Efek Refugia pada Populasi Herbivora di Sawah Padi Merah Organik Desa Sengguruh, Kepanjen, Malang Ria Pravita Sari, Bagyo Yanuwiadi Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya
[email protected]
ABSTRAK Hama tanaman mengakibatkan hasil produksi padi di Indonesia menurun. Untuk itu diperlukan suatu upaya pengendalian hama tanpa merusak kestabilan lingkungan yaitu dengan memanfaatkan blok refugia. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui kelimpahan, diversitas, famili yang mendominasi pada lahan sawah dan blok refugia di setiap fase pertumbuhan padi serta untuk mengetahui efek blok refugia terhadap hebivora di sawah Kepanjen. Metode koleksi data tentang kunjungan herbivora yang dipakai dalam penelitian ini adalah visual control. Pada pelaksanaannya, pengamatan herbivora dilakukan pada 5 plot yang dibuat di sawah dan 1 plot blok refugia di pematang sawah tersebut. Jarak pengamat dari plot sawah maupun blok refugia adalah 2 meter dan pengamatan tentang kunjungan herbivora dilakukan selama 15 menit untuk setiap plotnya. Pengamatan dilakukan 3 periode (pukul 08.00-10.00, 12.00-14.00, dan 15.00-17.00) untuk setiap fase pertumbuhan padi dan masing-masing diulang 2 kali. Pengukuran faktor abiotik meliputi suhu, kelembaban udara dan intensitas cahaya. Nilai penting dan indeks diversitas (Shannon-Wienner) dihitung untuk mengetahui analisis struktur komunitas herbivora. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelimpahan herbivora keseluruhan berjumlah 521 individu yang terdiri dari 5 ordo dengan 13 famili. Famili yang memiliki kelimpahan tertinggi di sawah maupun blok refugia yaitu Acrididae. Diversitas herbivora di sawah maupun blok refugia tergolong rendah hingga sedang. Diversitas herbivora tertinggi di sawah yaitu pada pukul 12.00-14.00 WIB sedangkan di blok refugia diversitas tertinggi terjadi pada pukul 08.00-10.00 WIB. Famili yang mendominasi di sawah maupun blok refugia yaitu Acrididae ditandai dengan tingginya INP.
Kata kunci: Herbivora, organik, pengendalian hayati, refugia ABSTRACT Pests of plants causes decreasing of rice production in Indonesia. That’s why it required an effort to control pests without harming the environment stability by using refugia. The objectives of this research were to know the abundance, diversity and family that dominate in the crops and in the refugia block in every stage of rice growth and to determine the effects of refugia block to the herbivore population in Kepanjen rice field. The method used to collect the information of herbivore visited both padi plots and refugia plots in this research was visual control. For those purposes, visual control were conducted on 5 plots in rice field and 1 plot in refugia plots. The distance of the observer to each plot was 2 meters and it were conducted for 15 minutes for each plot. Those observations were made in 3 period (08.00 to 10.00, 12.00 to 14.00, and 15.00 to 17.00) for every stage of rice growth and it were repeated 2 times. The measurement of abiotic factors include temperature, air relative humidity and light intensity. The analysis of herbivore community structure was obtained by counting the important value and Shannon–Wienner diversity index). Total abundance of herbivores was 521 individuals consist of 5 orders with 13 families. Families which had the highest abundance in the fields and refugia was Acrididae. Herbivore diversity in the fields and refugia was low to moderate. The highest of herbivore diversity in rice fields was at 12.00 to 14.00 pm while the highest diversity in refugia was at 8.00 to 10.00 pm. Families that dominate in the fields and refugia was Acrididae with high INP value.
Keywords : Biological control, herbivore, organic, refugia PENDAHULUAN Padi merupakan bahan makanan pokok sebagian besar rakyat Indonesia. Tingginya jumlah penduduk Indonesia yang akan terus berkembang menjadi salah satu kendala terhadap pemenuhan kebutuhan pangan di Indonesia. Selain itu adanya Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
serangan hama juga merupakan suatu kendala karena dapat menurunkan produksi pertanian di Indonesia. Menurunnya hasil pertanian yang disebabkan oleh serangan hama terjadi setiap musim tanam dengan kerusakan mencapai 15-20% tiap tahunnya [1]. Hal tersebut mendorong petani 14
menggunakan pestisida untuk pengendaliannya. Penggunaan pestisida secara intensif berhasil memacu produksi sawah cukup tinggi, namun menyebabkan ketidakseimbangan rantai sistem di lahan pertanian yang menyebabkan populasi hama meningkat [2]. Adanya dampak negatif penggunaan pestisida mengharuskan penggunaannya untuk dikurangi melalui penerapan Pengendalian Hama Terpadu (PHT) dengan memanfaatkan agen hayati. Penyediaan agen hayati dapat memanfaatkan tanaman refugia seperti Akar Wangi (Vetiveria zizanioides (L.) Nash) dan Kangkung Hutan (Ipomoea crasicaulis Rob.) sebagai habitat dari agen hayati tersebut. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui kelimpahan, diversitas, famili yang mendominasi pada lahan sawah dan blok refugia pada fase pertumbuhan padi serta mengetahui efek blok refugia terhadap herbivora di lahan pertanian Kepanjen.
Kelimpahan herbivora keseluruhan berjumlah 521 individu yang terdiri dari 5 ordo dengan 13 famili. Famili yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi pada fase vegetatif I di sawah yaitu Aleyrodidae (53,85%) dan Acrididae (24,49%), sedangkan famili lainnya yang ditemukan yaitu Tetrigidae (5,13%) serta nimfa Homoptera, Pyralidae dan Muscidae (3,85%) (Gambar1). Tingginya kelimpahan relatif Aleyrodidae di sawah dapat disebabkan adanya sumber makanan yang cukup serta kondisi lingkungan yang dapat memenuhi kebutuhan hidupnya.
METODE PENELITIAN Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juni sampai Desember 2013 di Lahan Pertanian Organik Desa Sengguruh Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang. Identifikasi Herbivora dan analisis data dilakukan di Laboratorium Ekologi, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang. Pengamatan herbivora dilakukan dengan metode visual control pada setiap fase pertumbuhan padi. Pengamatan setiap fase dilakukan selama 15 menit di 5 plot sawah dan 1 blok refugia pada 3 periode (pukul 08.00-10.00, 12.00-14.00, dan 15.00-17.00) dengan jarak pengamatan yaitu 2 meter. Herbivora yang ditemukan kemudian diamati dan dicatat ciri-ciri morfologinya untuk diidentifikasi sampai tingkat famili dan dikelompokkan sesuai niche ekologisnya. Setiap pengamatan diukur faktor abiotik yang meliputi suhu, kelembaban udara dan intensitas cahaya. Data yang didapat kemudian dihitung kelimpahan relatif, Indeks Diversitas Shannon (H’), Indeks Nilai Penting (INP) serta dilakukan analisis Uji-t tidak berpasangan (Independent Samples T-test) dan analisis korelasi. HASIL DAN PEMBAHASAN Kelimpahan Herbivora di Sawah dan Refugia pada Fase Pertumbuhan Padi
Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
Gambar 1. Kelimpahan relatif herbivora fase vegetatif I
Herbivora yang ditemukan di refugia yaitu Acrididae (50,00%), Aleyrodidae (20,00%), Pyralidae (20,00%) dan nimfa Homoptera (10,00%.). Fase vegetatif I banyak ditemukan adanya Acrididae yang menyerang tanaman padi. Hal tersebut disebabkan Acrididae menyukai daun muda yang masih berwarna hijau.
Gambar 2. Kelimpahan relatif herbivora fase vegetatif II
Fase vegetatif II dimulai dari jumlah anakan maksimum sampai dengan pertumbuhan malai.
15
Jumlah anakan keseluruhan akan berkurang dikarenakan beberapa anakan pada fase ini mati. Famili yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi pada fase vegetatif II di sawah yaitu nimfa Homoptera (32,20%), Crambidae (17,42%) dan Acrididae (16,29%) (Gambar 2). Nimfa Homoptera merupakan famili yang juga memiliki kelimpahan tertinggi di refugia. Siklus hidup Homoptera bervariasi bergantung pada suhu, kelembaban relatif dan tumbuhan inang [3]. Fase generatif meliputi tahap perkembangan awal malai, masa bunting, dan pembentukan bunga. Herbivora yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi di sawah maupun refugia yaitu Acrididae dengan kelimpahan relatif berurutan sebesar 51,02% dan 45,45% (Gambar 3). Locusta migratoria (Linnaeus, 1758) yang merupakan salah satu spesies dari famili Acriridae memiliki kemampuan melakukan peledakan populasi yang dapat menghancurkan ribuan hektar tanaman pertanian terutama padi dan jagung [4].
Gambar 4. Kelimpahan relatif herbivora fase reproduktif
Fase reproduktif merupakan fase pemasakan bulir padi yang dimulai dari stadia atau masa pengisian malai, stadia masak kuning, stadia masak penuh sampai stadia mati [6]. Pada fase ini Acrididae juga merupakan famili yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi di sawah maupun refugia. Famili ini memakan tanaman padi sejak mulai tanam hingga masa pematangan. Minyak esensial tumbuhan alami dari bawang putih, Eucalyptus dan Mint dapat digunakan dalam pengendalian hama terpadu melawan serangan hama belalang [7]. Diversitas Herbivora pada Lahan Sawah dan Refugia pada Setiap Fase Pertumbuhan Padi dan Periode Waktu Pengamatan
Gambar 3. Kelimpahan relatif herbivora fase generatif
Salah satu predator dari belalang yaitu labalaba. Interaksi belalang dan laba-laba bergantung pada kualitas makanan dan suhu. Laba-laba lebih efektif mengurangi populasi belalang pada saat suhu rendah. Perubahan suhu harian dapat mempengaruhi pola interaksi antara laba-laba dan belalang [5].
Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
Diversitas herbivora di sawah mengalami kenaikan dari fase vegetatif I ke fase vegetatif II dan mengalami penurunan hingga fase reproduktif. Indeks diversitas herbivora di sawah berkisar antara 1 sampai 3 yang tergolong rendah sampai sedang (Gambar 5). Fase vegetatif II merupakan fase dengan diversitas herbivora tertinggi dengan indeks diversitas sebesar 2,8. Ekosistem padi sawah bersifat cepat berubah karena sering terjadi perubahan akibat aktivitas pengolahan tanah, panen, dan bera[8].
16
Gambar 5. Diversitas herbivora di sawah dan refugia pada setiap fase pertumbuhan padi
Diversitas herbivora pada refugia juga tergolong rendah hingga sedang. Namun berbeda dengan di sawah, diversitas herbivora tertinggi di refugia terjadi pada fase reproduktif yaitu pada saat padi sudah mulai menguning dan matang. Tingginya herbivora di refugia pada fase reproduktif disebabkan karena nutrisi di sawah tidak lagi mencukupi kebutuhan hidup herbivora sehingga harus berpindah ke refugia. Diversitas herbivora tertinggi di sawah ditemukan pada pukul 12.00-14.00 WIB (Gambar 6). Berdasarkan hasil pengamatan, famili yang banyak ditemukan pada pukul 12.00-14.00 WIB adalah Acrididae (belalang). Cuaca panas dapat meningkatkan perkembangan nimfa dan menunjang kehidupan imago belalang [9].
korelasi 0,579. Artinya semakin tinggi kelembaban udara maka semakin tinggi pula diversitas herbivora di sawah. Sedangkan herbivora di refugia berkorelasi positif dengan suhu, kelembaban udara dan intensitas cahaya, dengan koefisien korelasi secara berurutan yaitu 0,690; 0,595 dan 0,735. Artinya diversitas herbivora di refugia dipengaruhi oleh suhu, kelembaban dan intensitas cahaya. Keberadaan serangga dipengaruhi oleh faktor abiotik yang meliputi suhu, kelembaban, cahaya matahari, angin dan curah hujan [11].
Famili yang Mendominasi di Setiap Fase Pertumbuhan Kodominansi terjadi pada fase vegetatif I di sawah antara famili Aleyrodidae (81,43%) dan Acrididae (74,31%) sedangkan di refugia terjadi dominasi oleh Acrididae (92,86%). Fase vegetatif II baik di sawah maupun refugia terjadi dominasi oleh nimfa Homoptera dengan INP di sawah sebesar 55,67% dan refugia sebesar 93,73%.
Gambar 6. Diversitas herbivora di sawah dan refugiapada setiap waktu pengamatan
Diversitas herbivora di refugia antar waktu pengamatan mengalami penurunan, dengan diversitas paling rendah yaitu pada pukul 15.0017.00 WIB. Hal tersebut dapat dikarenakan terdapat kendala cuaca seperti hujan yang menyebabkan beberapa kali pengamatan tidak dapat diamati. Diversitas herbivora tertinggi di refugia terjadi pada pukul 08.00-10.00 WIB. Famili yang sering ditemukan pada pukul 08.0010.00 yaitu Alydidae I (walang sangit). Tingginya kelimpahan walang sangit yang dijumpai pada pagi hari disebabkan oleh parameter ekologi yaitu pada pukul 09.30 WIB suhu udara masih cukup sejuk sehingga walang sangit aktif menghisap pada bagian buah dan juga aktif melakukan perkawinan [10]. Berdasarkan analisis korelasi (p-value < 0.05), diversitas herbivora di sawah berkorelasi positif dengan kelembaban udara, dengan koefisien Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
Gambar 7. Indeks Nilai Penting (INP) herbivora di sawah dan refugia di setiap fase pertumbuhan padi
Acrididae juga mendominasi pada fase generatif dan reproduktif baik di sawah maupun refugia. Acrididae memiliki peran penting di suatu habitat, tidak hanya sebagai hama, tetapi juga merupakan mangsa dari beberapa predator. Kelimpahan Acrididae tinggi pada daerah dengan vegetasi graminceous dan hujan ringan selama periode penetasan [12]. Efek Blok Refugia terhadap Diversitas Herbivora di Lahan Pertanian Kepanjen 17
Diversitas herbivora maupun predator berbeda pada tiap jarak pengamatan. Jarak pengamatan I atau paling dekat dengan tumbuhan penyusun refugia memiliki indeks diversitas yang tergolong rendah sedangkan predator memiliki diversitas sedang (Gambar 8). Rendahnya diversitas herbivora pada jarak pengamatan I dapat disebabkan karena adanya kompetisi antara herbivora dengan predator sehingga keberadaan herbivora dapat dikendalikan.
vegetatif II, generatif, dan reproduktif secara berurutan yaitu Aleyrodidae (53,85%), nimfa Homoptera (48,28%), Acrididae (51,02%) dan Acrididae (56,99%) sedangkan pada refugia yaitu Acridiae (5,00%), nimfa Homoptera (32,20%), Acrididae (45,45%), dan Acrididae (44,44%). Diversitas herbivora di sawah maupun refugia tergolong rendah hingga sedang. Diversitas herbivora tertinggi di sawah yaitu pada pukul 12.00-14.00 WIB sedangkan diversitas tertinggi di refugia yaitu pada pukul 08.00-10.00 WIB. Fase vegetatif di sawah terjadi kodominansi antara Aleyrodidae (81,45%) dan Acrididae (4,31%) sedangkan pada fase vegetatif II terjadi dominasi oleh nimfa Homoptera (55,67%) serta pada fase generatif dan reproduktif di dominasi oleh Acrididae. Famili yang mendominasi refugia pada fase vegetatif I, generatif dan reproduktif yaitu Acrididae dengan nilai INP secara berurutan 92,86%, 88,31% dan 75,69% sedangkan pada fase vegetatif II di dominasi oleh nimfa Homoptera (93,75%). 3. Diversitas herbivora pada jarak pengamatan I, II dan III dari tumbuhan penyusun refugia secara berurutan yaitu 1,34; 1,68 dan 1,84. Famili yang memiliki kelimpahan tertinggi pada jarak pengamatan I, II dan III yaitu Acrididae. UCAPAN TERIMA KASIH 2.
Gambar 8. Efek refugia terhadap diversitas Arthropoda di sawah (I) dekat dengan tumbuhan refugia (± 2 meter); (II) lebih jauh dengan tumbuhan refugia (± 6 meter); (III) paling jauh dengan tumbuhan refugia (± 12 meter) Diversitas herbivora pada jarak pengamatan II yang letaknya lebih jauh dari tumbuhan penyusun refugia memiliki indeks diversitas yang lebih tinggi dibandingkan jarak pengamatan I sedangkan diversitas predator pada jarak pengamatan II memiliki indeks diversitas yang lebih rendah dibandingkan jarak pengamatan I. Menurunnya diversitas predator pada jarak pengamatan II dapat disebabkan karena pada jarak pengamatan II lokasinya lebih homogen atau tidak adanya inang alternatif untuk predator melangsungkan hidupnya. Diversitas herbivora maupun predator pada jarak pengamatan III atau yang paling jauh dari tumbuhan penyusun refugia mengalami kenaikan. Hal tersebut dapat disebabkan adanya pematang di pinggir sawah yang berfungsi sebagai inang alternatif.
KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian diperoleh hasil sebagai berikut : 1. Kelimpahan herbivora keseluruhan berjumlah 521 individu yang terdiri dari 5 ordo dengan 13 famili. Famili yang memiliki kelimpahan relatif tertinggi di sawah pada fase vegetatif I, Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
Penulis mengucapkan terima kepada Bapak Dr. Bagyo Yanuwiadi, Bapak Amin Setyoleksono, S.Si., MS., Ph.D dan Bapak Nia Kurniawan, S.Si., MP., D.Sc atas segala bimbingan, masukan dan nasehat selama penelitian dan penyelesaian tugas akhir. Ucapan terima kasih yang tulus juga penulis ucapkan pada Ibu Dr. Endang Arisoesilaningsih,MS., yang telah mendukung pendanaan untuk penelitian dengan Proyek Penelitian DPPSPP Nomor 10/UN10.9/PG/2013 tanggal 8 April 2013. Tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada Purnomo,S.Si., Tiara A.P., Sholifatul L.A., Bernadeta Putri I.D S.Si., dan Shinta M.Si atas bantuannya selama penelitian di lapang. DAFTAR PUSTAKA [1] Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Yogyakarta. 2013. Siasat Melawan Tikus. Balai Litbang Pertanian. Kementerian Pertanian Republik Indonesia. [2] Las, I., K. Subagyono, & A.P. Setiyanto. 2006. Isu dan pengelolaan lingkungan dalam 18
revitalisasi pertanian. Indonesia Agricultural Research and Development Journal. Vol. 25 (3):173-193. [3] College of Agriculture & Natural Resources. 2014. Planthoppers of North America. http://ag.udel.edu/enwc/research/delphacid/lif ehistory.html. Diakses 10 Januari 2014. [4] Erawati, N. V. & D.S. Kahono. 2010. Keanekaragaman dan kelimpahan belalang dan kerabatnya (Orthoptera) pada dua ekosistem pegunungan di Taman Nasional Gunung Halimun-Salak. J. Entomol. Indon., 7(2):100-115. [5] Laws, A.N & A. Joern. 2013. Predator–prey interactions in a grassland food chain vary with temperature and food quality. Oikos 122 (7): 977–986. [6] Arofah, S. dan I.T.D Tjahjaningrum. 2013. Pengaruh Habitat Termodifikasi Menggunakan Serai Terhadap Serangga Herbivora dan Produktivitas Padi Varietas IR64 di Desa Purwosari, Pasuruan. Jurnal Sains dan Seni Pomits 2 (2): 2337-3520 [7] Sharaby, A., S.A. Montasser., Y.A. Mahmoud & S.A. Ibrahim. 2012. Natural plant essential oils for controlling the grasshopper (Heteracris littoralis) and their pathological effects on the alimentary canal. Ecologia Balkanica 4(1): 39-52. [8] Widiarta, I.N., T. Suryana, & D. Kusdiaman. 2000. Jenis anggota komunitas pada berbagai habitat lahan sawah bera dan usaha konservasi musuh alami pada padi tanaman serempak. Hlm. 185-182 dalam: E. Sunaryo ed. Prosiding Simposium Keanekaragaman Hayati Arthropoda pada Sistem Produksi Pertanian Perhimpunan Entomologi Indonesia. Cipayung. [9] Patrick, Carl D. 1999. Grasshoppers and Their Control. Extension Entomologist. The Texas A&M University System. [10] Budiharsanto, A.S. 2006. Mikrohabitat dan Relung EkologiHama Walang Sangit (Heteroptera:Leptocorisa sp.) dan Belalang (Orthoptera:Locus sp.) pada Tanaman Padi Sawah. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Negeri Semarang. Skripsi. [11] Jumar. 2000. Entomologi pertanian. Rineka Cipta. Jakarta. [12] Sultana, R. & M.S.Wagan. 2009. Studies on morphology and ecology of grasshopper, Jurnal Biotropika | Volume 2 no. 1 | 2014
Hieroglyphus oryzivorus Carl, 1916 (Acrididae: Orthoptera). Pakistan J. Zool., 41(5):329-334.
19
