KEEFEKTIFAN EKSTRAK LERAK (Sapindus rarak) DAN SIRIH HUTAN (Piper aduncum) TERHADAP LARVA Crocidolomia pavonana BERDASARKAN CARA PENYIAPAN DAN WAKTU SIMPAN YANG BERBEDA
GRACIA MEDIANA
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
ABSTRAK GRACIA MEDIANA. Keefektifan Ekstrak Lerak (Sapindus rarak) dan Sirih Hutan (Piper aduncum) terhadap Larva Crocidolomia pavonana Berdasarkan Cara Penyiapan dan Waktu Simpan yang Berbeda. Dibimbing oleh DJOKO PRIJONO. Ulat krop kubis (Crocidolomia pavonana) merupakan salah satu hama penting pada tanaman famili Brassicaceae. Salah satu cara pengendalian hama yang aman ialah menggunakan insektisida yang bahan aktifnya berasal dari tumbuhan. Penelitian ini bertujuan menentukan cara penyiapan dan daya tahan ekstrak buah lerak (Sapindus rarak) dan sirih hutan (Piper aduncum) dalam hubungannya dengan keefektifan ekstrak tersebut terhadap larva C. pavonana. Irisan buah lerak digiling dalam akuades menggunakan blender sedangkan buah sirih hutan digerus dulu dengan mortar sebelum digiling dengan blender. Sebagian ekstrak langsung disaring dengan kain kasa yang langsung digunakan dan sebagian lagi dipanaskan dalam penangas air pada suhu 40 °C sebelum disaring. Sebagian cairan ekstrak langsung digunakan untuk pengujian dan sebagian lagi disimpan pada suhu kamar atau di dalam lemari es (4 °C) selama 7 hari. Semua pengujian dilakukan dengan menggunakan metode celup daun. Uji awal dilakukan pada konsentrasi 1%, 2.5%, dan 5% (w/v) dan uji lanjutan ekstrak lerak dilakukan pada enam taraf konsentasi berdasarkan hasil uji awal. Secara umum, mortalitas larva C. pavonana pada semua perlakuan meningkat tajam antara 24 dan 48 jam setelah perlakuan (JSP). Berdasarkan LC95 pada 96 JSP, ekstrak lerak dengan pemanasan (LC95 2.19%) hampir dua kali lebih toksik terhadap larva C. pavonana daripada ekstrak lerak tanpa pemanasan (LC95 4.18%), tetapi toksisitas ekstrak tersebut menurun sekitar 3.4 kali lipar setelah disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (LC95 7.42%). Selain mengakibatkan kematian, perlakuan dengan ekstrak lerak juga dapat menghambat perkembangan larva C. pavonana dari instar II ke instar IV. Sementara itu, ekstrak buah sirih hutan sampai konsentrasi 5% (w/v) tidak efektif terhadap larva C. pavonana (mortalitas < 15%). Kata kunci: hama kubis, insektisida nabati, ketahanan simpan, cara penyiapan, toksisitas.
ABSTRACT GRACIA MEDIANA. Effectiveness of Sapindus rarak and Piper aduncum Fruit Extracts on Crocidolomia pavonana Larvae by Different Preparation Methods and Storage Time. Under the guidance of DJOKO PRIJONO. The cabbage head caterpillar, Crocidolomia pavonana, is a major pest of Cruciferae crops in Indonesia and some other tropical countries. One of the safe control measures against this pest is by using botanical insecticides. The objective of this work was to determine the effectiveness of aqueous Sapindus rarak dan Piper aduncum fruit extracts against C. pavonana larvae. Plant materials were extracted with water with heating or without heating and tested directly or after being stored at room temperature or at 4 ºC for 7 days. Based on LC95 at 96 hours after treatment (HAT), the toxicity of S. rarak extract prepared by heating at 40 ºC (LC95 2.19%) was almost two-fold higher than that without heating (LC95 4.18%), but the toxicity of the first-mentioned extract decreased about 3.4-fold after being stored at room temperature for 7 days (LC95 7.42%). In addition to lethal effect, the treatment with aqueous S. rarak extract also delayed the development of the surviving test larvae from the second to fourth instar. Meanwhile, aqueous P. aduncum fruit extracts up to the concentration of 5% was not effective against C. pavonana larvae (mortality < 15%). Keywords: cabbage pest, botanical insecticides, preparation methods, storage stability, toxicity.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2013 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
KEEFEKTIFAN EKSTRAK LERAK (Sapindus rarak) DAN SIRIH HUTAN (Piper aduncum) TERHADAP LARVA Crocidolomia pavonana BERDASARKAN CARA PENYIAPAN DAN WAKTU SIMPAN YANG BERBEDA
GRACIA MEDIANA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
Keefektifan Ekstrak Lerak (Sapindus rarak) dan Sirih Hutan (Piper aduncum) terhadap Larva Crocidolomia pavonana Berdasarkan Cara Penyiapan dan Waktu Simpan yang Berbeda Nama Mahasiswa: Gracia Mediana NIM A34090030 Judul Skripsi
Ir.
Tanggallulus:
,t B DE.C, 2U13
. ko Prijono, MAgrSc. osen Pembimbing
Judul Skripsi
: Keefektifan Ekstrak Lerak (Sapindus rarak) dan Sirih Hutan (Piper aduncum) terhadap Larva Crocidolomia pavonana Berdasarkan Cara Penyiapan dan Waktu Simpan yang Berbeda Nama Mahasiswa : Gracia Mediana NIM : A34090030
Disetujui oleh
Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. Dosen Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi. Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Tanggal lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus atas segala limpahan hikmat, berkat dan kuasa-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Keefektifan Ekstrak Lerak (Sapindus rarak) dan Sirih Hutan (Piper aduncum) terhadap Larva Crocidolomia Pavonana Berdasarkan Cara Penyiapan dan Waktu Simpan yang Berbeda. Penelitian dan penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman dari Januari 2013 sampai Oktober 2013. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada 1. Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. selaku dosen pembimbing yang senantiasa memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, masukan, dan arahan kepada penulis. 2. Dr. Ir Tri Asmira Damayanti, MAgr. selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan arahan dan saran yang bermanfaat. 3. Dr. Ir. Gede Suastika, MSc. selaku dosen pembimbing akademik yang selalu memberikan arahan, semangat, dan masukan. 4. Keluarga tercinta yang telah memberikan doa dan motivasi kepada penulis. 5. Sahabat seperjuangan, khususnya kepada Rizky Irawan SP., Trijanti A. Widinni Asnan SP., Ismi Wahyuniati SKh., dan Efy Sarce Tiven SP. yang telah berbagi pengalaman dalam pelaksanaan penelitian. 6. Rekan kerja di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Eka Candra Lina SP. MSi., Risnawati SP. MSi., Yeni Midel Pebrulita SP. MSi., Annisa Nurfajrina, dan Muhammad Sigit Susanto atas masukannya. 7. Seluruh mahasiswa Departemen Proteksi Tanaman, khususnya angkatan 46 sebagai angkatan seperjuangan. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya.
Bogor, Desember 2013 Gracia Mediana
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Bahan Tumbuhan Sumber Ekstrak Perbanyakan Tanaman Pakan Perbanyakan Serangga Uji Ekstraksi Buah Lerak dan Sirih Hutan Metode Pengujian HASIL DAN PEMBAHASAN Toksisitas Ekstrak Lerak terhadap Larva C. pavonana Toksisitas Ekstrak Sirih Hutan terhadap Larva C. pavonana Hambatan Perkembangan Larva C. pavonana Pembahasan umum SIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP
viii viii viii 1 1 3 3 4 4 4 4 4 4 5 7 7 11 11 13 17 18 21 23
DAFTAR TABEL 1 Mortalitas larva C. pavonana akibat perlakuan dengan ekstrak air buah lerak dengan cara penyiapan dan penyimpanan yang berbeda 2 Penduga parameter hubungan konsentrasi-mortalitas ekstrak air buah lerak terhadap larva instar II C. pavonana 3 Mortalitas larva C. pavonana akibat perlakuan dengan ekstrak air buah sirih hutan dengan cara penyiapan dan penyimpanan yang berbeda 4 Persentase larva C. pavonana yang telah menjadi instar II dan III pada perlakuan dengan ekstrak buah lerak pada 48 JSP 5 Persentase larva C. pavonana yang telah menjadi instar III dan IV pada perlakuan dengan ekstrak buah lerak pada 96 JSP
7 10 12 12 13
DAFTAR GAMBAR 1 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak buah lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SR-TPL), dengan pemanasan dan digunakan langsung (SR-P-L), serta dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (SR-P-TRS7). Pada semua perlakuan, tidak ada kematian kontrol hingga 96 jam setelah perlakuan.
9
DAFTAR LAMPIRAN 1 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung 2 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung 3 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari
22 22 22
PENDAHULUAN Latar Belakang Hama tanaman merupakan salah satu kendala penting dalam usaha peningkatan produksi pertanian. Kehilangan hasil pada tanaman pangan, hortikultura, dan perkebunan akibat serangan hama dapat mencapai 40% (Oerke et al. 1999). Crocidolomia pavonana (F.) (Lepidoptera: Crambidae) merupakan salah satu hama penting pada tanaman sayuran Brassicaceae di Indonesia dan beberapa negara tropika lain. Kerusakan pada tanaman kubis akibat serangan hama tersebut bersama Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Yponomeutridae) dapat mencapai 100% saat musim kemarau jika tidak dilakukan pengendalian (Sastrosiswojo dan Setiawati 1993). Ulat C. pavonana menyerang titik tumbuh dan krop tanaman kubis sehingga dapat menimbulkan kerugian besar. Untuk menekan kerugian akibat serangan hama tersebut,tindakan pengendalian yang tepat perlu dilakukan. Di tingkat petani, ketersediaan cara-cara nonkimia yang efektif terhadap C. pavonana sangat terbatas sehingga petani mengandalkan insektisida kimia sintetik untuk mengendalikan hama tersebut (Sastrosiswojo dan Setiawati 1993; Rauf et al. 2005). Selain memiliki beberapa keuntungan, penggunaan insektisida sintetik juga dapat mengakibatkan berbagai dampak negatif, seperti terbunuhnya organisme bukan sasaran yang berada di dalam atau di dekat lokasi aplikasi termasuk musuh alami hama, terjadinya resistensi dan resurjensi hama, munculnya hama sekunder, pencemaran lingkungan, dan kontaminasi residu insektisida pada hasil panen (Metcalf 1982; Perry et al. 1998). Selain itu, harga insektisida sintetik makin mahal sehingga dapat meningkatkan biaya produksi dan mengurangi keuntungan bagi petani. Dalam Undang-Undang Nomor 12 Tahun 1992 tentang Sistem Budidaya Tanaman dan Peraturan Pemerintah Nomor 6 Tahun 1995 tentang Perlindungan Tanaman disebutkan bahwa perlindungan tanaman dilaksanakan dengan menggunakan sarana dan cara yang tidak mengganggu kesehatan dan atau mengancam keselamatan manusia, serta tidak menimbulkan gangguan dan kerusakan sumber daya alam atau lingkungan hidup. Salah satu sarana pengendalian hama yang memenuhi kriteria tersebut ialah insektisida nabati yang bahan aktifnya berasal dari tumbuhan (Prakash dan Rao 1997; Dadang dan Prijono 2008). Indonesia memiliki kekayaan tumbuhan yang berlimpah dan berbagai jenis di antaranya diketahui dapat digunakan sebagai insektisida nabati. Dua jenis tumbuhan yang berkhasiat insektisida ialah lerak, Sapindus rarak DC. (Sapindaceae) dan sirih hutan, Piper aduncum L. (Piperaceae) (Heyne 1987; Bernard et al. 1995; Widowati 2003). Di Asia Tenggara, ekstrak buah lerak yang bersifat sebagai sabun atau detergen nabati telah sering digunakan untuk mengendalikan beberapa jenis hama tanaman (Widowati 2003). Irawan (2012) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak metanol lerak 0.75%-3.00% mengakibatkan kematian larva C. pavonana sebesar 10%-96% dengan LC50 1.806%, sementara Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak metanol lerak pada rentang konsentrasi yang sama mengakibatkan kematian larva C. pavonana sebesar 30%-
2 100% dengan LC50 1.001%. Sunaryadi (1999) melaporkan bahwa ekstrak buah lerak mengandung komponen utama saponin (48.9%), dan berdasarkan uji kualitatif diketahui bahwa buah lerak juga mengandung triterpena, steroid, alkaloid, antrakuinon, tanin, fenol, dan flavonoid. Bernard et al. (1995) melaporkan bahwa ekstrak etanol daun sirih hutan memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap beberapa jenis serangga hama termasuk larva penggerek batang jagung Ostrinia nubilalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae). Fazolin et al. (2005) melaporkan bahwa perlakuan dengan minyak atsiri daun sirih hutan pada konsentrasi 1% dengan metode aplikasi kontak dapat mengakibatkan kematian kumbang Cerotoma tingomarianus Bechyné (Coleoptera: Chrysomelidae) hampir 100%. Nailufar (2011) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak sirih hutan 0.075%-0.25% mengakibatkan kematian larva C. pavonana sebesar 13%-100% dengan LC50 0.141% pada 96 jam setelah perlakuan (JSP). Baru-baru ini, Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak etil asetat sirih hutan 0.050%-0.225% mengakibatkan kematian larva C. pavonana sebesar 4%-100% dengan LC50 0.138% pada 96 JSP. Bernard et al. (1995) melaporkan bahwa dilapiol (golongan fenilpropanoid) merupakan senyawa aktif utama yang bersifat insektisida dari ekstrak etanol daun sirih hutan. Hasyim (2011) juga melaporkan bahwa komponen utama dalam fraksi aktif dari ekstrak n-heksana buah sirih hutan adalah dilapiol, dengan area puncak pada kromatogram berdasarkan analisis dengan kromatografi gas sebesar 68.8%. Lebih lanjut, Hasyim (2011) menjelaskan bahwa di antara 10 fraksi ekstrak heksana sirih hutan yang diperoleh, fraksi 1 memiliki aktivitas insektisida yang paling kuat terhadap larva C. pavonana dengan LC50 339.35 ppm. Penelitian insektisida nabati di laboratorium umumnya menggunakan bahan tumbuhan yang diekstrak dengan pelarut organik, sementara petani mengharapkan insektisida nabati dapat digunakan dalam bentuk yang diekstrak dengan air dan langsung digunakan (Prijono dan Triwidodo 1994). Ekstrak beberapa jenis tumbuhan yang disiapkan dengan air efektif terhadap hama pemakan daun. Sebagai contoh, ekstrak biji Azadirachta indica (20 g/l) yang disiapkan dengan air dan detergen dapat membunuh larva instar IV P. xylostella sebesar 87.5% dan kematian mencapai 100% saat mencapai imago (Basyit et al. 1994). Perlakuan dengan ekstrak air biji Annona squamosa pada konsentrasi 0.25% ditambah detergen “Rinso” dapat menyebabkan mortalitas 90% pada larva instar III C. pavonana (Basana dan Prijono 1994). Aliyah et al. (2001) melaporkan bahwa ekstrak air ranting Dysoxylum acutangulum dengan detergen krim B-29 pada konsentrasi 2.5% menyebabkan kematian 98.9% pada larva C. pavonana. Irawan (2012) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak air lerak 0.80%-3.80% mengakibatkan kematian larva C. pavonana 10%-100% dengan LC50 1.681%, dan baru-baru ini Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak air lerak pada konsentrasi yang sama mengakibatkan kematian larva C. pavonana 1%-94% dengan LC50 1.898%. Insektisida nabati dapat digunakan dalam bentuk campuran ekstrak dua atau lebih jenis tumbuhan. Beberapa keunggulan sediaan insektisida nabati yang berbahan baku campuran ekstrak tumbuhan dibandingkan dengan penggunaan ekstrak tunggal di antaranya dapat mengurangi ketergantungan pada satu jenis tumbuhan sebagai bahan baku, dapat meningkatkan spektrum aktivitas insektisida bila komponen campuran memiliki spektrum aktivitas yang berbeda, dan lebih
3
ekonomis bila campuran bersifat sinergis (Dadang & Prijono 2008), serta dapat menunda timbulnya resistensi hama terhadap insektisida (Georghiou 1983). Nailufar (2011) melaporkan bahwa pada taraf LC50 campuran ekstrak daun kacang babi (Tephrosia vogelli) dan buah sirih hutan pada nisbah konsentrasi 1:1, 5:1, dan 1:5 bersifat sinergis. Baru-baru ini Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan bahwa campuran ekstrak etil asetat sirih hutan dan ekstrak metanol buah lerak pada taraf LC95 memiliki interaksi sinergis lemah pada 96 JSP. Terjadinya sinergisme di antara ekstrak sirih hutan dan ekstrak lain tampaknya disebabkan oleh komponen utama ekstrak P. aduncum yaitu dilapiol yang memiliki gugus metilendioksifenil. Senyawa yang memiliki gugus tersebut dapat menghambat aktivitas enzim polysubstratemonoxygenase yang berperan menurunkan daya racun senyawa toksik di dalam sel (Bernard et al. 1995; Perry et al. 1998). Sampai sekarang keefektifan campuran ekstrak buah lerak dan buah sirih hutan yang keduanya diekstrak dengan air belum pernah dilaporkan. Petani biasanya mengharapkan insektisida nabati dapat disiapkan sekaligus dalam jumlah yang dapat digunakan beberapa kali sehingga efisien dari segi waktu penyiapan. Ketika mereka akan menggunakan lagi insektisida nabati tersebut, mereka tidak harus membuatnya lagi tetapi dapat mengambil langsung dari sediaan yang sudah dibuat sebelumnya. Selain efisiensi dalam penyiapan, upaya untuk meningkatkan keefektifan insektisida nabati tersebut juga perlu dilakukan, misalnya dengan perlakuan pemanasan. Informasi tentang keefektifan insektisida nabati yang sudah disimpan selama beberapa waktu dan pengaruh pemanasan pada keefektifan insektisida nabati masih sangat terbatas. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan menentukan tingkat toksisitas ekstrak air buah lerak dan buah sirih hutan terhadap larva C. pavonana. Ekstrak uji dibedakan berdasarkan cara penyiapan (tanpa pemanasan dan pemanasan) dan penyimpanannya (langsung digunakan, disimpan pada suhu kamar selama 7 hari, dan disimpan pada suhu 4 °C selama 7 hari). Manfaat Penelitian Penelitian ini memberikan informasi tentang cara penyiapan insektisida nabati berbasis ekstrak buah lerak dan ekstrak buah sirih hutan yang dapat diterapkan langsung di tingkat petani, khususnya sebagai salah satu alternatif dalam pengendalian hama kubis C. pavonana.
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB), dari Januari 2013 sampai Oktober 2013. Bahan Tumbuhan Sumber Ekstrak Bahan tumbuhan yang digunakan sebagai sumber ekstrak adalah buah lerak yang diperoleh dari pasar tradisional di Bogor dan buah sirih hutan yang diperoleh dari dalam areal kampus IPB Dramaga, Bogor. Perbanyakan Tanaman Pakan Daun kubis (Brassica oleracea var. capitata) cv. KK Cross digunakan sebagai pakan larva Crocidolomia pavonana dan sebagai medium pengujian. Tanaman kubis diperbanyak melalui penyemaian menggunakan nampan semai 50-sel yang diisi dengan tanah, benih, pupuk NPK butiran, dan kompos Super Metan. Bibit berumur 4 minggu dipindahkan ke polybag 5 L yang diisi campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 3:1 (v/v). Setelah berumur 4 minggu, tanaman dipupuk NPK dengan dosis ± 1 g per polybag. Pemeliharaan tanaman kubis yang dilakukan meliputi penyiraman, penyulaman, penyiangan gulma, dan pengendalian hama secara mekanis. Daun dari tanaman yang berumur 1-2 bulan digunakan untuk perbanyakan larva C. pavonana dan untuk pengujian (Abizar dan Prijono 2010). Perbanyakan Serangga Uji Serangga C. pavonana yang digunakan dalam penelitian ini merupakan keturunan dari koloni yang diperbanyak di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, IPB. Pembiakan serangga dilakukan mengikuti prosedur yang digunakan oleh Prijono dan Hassan (1992). Imago C. pavonana dipelihara dalam kurungan plastik kasa berbingkai kayu (50 cm x 50 cm x 50 cm) dan diberi pakan larutan madu 10% yang diserapkan pada kapas yang digantungkan di dalam kurungan. Daun kubis yang tangkainya dicelupkan dalam tabung film berisi air diletakkan di dalam kurungan sebagai tempat peletakan telur. Kelompok telur pada daun kubis dikumpulkan setiap hari. Setelah telur menetas, larva dipindahkan ke dalam wadah plastik (35 cm x 26 cm x 6 cm) berjendela kasa yang dialasi kertas stensil, dan diberi makan daun kubis bebas pestisida. Larva instar II digunakan untuk pengujian. Bila tidak digunakan untuk pengujian, sebagian larva dipelihara lebih lanjut dalam wadah plastik berisi daun kubis. Menjelang berpupa, larva dipindahkan ke dalam wadah plastik lain yang berisi serbuk gergaji steril sebagai medium untuk berpupa. Pupa beserta kokonnya dipindahkan ke dalam kurungan plastik-kasa seperti di atas sampai muncul imago untuk pemeliharaan selanjutnya. Ekstraksi Buah Lerak dan Sirih Hutan Bahan tumbuhan diekstrak langsung dengan air (akuades). Cara ekstraksi ini diharapkan dapat diterapkan langsung di lapangan oleh petani. Daging buah lerak
5
dipisahkan dari bijinya menggunakan gunting kemudian ditimbang sesuai konsentrasi yang telah ditentukan, yaitu 1%, 2.5%, dan 5% (w/v). Irisan daging buah lerak digiling dalam akuades dengan menggunakan blender. Sebagian ekstrak disaring dengan kain kasa yang dapat langsung digunakan dan sebagian lagi dimasukkan dalam botol plastik putih dan dipanaskan menggunakan alat penangas air pada suhu 40 °C selama 2 jam lalu disaring dengan kain kasa. Sebagian cairan ekstrak, baik yang dipanaskan maupun tanpa pemanasan, langsung digunakan untuk pengujian, dan sebagian lagi disimpan pada suhu kamar dan di lemari es (4 °C), masing-masing selama 7 hari. Ekstrak buah sirih hutan segar ditimbang lalu digerus dengan mortar dan diblender. Prosedur penyiapan ekstrak sirih hutan selanjutnya sama seperti penyiapan ekstrak lerak yang dijelaskan di atas tetapi penyimpanan di lemari es (4 °C) tidak dilakukan. Konsentrasi ekstrak sirih hutan yang diuji sama seperti pada pengujian ekstrak lerak, yaitu 1%, 2.5%, dan 5% (w/v). Metode Pengujian Semua pengujian dilakukan dengan menggunakan metode celup daun seperti yang dikemukakan oleh Abizar dan Prijono (2010). Pada setiap pengujian, ektrak diuji pada 3 taraf konsentrasi dan akuades digunakan sebagai kontrol. Ekstrak lerak yang diuji ada 6 macam, yaitu 1) ekstrak lerak tanpa pemanasan dan langsung digunakan (SR-TP-L); 2) ekstrak lerak tanpa pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (SR-TP-TR-S7); 3) ekstrak lerak tanpa pemanasan dan disimpan pada suhu 4 °C selama 7 hari (SR-TP-T4-S7); 4) ekstrak lerak dengan pemanasan dan langsung digunakan (SR-P-L); 5) ekstrak lerak dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (SR-P-TR-S7); 6) ekstrak lerak dengan pemanasan dan disimpan pada suhu 4 °C selama 7 hari (SR-P-T4-S7). Ekstrak sirih hutan yang diuji ada 5 macam, yaitu 1) ekstrak sirih hutan tanpa pemanasan dan langsung digunakan (PA-TP-L); 2) ekstrak sirih hutan tanpa pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (PA-TP-TR-S7); 3) ekstrak sirih hutan dengan pemanasan dan langsung digunakan (PA-P-L); 4) ekstrak sirih hutan dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (PA-P-TR-S7); 5) ekstrak sirih hutan yang mengandung lerak 0.2% tanpa pemanasan dan langsung digunakan (PA+SR-TP-L). Pengujian dilakukan melalui 2 tahap, yaitu uji pendahuluan (ekstrak lerak dan sirih hutan) dan uji lanjutan (ekstrak lerak). Pada uji pendahuluan, ekstrak lerak dan sirih hutan diuji pada konsentrasi 1%, 2.5%, dan 5% (w/v). Potongan daun kubis (4 cm x 4 cm) bebas pestisida dicelup satu per satu dalam suspensi ekstrak dengan konsentrasi tertentu sampai basah merata lalu dikeringanginkan. Daun kontrol dicelup dalam akuades. Setiap potong daun perlakuan dan daun kontrol diletakkan secara terpisah di dalam cawan petri (diameter 9 cm) yang dialasi tisu. Larva instar II C. pavonana yang baru ganti kulit dimasukkan ke dalam cawan petri, kemudian diberi daun perlakuan atau
6 daun kontrol yang sesuai. Larva C. pavonana diberi pakan daun perlakuan selama 48 jam dan daun tanpa perlakuan pada 24 jam berikutnya. Untuk setiap perlakuan digunakan 15 larva instar II C. pavonana dalam 6 ulangan. Jumlah larva yang mati dihitung tiap hari sampai hari ke-3. Percobaan untuk setiap cara penyiapan ekstrak disusun dalam rancangan acak lengkap. Data mortalitas serangga uji pada 24, 48, dan 72 jam setelah perlakuan (JSP) diolah dengan sidik ragam yang dilanjutkan dengan uji selang berganda Duncan dengan menggunakan paket program SAS (SAS Institute 2002). Pada uji lanjutan hanya ekstrak lerak yang diuji; ekstrak sirih hutan tidak diuji lanjut karena pada konsentrasi tertinggi (5%) kematian serangga uji kurang dari 15%. Uji lanjutan ekstrak lerak dilakukan pada 6 taraf konsentrasi yang diharapkan dapat mengakibatkan kematian serangga uji antara 15% dan 95%. Konsentrasi uji lanjutan ditentukan berdasarkan hasil uji pendahuluan. Cara perlakuan dan pengamatan pada uji lanjutan sama seperti pada uji pendahuluan. Setiap perlakuan diulang 6 kali dan pengamatan dilakukan sampai hari ke-4. Data mortalitas kumulatif pada 24, 48, 72, dan 96 jam setelah perlakuan (JSP) diolah dengan analisis probit menggunakan program POLO-PC (LeOra Software 1987).
7
HASIL DAN PEMBAHASAN Toksisitas Ekstrak Lerak terhadap Larva C. pavonana Hasil uji awal menunjukkan bahwa tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan dengan keenam macam ekstrak lerak makin besar dengan bertambahnya konsentrasi ekstrak tersebut (Tabel 1). Pada perlakuan dengan keenam macam ekstrak lerak tidak ada kematian serangga kontrol, dan perlakuan dengan keenam macam ekstrak lerak tersebut pada ketiga taraf konsentrasi yang diuji (1%, 2.5%, dan 5%) menyebabkan kematian larva uji yang berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 1). Berdasarkan pengamatan pada hari ketiga, perlakuan dengan ekstrak air buah lerak 5% yang disiapkan tanpa pemanasan dan disimpan pada suhu 4 ºC selama 7 hari (SR-TP-TR-S7) menyebabkan kematian larva C. pavonana sebesar 90%, sementara perlakuan dengan lima macam ekstrak lainnya menyebabkan kematian 100% (Tabel 1). Mortalitas serangga uji yang agak lebih rendah pada perlakuan dengan ekstrak SR-TP-TR-S7 dibandingkan dengan lima macam ekstrak air buah lerak lainnya kemungkinan disebabkan oleh adanya mikrob yang dapat menguraikan komponen ekstrak lerak . Penyiapan lerak dengan pemanasan pada suhu 40 ºC tidak terlalu berpengaruh terhadap keefektifan ekstrak lerak 5% dalam membunuh larva C. pavonana, baik ekstrak lerak yang digunakan langsung (SR-P-L vs SR-TP-L) maupun yang telah disimpan selama 7 hari pada suhu kamar (SR-P-TR-S7 vs SRTP-TR-S7) atau suhu 4 ºC (SR-P-T4-S7 vs SR-TP-T4-S7) (Tabel 1). Pemanasan sebenarnya dapat meningkatkan kelarutan senyawa kimia dalam air. Namun, tampaknya kelarutan senyawa aktif lerak yang mungkin lebih tinggi pada penyiapan dengan pemanasan menurun kembali ke titik jenuh setelah ekstrak didiamkan pada suhu kamar selama beberapa saat sebelum perlakuan pencelupan daun dilakukan. Keefektifan ekstrak lerak 1% dan 2.5% yang disiapkan dengan pemanasan tidak berkurang setelah disimpan selama 7 hari pada suhu kamar (SR-P-TR-S7) atau suhu 4 ºC ( SR-P-T4-S7) (Tabel 1). Sementara keefektifan ekstrak lerak yang Tabel 1 Mortalitas larva C. pavonana akibat perlakuan dengan ekstrak air buah lerak dengan cara penyiapan dan penyimpanan yang berbeda Jenis ekstrak leraka SR-TP-L SR-TP-TR-S7 SR-TP-T4-S7 SR-P-L SR-P-TR-S7 SR-P-T4-S7
Rata-rata mortalitas kumulatif ± SB (%) pada 72 JSPb Kontrol 1%c 2.5%c 5%c 0 ± 0a 45.6 ± 0.8b 80.0 ± 2.8c 100.0 ± 0d 0 ± 0a 14.4 ± 1.0a 77.8 ± 2.8b 90.0 ± 3.2b 0 ± 0a 25.6 ± 4.2b 66.7 ± 4.0c 100.0 ± 0d 0 ± 0a 40.0 ± 3.0b 90.0 ± 3.7c 100.0 ± 0c 0 ± 0a 42.2 ± 3.0b 100.0 ± 0c 100.0 ± 0c 0 ± 0a 42.2 ± 4.0b 100.0 ± 0c 100.0 ± 0c
a
Kode perlakuan dijelaskan di bab Bahan dan Metode, subbab Metode Pengujian (halaman 5). Untuk setiap perlakuan, nilai rata-rata pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama c tidak berbeda nyata menurut uji selang berganda Duncan (α = 0.05). Konsentrasi ekstrak.
b
8 disiapkan tanpa pemanasan dan disimpan selama 7 hari pada suhu kamar (SR-TPTR-S7) atau suhu 4 ºC (SR-TP-TR-S7) lebih rendah dibandingkan dengan ekstrak lerak tanpa pemanasan yang digunakan langsung (SR-TP-L). Perlakuan pemanasan tampaknya dapat menghambat pertumbuhan sebagian mikrob yang dapat menguraikan senyawa tertentu dalam ekstrak lerak sehingga keefektifan ekstrak lerak dengan pemanasan lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak lerak tanpa pemanasan setelah disimpan selama 7 hari. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan bahan dan peralatan yang tidak disterilkan serta dalam kondisi yang tidak aseptik sehingga ekstrak lerak yang diuji dapat mengandung mikrob tertentu yang dapat menguraikan senyawa aktif lerak. Hasil uji lanjutan menunjukkan bahwa secara umum perlakuan dengan tiga macam ekstrak lerak, yaitu ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SR-TP-L), ekstrak lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung (SR-P-L), serta ekstrak lerak dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (SR-P-TR-S7), pada konsentrasi 0.5%-3.5% mengakibatkan mortalitas larva C. pavonana yang meningkat seiring dengan bertambahnya waktu dan konsentrasi (Gambar 1). Pada perlakuan dengan ekstrak lerak SR-TP-L dan SR-P-TR-S7 pengamatan 24 JSP, mortalitas larva kurang dari 50% kecuali pada konsentrasi tertinggi (3.5%), sedangkan pada perlakuan ekstrak lerak SR-P-L mortalitas larva lebih dari 50% pada dua konsentrasi yaitu 2.3 % dan 2.9%. Pada perlakuan ekstrak lerak P-L konsentrasi tertinggi, yaitu 3.5%, mortalitas serangga uji hanya 40%. Sementara itu, perlakuan dengan ekstrak lerak SR-TP-L, SR-P-L, dan SR-P-TR-S7 konsentrasi 0.5%-2.9% mengakibatkan mortalitas serangga uji berturut-turut 1%-17%, 20%-62%, dan 10%-28% (Gambar 1). Mortalitas larva pada perlakuan dengan ketiga macam ekstrak lerak meningkat tajam antara 24 dan 48 JSP. Setelah daun perlakuan diganti dengan daun tanpa perlakuan pada 48 JSP, kematian serangga uji masih terjadi antara 48 dan 72 JSP (Gambar 1). Terjadinya kematian serangga uji setelah daun perlakuan diganti dengan daun tanpa perlakuan kemungkinan disebabkan masih adanya residu ekstrak lerak di dalam tubuh serangga uji yang dapat mematikan serangga uji. Mortalitas larva pada perlakuan dengan ketiga macam ekstrak lerak pada konsentrasi tertinggi lebih besar dari 80%. Sementara itu, perlakuan dengan ekstrak SR-TP-L, SR-P-L, dan SR-P-TR-S7 pada konsentrasi 0.5%-2.9% mengakibatkan mortalitas serangga uji berturut-turut 3%-81%, 24%-99%, dan 20%-72% (Gambar 1). Setelah 72 JSP, pada perlakuan dengan ekstrak ekstrak lerak SR-P-TR-S7 secara umum tidak terjadi lagi peningkatan mortalitas serangga uji kecuali pada konsentrasi 2.9%, sedangkan pada perlakuan dengan ekstrak lerak SR-TP-L dan SR-P-L masih terjadi peningkatan mortalitas serangga uji tetapi sangat rendah (Gambar 1). Pada akhir pengamatan (96 JSP), mortalitas larva C. pavonana akibat perlakuan dengan ekstrak SR-TP-L, SR-P-L, dan SR-P-TR-S7 pada konsentrasi 0.5%-3.5% berturut-turut 18%-96%, 29%-100%, dan 22%-96%. Hasil analisis probit menunjukkan bahwa ekstrak lerak SR-TP-L dan SR-PL memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana, yaitu LC95-nya kurang dari 5%. Sementara itu ekstrak air lerak SR-P-TR-S7 memiliki aktivitas sedang dengan LC95 pada akhir pengamatan (96 JSP) lebih dari 5% (Tabel 2).
9
Konsentrasi (%) 1.1 1.7 2.3
0.5
Mortalitas (%)
100
2.9
3.5
SR-TP-L
80 60 40 20 0
Mortalitas (%)
100
SR-P-L
80 60 40 20 0 100
SR-P-TR-S7
Mortalitas (%)
80 60 40 20 0 0
24
48
72
96
Waktu pengamatan (JSP) Gambar 1 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak buah lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SR-TPL), dengan pemanasan dan digunakan langsung (SR-P-L), serta dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (SRP-TR-S7). Pada semua perlakuan, tidak ada kematian kontrol hingga 96 jam setelah perlakuan.
11
10
Tabel 2 Penduga parameter hubungan konsentrasi-mortalitas ekstrak air buah lerak terhadap larva instar II C. pavonana LC50 (SK 95%) LC95 (SK 95%) Waktu pengamatan Jenis ekstrak leraka a ± GBc b ± GBc b c (JSP) (%) (%)c SR-TP-L
SR-P-L
SR-P-TR-S7
24 48 72 96 24 48 72 96 24 48 72 96
-1.74 ± 0.15 -0.11 ± 0.13 -0.55 ± 0.87 -0.37 ± 0.81 -0.43 ± 0.74 0.11 ± 0.74 0.29 ± 0.79 0.33 ± 0.79 -0.95 ± 0.88 -0.47 ± 0.77 -0.31 ± 0.75 -0.30 ± 0.75
3.00 ± 0.38 4.65 ± 0.35 3.55 ± 0.26 3.25 ± 0.24 1.15 ± 0.20 2.85 ± 0.23 3.87 ± 0.29 3.82 ± 0.29 1.51 ± 0.23 2.23 ± 0.22 2.14 ± 0.21 2.24 ± 0.21
3.82 (-) 1.80 (1.22-2.39) 1.43 (-) 1.30 (0.57-2.04) 2.35 (-) 0.91 (-) 0.86 (0.57-1.07) 0.81 (0.51-1.08) 4.22 (-) 1.62 (-) 1.40 (0.67-2.20) 1.36 (0.67-2.11)
13.5 (-) 4.06 (2.89-12.5) 4.16 (-) 4.18 (2.49-43.5) 62.3 (-) 3.43 (-) 2.22 (1.65-3.97) 2.19 (1.59-4.44) 51.07 (-) 8.83 (-) 8.19 (4.00-219.00) 7.42 (3.78-135.46)
a
Kode ekstrak lerak seperti pada Tabel 1. bJSP = jam setelah perlakuan. ca = intersep garis regresi probit, b = kemiringan garis regresi probit, GB = galat baku, SK = selang kepercayaan.
11
Sesuai dengan perkembangan tingkat mortalitas serangga uji (Gambar 1), LC50 dan LC95 ketiga macam ekstrak lerak masih tinggi pada 24 JSP kemudian menurun tajam pada 48 JSP dan menurun secara bertahap dari 48 JSP sampai 96 JSP, kecuali LC95 ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SRTP-L) yang agak meningkat dari 48 JSP sampai 96 JSP (Tabel 2). Hal tersebut disebabkan pada pengamatan 48 JSP sampai 96 JSP peningkatan mortalitas larva C. pavonana lebih tinggi pada perlakuan dengan ekstrak SR-TP-L konsentrasi rendah dibandingkan dengan perlakuan pada konsentrasi yang lebih tinggi. Akibatnya kemiringan garis regresi probit (b) melandai dan LC95 menurun seiring dengan bertambahnya waktu pengamatan (Tabel 2). Toksisitas Ekstrak Sirih Hutan terhadap Larva C. pavonana Berdasarkan pengamatan pada hari ketiga, perlakuan dengan ekstrak air buah sirih hutan yang digunakan langsung dengan pemanasan (PA-P-L) atau tanpa pemanasan (PA-TP-L) menyebabkan kematian larva C. pavonana kurang dari 15%, sementara kematian serangga uji pada perlakuan dengan ekstrak sirih hutan yang disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (PA-TP-TR-S7 dan PA-PTR-S7) tidak lebih dari 7% (Tabel 3). Perlakuan pemanasan dalam penyiapan ekstrak sirih hutan, baik yang digunakan langsung maupun yang telah disimpan pada suhu kamar selama 7 hari, tidak meningkatkan keefektifan ekstrak tersebut terhadap larva C. pavonana. Sementara itu, penyimpanan ekstrak tersebut pada suhu kamar selama 7 hari menyebabkan penurunan aktivitas insektisida ekstrak tersebut (Tabel 3). Penambahan lerak 0.2% hanya sedikit meningkatkan toksisitas ekstrak air buah sirih hutan (PA+SR-TP-L) terhadap larva C. pavonana. Perlakuan dengan ekstrak lerak 0.2% secara terpisah tidak menyebabkan kematian larva C. pavonana, sementara berdasarkan hasil pengujian yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, perlakuan dengan ekstrak lerak 5% dapat menyebabkan kematian larva C. pavonana sebesar 100% (Tabel 1). Bila lerak ditambahkan pada konsentrasi yang lebih besar dari 0.2%, kemungkinan selain dapat meningkatkan banyaknya bahan aktif nonpolar sirih hutan yang tersuspensi dalam air, bahan tersebut juga dapat berfungsi sebagai perekat sehingga ekstrak sirih hutan dapat menempel dengan lebih baik pada permukaan daun kubis dibandingkan dengan ekstrak sirih hutan yang tidak ditambahi lerak. Hambatan Perkembangan Larva C. pavonana Perlakuan dengan ekstrak lerak dengan pemanasan dan telah disimpan pada suhu ruang selama 7 hari (SR-P-TR-S7) tidak menghambat perkembangan larva C. pavonana dari instar II ke instar III; semua larva uji telah berkembang menjadi instar III (Tabel 4). Pada perlakuan dengan ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SR-TP-L), hanya satu larva instar II (1.1%) yang belum berganti kulit ke instar III. Perlakuan dengan ekstrak lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung (SR-P-L) pada konsentrasi 3.5% menghambat perkembangan serangga uji dari instar II ke instar III sekitar 8% sedangkan perlakuan pada lima taraf konsentrasi yang lebih rendah (0.5%-2.9%) menghambat perkembangan serangga uji kurang dari 5% (Tabel 4).
12 Tabel 3 Mortalitas larva C. pavonana akibat perlakuan dengan ekstrak air buah sirih hutan dengan cara penyiapan dan penyimpanan yang berbeda Jenis ekstrak sirih hutana PA-TP-L PA-TP-TR-S7 PA-P-L PA-P-TR-S7 PA+SR-TP-Ld
Rata-rata mortalitas kumulatif ± SB (%) pada 72 JSPb Kontrol 1%c 2.5%c 5%c 0 ± 0a 6.0 ± 0.8ab 12.0 ± 1.7ab 14.0 ± 1.5b 0 ± 0a 4.0 ± 0.5a 6.0 ± 1.2a 7.0 ± 1.1a 0 ± 0a 6.0 ± 1.0ab 11.0 ± 1.9ab 14.0 ± 1.7b 0 ± 0a 2.0 ± 0.5ab 3.0 ± 0.8ab 7.0 ± 1.0b 0 ± 0a 10.0 ± 1.4b 18.0 ± 1.6bc 23.0 ± 1.5c
a
Kode ekstrak sirih hutan dijelaskan di bab Bahan dan Metode, subbab Metode Pengujian b (halaman 5). Untuk setiap perlakuan, nilai rata-rata pada baris yang sama yang diikuti oleh huruf c yang sama tidak berbeda nyata menurut uji selang berganda Duncan (α = 0.05). Konsentrasi d ekstrak. Pada setiap konsentrasi ditambahkan lerak 0.2%.
Tabel 4 Persentase larva C. pavonana yang telah menjadi instar II dan III pada perlakuan dengan ekstrak buah lerak pada 48 JSP Konsentrasi (%, w/v)
Jumlah larva yang masih hidup
Instar II (%)b
Instar III (%)b
SR-TP-L
0 0.5 1.1 1.7 2.3 2.9 3.5
90 87 80 61 16 17 9
0 0 1.1 0 0 0 0
100 100 98.8 100 100 100 100
SR-P-L
0 0.5 1.1 1.7 2.3 2.9 3.5
90 68 48 13 4 1 14
0 2.2 0 4.4 0 1.1 7.8
100 97.8 100 95.6 100 100 92.2
SR-P-TR-S7
0 0.5 1.1 1.7 2.3 2.9 3.5
90 72 61 54 44 25 6
0 0 0 0 0 0 0
Jenis ekstrak leraka
a
b
100 100 100 100 100 100 100
Kode ekstrak lerak seperti pada Tabel 2. Persentase relatif terhadap jumlah larva yang masih hidup.
13
Penghambatan perkembangan yang nyata teramati pada 96 JSP, yaitu semua larva kontrol sudah mencapai instar IV sementara pada semua perlakuan ekstrak lerak, larva yang bertahan hidup masih instar III (Tabel 5). Berdasarkan pengamatan secara visual, larva yang masih hidup lebih sedikit memakan daun dan ukuran tubuhnya lebih kecil. Tabel 5 Persentase larva C. pavonana yang telah menjadi instar III dan IV pada perlakuan dengan ekstrak buah lerak pada 96 JSPa Jumlah larva Jenis ekstrak Konsentrasi Instar III Instar IV yang masih lerakb (%, w/v) (%)c (%)c hidup SR-TP-L 0 90 0 100 0.5 74 100 0 1.1 63 100 0 1.7 52 100 0 2.3 8 100 0 2.9 9 100 0 3.5 4 100 0 SR-P-L
0 0.5 1.1 1.7 2.3 2.9 3.5
90 64 42 11 1 0 0
0 100 100 100 100 100 100
100 0 0 0 0 0 0
SR-P-TR-S7
0 0.5 1.1 1.7 2.3 2.9 3.5
90 70 53 47 38 20 4
0 100 100 100 100 100 100
100 0 0 0 0 0 0
a
b
c
Tidak ada larva yang masih instar II. Kode ekstrak lerak seperti pada Tabel 2. Persentase relatif terhadap jumlah larva yang masih hidup.
Pembahasan Umum Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak air buah lerak yang digunakan langsung, baik yang disiapkan dengan pemanasan maupun tanpa pemanasan, memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana. Pada uji awal, perlakuan dengan ekstrak lerak tersebut pada konsentrasi 5% mengakibatkan kematian larva C. pavonana sebesar 100%, sementara pada uji lanjutan, LC95 ekstrak lerak dengan pemanasan dan tanpa pemanasan, keduanya digunakan langsung, pada 96 JSP masing-masing 2.19% dan 4.18% (Tabel 2). Dadang dan Prijono (2008) mengemukakan bahwa ekstrak tumbuhan yang disiapkan dengan air dikatakan memiliki aktivitas insektisida yang kuat bila pada konsentrasi tidak lebih dari 5% dapat mematikan serangga uji lebih dari 95%.
14 Berdasarkan pembandingan LC50 pada 96 JSP, ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (SR-TP-L) yang digunakan dalam penelitian ini (LC50 1.30% [Tabel 2]) sekitar 1.29 kali lebih toksik daripada ekstrak lerak yang digunakan Irawan (2012) (LC50 = 1.681%) dan sekitar 1.46 kali lebih toksik daripada ekstrak lerak yang digunakan Syahroni dan Prijono (2013) (LC50 1.898%). Hal sebaliknya terjadi bila pembandingan dilakukan pada taraf LC95, yaitu ekstrak lerak SR-TP-L dalam penelitian ini (LC95 4.18% [Tabel 2]) sekitar 1.20 kali kurang toksik daripada ekstrak lerak yang digunakan Irawan (2012) (LC95 3.474%) dan sekitar 1.12 kali kurang toksik daripada ekstrak yang digunakan Syahroni dan Prijono (2013) (LC95 -3.721%). Perbedaan pola toksisitas antara ekstrak lerak yang digunakan dalam penelitian ini dengan yang digunakan oleh Irawan (2012) serta Syahroni dan Prijono (2013) disebabkan oleh perbedaan nilai kemiringan garis regresi probit (b), dan perbedaan tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan jenis buah lerak serta perbedaan koloni C. pavonana dan jenis pakan yang digunakan. Pada penelitian ini digunakan daun kubis sebagai pakan larva C. pavonana sedangkan pada penelitian Irawan (2012) serta Syahroni dan Prijono (2013) digunakan daun brokoli. Irawan (2012) melaporkan bahwa ekstrak metanol lerak (LC50 1.806%) sekitar 1.1 kali kurang toksik terhadap larva C. pavonana dibandingkan dengan ekstrak lerak yang disiapkan dengan air (LC50 1.681%), sementara Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan sebaliknya, yaitu ekstrak metanol lerak (LC50 1.001%) sekitar 1.9 kali lebih toksik daripada ekstrak lerak yang disiapkan dengan air (LC50 1.898%). Dengan kata lain, sediaan lerak yang diekstrak dengan air memiliki toksisitas terhadap larva C. pavonana yang sebanding dengan sediaan lerak yang diekstrak dengan pelarut organik metanol. Hal tersebut menunjukkan bahwa senyawa aktif lerak yang terekstrak dalam metanol juga dapat diekstrak dengan air. Ekstrak lerak yang disiapkan dengan air dapat menjadi bahan alternatif yang potensial dalam pengendalian hama C. pavonana karena selain harganya murah juga aman bagi lingkungan dibandingkan dengan ekstrak lerak yang disiapkan dengan menggunakan pelarut organik yang lebih mahal. Buah lerak mengandung saponin sebagai komponen utama selain senyawa lain yang termasuk dalam golongan triterpena, alkaloid, steroid, antrakuinon, tanin, dan flavonoid (Widowati 2003). Sunaryadi (1999) melaporkan bahwa ekstrak heksana buah lerak mengandung saponin sekitar 48.9%. Saponin memiliki sifat detergen yang mempunyai struktur bipolar, yaitu di salah satu ujung molekulnya terdapat gugus yang bersifat hidrofilik dan di ujung lainnya bersifat hidrofobik sehingga dapat mencampurkan senyawa nonpolar dan senyawa polar secara homogen. Sifat tersebut memungkinkan senyawa aktif lerak selain dapat diekstrak dengan pelarut organik seperti metanol juga dapat diekstrak dengan air. Saponin dengan struktur bipolarnya dapat berinteraksi dengan membran sel dengan menurunkan tegangan permukaan membran sel sehingga permeabilitas membran sel meningkat. Hal tersebut dapat menyebabkan terjadinya kebocoran membran sel dan akhirnya terjadi kematian sel (Tekeli et al. 2007; Wina 2012). Bila hal tersebut terjadi pada sel-sel saluran pencernaan serangga, proses penyerapan zat makanan akan terganggu sehingga pada konsentrasi yang tidak mematikan ekstrak lerak dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan serangga. Kerusakan saluran pencernaan makanan juga dapat menurunkan
15
aktivitas makan dan hal ini dapat menyebabkan hambatan lebih lanjut terhadap pertumbuhan dan perkembangan serangga. Perlakuan pemanasan dalam penyiapan ekstrak lerak dapat meningkatkan toksisitas ekstrak tersebut yang tecermin dari nilai LC50 dan LC95 yang lebih kecil bila dibandingkan dengan ekstrak lerak yang disiapkan tanpa pemanasan (Tabel 2). Hal ini sesuai dengan prinsip bahwa peningkatan suhu akan meningkatkan kelarutan suatu senyawa dalam pelarut tertentu. Sementara itu, penyimpanan ekstrak lerak pada suhu kamar selama 7 hari dapat menurunkan toksisitas ekstrak tersebut. Hal tersebut kemungkinan disebabkan oleh adanya mikrob yang dapat menguraikan komponen ekstrak lerak. Mikrob tersebut dapat berasal dari buah lerak, akuades, bahan lain dan udara serta peralatan yang digunakan karena pengujian ini dilakukan pada kondisi yang tidak aseptik. Berdasarkan perbandingan LC50 pada 96 JSP (Tabel 2), ekstrak lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung [SR-P-L] (LC50 0.81%) masingmasing sekitar 1.60 dan 1.68 kali lebih beracun terhadap larva C. pavonana daripada ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung [SR-TP-L] (LC50 1.30%) dan ekstrak lerak dengan pemanasan yang disimpan pada suhu kamar selama 7 hari [SR-P-TR-S7] (LC50 1.36%). Sementara pada taraf LC95 - 96 JSP, ekstrak lerak SR-P-L (LC95 2.19%) masing-masing sekitar 1.91 dan 3.39 kali lebih beracun terhadap larva C. pavonana daripada ekstrak lerak SR-TP-L (LC95 4.18%) dan ekstrak lerak SR-P-TR-S7 (LC95 7.42%). Toksisitas ekstrak SR-P-L terhadap larva C. pavonana yang lebih tinggi daripada ekstrak SR-TP-L dan SRP-TR-S7 menunjukkan bahwa ekstrak lerak yang disiapkan dengan pemanasan dan digunakan langsung lebih baik daripada ekstrak lerak tanpa pemanasan atau ekstrak lerak yang sudah disimpan selama 7 hari. Syahroni dan Prijono (2013) melaporkan bahwa ekstrak etil asetat buah sirih hutan memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana dengan LC95 0.30%, dan jauh lebih aktif daripada ekstrak metanol buah lerak (LC95 2.36%). Pada penelitian ini, hal sebaliknya yang terjadi, yaitu ekstrak air buah lerak jauh lebih aktif daripada ekstrak air buah sirih hutan, yaitu perlakuan dengan ekstrak air buah lerak 5% dapat mematikan larva C. pavonana sampai 100%, sedangkan perlakuan dengan ekstrak air buah sirih hutan 5% hanya mematikan larva C. pavonana kurang dari 15%. Perbedaan tersebut disebabkan oleh perbedaan kelarutan senyawa aktif utama buah sirih hutan dalam etil asetat dan air. Senyawa aktif utama buah sirih hutan adalah dilapiol (Hasyim 2011) yang bersifat nonpolar sehingga dapat diekstrak dengan baik menggunakan etil asetat tetapi hanya sedikit terekstrak dengan air. Ekstrak air buah sirih hutan yang disimpan pada suhu kamar selama 7 hari memiliki bau yang tidak sedap, sedangkan ekstrak air buah lerak tidak terlalu berbau tidak sedap. Bau tidak sedap tersebut tampaknya berasal dari penguraian berbagai senyawa dalam buah sirih hutan yang sebagian di antaranya dapat terjadi karena adanya mikrob dalam ekstrak tersebut. Sementara itu, senyawa aktif saponin dalam ekstrak lerak juga dapat bersifat sebagai antimikrob (Tekeli et al. 2007) sehingga dapat memperlambat penguraian senyawa aktif lerak oleh mikrob. Penguraian senyawa aktif dalam ekstrak buah sirih hutan yang lebih cepat dibandingkan dengan ekstrak buah lerak menyebabkan keefektifan ekstrak sirih hutan menurun lebih tajam dibandingkan dengan ekstrak lerak setelah disimpan selama 7 hari.
16 Penambahan lerak 0.2% hanya sedikit meningkatkan toksisitas ekstrak air buah sirih hutan terhadap larva C. pavonana (Tabel 3). Bila ekstrak lerak akan digunakan dalam bentuk campuran dengan ekstrak sirih hutan, sediaan lerak dapat diekstrak dengan air atau metanol dan digunakan pada konsentrasi yang cukup tinggi, yaitu sekitar 2%, sedangkan sediaan sirih hutan sebaiknya diekstrak dengan pelarut organik (Syahroni dan Prijono 2013). Selain dapat meningkatkan banyaknya bahan aktif nonpolar sirih hutan yang tersuspensi dalam air, ekstrak lerak juga dapat berfungsi sebagai perekat sehingga ekstrak sirih hutan dapat menempel dengan lebih baik pada permukaan sasaran dibandingkan dengan ekstrak sirih hutan yang tidak ditambahi lerak. Selain itu, penambahan ekstrak lerak dapat memperpanjang aktivitas residu ekstrak tumbuhan lain (Irawan 2012). Dalam pengendalian hama C. pavonana di lapangan, ekstrak lerak yang disiapkan dengan air disertai pemanasan dapat digunakan langsung. Perlakuan pemanasan dapat dilakukan dengan merendam buah lerak dalam air di dalam tong plastik yang dijemur di bawah sinar matahari selama beberapa saat, misal 2 jam pada pagi hari sebelum penyemprotan dilakukan. Setelah itu, campuran bahan lerak dan air disaring, dan cairan hasil saringan dapat langsung digunakan untuk penyemprotan di lapangan. Untuk mempermudah petani dalam mendapatkan buah lerak, petani dapat dianjurkan untuk menanam tanaman lerak di sekitar tempat tinggal atau lahan pertaniannya.
17
SIMPULAN DAN SARAN Pemanasan pada suhu 40 ºC dalam penyiapan ekstrak air buah lerak dapat meningkatkan keefektifan ekstrak tersebut dalam membunuh larva C. pavonana, tetapi keefektifan ekstrak lerak yang disiapkan dengan pemanasan berkurang setelah disimpan pada suhu kamar selama 7 hari. Selain mengakibatkan kematian, perlakuan dengan ekstrak lerak juga dapat menghambat perkembangan larva C. pavonana yang bertahan hidup dari instar II ke instar IV. Berdasarkan perbandingan LC50 pada 96 JSP, ekstrak lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung (LC50 0.81%) masing-masing sekitar 1.60 dan 1.68 kali lebih beracun terhadap larva C. pavonana daripada ekstrak lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung (LC50 1.30%) dan ekstrak lerak dengan pemanasan yang disimpan pada suhu kamar selama 7 hari (LC50 1.36%). Ekstrak air buah sirih hutan hingga konsentrasi 5% tidak efektif terhadap larva C. pavonana (kematian kurang dari 15%). Pemanasan pada suhu 40 ºC dalam penyiapan ekstrak air buah sirih hutan tidak berpengaruh pada keefektifan ekstrak tersebut terhadap larva C. pavonana. Sementara itu, keefektifan ekstrak buah sirih hutan menurun tajam setelah disimpan pada suhu kamar selama 7 hari. Berdasarkan hasil tersebut di atas, ekstrak air buah lerak berpotensi digunakan sebagai salah satu alternatif pengendalian hama C. pavonana, sedangkan sediaan buah sirih hutan tidak layak digunakan dalam bentuk yang diekstrak dengan air. Untuk mengetahui manfaatnya secara lebih luas, keefektifan ekstrak lerak perlu diuji terhadap berbagai jenis hama lain secara terpisah atau dalam bentuk campuran dengan ekstrak tumbuhan lain. Selain itu, pengujian keefektifan ekstrak tersebut terhadap hama sasaran di lapangan dan keamanannya terhadap musuh alami juga perlu dilakukan.
18
DAFTAR PUSTAKA Abizar M, Prijono D. 2010. Aktivitas insektisida ekstrak daun dan biji Tephrosia vogelii J.D. Hooker (Leguminosae) dan ekstrak buah Piper cubeba L. (Piperaceae) terhadap larva Crocidolomia pavonana (F.) (Lepidoptera: Crambidae). JHPT Trop. 10(1):1-12. Aliyah L, Prijono D, Widodo. 2001. Aspek teknis dalam penyiapan insektisida botani dari tanaman Dysoxylum acutangulum Miq. untuk penggunaan di tingkat petani. Di dalam: Sukartana P et al., editor. Pengelolaan Serangga yang Bijaksana Menuju Optimasi Produksi. Prosiding Seminar Nasional III PEI Cabang Bogor; 2001 Nov 6; Bogor. Bogor (ID): PEI Cabang Bogor. hlm 102-112. Basana IR, Prijono D. 1994. Insecticidal activity of aqueous seed extracts of four species of Annona (Annonaceae) against cabbage head caterpillar Crocidolomia binotalis Zeller (Lepidoptera: Pyralidae). Bul HPT. 7(2):5060. Basyit A, Prijono D, Hindayana D. 1994. A simple preparation of locallyavailable neem seeds holds promise for brassica growers in indonesia. Bul HPT. 2(7):74-75. Bernard CB, Krishnamurty HG, Chauret D, Durst T, Philogene BJR, SanchezVindas P, Hasbun C, Poveda L, San Roman L, Arnason JT. 1995. Insecticidal defenses of Piperaceae from the Neotropics. J Chem Ecol. 21(6):801-814. Dadang, Prijono D. 2008. Insektisida Nabati: Prinsip, Pemanfaatan, dan Pengembangan. Bogor (ID): Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor. Fazolin M, Estrela JLV, Catani V, De Lima MS, Alécio EMR. 2005. Toxicidade do oleo de Piper aduncum L. a adultos de Cerotoma tingomarianus Bechyné (Coleoptera: Chrysomelidae) [abstract in English]. Neotrop Entomol. 34(3):485-489. Georghiou GP. 1983. Management of resistance in arthropods. Di dalam: Georghiou GP, Saito T, editor. Pest Resistance to Pesticides. New York (US): Plenum Press. hlm 769-792. Hasyim DM. 2011. Potensi buah sirih hutan (Piper aduncum) sebagai insektisida botani terhadap larva Crocidolomia pavonana [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Heyne K. 1987. Tumbuhan Berguna Indonesia. Jilid 2. Badan Litbang Kehutanan, penerjemah. Jakarta (ID): Yayasan Sarana Wana Jaya. Terjemahan dari: De Nuttige Planten van Ned-Indie. Irawan R. 2012. Toksisitas campuran ekstrak daun Tephrosia vogelii (Leguminosae) dan buah Sapindus rarak (Sapindaceae) terhadap larva Crocidolomia pavonana [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. LeOra Software. 1987. POLO-PC User’s Guide. Petaluma (US): LeOraSoftware. Metcalf RL. 1982. Insecticides in pest management. Di dalam: Metcalf RL, Luckman WH, editor. Introduction to Insect Pest Management. Ed ke-2. New York (US): John Wiley & Sons. hlm 215-275.
19
Nailufar N. 2011. Aktivitas insektisida ekstrak daun Tephrosia vogelii (Leguminosae) dan buah Piper aduncum (Piperaceae) terhadap larva Crocidolomia pavonana [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Oerke EC, Dehne HW, Schonbeck F, Weber A. 1999. Crop Production and Crop Protection. Amsterdam (NL): Elsevier. Perry AS, Yamamoto I, Ishaaya I, Perry RY. 1998. Insecticides in Agriculture and Environment: Retrospects and Prospects. Berlin (DE): Springer-Verlag. Prakash A, Rao J. 1997. Botanical Pesticides in Agriculture. Boca Raton (US): CRC Press. Prijono D, Hassan E. 1992. Life cycle and demography of Crocidolomia binotalis Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) on broccoli in the laboratory. Indones J Trop Agric. 4(1):18-24. Prijono D, Triwidodo H. 1994. Pemanfaatan insektisida nabati di tingkat petani. Di dalam: Prosiding Seminar Hasil Penelitian dalam Rangka Pemanfaatan Pestisida Nabati; 1993 Dec 1-2; Bogor. Bogor (ID): Balittro. hlm 76-85. Rauf A, Prijono D, Dadang, Winasa IW, Russell IW. 2005. Survey of pesticide use by cabbage farmers in West Java, Indonesia [research report]. Bogor (ID): Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan, Institut Pertanian Bogor. SAS Institute. 2002. SAS 9.1 TS Level 1M3. Cary (US): SAS Institute. Sastrosiswojo S, Setiawati W. 1993. Hama-hama kubis dan pengendaliannya. Di dalam: Permadi AH, Sastrosiswojo S, editor. Kubis. Bandung (ID): Balai Penelitian Sayuran Lembang. hlm 39-50. Sunaryadi. 1999. Ekstraksi dan isolasi saponin buah lerak (Sapindus rarak) serta pengujian daya defaunasinya [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Syahroni YY, Prijono D. 2013. Aktivitas insektisida campuran ekstrak buah Piper aduncum (Piperaceae) dan Sapindus rarak (Sapindaceae) terhadap larva Crocidolomia pavonana. J Entomol Indones. 10(1):39-50. Tekeli A, Çelik L, Kutlu HR. 2007. Plant extracts; a new rumen moderator in ruminant diets. J Tekirdag Agric Fac. 4(1):71-79. Widowati L. 2003. Sapindus rarak DC. Di dalam: Lemmens RHMJ, Bunyapraphastsara N, editor. Plant Resources of South-East Asia. Vol 12(3). Medicinal and Poisonous Plants. Bogor (ID): Prosea Foundation. hlm 358-359. Wina E. 2012. The use of plant bioactive compounds to mitigate enteric methane in ruminants and its application in Indonesia. Wartazoa. 22(1):24-34.
20
21
LAMPIRAN
22 Lampiran 1 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak tanpa pemanasan dan digunakan langsung Mortalitas kumulatif (%) pada JSPa Konsentrasi 24 48 72 96 (%, w/v) 0.50 1.10 1.70 2.30 2.90 3.50
1.1 3.3 13.3 36.7 16.7 55.6
3.3 11.1 32.2 82.2 81.1 92.2
14.4 22.2 37.7 88.9 90.0 95.6
17.8 30.0 42.2 91.1 90.0 95.6
a
Jam setelah perlakuan. Jumlah serangga uji pada awal perlakuan adalah 15 larva instar II x 6 ulangan untuk semua perlakuan. Larva diberi makan daun perlakuan selama 2 x 24 jam.
Lampiran 2 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak dengan pemanasan dan digunakan langsung Mortalitas kumulatif (%) pada JSPa Konsentrasi (%, w/v) 24 48 72 96 0.50 1.10 1.70 2.30 2.90 3.50
20.0 28.8 50.0 61.1 62.2 40.0
24.4 46.6 85.6 95.5 98.9 84.4
26.7 53.3 87.8 86.7 100.0 100.0
28.9 53,3 87.8 90.0 100.0 100.0
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 3 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak air buah lerak dengan pemanasan dan disimpan pada suhu kamar selama 7 hari Konsentrasi (%, w/v) 0.50 1.10 1.70 2.30 2.90 3.50
24 10.0 20.0 22.2 33.4 27.8 60.0
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Mortalitas kumulatif (%) pada JSPa 48 72 20.0 32.2 40.0 51.1 72.2 93.3
22.2 41.1 47.8 57.8 72.2 95.6
96 22.2 41.1 47.8 57.8 77.8 95.6
RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Karawang pada tanggal 11 Desember 1992 sebagai anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak Bugi Budi Dirdjo dan Ibu Meliawati Permana. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah lanjutan tingkat atas di SMAN 1 Karawang pada tahun 2009. Pada tahun 2009 penulis melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru. Penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, IPB dan mengikuti program Tingkat Persiapan Bersama selama 1 tahun. Pada tahun berikutnya penulis mengikuti perkuliahan dengan Mayor Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian. Selama masa perkuliahan, penulis aktif bergabung dengan beberapa organisasi seperti Unit Kegiatan Mahasiswa Persekutuan Mahasiswa Kristen 2009-2012, anggota dan pengurus organisasi mahasiswa daerah Ikatan Kekeluargaan Paranatayuda Karawang periode 2009-2010 serta terlibat dalam kepanitiaan beberapa kegiatan kampus. Penulis menerima Beasiswa Bantuan Mahasiswa pada tahun (2009). Penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Entomologi Umum (2012), Hama dan Penyakit Benih Pascapanen (2012), Hama dan Penyakit Tanaman Tahunan (2013), serta memiliki pengalaman magang di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, IPB (2010 dan 2013). Sebagian dari skripsi ini sudah disajikan pada Seminar dan Lokakarya Forum Komunikasi Perguruan Tinggi Pertanian Indonesia (FKPTPI) di Bogor, 24 September 2013, dengan judul makalah Keefektifan Ekstrak Lerak (Sapindus rarak) terhadap Larva Crocidolomia pavonana Berdasarkan Cara Penyiapan dan Waktu Simpan yang Berbeda.
