SKRIPSI EFEKTIVITAS EKSTRAK AKAR TUBA (Derris eliptica Benth) DAN BIJI BENGKUANG (Pachyrrhyzus erosus Urban) SEBAGAI BIOINSEKTISIDA TERHADAP SERANGGA WALANG SANGIT (Leptocorisa accuta Thunberg)
Disusun oleh: Jerry Julian Paays NPM: 110801229
UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA FAKULTAS TEKNOBIOLOGI PROGRAM STUDI BIOLOGI YOGYAKARTA 2016
SKRIPSI
EFEKTIVITAS EKSTRAK AKAR TUBA (Derris eliptica Benth) DAN BIJI BENGKUANG (Pachyrrhyzus erosus Urban) SEBAGAI BIOINSEKTISIDA TERHADAP SERANGGA WALANG SANGIT (Leptocorisa accuta Thunberg)
Diajukan pada Program Studi Biologi Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta guna memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh derajat Sarjana S-1
Disusun oleh: Jerry Julian Paays NPM: 110801229
UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA FAKULTAS TEKNOBIOLOGI PROGRAM STUDI BIOLOGI YOGYAKARTA 2016 i
HALAMAN PERSEMBAHAN
Bersyukur untuk penyertaan
Tuhan Yesus Kristus didalam kehidupan saya
“Diberkatilah
orang yang mengandalkan Tuhan, yang menaruh harapannya pada Tuhan!” Yeremia 17 : 7
iii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis penuli liss panjatkan panjatkan ke hadirat had a irat Tuhan Yesus Kristus, karena hanya dengan berka berkat, penulis at, tuntunan, dan penyertaan-Nya pe enu nulis dapat menyelesaikan skripsi berjud berjudul udul “Efektivitas Ekstrak Ek kstra rak k Akar Akar Tuba Tub ba ((Derris eliptica eliptic ica a Benth) dan Biji Bengkoang (Pachyrrhyzus sebagai Bioinsektisida Bengko koang (Pachyrrh rhyz yzuss erosus Urban) seb bag gai B ioin io insektisida terhadap terh rhadap Hama Serangga Walang Sangit Thunberg)”. Penyusunan skripsi Se erangga W alan al angg Sang ngit it ((Leptocorisa Leptocorisa acuta Thun nbe berg)”. Pe Peny nyus usunan skr kripsi ini merupakan salah program merupa paka kann sala ah satu syarat untuk menyelesaikan progra am sarjana sarjan anaa St Strata-1 -1 di Program Jaya Pr rog ogram Studi Studi Biologi, Fakultas Teknobiologi, Universitas Universiita tas At Atma m Jay ya Yogyakarta. Yo Yogy g akaarta. Kelancaran penelitian dan penyusunan skripsi tidak terlepas da ddari ri bbantuan antu uan dukungan dan du ukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan mengucap pkan terima te ma kasih kasi ih kepada kepada : 1. Papa Tommy Edward Paay ys, M ama Julan Jaui, Altdistriana Paays,, Erza Erzza Er Paays, Mama Evelyn Paays, selaku keluarga terkasih yang selalu memberikan memberika kan n doa doa ddan an ddu kungan ddalam alam al am bentuk bentuk k ap apap apun un. dukungan apapun. 22. Dr D s. Boy oy R ahardjo Sidhar arta, M.Sc Sc. selaku dekan n F a ultas Te ak Tek knobiologi Drs. Rahardjo Sidharta, M.Sc. Fakultas Teknobiologi Atma Jaya Yogyakarta. 3. Drs. A. Wibowo Nugroh ho Jati, M.S., M.S., selaku dosen pembimbing utama Nugroho yang telah memberi masuk kan ddan an membimbing penulis selama proses masukan penelitian dan penyusunan skri ipsi skripsi.
v
4. Dra.
L.
Indah
M
Yulianti,
M.Si.,
selaku
dosen
pembimbing
pendampingyang telah memberikan arahan dan membimbing penulis selama proses peneliti ian ddan an penyusu una nan n skripsi. penelitian penyusunan 5. Drs. F. Sinung Sinuung Pranata, M.P., selaku dosen pengu guji ji yang telah memberikan penguji penila laiian dan masukan te terh had adap ap hhasil asil as il ppenelitian enelitian dan penyusunan en peny nyusunan skripsi. penilaian terhadap 6. Dosen, Dosen, Stafff Tata Tat ataa U saha, dan Laboran F akul ak ulta tass Teknobiologi gi Universitas Usaha, Fakultas Atma ma JJaya aya Yogy ay gyak akarta yang telah memberikan memb ber erik ikan banyak ban anya yak k bantuann selama Yogyakarta st stud udi berlangsung. berl rlangsung. studi 7 Am 7. melia Herawati, Livia Sisilia, Asteria Floretta, Florenti tiaa Sh hel ella la, Rivan na Amelia Florentia Shella, Rivana K haliska, Saut Rotona, dan Cahyo Adi yang telah menemani menema mani ni dan Khaliska, memberikan semangat saat kegiatan perkuliahan dan penelitian n. penelitian. 8. Tosi Adelia Damanik, yang telah menemani, memberikan sem mangat, t, dan n semangat, dukungan kep epad adaa pe penu nuli lis. kepada penulis. Pe P nulis menyadari bahwa skripsi in inii ma masi sih jauh dari kesempurnaan. Oleh kkarena aren ar ena Penulis masih itu, penulis itu, pen enulis senantiasa terbuka terhadap segala kritik dan saran yang g me memb mban angu gun. membangun. Pe Penu nulis berharap b rharap be h sem emog ogaa skripsi k i ini ini dapat dapa da patt be bermanfa f at bbagi agii bbanyak ag anyak k pi ihak.. Penulis semoga bermanfaat pihak.
Yogyakarta, 29 Januari 2016
Penulis
vi
DAFTAR PUSTAKA
Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... ... ................................................. . ....................................... i LEMBAR PENGESA PENGESAHAN SAHAN ................................................................................ ................................................ . ................................ ii HALAMAN PERSEMBAHAN PE ERSEMBAHAN N ......................................................................... .......................................................................... iii PERNYATAAN PLAGIARISME PERNYATA AAN BEBAS PLAGI G AR ARIS ISME ME......................................................... .......................................................... iv KATA PEN PENGANTAR ENGANTAR AR .......................................................................................... ...................... .... ...... ............................ .... . ................................... v DAFTAR ....................................................................................................... DAFT TAR ISI ............. .......... ............................................... . ....................................... vii DAFTAR TABEL ............................................................................................... DAFT FTAR TAB BEL ................... ... .......................... ................................ . ....................... ix DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... DA G AMBA AM B R ... .................................................. . ................. ....... . ................... x DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... DAFTAR AR L AMPIRA AM RAN ....................................................... ............ .......... .................. xi INTISARI INTISA SARI RI............................................................................................................ ............................................................................................... ........... ......... xii xi xi I.
PENDAHULUAN ..................................................................................... PEND PE DAHULUAN ................................................................. ... . ......... .............. 1 A. Latar ....................................................................................... A. La atar Belakang ...................................................................... ........... .... ........ 1 B. .................................................................................. B Keaslian Keaslian Penelitian ................................................................... .......... ......... 4 C. Rumusan .................................................................................. Rumusan Masalah ............................................................................ ...... .... 5 D. Tujuan Penelitian .................................................................................... 5 E. Manfaat Penelitian .................................................................................. 6
II. II. TINJAUAN TIINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ .............................................................................. 7 A. Nabati ...................................................................................... A Pestisida Naba bati ti ............ ............................................ . ...................... .............. 7 B. Morfologi Taksonomi Akar Tuba Bengkuang Morfollog ogii da dann Ta Taks kson onom omii Ak A ar T ubaa da ub dan n Bi Biji ji B engk en gkua uang ................... 9 ........................................................................................ 1. Akar Tuba ....................... ..................................................................... 9 ................................................................................ 2. Biji Bengkuang .......................................................................... ........ 10 10 C. ................. C. Kandungan Senyawa Aktif Akar Tuba dan Biji Bengkuang .... .............. . . 111 1 D. Kr Kromatografi Gas Spektrofotometri Massa (GC-MS) ........................... Kromat toggrafi fi G as S pekt pe ktro rofo fotometrri Ma Mass ssaa (G (GCC-MS MS)) ........... ........... ........... 15 E. Ekstraksi ................................................................................................. E Ek strak t ksii .... ........................................................................................................ 16 F. Hama Walang Sangit ............................................... F Karakter Kara Ka rakt kter er H amaa Se Serangga ga Wal alan ang Sang ngit it .......... ............ ........ .... .... ........ .............. 18 G. Hipotesis G Hi H p tesi po siss ................................................................................................. ......................................................................... .............. ................. 20 III. METODE PENELITIAN ......................................................................... .......................................................................... 21 A. Tempat dan Waktu Peneli Penelitian itian ................................................................ 21 B. Alat dan Bahan ............................... ....................................................................................... ......................................................... 21 C. Rancangan Percobaan ....... ............................................................................ ...................................................................... 22 D. Pelaksanaan ................................ ............................................................................................ ............................................................. 23 1. Pembuatan Serbuk Akar Tuba Tub Tu ba dan Biji Bengkuang ......................... 23 2. Tuba 2 Pembuatan Ekstrak Akar T uba dan Biji Bengkuang ......................... 23 3. Uji Fitokimia .................................................................................... 24 4. Uji Pendahuluan ............................................................................... 25 5. Pengujian Ekstrak Akar Tuba, Biji Bengkuang, dan Kombinasi Keduanya ................................................................. 26 6. Analisis Data .................................................................................... 26
vii
Halaman IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 27 j Bengkuang g g ............................................... 27 A. Ekstraksi Akar Tuba dan Biji Ekstrak Akar B. Senyawa Kimia Ekstra ak A kar Tuba da dan n Biji Bengkuang ....................... 31 1. Rotenone .......................................................................................... ............................................................................................ 32 2. Saponinn ............................................................................................. ............................................................. . ................................ 34 ..................................................................................... C. Uji Pendahuluan Penddah ahuluan ........... .................................................. ............................ 35 D. Uji Ef Efektivitas Ekstrak Biji B jii Bengkuang, Bi Ben engk gkua uang ng,, Akar Tuba, dan n Terhadap Serangga Kombinasi Keduanya Ko K du Ke duan anya Ter erha hada dap p Ha Hama m S eran er angg ggaa Walang Sangit W alang Sangi gitt ........................................................................................ .............................................. ...... .......................................... 36 SIMPULAN SARAN ....................................................................... V. SIMP PUL ULAN AN DAN NS ARAN ................................ .... . .............. .... ....................... . ... 44 Simpulan A. Si Simp mpul ulan ................................................................................................. .............................................................................. .......... .................. 44 Saran ....................................................................................................... B Sa B. Sara ran ............................................................................ ................... .... ........... 44 44 DAFTAR DA DAFT FTA AR PUSTAKA PUSTAKA ....................................................................................... .................................................................... .......... .... ............ 46 6 LAMPIRAN ...................................................................................................... LA LAMP M IR RAN ....................................................................................... .......... .... ....... 51
viii
DAFTAR TABEL
Halaman dari Tabel 1. Pengaruh da rii Ekstrak Akar Tuba dan Biji Bengkuang, Beng ngku k ang, Kontrol Negatif (Metanol, Emulsifier), Kontro ol N egatif (Metan anol, Matador, dan Emulsifier) r),, dan Pengaruh ........................................................................... Peng ngaruh Konsentrasi .. ...... ...... ......... .... .............................................................. 22 Hasil Perhitungan Rendamen Tuba Tabel 2.. H asil Perhit tun unggann Rend dam amen en Ekstrak Eksstra Ek rak k Ak Akar ar T uba dan Biji ub Bengkuang Bengku kuang .............................................................................................. .............................................................................................. 30 Tabel Hasil Pengujian Senyawa Ekstrak Ta abel 3. Ha Hasi sill Pe Pengujia an S enyawa Kimia pada Ekst stra rak k Akarr Tuba Tub ubaa dan Biji .................................................................................... B Bi ji Bengkuang B nggku Be kuang .................................................... ................... .................. 31 Tabel Hasil Pengamatan Tabe el 4. Ha H sil P engamatan LC50-2jam Ekstrak Biji Bengkuang, Akar Aka ar Tuba, dan Kombinasi Keduanya terhadap Walang ....................................................................................... W alang Sangit ..................................................................... ........ .......... ..... . 37 Tabel Ta Tabe bel 5. Hasil Uji DMRT Perbandingan Efektivitas Ekstrak Biji Bengkuang, Akar Tuba, dan Kombinasi Keduanya Terhadap Walang Sangit ....................................................................... 38 8 Tuba Tabel 6. Hasil Perhitungan Berat Ekstrak Biji Bengkuang dan Akar Tu uba ........ 50 Ta 7. Pengamatan Efektivitas Bioinsektisida Ekstrak Biji Bengkuang, Tabel Bengkuan ng, Kontrol Akar Tuba,, K ontr on trol ol Me Metanol, Kontrol ol Matador, Mat atad ador or,, dan Kontrol Emulsifier ............................................................................................. Emulsi sifi fier er .................... ...................... ....................................................... 50 Tabel Ta T bel 8. Hasil Analisis Probit Ekstrak k Bi Biji Bengkuang untuk Penentuan LC50-2jam ........................................................................................ ................................................................................................ ......... 51 Tabe Ta bell 9. 9 Ha Hasi sill An Anal alis isis is Probit Prob Pr obit it Ekstrak E strak Akar Tuba Ek Tub ubaa un untu tuk k Pe Pene nent ntua uan n Tabel Hasil Analisis untuk Penentuan ................................................................................................ ....................... . .................................. . ........................................... 52 LC50 50-2jam 50-2j 2jam am ...... Tabel Hasil Analisis Taabe bell 10 10. Ha Hasi sill An Analis isis is Anava Anavaa Variasi V riassi Konsentrasi Va Konssentrasi Biji Biji Bengkuang, Beng Be ngku kuan ang, g, Akar Aka karr Tuba, Matador, ............................. Tuba ba, Ko Kontrol Metanol, M atadorr, dan Emulsifier ...... .......................... 53 Tabel 11. Hasil Analisis DMRT Variasi Konsentrasi Variasi Kon nsentrasi Biji Bengkuang, Akar Tuba, Kontrol Metanol Metanol, l, Matador, dan Emulsifier ............................. 54
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Walangg Sa Sangit .................................................. .................................. 20 ................................................................................... Gambar 2. Ak kar Tuba dan Biji Be B ngkuang.................................. . ....................... 27 Akar Bengkuang......................................................... Gambar 33.. Ekstraksii de eng ngan a Me eto tode de Ma Mase seraasi Bi Biji ji Be Beng ngkuang dan n Ak A ar dengan Metode Maserasi Bengkuang Akar ................................................................................................. Tuba ...... .................................................. ...... .......................................... 29 Ga ambar 4. Kr Krom omat a ogram GC GC-M MS dari Ekstrak k Ak Akar a Tuba .... ......... .... . .............. . ..... 32 Gambar Kromatogram GC-MS ............................... G ambarr 55.. Sp Spektrum um Massa Puncak Nomor 17 ................. ..................... ................. 33 Gambar ................................................. Gamb mbar ar 66.. Krom omatogram GC-MS dari Ekstrak Biji Bengkuan ng ............ .... ............. 34 3 Gambar Kromatogram Bengkuang ........................ Ga Gamb mbar 7. H asil Pengujian Saponin Ekstrak Akar Tuba dan Ekst tra rak Bi iji Gambar Hasil Ekstrak Biji ........................................................................................ Bengkuang ....................................................................... ............. ......... 35 Gambar Ga Gam mbarr 8. Grafik Perbandingan Efektivitas Ekstrak Biji Bengkuang dan d n da .................................................. Akar Tuba terhadap Walang Sangit ..................................... .............. 399 Gambar Gamba ar 9. Hasil Spektrum Massa Ekstrak Akar Tuba Puncak Nomor 117 7 ......... 554 4 Gambar Ga G mbar 10. Hasil Spektrum Massa Ekstrak Biji Bengkuang Puncak .......................................................................................... Nomor2 .............................................................................. .............. 55
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1.PerhitunganRendamenEkstrakBijiBengkuangdan 1.Perhitungan nRe RendamenEkstrakBijiBengk gkua u ngdan ........................................................................................................... Akar Tuba ............ ................................................................................................. 50 Lampiran 2.PengamatanEfektivitasBioinsektisidaEkstrakBiji 2.P .PengamatanEfektiv vitassBi Bioiins nsek ekti t siida daEkstrakBiji Bengkuang, KontrolMetanol, Kontrol Matador, Bengkuan ang, Akar Tuba, Tu uba ba,, Ko KontrolM lMet etan anol o , Ko Kont ntro roll Ma Mata tado d r, DanKontrol Emulsifier ........................................................................... DanKont n rol Em Emul u siifier ...................................... .............................. . ......... 50 La Lampiran 33.AnalisisStatistik .AnnalisisS .A Sta tattistik ............................................................................... ......................................................... ........................... 51 Lampiran 4.Analisis Lamp pir iran an 4.Ana nalisis GC-MS ............................................................................. ....................................................................... ............ 54 5
xi
INTISARI Biji bengkuang dan akar tuba adalah bagian tanaman yang berpotensi g bioinsektisida tetapi p belum banyak y dimanfaatkan. Kedua bahan tersebut sebagai mengandung senyawa rotenone saponin. roten non one dan sapo poni nin. n Kandungan senyawa-senyawa tersebut diduga dapat me ini bertujuan untuk membunuh walang sangit. Penelitian Pe mengetahui efektiv efektivitas vit itas ekstrak pada biji bengkuang, ak akar tuba, dan kombinasi keduanyasebagai bioinsektisida, keduanyasebaga gaii bioinsektisida da, mengetahui LC50 dari eks ekstrak kstrak biji bengkuang, terhadap walang akar tuba, ddan an kombinasi terha adaap ha hama ma w allan a g sangit, mengetahui meng ngetahui berapakah konsentrasi akar konsentras asii yang paling pal a in ng efektif efektiif pada pada ekstrak eks kstr trak ak bbiji ijii bengkoang, ij be akar tuba, dan kombinasi walang menggunakan kombin inasi terhadap w alan al ng sangit. Penelitian iini ni m eng en ggunakan rancangan ran nca c ngan acak lengkap leng gkap faktorial faktorria iall dengan perlakuan perla laku kuan an variasi var aria iasi si ekstrak eks k trak bbiji iji bengkuang, ij beng ngku kuang, ekstrak eks kstrak akar tuba, kombinasi konsentrasi 0,25%; Analisis tu uba, komb mbin inas asii dan variasi variasi i % 00,5%; , %; 00,75%; ,5 ,75% ,7 5%; 1%. An A alisis LC ddilakukan ilakukaan de dengan aanalisis nalisis probit untuk mendapatkan nnilai ilai L C 50 , seh h ingga sehingga 50-2jam 50-2 -2jam m didapatkan didapa patk tkan an rerata rerat ataa konsentrasi ekstrak biji bengkuang, akarr tuba, ddan an kkombinasi ombi bina n si analisis yangg paling pal alin i g efektif ef membunuh walang sangit. Penelitian ini menggunakan men enggun nak akan an anali isi ss ANAVA ANAV AN AVA A un untuk melihat ada tidaknya perbedaan antar perlakuan n dan n ddilanjutkan ilanjutkan il an dengan DMRT deng de ngaan D MRT jika ada beda nyata. Hasil dari penelitian ini menunjukkan menun unjukk kkan an aadanya danyaa nyata beda be da nya ata pada perlakuan yang diberikan. Nilai LC 50-2jam biji iji bengkuang beng be ngku kuang m ekstrak b adal ad a ah 00,960%, ,960%, akar tuba adalah 0,455%, kombinasi adalah 0,715% 0,715 15% te terh rhad a ap adalah terhadap walangg sangit. Konsentrasi yang efektif ekstrak biji bengkuang adalah 1%, adala lah 1% %, akar ak kar tuba adalah walang sangit. addalah 0,5%, dan kombinasi keduanya adalah 0,75% terhadap wal lang sang ngit..
xii
