Dasar-Dasar Perancangan Percobaan

Kali ini saya akan menjelaskan tentang dasar-dasar dari perancangan percobaan.  Ada beberapa hal yang perlu anda ketahui seperti yang akan saya jelaskan berikut ini. Perancangan Percobaan adalah sebagai ilmu alat untuk mempermudah kita dalam merancang suatu percobaan atau penelitian. Karena ia hanya sebagai alat untuk mempermudah maka gunakanlah alat ini (perancangan percobaan) yang paling sederhana dan paling sesuai dengan kebutuhan rencana percobaan kita. Yang paling terpenting di dalam Perancangan percobaan itu adalh kita memahami falsafahnya. Misalnya mengapa kita harus menggunakan RAL atau RAK atau mengapa harus menggunakan Split Splot Design. Tentu ada falsafah yang menelatarbelakanginya. Untuk urusan hitung menghitung itu nomer dua karena bisa saja anda membayar orang untuk menghitung data hasil pengamatan dari suatu percobaan. Anda tidak perlu menghafal sekian banyak rumus yang digunakan di perancangan percobaan ini, namun yang terpenting anda wajib memahami mengapa suatu perancangan percobaan itu digunakan.

Hubungan antara Metode Ilmiah dan Metode Percobaan

Metode Ilmiah adalah studi terhadap kebenaran yg diatur oleh pertimbangan logis. Sedangkan metode Percobaan adalah salah satu metode ilmiah dalam pengumpulan data empiris untuk memperoleh pengetahuan baru.  Jadi metode ilmiah itu bermacam-macam jenisnya salah satunya adalah metode percobaan.

Istilah-istilah dalam Perancangan Percobaan

Beberapa istilah dalam perancangan percobaan yang perlu anda ketahui, yaitu :

Percobaan : Suatu keadaan yg dicoba pada kondisi/situasi tertentu yg tetapkan oleh si pencoba.

Perancangan : Usaha atau seluk beluk pembuatan rancangan.

Rancangan : Wujud/hasil dari merancang.

Uji Coba : Digunakan untuk masalah situasi yang bersifat periodik atau tidak terus menerus. Ex. KIR mobil.

Pengujian : Diarahkan terhadap keberhasilan, bukan untuk menjawab bagaimana keberhasilanl itu terjadi. Ex. Pengujian daya tumbuh benih.

Percobaan : Diarahkan untuk memahami masalah melalui struktur-struktur uji yg dianalisis secara keseluruhan. Ex. Percobaan pemupukan.

Tujuan & Sasaran Percobaan

Apabila anda melakukan suatu percobaan, tentunya anda memiliki tujuan dan sasaran dari apa yang anda cobakan.  Sekarang apa sih, perbedaan antara tujuan percobaan dan sasaran percobaan?

Kedua istilah tersebut identik dengan istilah ”misi” dan ”visi” kalau boleh saya mengambil perumpamaanl.  ”Misi” merupakan usaha untuk mencapai ”visi”, sedangkan ”visi” adalah apa yang diharapkan dari ”misi” yang dilakukan.  Misalkan suatu Pemerintah Daerah mempunyai visi ”mewujudkan masyarakat yang makmur dan sejahtera.  Maka dalam hal ini diperlukan misi untuk mencapai visi tersebut misalnya mengusahakan terciptanya lapangan pekerjaan, pendidikan gratis, kesehatan gratis, dan lain sebagainya sehingga apabila misi ini berhasil maka akan terwujudlah masyarakat yang makmur dan sejahtera.

Begitu juga dengan istilah tujuan percobaan dan sasaran percobaan.  Tujuan Percobaan bisa diartikan sebagai usaha utk mencapai sasaran percobaan, sedangkan Sasaran Percobaan adalah apa yang diharapkan sebagai hasil dari percobaan atau wujud daripada tujuan percobaan.  Misalkan anada melakukan percobaan terhadap adaptasi beberapa varietas kacang kedelai di lahan gambut dengan tujuan untuk mengetahui seberapa jauh tingkat adaptasi dari beberapa varietas kedelai tersebut di lahan gambut.  Nah, dalam hal ini yang menjadi sasaran percobaan anda adalah didapatkannya varietas kedelai yang adaptif di lahan gambut.

Prosedur Percobaan untuk mencapai Sasaran

Ada beberapa prosedur percobaan untuk mencapai sasaran percobaan, yaitu :

a. Pengenalan masalah.

Sebelum anda melakukan suatu percobaan, anda harus melakukan identifikasi atau pengenalan masalah sebagai bahan atau alasan mengapa anda melakukan percobaan itu.  Misalnya anda menemukan masalah mengapa tanaman jagung yang ditanam petani di lahan atau di tanah garapan di desa mereka tidak memberikan hasil yang maksimal.  Nah, beranjak dari sini anda harus menggali mengapa terjadi demikian.  Apakah karena tanahnya yang kurang subur atau cara bercocok tanamnya yang kurang tepat, atau cara dan dosis pupuknya yang tidak tepat.  Oke, misalnya anda menemukan bahwa masalah yang sebenarnya adalah pada tanah yang kurang subur.  Kalau sudah demikian anda tinggal memikirkan percobaan yang seperti apa yang akan anda lakukan untuk memecahkan masalah tersebut.  Misalnya anda mencoba melakukan percobaan pemberian pupuk kandang kotoran sapi dengan harapan pemberian pupuk kandang tersebut akan dapat meningkatkan kesuburan tanahnya.

b. Peninjauan pustaka (temuan-temuan terdahulu).

Setelah anda memastikan akan melakukan percobaan pemberian pupuk kandang, maka tugas anda selanjutnya adalah menggali informasi atau temuan-temuan para peneliti terdahulu yang berhubungan dengan masalah yang ingin anda pecahkan melalui percobaan tersebut.  Caranya anda bisa menggali pustaka yang berhubungan dengan percobaan anda.

c. Konsep atau teori yg mungkin dapat digunakan utk memecahkan masalah.

Setelah anda melakukan telaah terhadap temuan-temuan terdahulu, maka langkah anda selanjutnya adalah merumuskan suatu konsep atau teori yang mungkin dapat anda gunakan untuk memecahkan masalah seputar percobaan anda.  Misalnya anda merumuskan bahwa dengan pemberian pupuk kandang dengan takaran yang tepat akan meningkatkan kesuburan tanah.

d. Melakukan analisis data.

Pada tahap ini anda mulai melakukan percobaan pemupukan pupuk kandang untuk mendapatkan data pengamatan dan selanjutnya menganalisis data tersebut.  Dari hasil analisis data tersebut akan anda ketahui apakah percobaan yang anda lakukan dapat memecahkan masalah.

Komponen Perancangan Percobaan

Komponen Perancangan Percobaan ada tiga, yaitu :

a. Rancangan Lingkungan

b. Rancangan Perlakuan

c. Rancangan Respons

Rancangan Lingkungan

Ada 3 jenis rancangan lingkungan, yaitu :

1. Rancangan Acak Lengkap (RAL)‏

2. Rancangan Acak Kelompok (RAK)‏

3. Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL)

Hal-hal yg perlu diketahui dalam Rancangan Lingkungan

Bahan Percobaan

-       dapat berupa organisme, benda atau substansi lainnya.

-       bahan percobaan bukan baan dari perlakuan yg dicobakan, kecuali dlm keadaan tertentu, misalnya jenis tanah, variertas padi, galur, dll

Satuan Percobaan

satuan/obyek terkecil yg menerima atau akan ditempatkan alokasi satu macam perlakuan.

satuan percobaan ada 2 macam, yaitu :

a. tunggal; satu bahan percobaan dlm satu satuan percobaan

b. kelompok; satuan percobaan dalam petakan

Jenis-Jenis Rancangan Lingkungan:

1. Rancangan Acak Lengkap (RAL)

-       bila kondisi bahan percobaan itu seragam/homogen.

-       umumnya diterapkan di Lab. Rumah Kaca.

-       yang dikendalikan hanya perlakuan saja.

-       disebut juga sebagai one way analysis

2. Rancangan Acak Kelompok (RAK)

-       ada dua sumber yang membuat keragaman, misalnya percobaan pemupukkan di lahan yg miring, maka sumber keragamannya adalah pupuk dan lahan yg miring

-       disebut juga sebagai two way analysis

3. Rancangan Bujur Sangkar Latin (RBSL)

-       ada tiga sumber yang membuat keragaman, misalnya percobaan pengolahan tanah dgn traktor, maka sumber keragamannya adalah tanah, traktor, dan supir.

-       disebut juga sebagai three way analysis

Rancangan Perlakuan

Perlakuan : Suatu kedaan tertentu yg diberikan pd satuan percobaan

Jenis Perlakuan menurut sifatnya, ada 2, yaitu:

a. kualitatif; misalnya jenis pupuk, varietas, cara pengolahan tanah, dll

b. kuantitatif; misalnya dosis pupuk, volume pestisida, dll

Jenis Perlakuan menurut jumlahnya, ada 2, yaitu:

a. Faktor tunggal; hanya satu faktor yang diteliti.

b. Faktorial; terdiri dari 2 atau lebih perlakuan.

          - Klasifikasi silang

          - Klasifikasi Berjenjang

          - Klasifikasi kompleks

Rancangan Respons

Hal-hal yg perlu diketahui dalam Rancangan Respons :

a. Harus mencerminkan pengaruh yang dipelajari.

b. Ada skala ukur;

    - nominal

    - ordinal (tidak bisa dianalisis ragam)‏

    - interval/selang

    - rasional

c. Ada satuan pengamatan, yaitu satuan yg terkecil yg dipergunakan dlm pengukuran.

d. Ada satuan evaluasi, yaitu satuan yg terkecil yg dipergunakan dlm analisis data atau satuan evaluasi adalah rata-rata dari satuan pengamatan. 

Prinsip-prinsip Perancangan Percobaan

a. Ulangan

Tujuan pengulangan :

a. untuk mendapatkan keragaman.

b. agar dapat menduga ukuran bagi kesalahan percobaan atau untuk mengukur pengaruh percobaan.

Menentukan jumlah ulangan :

Secara persamaan :

untuk RAL t(n-1) ≥ 15

untuk RAK (t-1)(n-1) ≥ 15

Hal-hal yg perlu diperhatikan dalam menentukan jumlah ulangan :

a.    keragaman alat, bahan, media, dan lingkungan percobaan.

    -  untuk bahan yg sdh terdeskripsi secara jelas seperti pupuk buatan, pestisida, benih varietas unggul, maka diperlukan ulangan yang kecil.

    -  untuk bahan yg belum terdeskripsi seperti pupuk kandang, pupuk alami, benih varietas lokal, maka perlu jumlah ulangan yang besar.

b. biaya dan tenaga yg tersedia.

b. Pengacakan

- Tujuan pengacakan adalah untuk memberikan peluang yg sama utk menerima perlakuan tertentu pada satuan percobaan.

- Pengacakan satuan percobaan terhadap perlakuan tidak akan merubah adanya perbedaan-perbedaan terhadap ciri-ciri bahan percobaan, akan tetapi dgn jalan pengacakan, kesalahan yg tadinya bersifat sistematis diubah menjadi kesalahan yg bersifat acak.

c. Lokal kontrol

Tujuan lokal kontrol atau pengawasan setempat adalah untuk mengendalikan   keheterogenan bahan  percobaan.

Semoga Bermanfaat...

Pustaka:

1. Gaspersz, Vincent.  Metode Perancangan Perancangan Percobaan untuk Ilmu-Ilmu Pertanian, Ilmu-Ilmu Teknik, Biologi. Bandung. CV. Armico. 1991. Bab II.

2. Sastrosupadi, Adji. Rancangan Percobaan Praktis untuk Bidang Pertanian.  Cetakan Pertama.  Yogyakarta.  Kanisius. 1995. Bab V.

3.  Gomez.K.A and Gomez. A.A. Statistical Procedures For Agricultural Research. John Wiley & Sons, Inc. 1995.

4. Hanafiah. K.A.  Rancangan Percobaan: teori dan aplikasi. Cetakan ke-5. PT.  Raja Grafindo Persada.  Jakarta Utara. 1991.

5. Sastrosupadi, Adji. Rancangan Percobaan Praktis untuk Bidang Pertanian. Cetakan Pertama.  Yogyakarta.  Kanisius. 1995.