Analisis Ragam Dua Arah Respon Pemberian Zat Pengatur Tumbuh Kimia dan Alami Terhadap Pertumbuhan Stek Pucuk Jambu Air Madu

Sefira Achmadi

Mei 2022

Library:

> library(knitr)
> library (rmarkdown)
> library (prettydoc)
> library(equatiomatic)

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

    Jambu air madu (Syzygium equaeum Burn F. Alston) merupakan tanaman buah hasil introduksi yang sudah dilepas sebagai varietas “Jambu Deli Hijau” pada tahun 2012 namun belum banyak dibudidayakan untuk tujuan komersial. Keunggulan jambu air madu yaitu daya hasil (produktivitas) tinggi, berbuah sepanjang tahun, rasa buah matang manis madu, daging buah renyah, tumbuh baik pada ketinggian 0 – 500 m dpl, jumlah 200 – 360 buah/pohon/ tahun dan berat per buah 150 – 200 g. Untuk memperbanyak perkembangbiakan jambu air madu dapat dilakukan dengan teknik stek. Stek dapat dilakukan dari semua bagian cabang hasil pemangkasan jambu air madu yang terdiri atas ujung cabang tersier yang masih hijau hingga cabang sekunder dapat dipergunakan untuk benih.
    Keberhasilan stek jambu air akan maksimal jika diberikan beberap perlakuan yang meliputi penggunaan sungkup dan pemberian ZPT (zat pengatur tumbuh). Zat pengatur tumbuh merupakan senyawa organik bukan nutrisi, pada konsentrasi yang rendah dapat mendorong, menghambat, mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Salah satu zat pengatur tumbuh sintetis yang paling sering digunakan untuk perakaran adalah Rootone-F dan auksin sintetis, tetapi relatif mahal dan sulit diperoleh. Sebagai pengganti auksin sintetis dapat digunakan ekstrak bawang merah. Namun, penggunaan ZPT akan efektif pada konsentrasi tertentu. Jika konsentrasi yang digunakan terlalu tinggi maka akan dapat merusak stek karena pembelahan sel dan kalus akan berlebihan sehingga menghambat tumbuhnya bunga serta akar, sedangkan bila konsentrasi yang digunakan di bawah optimum maka ZPT tersebut tidak efektif. Oleh karena itu, perlu dilihat perbandingan respon yang ditimbulkan terhadap pemberian ZPT sintetis Rootone-F dan ZPT alami ekstrak bawang merah pada tanaman jambu air madu (Syzygium equaeum Burn F. Alston)
    Berdasarkan uraian di atas, kasus ini bertujuan untuk mengetahui serta membandingkan respon pertumbuhan stek pucuk tanaman jambu air madu (Syzygium equaeum Burn F. Alston) terhadap pemberian zat pengatur tumbuh menggunakan Rootone-F dan ekstrak bawang merah serta mengetahui konsentrasi zat pengatur tumbuh yang tepat bagi pertumbuhan stek pucuk tanaman jambu air madu tersebut. Dari tujuan tersebut, uji yang cocok digunakan untuk menganalisis permasalahan adalah uji ANOVA, khususnya Anova dua arah. Uji anova dua arah atau two way anova yaitu uji statistik yang digunakan untuk membandingkan perbedaan rata-rata antara kelompok yang pada dua variabel. Melalui uji ANOVA, diharapkan dapat memberikan kesimpulan yang tepat supaya mendapatkan informasi yang berguna terhadap pertumbuhan stek pucuk tanaman jambu air madu.

1.2 Analisis Ragam Dua Arah (Two Way ANOVA)

     Anova merupakan singkatan dari analysis of varian adalah salah satu uji komparatif yang digunakan untuk menguji perbedaan mean (rata-rata) data lebih dari dua kelompok. Ada dua jenis Anova, yaitu analisis varian satu faktor (one way anova) dan analisis varian dua faktor (two ways anova). Analisis varians atau ANOVA adalah suatu metode analisis statistika yang termasuk ke dalam cabang statistika inferensia. Uji dalam anova menggunakan uji F karena dipakai untuk pengujian lebih dari 2 sampel. Adapun asumsi dasar yang harus terpenuhi dalam analisis varian adalah :
  1. Kenormalan Galat (sisaan) dari data harus berdistribusi normal dengan rataan nol. Jika terjadi pelanggaran asumsi normalitas, harus dilakukan tranformasi data.
  2. Kesamaaan variansi Setiap kelompok hendaknya berasal dari popolasi yang sama dengan variansi yang sama.
  3. Pengamatan bebas Sampel hendaknya diambil secara acak (random) sehingga setiap pengamatan merupakan informasi yang bebas.
     ANOVA dua arah adalah uji untuk membandingkan perbedaan rata-rata antara kelompok yang telah dibagi pada dua variabel independen yang selanjutnya disebut faktor. ANOVA dua arah ini digunakan bila sumber keragaman yang terjadi tidak hanya karena satu faktor (perlakuan). Faktor lain yang mungkin menjadi sumber keragaman respon juga harus diperhatikan.Faktor lain ini bisa perlakuan lain atau faktor yang sudah terkondisi. Pertimbangan memasukkan faktor kedua sebagai sumber keragaman ini perlu bila faktor itu dikelompokkan (blok) sehingga keragaman antar kelompok sangat besar, tetapi kecil dalam kelompok sendiri. Tujuan dan pengujian ANOVA 2 arah ini adalah untuk mengetahui apakah ada pengaruh dari berbagai kriteria yang diuji terhadap hasil yang diinginkan.
Sumber Keragaman Jumlah Kuadrat Derajat Bebas Kuadrat Tengah F hitung
Baris JKB r-1 KTB = JKB/(r-1) KTB/KTG
Kolom JKK c-1 KTK = JKK/(c-1) KTK/KTG
Galat JKG (r-1)(c-1) KTG = JKG/((r-1)(c-1))
Total JKT rc-1

Tabel : Analisis Ragam Dua Arah
Keterangan :
JKT = Jumlah Kuadrat Total = \(\sum^{r}_{i=1} \sum^{c}_{j=1} y^2_{ij} - \frac {T^2}{rc}\)
JKB = Jumlah Kuadrat Baris = \(\sum^{r}_{i=1} \frac {\sum^{c}_{j=1} y^2_{ij}}{c} - \frac {T^2}{rc}\)
JKK = Jumlah Kuadrat Kolom = \(\sum^{c}_{j=1} \frac {\sum^{r}_{i=1} y^2_{ij}}{r} - \frac {T^2}{rc}\)
JKG = Jumlah Kuadrat Galat = JKT - JKB - JKK

1.3 Pengujian Asumsi

1.3.1 Asumsi Normalitas Galat

Uji Asumsi Normalitas digunakan untuk menguji apakah residual dari model anova berdistribusi normal atau tidak. Cara untuk mengujinya menggunakan uji Shapiro Wilk, Jarque Bera, atau Kolmogorov Smirnov dan bisa dilihat melalui Q-Q Plot.

  • Hipotesis
    \(H_0\) : Galat menyebar normal
    \(H_1\) : Galat tidak menyebar normal

  • Kriteria Pengujian
    p-value < \(\alpha\), maka \(H_0\) ditolak sehingga galat tidak menyebar normal
    p-value > \(\alpha\), maka \(H_0\) diterima sehingga galat menyebar normal

1.3.2 Asumsi Homogenitas Ragam

Uji homogenitas ragam adalah suatu uji yang dilakukan untuk mengetahui bahwa dua atau lebih kelompok data sampel berasal dari populasi yang memiliki varians sama (homogen). Uji yang dapat digunakan adalah levene test.

  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\sigma^2_1\)=\(\sigma^2_2\)=…=\(\sigma^2_k\)
    \(H_1\) : paling tidak terdapat satu pasang i, j dengan \(\sigma^2_i\) \(\ne\) \(\sigma^2_j\)

  • Kriteria Pengujian
    p-value < \(\alpha\), maka \(H_0\) ditolak sehingga kelompok data sampel berasal dari populasi yang memiliki varians sama (homogen).
    p-value > \(\alpha\), maka \(H_0\) diterima sehingga kelompok data sampel tidak berasal dari populasi yang memiliki varians sama (homogen).

1.4 Analisis Lanjut

     Analisis setelah anova atau pasca Anova (post hoc) dilakukan apabila hipotesis nol (Ho) ditolak. Fungsi analisis setelah anova adalah untuk mencari kelompok mana yang berbeda. Hal ini ditunjukkan oleh F hitung yang menunjukkan adanya perbedaan. Analisis setelah anova yang biasa digunakan adalah BNT dan BNJ
  1. BNT
    BNT (Beda Nyata Terkecil) yaitu uji lanjut untuk mengetahui perlakuan mana yang berbeda antara satu dengan lainnya.
    \(H_0\) : \(\mu_i - \mu_{i'}\) = 0
    \(H_1\) : \(\mu_i - \mu_{i'}\) \(\ne\) 0
    Digunakan \[BNT = t_{\alpha/2,N-k} \times \sqrt{KTG(\frac{1}{n_i}+\frac{1}{n_{i'}}}\] Pasangan perlakuan i dan i’ dinyatakan memiliki nilai tengah yang berbeda jika :
    \[\left \vert \overline{y_i}-\overline{y_{i'}} \right \vert \ge BNT\]
  1. Jika \(\left \vert \overline{y_i}-\overline{y_{i'}} \right \vert\) < BNT, maka perlakuan i dan i’ dinyatakan sama dan diberi notasi sama.
  2. Jika \(\left \vert \overline{y_i}-\overline{y_{i'}} \right \vert\) \(\ge\) BNT, maka perlakuan i dan i’ dinyatakan berbeda dan diberi notasi berbeda.
  1. BNJ
    BNJ (Beda Nyata Jujur) yaitu uji untuk membandingkan seluruh pasangan rata-rata perlakuan.
  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\mu_i - \mu_{i'}\) = 0
    \(H_1\) : \(\mu_i - \mu_{i'}\) \(\ne\) 0
  • Statistik uji
    qhit = \(\frac{\left \vert \overline{y_i}-\overline{y_{i'}} \right \vert}{\sqrt{KTG(\frac{1}{n_i}+\frac{1}{n_i'})}}\) ~ qk,N-k
  • Penolakan dan penerimaan \(H_0\) berdasarkan nilai p dan selang kepercayaan
    p-value = P(qk,N-k>qhit)
    Tolak \(H_0\) jika p-value kecil.
    \(\overline{y_i}-\overline{y_{i'}} \pm \sqrt{\frac{KTG}{2}(\frac{1}{n_i}+\frac{1}{n_{i'}})}\)
    Terima \(H_0\) jika nilai 0 berada di dalam selang kepercayaan.

1.5 Data

     Data yang diambil adalah data sekunder dari tugas akhir skripsi milik Ahmad Haris Nasution, Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Medan Area pada tahun 2016. Data pengamatan berisi tentang Respon Pemberian Zat Pengatur Tumbuh Kimia dan Alami Terhadap Pertumbuhan Stek Pucuk Jambu Air Madu berdasarkan tinggi tanaman pada umur 8 Minggu dengan 7 perlakuan dan 3 kelompok (blok).

Perlakuan 0 (\(A_0\)) : Kontrol
Perlakuan 1 (\(A_1\)) : Rootone-F dengan konsentrasi 50 ppm
Perlakuan 2 (\(A_2\)) : Rootone-F dengan konsentrasi 100 ppm
Perlakuan 3 (\(A_3\)) : Rootone-F dengan konsentrasi 150 ppm
Perlakuan 4 (\(A_4\)) : Ekstrak bawang merah dengan konsentrasi 0.5%
Perlakuan 5 (\(A_5\)) : Ekstrak bawang merah dengan konsentrasi 1.0%
Perlakuan 6 (\(A_6\)) : Ekstrak bawang merah dengan konsentrasi 1.5%

Perlakuan Blok Respon
0 1 13
0 2 11.5
0 3 11
1 1 14.5
1 2 14
1 3 14.5
2 1 21
2 2 20
2 3 20.5
3 1 17
3 2 16
3 3 16.5
4 1 15.5
4 2 14.5
4 3 14
5 1 19.5
5 2 18.5
5 3 19
6 1 17
6 2 16
6 3 16

2 SOURCE CODE

2.1 Library yang Dibutuhkan

> library(tseries)
> library(car)
> library(agricolae)
> library(dplyr)
> library(tidyr)
> library(lsr)
     Library tseries digunakan untuk tempat penyimpanan dan untuk mengaktifkan package tseries, yaitu package Time Series Analysis and Computational Finance. Library car digunakan untuk tempat penyimpanan dan untuk mengaktifkan package car, yaitu package Companion to Applied Regression. Library agricolae digunakan untuk tempat penyimpanan dan untuk mengaktifkan package agricolae, yaitu package Statistical Procedures for Agricultural Research. Library dplyr digunakan untuk tempat penyimpanan dan mengaktifkan package dplyr, yaitu package Grammar of Data Manipulation. Library tidyr digunakan untuk tempat penyimpanan dan mengaktifkan package tidyr, yaitu package Tidy Messy Data. Library lsr digunakan untuk tempat penyimpanan dan mengaktifkan package lsr, yaitu package Companion to “Learning Statistics with R”.

2.2 Menginput Data

> A0<-c(13,11.5,11)
> A1<-c(14.5,14,14.5)
> A2<-c(21,20,20.5)
> A3<-c(17,16,16.5)
> A4<-c(15.5,14.5,14)
> A5<-c(19.5,18.5,19)
> A6<-c(17,16,16)
> respon<-c(A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6)
> Blok<-as.factor(c(1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3))
> Perlakuan<-as.factor(c(rep(0,3),rep(1,3),rep(2,3),rep(3,3),rep(4,3),rep(5,3),rep(6,3)))
> data_tinggi_tanaman<-data.frame(Perlakuan,Blok,respon)
> data_tinggi_tanaman
   Perlakuan Blok respon
1          0    1   13.0
2          0    2   11.5
3          0    3   11.0
4          1    1   14.5
5          1    2   14.0
6          1    3   14.5
7          2    1   21.0
8          2    2   20.0
9          2    3   20.5
10         3    1   17.0
11         3    2   16.0
12         3    3   16.5
13         4    1   15.5
14         4    2   14.5
15         4    3   14.0
16         5    1   19.5
17         5    2   18.5
18         5    3   19.0
19         6    1   17.0
20         6    2   16.0
21         6    3   16.0
     Data diambil dari penelitian skripsi tentang Respon Pemberian Zat Pengatur Tumbuh Kimia dan Alami Terhadap Pertumbuhan Stek Pucuk Jambu Air Madu berdasarkan tinggi tanaman pada umur 8 Minggu dengan 7 perlakuan dan 3 kelompok (blok). Masing-masing data diinputkan untuk menjadi vektor data. Kemudian, dibentuk vektor respon dengan gabungan dari vektor A0, A1, A2, A3, A4, A5, dan A6. Membentuk vektor faktor 1, 2, dan 3 sebanyak 7 kali yang diberi nama vektor Blok. Membentuk vektor faktor dari 0 sampai dengan 6 dengan perulangan sebanyak 3 kali yang diberi nama vektor Perlakuan. Kemudian, membentuk data frame dari vektor Perlakuan, Blok, dan respon yang diberi nama data frame data_tinggi_tanaman.

Function data.frame digunakan untuk membuat data frame dari kumpulan variabel, argument yang diisikan adalah “…”, argument ini digunakan untuk memilih variabel mana saja yang akan dimasukkan ke dalam data frame, yaitu variabel perlakuan, blok, dan respon.

2.3 Statistika Deskriptif

> mean(A0)
[1] 11.83333
> mean(A1)
[1] 14.33333
> mean(A2)
[1] 20.5
> mean(A3)
[1] 16.5
> mean(A4)
[1] 14.66667
> mean(A5)
[1] 19
> mean(A6)
[1] 16.33333

Function mean digunakan untuk menghitung nilai rata-rata aritmatika, argument yang diisikan dalam function adalah x, argument ini digunakan untuk mendefinisikan objek R yang akan dihitung.

2.4 Analisis Ragam Manual

Langkah 1 - Hitung Derajat Bebas

> library(dplyr)
> library(tidyr)
> N<-nrow(data_tinggi_tanaman)
> p<-data_tinggi_tanaman$Perlakuan %>% unique() %>% length()
> k<-data_tinggi_tanaman$Blok %>% unique() %>% length()
> dbp<-p-1
> dbk<-k-1
> dbT<-N-1
> dbG<-N-p-k+1
> dbp;dbk;dbT;dbG
[1] 6
[1] 2
[1] 20
[1] 12

Menghitung N, yaitu banyaknya total pengamatan; p, yaitu banyaknya perlakuan; k, yaitu banyaknya blok; serta menghitung derajat bebas dari perlakuan, kelompok, galat, dan total.

Langkah 2 - Hitung Jumlah Kuadrat

> perlakuan.mean<-aggregate(respon ~ Perlakuan, data_tinggi_tanaman, mean)[,2]
> np<-aggregate(respon ~ Perlakuan, data_tinggi_tanaman,length)[,2]
> blok.mean<-aggregate(respon ~ Blok, data_tinggi_tanaman, mean)[,2]
> nk<-aggregate(respon ~ Blok, data_tinggi_tanaman,length)[,2]
> grand.mean<-mean(data_tinggi_tanaman$respon)
> JKT<-sum((data_tinggi_tanaman$respon-grand.mean)^2)
> JKP<-sum(np*(perlakuan.mean-grand.mean)^2)
> JKK<-sum(nk*(blok.mean-grand.mean)^2)
> JKG<-JKT-JKP-JKK
> JKP;JKK;JKT;JKG
[1] 154
[1] 4.095238
[1] 159.6667
[1] 1.571429

Menghitung JKT, JKP, JKK, dan JKG sesuai dengan rumus.

Langkah 3 - Hitung Kuadrat Tengah

> KTP<-JKP/dbp
> KTK<-JKK/dbk
> KTG<-JKG/dbG
> KTP;KTK;KTG
[1] 25.66667
[1] 2.047619
[1] 0.1309524

Menghitung kuadrat tengah dari Perlakuan, Kelompok, dan Galat dengan rumus JK/db.

Langkah 4 - Hitung Statistik F

> FP<-KTP/KTG
> FK<-KTK/KTG
> FP;FK
[1] 196
[1] 15.63636
> pvalp<-pf(FP,dbp,dbG,lower.tail = FALSE)
> pvalk<-pf(FK,dbk,dbG, lower.tail = FALSE)
> pvalp;pvalk
[1] 2.922769e-11
[1] 0.0004547805

Menghitung Statistik F hitung dari Perlakuan dengan rumus FP = \(\frac{KTP}{KTG}\) dan FK = \(\frac{KTK}{KTG}\) serta nilai p dari F hitung perlakuan dan kelompok. Function pf digunakan untuk menghitung peluang kumulatif dari nilai x distribusi Fisher. Argument yang diisikan dalam function adalah “x” yang digunakan untuk menentukan nilai x yang akan dicari peluang kumulatifnya, yaitu FP dan FK; “df1” yang digunakan untuk menentukan derajat bebas pertama, yaitu dbp dan dbk; “df2” yang digunakan untuk menentukan derajat bebas kedua, yaitu dbG; serta “lower.tail” yang digunakan untuk menentukan arah dari perhitungan, yaitu FALSE artinya dari ekor kiri.

Langkah 5 - Tabel ANOVA

> data.frame(
+   SK = c("Perlakuan","Blok","Galat","Total"),
+   DB = c(dbp,dbk,dbG,dbT),
+   JK = c(JKP,JKK,JKG,JKT),
+   KT = c(KTP,KTK,KTG,NA),
+   Fhit = c(FP,FK,NA,NA),
+   p.val = c(pvalp,pvalk,NA,NA)
+ )
         SK DB         JK         KT      Fhit        p.val
1 Perlakuan  6 154.000000 25.6666667 196.00000 2.922769e-11
2      Blok  2   4.095238  2.0476190  15.63636 4.547805e-04
3     Galat 12   1.571429  0.1309524        NA           NA
4     Total 20 159.666667         NA        NA           NA

Membuat data frame dari variabel SK, DB, JK, KT, Fhit, dan p.val.

2.5 Effect Size

> etasqp<-JKP/(JKT-JKK)
> etasqk<-JKK/(JKT-JKP)
> etasqp;etasqk
[1] 0.989899
[1] 0.7226891

Menghitung \(\eta\) dari perlakuan dan kelompok yang digunakan untuk mengukur variabilitas respon dari suatu faktor.

2.6 Analisis Ragam Menggunakan Function

> anova<-aov(respon~Perlakuan+Blok,data = data_tinggi_tanaman)
> summary(anova)
            Df Sum Sq Mean Sq F value   Pr(>F)    
Perlakuan    6 154.00  25.667  196.00 2.92e-11 ***
Blok         2   4.10   2.048   15.64 0.000455 ***
Residuals   12   1.57   0.131                     
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1
> library(lsr)
> etaSquared(anova)
              eta.sq eta.sq.part
Perlakuan 0.96450939   0.9898990
Blok      0.02564867   0.7226891

Function aov digunakan untuk analisis ragam satu arah atau dua arah, argument yang diisikan dalam function adalah “formula” yang digunakan untuk rumus pernyataan model anova dua arah, yaitu respon~Perlakuan+Blok dan “data” yang digunakan untuk menentukan data frame yang sesuai dengan variabel dalam formula, yaitu data tinggi tanaman.

Function summary digunakan untuk menampilkan ringkasan lengkap dari hasil analisis, argument yang diisikan dalam function adalah object, argument ini digunakan untuk menentukan objek yang ingin ditampilkan, yaitu anova.

2.7 Pengujian Asumsi

> sisa<-residuals(anova)

Function residuals digunakan untuk menghitung nilai sisaan dari model, argument yang diisikan dalam function adalah object, argument ini digunakan untuk menentukan objek dari model, yaitu anova.

> library(tseries)
> jarque.bera.test(sisa)

    Jarque Bera Test

data:  sisa
X-squared = 0.22173, df = 2, p-value = 0.8951
> shapiro.test(sisa)

    Shapiro-Wilk normality test

data:  sisa
W = 0.95107, p-value = 0.3568

Function jarque.bera.test digunakan untuk pengujian normalitas. Argument yang diisikan dalam function adalah x, argument ini digunakan untuk menentukan vektor data yang digunakan dalam pengujian, yaitu sisa.

Function shapiro.test digunakan untuk pengujian normalitas. Argument yang diisikan dalam function adalah x, argument ini digunakan untuk menentukan vektor data yang digunakan dalam pengujian, yaitu sisa.

> library(car)
> leveneTest(respon~Perlakuan,data=data_tinggi_tanaman)
Levene's Test for Homogeneity of Variance (center = median)
      Df F value Pr(>F)
group  6  0.3519 0.8972
      14               
> leveneTest(respon~Blok,data=data_tinggi_tanaman)
Levene's Test for Homogeneity of Variance (center = median)
      Df F value Pr(>F)
group  2  0.0599 0.9421
      18               

Function leveneTest digunakan untuk menghitung uji homogenitas ragam antar kelompok. Argument yang diisikan adalah “y” yang digunakan untuk menentukan objek atau formula dari model, yaitu respon~Perlakuan dan respon~Blok serta “data” yang digunakan untuk menentukan data frame dari formula, yaitu data tinggi tanaman.

2.8 Uji Lanjut

> library(agricolae)
> bnt_perlakuan<-LSD.test(anova,"Perlakuan",alpha = 0.05)
> bnt_perlakuan$groups
    respon groups
2 20.50000      a
5 19.00000      b
3 16.50000      c
6 16.33333      c
4 14.66667      d
1 14.33333      d
0 11.83333      e
> bnt_perlakuan$means
    respon       std r      LCL      UCL  Min  Max   Q25  Q50   Q75
0 11.83333 1.0408330 3 11.37812 12.28855 11.0 13.0 11.25 11.5 12.25
1 14.33333 0.2886751 3 13.87812 14.78855 14.0 14.5 14.25 14.5 14.50
2 20.50000 0.5000000 3 20.04479 20.95521 20.0 21.0 20.25 20.5 20.75
3 16.50000 0.5000000 3 16.04479 16.95521 16.0 17.0 16.25 16.5 16.75
4 14.66667 0.7637626 3 14.21145 15.12188 14.0 15.5 14.25 14.5 15.00
5 19.00000 0.5000000 3 18.54479 19.45521 18.5 19.5 18.75 19.0 19.25
6 16.33333 0.5773503 3 15.87812 16.78855 16.0 17.0 16.00 16.0 16.50
> bnt_perlakuan$statistics
    MSerror Df     Mean       CV  t.value       LSD
  0.1309524 12 16.16667 2.238392 2.178813 0.6437704
> bnt_perlakuan$parameters
        test p.ajusted    name.t ntr alpha
  Fisher-LSD      none Perlakuan   7  0.05
> bnt_blok<-LSD.test(anova,"Blok",alpha = 0.05)
> bnt_blok$groups
    respon groups
1 16.78571      a
3 15.92857      b
2 15.78571      b
> bnt_blok$means
    respon      std r      LCL      UCL  Min  Max   Q25 Q50   Q75
1 16.78571 2.781743 7 16.48771 17.08372 13.0 21.0 15.00  17 18.25
2 15.78571 2.841026 7 15.48771 16.08372 11.5 20.0 14.25  16 17.25
3 15.92857 3.181045 7 15.63056 16.22658 11.0 20.5 14.25  16 17.75
> bnt_blok$statistics
    MSerror Df     Mean       CV  t.value       LSD
  0.1309524 12 16.16667 2.238392 2.178813 0.4214466
> bnt_blok$parameters
        test p.ajusted name.t ntr alpha
  Fisher-LSD      none   Blok   3  0.05

Function LSD.test digunakan untuk uji beda nyata terkecil. Argument yang diisikan dalam function adalah “y” yang digunakan untuk menentukan objek atau formula dari model, “trt” yang digunakan untuk menentukan variabel level, seperti perlakuan dan blok, serta “alpha” yang digunakan untuk menentukan tingkat signifikansi, yaitu 0.05. Dalam output tersebut terdapat beberapa dataframe, seperti “statistics”, “parameters”, “means”, “comparison”, dan “groups” yang bisa dilihat dengan cara memanggil nama_object$statistics.

> TukeyHSD(anova,conf.level = 0.95)
  Tukey multiple comparisons of means
    95% family-wise confidence level

Fit: aov(formula = respon ~ Perlakuan + Blok, data = data_tinggi_tanaman)

$Perlakuan
          diff        lwr        upr     p adj
1-0  2.5000000  1.4658926  3.5341074 0.0000325
2-0  8.6666667  7.6325592  9.7007741 0.0000000
3-0  4.6666667  3.6325592  5.7007741 0.0000000
4-0  2.8333333  1.7992259  3.8674408 0.0000088
5-0  7.1666667  6.1325592  8.2007741 0.0000000
6-0  4.5000000  3.4658926  5.5341074 0.0000001
2-1  6.1666667  5.1325592  7.2007741 0.0000000
3-1  2.1666667  1.1325592  3.2007741 0.0001365
4-1  0.3333333 -0.7007741  1.3674408 0.9072818
5-1  4.6666667  3.6325592  5.7007741 0.0000000
6-1  2.0000000  0.9658926  3.0341074 0.0002951
3-2 -4.0000000 -5.0341074 -2.9658926 0.0000002
4-2 -5.8333333 -6.8674408 -4.7992259 0.0000000
5-2 -1.5000000 -2.5341074 -0.4658926 0.0037325
6-2 -4.1666667 -5.2007741 -3.1325592 0.0000001
4-3 -1.8333333 -2.8674408 -0.7992259 0.0006625
5-3  2.5000000  1.4658926  3.5341074 0.0000325
6-3 -0.1666667 -1.2007741  0.8674408 0.9968217
5-4  4.3333333  3.2992259  5.3674408 0.0000001
6-4  1.6666667  0.6325592  2.7007741 0.0015443
6-5 -2.6666667 -3.7007741 -1.6325592 0.0000166

$Blok
          diff        lwr        upr     p adj
2-1 -1.0000000 -1.5160435 -0.4839565 0.0006308
3-1 -0.8571429 -1.3731864 -0.3410994 0.0021824
3-2  0.1428571 -0.3731864  0.6589006 0.7459717

Function TukeyHSD digunakan untuk uji beda nyata jujur. Argument yang diisikan dalam function adalah “x” yang digunakan untuk menentukan objek atau formula dari model, yaitu anova dan “conf.level” yang digunakan untuk menentukan tingkat kepercayaan, yaitu 0.95.

2.9 Plot

> boxplot(respon~Perlakuan, data=data_tinggi_tanaman, main="Gambar 1. Boxplot Respons per Perlakuan", xlab = "Perlakuan", ylab = "Respon")

> boxplot(respon~Blok, data=data_tinggi_tanaman, main="Gambar 2. Boxplot Respons per Blok", xlab = "Blok", ylab = "Respon")

Function boxplot digunakan untuk membuat boxplot. Argument yang diisikan adalah “formula” yang digunakan untuk menentukan formula dari model,yaitu respon~Perlakuan dan respon~Blok; “data” yang digunakan untuk menentukan data frame dari model, yaitu data tinggi tanaman; “main” yang digunakan untuk memberi judul boxplot, yaitu, Gambar 1. Boxplot Respons per Perlakuan dan Gambar 2. Boxplot Respons per Blok; “xlab” yang digunakan untuk memberi nama pada sumbu mendatar (horizontal), yaitu Perlakuan dan Blok; dan “ylab” yang digunakan untuk memberi nama pada sumbu tegak (vertikal), yaitu respon.

> plot(anova, 1, main = "Gambar 3. Plot Residuals vs Fitted")

> plot(anova, 2, main = "Gambar 4. Q-Q Plot")

> plot(anova, 3, main = "Gambar 5. Plot Scale LOcation")

> plot(bnt_perlakuan, main = "Gambar 6. BNT Perlakuan")

> plot(bnt_blok, main = "Gambar 7. BNT Blok")

> plot(TukeyHSD(anova))

Funtion plot digunakan untuk membuat plot (grafik). Argument yang diisikan adalah “X” yang digunakan untuk menentukan objek dan “main” yang digunakan untuk memberi judul plot. Terdapat beberapa jenis plot yang dapat dipilih, seperti angka 1 untuk Plot Residuals vs Fitted, angka 2 untuk Q-Q Plot, dan angka 3 untuk Plot Scale-Location.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Statistika Deskriptif

  • Perlakuan 0
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 0 sebesar 11.83
  • Perlakuan 1
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 1 sebesar 14.33
  • Perlakuan 2
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 2 sebesar 20.5
  • Perlakuan 3
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 3 sebesar 16.5
  • Perlakuan 4
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 4 sebesar 14.67
  • Perlakuan 5 Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 5 sebesar 19
  • Perlakuan 6
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan perlakuan 6 sebesar 16.33
  • Blok 1
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan blok 1 sebesar 16.786
  • Blok 2
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan blok 2 sebesar 15.786
  • Blok 3
    Berdasarkan Data yang digunakan, diperoleh nilai rataan blok 3 sebesar 15.929

3.2 Boxplot

  • Boxplot Perlakuan
    Boxplot pada Gambar 1 memiliki 7 bentuk yang berbeda-beda. Pada boxplot tersebut, secara visual terdapat perbedaan rata-rata respons antar perlakuan. Perlakuan 0, 2, dan 5 memiliki respons yang relatif berbeda dengan perlakuan lain.
  • Boxplot Blok
    Boxplot pada Gambar 2 memiliki 3 bentuk yang hampir sama. Pada boxplot tersebut, secara visual terdapat terdapat perbedaan rata-rata respons antar blok. Blok 1 memiliki respons yang relatif berbeda dengan blok lain.

3.3 Analisis Ragam Perlakuan

  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\alpha_{1}\)=\(\alpha_{2}\)=\(\alpha_{3}\)=\(\alpha_{4}\)=\(\alpha_{5}\)=\(\alpha_{6}\)=\(\alpha_{7}\)
    \(H_1\) : paling sedikit terdapat satu pasang kelompok i dan i’ dengan \(\alpha_{i}\) \(\ne\) \(\alpha_{i'}\)
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan ouput software diatas, didapatkan F hitung = 196.00 dan p-value = \(2.92 \times 10^{-11}\)
  • Keputusan
    p-value Perlakuan : \(2.92 \times 10^{-11}\) < \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) ditolak
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5%, dapat dinyatakan terdapat bukti bahwa paling sedikit satu perlakuan yang secara signifikan memiliki rata-rata respons yang berbeda

3.4 Analisis Ragam Blok

  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\beta_{1}\)=\(\beta_{2}\)=\(\beta_{3}\)
    \(H_1\) : paling sedikit terdapat satu pasang kelompok i dan i’ dengan \(\beta_{i}\) \(\ne\) \(\beta_{i'}\)
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan ouput software diatas, didapatkan F hitung = 15.64.00 dan p-value = 0.000455
  • Keputusan
    p-value : 0.000455 < \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) ditolak
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5%, dapat dinyatakan terdapat bukti bahwa paling sedikit satu blok yang secara signifikan memiliki rata-rata respons yang berbeda

3.5 Effect size

\(\eta^2_p\) : 0.989899, artinya besar variabilitas dari respons yang dapat dijelaskan oleh sumber keragaman perlakuan adalah 98.9899%.
\(\eta^2_p\) : 0.7226891, artinya besar variabilitas dari respons yang dapat dijelaskan oleh sumber keragaman blok adalah 72.26891%

3.6 Diagnostic Plots

  • Plot 1 (Residuals vs Fitted)
    Plot pada Gambar 3 adalah Plot Residuals vs Fitted yang digunakan untuk memeriksa ketepatan model. Plot menunjukkan bahwa garis merah yang menghubungkan pusat dari 7 kelompok sisaan masih terlihat datar (horizontal) sehingga model sudah tepat.
  • Plot 2 (Q-Q plot)
    Plot pada Gambar 4 adalah Q-Q Plot yang digunakan untuk normalitas. Plot menunjukkan bahwa titik-titik berada tidak jauh dari garis diagonal (garis dengan sudut 45 derajat antara sumbu x dan sumbu y) sehingga secara grafis tidak terjadi pelanggaran normalitas. Namun, terdapat beberapa titik yang sedikit jauh dari garis diagonal sehingga perlu dilakukan pengujian asumsi normalitas.
  • Plot 3 (Scale Location)
    Plot pada Gambar 5 adalah Plot Scale Location yang digunakan untuk memeriksa kesamaan ragam. Plot menunjukkan bahwa garis merah yang menghubungkan pusat dari 7 kelompok akar sisaan yang dibakukan cenderung menurun kemudian mendatar. Terdapat kecurigaan ketidaksamaan ragam sehingga perlu dilakukan uji homogenitas ragam.

3.7 Pengujian Asumsi

3.7.1 Uji Normalitas Jarque Bera

  • Hipotesis
    \(H_0\) : Galat menyebar normal
    \(H_1\) : Galat tidak menyebar normal
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan output software, didapatkan X-squared = 0.22173 dan p-value = 0.8951
  • Keputusan
    p-value : 0.8951 > \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) diterima
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5% dapat dinyatakan bahwa galat menyebar normal atau asumsi normalitas galat masih terpenuhi

3.7.2 Uji Normalitas Saphiro Wilk

  • Hipotesis
    \(H_0\) : Galat menyebar normal
    \(H_1\) : Galat tidak menyebar normal
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan output software, didapatkan W = 0.95107 dan p-value = 0.3568
  • Keputusan
    p-value : 0.3568 > \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) diterima
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5% dapat dinyatakan bahwa galat menyebar normal atau asumsi normalitas galat masih terpenuhi

3.7.3 Uji Homogenitas Ragam Perlakuan

  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\sigma^2_1\)=\(\sigma^2_2\)=\(\sigma^2_3\)=\(\sigma^2_4\)=\(\sigma^2_5\)=\(\sigma^2_6\)=\(\sigma^2_7\)
    \(H_1\) : paling tidak terdapat satu pasang i, j dengan \(\sigma^2_i\) \(\ne\) \(\sigma^2_j\)
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan output software, didapatkan F hitung = 0.3519 dan p-value = 0.8972
  • Keputusan
    p-value : 0.8972 > \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) diterima
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5%, dapat dinyatakan bahwa ketujuh perlakuan memiliki ragam yang sama atau asumsi homogenitas ragam terpenuhi

3.7.4 Uji Homogenitas Ragam Blok

  • Hipotesis
    \(H_0\) : \(\sigma^2_1\)=\(\sigma^2_2\)=\(\sigma^2_3\)
    \(H_1\) : paling tidak terdapat satu pasang i, j dengan \(\sigma^2_i\) \(\ne\) \(\sigma^2_j\)
  • Taraf nyata
    \(\alpha\) : 5%
  • Statistik Uji
    Berdasarkan output software, didapatkan F hitung = 0.0599 dan p-value = 0.9421
  • Keputusan
    p-value : 0.9421 > \(\alpha\) : 5% maka \(H_0\) diterima
  • Kesimpulan
    Dengan taraf nyata 5%, dapat dinyatakan bahwa ketujuh perlakuan memiliki ragam yang sama atau asumsi homogenitas ragam terpenuhi

3.8 Uji Lanjut

3.8.1 Uji BNT

  • Perlakuan
  1. Perlakuan 2 memberikan rata-rata respons yang berbeda dengan perlakuan 0, 1, 3, 4, 5, dan 6.
  2. Perlakuan 5 memberikan rata-rata respons yang berbeda dengan perlakuan 0, 1, 2, 3, 4, dan 6.
  3. Perlakuan 3 memberikan rata-rata respons yang sama dengan perlakuan 6, tetapi berbeda dengan perlakuan 0, 1, 2, 4, dan 5.
  4. Perlakuan 6 memberikan rata-rata respons yang sama dengan perlakuan 3, tetapi berbeda dengan perlakuan 0, 1, 2, 4, dan 5.
  5. Perlakuan 4 memberikan rata-rata respons yang sama dengan perlakuan 1, tetapi berbeda dengan perlakuan 0, 2, 3, 5, dan 6.
  6. Perlakuan 1 memberikan rata-rata respons yang sama dengan perlakuan 4, tetapi berbeda dengan perlakuan 0, 2, 3, 5, dan 6.
  7. Perlakuan 0 memberikan rata-rata respons yang berbeda dengan perlakuan 1, 2, 3, 4, 5, dan 6.
  • Blok
  1. Blok 1 memberikan rata-rata respons yang berbeda dengan blok 2 dan 3
  2. Blok 3 memberikan rata-rata respons yang sama dengan blok 2, tetapi berbeda dengan blok 1
  3. Blok 2 memberikan rata-rata respons yang sama dengan blok 3, tetapi berbeda dengan blok 1

3.8.2 Uji BNJ

  • Perlakuan
    Batas atas dan batas bawah perlakuan 1 dan 4 serta perlakuan 3 dan 6 memiliki tanda yang berbeda, artinya memuat nilai nol di selang kepercayaan. Namun, batas bawah dan batas atas selang kepercayaan selisih respons di pasangan perlakuan lain tidak berbeda tanda. Respon di perlakuan 1 dan 4 serta perlakuan 3 dan 6 dianggap memiliki respons yang tidak berbeda (sama), sedangkan respons di pasangan perlakuan lain, yaitu perlakuan 0 dan 1, perlakuan 0 dan 2, perlakuan 0 dan 3, perlakuan 0 dan 4, perlakuan 0 dan 5, perlakuan 0 dan 6, perlakuan 1 dan 2, perlakuan 1 dan 3, perlakuan 1 dan 5, perlakuan 1 dan 6, perlakuan 2 dan 3, perlakuan 2 dan 4, perlakuan 2 dan 5, perlakuan 2 dan 6, perlakuan 3 dan 4, perlakuan 3 dan 5, perlakuan 4 dan 5, perlakuan 4 dan 6, serta perlakuan 5 dan 6 dianggap memiliki respons yang berbeda.
  • Blok
    Batas atas dan batas bawah perlakuan 2 dan 3 memiliki tanda yang berbeda, artinya memuat nilai nol di selang kepercayaan. Namun, batas bawah dan batas atas selang kepercayaan selisih respons di pasangan perlakuan lain tidak berbeda tanda. Respon di perlakuan 2 dan 3 dianggap memiliki respons yang tidak berbeda (sama), sedangkan respons di pasangan perlakuan lain, yaitu perlakuan 1 dan 2 serta perlakuan 1 dan 3 dianggap memiliki respons yang berbeda.

4 DAFTAR PUSTAKA

     Husnul, N. R., Prasetya, E. R., Prima, S., Ajimat, & Purnomo, L. I. (2020). Statistik Deskriptif. Tangerang Selatan: Unpam Press.
     Indonesia, U. I. (2013). Modul ANOVA. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia.
     Nasution, A. H. (2016). RESPON PEMBERIAN ZAT PENGATUR TUMBUH KIMIA DAN ALAMI TERHADAP PERTUMBUHAN STEK PUCUK JAMBU AIR MADU. Skripsi. Medan : Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Medan Area.
     Walpole, Ronald E. 1995. Pengantar Statistika Edisi ke-3. Penerbit: PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.