Model Kestabilan Nonparametrik untuk Mendeteksi Interaksi Galur dan Lingkungan

MODEL KESTABILAN NONPARAMETRIK

UNTUK MENDETEKSI INTERAKSI GALUR DAN LINGKUNGAN

(Nonparametric Stability Model for Detecting Variety x Environment Interaction)

AGUSSALIM

•

I

.

-.-ｾ＠

,.

.

.:

-

.'

JURUSAN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

AGUS SALIM. Model Kestabilan Nonparametrik lllltuk Mendeteksi Interaksi Galur dan Lingkungan

(Nonparamelric Stability Model for Detecting Variety x Environment Interaction). Dibimbing oleh

lNDAHWATI dan JULIO ADISANTOSO.

Model kestabilan nonparametrik dapat digllllakan pada data bertipe ordinal. Dalam penelitian ini ingin dipelajari dua model kestabilan nonparametrik, yaitu model kestabilan Cardwell-Wehrly dan Nasar-Huhn. Data yang digllllakan berasal dari hasil penelitian Balai Penelitian Padi Sukarnandi terhadap intensitas serangan penyakit bakteri hawar dallll isolat IV pada tanaman padi di dua musim, yaitu kemarau 1996 dan penghujan 199611997. Pada masing-masing model kestabilan dilakukan uji interaksi galur dan lingkungan. Jika interaksi nyata maka analisis kestabilan dapat diiakukan lllltuk mengetahui tingkat kestabilan masing-masing galur. Galur-galur yang stabil dapat dikembangkan lllltuk memperoleh varietas padi yang unggui.

Hasil analisis memperlihatkan, baik model kestabilan Cardwell-Wehrly maupllll Nassar-Huhn menlllljukkan adanya interaksi galur dan Jingkllllgan. Pada pengujian lllltuk mengetallUi tingkat kestabilan masing-masing galur, model kestabilan Cardwell-Wehrly mendeteksi adanya delapan galur yang tidak stabil. sedangkan model kestabilan Nassar-Huhn tidak dapat mendeteksi adanya galuryang tidak stabil.

MODEL KESTABILAN NONPARAMETRIK

UNTUK MENDETEKSI INTERAKSI GALUR DAN LlNGKUNGAN

AGUSSALIM

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Smjana Sains

pada

Program Studi Statistika

JURUSAN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul

: Model Kestabilan Nonparametrik Untuk Mendeteksi Interaksi Galur dan

Nama

Nrp

Lingkungan

: Agus Salim

: G30.0530

¥

Ir.

Indahwati. MS.

Pembimbing I

Tanggal Lulus: 30 Desember 1997

Menyetujui,

isantoso M.Kom.

RIWAYATHIDUP

Penulis dilahirkan di Kotabumi pada tanggal 14 April 1976 sebagai anak sulung dari tiga bersaudara,

putra dari Bapak Djailani dan !bu Yuliana,

TallUn 1993 penulis lulus dari SMA Negeri Prokimal Kotabumi Lampung Utara dan pada tallUn yang

sama penulis lulus seleksi masuk IPE melalui jalur USMI dengan memilih Program Studi Statistika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama mengikuti perkulialllUl penulis pemall menjadi asisten mata kuliall Fisika Dasar pada tallUn

akadelllik 199411995. _{serta mata kuliall Kimia Dasar pada tahun akadelllik 1995/i996. Selain itu penulis}

aktif sebagai teuaga pengajar pada Lelllbaga Pendidikan Bintang Pelajar dan sebagai konsultan pada

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa alas segala karunia-Nya sellingga

karya ilmiah mi berhasil diselesaikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada berbagai pihak yang telah

membantu penyelesaian karya ilmiah ini, antara lain :

I. Ibu Ir. lndahwati, MS. dan Bapak Jr. Julio Adisantoso, M.Kom. selaku pembimbing karya ilmiah

2. Bapak Dr. A'an Daradjat dan Ibu Dra. Triny S.R. yang telah memberikan data-data dan

keterangan yang diperlukan.

3. Teman-teman di Lodaya Ujung 6 dan Lodaya Ujung 29 atas semua pengertian dan dukungannya

selama ini.

4. Mas Burhan, Narko, Lala dan teman-teman di Gamma Corps alas pengertian dan dukungannya .

5. Dr. Carol 1. Pierce Colfer atas kesempatan dan kemudahan yang diberikan sehingga penulis dapat

menyelesaikan karya ilmiah mi.

6. ［＿ｾｮｧ＠ Sudin, Bu Dedeh, Mbak Yayuk, Bu Mar, Mbak Sulis serta seluruh staf perpustakan dan TU JurnS&!' Statistika untuk semua bantuannya selama mi.

Ungkapan terima l<a,;]1 dan rasa hormat juga penulis persembahkan kepada Papa, Mama dan adik-adik alas segala do'a. motivasi dan kasih sayang yang tak pemall henti.

Semoga karya kecil mi bermanfaat.

Bogor, Jalluari 1998

DAFTARISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... .iv

DAFT AR GAMBAR ... iv

DAFT AR LAMPIRAN ... ' ... '" ... .iv

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA Skala Intensitas Serangan Penyakit Bakteri Hawar Dauo ... " ... '" ... '" ... 1

Rancangan Acak Kelompok Tak Lengkap ... " ... " ... '" ... 2

Model Kestabilan Cardwell-Wehrly ... '" ... '" ... 2

Model Kestabilan Nassar-Huhn ... '" ... 2

BAHAN DAN METODE Bahan ... '" ... 3

Metode ... .4

HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplorasi Data ... '" ... '" ... '" ... 4

Analisis Kestabilan Cardwell-Wehrly ... '" ... '" ... 5

Analisis Keslabilan Nassar-Huhn ... '" ... '" ... '" ... '" ... 6

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... '" ... '" ... '" ... ' ... 6

Saran ... '" ... '" ... '" ... 6

DAFTARPUSTAKA ... 6

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada percobaan di rumah kaca ... 1

2. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada percobaan di lapangan ... 1

3. Galur - galur yang tidak stabil berdasarkan model kestabilan Cardwell-Wehrly ... 5

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Histogram median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun di musliu penghujan ... .4

2. Histogram median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun di musliu kemarau ... .4

3. Rataan peringkat galur yang tidak stabil terhadap serangan penyakit bakteri hawar daun di dua musim ... 5

4. Rataan peringkat galur - galur stabil yang dapat dikembangkan menjadi varietas unggu!... ... 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun isolat IV pada tanaman padi di dna musim ... 9

2. Peringkat galur untuk setiap ulangan pada masing - masing musim ... 10

3. Analisis kestabilan menggunakan model kestabilan Cardwell-Wehrly ... 11

.j. Analisis kcstabilan Cardwell-Wehrly dengan menyisihkan galur yang tidak stabi!. ... 12

5. Uji interaksi galur dan lingkungan tanpa memperhitungkan pengaruh ulangan ... 13

6. Analisis kestabilan menggunakan model kestabilan Nassar-Huhn ... 14

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Masalah interaksi galur dan Iingkungan dan kestabilan galur merupakan masalall yang penting dalam persilangan galur - galur tanaman untnk meneari galur yang unggnl. Salah satu syarat suatu galur agar dapat dikatakan unggul adalah stabil terhadap perubahan lingkungan dan tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Ketabanan terhadap hama dan penyakit ini menjaeli makin penting karena populasi manusia eli dunia yang semakin banyak, sehingga kerugian dan kerusakan tanaman yang eliakibatkan oleh hama dan penyakit akan membawa dampak krisis pangan .

Intensitas serangan penyakit elipengaruhi oleh interaksi antara galur dengan lingkungan tumbulmya dan variasi populasi patogen penyebab penyakit antara lokasi satu dan lainnya (Cardwell

& Wehrly, 1997), sehingga untnk meneari galur yang stabil perlu elilaknkan uji kestabilan.

Intensitas serangan penyakit terhadap tanaman biasanya eliukur dengan skala ordinal (peringkat). Untuk data bertipe orelinal model analisis kestabilan yang lebih tepat untnk digunakan adalah model nonparametrik seperti yang dikembangkan oleh Nassar dan Huhn (Huhn, 1990). Model kestabilan Nassar-Hulm memiliki kelemahan utama yaitu analisis langsung dilakukan terhadap rataan respons galur pada masing-masing 10kasiJ1ingkungan (Krenzer,

el.al.,1992), sehingga resiko pengambilan keputusan menjadi lebih tinggi, terutama untnk data yang bertipe ordinal. Untnk mengatasi kelemallan ini Cardwell dan Wehrly (1997) menyarankan suatu model kestabilan eli mana anal isis dilakukan terhadap data yang belum dirata-ratakan

Tujuan Penelitian

Penelitian ini ingin mene1aall dua model kestabilan nonparametrik, yaitu model kestabilan Cardwell-Wehrly dan Nassar-Hulm, serta melihat sejauh mana penyertaan pengaruh ulangan dalam masing-masing lingkungan mempengaru1ti kepekaan pendugaan interaksi galur dan lingkungan serta kepekaan pendeteksian kestabilan masing-masing galur bila interaksi nyata. Galur-galur yang stabil dapat dikembangkan lebih lanjut untnk memperoleh varietas padi yang unggul.

TINJAUAN PUSTAKA

Skala Inten.itas Serangan Penyakit Bakteri HawarDaun

Penilaiau terhadap intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun dilaknkan berdasarkan standar yang elitetapkan oleh

International Rice Research Institute (IRRJ).

Intensitas dinyatakan dalam urutan ordinal elimana semakin tinggi nilai yang eliberikan maka varietas tersebut semakin rentan. Ada dua standar yang elitetapkan IRRJ yaitu untnk pereobaan eli rumah kaea dan eli lapangan (IRRJ, 1996). Penilalan elilakukan terhadap persentase daun yang terluka. Standar untnk pereobaan di rumah kaea dan di lapangan dapat dilihat pada Tabel I dan 2.

Tabel I. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada pereobaan di rumah kaea

Persentase daun Skala intensitas yang terluka

0-3 I

4-6 2

7 -12 3 13 -25 4 26-50 5 51 -75 6 76-87 7 88 -95 8 96 -100 9

Tabe! 2. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada pereobaan eli lapangan

Persentase daun Skala intensitas yang terluka

0-5 I

[image:10.532.296.476.290.472.2]

MODEL KESTABILAN NONPARAMETRIK

UNTUK MENDETEKSI INTERAKSI GALUR DAN LINGKUNGAN

(Nonparametric Stability Model for Detecting Variety x Environment Interaction)

AGUSSALIM

•

I

.

-.-ｾ＠

,.

.

.:

-

.'

JURUSAN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

RINGKASAN

AGUS SALIM. Model Kestabilan Nonparametrik lllltuk Mendeteksi Interaksi Galur dan Lingkungan

(Nonparamelric Stability Model for Detecting Variety x Environment Interaction). Dibimbing oleh

lNDAHWATI dan JULIO ADISANTOSO.

Model kestabilan nonparametrik dapat digllllakan pada data bertipe ordinal. Dalam penelitian ini ingin dipelajari dua model kestabilan nonparametrik, yaitu model kestabilan Cardwell-Wehrly dan Nasar-Huhn. Data yang digllllakan berasal dari hasil penelitian Balai Penelitian Padi Sukarnandi terhadap intensitas serangan penyakit bakteri hawar dallll isolat IV pada tanaman padi di dua musim, yaitu kemarau 1996 dan penghujan 199611997. Pada masing-masing model kestabilan dilakukan uji interaksi galur dan lingkungan. Jika interaksi nyata maka analisis kestabilan dapat diiakukan lllltuk mengetahui tingkat kestabilan masing-masing galur. Galur-galur yang stabil dapat dikembangkan lllltuk memperoleh varietas padi yang unggui.

Hasil analisis memperlihatkan, baik model kestabilan Cardwell-Wehrly maupllll Nassar-Huhn menlllljukkan adanya interaksi galur dan Jingkllllgan. Pada pengujian lllltuk mengetallUi tingkat kestabilan masing-masing galur, model kestabilan Cardwell-Wehrly mendeteksi adanya delapan galur yang tidak stabil. sedangkan model kestabilan Nassar-Huhn tidak dapat mendeteksi adanya galuryang tidak stabil.

MODEL KESTABILAN NONPARAMETRIK

UNTUK MENDETEKSI INTERAKSI GALUR DAN LlNGKUNGAN

AGUSSALIM

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Smjana Sains

pada

Program Studi Statistika

JURUSAN STATISTIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul

: Model Kestabilan Nonparametrik Untuk Mendeteksi Interaksi Galur dan

Nama

Nrp

Lingkungan

: Agus Salim

: G30.0530

¥

Ir.

Indahwati. MS.

Pembimbing I

Tanggal Lulus: 30 Desember 1997

Menyetujui,

isantoso M.Kom.

RIWAYATHIDUP

Penulis dilahirkan di Kotabumi pada tanggal 14 April 1976 sebagai anak sulung dari tiga bersaudara,

putra dari Bapak Djailani dan !bu Yuliana,

TallUn 1993 penulis lulus dari SMA Negeri Prokimal Kotabumi Lampung Utara dan pada tallUn yang

sama penulis lulus seleksi masuk IPE melalui jalur USMI dengan memilih Program Studi Statistika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Selama mengikuti perkulialllUl penulis pemall menjadi asisten mata kuliall Fisika Dasar pada tallUn

akadelllik 199411995. _{serta mata kuliall Kimia Dasar pada tahun akadelllik 1995/i996. Selain itu penulis}

aktif sebagai teuaga pengajar pada Lelllbaga Pendidikan Bintang Pelajar dan sebagai konsultan pada

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa alas segala karunia-Nya sellingga

karya ilmiah mi berhasil diselesaikan. Terima kasih penulis ucapkan kepada berbagai pihak yang telah

membantu penyelesaian karya ilmiah ini, antara lain :

I. Ibu Ir. lndahwati, MS. dan Bapak Jr. Julio Adisantoso, M.Kom. selaku pembimbing karya ilmiah

2. Bapak Dr. A'an Daradjat dan Ibu Dra. Triny S.R. yang telah memberikan data-data dan

keterangan yang diperlukan.

3. Teman-teman di Lodaya Ujung 6 dan Lodaya Ujung 29 atas semua pengertian dan dukungannya

selama ini.

4. Mas Burhan, Narko, Lala dan teman-teman di Gamma Corps alas pengertian dan dukungannya .

5. Dr. Carol 1. Pierce Colfer atas kesempatan dan kemudahan yang diberikan sehingga penulis dapat

menyelesaikan karya ilmiah mi.

6. ［＿ｾｮｧ＠ Sudin, Bu Dedeh, Mbak Yayuk, Bu Mar, Mbak Sulis serta seluruh staf perpustakan dan TU JurnS&!' Statistika untuk semua bantuannya selama mi.

Ungkapan terima l<a,;]1 dan rasa hormat juga penulis persembahkan kepada Papa, Mama dan adik-adik alas segala do'a. motivasi dan kasih sayang yang tak pemall henti.

Semoga karya kecil mi bermanfaat.

Bogor, Jalluari 1998

DAFTARISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... .iv

DAFT AR GAMBAR ... iv

DAFT AR LAMPIRAN ... ' ... '" ... .iv

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA Skala Intensitas Serangan Penyakit Bakteri Hawar Dauo ... " ... '" ... '" ... 1

Rancangan Acak Kelompok Tak Lengkap ... " ... " ... '" ... 2

Model Kestabilan Cardwell-Wehrly ... '" ... '" ... 2

Model Kestabilan Nassar-Huhn ... '" ... 2

BAHAN DAN METODE Bahan ... '" ... 3

Metode ... .4

HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplorasi Data ... '" ... '" ... '" ... 4

Analisis Kestabilan Cardwell-Wehrly ... '" ... '" ... 5

Analisis Keslabilan Nassar-Huhn ... '" ... '" ... '" ... '" ... 6

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... '" ... '" ... '" ... ' ... 6

Saran ... '" ... '" ... '" ... 6

DAFTARPUSTAKA ... 6

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada percobaan di rumah kaca ... 1

2. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada percobaan di lapangan ... 1

3. Galur - galur yang tidak stabil berdasarkan model kestabilan Cardwell-Wehrly ... 5

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Histogram median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun di musliu penghujan ... .4

2. Histogram median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun di musliu kemarau ... .4

3. Rataan peringkat galur yang tidak stabil terhadap serangan penyakit bakteri hawar daun di dua musim ... 5

4. Rataan peringkat galur - galur stabil yang dapat dikembangkan menjadi varietas unggu!... ... 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Median intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun isolat IV pada tanaman padi di dna musim ... 9

2. Peringkat galur untuk setiap ulangan pada masing - masing musim ... 10

3. Analisis kestabilan menggunakan model kestabilan Cardwell-Wehrly ... 11

.j. Analisis kcstabilan Cardwell-Wehrly dengan menyisihkan galur yang tidak stabi!. ... 12

5. Uji interaksi galur dan lingkungan tanpa memperhitungkan pengaruh ulangan ... 13

6. Analisis kestabilan menggunakan model kestabilan Nassar-Huhn ... 14

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Masalah interaksi galur dan Iingkungan dan kestabilan galur merupakan masalall yang penting dalam persilangan galur - galur tanaman untnk meneari galur yang unggnl. Salah satu syarat suatu galur agar dapat dikatakan unggul adalah stabil terhadap perubahan lingkungan dan tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Ketabanan terhadap hama dan penyakit ini menjaeli makin penting karena populasi manusia eli dunia yang semakin banyak, sehingga kerugian dan kerusakan tanaman yang eliakibatkan oleh hama dan penyakit akan membawa dampak krisis pangan .

Intensitas serangan penyakit elipengaruhi oleh interaksi antara galur dengan lingkungan tumbulmya dan variasi populasi patogen penyebab penyakit antara lokasi satu dan lainnya (Cardwell

& Wehrly, 1997), sehingga untnk meneari galur yang stabil perlu elilaknkan uji kestabilan.

Intensitas serangan penyakit terhadap tanaman biasanya eliukur dengan skala ordinal (peringkat). Untuk data bertipe orelinal model analisis kestabilan yang lebih tepat untnk digunakan adalah model nonparametrik seperti yang dikembangkan oleh Nassar dan Huhn (Huhn, 1990). Model kestabilan Nassar-Hulm memiliki kelemahan utama yaitu analisis langsung dilakukan terhadap rataan respons galur pada masing-masing 10kasiJ1ingkungan (Krenzer,

el.al.,1992), sehingga resiko pengambilan keputusan menjadi lebih tinggi, terutama untnk data yang bertipe ordinal. Untnk mengatasi kelemallan ini Cardwell dan Wehrly (1997) menyarankan suatu model kestabilan eli mana anal isis dilakukan terhadap data yang belum dirata-ratakan

Tujuan Penelitian

Penelitian ini ingin mene1aall dua model kestabilan nonparametrik, yaitu model kestabilan Cardwell-Wehrly dan Nassar-Hulm, serta melihat sejauh mana penyertaan pengaruh ulangan dalam masing-masing lingkungan mempengaru1ti kepekaan pendugaan interaksi galur dan lingkungan serta kepekaan pendeteksian kestabilan masing-masing galur bila interaksi nyata. Galur-galur yang stabil dapat dikembangkan lebih lanjut untnk memperoleh varietas padi yang unggul.

TINJAUAN PUSTAKA

Skala Inten.itas Serangan Penyakit Bakteri HawarDaun

Penilaiau terhadap intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun dilaknkan berdasarkan standar yang elitetapkan oleh

International Rice Research Institute (IRRJ).

Intensitas dinyatakan dalam urutan ordinal elimana semakin tinggi nilai yang eliberikan maka varietas tersebut semakin rentan. Ada dua standar yang elitetapkan IRRJ yaitu untnk pereobaan eli rumah kaea dan eli lapangan (IRRJ, 1996). Penilalan elilakukan terhadap persentase daun yang terluka. Standar untnk pereobaan di rumah kaea dan di lapangan dapat dilihat pada Tabel I dan 2.

Tabel I. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada pereobaan di rumah kaea

Persentase daun Skala intensitas yang terluka

0-3 I

4-6 2

7 -12 3 13 -25 4 26-50 5 51 -75 6 76-87 7 88 -95 8 96 -100 9

Tabe! 2. Skala intensitas serangan penyakit bakteri hawar daun pada pereobaan eli lapangan

Persentase daun Skala intensitas yang terluka

0-5 I

[image:36.532.296.476.290.472.2]