Modul Praktikum Rancangan Percobaan Tahun 2013

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


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


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


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.


4. Isilah tabel Anova parameter tinggi tanaman 10 varietas kedelai hasil percobaan yang diulang

sebanyak 3 kali dan disusun berdasarkan RAL.

SK db JK KT Fhit F Tab 5% Varietas . 150

Galat 20 245

Total .. 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 Perlakuan

Total A B C D E F

1 45 36 37,2 46,1 41 43,5 248,8

2 46,9 37,2 35,2 43,6 43,8 47 253,7

3 42,5 39,1 37,8 45,8 43,6 45,8 254,6

4 48,2 37,8 36,5 45,3 41,4 48,6 257,8

5 48 38,8 38,4 44,7 42,4 47,2 259,5

Total 230,6 188,9 185,1 225,5 212,2 232,1 1274,4

Rata-rata 46,12 37,78 37,02 45,1 42,44 46,42 254,88

a) Tunjukkan perhitungan analisis varians

FK =

JKT =

JKP =

JKG =

db total =

db perlakuan =

db galat =


KTP =

KTG =

F hitung =

F tabel 5% =

Tabel annova bobot buah melon

SK db JK KT Fhit F Tab 5%

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


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 =5%


LEMBAR KERJA


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 Varietas Ulangan

Total Rata-rata 1 2 3

1 A 80 79 81 240 80

2 B 90 92 93 275 91,67

3 C 88 90 88 266 88,67

4 D 96 96 98 290 96, 67

5 E 83 85 82 250 83,33

6 F 81 87 88 256 85,33

7 G 88 90 91 269 89,67

8 H 89 91 95 275 91,67

9 I 77 78 76 231 77

10 J 94 94 98 286 95,33

11 K 87 83 85 255 85

12 L 99 104 101 304 101,33

TOTAL 1052 1069 1076 3197 Rerata 87,67 89,08 89,67


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

berikut ini:

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 rata-

rataperlakuan dan SE beda dua rata-rata perlakuan.

c) Lengkapi tabel anova

Tabel Annova tinggi tanaman gandum

No SK db JK KT Fhit Ftab

5% 1%

1 Perlakuan 2 Ulangan 3 Galat 4 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)

ALIR

AN

AIR


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 Ulangan

Total 1 2 3

A 60 63 67 190

B 75 71 H1 146

C H2 83 80 163

D 65 70 68 203

E 66 68 72 206

Total 266 355 287 913 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

Ulangan

Total 1 2 3

A

37,5 35 31,25 103,75

41,25 39,5 37,5 118,25

35 33,4 33,75 102,15

40 35,25 33,75 109

sub total 153,75 143,15 136,25 433,15

B

38,75 35,75 37,5 112

40 38,25 40 118,25

42,5 40,25 35,5 118,25

32,5 35 30 97,5

sub total 153,75 149,25 143 446

C

40 35 40 115

41,25 40,25 43,75 125,25

36,25 38,75 37,5 112,5

31,25 33,5 35 99,75


sub total 148,75 147,5 156,25 452,5

D

33,5 35 40 108,5

37,5 33,75 41,25 112,5

42,5 35 42,5 120

47,5 37,5 47,5 132,5

sub total 161 141,25 171,25 473,5

Total 617,25 581,15 606,75 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 SK db JK KT Fhit Ftab

5% 1%

1 Perlakuan 2 Ulangan 3 Galat 1 4 Galat 2 5 Total

b) Hipotesis yang diajukan:

c) Kesimpulan dan Intepretasi:

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


LEMBAR KERJA


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).

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

Peralihan kesuburan

(arah kolom)

Peralihan kesuburan

(Arah baris)


b) Buatlah analisis ragam jika hasil pengamatannya sebagai berikut

Baris Kolom

Total Rerata 1 2 3 4 5

1 B C D E A

0.705 1.4 1.4 2.05 1.1

2 C E A B D

1.5 1.9 1.85 1.21 0.8

3 A B E D C

2 0.95 1.3 1.55 1.7

4 D A B C E

1.8 1.25 1.89 1.2 1.2

5 E D C A B

1.2 1.75 1.45 1.4 1.9

Total Rerata

Jumlah perlakuan dan rerata perlakuan

Perlakuan Kolom

Jumlah Rerata 1 2 3 4 5

A B C D E Jumlah Rerata

Annova RSBL

SK db JK KT F hit F tab

5% 1%

Baris Kolom Perlakuan Galat Total

c) Buatlah hipotesis

d) Kesimpulan dan Interpretasi

e) Uji bedarata-rata dengan BNJ


LEMBAR KERJA


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)

Genotipe Penyiraman

Ulangan

TOTAL RATA2 1 2 3 4

G1 S1 65 53 55 57 230

S2 54,5 47 44 50 195,5

S3 33 29 32 39 133

G2 S1 67 57 65 61 250

S2 53 44,9 53 45,5 196,4

S3 39 31 31 29 130

G3 S1 69 53 69 69 260

S2 54,5 50 57,5 54,5 216,5

S3 34 36 31 39 140

TOTAL 469 400,9 437,5 444 1751,4 RATA-RATA

Tabel dua arah genotip dan penyiraman

Genotipe Penyiraman

TOTAL RERATA S1 S2 S3

G1 G2 G3 TOTAL


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 F HIT FTAB

5% 1%

Perlakuan

Genotip (G) Penyiraman (S) G x S 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


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

ULANGAN

TOTAL RERATA 1 2 3

N1K1 58 68,5 66,9 193,4 64,4667

N1K2 62,5 68,5 73 204 68

N2K1 68,2 68,5 63 199,7 66,5667

N2K2 85,7 91,9 83,5 261,1 87,0333

N3K1 73 74,9 77,4 225,3 75,1

N3K2 91 97 85 273 91

N4K1 68,5 79,2 79 226,7 75,5667

N4K2 80,7 73 86,2 239,9 79,9667

TOTAL 587,6 621,5 614 1823,1

Tabel 2 arah NPK dan pupuk kotoran sapi

Genotipe Penyiraman

TOTAL RERATA K1 K2

N1 N2 N3 N4 TOTAL


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 FTAB

5% 1%

Ulangan Perlakuan NPK (N) Pupuk K.Sapi(K) N x K 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


LEMBAR KERJA


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)

Pemberian air Ulangan

Genotipe

TOTAL S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

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

SUB TOTAL 149 165 153 169 181 167 164 1148

P2 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

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


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

total 1 2 3

P1 P2 TOTAL

Tabel 2. Tabel 2 arah pemberian air x varietas

Pemberian air Genotipe

total S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7

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 db JK KT F HIT F TAB

5% 1%

Ulangan

Pemberian air (P)

Galat 1

Genotip (S)

P x S

Galat 2

total

d) Tentukan hipotesis


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


LEMBAR KERJA

Modul Praktikum Rancangan Percobaan Tahun 2013

Documents

Transcript of Modul Praktikum Rancangan Percobaan Tahun 2013