PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN KATA PENGANTAR

PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013

1

KATA PENGANTAR

Buku ini dibuat untuk membantu mahasiswa dalam mempelajari, melilih dan melakukan prosedur analisis data berdasarkan rancangan percobaan yang telah dipilih. Buku panduan dan latihan praktikum Rancangan Percobaan ini dibuat sangat sederhana dengan maksud agar mahasiswa dapat mengerjakan, memahami dan merancang suatu percobaan yang akan dilakukan. Semoga buku ini bermanfaat. Tuhan memberkati.

Malang, Oktober 2013

Penyusun


2

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR

1

DAFTAR ISI

2

1. PENDAHULUAN……………………………………………………………………….

3

2. RANCANGAN ACAK LENGKAP (RAL)…………………………………………

6

3. RANCANGAN ACAK KELOMPOK (RAK)……………………………………..

11

4. RANCANGAN BUJUR SANGKAR LATIN (RBSL)…………………………..

16

5. RANCANGAN FAKTORIAL…………………………………………………………

19

6. RANCANGAN PETAK TERBAGI………………………………………………….

24


1. PENDAHULUAN Rancangan Percobaan (experimental design) merupakan : 1. Cara untuk menyelenggarakan percobaan baik di lapangan, rumah kaca atau di laboratorium 2. Cara untuk mengatur pemberian perlakuan kepada satuan-satuan percobaan, sehingga keragaman respon yang ditimbulkan oleh keadaan lingkunan dan keheterogenan bahan percobaan dapat ditampung dan disingkirkan 3. Cara menginterpretasi data yang dikumpulkan melalui analisis statistika. (Sastrosupadi,2000)

Soal: 1 . Jelaskan (dari berbagai literatur, min 3) pengertian a) Perancangan percobaan b) Galat Percobaan

2. Apakah beda dari Rancangan Perlakuan (Treatment Design) dengan Rancangan Lingkungan (Enviromental Design)

3. Jelaskan istilah di bawah ini a) Keragaman

b) Taraf/ selang kepercayaan

3


4

c) Populasi

d) Contoh/Sample

4. Jelaskan istilah di bawah ini dan tuliskan rumusnya (berdasarkan Rancangan Acak Kelompok) a) Nilai Tengah (Mean)

b) Derajat Bebas (db) dan Jumlah Kuadrat (Sum Square) 

Ulangan



Perlakuan



Galat



Total

c) Kuadrat Tengah (Mean Square) 

Ulangan



Perlakuan

d) Simpangan Baku (Standar Deviation)

e) Galat Baku (Standar Error)

f)

Faktor Koreksi (Corection Factor)

g) Koefisien Keragaman ( Coeffisient of Variation)

h) F. Hitung dan F tabel 5% dan 1%

5. Apakah fungsi dari Pengulangan, Pengacakan dan Local Control dari suatu rancangan percobaan


LEMBAR KERJA

5


6

2. RANCANGAN ACAK LENGKAP (Fully Randomized Design/Completely Randomized Design) Rancangan Acak Lengkap (RAL) ialah rancangan yang paling sederhana diantara rancangan rancangan percobaan yang baku. RAL biasanya digunakan untuk percobaan yang dilakukan di laboratorium, ruang kultur jaringan dan tumah kaca atau dalam percobaan percobaan tertentu yang memiliki kondisi lingkungan relative homogen.

Soal 1. Jelaskan apa yang dimaksud Rancangan Acak Lengkap dan sebutkan syarat-syarat yang digunakan

2. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan RAL

3. Suatu Penelitian ingin mengetahui respon kedelai varietas Anjasmoro terhadap pemupukan K. Penelitian ini akan dilakukan di polibag dan diletakkan di dalam screen house dengan asumsi lingkungan homogen. Perlakuan lemnggunakan 5 Dosis unsur K dan diulang sebanyak 3 kali. Buatlah denah percobaan awal dan denah percobaan setelah pengacakan.


7

4. Isilah tabel Anova parameter tinggi tanaman 10 varietas kedelai hasil percobaan yang diulang sebanyak 3 kali dan disusun berdasarkan RAL.

SK Varietas Galat Total

db ……. 20 …..

JK …… 245 ……

KT 150

Fhit ……

F Tab 5% ……

Kesimpulan apa yang dapat anda berikan:

5. Suatu percobaan mengamati perubahan bobot buah melon (g) dengan perlakuan penggunaan 6 pupuk yang berbeda (Pupuk A,B,C,D, E dan F). Tanaman tersebut ditanam pada polibag dan diletakkan di dalam rumah kaca. Masing masing perlakuan terdiri atas 5 polybag tanaman. Hasil pengamatannya ialah sebagai berikut :

polybag

A 45 46,9 42,5 48,2 48 230,6 46,12

1 2 3 4 5 Total Rata-rata

B 36 37,2 39,1 37,8 38,8 188,9 37,78

a) Tunjukkan perhitungan analisis varians FK

=

JKT

=

JKP

=

JKG

=

db total

=

db perlakuan

=

db galat

=

Perlakuan C D 37,2 46,1 35,2 43,6 37,8 45,8 36,5 45,3 38,4 44,7 185,1 225,5 37,02 45,1

E 41 43,8 43,6 41,4 42,4 212,2 42,44

F 43,5 47 45,8 48,6 47,2 232,1 46,42

Total 248,8 253,7 254,6 257,8 259,5 1274,4 254,88


KTP

=

KTG

=

F hitung

=

F tabel 5%

=

Tabel annova bobot buah melon

SK

db

JK

Perlakuan Galat Total b) Koefisien Keragaman (%)

c) Buat hipotesis nol dari percobaan tersebut

d) Kesimpulan dan Interpretasi

e) SE rata-rata

f)

Selang Kepercayaan rata-rata (%)

g) SE beda dua nilai rata-rata

KT

Fhit

F Tab 5%

8


h) Lakukan uji beda rata-rata A terhadap perlakuan lain menggunakan uji t (t test) 5% i)

Lakukan pembandingan rata-rata menggunakan uji Dunnet (A sebagai control)

j)

Lakukan pembandingan rata-rata dengan Uji beda nyata terkecil (BNT) dengan α=5%

9


LEMBAR KERJA

10


11

3. RANCANGAN ACAK KELOMPOK (Randomized Block Design) Rancangan Acak Kelompok (RAK) ialah rancangan percobaan yang digunakan pada kondisi tempat yang tidak homogen. Sebagian besar percobaan-percobaan yang dilakukan di lapangan atau di lahan petani menggunakan rancangan lingkungan dalam bentuk RAK. Bila kita menghadapi kondisi lingkungan yang tidak homogen makan prinsip yang digunakan ialah prinsip pengawasan setempat atau local control, artinya tempat percobaan harus dikelompokkan menjadi bagian bagian yang relative homogen.

Soal 1. Suatu percobaan dilakukan untuk menguji 12 varietas gandum (Triticum aestivum) pada dataran tinggi. Mempertimbangkan lingkungan yang digunakan untuk percobaan mempunyai gradien perbedaan searah. Saluran irigasi berada pada sebelah kiri lahan percobaan. Maka rancangan yang digunakan ialah RAK yang dibagi menyadi 3 Ulangan. Pengamatan dilakukan pada peubah tinggi tanaman dengan hasil sebagai berikut: No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Varietas A B C D E F G H I J K L TOTAL Rerata

1 80 90 88 96 83 81 88 89 77 94 87 99 1052 87,67

Ulangan 2 79 92 90 96 85 87 90 91 78 94 83 104 1069 89,08

3 81 93 88 98 82 88 91 95 76 98 85 101 1076 89,67

Total

Rata-rata

240 275 266 290 250 256 269 275 231 286 255 304

80 91,67 88,67 96, 67 83,33 85,33 89,67 91,67 77 95,33 85 101,33

3197


12

a) Buatlah denah percobaan dan letak perlakuan dan pengacakannya berdasarkan peta lahan berikut ini:

ALIRAN AIR b) Tentukan FK,db (total, perlakuan, ulangan, galat), JK (total, perlakuan, ulangan, galat), KT (perlakuan, ulangan, galat). F hitung, F tabel 5% dan 1% dan KK. Tentukan nilai SE ratarataperlakuan dan SE beda dua rata-rata perlakuan. c) Lengkapi tabel anova Tabel Annova tinggi tanaman gandum

No 1 2 3 4

SK

db

JK

KT

Fhit

Ftab 5%

Perlakuan Ulangan Galat Total

d) Hipotesis nol:

e) Kesimpulan dan Interpretasi:

f)

Uji beda nilai rata-rata perlakuan A dengan perlakuan lain menggunakan uji t:

g) Uji perbedaan rata-rata perlakuan menggunakan uji Duncan (DMRT)

1%


13

2. Suatu penelitian pengujian varietas jagung dilakukan di lahan kering. Di bawah ini terdapat data bobot jagung kering (g). Terdapat data perlakuan pada 2 blok yang tidak diamati.

perlakuan

1 60 75 H2 65 66 266

A B C D E Total

Ulangan 2 63 71 83 70 68 355

3 67 H1 80 68 72 287

Total 190 146 163 203 206 913

a) Dugalah data yang hilang tersebut b) Buat tabel annova beserta KK c) Buat hipotesis statistic d) Buat kesimpulan dan interpretasi e) Uji nilai rata-rata menggunakan uji t f)

Uji beda rata-rata menggunakan BNJ (Beda Nyata Jujur)

RAK Sub sample 3. Suatu percobaan dilakukan untuk mengetahui keragaman 4 varietas tembakau (Nicotiana tabacum L.). Pengamatan dilakukan pada peubah kadar nikotin (%) yang diulang 3 kali. Peneliti ingin mengetahui ragam dari contoh yang diambil dari 4 tanaman.

Perlakuan

A sub total

B sub total

C

1 37,5 41,25 35 40 153,75 38,75 40 42,5 32,5 153,75 40 41,25 36,25 31,25

Ulangan 2 35 39,5 33,4 35,25 143,15 35,75 38,25 40,25 35 149,25 35 40,25 38,75 33,5

3 31,25 37,5 33,75 33,75 136,25 37,5 40 35,5 30 143 40 43,75 37,5 35

Total 103,75 118,25 102,15 109 433,15 112 118,25 118,25 97,5 446 115 125,25 112,5 99,75


sub total

D sub total Total

148,75 33,5 37,5 42,5 47,5 161 617,25

147,5 35 33,75 35 37,5 141,25 581,15

156,25 40 41,25 42,5 47,5 171,25 606,75

14

452,5 108,5 112,5 120 132,5 473,5 1805,15

a) Tentukan FK,db (total, perlakuan, ulangan, galatpercobaan dan galat contoh), JK (total, perlakuan, ulangan, galatpercobaan dan galat contoh), KT (, perlakuan, ulangan, galat percobaan dan galat contoh). F hitung, F tabel 5% dan 1% dan KK. Tentukan nilai SE rata-rataperlakuan dan SE beda dua rata-rata perlakuan. Lengkapi tabel annova

No 1 2 3 4 5

SK

db

JK

KT

Perlakuan Ulangan Galat 1 Galat 2 Total

b) Hipotesis yang diajukan:

c) Kesimpulan dan Intepretasi:

d) Jika terdapat beda nyata maka lanjutkan dengan uji BNT 5%

Fhit

Ftab 5%

1%


LEMBAR KERJA

15


16

4. Rancangan Bujur Sangkar Latin (Latin Square Design) Yang dihadapi pada waktu akan melaksanakan percobaan di lapangan ialah tempt percobaan yang tidak homogen. RAK hanya digunakan untuk menghadapi media percobaan yang tidak homogen ke satu arah saja (ex: tingkat kesuburan). Apabila terdapat dua arah gradien yang menyebabkan heterogenitas lingkungan maka RAK tidak dapat digunakan. Dalam kondisi seperti ini maka yang paling cocok adalah menggunakan Rancangan Bujur Sangkar Latin (RSBL).

Peralihan kesuburan (arah kolom) Peralihan kesuburan (Arah baris)

Prosedur penerapan RSBL : a) Bagilah tempat percobaan ke dalam blok, yang banyaknya blok sama dengan banyaknya ulangan b) Blok-blok ada yang tegak lurus ke arah kolom dan tegak lurus kearah baris dan kolom. Karena itu berlaku aturan dalam RSBL bahwa Banyaknya unit percobaan sama dengan kuadrat dari banyaknya perlakuan (t2) atau banyaknya ulangan sama dengan banyaknya perlakuan (t=r). Jadi apabila ada enam buah perlakuan yang dicoba berarti jumlah ulangan juga sebanyak enam kali, jadi total unitnya 62=36 unit. Dengan adanya bentuk kuadrat ini, maka nama rancangannya menjadi Rancangan Bujur Sangkar. c) Kolom dan baris bertindak sebagai ulangan, jadi pengacakan dilakukan secara khusus yaitu tidak boleh suatu perlakuan muncul dua kali pada arah kolom maupun baris

Soal 1. Suatu percobaan untuk menguji produktifitas 5 varietas gandum dilakukan dengan RSBL karena kondisi lahan mempunyai dua arah sumber keragaman. Parameter pengamatan yang diamati ialah hasil penen biji kering (kg/plot) a) Buatlah denah percobaan dan denah pengacakan


b) Buatlah analisis ragam jika hasil pengamatannya sebagai berikut

Baris 1 2 3 4 5

1 B 0.705 C 1.5 A 2 D 1.8 E 1.2

2 C 1.4 E 1.9 B 0.95 A 1.25 D 1.75

Kolom 3 D 1.4 A 1.85 E 1.3 B 1.89 C 1.45

4 E 2.05 B 1.21 D 1.55 C 1.2 A 1.4

5 A 1.1 D 0.8 C 1.7 E 1.2 B 1.9

4

5

Total

Rerata

Jumlah

Rerata

Total Rerata Jumlah perlakuan dan rerata perlakuan

Perlakuan

1

2

Kolom 3

A B C D E Jumlah Rerata Annova RSBL

SK

db

Baris Kolom Perlakuan Galat Total c) Buatlah hipotesis d) Kesimpulan dan Interpretasi e) Uji bedarata-rata dengan BNJ

JK

KT

F hit

F tab 5%

1%

17


LEMBAR KERJA

18


19

5. RANCANGAN FAKTORIAL A. Rancangan Faktorial berdasarkan RAL Percobaan factorial dengan rancangan dasar RAL yaitu rancangan yang menggunakan RAL sebagai rancangan percobaannya, sedangkan factor yang dicobakan lebih dari 1 faktor. Dalam percobaan factorial, kita akan berhadapa dengan kombinasi perlakuan yang tidak lain merupakan kombinasi dari taraf factor yang dicobakan.

Soal 1. Suatu percobaan tentang respon 3 genotip kacang hijau terhadap frekuensi pemberian air. ( 2 hari sekali = S1, 4 hari sekali = S2 dan 6 hari sekali = S3). Percobaan dilakukan di rumah kaca dan tanamannya ditanaman pada polybag. Data di bawah ini adalah bobot basah total setiap sample perlakuan (gr)

Ulangan Genotipe G1

Penyiraman S1 S2 S3 G2 S1 S2 S3 G3 S1 S2 S3 TOTAL RATA-RATA

1 65 54,5 33 67 53 39 69 54,5 34 469

2 53 47 29 57 44,9 31 53 50 36 400,9

3 55 44 32 65 53 31 69 57,5 31 437,5

4 57 50 39 61 45,5 29 69 54,5 39 444

TOTAL 230 195,5 133 250 196,4 130 260 216,5 140 1751,4

Tabel dua arah genotip dan penyiraman

Genotipe G1 G2 G3 TOTAL

S1

Penyiraman S2

S3

TOTAL

RERATA

RATA2


20

a) Susunlah denah percobaan dan pengacakan untuk percobaan factorial berdasarkan RAL

b) Tentukan FK,db (total, perlakuan, genotip, penyiraman, genotip x penyiraman dan galat), JK (total, perlakuan, genotip, penyiraman, genotip x penyiraman dan galat), KT (perlakuan, genotip, penyiraman, genotip x penyiraman dan galat). F hitung, F tabel 5% dan 1% dan KK

SK

db

JK

KT

Perlakuan Genotip (G) Penyiraman (S) GxS Galat Total c) Tentukan hipotesis

d) Kesimpulan dan Intepretasi

e) Hitung SE nilai rata-rata dan SE beda nilai dua rata-rata

f)

Jika terdapat pengaruh nyata, maka lanjutkan dengan uji BNT

F HIT

FTAB 5%

1%


21

B. Percobaan Faktorial berdasarkan RAK Percobaan factorial dengan rancangan dasar RAk yaitu rancangan yang menggunakan RAk sebagai rancangan percobaannya, sedangkan factor yang dicobakan lebih dari 1 faktor. Dalam percobaan factorial, kita akan berhadapa dengan kombinasi perlakuan yang tidak lain merupakan kombinasi dari taraf factor yang dicobakan.

Soal. Suatu percobaan ingin mengetahui pengaruh pemberian pupuk kotoran sapi dan pupuk NPK terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman jagung (Zea mays L.). Faktor pertama yaitu dosis pupuk NPK yang terdiri dari 4 level yaitu (N1,N2,N3,N4) dan factor kedua ialah pupuk kotoran sapi yang terdiri dari dua level (K1 dan K2). Percobaan dilakukan di lahan sawah dan diulang sebanyak 3 kali. Pengamatan dilakukan pada peubah tinggi tanaman (cm) pada umur 50 hst dengan hasil sebagi berikut

PERLAKUAN N1K1 N1K2 N2K1 N2K2 N3K1 N3K2 N4K1 N4K2 TOTAL

1 58 62,5 68,2 85,7 73 91 68,5 80,7 587,6

ULANGAN 2 68,5 68,5 68,5 91,9 74,9 97 79,2 73 621,5

3 66,9 73 63 83,5 77,4 85 79 86,2 614

TOTAL 193,4 204 199,7 261,1 225,3 273 226,7 239,9 1823,1

RERATA 64,4667 68 66,5667 87,0333 75,1 91 75,5667 79,9667

Tabel 2 arah NPK dan pupuk kotoran sapi

Genotipe N1 N2 N3 N4 TOTAL

Penyiraman K1 K2

TOTAL

RERATA


22

a) Tentukan FK,db (total,ulangan, perlakuan, Dosis NPK, pupuk kotoran sapi, NPK x pupuk kotoran sapi dan galat), JK (total, ulangan perlakuan, Dosis NPK, pupuk kotoran sapi, NPK x pupuk kotoran sapi dan galat), KT (perlakuan, Dosis NPK, pupuk kotoran sapi, NPK x pupuk kotoran sapi). F hitung, F tabel 5% dan 1% dan KK

SK

db

JK

KT

F HIT

Ulangan Perlakuan NPK (N) Pupuk K.Sapi(K) NxK Galat Total b) Tentukan hipotesis

c) Kesimpulan dan Intepretasi

d) Hitung SE nilai rata-rata dan SE beda nilai dua rata-rata

e) Jika terdapat pengaruh nyata, maka lanjutkan dengan uji BNJ

FTAB 5%

1%


LEMBAR KERJA

23


24

6. Rancangan Petak Terbagi (Split Plot Design) Rancangan petak terbagi merupakan percobaan faktorial. Tetapi dalam RPT ada factor yang lebih diutamakan dalam tingkat ketelitiannya. Ada dua factor dalam RPT yaitu 

Perlakuan petak utama = main treatment = main plot factor Ialah factor yang dicoba dengan tingkat ketelitian yang lebih rendah



Perlakuan anak petak = sub treatment = sub plot factor Ialah factor yang dicoba dengan tingkat ketelitian yang lebih tinggi

Jadi Rancangan Petak terbagi merupakan percobaan factorial, tetapi percobaan faktorial belum tentu RPT

Soal 1. Buatlah contoh percobaan yang menggunakan RPT

2. Suatu percobaan untuk mengetahui respon beberapa genotype sorghum (Sorghum bicolor L.) terhadap kekeringan. Percobaan menggunakan RPT dimana pemberian air dijadikan sebagai main plot yang terdiri dari 2 taraf yaitu ( P1 dan P2) sedangkan sub plot yaitu 7 genotip sorghum (S1, S2, S3, S4, S5, S6 dan S7). Pengamatan dilakukan pada peubah bobot biji kering. (g) Genotipe

Pemberian air

Ulangan

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

TOTAL

P1

1

56

63

59

58

66

53

59

414

2

45

52

52

58

52

59

58

376

3

48

50

42

53

63

55

47

358

149

165

153

169

181

167

164

1148

1

77

84

99

64

105

104

105

638

2

69

71

83

73

66

130

106

598

3

84

79

80

79

79

95

92

588

SUB TOTAL

230

234

262

216

250

329

303

1824

TOTAL

379

399

415

385

431

496

467

2972

SUB TOTAL P2

a) Buat tata letak perlakuan di lapang berdasarkan Rancangan petak terbagi


25

b) Susunlah analisis ragam untuk percobaan di atas

Langkah 1. Susunlah tabel 2 arah Tabel 1. Tabel 2 arah ulangan x pemberian air Pemberian air

Ulangan 2

1

total

3

P1 P2 TOTAL Tabel 2. Tabel 2 arah pemberian air x varietas Pemberian air

S1

S2

S3

Genotipe S4 S5

S6

S7

total

P1 P2 TOTAL c) Tentukan FK,db (total, pemberian air (P), galat 1, genotip (S), P X S, galat 2, JK (total, pemberian air (P), galat 1, genotip (S), P X S, galat 2, KT. F hitung, F tabel 5% dan 1% dan KK

SK Ulangan Pemberian air (P) Galat 1 Genotip (S) PxS Galat 2 total d) Tentukan hipotesis

db

JK

KT

F HIT

F TAB 5% 1%


e) Kesimpulan dan Intepretasi

f)

Hitung SE nilai rata-rata dan SE beda nilai dua rata-rata

g) Jika terdapat pengaruh nyata, maka lanjutkan dengan uji DUNCAN

26


LEMBAR KERJA

27


28

PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN KATA PENGANTAR

Recommend Documents