-
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 3
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 5
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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.
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 7
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 =
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 8
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 9
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%
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 10
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 12
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 14
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%
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 15
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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).
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)
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 17
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 18
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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)
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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 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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 23
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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)
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 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
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 26
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
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 27
LEMBAR KERJA
-
PRAKTIKUM RANCANGAN PERCOBAAN 2012-2013 28