Perbandingan Nilai Tengah Nomor Somaklon Jahe (Zingiber officinale Rosc.) dengan Menggunakan Uji Lanjut Scott-Knott

PERBANDINGAN NILAI TENGAH NOMOR SOMAKLON

JAHE

(Zingiber officinale Rosc.)

DENGAN MENGGUNAKAN

UJI LANJUT SCOTT-KNOTT

HABIBAH

DEPARTEMEN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perbandingan Nilai Tengah Nomor Somaklon Jahe (Zingiber officinale Rosc.) dengan Menggunakan Uji Lanjut Scott-Knott adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

ABSTRAK

HABIBAH. Perbandingan Nilai Tengah Nomor Somaklon Jahe (Zingiber officinale Rosc.) dengan Menggunakan Uji Lanjut Scott-Knott. Dibimbing oleh INDAHWATI dan I MADE SUMERTAJAYA.

Jahe (Zingiber officinale Rosc.) merupakan tanaman rempah yang dimanfaatkan untuk obat herbal, bahan makanan dan minuman. Kendala besar yang menganggu produksi jahe adalah penyakit layu bakteri. Upaya yang paling efektif dan efisien dalam menangani masalah tersebut adalah dengan penggunaan varietas tahan. Balittro sebagai lembaga peneliti tanaman rempah dan obat, melakukan penelitian untuk memperoleh varietas tahan. Varietas tahan didapatkan dari somaklon jahe yang tahan terhadap penyakit layu bakteri. Lima populasi somaklon jahe, yaitu FA, FB, AC1, AC2, dan Fipla diuji ketahanannya terhadap serangan penyakit layu bakteri. Penelitian dilakukan terhadap tiga peubah respon, yaitu intensitas serangan penyakit, indeks penampilan tanaman (IPT) peubah pertumbuhan, dan IPT peubah produksi. Tujuan penelitian ini adalah mengelompokkan nilai tengah nomor somaklon jahe dengan uji lanjut Scott-Knott serta mengidentifikasi karakteristiknya pada tiga peubah respon. Uji lanjut Scott-Knott menunjukkan bahwa nomor jahe merah CJ2.8B paling toleran terhadap penyakit layu bakteri dengan rata-rata intensitas serangan penyakit sebesar 19.65%. Nomor somaklon jahe AC1.39B mempunyai pertumbuhan terbaik dengan rata-rata IPT peubah pertumbuhan sebesar 12.99. Nomor somaklon jahe AC1.19B memiliki produksi terbaik dengan rata-rata IPT peubah produksi sebesar 18.36. Berdasarkan klasifikasi pengelompokan ketiga peubah respon, AC1.19B merupakan nomor somaklon jahe toleran dan terbaik.

Kata Kunci: indeks penampilan tanaman (IPT), intensitas serangan penyakit layu bakteri, nomor somaklon jahe, uji lanjut Scott-Knott

ABSTRACT

HABIBAH. Means Comparison of Ginger’s Somaclone Number (Zingiber officinale Rosc.) with Scott-Knott Test. Supervised by INDAHWATI and I MADE SUMERTAJAYA.

treatment means of ginger’s somaclones number with Scott-Knott test and to identify the characteristics of the three response variables. Scott-Knott test further showed red ginger’s number (CJ2.8B) is the most tolerant to bacterial wilt disease by the percentage intensity mean 19.65%. Ginger’s somaclone number AC1.39B has the best growth with mean IPT of growth variables 12.99. Ginger’s somaclone number AC1.19B has the highest productivity with mean IPT of production variables 18.36. Based on the classification of three grouping response variables, AC1.19B is the best and tolerant ginger somaclone number.

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Statistika pada

Departemen Statistika

PERBANDINGAN NILAI TENGAH NOMOR SOMAKLON

JAHE

(Zingiber officinale Rosc.)

DENGAN MENGGUNAKAN

UJI LANJUT SCOTT-KNOTT

HABIBAH

DEPARTEMEN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Perbandingan Nilai Tengah Nomor Somaklon Jahe (Zingiber officinale Rosc.) dengan Menggunakan Uji Lanjut Scott-Knott

Nama : Habibah NIM : G14100056

Disetujui oleh

Dr Ir Indahwati, MSi Pembimbing I

Dr Ir I Made Sumertajaya, MSi Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Anang Kurnia, MSi Ketua Departemen

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan sejak Februari 2014 dengan judul Perbandingan Nilai Tengah Nomor Somaklon Jahe (Zingiber officinale Rosc.) dengan Menggunakan Uji Lanjut Scott-Knott.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Indahwati, MSi dan Bapak Dr Ir I Made Sumertajaya, MSi selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Ibu Dr Otih Rostiana, MSc dan Ibu Dra Siti Fatimah S dari Kelompok Pemuliaan Tanaman, Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat yang telah memberikan bantuan dan bimbingannya atas data yang digunakan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, Keluarga Statistika 47, dan seluruh pihak yang telah membantu terselesainya karya ilmiah ini terima kasih atas doa dan kasih sayangnya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

METODOLOGI 2

Data 2

Metode Penelitian 3

HASIL DAN PEMBAHASAN 6

Deskripsi Data 6

Pemeriksaan Asumsi Analisis Ragam 7

Analisis Ragam Rancangan Acak Kelompok 8

Perbandingan Nilai Tengah dengan Uji Lanjut Scott-Knott 9 Karakteristik Nomor Somaklon Jahe Berdasarkan Ketiga Peubah Respon 13

SIMPULAN 14

DAFTAR PUSTAKA 15

LAMPIRAN 16

DAFTAR TABEL

1 Analisis ragam rancangan acak kelompok ... 5

2 Statistik deskripsi peubah respon intensitas serangan penyakit, pertumbuhan, dan produksi ... 7

3 Nilai peluang nyata dengan uji Kolmogorov-Smirnov pada ketiga peubah respon ... 8

4 Nilai peluang nyata dengan uji Bartlett pada ketiga peubah respon ... 8

5 Nilai F-hitung dan Nilai-P dari ketiga peubah respon ... 9

6 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit ... 10

7 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan respon IPT peubah pertumbuhan ... 11

8 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan respon IPT respon peubah produksi ... 12

9 Klasifikasi nomor somaklon jahe berdasarkan ketiga peubah respon ... 13

DAFTAR GAMBAR

1 Deskripsi nomor somaklon jahe berdasarkan hasil pengelompokan uji lanjut Scott-Knott untuk intensitas serangan penyakit layu bakteri ... 9

2 Deskripsi nomor somaklon jahe berdasarkan hasil pengelompokan uji lanjut Scott-Knott untuk IPT peubah pertumbuhan ... 11

3 Deskripsi nomor somaklon jahe berdasarkan hasil pengelompokan uji lanjut Scott-Knott untuk IPT peubah produksi ... 12

DAFTAR LAMPIRAN

1 Algoritma dan contoh perhitungan uji Lanjut Scott-Knott 16 2 Plot sisaan untuk peubah respon (a) intensitas serangan penyakit, (b) IPT peubah pertumbuhan, (c) IPT peubah produksi 19 3 Kode dan nilai tengah nomor somaklon jahe ketiga peubah respon 19

4 Statistik deskriptif intensitas serangan penyakit 20

5 Statistik deskriptif peubah pertumbuhan 20

6 Statistik deskriptif peubah produksi 20

7 Analisis ragam peubah respon intensitas serangan penyakit 21

8 Analisis ragam peubah respon intensitas serangan penyakit 21

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Jahe (Zingiber officinale Rosc.) merupakan tanaman rempah yang memiliki banyak manfaat untuk kesehatan diantaranya obat herbal, antibakteri, mengobati radang, serta membuang racun dalam tubuh. Selain itu, jahe juga dimanfaatkan sebagai bahan makanan dan minuman. Menurut Kartasubrata (2010), volume permintaan ekspor jahe terus meningkat, namun tidak diiringi dengan mutu jahe yang memenuhi standar. Penolakan ekspor jahe terjadi disebabkan oleh pencemaran mikroorganisme yang tinggi.

Penyakit layu bakteri pada jahe merupakan kendala besar yang belum teratasi sampai saat ini. Produksi jahe terganggu akibat adanya penyakit tersebut. Penyakit layu bakteri menimbulkan beberapa kerugian terhadap tanaman jahe diantaranya kerusakan pada morfologi tanaman, penurunan produksi, dan bahkan kematian. Penyakit tersebut ditimbulkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum. Menurut Syahid et al. (2011), salah satu upaya yang paling efektif dan efisien dalam mengatasi penyakit layu bakteri adalah dengan penggunaan varietas tahan.

Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balittro), mulai tahun 2010 melakukan penelitian untuk memperoleh varietas tahan terhadap penyakit layu bakteri. Varietas tahan didapatkan dari somaklon jahe yang tahan terhadap penyakit tersebut. Somaklon adalah perbanyakan yang berasal dari sel tubuh dan sifatnya identik dengan sel tua. Somaklon jahe merupakan sel tanaman jahe hasil dari seleksi in vitro. Populasi somaklon jahe didapatkan berdasarkan cara seleksi in vitro yang berbeda. Lima populasi somaklon jahe hasil seleksi tersebut adalah FA, FB, AC1, AC2, dan FIPLA. Populasi somaklon jahe tersebut terdiri dari sejumlah nomor somaklon yang diperoleh dari hasil split populasi. Banyaknya nomor somaklon diperoleh berdasarkan produksi awal populasi somaklon jahe yang bervariasi. Nomor-nomor somaklon jahe tersusun atas dua macam rimpang, yaitu rimpang besar dan kecil. Perbedaan macam rimpang disebabkan karena pengaruh perlakuan dari seleksi in vitro. Nomor-nomor somaklon jahe yang terbentuk diharapkan memiliki karakteristik ketahanan, pertumbuhan, dan produksi yang berbeda-beda, sehingga perlakuan yang dibandingkan dalam penelitian ini adalah nomor somaklon jahe.

Perbandingan nilai tengah perlakuan dapat dilakukan melalui analisis ragam yang dilanjutkan dengan uji-uji perbandingan berganda seperti uji Beda Nyata Terkecil, uji Tukey, dan uji Duncan. Namun hasil uji tersebut seringkali menghasilkan pengelompokan perlakuan yang tidak spesifik. Pembagian gugus nilai tengah perlakuan tidak sepenuhnya terpisah, ada perlakuan yang berada pada beberapa kelompok secara simultan, sehingga disebut sebagai tumpang tindih perlakuan.

2

berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri, indeks penampilan tanaman (IPT) peubah pertumbuhan, dan IPT peubah produksi.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mengelompokkan nilai tengah nomor-nomor somaklon jahe dengan metode uji lanjut Scott-Knott pada masing-masing peubah respon.

2. Mengidentifikasi karakteristik nomor somaklon jahe berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit, IPT peubah pertumbuhan, dan IPT peubah produksi.

METODOLOGI

Data

Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder yang berasal dari penelitian ketahanan nomor somaklon Jahe, kelompok peneliti pemuliaan tanaman, Balittro. Pada awal percobaan tahun 2010 jumlah nomor somaklon jahe ditambah dengan pembanding ada sebanyak 146 perlakuan. Pada percobaan ketiga, yaitu tahun 2012, jumlah nomor somaklon jahe ditambah dengan pembanding yang dicobakan menjadi 47 perlakuan. Berkurangnya jumlah perlakuan dikarenakan banyaknya nomor somaklon jahe yang mati akibat terkena penyakit layu bakteri. Akhir percobaan pada tahun 2013, jumlah nomor somaklon jahe ditambah dengan satu pembanding menjadi 30 perlakuan. Nomor somaklon jahe yang dikelompokan pada penelitian ini ada sebanyak 29 yang berasal dari lima populasi somaklon jahe (FA, FB, AC1, AC2, dan Fipla) ditambah dengan sebuah jahe merah (CJ2) sebagai pembanding.

Data yang digunakan terdiri dari tiga macam data. Data serang penyakit yang diamati selama pengamatan dilakukan, yaitu sekitar sembilan bulan. Data pertumbuhan yang diamati pada 19 Februari 2013 saat umur tanaman berumur sekitar empat bulan. Data produksi yang diamati pada 23 Agustus 2013 saat tanaman siap dipanen, yaitu sekitar sembilan bulan. Rancangan percobaan yang digunakan pada data tersebut adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan dua blok.

3

Metode Penelitian

Langkah-langkah yang dilakukan dalam analisis data adalah: 1. Mempersiapkan tiga peubah respon.

a. Menghitung persentase intensitas serangan penyakit layu bakteri pada masing-masing nomor somaklon jahe:

b

P = persentase intensitas serangan penyakit layu bakteri

a = jumlah tanaman yang mati terkena serangan penyakit layu bakteri b = jumlah amatan tanaman

b. Menghitung indeks penampilan tanaman (IPT) peubah pertumbuhan dan IPT peubah produksi dengan metode pendekatan pembobotan berdasarkan komponen utama (IPT3).

Menurut Sumertajaya (2005), indeks penampilan tanaman (IPT) digunakan untuk menggabungkan respon ganda secara komprehensip, sehingga dapat menyederhanakan analisis. Metode penggabungan respon dengan menggunakan metode pembobotan berdasarkan komponen utama (IPT3), sangat bergantung pada besarnya kontribusi keragaman yang mampu dijelaskan oleh komponen utama. Banyaknya komponen utama yang dipilih berdasarkan persentase keragaman kumulatif.

Tahapan analisis yang dilakukan pada pendekatan ini adalah:

Vektor peubah yang diamati adalah y y y dengan p adalah banyaknya peubah respon yang akan digabungkan.

i. Menghitung matriks korelasi ( ) dengan rumus sebagai berikut:

[

ii. Mencari vektor ciri dan akar ciri dari persamaan ciri berikut:

dengan ketentuan sebagai berikut:

- Matriks korelasi digunakan ketika peubah-peubah yang dianalisis memiliki satuan yang berbeda.

- Urutkan akar ciri-akar ciri 1 > ... > p yang berpadanan dengan vektor ciri-vektor ciri ,..., dengan kendala = 1 dan = 0.

iii. Menentukan banyaknya komponen utama yang dipilih berdasarkan persentase keragaman kumulatif. Persentase keragaman kumulatif dapat dihitung sebagai berikut:

Persentase keragaman komponen ke-i =

∑ x Persentase keragaman kumulatif q komponen = ∑

4

Penentuan bobot dilakukan sebagai berikut: x y x y x y

x y x y x y

x y x y x y

dengan q ≤ p dan persentase keragaman kumulatif lebih dari 75%. Bobot untuk peubah respon ke-i diperoleh sebagai berikut:

w √x ⁄ x ⁄ x ⁄ Respon gabungan (IPT3) adalah:

w y w y w y

Bobot masing-masing respon mencerminkan besarnya keragaman peubah asal yang dijelaskan oleh q komponen utama terpilih.

2. Melakukan pemeriksaan asumsi yang diperlukan dalam analisis ragam pada masing-masing peubah respon.

Asumsi yang perlu diperhatikan dalam melakukan analisis ragam adalah kenormalan, kehomogenan ragam, dan sisaan percobaan saling bebas. Salah satu cara untuk mengatasi pelanggaran asumsi adalah dengan transformasi data. Transformasi data yang biasanya dilakukan adalah transformasi logaritma, akar kuadrat, dan arcsin (Mattjik dan Sumertajaya 2002).

3. Melakukan uji-F rancangan acak kelompok pada ketiga peubah respon. Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002), Rancangan Acak Kelompok (RAK) digunakan ketika keheterogenan unit percobaan berasal dari satu sumber keragaman. Selain itu, rancangan acak kelompok juga baik digunakan untuk mengatasi kesulitan dalam mempersiapkan unit percobaan homogen dalam jumlah yang besar. Rancangan Acak Kelompok ini tepat digunakan pada percobaan di lapangan. Menurut Casella (2008), pengelompokan pada RAK menimbulkan kehomogenan ragam dalam kelompok sehingga perbandingan perlakuan akan sangat tepat dilakukan. Model linier aditif secara umum dari rancangan satu faktor dengan rancangan acak kelompok dapat dituliskan sebagai berikut:

Yij μ i βj + Ԑij , Ԑij ~ σ 2)

keterangan :

Yij = Nilai amatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j

μ = Rataan umum

i = Pengaruh perlakuan ke-i, i = 1, 2, 3,..., t

βj = Pengaruh kelompok ke-j, j = 1, 2,..., r

Ԑij = Pengaruh acak dari perlakuan ke-i dan kelompok ke-j

Hipotesis yang dapat diuji dari rancangan acak kelompok adalah pengaruh perlakuan dan pengaruh pengelompokan.

Pengaruh perlakuan: H0: μ1 = .... = μt = μ

(tidak ada perbedaan antar nilai tengah nomor somaklon jahe) H1: Ǝ μ i ≠μ

5 Pengaruh pengelompokan:

H0: β1 = .... = βr = 0

(kelompok tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1: Ǝβj ≠ 0

(ada kelompok yang memberikan pengaruh terhadap respon) Penguraian keragaman data adalah sebagai berikut:

∑ ∑ ̅

Pengaruh perlakuan: Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα dbp,dbg maka hipotesis

nol ditolak.

Pengaruh pengelompokan: Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα dbb,dbg maka

hipotesis nol ditolak.

4. Melakukan perbandingan nilai tengah perlakuan dengan uji lanjut Scott-Knott dengan menggunakan software R i386 3.0.2 package (ScottKnott_1.2-4).

Menurut Scott dan Knott (1974), uji lanjut Scott-Knott mengelompokkan gugus nilai tengah perlakuan saling bebas, y̅ , y̅ ,...,y̅ yang diurutkan

nilai tengah dua gugus yang belum diketahui

Tahapan awal perhitungan dari uji lanjut Scott-Knott adalah menghitung jumlah kuadrat antar pasangan gugus dari nilai tengah perlakuan. Banyaknya yang terbentuk ada sebanyak - .

Rumus jumlah kuadrat antar pasangan gugus ( ) adalah sebagai berikut:

∑ y̅ dan ∑ y̅ dengan y̅ adalah nilai tengah perlakuan ke-i yang telah diurutkan, .

6

Tahapan selanjutnya adalah memilih nilai jumlah kuadrat antar pasangan gugus yang maksimum atau B0 maksimum. Total nilai tengah pada gugus

satu dilambangkan dengan , sedangkan adalah total nilai tengah pada gugus dua dengan dan banyaknya perlakuan pada gugus satu dan dua,

sehingga .

Ragam perlakuan ̂ adalah penduga kemungkinan maksimum dari

r dengan r adalah banyaknya ulangan (kelompok). Jika sy̅

r adalah

penduga tak bias dari _r , v adalah derajat bebas galat dan y̅ adalah nilai tengah umum, maka ̂ dapat diformulasikan sebagai:

̂ ∑ y̅ _v y̅ vsy̅

J > 2

α db = ) maka tolak H0, yaitu kedua gugus nilai tengah yang

diuji dianggap tidak homogen. Prosedur perhitungan pada masing-masing gugus diulang sampai didapatkan hasil akhir semua kelompok nilai tengah yang terbentuk homogen. Perhitungan ini dihentikan ketika diambil keputusan terima H0, yaitu <  2 α db = ) atau hanya terdapat satu

perlakuan pada satu gugus. Ilustrasi perhitungan manual uji lanjut Scott-Knott dapat dilihat pada Lampiran 1.

5. Menarik kesimpulan hasil pengelompokan nilai tengah pada masing-masing peubah respon serta mengidentifikasi karakteristik nomor somaklon jahe berdasarkan hasil pengelompokan ketiga peubah respon.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Deskripsi Data

Tabel 2 menyajikan statistik deskriptif dari peubah-peubah ketahanan, pertumbuhan, dan produksi. Hasil analisis deskriptif pada peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri menghasilkan nilai minimum dan maksimum persentase intensitas serangan sebesar 19.65% dan 93.5%. Tiga nomor somaklon jahe yang memiliki intensitas serangan penyakit layu bakteri terendah adalah AC2.7K FB.39K CJ2.8B. Tiga nomor somaklon jahe yang memiliki nilai intensitas serangan penyakit layu bakteri tertinggi adalah AC1.5K FB.46B AC2.12K.

7 memiliki nilai tinggi pada lima peubah pertumbuhan, yaitu panjang batang, tinggi tanaman, lebar daun, diameter batang, dan jumlah daun. Selain AC1.39B, nomor somaklon jahe AC1.19B juga memiliki nilai pertumbuhan yang tinggi pada empat peubah pertumbuhan.

Hasil statistik deskriptif pada peubah produksi menunjukkan bahwa nomor somaklon jahe AC1.19B dapat dikatakan memiliki nilai produksi tertinggi karena jahe tersebut memiliki nilai tinggi pada hampir semua peubah produksi kecuali pada panjang propagul dan jumlah propagul. Produksi tertinggi kedua terdapat pada nomor somaklon jahe AC1.39B yang memiliki nilai tinggi pada enam peubah produksi. Statistik deskriptif terhadap data serang penyakit, data pertumbuhan, dan data produksi lebih lengkap terdapat pada Lampiran 4, 5, dan 6.

Pemeriksaan Asumsi Analisis Ragam

Pemeriksaan asumsi analisis ragam dilakukan sebelum melakukan analisis ragam. Pemeriksaan asumsi analisis ragam dilakukan terhadap tiga peubah respon. Peubah respon tersebut adalah intensitas serangan penyakit layu bakteri, IPT peubah pertumbuhan, dan IPT peubah produksi.

1. Asumsi kenormalan

Tabel 3 menunjukkan nilai peluang nyata (Nilai-P) dari ketiga peubah respon dari uji Kolmogorov-Smirnov. Sebelumnya pada peubah respon intensitas serangan penyakit dilakukan transformasi arcsin. Transformasi arcsin dilakukan karena data asal tidak memenuhi asumsi kenormalan.

Tabel 2 Statistik deskripsi peubah respon intensitas serangan penyakit, pertumbuhan, dan produksi

Peubah Rata-Rata Simp. Baku Tiga Terbesar

8

Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2002), transformasi arcsin dapat digunakan pada data persentase tanaman yang mati dalam suatu perlakuan. Persentase tanaman yang mati didapatkan dari hasil bagi banyaknya tanaman yang mati terhadap jumlah seluruh tanaman yang diamati. Setelah transformasi hasil pengujian menunjukkan bahwa peluang nyata lebih besar dari taraf nyata 5%. Peubah respon IPT peubah pertumbuhan dan IPT peubah produksi juga menunjukkan peluang nyata yang lebih besar dari taraf nyata 5%. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa ketiga peubah respon memenuhi asumsi kenormalan. 2. Asumsi kehomogenan ragam

Pemeriksaan asumsi kehomogenan ragam dilakukan dengan menggunakan uji Bartlett. Nilai peluang nyata dari ketiga peubah respon hasil uji Bartlett dapat dilihat dari Tabel 4. Masing-masing peluang nyata lebih besar dari taraf nyata 5%, sehingga dapat disimpulkan bahwa ragam dalam perlakuan homogen pada masing-masing peubah respon.

3. Asumsi kebebasan sisaan

Asumsi kebebasan sisaan pada ketiga peubah respon dilakukan dengan melihat plot antara sisaan dengan nilai dugaan respon. Pada ketiga plot terlihat bahwa sisaan menyebar secara acak, sehingga dapat disimpulkan bahwa asumsi kebebasan sisaan terpenuhi.

Analisis Ragam Rancangan Acak Kelompok

Tabel 5 menunjukkan hasil perhitungan analisis ragam dari ketiga peubah respon. Nilai F-hitung dan peluang nyata (nilai-P) pada peubah respon intensitas serangan penyakit adalah 4.042 dan 0.00016. Nilai peluang nyata peubah respon tersebut lebih kecil dari taraf nyata 5%. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan nilai tengah antara perlakuan pada peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri yang diamati. Sama halnya dengan peubah respon intensitas serangan penyakit. Peubah respon IPT peubah pertumbuhan menunjukkan bahwa nilai peluang nyata sebesar 1.03e-9 lebih kecil dari taraf

Tabel 3 Nilai peluang nyata dengan uji Kolmogorov-Smirnov pada ketiga peubah respon

Peubah Respon Nilai-P

Intensitas serangan penyakit 0.15

IPT peubah pertumbuhan 0.15

IPT peubah produksi 0.15

Tabel 4 Nilai peluang nyata dengan uji Bartlett pada ketiga peubah respon

Peubah Respon Nilai-P

Intensitas serangan penyakit 0.441

IPT peubah pertumbuhan 0.117

9 nyata 5%, sehingga dapat dikatakan bahwa ada perbedaan respon diantara perlakuan (29 nomor somaklon jahe dan sebuah pembanding) terhadap IPT peubah pertumbuhan. Peubah respon IPT peubah produksi memiliki peluang nyata sebesar 2.21e-05 yang lebih kecil dari taraf nyata 5%, sehingga dapat disimpulkan bahwa ada perbedaan respon diantara perlakuan terhadap IPT peubah produksi. Oleh karena itu, perbandingan nilai tengah dengan uji lanjut Scott-Knott dilakukan pada masing-masing peubah respon tersebut.

Perbandingan Nilai Tengah dengan Uji Lanjut Scott-Knott

Perbandingan nilai tengah dengan uji lanjut Scott-Knott menghasilkan pengelompokan yang tidak saling tumpang tindih. Setiap nomor somaklon jahe masuk kedalam satu kelompok nilai tengah. Nilai tengah perlakuan diurutkan dari terbesar hingga terkecil. Perbedaan antar kelompok nilai tengah ditandai dengan perbedaan warna. Penamaan J1-J30 digunakan sesuai dengan urutan 30 kode nomor somaklon jahe yang diberikan oleh peneliti di Balittro.

Berdasarkan Gambar 1 disusun keanggotaan kelompok beserta karakteristiknya seperti tersaji pada Tabel 6. Semakin tinggi persentase intensitas serangan penyakit menunjukkan bahwa nomor somaklon jahe tersebut semakin rentan terhadap penyakit layu bakteri. Menurut peneliti di Balittro, tingkat ketahanan terhadap penyakit terdiri dari lima tingkatan, yaitu tahan (terserang 0%), agak tahan (terserang 1-20%), kurang tahan (terserang 21-40%), rentan (terserang 41-60%), dan sangat rentan (terserang >61%).

Tabel 5 Nilai F-hitung dan Nilai-P dari ketiga peubah respon

Peubah Respon F-hitung Nilai-P

Intensitas serangan penyakit 4.042 0.00016 IPT peubah pertumbuhan 11.99 1.03e-9

IPT peubah produksi 4.98 2.21e-5

10

Tabel 6 menunjukkan anggota kelompok yang terbentuk berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri. Kelompok nilai tengah yang terbentuk terdiri dari dua kelompok. Kelompok A terdiri dari 17 nomor somaklon jahe dengan rata-rata persentase intensitas serangan sebesar 79.97%. Kelompok B terdiri dari 12 nomor somaklon ditambah 1 nomor jahe pembanding dengan rata-rata persentase intensitas serangan penyakit sebesar 48.98%.

Besarnya persentase intensitas serangan penyakit layu bakteri dari nomor somaklon jahe yang tertinggi dan terendah pada kelompok A adalah AC1.5K (J8) sebesar 93.52% dan AC2.9K (J12) sebesar 68.54%, sehingga semua nomor somaklon jahe pada kelompok A termasuk pada tingkat ketahanan sangat rentan. Pada kelompok kedua yaitu kelompok B, hampir semua nomor somaklon jahe pada kelompok B termasuk kedalam tingkat ketahanan rentan, kecuali nomor somaklon jahe FB.39K (J4) yang termasuk pada tingkat kurang tahan dengan persentase intensitas sebesar 37.5% dan nomor jahe merah CJ2.8B (J30) yang termasuk pada tingkat agak tahan. Nomor jahe merah atau jahe pembanding, yaitu CJ2.8B memiliki nilai tengah persentase intensitas serangan penyakit layu bakteri terendah, yaitu sebesar 19.65%. Hal ini menunjukkan bahwa nomor jahe merah CJ2.8B merupakan nomor jahe pembanding yang paling toleran terhadap serangan penyakit layu bakteri. Nomor jahe merah CJ2.8B merupakan nomor jahe pembanding yang sudah teruji ketahanannya oleh Balittro terhadap serangan penyakit layu bakteri. Oleh karena itu, nomor somaklon jahe yang paling toleran terhadap serangan penyakit layu bakteri dibandingkan dengan nomor somaklon jahe lainnya adalah nomor somaklon jahe FB.39K.

Tabel 6 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit

Kelompok Anggota (Nomor somaklon jahe) Rata-Rata A AC1.5K, FB.46B, AC2.12K, FB.7B, FA.1K,

FB.31B, AC2.3K, FB.30K, AC1.33K, AC1.39B, Fipla.8K, AC2.4B, AC2.9K, AC2.9B, AC2.8K, FB.6K, AC1.18K

79.97%

B Fipla.2K, LE, AC1.26K, AC1.19B, AC2.11K, AC2.5K, AC2.7B, AC1.15K, AC1.3K,

AC2.10K, AC2.2K, AC2.7K, FB.39K, CJ2.8B

11

Tabel 7 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan respon IPT peubah pertumbuhan

Kelompok Anggota (nomor somaklon jahe) Rata-Rata

A AC1.39B 12.99

B AC1.19B, CJ2.8B, AC2.4B 11.18

C AC2.7B, FB.31B, FB.7B, FB.46B, AC2.7K, AC2.12K, AC2.11K, AC2.9B, Fipla.8K, AC2.10K

9.76

D AC2.9K, AC2.3K, Fipla.2K, AC2.5K, AC1.5K, AC2.2K, AC1.33K, AC1.26K, FB.39K

8.23 E AC1.18K, AC1.3K, AC2.8K, AC1.15K, FA.1K,

FB.30K, FB.6K

6.77 Pada perhitungan IPT peubah pertumbuhan dengan metode pendekatan IPT3, besarnya keragaman kumulatif dari dua komponen yang terpilih pada indeks penampilan tanaman (IPT) peubah pertumbuhan adalah 93.21%. Hal tersebut menunjukkan bahwa keragaman kedelapan peubah asal yang dapat dijelaskan oleh IPT peubah pertumbuhan adalah cukup tinggi. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata IPT peubah pertumbuhan suatu nomor somaklon jahe yang tinggi menunjukkan karakteristik pertumbuhan dari nomor somaklon jahe tersebut juga tinggi. Berdasarkan Gambar 2, keanggotaan dan karakteristik masing-masing kelompok yang terbentuk dapat dilihat pada Tabel 7.

Berdasarkan Tabel 7, nomor somaklon jahe AC1.39B (J15) memiliki nilai IPT peubah pertumbuhan tertinggi dibandingkan dengan nomor somaklon jahe lainnya, termasuk jahe pembanding atau nomor jahe merah CJ2.8B (J30). Oleh karena itu, nomor somaklon jahe AC1.39B memiliki karakteristik pertumbuhan yang terbaik. Pada urutan kedua, nomor somaklon jahe AC1.19B (J10) memiliki karakteristik pertumbuhan yang tinggi dengan nilai tengah IPT peubah pertumbuhan sebesar 11.65.

12

Keanggotaan dan karakteristik masing-masing kelompok pada Gambar 3 dapat dilihat lebih lanjut pada Tabel 8. Besarnya keragaman kumulatif dari dua komponen yang terpilih pada peubah respon IPT peubah produksi adalah 94.10%. Oleh karena itu, sama halnya dengan peubah respon IPT peubah pertumbuhan. nilai rata-rata IPT peubah produksi nomor somaklon jahe yang tinggi menunjukkan produksi nomor somaklon jahe tersebut juga tinggi.

Nomor Somaklon jahe yang mempunyai karakterisitik produksi tertinggi adalah nomor somaklon AC1.19B (J10). Nomor somaklon jahe AC1.19B memiliki rata-rata nilai IPT peubah produksi tertinggi, yaitu sebesar 18.36. Selain itu, nomor somaklon AC1.39B yang berada pada kelompok B memiliki nilai produksi yang kedua tertinggi. Berdasarkan Tabel 8, terlihat perbedaan yang nyata dari dua macam rimpang dari nomor-nomor somaklon jahe yang dikelompokkan. Nomor somaklon jahe yang mempunyai rimpang dengan ukuran besar (kode B) memiliki karakteristik produksi yang lebih tinggi dari nomor somaklon jahe yang memiliki rimpang kecil (kode K). Terlihat jelas bahwa seluruh nomor somaklon jahe yang termasuk pada kelompok D merupakan nomor somaklon jahe yang memiliki rimpang kecil.

Gambar 3 Deskripsi nomor somaklon jahe berdasarkan hasil pengelompokan uji lanjut Scott-Knott untuk IPT peubah produksi

Tabel 8 Hasil pengelompokan nilai tengah nomor somaklon jahe berdasarkan respon IPT respon peubah produksi

Kelompok Anggota (nomor somaklon jahe) Rata-Rata

A AC1.19B 18.36

B AC1.39B 13.80

C AC2.4B, AC2.9B, AC2.7B, FB.31B, FB.46B, CJ2.8B,FB.7B, AC2.7K

9.44 D AC2.9K, AC2.12K, Fipla.8K, AC2.11K,

FA.1K, AC2.10K, AC2.5K, AC2.3K, AC2.2K, FB.6K, AC1.26K, FB.39K, AC1.3K,

AC1.15K, AC1.5K, Fipla.2K, AC1.33K, AC2.8K, AC1.18K, FB.30K

13

Karakteristik Nomor Somaklon Jahe Berdasarkan Ketiga Peubah Respon

Kriteria nomor somaklon jahe toleran dan terbaik adalah nomor somaklon jahe yang memiliki nilai intensitas serangan penyakit yang rendah dan juga IPT peubah pertumbuhan dan peubah produksi yang tinggi. Berdasarkan hasil pengkelompokan nilai tengah peubah respon intensitas serangan penyakit, nomor somaklon jahe yang termasuk pada kelompok B lebih diprioritaskan terpilih dari pada kelompok A. Berdasarkan peubah respon IPT peubah pertumbuhan dan peubah produksi, kelompok A lebih diprioritaskan dari kelompok B dan seterusnya. Klasifikasi pengelompokan nomor somaklon jahe berdasarkan ketiga peubah respon disajikan pada Tabel 9.

Besarnya korelasi antara peubah respon IPT peubah pertumbuhan dengan IPT peubah produksi adalah 0.79, sehingga ada hubungan linear yang erat dan searah antara pertumbuhan dengan produksi. Nilai korelasi yang cukup tinggi menunjukkan bahwa ketika nilai pertumbuhan suatu nomor somaklon jahe tertentu tinggi maka produksi dari nomor somaklon jahe tersebut juga tinggi. Nilai korelasi antara intensitas serangan penyakit dengan IPT peubah pertumbuhan dan Tabel 9 Klasifikasi nomor somaklon jahe berdasarkan ketiga peubah respon

14

juga korelasi antara intensitas serangan penyakit dengan IPT peubah produksi secara berurutan adalah -0.05 dan -0.017. Nilai korelasi yang negatif dan rendah menunjukkan bahwa terdapat hubungan linear yang tidak searah dan tidak erat diantara intensitas serangan penyakit dengan peubah respon IPT peubah pertumbuhan dan antara intensitas serangan penyakit dengan peubah respon IPT peubah produksi.

Berdasarkan klasifikasi nomor somaklon jahe dari ketiga peubah respon tersebut, nomor somaklon jahe AC1.19B merupakan nomor somaklon jahe yang toleran dan terbaik. Nomor somaklon jahe AC1.19B memiliki nilai tengah persentase intensitas serangan sebesar 54.17%. IPT peubah produksi 18.36 dan IPT peubah pertumbuhan sebesar 11.65. Sebagai alternatif nomor somaklon jahe yang toleran dan terbaik lainnya dapat dipilih dari nomor somaklon jahe yang berada dalam kelompok B pada pengelompokan peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri. Berdasarkan Tabel 9 terlihat dengan jelas bahwa karakteristik pertumbuhan dan produksi nomor somaklon jahe dengan rimpang dengan ukuran besar (kode B) lebih tinggi dibandingkan nomor somaklon jahe yang mempunyai rimpang ukuran kecil (kode K). Besarnya ukuran rimpang tidak menjamin tingkat ketahanan atau persentase intensitas serangan penyakit layu bakteri dari nomor somaklon jahe tersebut. Perbedaan macam rimpang hanya mempengaruhi pada karakteristik produksi dan pertumbuhan. Hal tersebut juga terlihat pada Tabel 9, nomor somaklon jahe rimpang besar dan rimpang kecil menyebar hampir sama besar pada dua kelompok berdasarkan peubah respon intensitas serangan penyakit layu bakteri.

SIMPULAN

15

DAFTAR PUSTAKA

Casella G. 2008. Statistical Design. New York (US): Springer.

Jelihovschi EG, Faria JC. 2013. ScottKnott: A Package for Performing the Scott-Knott Clustering Algorithm in R. The R Journal. 10(Y): 1-6.

Kartasubrata J. 2010. Sukses Budidaya Tanaman Obat. Bogor (ID): IPB Press Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi

SAS dan Minitab. Ed ke-2. Bogor (ID): IPB Press.

Scott AJ, Knott M. 1974. Cluster Analysis Method for Grouping Means in The Analysis of Variance. Biometrics Journal. 30(3): 507-512.

Sumertajaya IM. 2005. Kajian Pengaruh Inter Blok dan Interaksi pada Uji Lokasi Ganda dan Respon Ganda [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Syahid SF, Rostiana O, Aisyah S, Surachman D. 2011. Somaklon JPB Produksi

16

Lampiran 1 Algoritma dan contoh perhitungan uji Lanjut Scott-Knott Hipotesis:

H0 μi = μ, i = 1. ... ( nilai tengah homogen)

H1 μi sama dengan salah satu dari m1 atau m2

dengan m1 dan m2 mewakili nilai tengah dua gugus yang belum diketahui

Algoritma uji lanjut Scott-Knott adalah sebagai berikut:

1. Mengurutkan gugus nilai tengah perlakuan secara menurun/menaik 2. Menghitung jumlah kuadrat antar pasangan gugus B0(i), i = 1, 2..., -1

3. Menentukan nilai B0 maksimum

4. Menghitung ̂

gugus nilai tengah homogen atau jika hanya ada satu perlakuan pada suatu gugus. Ilustrasi:

Suatu percobaan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan lima ulangan dan enam perlakuan. Setelah dilakukan analisis ragam disimpulkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata antar perlakuan terhadap respon. Nilai tengah delapan perlakuan yang sudah diurutkan adalah 28.82, 23.98, 19.92, 18.70, 14.64, 13.26

Tahapan pertama: Mengurutkan nilai tengah perlakuan (secara menurun) = 6 dan v db t



No Perlakuan Nilai tengah

1 J1 28.82

No Perlakuan Nilai tengah

17

Tahapan kedua: Menghitung jumlah kuadrat antar pasangan gugus B0(i) dengan i =

1, 2,...., 5

B0(i) = Gugus1 vs Gugus 2

Tahapan ketiga: Menentukan nilai B0 maksimum

m s mum

Sehingga Gugus 1 berisi perlakuan J1 dan J2 dan Gugus 2 berisi perlakuan J4, J6, J5, dan J3.

Tahapan keempat: Menghitung ̂

s_{y̅ r}⁄ ⁄

̂ ∑ y̅ y̅_v vsy̅ ∑ y̅ _v vsy̅

Tahapan kelima: Menghitung st t st u dan menentukan 2 α,db= - )

m s mum

̂

db =

- = -

2

α , db=5) = 11.07

Keputusan: > 2 α ,db=5) = 11.07

18

Hasil akhir:

Pemisah B0 Λ Db 

2

12|4653 127.2705 23.247 5.256 11.07

46|53 28.7296 12.721 3.504 7.185

5|3 0.9522 0.592 1.752 3.841

6|4 0.7442 0.464 1.752 3.841

1|2 11.7128 6.135 1.752 3.841

124653

12

4653

λ .

1

2 46

53 λ .

λ .

Kelompok A

Kelompok B Kelompok C

Kelompok D Tolak H0

Tolak H0

Tolak H0

Terima H0

19 Lampiran 2 Plot sisaan untuk peubah respon (a) intensitas serangan penyakit, (b) IPT

peubah pertumbuhan, (c) IPT peubah produksi

(a) (b) (c)

Lampiran 3 Kode dan nilai tengah nomor somaklon jahe ketiga peubah respon

20

Lampiran 4 Statistik deskriptif intensitas serangan penyakit

Lampiran 5 Statistik deskriptif peubah pertumbuhan

Lampiran 6 Statistik deskriptif peubah produksi

Peubah Respon Statistik Deskriptif

Min Maks Rata-Rata Simp. Baku Tiga terbesar Tiga Terkecil

Intensitas Serangan

Penyakit 0.196 0.935 0.713 0.183 AC1.5K FB.46B AC2.12K AC2.7K FB.39K CJ2.8B

Peubah Pertumbuhan

Statistik Deskriptif

Maks Rata-Rata Simp. Baku Tiga terbesar Tiga Terkecil

Panjang Batang 17.38 52.34 29.89 8.15 AC1.39B AC1.19B C2.4B FA.1K FB.6K FB.30K

Tinggi Tanaman 33.80 75.83 49.00 10.33 AC1.39B AC1.19B CJ2.8B AC1.15K FB.6K FB.30K

Panjang Daun 15.22 26.45 19.32 2.74 CJ2.8B AC1. 19B AC2.7B AC1.15K FA.1K FB.6K

Lebar Daun 1.70 2.81 2.13 0.30 AC1.19B AC1.39B FB.31B AC2.8K AC1.15K FB.6K

Tebal Daun 0.11 0.19 0.12 0.01 AC1.5K AC1.3K FB.31B AC1.15K AC2.9K C1.33K

Jumlah Anakan 3.39 9.16 6.51 1.59 AC2.7K AC2.12K C1.15K FB.30K AC2.9B AC2.4B

Diameter Batang 4.12 8.23 6.19 1.05 AC1.39B FB.31B FB.7B AC2.8K AC1.3K FB.6K

Jumlah Daun 9.00 15.19 12.14 1.85 AC2.4B AC1.39B C2.11K FB.30K FB.6K AC1.15K

Peubah Produksi Statistik Deskriptif

Min Maks Rata-Rata Simp. Baku Tiga terbesar Tiga Terkecil

Berat Rimpang 53.88 441.24 136.19 85.69 AC1.19B AC1.39B AC2.4B AC2.8K AC1.18K FB.30K

Panjang Rimpang 12.48 26.91 16.59 3.71 AC1.19B AC1.39B AC2.7B AC1.18K AC2.8K FB.30K

Lebar Rimpang 3.20 7.74 5.00 1.10 AC1.19B FB.46B AC2.7K FB.30K FA.1K AC2.8K

Tebal Rimpang 6.43 14.22 9.03 1.84 AC1.19B AC2.9B AC1.39B Fipla.2K FB.30K AC2.8K

Panjang Propagul 2.72 5.91 3.94 0.90 AC1.19B AC2.9B AC1.39B AC2.2K FB.30K AC2.8K

Lebar Propagul 1.45 2.76 1.94 0.42 CJ2.8B FB.31B AC1.39B AC1.33K AC1.18K C1.15K

Tebal Propagul 13.50 24.96 18.14 3.68 CJ2.8B AC1.19B FB.31B AC1.3K AC2.8K AC1.18K

Berat Propagul 4.06 27.59 10.32 6.07 AC1.19B AC1.39B AC2.4B AC1.33K AC1.18K AC2.8K

21 Lampiran 7 Analisis ragam peubah respon intensitas serangan penyakit

Sumber

22

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 19 Agustus 1992 dari pasangan Bapak H.Tabroni dan Ibu Hj. Hamimah. Penulis merupakan anak kedua dari lima bersaudara. Pendidikan pada tingkat perguruan tinggi ditempuh sejak diterima di Departemen Statistika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2010. Sebelumnya, penulis telah menyelesaikan pendidikannya di SD Insan Kamil Bogor, SMP Negeri 4 Bogor, dan SMA Negeri 2 Bogor.