BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1
Balai Penelitian Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetika Pertanian ( BB-Biogen ) Tanaman Kedelai secara umum
2.1.1 Visi dan Misi BB Biogen Visi BB-Biogen ialah menjadi pusat unggulan (center of excellence) dalam penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian yang mampu mendukung ketahanan pangan yang berkelanjutan dan agrobisnis yang berdaya saing tinggi.
Program BB-Biogen disusun dan dirumuskan berdasarkan pada
permasalahan-permasalahan utama yang dihadapi dimana penyelesaiannya secara konvensional sulit atau tidak mungkin dilakukan. Untuk mewujudkan hal tersebut secara spesifik misi BB-Biogen adalah: 1.
Meningkatkan kuantitas sumber daya manusia (SDM) berkualitas di bidang bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian.
2.
Mengelola dan memanfaatkan sumberdaya genetik pertanian untuk mendukung penelitian di bidang bioteknologi dan pemuliaan tanaman.
3.
Mengembangkan suatu program penelitian yang kuat dalam perbaikan sifat genetik tanaman dan mikroba, serta komponen teknologi budidaya pertanian dengan pendekatan bioteknologi sehingga teknologi dan produk BB-Biogen berdaya saing tinggi.
4.
Berkontribusi pada pengembangan pembangunan nasional pertanian dengan jalan mengembangkan dan mendiseminasikan teknologi yang sesuai untuk meningkatkan daya saing produk pertanian Indonesia di dalam pasar nasional dan global.
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik Pertanian (BB-Biogen) adalah unit pelaksana teknis di bidang penelitian dan pengembangan yang berada di bawah dan bertanggung jawab kepada Kepala Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.
BB-Biogen ini terbentuk berdasarkan SK
Mentan No. 631/Kpts/OT.140/12/2003, yang secara efektif sejak Januari 2002. Balitbiogen mempunyai tugas dan mandat untuk melaksanakan kegiatan penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 1. Penyusunan program dan evaluasi penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 2. Pelaksanaan penelitian konservasi dan karakterisasi yang meliputi fisik, kimia, biokimia, metabolisme biologis dan biomolekuler sumberdaya genetik pertanian. 3. Pelaksanaan penelitian bioteknologi sel, bioteknologi jaringan, rekayasa genetik, dan bioprospeksi sumberdaya genetik. 4. Pelaksanaan keamanan hayati dan keamanan pangan produk bioteknologi. 5. Pelaksanaan pengembangan sistem informasi hasil penelitian dan pengembangan bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 6. Pelaksanaan pengembangan komponen teknologi sistem dan usaha agribisnis produk bioteknologi pertanian. 7. Pelaksanaan kerjasama dan pendayagunaan hasil penelitian bioteknologi dan sumberdaya genetik pertanian. 8. Pengelolaan tata usaha dan rumah tangga BB-Biogen. Sumber: http://www.indobiogen.or.id/visimisi.php
2.1.2 Stuktur Organisasi Secara struktural, di BB-Biogen terdapat tiga unit kerja masing-masing terdiri dari eselon IVa sebagai Kepala Subbagian dan Kepala Seksi, Eselon IIIb sebagai Kepala Bagian dan Kepala Bidang, dan Eselon II.b sebagai Kepala. Selain jabatan struktural, di BB-Biogen juga terdapat jabatan fungsional yang terdiri dari peneliti, litkayasa, pustakawan, pranata komputer dan statistisi. Di BB-Biogen terdapat empat kelompok peneliti (Kelti) yaitu : Pengelolaan Sumberdaya Genetik (PSDG) , Biologi Molekuler (BM), Biologi Sel dan jaringan (BSJ) , dan Biokimia. Dalam upaya membantu pelaksanaan tugas pokok dan fungsi Kepala Balai, maka di BB-Biogen terdapat beberapa sistem koordinasi dan kepanitiaan, yang antara lain adalah : Koordinasi Penelitian, Unit Komersialiasi Teknologi (UKT), Panitia Evaluasi Karya Ilmiah (PEKI), Panitia Evaluasi Teknisi Litkayasa. Struktur organisasi BB-Biogen secara skematis dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Bagan Struktur Organisasi BB-Biogen
Sumber: http://www.indobiogen.or.id/organisasi.php
2.2 2.2.1
Tanaman Kedelai Secara Umum Deskripsi kedelai Kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang merupakan sumber
utama protein nabati dan minyak nabati dunia. Kacang kedelai menjadi bahan dasar banyak makanan timur seperti kecap, tahu, tauco, nata de soya dan tempe. Kedelai yang dibudidayakan ialah Glycine Max (disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam) Glycine
max merupakan tanaman asli daerah Asia subtropik seperti China dan Jepang selatan, sementara Glycine soja merupakan tanaman asli Asia tropis di Asia Tenggara. Sumber :http://id.wikipedia.org/wiki/kedelai Kedelai merupakan tanaman semusim, berupa semak rendah, tumbuh tegak, berdaun lebat, dengan beragam morfologi. Tinggi tanaman berkisar antara 10 sampai 200 cm, dapat bercabang sedikit atau banyak bergantung kultivitar dan lingkungan hidup. Daun pertama yang keluar berupa daun tunggal berbentuk sederhana dan letaknya berseberangan. Daun-daun yang terbentuk kemudian adalah daun bertiga dan letaknya berseling-seling. Batang, polong dan daun ditumbuhi bulu berwarna abu-abu dan coklat, namun terdapat pula tanaman yang tidak berbulu. Pertumbuhan batang dapat dibedakan dalam tipe determinate dan tipe inditerminat yang masing-masing memiliki sifat khas. Bunga kedelai berkelompok dan tergantung tipe tumbuh, terdapat 5 sampai 35 bunga pada setiap ketiak daun. Bentuk Biji kedelai berbeda tergantung kultivar, dapat berbentuk bulat, agak gepeng, atau bulat telur, namun sebagian besar kultivar bentuk bijinya bulat telur. Biji kedelai juga berbeda besar dan bobotnya; bobot 100 butir beragam sampai 5 sampai 30 gram. Kultivar yang ditanam di Indonesia mempunyai bobot 100 bijinya antara 7 – 10
gram; berbiji sedang bila bobot 100 bijinya lebih dari 13 gram. Biji kedelai terdiri dari 2 bagian, yaitu 1) Kulit biji (testa) dan 2) janin (embryo). Kulit biji menutupi dan melindungi janin, kulit biji terdiri dari 3 lapisan sel, yaitu epidermis, hypodermis, dan parenkima. Perakaran kedelai terdiri dari akar tunggang yang terbentuk dari bakal akar, empat baris akar sekunder yang tumbuh dari akar tunggang, dan sejumlah akar cabang yang tumbuh dari akar sekunder. Akar tunggang dapat mencapai kedalaman 2m, namun biasanya akar tunggang hanya mencapai kedalaman lapisan olah tanah. Perkembangan akar kedelai dipengaruhi oleh cara pengolahan tanah, pemupukan, tekstur tanah, sifat fisik dan kimia tanah, dan faktor-faktor lain. Jaringan batang terbentuk dari pertumbuhan dan perkembangan plumula. Bagian batang kecambah di atas kotiledon disebut epikotil. Terdapat empat tipe daun yang berbeda, yaitu kotiledon, daun primer sederhana, daun bertiga, dan profila. Daun primer sederhana berbentuk telur berupa daun tunggal (unifoliolat) dan bertangkai sepanjang 1 2 cm, terletak berseberangan pada buku pertama di atas kotiledon. Daun-daun berikutnya yang terbentuk pada batang utama dan pada cabang ialah daun bertiga (trifoliolat). Bentuk anak daun beragam, dari bentuk telur hingga lancip. Tanaman kedelai mempunyai dua periode tumbuh, yaitu periode vegetative dan periode reproduktif. Periode vegetatif ialah periode tumbuh dari mulai munculnya tanaman dipermukaan tanah sampai terbentuk bunga pertama. Lamanya periode vegetatif tergantung dari genotipa dan lingkungan, terutama panjang hari dan suhu. Periode reproduktif menyusul periode vegetatif; kuncup-kuncup ketiak daun berkembang membentuk kelompok-kelompok bunga. Jumlah bunga yang terbentuk pada ketiak daun amat beragam, tergantung kultivar dan lingkungan tumbuh tanaman.
2.3
Definisi Stabilitas Stabilitas adalah kemampuan tanaman untuk tetap hidup dan berkembangbiak
dalam lingkungan yang bervariasi (Nor dan Cady, 1979, pp. 556-559). Stabilitas hasil merupakan karakter yang diwariskan melalui daya sangga populasi yang secara genetik heterogen. Salah satu metode yang dipergunakan dalam menduga stabilitas fenotipik seperti hasil biji kedelai adalah dengan cara melakukan pengujian berulang pada berbagai lingkungan tumbuh bervariasi. Peningkatan produktivitas tanaman, khususnya tanaman pangan, sangat ditentukan oleh seberapa besar sumbangan komponen hasil dan interaksi antara genotipe dengan lingkungan tumbuh. Faktor Lingkungan yang berperan penting dalam menunjang pertumbuhan tanaman adalah curah hujan, suhu, intensitas radiasi matahari, keawanan, angin dan kelembaban. (Nur et al., 2007) Pengaruh lingkungan yang cukup besar terhadap pertumuhan tanaman dan adanya tanggapan tiap genotipe terhadap perubahan lingkungan mengindikasikan perlunya kajian mengenai genotype x lingkungan. (Eberhart-Russel, 1966, pp. 36-40) Berdasarkan pada hasil analisis variansnya, akan diketahui ada tidaknya interaksi genotype x lingkungan (GxL). Jika tidak terjadi interaksi G x L maka penentuan varietas ideal dilakukan dengan memilih varietas-varietas harapan dengan rerata hasil yang lebih tinggi. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui stabilitas hasil dari berbagai varietas yang diuji di berbagai lokasi. Analisis stabilitas hasil dapat di analisis dengan metode
Eberhart- Russel.
2.4
Analisis Antarlokasi Menurut Kwanchai A. Gomez dan Arturo A. Gomez (1984, p.325), percobaan
adaptasi teknologi dirancang untuk menduga wilayah adaptasi dan suatu teknologi produksi baru, dimana adaptasi teknologi pada suatu lokasi dinyatakan dalam bentuk keunggulannya antar teknologi yang diuji serempak pada lokasi tersebut. Tujuan utama adalah mengenali wilayah adaptabilitas dari suatu teknologi. Suatu teknologi tertentu dikatakan beradaptasi pada suatu lokasi tertentu apabila berada di antara penampilan-penampilan terbaik pada lokasi tersebut. Wilayah adaptabilitasnya termasuk area yang disajikan di lokasi
dimana teknologi tersebut menunjukkan
penampilan unggulnya. Dasar utama memilih lokasi pengujian adalah menunjukkan area geografis. Lokasi yang khusus untuk percobaan adaptasi teknologi dipilih yang menjukkan area geografis atau wilayah lingkungan yang merupakan wilayah adaptasi lingkungan yang diteliti. Percobaan teknologi adaptasi pada beberapa lokasi umumnya mempunyai gugus perlakuan yang sama dan menggunakan rancang percobaan yang sama. Data dari sederetan percobaan pada berbagai lokasi umumnya dianalisis bersama pada akhir setiap musim tanam untuk mengetahui pengaruh interaksi perlakuan x lokasi dan pengaruh rata-rata untuk perlakuan antar lokasi yang homogen. Pengaruh ini merupakan dasar utama untuk mengenali penampilan terbaik dan wilayah adaptasi berbagai teknologi yang diujikan. 2.5 2.5.1
Perancangan Percobaan Tahapan Perancangan Percobaan Menurut Ahmad Ansori Mattjik dan I Made Sumertajaya(2006, p.26), percobaan
adalah suatu uji atau sederetan uji baik itu menggunakan statistika deskripsi maupun
statistika inferensia, yang tujuannya untuk mengubah peubah input menjadi suatu output yang merupakan respon dari percobaan tersebut. Menurut Nur Et Al., (2007, p.106) dalam jurnal penelitian tanaman pangan, penampilan tanaman tergantung kepada genotype, lingkungan dimana tanaman tersebut tumbuh dan interaksi antara genotype dan lingkungan. Dalam penelitian tanaman, penggunaan paling umum untuk menilai pengaruh faktor lingkungan yang tidak dapat dikendalikan pada respon tanaman adalah dengan mengulangi percobaan dibeberapa lokasi. Secara garus besar langkah-langkah dalam melaksanakan percobaan (Little dan Hill, 1978) sebagai berikut: 1. Formulasi masalah dan atau penyusunan hipotesis. Pada tahap ini perlu dijelaskan tentang masalah yang sedang dihadapi dan kemungkinan cara mengatasinya. Dugaan adanya hubungan sebab akibat dari timbulnya suatu permasalahan dapat dikategorikan sebagai suatu hipotesis. Hipotesis merupakan pernyataan yang perlu diuji kebenarannya disusun berdasarkan pertimbangan-pertimbangan teori yang mungkin dapat mendukung. Hipotesis yang telah disusun ini lalu diuji berdasarkan fakta/data yang dihasilkan dari percobaan.
Hasil pengujian hipotesis berdasarkan data yang diperoleh,
mungkin dapat diterima dan mungkin pula ditolak. 2. Pemilihan perlakuan Faktor-faktor yang ingin diuji pengaruhnya terhadap suatu peubah tak bebas (dependent variable) disebut sebagai perlakuan percobaan. Faktor pembanding dari perlakuan sering perlu dilibatkan dalam percobaan. Hal ini dimaksudkan agar perlakuan yang dicobakan itu dapat dibandingkan dengan kondisi lain yang
dapat digunakan sebagai patokan atau pembanding. Perlakuan yang dipilih sebaiknya yang sederhana, tetapi nantinya dapat menjawab persoalan yang dihadapi. 3. Pemilihan rancangan percobaan. Pemilihan rancangan percobaan juga mempertimbangkan tujuan dari penelitian. Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan juga menentukan rancangan percobaan yang dipilih. 4. Pelaksanaan percobaan. Pelaksanakan percobaan dilakukan
sesuai dengan rencana.
Bahan-bahan
dalam percobaan yang bukan menjadi perlakuan diusahakan sehomogen mungkin . 5. Pengumpulan data. Peubah-peubah yang akan diamati sebagai peubah respon (peubah tak bebas) perlu diseleksi sehingga tidak ada peubah yang diamati yang nantinya tidak berguna. Peubah-peubah dipilih yang sekiranya akan memberikan tanggapan (respon) terhadap perlakuan yang dicobakan. Setiap peubah yang diamati agar didefinisikan dengan jelas agar nantinya tidak menimbulkan keraguan dalam pengumpulan / pengukurannya. 6. Analisis dan interpretasi Data yang telah dikumpulkan lalu dianalisis sesuai dengan rancangan percobaan yang telah digunakan. Hasil analisis ditafsirkan sesuai dengan bidang ilmu yang menunjang percobaan tersebut. 2.5.2
Prinsip Dasar Perancangan Percobaan Adapun prinsip dari perancangan percobaan ialah :
1. Ulangan (replication). Ulangan berarti perlakuan yang dicobakan lebih dari sekali. Ulangan dimaksudkan untuk menduga adanya kesalahan percobaan (error).
Makin
banyak ulangan yang diberikan maka akan semakin teliti, tetapi konsekuensiya biaya untuk percobaan juga meningkat. Ulangan diperlukan karena jarang atau tidak ada kejadian yang muncul / terjadi persis sama. 2. Pengacakan (randomization). Penempatan perlakuan percobaan dilakukan secara acak (random). Hal ini dimaksudkan untuk menghindari adanya bias dan untuk menghindari adanya kesalahan sistematis, sehingga semua unit percobaan itu memperoleh kesempatan yang sama untuk menerima perlakuan yang dicobakan. Tujuan dari pengacakan ini untuk menjamin agar pendugaan pengaruh perlakuan dan galat (error) percobaan menjadi tak berbias. 3. Pengendalian lokasi (local control). Dalam melaksanakan percobaan harus diperhatikan faktor-faktor (perlakuan) lain diluar faktor yang dicobakan. Sehingga pendugaan pengaruh perlakuan dapat dipisahkan dari pengaruh faktor lain tadi yang mungkin dapat terlibat di dalam percobaan. 2.5.3 Klasifikasi Rancangan Percobaan Klasifikasi rancangan percobaan terdiri dari 2 (Mattjik dan Made, 2000) yaitu : 1. Rancangan Perlakuan Rancangan yang melibatkan banyaknya faktor yang akan dijadikan sebagai perlakuan percobaan. Diantaranya rancangan perlakuan: a. Satu faktor
b. Dua faktor atau lebih 2. Rancangan Lingkungan Rancangan percobaan yang memperhatikan faktor lingkungan dan mencoba untuk mengetahui pengaruhnya dengan memisahkan pengaruh tersebut dari pengaruh perlakuan untuk meningkatkan ketelitian dari percobaan. a. Rancangan Acak Lengkap b. Rancangan Acak Kelompok Lengkap c. Rancangan Bujur Sangkar Latin d. Rancangan Tersarang 2.6
Rancangan Acak Kelompok Lengkap Rancangan Acak Kelompok lengkap merupakan salah satu rancangan percobaan
yang paling luas digunakan dalam penelitian pertanian. Rancangan ini sangat cocok untuk percobaan lapangan dimana banyaknya perlakuan tidak begitu besar dan areal percobaan mempunyai produktivitas yang dapat diduga. Apabila kelompok unit-unit percobaan ada perbedaan maka dalam percobaan terlibat faktor lain yang dapat mempengaruhi besarnya respon dari peubah tak bebas (dependent variable) yang diamati, maka timbul sumber keragaman lain selain keragaman perlakuan. Perlakuan-perlakuan yang dicobakan
harus ditempatkan dalam kelompok.
Syarat pengelompokan yaitu keragaman (variasi) dalam kelompok dibandingkan variasi antar kelompok.
lebih kecil
Dalam bidang pertanian, pengelompokan ini
misalnya tingkat kesuburan yang berbeda atau bekas pertanaman sebelumnya. Misalnya pengelompokan bekas tanaman jagung, kedelai, padi.
Jadi disini petak-petak kecil
dalam kelompok tidak banyak variasinya, karena masih dalam satu kelompok yaitu
kelompok bekas tanaman. Tetapi petak-petak antar kelompok variasinya besar karena petak yang satu dalam kelompok bekas tanaman jagung sedangkan petak lain pada bekas tanaman kedelai. Kelompok yang dbentuk harus merupakan kumpulan-kumpulan dari unit-unit percobaan yang relatif homogeny sedangkan keragaman antar kelompok diharapkan cukup tinggi. Model linear rancangan acak kelompok lengkap dapat dituliskan sebagai berikut :
Yij = μ + τ i + β j + ∈ij Dimana,
Yij = nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan kelompok ke-j
μ = rata-rata τ i = prngaruh perlakuan ke-i β j = pengaruh kelompok ke-j Hipotesis yang dapat diuji dari rancangan acak kelompok yaitu pengaruh perlakuan dan pengaruh pengelompokkan.Bentuk hipotesisnya dapat ditulis sebagai berikut : Pengaruh perlakuan: H0 : τ 1 = ... = τ t = 0 (perlakuan tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1 : paling sedikit ada satu i dimana τ i ≠ 0 Pengaruh pengelompokkan: H0 : β 1 = ... = β r = 0 (kelompok tidak berpengaruh terhadap respon yang diamati) H1 : paling sedikit ada satu j dimana β j ≠ 0
Untuk mengetahui pengaruh perlakuan yang diuji dalam percobaan, dapat diketahui melalui anova. Tabel 2.1 Anova Setiap Lokasi Derajat Bebas Jumlah Kuadrat (DB) Kuadrat(JK) Tengah (KT)
Sumber Keragaman
F. Hitung
Perlakuan
t–1
JKP
KTP
KTP/KTG
Kelompok
r–1
JKK
KTK
KTK/KTG
Galat
(t - 1) (r - 1)
JKG
KTG
Total
tr – 1
JKT
Langkah-langkah perhitungannya dapat diuraikan sebagai berikut : FK = Faktor koreksi FK =
(Y ..) 2 tr
JKT = Jumlah kuadrat total t
r
(
)
JKT = ∑∑ Yij − Y .. = ∑∑Yij2 − FK i=1 j =1
2
JKP = Jumlah Kuadrat Perlakuan
(
JKP = ∑∑ Yi. . − Y..
)
2
2
Y = ∑ i. − FK r
JKK = Jumlah kuadrat kelompok
(
JKK = ∑∑ Y. j − Y..
) =∑ 2
Y. j t
2
− FK
JKG = Jumlah kuadrat galat
(
JKG = ∑∑ Yij − Y i. − Y . j + Y .. 2
2
)
2
2
= JKT − JKP − JKK
KTP = Kuadrat tengah perlakuan
KTP = JKP / DB perlakuan KTK = Kuadrat tengah kelompok
KTK = JKK / DB kelompok KTG = Kuadrat tengah galat KTP = JKG / DB galat Dimana, t = jumlah varietas r = ulangan db = derajat bebas Pengujian hipotesis : Fhitung = KTP / KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar t-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. Fhitung = KTK / KTG mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar r-1 dan derajat bebas penyebut sebesar (t-1)(r-1). Jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya.
Untuk mengetahui Pengaruh interaksi varietas dengan lokasi pengujian dapat diketahui melalui anova gabungan. Tabel 2.2 Anova Gabungan
Sumber Keragaman
Derajat Bebas (DB)
Jumlah Kuadrat(JK)
Kuadrat Tengah (KT)
F. Hitung
Varietas
t–1
JKV
KTV
KTV/KTG
Lokasi
l–1
JKL
KTL
KTL/KTG
(r -1) x l
JKU
KTU
KTU/KTG
(t - 1) (r - 1)
JK VxL
KTVxL
KT VxL/KTG
Galat
N – l ( t – 1 + r)
JKG
KTG
Total
N–1
JKT
Ulangan dalam lokasi Varietas x Lokasi
Langkah-langkah perhitungannya dapat diuraikan sebagai berikut : FK = Faktor koreksi
FK =
(Y ...) 2 trl
JKT = Jumlah kuadrat total t
r
l
(
)
JKT = ∑∑∑ Yijk − Y ijk = ∑∑Yijk 2 − FK i=1 j =1 k =1
2
JKL = Jumlah Kuadrat Lokasi
(
JKL = ∑∑ Yi. . − Y..
) =∑ 2
Y. jk tr
2
− FK
JKV = Jumlah kuadrat Varietas
(
JKV = ∑∑ Y. j − Y..
)
2
Y = ∑ i.k − FK l.r
2
JKU = Jumlah Kuadrat Ulangan dalam Lokasi
(
) =∑
JKU = ∑∑ Y. j − Y..
2
Y. j .2 t
− CrudeJKL
JK VxL =Jumlah Kuadrat Varietas x Interaksi
(
JKK = ∑∑ Y. j − Y..
)
2
2
Y = ∑ i.. − CrudeJKL − CrudeJKV + FK r
JKG = Jumlah kuadrat galat
JKG = JKT − JKL − JKV − JK VxL − JKU Keterangan : N = Jumlah keseluruhan data pengamatan 2.7
Analisis Eberhart-Russel
Untuk mengetahui adaptabilitas dan stabilitas hasil tanaman data dianalisis melalui model Eberhart-Russel (Singh dan Chaudhary,1979, pp.246). Model Eberhart-Russel : Yij = μ i + β i I j + δ ij
(i = 1, 2, ..., t dan j = 1, 2, ..., s)
Dimana, Yij = rata-rata varietas ke-i dalam lokasi ke-j
μ i = rata-rata dari semua varietas dalam semua lokasi β i = koefisien regresi dari varietas ke-i dalam indeks lokasi I j = indek lokasi
δ ij = deviasi dari regresi varietas ke-i pada lokasi ke-j
Perhitungan indek lokasi dapat diuraikan dengan :
Ij =
∑Y
−
t
∑I
dengan
∑∑ Y
ij
ij
i
j
i
j
tl
=0
j
Perhitungan koefisien regresi dari varietas ke-i dalam indek lokasi dapat diuraikan dengan :
∑Y I
ij j
βi =
j
∑I
2
j
j
∑Y I ij
j
dari masing-masing varietas adalah merupakan perkalian dari indek lokasi
j
dengan rata-rata varietas dalam setiap lokasi pengujian.
[X ] [I ] = ⎡⎢∑ Y I ⎣ j
ij
j
j
⎤ ⎥ = [S ] ⎦
Dimana,
[X ]= Matriks rata-rata [I ]= Vektor dari indek lokasi j
[S ] = Vektor dari hasil perkalian Simpangan baku dari nilai βi dapat diuraikan dengan :
S .E ( β ) =
Nilai tengah dari standar deviasi ∑ I2 j j
Menurut Singh dan Chaudry (1979, pp254), suatu varietas dikatakan stabil dengan uji Eberhart-Russel apabila nilai β1 = 1.
Program Analisis Eberhart-Russel Aplikasi program Eberhart-Russel ini terdiri dari beberapa tahap. Program ini dibuat sedetil mungkin, agar para pemakai dapat menggunakan dengan baik, dan terlihat jelas tahap-tahapnya. 2.8
Konsep Sistem Informasi
2.8.1
Pengertian Sistem
Sistem adalah sekumpulan komponen yang saling berhubungan dan bekerja bersama menuju sebuah tujuan umum dengan menerima input dan memproduksi output dalam sebuah proses perubahan yang terorganisir. (O’Brien, 2002, p.8) Pengertian perancangan sistem adalah proses mengidentifikasi proses-proses dan data-data yang diperlukan oleh sistem baru. Jika sistem yang akan dirancang adalah sistem berbasis komputer, perancangan dapat menyertakan spesifikasi jenis peralatan yang digunakan. Perancangan sistem dapat dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu : 1. Sistem konseptual Perancangan dibuat berdasarkan kebutuhan pemakai dan dibuat kerangka kerja untuk penerapannya. 2. Sistem fisik Perancangan dibuat berdasarkan rancangan konseptual kemudian dibuat spesifikasi sistem detailnya, yang nantinya dapat dipergunakan untuk pembuatan dan pengetesan program.
2.8.2
Pengertian Informasi
Informasi adalah suatu data yang diproses, atau data yang memiliki arti. (Mcleod, 1995, p18) Dimensi-dimensi informasi (Mcleod, 1995, p187), yaitu: 1. Relevansi, informs harus memiliki keterikatan langsung dengan masalah yang ada. 2. Akurasi, semua informasi harus akurat 3. Ketepatan waktu, informasi harus tersedia untuk pemecahan masalah sebelum situasi krisis menjadi tidak terkendali atau kesempatan menghilang. 4. Kelengkapan, informasi yang diperoleh ahrus menyajikan gambaran lengkap dari suatu permasalan atau penyelesaian. Tipe - tipe sistem informasi : 1. Operation Support System a. Mendukung
kebutuhan
dalam
pembuatan
keputusan
strategi
manajemen (atas), taktik manajemen (menengah) dan operasi manajemen (supervisor). b. Menghasilkan sistem informasi untuk internal dan eksternal user. 2. Management Support System a. Mendukung kebutuhan dalam memproses informasi operasi bisnis harian, termasuk beberapa fungsi-fungsi manajemen operasi tingkat yang lebih rendah. b. Menyediakan informasi dalam bentuk laporan dan tampilan bagi manajer.
2.8.3
Pengertian Sistem Informasi
Sistem Informasi adalah sekumpulan prosedur yang terstruktur dimana setelah dijalankan
akan
menghasilkan
informasi
pengambilan
keputusan
dan
untuk
mengendalikan orang. (Lucas, 1995, p7) Sistem informasi adalah suatu sistem yang diciptakan oleh para analisis dan manajer guna melaksanakan tugas khusus tertentu yang sangat esensial bagi berfungsinya organisasi. (Scott, 1995, p4) Dari definisi diatas dapat disimpulkan bahwa sistem informasi adalah sekumpulan prosedur yang terkoordinasi dan terstruktur yang dapat mengubah masukan (data) menjadi keluaran (informasi) yang bermanfaat dalam pengambilan keputusan. 2.9 2.9.1
Rekayasa Piranti Lunak Pengertian Piranti Lunak
Menurut Pressman (2001, p6), piranti lunak dapat diartikan sebagai berikut : a.
Perintah-perintah dalam suatu program komputer yang jika
dijalankan akan memberikan fungsi dan hasil yang diinginkan. b.
Struktur-struktur
data
yang
membuat
program
dapat
memanipulasi data. c.
Dokumen yang menggambarkan operasi dan penggunaan
program. Piranti lunak memiliki karakteristik yang berbeda dengan piranti keras. Menurut Pressman (2001, pp6-9), piranti lunak merupakan elemen sistem yang bersifat logik, bukan bersifat fisik. Beberapa karateristiknya adalah:
a.
Piranti lunak dapat dikembangkan dan direkayasa, bukan dirakit
seperti piranti keras. Meskipun ada persamaan pengertian antara kedua istilah tersebut, pada dasarnya mempunyai aktivitas yang berbeda di mana kualitas yang baik dapat dicapai jika desainnya juga baik. b.
Piranti lunak tidak mudah rusak. Hal ini berbeda dengan piranti
keras yang mempunyai tingkat kerusakan yang tinggi. Pada piranti keras apabila terjadi kerusakan maka harus diganti, tetapi pada piranti lunak jika terjadi
kerusakan
dapat
diperbaiki
melalui
software
maintenance
(pemeliharaan piranti lunak). Kesalahan yang terjadi pada piranti lunak, biasanya terpusat pada saat proses menterjemahkan program ke bahasa mesin dan pada saat merancang. c.
Pada dasarnya perancangan piranti lunak dibuat sebagai
komponen yang dapat dirakit ulang. 2.9.2
Pengertian Rekayasa Piranti Lunak
Menurut Pressman (2001, p20) rekayasa piranti lunak adalah penerapan dan pemakaian prinsip rekayasa dalam rangka mendapatkan piranti lunak ekonomis yang terpercaya dan bekerja secara efisien pada mesin komputer. Rekayasa piranti lunak mencakup tiga elemen yang mampu mengontrol proses perkembangan piranti lunak, yaitu : a. Metode Metode merupakan cara-cara teknis membangun piranti lunak yang terdiri dari perancangan proyek dan estimasi, analisis kebutuhan sistem dan piranti lunak, perancangan struktur data, arsitektur program, prosedur algoritma, pengkodean, pengujian dan pemrograman.
b. Alat-alat bantu Alat-alat bantu menyediakan dukungan otomatis atau semi otomatis untuk metode-metode seperti Computer Aided Software Engineering (CASE) yang mengkombinasikan piranti lunak dan piranti keras dan software engineering database (tempat penyimpanan yang mengandung informasi yang penting
tentang analisis, perancangan, pembuatan program, dan pengujian) untuk pengembangan
piranti
lunak
yang
sejalan
dengan
Computer
Aided
Design/Engineering (CAD/E) untuk piranti keras.
c. Prosedur-prosedur Prosedur-prosedur untuk menghubungkan alat-alat bantu dengan metode. Tujuan dari prosedur yaitu untuk mendapatkan piranti lunak yang efisien, berguna dan ekonomis. 2.9.3
Daur Hidup Pengembangan Piranti Lunak
Penulis menggunakan metode The Classic Life Cycle atau metode yang biasanya disebut Waterfall Model (Model Air Terjun) dalam perancangan aplikasi ini.
Gambar 2.2 Waterfall Model
Menurut Turban, Rainer, dan Potter (2001, p477-486), SDLC adalah kerangka terstruktur yang terdiri dari beberapa proses yang berurutan yang diperlukan untuk membangun suatu sistem informasi.
Pendekatan waterfall digunakan untuk
menggambarkan SDLC. Tahap-tahap SDLC adalah sebagai berikut : 1.
Systems Investigation
Pembelajaran terhadap segala kemungkinan yang dapat terjadi adalah tahap terpenting pada tahap ini dalam suatu perusahaan. Dengan pembelajaran yang benar maka suatu perusahaan dapat terhindar dari kesalahan yang dapat meningkatkan jumlah pengeluaran perusahaan. Pembelajaran tersebut menentukan kemungkinan adanya keuntungan dari proyek pengembangan sistem yang diajukan dan menilai proyek tersebut secara teknik, biaya, dan sifat. 2.
Systems Analysis
Tahap ini menganalisis masalah bisnis yang perlu diselesaikan oleh
perusahaan.
mengidentifikasikan
Tahap
ini
penyebab,
mendefinisikan
masalah
menspesifikasikan
mengidentifikasi informasi-informasi yang diperlukan.
solusi,
bisnis, serta
Tujuan utama
dari tahap ini adalah untuk menggabungkan informasi mengenai sistem yang ada dan menentukan kebutuhan dari sistem yang baru. Beberapa hal yang dihasilkan dari tahap analisis adalah : •
Kelebihan dan kekurangan dari sistem yang telah ada.
•
Fungsi-fungsi yang diperlukan oleh sistem yang baru untuk menyelesaikan permasalahan.
• 3.
Kebutuhan informasi mengenai pengguna untuk sistem yang baru.
Systems Design
Tahap ini menjelaskan bagaimana suatu sistem akan bekerja. Yang dihasilkan oleh desain sistem adalah sebagai berikut : •
Output, input, dan user interface dari sistem.
•
Hardware, software, database, telekomunikasi, personel, dan
prosedur. • 4.
Penjelasan mengenai bagaimana komponen terintegrasi
Programming
Tahap ini mencakup penerjemahan spesifikasi desain ke dalam bahasa komputer. 5.
Testing
Tahap ini dipergunakan untuk memeriksa apakah pemrograman telah menghasilkan output yang diinginkan dan diharapkan atas situasi tertentu.
Testing didesain untuk mendeteksi adanya error di dalam
coding.
6.
Implementation Implementation adalah proses perubahan dari penggunaan sistem
lama ke sistem yang baru. Ada empat strategi yang dapat digunakan oleh suatu perusahaan dalam menghadapi perubahan, yaitu :
•
Parallel conversion
: perusahaan akan menerapkan kedua
sistem, yang lama dan yang baru, secara simultan dalam periode waktu tertentu. •
Direct conversion
:
sistem
yang
baru
akan
langsung
diterapkan dan yang lama akan langsung didisfungsikan. •
Pilot conversion
: sistem yang baru akan digunakan dalam
satu bagian dari organisasi. Apabila sistem baru tersebut berhasil maka akan digunakan pada bagian lain dari organisasi. •
Phased conversion
: sistem akan digunakan secara bertahap,
per komponen atau modul. Satu persatu modul akan dicoba dan dinilai, bila satu modul berhasil maka modul lain akan digunakan sampai seluruh sistem bekerja dengan baik. 7.
Operation and Maintenance
Setelah tahap konversi berhasil maka sistem baru akan dioperasikan dalam suatu periode waktu. Ada beberapa tahap dalam maintenance atau pemeliharaan, yaitu :
•
Debugging the program: proses yang berlangsung selama sistem
berjalan. •
Terus memperbaharui sistem untuk mengakomodasi perubahan dalam situasi bisnis.
•
Menambah fungsi atau feature baru ke dalam sistem.
2.10 Interaksi Manusia dan Komputer
IMK adalah disiplin ilmu yang berhubungan dengan perancangan, evaluasi, dan implementasi sistem komputer interaktif untuk digunakan oleh manusia, serta studi fenomena-fenomena besar yang berhubungan dengannya. Perancangan multimedia haruslah user-friendly. Tujuan rekayasa sistem interaksi manusia dan komputer (Shneiderman, 2003, pp914) adalah : a. Fungsionalitas yang sesuai Sistem dengan fungsionalitas yang kurang memadai mengecewakan pemakai dan sering ditolak atau tidak digunakan. Sedangkan sistem denganfungsionalitas yang berlebihan berbahaya dalam implementasi, pemeliharaan, proses belajar dan penggunaan yang sulit. b. Kehandalan, Ketersediaan, Keamanan dan Integritas data Kehandalan berfungsi seperti yang diinginkan, tampilan akurat. Ketersediaan berarti siap ketika hendak digunakan dan jarang mengalami masalah. Keamanan berarti terlindung dari dari akses yang tidak diinginkan dan kerusakan yang disengaja. Integritas data adalah keutuhan data yang terjamin, tidak mudah dirusak atau diubah oleh orang tidak berhak. c. Standarisasi, Integrasi, Konsistensi dan Portabilitas Standarisasi adalah keseragaman sifat-sifat antar muka pemakai pada aplikasi yang berebeda. Integrasi adalah kesatuan dari berbagai paket aplikasi dan peralatan perangkat lunak. Konsistensi adalah keseragaman dalam satu program aplikasi, seperti urutan perintah, istilah, satuan,
warna, tipografi. Portabilitas berarti dimungkinkannya data dikonversi dan dipindahkan, dan dimungkinkannya antar muka pemakai dipakai di berbagai lingkungan perangkat lunak dan perangkat keras. d. Penjadwalan dan anggaran Perencanaan yang hati-hati dan manajemen yang berani diperlukan karena adanya persaingan dengan vendor lain sehingga proyek harus sesuai jadwal dan anggaran, sistem yang perlu tepat pada waktunya (real time), serta murah agar dapat diterima.
Terdapat 5 faktor manusia yang harus dapat dipenuhi oleh suatu sistem yang userfriendly (Shneiderman, pp15-19), yaitu :
1. Waktu untuk belajar tidak lama (Time to learn) Berapa lama waktu yang dibutuhkan user untuk mempelajari penggunaan perintah (command) yang relevan untuk rangkaian tugas (tasks). 2. Kecepatan penyajian informasi yang cepat (Speed of performance) Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas. 3. Tingkat kesalahan pengguna yang rendah (Rate of errors by users) Berapa banyak kesalahan (error) dan kesalahan apa saja yang dilakukan oleh orang dalam menyelesaikan tugas? Walaupun waktu untuk membuat dan memperbaiki kesalahan tidak sesuai dengan Speed of performance, error handling adalah salah satu komponen yang penting (critical) dari
penggunaan sistem. 4. Pengingatan melewati jangka waktu (Retention over time) Perancangan yang dibuat dalam suatu sistem yang bisa diingat penggunaannya, fungsi, dan manfaatnya dalam jangka waktu yang lama.
5. Kepuasan pribadi (Subjective satisfaction) Ketertarikan dari pengguna (user) untuk menggunakan aspek yang bervariasi atau beragam dari sistem. Jawabannya dapat dipastikan dengan melakukan wawancara (interview) atau dengan survey tertulis yang berisikan tingkat kepuasan dan ruang untuk komentar. Dalam perancangan sebuah interface seorang web designer harus memperhatikan aturan-aturan yang telah dikenal dengan Eight Golden Rules of Interface Design, yaitu : 1. Berusaha keras untuk konsisten. (strive for consistency) Hal ini berhubungan dengan urutan tindakan yang harus dilakukan dalam situasi yang serupa, istilah yang serupa juga harus digunakan dalam prompts, menu, help screen, pemilihan warna, layout, ukuran dan bentuk huruf. 2. Memungkinkan frequent users menggunakan shortcut. (enable frequent users to use shortcuts)
Bersamaan dengan meningkatnya pengguna (user), special keys, hidden command, dan fasilitas lainnya juga sangat diperlukan oleh para
pengguna. Penggunaan waktu untuk merespon dari pengguna (user) yang relatif cepat dan tepat dalam menampilkan tampilan juga merupakan salah satu daya tarik bagi para pengguna. 3. Memberikan umpan balik yang informatif. (offer informative feedback) Untuk setiap tindakan yang dilakukan oleh user, harus diberikan umpan balik (feed back). Presentasi visual dari objek yang menarik akan menciptakan lingkungan yang menyenangkan untuk menunjukkan adanya perubahan yang menyeluruh.
4. Merancang dialog untuk menghasilkan keadaan akhir (sukses, selesai). (design dialogs to yield closure) Urutan dari tindakan harus diatur ke dalam suatu kelompok yang memiliki bagian awal, bagian tengah, dan bagian akhir. Umpan balik yang informative dari penyelesaian suatu kelompok akan memberikan kepuasan bagi operator, dan akan menandakan bahwa jalannya sudah jelas untuk menyiapkan kelompok lainnya. 5. Memberikan penanganan kesalahan yang sederhana. (offer error prevention and simple error handling)
Dalam
mendesain,
contohnya,
pada
sebisa menu
mungkin untuk
diberikan
memasukkan
error
nama,
prevention, user
tidak
diperbolehkan untuk memasukkan angka. Jika user melakukan kesalahan, sistem harus dapat mendeteksi kesalahan tersebut dan menampilkan kesalahan si pengguna dan memberikan contoh penggunaan yang benar secara sederhana. 6. Mengizinkan pembalikan aksi (undo) dengan mudah. (permit easy reversal of actions)
Dalam melakukan desain, sebisa mungkin diberikan undo. Hal ini akan memudahkan user jika melakukan kesalahan yang tidak disengaja ketika sedang mengerjakan sesuatu. 7. Menyediakan kendali internal bagi user (support internal locus of control)
Sistem harus dirancang supaya user merasa menguasai sistem dan system akan memberi respon atas aksi yang diberikan.
8. Mengurangi beban ingatan jangka pendek. (reduce short-term memory load)
Keterbatasan manusia dalam memproses informasi dalam waktu yang singkat membutuhkan akses online yang sesuai untuk memerintahkan format sintaksis, singkatan, kode, dan lain informasi harus disediakan. 2.11 State Transition Diagram (STD)
Menurut Pressman (2001, p317), State Transition Diagram adalah model behavior yang mendasarkan pada pengertian dari kumpulan kondisi sistem. Model behavior adalah sebuah prinsip operasional untuk seluruh metode analisis kebutuhan. STD mewakili behavior dari sebuah sistem dengan menggambarkan kondisinya dan kejadian yang menyebabkan perubahan kondisi suatu sistem. STD merupakan suatu modelling tool yang menggambarkan suatu sifat ketergantungan akan waktu yang terdapat di sistem. Pada STD terdapat dua macam cara kerja, yaitu : a. Pasif Disini sifatnya lebih kepada menerima data saja dalam melakukan control terhadap lingkungan. Contoh : sistem yang bertugas untuk menerima data melalui sinyal yang dikirimkan oleh satelit. b. Aktif Untuk sistem ini, kontrol terhadap lingkungan dilaksanakan secara aktif sehingga selain menerima data, sistem ini juga memberikan suatu respon terhadap lingkungannya. Contoh : sistem yang digunakan pada proses kontrol.
Simbol-simbol atau properti dari STD yang sering digunakan : a.
State, disimbolkan dengan segi empat. State adalah kumpulan keadaan atau atribut yang memberi perincian seseorang
atau benda pada waktu dan kondisi tertentu. Contohnya seperti proses user mengisi password, menentukan instruksi berikutnya. Simbol state: b. Transition State atau perubahan state disimbolkan dengan panah berarah. Merupakan simbol yang menyatakan suatu perubahan dari suatu keadaan ke keadaan yang lain. Simbol transition state : c. Condition Condition adalah suatu kejadian pada lingkungan eksternal yang dapat
dideteksi oleh sistem. Contohnya adalah sebuah sinyal, interrupt atau data. Hal ini akan menyebabkan perubahan terhadap state dari state menunggu X ke state menunggu Y atau memindahkan aktivitas X ke aktivitas Y.
Contoh : sinyal input, interrupt atau data. d. Action Action adalah yang dilakukan sistem bila terjadi perubahan state atau
merupakan reaksi terhadap kondisi. Aksi akan menghasilkan keluaran atau tampilan.
Gambar 2.3 State Transition Diagram (STD) 2.12 Diagram Alir (Flowchart)
Diagram alir (flowchart) adalah representasi grafis dari serangkaian aktivitas operasi, pergerakan, inspeksi, delay, keputusan dan penyimpanan dari sebuah proses. Diagram alir menggunakan simbol-simbol yang telah digunakan selama bertahun-tahun untuk merepresentasikan jenis proses atau proses yang sedang dilakukan. Bentuk yang sudah distandarisasi menyediakan sebuah metode yang umum dipakai oleh banyak orang untuk memvisualisasikan masalah-masalah bersama-sama dengan cara yang sama. Diagram Alir adalah diagram yang menunjukan alur data melalui program atau sistem penanganan informasi dan operasi-operasi yang dikenakan pada data pada titiktitik yang penting di sepanjang jalur. Flowchart menggunakan anotasi dan lambang, misalnya segi empat, belah ketupat dan oval, untuk menyatakan berbagai operasi. Garis dan ujung panah menghubungkan lambang-lambang tersebut untuk menunjukkan arah arus data dari satu titik ke titik lain. Sebagai diagram grafis yang menunjukkan program atau sistem lainnya, flowchart berguna sebagai sarana pembantu untuk menunjukkan bagaimana bekerjanya program yang diusulkan dan sebagai sarana untuk memahami operasi-operasi sebuah program. Sumber : http://www.total.or.id/info.php?kk=flowchart
Simbol-simbol yang digunakan untuk menggambarkan diagram alir : Notasi
Tabel 2.3 Tabel Simbol Flowchart Arti Notasi
Proses / pengolahan
Predefined proses
Operasi input / output Decision, berupa pertanyaan atau penentuan suatu keputusan
Terminal, untuk menandai awal dan akhir program
Preparation, untuk inisialisasi suatu nilai
Panah, sebagai penghubung antar komponen dan penunjuk arah Manual input, input dari pengguna
On-page connector, sebagai penghubung dalam satu halaman Off-page connector, sebagai penghubung antar halaman yang berbeda
Sumber : http://home.att.net/~dexter.a.hansen/flowchart/flowchart.htm
