KARAKTER NILAI TENGAH DAN RAGAM CONTOH JAGUNG GALUR CML TERHADAP TETUA BIMA-1

KARAKTER NILAI TENGAH DAN RAGAM CONTOH JAGUNG GALUR CML TERHADAP TETUA BIMA-1 Characters of Means and Varians Sample of CML Inbred Lines on Parental Maize of Bima-1 M Yasin HG, Syamsuddin Mas, dan Idar Peneliti Balit Sereal Maros, Fakultas Pertanian dan Kehutanan UNHAS Makassar, Ext. Program

ABSTRACT The inbred lines of MR4 and MR14 are parents of Bima-1 which is programmed to high acting protein hybrid. The parents of both were to crossed CML161 and CML165 as female which contains gen o-2 acting to increase protein content maize. The two inbred lines was assume as heterotic pattern with MR4 and MR14. The objectives of the experiment was to identify characters of means(µ), varians(σ2), confidence limit on p(x-1,96.Se<µ<x+1,96.Se) and p[(n – 1)S 2 /χ 2 u < σ 2 <(n-1) S 2 / χ 2 l )] in level of confident 95%. Hypothesis of µ by interested using t-student distribution and σ 2 using χ 2 (Chi-square) in d.f (n 1 +n 2 -2). The experiment conducted in Maros experimental field on dry season 2003. Crossing of plant was normally performed. The experiment scale was 13-15 acre, spacing 75x30 cm one plant per hill, fertilizer used Urea, SP36, KCl (300-200-100) kg/ha. The sample of plant was from plant which is synchronize on flowering, and health. The result showed that crossing of CML161 line was high value of mean of seed weight per cob than CML165. While range of various is smaller. Varians test which is significant is only in Mr4 for the diameter of cob. Keyword : Maize, crossed, statistical test.

Informatika Pertanian Volume 13 (Desember 2004)

708

Karakter Nilai Tengah dan Ragam Contoh Jagung

PENDAHULUAN Bima-1 adalah jagung hibrida silang tunggal yang tetuanya berasal dari hasil persilangan MR4xMR14. Dewasa ini Bima-1 sedang dimuliakan untuk menjadi hibrida berprotein tinggi dengan mengintrogressi galur asal CIMMYT, yakni CML161 dan CML165 yang mengandung gen o- 2 untuk dapat menjadikan Bima-1 menjadi bermutu protein tinggi. Kegiatan persilangan dari galur CML161 dan CML165 terhadap MR4 dan MR14 ingin diketahui karakter nilai tengah dan ragam contohnya, apakah terdapat perbedaan atau tidak terhadap tongkol yang dihasilkan. Setiap tongkol adalah famili generasi F1. Adanya perbedaan karakter pada peubah hasil diharapkan dapat memberikan indikasi galur CML mana yang paling baik pasangannya terhadap tetua Bima-1. Nilai tengah (µ) dan ragam (σ 2 ) adalah dua parameter penting untuk diketahui besarannya terhadap setiap peubah yang diamati. Kedua parameter tersebut dapat diduga dengan µ = Є(x)., x : peubah acak dan n : ukuran contoh. Є(x) : nilai harapan = ∑x i /n. Selanjutnya penduga bagi ragam adalah : σ 2 = Єx 2 – Є(x).Є(x). Ada dua macam penduga bagi ragam σ 2 yang didasarkan pada nilai tengah contoh yakni : σ 2 x = 1/n [(Σx i 2 – (Σx i ) 2 /n] dan S 2 x = 1/(n-1) [(Σx i 2 – (Σx i ) 2 /n] Penduga S 2 x lebih baik digunakan dari pada σ 2 x selanjutnya dapat dibuktikan bahwa S 2 x = n/(n-1)σ 2 x . Perbedaan karakter nilai tengah dan ragam contoh atas satu populasi, atau antara dua populasi dapat ditelusuri melalui uji hipotesis sebaran t-student . Menurut Steel dan Torrie (1981), pengujian hipotesis H 0 terhadap µ dapat dihitung dengan formula : t hit = (x - µ)/(s/√n) dengan db. = n-1, dan apabila t hit lebih kecil dari t tab maka hipotesis H 0 diterima. Mathai (1967) bahwa kisaran nilai tengah populasi µ yakni batas limit bawah dan batas limit atas dapat dihitung dengan sebaran t-student pada kisaran 100 (1-α) %, dimana (1-α) adalah koefisien kepercayaan (confidence coefficient). Selanjutnya dikemukakan bahwa jika ragam kedua populasi belum diketahui maka hipotesis H 0 juga dapat dihitung dengan uji sebaran t-student . Pada kasus penelitian ini ragam kedua populasi CML161 dan CML165 belum diketahui kesamaannya sehingga uji H 0 sah menggunakan statistik sebaran t-student . Menurut Mendenhall dan Scheaffer (1973) bahwa elemen uji adalah hipotesis H 0 , hypotesis

Informatika Pertanian

709

alternative H 0 , statistik uji dan daerah penolakan. Bila terjadi H 0 ditolak padahal H 0 benar, maka kejadian tersebut disebut salah jenis pertama (α), sedang bila H 0 diterima padahal H 0 benar disebut salah jenis kedua ( β). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakter nilai tengah (µ) dan ragam (σ 2 ) dari galur CML161 vs. CML165 sebagai tetua betina yang disilangkan terhadap tetua Bima-1 (MR4 dan MR14) sebagai pejantan. BAHAN DAN METODA Bahan Penelitian dilaksanakan di KP. Balitsereal Maros dalam musim tanam 2003/2004 (tanam 22 Agustus, panen 8 Desember 2003). Luas hamparan penelitian 13-15 are. Tetua Bima-1 yakni MR4 dan MR14 ditanam secara berselang-seling dengan CML161 dan CML165 masing-masing sebanyak empat baris. Ditanam dengan jarak 75x25 cm satu tanaman per rumpun dan dipupuk Urea-SP36-KCl (200-150-100) kg/ha, penyiangan dan pengendalian hama-penyakit dilakukan semaksimalnya. Persilangan dilaksanakan secara manual, tetua pejantan dari MR4 dan MR14 sedangkan betina CML161 dan CML165. Pada saat panen dipilih tongkol sebagai famili F1 dari tanaman sehat, sinkron masa berbunga, tidak ada serangan penggerek tongkol, tidak cacat, kelobot tertutup rapat, dan tongkol berisi penuh. Peubah yang diamati per tongkol adalah : X1 X2 X3 X4

= = = =

diameter tongkol panjang tongkol jumlah biji bobot biji

Metoda Analisis a. Pengujian nilai tengah (µ) Hipotesis H 0 : µ 1 = µ 2 vs. H 1 : µ 1 ≠ µ2 Penolakan hipotesis H 0 dihitung dengan formula : t hit = (x 1 -x 2 )/S x1-x2 , dengan db. = (n 1 +n 2 -2) S x1-x2 = √S 2 [(n 1 +n 2 )/(n 1 .n 2 )] S 2 = [(Σx i 2 – (Σx i ) 2 /n 1 ) + (Σx 2 2 – (Σx 2 ) 2 /n 2 )] / (n 1 +n 2 -2) jika t hit ≤ t tab terima H 0 dan jika t hit > t tab tolak H 0

710


b. Pendugaan kisaran nilai tengah (µ) Kisaran nilai tengah diduga pada taraf nyata 95% dengan menggunakan formula yang dikemukakan oleh Lindgram dan Berry (1981): p(x – 1,96.S e < µ < x + 1,96.S e ) = 0.95 x – 1,96.S e : batas bawah, dan sebaran

x + 1,96.S e : batas atas

t-student

S e = S/√ n, n < 30 c. Pegujian ragam (σ 2 ) Ragam kedua tetua Bima-1 belum diketahui kesamaannya dan uji hipotesis menggunakan sebaran F (Fisher distribution) yakni Hipotesis H 0 : ∈ (S 1 2 )= ∈ (S 2 2 ) vs. H 1 : ∈ (S 1 2 )≠ ∈ (S 2 2 ) Penolakan hipotesis H 0 dihitung dengan formula : F hit =S 1 2 /S 2 2 ,jika nilai S 1 2 >S 2 2 dan dibalik jika nilai S 2 2 >S 1 2 ) pada db. = (n 1 -1), (n 2 -1) jika F hit ≤ F tab terima H 0 dan jika F hit > F tab tolak H 0 d. Pendugaan kisaran ragam (σ 2 ) Kisaran ragam pada taraf 95% diduga dengan sebaran χ 2 (Khi-kuadrat). Menurut Ott (1984) bahwa besaran (n-1)s 2 /σ 2 menyebar secara χ 2 dengan derajat bebas n-1, dan dapat digunakan untuk menduga kisaran ragam yakni : p[(n – 1)S 2 /χ 2 u < σ 2 <(n-1) S 2 / χ 2 l )] = 0.95 dimana χ 2 u : batas ujung kanan sebaran χ 2 pada db. = n-1 dan χ 2 l batas ujung kiri pada db. = n-1


711

HASIL DAN PEMBAHASAN Data yang diperoleh disajikan pada Tabel Lampiran 1 untuk hasil persilangan CML161xMR4 vs. CML165xMR4, dan Tabel Lampiran 2 untuk CML161xMR14 vs.CML165xMR14. Pada Tabel Lampiran 1 dan 2 disajikan sandi/notasi untuk setiap peubah yang diamati guna keperluan pengujian hipotesis µ dan σ 2 serta uji statistik yang digunakan. Berikut diuraikan hasil analisis setiap hipotesis serta nilai selang kepercayaan pada taraf 95%. a. Nilai Tengah Contoh Karakter peubah berupa jumlah, nilai tengah, ragam, dan simpangan baku untuk setiap hasil persilangan disajikan pada Tabel 1. Pada Tabel 2 dapat diketahui bahwa peubah yang menunjukkan perbedaan nyata pada hasil persilangan CML161xMR4 vs. CML165xMR4 terdapat pada diameter tongkol (X 11 vs.X 21 ), panjang tongkol (X 12 vs. X 22 ) dan bobot biji (X 14 vs. X 24 ) sedangkan jumlah biji (X 13 vs. X 23 ) menunjukan hasil yang tidak berbeda nyata. Hal ini dapat diartikan bahwa galur CML161 memperlihatkan pengaruh yang tidak sama dengan CML165 sebagai tetua betina bila diserbuki oleh pejantan MR4, kecuali jumlah biji per tongkol. Berdasarkan nilai tengah contoh dari ketiga peubah yang berbeda nyata, dapat diketahui bahwa galur CML161 akan berpengaruh lebih baik dari CML165 terhadap MR4, sedangkan hasil persilangan terhadap MR14 tidak ada peubah yang memperlihatkan perbedaan nyata.

712


Tabel 1. Karakter Contoh Peubah Hasil Persilangan CML161xMR4 dan CML165xMR4

Generasi F1

Diameter tongkol

Panjang tongkol

Jumlah biji per tongkol

Bobot biji per Tongkol

(X 1 1 )

(X 1 2 )

(X 1 3 )

(X 1 4 )

Jumlah (Σx i )

115,4

416,9

9408,0

2615,3

Nilai tengah (x)

4,803

17,371

392,000

108,971

Ragam (s x 2 )

0,038

2,442

4120,000

550,678

Simpangan baku (S x )

0,195

1,563

64,187

23,466

(X 2 1 )

(X 2 2 )

(X 2 3 )

(X 2 4 )

Jumlah (ΣX i )

128,7

465,9

11640,0

2730,3

Nilai tengah (X)

4,438

16,065

401,379

94,148

Ragam (S x 2 )

0,252

5,237

4927,172

310,556


0,502

2,288

70,194

20,262

(Y 1 1 )

(Y 1 2 )

(Y 1 3 )

(Y 1 4 )

98,0

382,9

8340

2628,2

Hitungan

CML161xMR4 n = 24

CML165xMR4 n = 29

CML161xMR14 n =21 Jumlah (ΣX i ) Nilai tengah (X)

4,667

18,233

397,143

125,152

2

Ragam (S x )

0,130

9,039

3524,228

748,1316


0,361

3,006

59,364

27,352

(Y 2 1 )

(Y 2 2 )

(Y 2 3 )

(Y 2 4 )

Jumlah (ΣX i )

128,1

482,7

9520

2704,8

Nilai tengah (X)

5,124

19,308

380,8

108,192

Ragam (S x 2 )

0,093

7,713

5250,667

566,018


0,304

2,777

72,461

23,791

CML165xMR14 n =25


713

Hasil pengujian hipotesis nilai tengah terhadap setiap pasangan peubah disajikan sebagai berikut : Tabel 2.

Nilai Statistik Uji t-hitung pada Taraf Nyata 95% (*) dan 99% (**) dari Hasil Persilangan

Pasangan peubah antara

CML161xMR4 vs. CML165xMR4

t hit.

X 11 vs.X 21

S x11-x21 =

0,108

3,404**

X 12 vs.X 22

S x12-x22 =

0,550

2,373*

X 13 vs.X 23

S x13-x23 = 18,635

X 14 vs.X 24

S x14-x24 =

6,004

CML161xMR14 vs. CML165xMR14

< 1,0 2,468* t hit.

Y 11 vs.Y 21

S Y11-Y21 =

0,328

1,393

Y 12 vs.Y 22

SY12-Y22

=

1,467

<1,0

Y 13 vs.Y 23

S Y13-Y23 = 32,577

< 1,0

Y 14 vs.Y 24

S Y14-Y24 = 11,004

1,541

b. Kisaran Nilai Tengah Kisaran nilai tengah dari setiap peubah sebagai hasil persilangan disajikan pada Tabel 3 berikut. Pada Tabel 3 terlihat bahwa kisaran hasil berupa bobot biji per tongkol lebih tinggi kisarannya pada CML165 dibanding CML161 pada kedua tetua Bima-1 yakni MR4 dan MR14, hal ini dapat diartikan bahwa CML 165 diharapkan mempunyai produktifitas tinggi sebagai pasangan hibrida F1 (CML165xMR4) yang dibanding CML161xMR4. Sebaliknya juga terlihat bahwa terhadap tetua MR14 pasangan CML161 lebih tinggi hasilnya dibanding CML165.


714

Tabel 3. Kisaran Nilai Tengah(µ) pada Taraf Kepercayaan 95% Persilangan

CML161xMR4,

Batas bawah (X – 1,96.Se)

Batas atas (X + 1,96.Se)

4,730 16,745 366,319 99,582

4,886 17,996 417,68 118,359

4,510 16,947 371,751 113,454

4,821 19,519 422,534 136,851

4,255 15,232 375,831 86,773

4,620 16,898 426,927 101,523

5,004 18,219 352,395 98,965

5,243 20,396 409,204 117,518

n = 24

X11 X12 X13 X14

CML165xMR4,

n = 29

X21 X22 X23 X24

CML161xMR14,

n = 21

Y11 Y12 Y13 Y14

CML165xMR14,

n = 25

Y21 Y22 Y23 Y24

c. Ragam Contoh Hasil statistik uji dengan sebaran F terhadap ragam contoh untuk setiap pasangan peubah disajikan pada Tabel 4 berikut: Tabel 4. Nilai Statistik F hit . Uji terhadap Ragam Contoh Pasangan peubah antara X 11 vs.X 21 X 12 vs.X 22 X 13 vs.X 23 X 14 vs.X 24 Y 11 Y 12 Y 13 Y 14

vs.Y 21 vs.Y 22 vs.Y 23 vs.Y 24

*) berbeda nyata pada taraf 95 %

CML161xMR4 vs CML165xMR4 1,288 2,144* 1,196 1,341

CML161xMR4 vs CML165xMR4 1,405 1,172 1,489 1,322


715

Pada Tabel 4 terlihat bahwa parameter ragam (σ 2 ) dari peubah panjang tongkol (X 12 vs.X 22 ) yang hanya memperlihatkan pengaruh berbeda nyata pada persilangan CML161xMR4, pasangan setiap peubah lainnya masih memperlihatkan keragaman yang sama. Berdasarkan hasil ini dapat diartikan bahwa galur CML165 mempunyai keragaman yang lebih tinggi dibanding CML161 jika disilangkan dengan MR4 (Data ragam pada Tabel 1). d. Kisaran Ragam Sesuai formula dari Ott (1984) tentang sebaran χ 2 maka kisaran ragam untuk setiap hasil persilangan dapat disajikan pada Tabel 5 berikut : Tabel 5. Kisaran Nilai Tengah (σ 2 ) pada Taraf Kepercayaan 95% Batas bawah (n – 1)S 2 / χ 2 u

Persilangan

CML161xMR4,

n = 24

X 11 X 12 X 13 X 14

CML165xMR4,

Y 21 Y 22 Y 23 Y 24

0,074 4,805 8107,113 1083,594

0,076 5,290 2062,785 437,893

0,271 8,849 7349,185 1560,102

0,159 3,321 3125,133 260,401

0,455 0,563 8904,288 741,949

0,056 4,702 3201,292 345,097

0,179 14,928 10160,389 1095,422

n = 21

Y 11 Y 12 Y 13 Y 14

CML165xMR14,

0,023 1,475 2488,726 332,642

n = 29

X 21 X 22 X 23 X 24

CML161xMR14,

Batas atas (n – 1)S 2 /χ 2 l

n = 25

716


Kisaran ragam atas hasil persilangan dari tetua MR4 menunjukkan bahwa CML161 mempunyai kisaran lebih sempit/kecil yakni (332,642-1083,594) dibanding CML165 (437,893-1560,102). Hal yang sama juga terdapat pada tetua MR14 yakni CML161 mempunyai kisaran yang lebih kecil dari CML165. Berdasarkan peubah hasil bobot biji pada nilai tengah serta kisaran ragam yang diperoleh dapat diketahui bahwa untuk memperoleh hasil tinggi dapat digunakan CML161 sebagai induk tetua betina dalam memperoleh generasi baru F1 dimana pejantannya adalah MR4 atau MR14, disamping itu kisaran ragamnya lebih kecil dibanding CML165. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis ini dapat disimpulkan bahwa : Jika MR14 digunakan sebagai pejantan maka potensi hasil generasi F1 yang diperoleh tidak berbeda nyata antara galur CML161 dan CML165, sedangkan jika MR4 sebagai pejantan maka dianjurkan menggunakan CML165 sebagai induk betina. Kisaran nilai tengah jumlah biji tertinggi yang diperoleh adalah CML165xMR14 (375,831 – 426,927). Kesamaan ragam antara generasi F1 hanya terdapat pada peubah panjang tongkol yang berbeda nyata yakni CML161 dan CML165 sebagai induk betina dan MR4 pejantan, pada generasi F1 ini kisaran ragam panjang tongkol 1,475 – 4,805 cm.


717

DAFTAR PUSTAKA Mathai. A. M. 1967. Introduction to Statistical Mathematics. (Mathematics of Stochastic Variables). Assist Professor of Mathematics MCGill University., S. Chand & Co. New Delhi. p. 254. Mendenhall. W., and R. L. Scheffer. 1973. Mathematical Statistics with Applications. University of Florida. Duxbury Press North Scituate. Massachusetts. p.327 Lindgran. B. W., and D. A. Berry., 1981. Elementary Statistics. MacMillan Publishing Co., Inc. University of Minnesota. p. 283 Ott. L. 1984. An Introduction to Statistical Methods and Data Analysis. Second Edition. Duxbury Press. Boston. p. 229. Steel, R. G. D., and J. H. Torrie. 1981. Principle and Procedures of Statistics. Biometrical Approach. International Student Edition. Second Edition. MCGraw-Hill International Book Company. Tokyo. p.95.


718

Tabel Lampiran 1. Hasil Pengamatan Persilangan CML161 dan CML165 terhadap MR4

no. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

(X 11 ) 4,6 4,9 4,4 4,9 4,7 5,0 4,6 4,7 4,8 4,5 4,5 5,1 5,2 4,8 4,8 4,8 5,0 4,9 5,0 4,8 4,7 4,9 4,9 4,9 -

CML161xMR4 (X 12 ) (X 13 ) 13,5 434 20,0 496 17,5 264 16,0 396 19,0 406 19,0 496 17,5 360 16,3 396 18,0 364 18,5 432 17,5 434 18,3 384 17,5 464 18,0 490 17,0 308 18,0 336 18,0 378 15,0 350 19,3 322 18,5 336 17,0 434 17,5 434 15,0 288 15,0 406 -

(X 14 ) 103,9 125,6 64,4 151,8 90,4 139,2 98,8 137,8 89,6 114,4 138,2 115,4 73,6 106,6 89,6 118,0 119,0 95,6 116,2 116,4 99,2 135,0 114,0 62,6 -

Keterangan : X 11 =X 21 : diameter tongkol, cm X 12 =X 22 : panjang tongkol, cm X 13 =X 32 : jumlah biji/tongkol X 14 =X 24 : bobot biji/tongkol,gr

(X 21 ) 4,1 5,3 4,7 4,7 4,8 4,5 4,0 3,0 4,3 4,7 5,1 4,6 4,4 4,7 4,3 4,6 4,6 4,3 4,8 4,7 4,5 5,0 4,5 4,4 3,4 4,5 3,3 4,3 4,6

CML165xMR4 (X 22 ) (X 23 ) 16,5 420 15,8 464 12,5 420 15,5 280 20,0 434 14,5 448 17,5 390 17,5 464 20,0 360 15,0 490 19,0 384 16,0 448 14,5 434 15,9 486 15,0 464 16,5 384 17,0 420 15,2 420 16,5 322 16,0 352 18,0 456 12,0 490 10,0 204 18,0 434 13,2 378 15,7 378 18,0 434 15,8 294 18,8 288

(X 24 ) 72,2 135,8 110,4 70,2 125,4 88,8 71,0 125,4 70,8 93,4 73,6 107,4 94,2 77,8 85,0 73,2 96,4 99,6 82,6 69,8 74,0 120,0 77,0 111,8 123,2 108,6 102,6 109,6 80,5


719

Tabel Lampiran 2. Hasil Pengamatan Persilangan CML161 dan CML165 terhadap MR14

No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

(Y 11 ) 4,9 4,8 4,8 4,4 4,9 4,6 5,0 4,5 4,6 4,7 4,9 4,5 5,0 3,4 4,9 4,6 4,7 4,9 4,2 4,7 5,0 -

CML161xMR14 (Y 12 ) (Y 13 ) 22,2 432 20,0 406 21,0 378 18,0 434 18,5 462 20,0 378 20,0 480 15,0 406 19,0 260 18,5 378 19,0 448 16,0 364 15,5 406 13,2 378 25,0 406 12,5 324 14,5 378 20,0 480 19,0 272 17,0 462 19,0 408 -

(Y 14 ) 169,4 145,0 108,4 111,4 120,6 98,2 154,0 196,0 90,2 123,4 149,4 92,8 116,2 122,6 141,6 114,4 122,4 124,2 122,0 78,4 127,6 -

Keterangan : Y 11 =Y 21 : diameter tongkol, cm Y 12 =Y 22 : panjang tongkol, cm Y 13 =Y 32 : jumlah biji/tongkol Y 14 =Y 24 : bobot biji/tongkol, gr

(Y 21 ) 4,8 5,1 5,0 5,3 4,9 5,1 5,1 5,0 5,2 5,4 5,3 4,8 4,9 5,1 5,1 4,9 5,2 5,2 5,0 4,8 5,3 6,3 5,2 5,3 4,8

CML165xMR14 (Y 22 ) (Y 23 ) 21,5 360 21,5 434 20,0 264 14,0 350 20,0 378 19,5 434 15,5 476 22,0 420 21,5 294 22,5 416 22,0 384 18,0 476 16,5 512 20,0 462 17,5 302 14,7 288 20,0 448 19,0 308 12,5 406 21,5 308 22,5 336 19,5 352 19,0 252 21,0 336 21,0 464

(Y 24 ) 139,4 141,6 80,6 80,2 136,0 135,6 103,4 106,6 121,0 12,8 99,6 102,0 114,2 124,0 88,6 88,0 122,0 129,2 136,2 97,6 48,8 102,0 96,0 79,2 96,2

720


KARAKTER NILAI TENGAH DAN RAGAM CONTOH JAGUNG GALUR CML TERHADAP TETUA BIMA-1

Recommend Documents