Ȳi) Ȳi Bebas (db) v p1 v b3 v b5 v g1 v b1 v p v g5 v g v g3 v k v b v p6 v k5 v g v p3 v k3 v p v b v k1 v p5 v b6 v g6 v k6 v k (JK) Definisi Rumus hitung Tengah (KT) Fhitung (1) () (3) () (5) (6) Perlakuan t 1 Galat Dengan pengurangan [(rt-1) (t-1)] rt - 1! " Dengan pengurangan # $% &'()*+* $%!*)* F α (v 1 v ) terima H 0 atau H 1 salah > F α (v 1 v ) tolak H 0 atau H 1 benar Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul ) Penataan Analisis Data Hasil percobaan menurut RAL dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Y ij = Y i Y ij (Y i ) r (Y ij - Ȳ i ) Ȳ i AF1@0 -@0EFM3 - H3BA3 F@0EFM3 H3BA3 0E0A1A NA03 0AOAP NA1A MEQ3HOOA NABAP M3N3F 0AOAP H3BA :<::= 9:;97; >-?@1AB 3-5::5C=5:<::=<58 >- DE0BAFGAH ::8585:<::=J7 0 3 >- KABA1 3 Ḷ 3 >-?@1AB >- DE0BAFGAH 5::5C=5::8585:= 3 >- KABA1 >-?@1AB >- DE0BAFGAH 5::5C=5::8585:= Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

8 3) Anova Hasil percobaan menurut RAL dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Yij = Yi Yij (Yi) r (Yij - Ȳi) Ȳi (JK) Perlakuan ** Galat ! " $% &'()*+* R # $% *S') T T UVWX Y Z XX[ Y X\X]!*)* Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul ) Koefisein (KK) KK adalah koefisien yang menunjukkan: kejituan (precision atau accuracy) Keandalan kesimpulanhasil percobaan Cara menentukan nilai dengan excel: FINVRT(αv 1 v ) α= peluang v 1 = derajat bebas pembilang (kelompok perlakuan) v = derajat bebas penyebut (galat) Deviasi baku per unit percobaan KK dinyatakan sebagai % rerata dari rerata umum percobaan: $$ $%^*)* _100% rerata seluruh data percobaan 9qXrs WUXr; Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

9 (JK) Perlakuan ** ) Koefisien Hasil percobaan menurut RAL dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Yij = Yi Yij (Yi) r (Yij - Ȳi) Ȳi Galat ;9; 831 $$ Faktor-faktor yang mempengaruhi KK 1 Heterogenitas Lokal kontrol 3 Selang perlakuan perlakuan Percobaan terkontrollaboratorium KK 5-10% Percobaan lapangan KK 10-0% $%^*)* _100% _100% _100%38% Anova biasanya dilanjutkan dengan uji beda biasanya menggunakan pedoman Jika KK besar ( 10% pada kondisi homogen 0% pada kondisi heterogen) uji lanjut yang digunakan adalah uji Duncan (Duncan Multiple Range Test DMRT) Jika KK sedang (5-10% pada kondisi homogen 10-0% pada kondisi heterogen) uji lanjut yang digunakan adalah uji Beda Nyata Terkecil (BNT) (Least Significance Difference test LSD test) Jika KK kecil ( 5% pada kondisi homogen 10% pada kondisi heterogen) uji lanjut yang digunakan adalah uji Beda Nyata Jujur (BNJ) (Honestly Significance Difference test HSD test; Uji Tukey) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul B RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK) 1) Teori Anova dan Pengacakan dalam Kelompok Model linier adalah Y K Hasil percobaan menurut RAK dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Pengaruh varietas terhadap kadar serat (%) umbi singkong Yij = Yi Yij (Yi) r (Yij - Ȳi) Bebas (db) v p1 v b3 v b5 v g1 v b1 v p v g5 v g v g3 v k v b v p6 v k5 v g v p3 v k3 v p v b v k1 v p5 v b6 v g6 v k6 v k (JK) Definisi Rumus hitung Tengah (KT) (1) () (3) () (5) (6) Kelompok r - 1 Perlakuan t - 1 Galat (r - 1)(t - 1) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul y z rt - 1 {+') Atau {&'( " $ $ JK tot JK kel - JK per $ # $% +')}~&}+ $%!*)* # $% &'()*+* $%!*)* x F hit x x F α (v 1 v ) terima H 0 atau H 1 salah > F α (v 1 v ) tolak H 0 atau H 1 benar 9

10 B RANCANGAN ACAK LENGKAP (RAK) ) Penataan Analisis Data Hasil percobaan menurut RAK dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Y ij = Y i Y ij (Y i ) r (Y ij - Ȳ i ) Ȳ i AF1@0 -@0EFM3 - H3BA3 F@0EFM3 H3BA3 0E0A1A NA03 0AOAP NA1A NAH FEB@P@ - MEQ3HOOA NABAP M3N3F 0AOAP H3BA :<::= 9:;97; >-?@1AB 3-5::5C=5:<::=<58 >- -EB@P@F >- DE0BAFGAH ::8585:<::=J7 >- KABA1 3 Ḷ Ḷ 3 Ḷ >-?@1AB >- -EB@P@F >- DE0BAFGAH :<C:<5:<::=86C CJ78C5 Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul B RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK) 005 3) Anova Hasil percobaan menurut RAk dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Yij = Yi Yij (Yi) r (Yij - Ȳi) Ȳi (JK) Kelompok * Perlakuan ** 39 5 Galat Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul

11 B RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK) (JK) Kelompok * ) Koefisien Hasil percobaan menurut RAK dari kasus 1 dapat ditata dalam suatu tabel analisis data yang secara umum disajikan sebagai berikut Perlakuan ** 39 5 Galat Faktor-faktor yang mempengaruhi KK 1 Heterogenitas Lokal kontrol 3 Selang perlakuan perlakuan Percobaan terkontrollaboratorium KK 5-10% Percobaan lapangan KK 10-0% $$ $%^*)* _100% _100% _100%61% Yij = Yi Anova biasanya dilanjutkan dengan uji beda biasanya menggunakan pedoman Yij Jika KK besar ( 10% pada kondisi homogen 0% pada kondisi heterogen) uji lanjut (Yi) r yang digunakan adalah uji Duncan (Duncan Multiple Range Test DMRT) (Yij - Ȳi) Jika KK sedang (5-10% pada kondisi homogen 10-0% pada kondisi heterogen) uji lanjut Ȳi yang digunakan adalah uji Beda Nyata Terkecil (BNT) (Least Significance Difference test LSD test) ;9; 831 Jika KK kecil ( 5% pada kondisi homogen 10% pada kondisi heterogen) uji lanjut yang digunakan adalah uji Beda Nyata Jujur (BNJ) (Honestly Significance Difference test HSD test; Uji Tukey) Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul B RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK) Anova dari RAK (JK) Kelompok * Perlakuan ** 39 5 Galat Anova dari RAL (JK) Perlakuan ** Perbandingan hasil Anova antara RAK dan RAL Hasil Anova RAK RAL db Galat 15 < 0 JK Galat 071 < 168 KT Galat 007 < 008 F hit Perlakuan 6 > 1357 F hit Kelompok 13 Perlakuan 39; 5 > 310; 9 KK 38 < 61 Galat Rancob ProfDrKrishna Purnawan Candra JurTHP Faperta Unmul