Pengaruh Kelembaban dan Seri Tanah Terhadap Mutu dan Produksi Tanaman Tembakau Temanggung dengan Metode MANOVA

Transkripsi

1 Pengaruh Kelembaban dan Ser Tanah Terhadap Mutu dan Produs Tanaman Tembaau Temanggung dengan Metode MANOVA Mftala Al Rza ), Sutno ), dan Dumal ) ) Jurusan Statsta, Faultas MIPA, Insttut Tenolog Sepuluh Nopember Jl. Aref Rahman Ham, Surabaya 60 ) Bala Peneltan Tanaman Pemans dan Serat, Departemen Pertanan Jl. Raya Karangploso Km. 4, Malang 655 E-mal: sutno@statsta.ts.ac.d Abstra-Tembaau temanggung merupaan omponen utama bahan bau roo, arena meml estmewaan yatu aromanya dan adar notn yang tngg antara 3%-8%. Peneltan n membahas Multvarate Analyss of Varance (MANOVA) untu mengetahu pengaruh ser tanah dan elembaban tanah terhadap produs dan mutu tembaau temanggung. Ser tanah yang dgunaan dalam peneltan n adalah Losar, Cand Salam, dan Glapansar. Sementara Kelembapan tanah yang dgunaan yatu antara 60% - 00%. Hasl peneltan menunuan bahwa Kelembaban dan ser tanah meml pengaruh tarhadap mutu dan produs tanaman tembaau temanggung. Kombnas terba antara ser tanah dan elembaban yang dgunaan adalah pada ser tanah Cand Salam dan pada elembaban 00%. Kata unc: MANOVA, mutu dan produs tembaau, rancangan percobaan, tembaau temanggung I. PENDAHULUAN ANAMAN tembaau termasu dalam faml Solanaceae yang banya dbuddayaan d Indonesa. Komodtas tembaau meml peranan pentng dalam roda pereonoman Indonesa, arena tembaau merupaan salah satu omodtas perdagangan pentng d duna. Produ tembaau yang utama dperdagangan adalah daun tembaau dan roo. Tembaau dan roo merupaan produ bernla tngg, sehngga bag beberapa negara termasu Indonesa tembaau berperan dalam pereonoman nasonal, yatu sebaga salah satu sumber devsa, sumber penermaan pemerntah dan paa (cua), sumber pendapatan petan dan lapangan era pendudu d perdesaan. Terdapat banya ens tembaau yang ada d Indonesa, salah satunya adalah tembaau temanggung arena dhaslan dar Kabupaten Temanggung. Tembaau temanggung merupaan omponen utama bahan bau roo, arena meml estmewaan yatu aromanya dan adar notn yang tngg antara 3%-8%. Terdapat dua macam tembaau temanggung, yatu tembaau unng dan tembaau htam. Tembaau unng sebagan besar dtanam d area sawah dan sebagan ecl d dataran tngg atau wlayah pegunungan. Sementara tembaau htam hanya dtanam d dataran tngg atau pegunungan. Mutu tembaau unng lebh rendah darpada tembaau htam. Namun deman tembaau unng temanggung harganya mash lebh tngg darpada tembaau raangan ser lan. Pada tembaau htam terdapat mutu husus yang dsebut srntl dengan mutu dan harga tertngg. Tembaau srntl sangat langa, arena tda semua wlayah dan tda setap musm dapat dhaslan tembaau ser n. T Tembaau temanggung meml peranan dalam racan sgaret erete sebaga pembentu rasa dan aroma, hususnya sgaret erete tangan (SKT). Sebelum perode tahun delapan puluhan produs ndustr sgaret erete ddomnas oleh SKT. Dalam racan semua ndustr sgaret rete membutuhan tembaau temanggung, sehngga persangan antar pabr dalam pembelan tembaau temanggung sangat etat hususnya tembaau mutu terba (srntl). Sesua huum pasar, abatnya harga tembaau srntl sangat mahal. Sebaga lustras pada tahun 976 harga tertngg tembaau temanggung mutu srntl mencapa Rp0.000,00 per g. Ja berat netto satu eranang adalah 40 g, maa nla ual tembaau srntl satu eranang sebesar Rp 4,8 uta. Lahan yang mampu menghaslan tembaau srntl terbatas, dan hanya dapat dhaslan pada eadaan lm yang erng saa. Menurut Radyoatmodo [], produs dan mutu tembaau Temanggung dpengaruh oleh berbaga fator, dantaranya: ser tembaau, ser tanah, etnggan loas tanam, curah huan, suhu, cahaya, pemelharaan tanaman, dan proses pengolahan pasca panen. D sampng tu produtvtas tembaau uga dpengaruh oleh adanya serangan berbaga hama dan penyat. Beberapa peneltan telah dlauan dalam upaya mengembangan produs dan produtftas tembaau temanggung, dantaranya Setyowat []. Peneltan n membahas pengembangan panduan penerapan sustanable agrculture d Desa Tlahap, Kecamatan Kledung Kabupaten Temanggung yang bertuuan mengembangan panduan penerapan sustanable agrculture yang sesua dengan onds dan araterst desa d ecamatan Kledung, Kabupaten Temanggung berdasar model perpndahan sstem pertanan yang sesua, yang dlauan d desa Tlahab sebaga stud asus D sampng tu Bala Peneltan Pemans dan Serat (Baltas) Karangploso Malang telah melauan peneltan terat dengan produtftas dan mutu tembaau Temanggung. Peneltan n bertuuan mengetahu pengaruh elembaban dan ser tanah terhadap produs dan mutu tembaau. Pada proses analss data mash menggunaan pendeatan unvarat, padahal varabel responnya lebh dar satu yang memungnan adanya orelas. D sampng tu pendetesan beberapa asums model mash belum dlauan. Peneltan n membahas Multvarate Analyss of Varance (MANOVA) untu mengetahu pengaruh ser tanah dan elembaban tanah terhadap produs dan mutu tembaau temanggung. Dengan metode n dharapan mendapatan nformas yang lebh omprehensf dan sahh.

2 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Multvarate Analyss of Varance Multvarate Analyss of Varance (MANOVA) adalah ten analss yang dgunaan untu membandngan vetor mean dua populas atau lebh untu asus multvarat random samplng yang dperoleh dar n populas. Penguan MANOVA dlauan untu mengetahu perbedaan vetor rata-rata dar tap treatment. Penguan vetor rata-rata MANOVA memerluan asums bahwa data berdstrbus normal multvarat dan homogen. [3]. Model Manova untu dua fator dengan nteras dsaan sebaga berut. Y μ + τ + β + τβ + ε () dengan: :,,..., a, ( ) :,,..., b, :,,..., n a b a b Dmana τ β (τβ) (τβ ) 0. Semua vetor beruuran (px) dan adalah εvetor aca ndependen N p ( 0, Σ ). Dengan deman, respon terdr atas p penguuran dan dreplas al pada setap emungnan ombnas level-taraf pada fator dan. U Hpotess Pengaruh Interas Berdasaran analss unvarat, untu analss multvarat terdapat penggantan salar ( y. dengan ' matrs yang sesua ( y. ( y.. Hpotess : τβ τβ H 0 : mnmal ada satu τβ 0 τβ ab atau tda ada pengaruh fator nteras antara ser tanah dan elembaban ( τβ ) terhadap respon yang damat. Statst u: * SSPres Λ () SSPnt + SSPres dengan : SSP nt : Sum of Square and cross product nteras SSP res : Sum of Square and cross product resdual * Untu sampel besar, wls lambda ( Λ ), dapat dsebut sebaga persentl ch-square. Dengan menggunaan pengal Bartlett'e untu menngatan pendeatan chsquare, menola H 0 : τβ τβ... τβab 0 d taraf α a p + ( a )( b ) * ab( n ) ln Λ > χ ( a)( b) p dmana χ ( a )( b) p adalah (00α) persentl atas dar dstrbus ch-square dengan (a-) (b-) p deraat bebas. Atau, Λ * ( ab( n ) p + ) / ) F Λ * ( ( a )( b ) p + / ) H0 dtola apabla F ht > F( v, v)(0.05) dmana: v (a-)(b-)-p+ dan v ab(n-)+ U Hpotess Pengaruh Utama Dalam model multvarat, u untu fator dan fator menggunaan hpotess: Untu fator τ τ 0 H : palng sedt satu τ 0 τ atau tda ada pengaruh fator ser tanah ( τ ) terhadap respon yang damat. Untu fator β β 0 β H : palng sedt satu β 0 atau tda ada pengaruh fator elembaban ( ) respon yang damat. β terhadap Statst u: * SSPres Λ (3) SSPfac + SSPres dengan : SSP fac : Sum of Square and cross product fator Dengan menggunaan ores Bartlett, untu fator, tola H 0 : τ τ... τ a 0 (tda ada efe fator ) pada taraf α a: p + ( a ) * ab( n ) ln Λ > χ ( a) p dmana χ( a ) p ( α ) adalah (00α) persentl atas dar dstrbus ch-square dengan (g-) p deraat bebas. Sementara untu fator, tola H 0 : β β... βb (tda ada efe fator ) pada tarafα a: p + ( b ) * ab( n ) ln Λ > χ( b ) p ( α ) dmana χ ( b ) p adalah (00α) persentl atas dar dstrbus ch-square dengan (b-) p deraat bebas. Atau, Λ ( (a -) - p +/ ) F Λ (ab(n -) +/ ) dan ( (b -) - p +/ ) Λ F Λ (ab(n -) +/ ) Fator : H dtola apabla F 0 ht > F( v, v)(0.05 ) dmana: v (a-) - p+ dan v ab(n-)+ Fator : H dtola apabla F 0 ht > F( v, v)(0.05 ) dmana: v (b-) - p+ dan v ab(n-)+

3 3 B. Kehomogenan Matrs Varan Kovarans Salah satu asums yang harus dpenuh dalam manova adalah apabla varabel bebas mempunya matrs varan ovaran yang sama. Pada peneltan n untu mengetahu ehomogenan matrs varan ovaran dgunaan u Box s M dengan hpotess: H 0 : Σ Σ Σ H : Σ Σ untu Statst u: χ htung ( c ) v ln S ln S pool v dan v S pool S v n v p + 3p c v 6( p + )( ) v Dengan deraat bebas (df) adalah ½ p(p+)(-), dmana p adalah banyanya varabel dan adalah banyanya group atau dalam hal n banya perlauan. Ja χ χ atau p-value > 0,05 maa htung ( ) p( p+ gagal menola hpotess awal yang berart matrs varan ovaran bersfat homogen [3]. C. Asums Multvarate Normal Analss multvarat merupaan suatu analss yang merupaan suatu analss yang melbatan banya varabel (lebh dar dua varabel). Sedangan dstrbus normal multvarat merupaan suatu bentu dstrbus data statsta yang salng berhubungan dmana varabel-varabel dar data yang bersangutan lebh dar dua data, dengan masngmasng varabel memenuh sfat normaltas. Ja terdapat varabel random sebanya p buah yang ontnyu dan meml fungs epadatan peluang f(y) dengan p, maa: ' F( y) exp [( y μ) ( y μ)] (4) p (π) Dmana : y adalah vetor varabel respon μ vetor rataan umum p baya varabel respon dengan hpotess : H 0 : data berdstrbus multvarat normal H : data tda berdstrbus multvarat normal Salah satu cara untu memersa enormalan adalah dengan menggunaan QQ-plot dengan tahapan-tahapan sebaga berut :. Mencar nla normal standart untu tap-tap varabel p dengan cara sebaga berut : ( y y ) Z S dmana,,...,a dan,,...,b. Mencar ara uadrat dar Z dengan cara : T d ( y S ( y dmana : S - matrs ovarans beruuran p x p ; ( y. y.. ) vetor mean normal standart beruuran p x n d matrs beruuran n x n yang smetrs 3. Mengurutan d () < d () <... < d (n) 4. Menghtung persentl dar dstrbus Ch-Square χ p( 0. 05)/n 5. Membuat plot antara d dengan 6. Interpetas plot χ p( 0. 05)/n III. METODOLOGI Data yang dgunaan pada peneltan n adalah data seunder yang dperoleh dar Bala Peneltan Tembaau dan Tanaman Serat (BALITTAS), dmana data n sebelumnya menad peneltan yang telah dlauan oleh Bala Peneltan Tembaau dan Tanaman Serat pada tahun 00. Dalam peneltan n, varabel respon yang dgunaan adalah produs dan mutu tembaau temanggung. Sementara varabel predtor yang dgunaan adalah elembaban tanah (60%, 70%, 80%, 90%, dan 00%) dan ser tanah (Losar, Cand Salam, dan Glapansar). Pada peneltan n dambl sampel 3 ser tanah secara aca (Cand Salam, Glapansar, dan Losar), emudan sampel tanah tersebut dbawa e BALITAS. Taraftanah terdr atas tga, yatu: tanah Cand Salam, tanah Glapansar, dan tanah Losar. Sementara elembaban tanah terdr atas 5 level, yatu: 60%, 70%, 80%, 90%, dan 00%. Percobaan dlauan d rumah aca ebun percobaan BALITTAS Karangploso Malang. Rancangan lngungan yang dgunaan adalah rancangan aca lengap (RAL), arena unt espermennya homogen. Sementara rancangan perlauan menggunaan fatoral. Setap perlauan dlauan ulangan sebanya 3 al. Terdapat 5 ombnas perlauan yang selengapnya dsaan pada berut : No Tabel. Kombnas Perlauan Ser Tanah Kelembaban LOSARI C.SALAM GLAPANSARI 60% STK STK ST3K 70% STK STK ST3K 80% STK3 STK3 ST3K3 90% STK4 STK4 ST3K4 00% STK5 STK5 ST3K5 Ser Tanah Tabel. Strutur Data Kelembaban Ulang Produs Kadar Notn ST K Y Y ST K Y Y 3 ST K3 Y Y 4 ST K4 Y Y 5 ST K5 Y Y 45 ST3 K5 3 Y Y Tahapan analss data adalah sebaga berut.. Untu mengetahu araterst produs dan adar notn tembaau temanggung dgunaan statsta desrptf.

4 Produs Kadar_Notn Produs 4. Untu mengetahu tngat elembaban dan ser tanah yang berpengaruh terhadap produs dan adar notn, langah-langah sepert berut : ) Melauan u asums, yatu: a. Dstrbus normal multvarat dengan menggunaan QQ-plot. b. Kehomogenan matrs varans-ovarans dengan menggunaan u Box s M. ) Melauan analss MANOVA, langah-langahnya:. U sgnfans multvarate dan efe Interas dengan menggunaan MANOVA.. Melauan u pengaruh fator nteras terhadap respon.. Mengdentfas pengaruh utama dan nteras terba terhadap produs dan adar notn. IV. HASIL DAN DISKUSI A. Analss Desrps Produs Tembaau Temanggung Tembaau temanggung merupaan salah satu tembaau yang meml ualtas terba dan menad bahan bau roo rete. Sampa saat n daerah penanaman mash terpusat d tga loas yatu: Losar, Cand Salam, dan Glapansar. Rata-rata produs tembaau temanggung adalah g/hetar, dmana produs palng sedt yatu sebesar 6.53 g/hetar dan produs palng banya yatu sebesar Rata-rata adar notn tembaau temanggung adalah 70,980%, dmana adar notn palng tngg yatu sebesar 8,7% dan adar notn palng rendah yatu sebesar 5,87% (Tabel 3). Tabel 3. Nla Mean, Varans, Mnmum, dan Masmum Varabel Mnmum Maxmum Mean Varance Produs(g/h) K.notn(%) ,00 30,00 40,00 30,00 dentfas awal pada fator ser tanah menunuan bahwa tda terdapat perbedaan nla tengah (medan) ba varabel respon produs maupun adar notn (Gambar a dan c). Sebalnya untu fator elembaban tanah terdapat perbedaan yang cuup mencolo, dmana seman tngg elembaban yang dgunaan seman tngg ba pula varabel respon produs maupun adar notn (Gambar b dan d). B. Penyusunan Model Manova Analss Multvarate Analyss of Varan (MANOVA) dgunaan untu melhat perbedaan pengaruh elembaban dan ser tanah secara smultan (bersama) terhadap varabel respon (produs, adar notn,tngg tanaman, dan umlah daun). Penguan Asums Sepert yang delasan pada asums normal multvarat, penguan data berdstrbus normal multvarate menggunaan u Q-Q plot. Hasl perhtungan dperoleh nla d yang berada dbawah nla χ (;0.05) 5.99adalah sebesar 56%. Oleh arena tu dapat dsmpulan bahwa data mengut dstrbus normal multvarate. D sampng tu, esmpulan n dduung oleh dagram pencar antara d dannla χ p(-0,5)/n yang meml pola lnear. Sementara hasl perhtungan dperoleh nla Box M sebesar 74,09,d peroleh p-value sebesar 0,44. Oleh arena tu dapat dsmpulan matrs varan ovaran adalah homogen. MANOVA Pengaruh Utama dan Interas Fator Ser Tanah dan Kelembaban Terhadap Produs dan Kadar Notn Penguan pengaruh nteras fator ser tanah dan elembaban dengan menggunaan statst u Wls Lambda sepert yang delasan pada bab... Hpotess yang dgunaan yatu: τβ τβ 0 τβ H : mnmal ada satu τβ 0 0,00 0,00 8,00 7,50 G L S Ser_Tanah (a) 0,00 0,00 8,00 7,50 (b) Kelembaban Untu fator ser tanah τ τ 0 H : palng sedt satu τ 0 τ 7,00 6,50 6,00 G L S Kadar_Notn 7,00 6,50 6, Ser_Tanah (c) Kelembaban (d) Gambar. Boxplot antara Ser Tanah dan Produs (a), Kelembaban dan Produs (b), Ser Tanah dan Kadar Notn (c), serta Kelembapan dan Kadar Notn (d). Gambar menunuan bahwa tda terdapat data estrm dan outler pada produs dan adar notn ba menurut ser tanah maupun elembaban. Dsampng tu hasl Untu fator elembaban β β 0 H : palng sedt satu β 0 β Hasl u pengaruh nteras fator ser tanah dan elembaban serta pengaruh fator utama dsaan pada tabel MANOVA sepert pada Tabel 4

5 5 Tabel 4 U Sgnfans Multvarate Pengaruh Utama dan Interas Pengaruh Wls Lambda F df df P-value. Pengaruh Utama Tanah Kelembaban Pengaruh Interas Tanah dan elembaban Tabel 4 nteras antara ser tanah dan elembaban meml nla p-value yang lebh ecl dar taraf sgnfans (α 0.05), maa H 0 dtola. Hal n menunuan bahwa terdapat pengaruh nteras antara ser tanah dan elembaban terhadap varabel respon produs dan adar notn. Deman uga untu pengaruh fator utama ser tanah menghaslan nla p-value yang lebh ecl dar taraf sgnfans (α 0.05), hal n berart bahwa ser tanah berpengaruh terhadap varabel respon produs dan adar notn. Hal yang sama uga terad pada fator elembaban, dengan nla p-value lebh ecl dar taraf sgnfans (α0.05) yang berart bahwa elembaban berpengaruh terhadap varabel respon produs dan adar notn. Untu mengetahu pengaruh fator nteras dan fator utama terhadap masng-masng varabel respon produs dan adar notn dapat dsaan pada Tabel 5. Tabel 5 menunuan bahwa terdapat pengaruh nteras ser tanah dan elembaban terhadap produs, hal n dtunuan dengan nla p-value yang lebh ecl dar taraf sgnfans (α0.05). begtu pula untu varabel respon adar notn, yang menunuan bahwa terdapat pengaruh nteras ser tanah dan elembaban terhadap adar notn, dtunuan dengan nla p-value yang lebh ecl dar taraf sgnfans (α0.05). Untu pengaruh fator ser tanah, dapat detahu bahwa ser tanah berpengaruh terhadap produs, dtunuan oleh nla p-value < Begtu pula untu varabel respon adar notn, dmana ser tanah uga memberan pengaruh (p-value < 0.05). Sementara untu fator elembaban dapat detahu bahwa memberan pengaruh terhadap masng-masng varabel respon (produs dan adar notn), hal n darenaan nla p-value < Tabel 5 U Pengaruh Fator Interas Terhadap Masng-masng Respon Analss selanutnya adalah mengdentfas fator yang mempunya pengaruh tertngg terhadap varabel respon produs dan adar notn. Pada pengaruh utama ser tanah dan elembaban terhadap produs dan adar notn tembaau temanggung dsaan pada Tabel 6. Tabel 6 menunuan bahwa nla rataan produs yang palng tngg adalah pada ser tanah Cand Salam. Deman uga untu adar notn, ser tanah yang palng tngg adalah pada ser tanah Cand Salam. Sementara pada fator elembaban, pada taraf 00 % memberan rata-rata produs yang tertngg. Deman uga pada dan adar notn mempunya rataan tertngg. Tabel 6 Rataan Produs dan Kadar Notn pada Masng-masng Taraf Untu memperelas pengaruh masng-masng ser tanah dan setap taraf elembaban terhadap produs dan adar notn dsaan plot antara masng-masng taraf fator dengan nla rataan varabel respon sepert pada Gambar. Gambar Plot antara Ser Tanah dan Rataan Produs (a), Ser Tanah dan Rataan Kadar Notn (b), Kelembaban dan Rataan Produs (c), serta Kelembaban dan Rataan Kadar Notn (d). Berdasaran hasl penguan pengaruh nteras menun-uan terdapat nteras antara ser tanah dan elembaban, maa nterpretas yang lebh dutamaan adalah pengaruh nterasnya. Oleh arena tu, selanutnya dlauan dentfas nteras ser tanah dan elembaban yang terba untu produs dan adar notn. Tabel 7 menunuan bawa rataan produs tembaau temanggung yang tertngg dhaslan dar nteras antara ser tanah cand Salam dan dengan elembaban 00%. Hal yang sama uga berlau untu respon adar notn. dmana nteras yang dapat memberan adar notn tertngg adalah pada ser tanah Cand Salam dan dengan elembaban 00%. Untu lebh elasnya. rataan produs dan adar notn pada masngmasng nteras ser tanah dan elembaban dapat dsaan pada Gambar 3 Tabel 7 Rataan Produs dan Kadar Notn pada Interas Ser Tanah dan Kelembaban Glapansar Losar C and Salam Produs Kadar Notn

6 6 Gambar 3 Plot antara Interas Ser Tanah dan Kelembaban terhadap Produs (a) dan Kadar Notn (b). V. KESIMPULAN Kelembaban dan ser tanah meml pengaruh tarhadap mutu dan produs tanaman tembaau temanggung. Kombnas terba antara ser tanah dan elembaban yang dgunaan adalah pada ser tanah Cand Salam dan pada elembaban 00%. UCAPAN TERIMA KASIH Penuls M.A.R. mengucapan terma ash epada Bala Peneltan Tanaman Pemans dan Serat, Departemen Pertanan Republ Indonesa atas esempatan yang dberan untu memperoleh data yang dgunaan dalam tugas ahr. DAFTAR PUSTAKA [] Radyoatmo,S.999. Perembangan areal dan produs tembaau temanggung tahun 999. Maalah dsaan pada Pertemuan Tens Snronsas Standar Monster Tembaau Raangan Temanggung pada tanggal 6 September 999 d Temanggung. [] Setyowat.004. Pengembangan paduan penerapan Sustanable Agrculture d Desa Tlahap, Kecamatan Kledung Kabupaten Temanggung. Insttut Tenolog Sepuluh Nopember. Surabaya. [3] Johnson, R.A. & Wchern, D.W. (00). Appled Multvarate Statstcal Analyss, 5th edton. Pearson Educaton Internatonal.