Daftar isi Risalah Seminar Ilmiah
Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2(}()6
PERCOBAAN PENGURANGAN JUMLAH KETURUNANAN PERTAMA (FI) LALAT BUAH Bactrocera carambolae (DREW & HANCOCK) AKIBAT PENGLEPASAN LALAT MANDUL RADIASI PADA SKALA KURUNGAN LAPANG Indah A. Nasution dan A.N. Kuswadi Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi . BATAN
ABSTRAK. PENGURANGAN JUMLAH KETURUNAN PERTAMA LALAT BUAH Bactrocera carambolae (DREW & HANCOCK) AKIBAT PENGLEPASAN LALAT MANDUL RADIASI. Dalam pengendalian hama lalat buah dengan teknik serangga mandul, jumlah keturunan F1 ditekan dengan cara penglepasan serangga mandul dalam jumlah yang cukup banyak. Diamati pengurangan jumlah keturunan pertama lalat buah B. carambo/ae ketika lalat jantan mandul atau campuran lalat jantan dan betina mandul dilepas ke dalam populasi lalat buah normal di dalam kurungan lapang dengan ukuran 3 x 3 x 3 m. Lalat normal dan lalat mandul dewasa dengan perbandingan 1 : 10 dan 1 : 20 dilepas ke dalam kurungan bedsi pohon belimbing dengan buah belimbing sebanyak 40 buah, digantung di pohon. Buah dipanen seminggu kemudian, dan jumlah kepompong yang di hasilkan dad buah belimbing diamati. Hasilnya menunjukkan bahwa, karena rate of increase lalat buah 10 kali, maka penglepasan campuran lalat jantan dan betina mandul10 x populasi lalat normal belum mampu mengurangi jumlah keturunan pertama, sedangkan pelepasan jantan mandul 10 x lalat normal menyebabkan pengurangan sebesar 66 %. Penglepasan jantan mandul 20 x normal mengurangi jumlah keturunan pertama sampai 99 % sedangkan penglepasan campuran jantan betina mandul mengurangi 54 %. Berarti, penglepasan lalat jantan mandul dapat lebih menekan jumlah keturunan pertama daripada penglepasan campuran jantan dan betina mandul. Key Words: Fruit flies Bactrocera carambolae, Sterile, Radiation, Rate of Increase ABSTRACT THE EXPERIMENT OF THE DECREASE IN THE PROGENY OF Bactrocera carambolae (DREW & HANCOCK) AS AFFECTED BY THE RELEASE OF STERILE FLIES IN THE FIELD CAGES. In the control of fruit flies by sterile insect technique, the number of the first progeny was suppressed by releasing enough number of sterile flies, sterile male or sterile of both sexes. The decrease in number of progeny when sterile male of or when sterile of mixture of male and female, were released into a population of normal flies in a field cage with size 3 x 3 x 3 m, were observed in this experiment. Normal and sterile mature flies in the ratio of 1 : 10 and 1 : 20 were released into field cages containing starfruit trees with the number of fourty of starfuits hung on the trees. The fruits were harvested one week after, and the number of pupae developed from the fruits were recorded. The result showed that, since the fruit fly rate of increase was about 10, the release of sterile flies 10 x normal flies did not caused decrease in the number of F1, the decrease was reached when the number of sterile flies released was 20 x normal flies. Release of sterile male 20 x normal, cause the decrease of 99 % while the release of mixture of male and female of the same amount caused the decrease of only 54 %. It means, the release male steril can suppres in number progeny than the release of mixture male and female steril. Kata Kunci : Lalat Buah Bactrocera carambolae, Mandul, Radiasi, Rate of Increase
PENDAHULUAN Lalat buah Bactrocera spp. merupakan hama utama pada beberapa jenis buah di Indonesia, sehingga menjadi ancaman bagi sentra produksi buah (lj. Hama ini sangat merugikan, sehingga pengendaliannya mutlak diperlukan. Dalam skala kedl hama ini dapat dikendalikan secara mekanis dengan pembrongsongan buah, akan tetapi cara ini tidak tepat untuk perkebunan skala besar karena memerlukan biaya besar dan tidak praktis. Sementara itu pengendalian kimiawi dengan insektisida tidak lagi dianjurkan karena tidak ramah lingkungan (2) Selain insektisida yang disemprotkan berbahaya bagi lingkungan juga berbahaya bagi kesehatan konsumen sehingga menjadi hambatan bagi
usaha ekspor (3). Komoditi ekspor harus memenuhi beberapa persyaratan yang ketat dalam hal mutu dan keamanan. Pengalaman menunjukkan bahwa produk ekspor akan ditolak oleh negara penerima bila tidak memenuhi persyaratan tersebut. Berdasarkan pada hal ini telah dirancang penelitian untuk pengendalian hama lalat buah dengan teknik serangga mandul (TSM) yang akan dipadu dengan teknik lain. Dalam TSM sejumlah besar serangga mandul dilepas ke lapangan agar bersaing kawin dengan serangga mandul. Keberadaan serangga mandul dapat mengurangi kesempatan serangga normal untuk kawin sesamanya. Hanya perkawinan antar sesama serangga lapang saja yang akan menghasilkan keturunan, sedangkan antara jantan mandul dengan betina betina 193
Risalah Seminar Ilmiah
Aplikasi Isotop dan Radiasi, 2006
lapang mandul tidak akan menghasilkan keturunan (4). Bila kedalam suatu areal yang populasi hamanya satu juta dengan rate of increase tiap generasi lima kali, dilepas serangga mandul sembilan kali lipat populasi lapang berulangulang, maka akan terjadi penurunan sampai meneapai nol pad a generasi ke-5 (5). Serangga dimandulkan dengan eara meradiasi kepompong lalat buah Bactrocera carambolae pada dosis 90 Gy dengan radiasi sinar gamma. Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa dosis 90 Gy menyebabkan kemandulan 95 % (6). Untuk memandulkan serangga ordo diptera umumnya digunakan dosis antara 20 sampai 160 Gy (7). Tujuan pereobaan ini adalah untuk mengetahui besarnya penurunan populasi pada keturunan pertama hama lalat buah Bactrocera carambolae akibat penglepasan serangga mandul dalam skala kurungan lapangan. BAHAN DAN METODE Dalam pereobaan ini diuji pengaruh penglepasan serangga jantan dan betina mandul radiasi dan penglepasam jantan mandul radiasi terhadap jumlah keturunan pertama lalat buah B.carambolae. Penglepasan jantan dan betina mandul biasanya disebut dengan teknik Serangga Mandul (TSM) sedangkan penglepasan jantan mandul saja disebut Teknik Jantan Mandul (TJM). Menurut WElD HAS (8 ) jumlah keturunan yang dihasilkan populasi hama mengikuti rumus: F1 = P {I - M I (M + P)} R
Dengan:
keturunan yang F1 = jumlah dihasilkan populasi hama P = jumlah awal populasi hama M= jumlah serangga mandul yang dilepas R= rate of increase hama
Berdasarkan rumus ini, bila rate of increase hama = 5, maka dianjurkan penglepasan serangga mandul minimal sembilan kali populasi normal, agar F1 = 0,5 x jumlah F1 populasi normal tanpa perlakuan. Untuk keperluan penelitian dilakukan pemandulan lalat buah dengan meradiasi kepompong dengan dosis 90 Gy. Dilakukan pengamatan terhadap mutu kepompong setelahl akibat radiasi dan pengaruh terhadap sterilitas lalat radiasi.
Bahan. Untuk B.carambolae 194
pereobaan digunakan lalat buah koloni laboratorium yang telah
dipelihara selama ± 30 generasi di laboaratorium Hama - PATIR. Lalat dewasa dipelihara dalam kurungan ukurun 70 x 70 x 140 em di ruangan bersuhu 26 - 27 0 C dengan makanan yang terdiri dari gula dan protein hidrolisat ( 4 :1) . Sedangkan larvanya dipelihara dengan makanan buatan yang terdiri dari sekam gandum, gula, ragi roti, nipagin, bensoat, HCI dan air (9). Kepompong yang berumur seragam digunakan untuk pereobaan.
Pemandulan lalat buah. Sejumlah kepompong lalat buah berumur ± 10 hari diradiasi dengan sinar gamma dosis 90 Gy. Untuk memperoleh lalat mandul, kepompong radiasi dimasukkan ke dalam kurungan ukuruan 25 x 25 x 25 em. Pada fase kepompong, tidak dapat dipisahkan antara lalat jantan dan betina lalat maka tiga hari setelah men etas pada waktu lalat eukup kuat untuk menerima perlakukan, baru lalat jantan dan betina dipisahkan. Masing-masing dimasukkan ke dalam kurungan lain, untuk meneegah terjadinya perkawinan, sampai lalat berumur 10 hari. Untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh merugikan terhadap kepompong akibat radiasi, dilakukan pengamatan mutu kepompong. Parameter yang digunakan untuk melihat mutu kepompong adalah persentase kemuneulan kepompong menjadi lalat dewasa. Pengamatan mutu kepompong yang telah mendapat perlakuan radiasi, dilakukan terhadap 100 ekor kepompong eontoh, dengan tiga kali ulangan. Kepompong· eontoh diletakkan di dasar tabung paralon dengan ukuran 10 x 15 em di dalam kurungan. Dinding tabung dioles bedak untuk meneegah lalat keluar dengan ear a merayap, sehingga lalat hanya mampu keluar dari tabung dengan eara terbang. Beberapa hari kemudian jumlah kepompong yang menetas menjadi lalat yang terbang keluar tabung die at at. Dieatat juga kepompong yang tidak menetas, menetas menjadi abnormal atau lalat tak mampu terbang . Sterilitas lalat buah radiasi yang akan digunakan dalam pereobaan diamati dengan eara memasang-masangkan 10 ekor lalat radiasi dengan dengan lalat normal (3 x ulangan). Masing-masing pasangan dimasukkan dalam kurungan berukuran 15 x 15 x 15 em. Setelah berumur ± 2 minggu, kedalam kurungan diletakkan perangkap telur. Dari tiap kurungan dihitung jumlah telur yang dihasilkan dan diambil 100 ekor telur dan diletakkan diatas kart on hitam dam cawan petri yang jenuh air. Setelah 48 jam hasil penetasan telur diamati dibawah mikroskop stereo (perbesaran 20 x).
Risalah Se..minar Ilmiah
Uji Pelepasan
Serangga Mandul
Percobaan dilakukan dua tahap, tahap I bila rate of increase = 5 maka perlakuannya adalah : A= 50 pasang lalat normal (kontrol) B = 50 pasang lalat normal + 500 pasang lalat radiasi (TSM) C = 50 Radiasi pasang lalat normal 500terbanj( ekor (90 Gy) (0 Gv) + Perlakuan Kontrol jantan radiasi (TJM) Dalam percobaan ini ternyata diperoleh rate of increase = 10 maka dilakukan percobaan tahap II dengan perlakuan A = 25 pasang lalat normal (kontrol) B = 25 pasang lalat normal + 500 pasang lalat radiasi (TSM) C = 25 pasang lalat normal + 500 ekor jantan radiasi (TJM) Disiapkan tiga kurungan lapang berukuran 3 m x 3 m x 3 m yang terbuat dari kasa nilon dengan kerangka besi siku. Didalam kurungan ditanam pohon belimbing setinggi ± 2 m. Dua minggu sebelum perlakuan, kurungan disemprot dengan insektisida untuk membersihkan kurungan dari predator seperti semut dan laba-laba. Ke dalam kurungan dilepas lalat buah normal dan mandul yang berumur 11 hari. Untuk media bagi lalat meletakkan telur, pada pohon belimbing dalam tiap kurungan, bersamaan dengan penglepasan lalat digantung 40 buah belimbing. Setelah dua minggu, belimbing yang diasumsikan telah terserang lalat buah, dipanen, diletakkan di atas media serbuk gergaji untuk memberi kesempatan larva berkepompong. Kepompong kemudian dipisahkan dan radiasi dihitung jumlahnya. Percobaan Normal +++0 Radiasi radiasi Normal 00+radiasi Normal 0 Normal (%1 dilakukan sebanyak 3x ulangan <j? <j? <j?
<j?
Aplikasi Is%p dan Radi11si,2()()6
87 % kepompong radiasi men etas menjadi lalat yang bermutu baik, yaitu mampu terbang. Tabel 1. Kemunculanlalat buah Bactrocera carambolae dari kepompong yang mendapat radiasi 90 Gy dan yangtidak diradiasi 2Cacat 1 5t3,6 10 Persenkemunculan Normal dk 87 ±± 3,7 2,7 91 1,3 Gagal Terbang lalatdarikepompong
Kemampuan serangga radiasi untuk terbang setelah dilepas di kebun merupakan suatu hal yang penting. Serangga-serangga yang tidak mampu terbang untuk mencari tempat berlindung atau mencari makanan at au tidak mampu kawin akan dapat membuat kegagalan dalam program pengendalian hama dengan Teknik Serangga Mandul. (10).
Sterilitas lalat radiasi Pengujian sterilitas lalat radiasi dilakukan dengan mengamati persentase jumlah telur lalat yang menetas yang dihasilkan dari perkawinan serangga radiasi dengan yang normal. Dalam TSM, uji sterilitas dilakukan untuk melihat tingkat kemandulan yang diperoleh (6). Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa perkawinan antara seranga normal dengan serangga radiasi sterilitasnya tinggi ( antara 93 -95 %) . Tabel2. Pengaruh Radiasi Terhadap Sterilitas FekunditasTelur Lalat B. carambolae
dan
2187 0 100 2608 21 Sterilitas 4,5 93 95 Perlakuan Fekunditas telurUumlah telur/l0pasang) (ekor)
HASIL DAN PEMBAHASAN Mutu kepompong Kepompong dianggap sehat bila menghasilkan serangga dewasa yang mampu terbang untuk berkembang lebih Ianjut. Selain dapat menimbulkan kemandulan pada lalat dewasanya, perlakuan radiasi pada kepompong dapat mengurangi jumlah lalat yang mampu terbang yang berarti mengurangi mutu kepompong. Data mutu kepompong yang mendapat perlakuan radiasi 90 Gy dan yang tidak, disajikan pada Tabel 1 Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa persentase jumlah lalat yang terbang dari kepompong dengan dan tanpa radiasi cukup tinggi antara 87 - 91 % yang menunjukkan bahwa lalat yang keluar dari kepompong radiasi cukup baik untuk digunakan di kebun. Sekitar
Pelepasan serangga mandul Berdasarkan rumus Weidhas, bila rate of increase hama = 5, maka dianjurkan penglepasan serangga mandul minimal sembilan kali populasi normal, agar PI = 0,5 x jumlah PI populasi normal tanpa perlakuan. Dalam percobaan ini ternyata pada tahap 1 , rate of increase lalat buah Bactrocera carambolae normal dalam skala kurungan lapangan adalah 9,4. Berikutnya dilakukan pengujian tahap II dengan menglepas serangga mandul (TSM) atau jantan mandul (TJM) sebanyak 20 x ..
195
RisalalJ Seminar /lmiah
Tabel 3.
Kode
Aplikasi lsotop dan Radiasi, 2(J()6
Rata-rata jumlah kepompong yang dihasilkan dalam skala kurungan lapangan dengan pelepasan 10 x populasi normal akibat penglepasan lalat mandul radiasi B.carambo/ae Konlrol 'TSM 500 500 FI 50 0o 5(ekor) 00radiasi Perlakuan 1189 "TIM 9(26)' 317 0konlrol 66 39 lOx Penurunan Rate of Jib Lalalnormal 11,89 9,4 3,17 JIblalal radiasi "Increase olOx normal (ekor) (ekor) Jumlab kepompong lerbadap <jJ
(%1
Keterangan : •
••
•••
Serangga jantan dan betina mandul yang dilepas sebanyak 10 x serangga normal Serangga jantan mandul yang dilepas sebanyak 10 x populasi normal Tidak terjadi penurunan populasi terhadap kontrol
Tabel 4. Rata-rata jumlah kepompong yang dihasilkan dalam skala kurungan lapangan dengan pelepasan 20 x populasi normal akibat penglepasan lalat mandul radiasi B.carambo/ae Kode
7568 020x 'TSM 500 FI 500 25 Perlakuan 99 Kontrol konlrol Penurunan 268 Increase of 0,14 Rate "TJM o25JIbLalalnormal 20x 5,36 normal Jumlab 11,36 o054jekor) radiasi jekorl (ekor) radiasi kepompong Jib lalal radiasi lerbadap <jJ
(%)
Keterangan:
• Serangga jantan dan betina mandul yang dilepas sebanyak 20 x serangga normal •• Serangga jantan mandul yang dilepas sebanyak 20 x populasi normal
Pada Tabel
3, peningkatan
jumlah populasi keturunan pertama dibanding induknya pada kontrol adalah 9,4. Pad a penglepasan jantan dan betina mandul sebanyak 10 x populasi normal peningkatan jumlah populasinya sebesar 11, 89, belum terjadi penurunan populasi dibanding populasi normal sedangkan pada penglepasan jantan mandul sebanyak 10 xpopulasi normal menyebabkan peningkatan jumlah populasi sebanyak 3,17, terjadi penurunan sebesar 66 % dibanding populasi normal. Pad a Tabel 4, penglepasan lalat radiasi sebanyak 20 x, penglepasan lalat betina dan jantan radiasi menyebabkan penurunan populasi kontrol sedangkan sebesar 54 % dibandingkan penglepasan jantan radiasi saja menyebabkan penurunan populasi 99 % dibandingkan kontrol. Peningkatan populasi pada TSM dan TJM masing-masing 5,36 dan 0,14. Pada pelepasan campuran jantan dan betina mandul sebanyak 20 rate of increase populasi normal x dengan sebesar 11,36 dihasilkan jumlah F1 = 0,5 x populasi normal tanpa perlakuan (sesuai dengan rumus Weidhas). Rate of Incerase yang cukup tinggi pada kontrol (tanpa perlakuan) disebabkan karena percobaan ini masih dalam skala kurungan lapangan sehingga faktor-faktor lingkungan
(Rate of increase)
196
masih terbatas . Contoh faktor lingkungan yang dimaksud seperti angin, hujan dan tidak adanya pradator yang memangsa hama .. Dalam skala kurungan lapangan, Teknik Jantan MandulITJM) adalah lebih baik dibandingkan dengan Teknik Serangga Mandul (TSMI baik pada pelepasan sebesar 10 x mapun 20 x.
KESIMPULAN DAN SARAN Hasil percobaan menunjukkan bahwa, karena rate of increase lalat buah 10 kali, maka penglepasan campuran lalat jantan dan betina mandul 10 x lalat normal belum mampu mengurangi jumlah F1, sedangkan pelepasan jantan mandul menyebabkan pengurangan sebesar 66 %. Penurunan tercapai pada penglepasan serangga mandul 20 x populasi lalat normal. Penglepasan jantan mandul 20 x normal mengurangi jumlah Fl sampai 99 % sedangkan penglepasan campuran jantan betina mandul mengurangi 54 %. Berarti, penglepasan lalat jantan mandul dapat lebih menekan jumlah Fl daripada penglepasan campuran jantan dan betina mandul. Perlu penelitian yang lebih Ian jut dalam skala yang lebih besar yaitu di kebun buah pada areal terbatas.
K!/saJah$pminar Ilmiah
DAFfAR
PUSTAKA
1. KALSHOVEN, L.G.E. The Pest of Crops in Indonesia. PT. Ichtiar Baru - Van Hoeve. Jakarta. 1981. Ha!.701 2. CARSON, R.. " Silent Spring", Fawert Pub!. Inc. Connecticut. 1962. 304 3. METCALF,R.L. 1984. Trend in The Use of Chemical Insecticides,Proc.FAO/ITTI Workshop on Judicious and Efficient Use of Insecticides on Rice. IRRI Los Banos. Philipina. 1984. 70-91 4. KUSWADI, A.N. Pengendalian Hama Dengan Teknik Nuklir Untuk Menyelamatkan Produksi Pertanian Dan Menyehatkan Masyarakat Di Masa Depan. Disampaikan pada Pengukuhan Jabatan Ahli Peneliti Utama Bidang Pertanian. Jakarta 28 Desember 2004. 5. KNIPPLING, E.C. Possibilities of Insect Control or Eradication through The Use Sexeually Sterile Male. J. Econ. Entomo!. 1955. 48.459 - 62 . 6. NASUTION, INDAH A. DAN A.N KUSW AD!. Radiosterilisasi Lalat Bactrocera carambolae dan Penurunan Populasi Akibat Penglepasan Lalat Mandu!. Risalah Seminar Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radiasi. P3TIR-BATAN. Jakarta April 2005. 217-221
Aplikasi Isolop dan Radi3si, 2(}()6
7. BAKR!. A., K. MEHTA DAN D.R. LANCE. Sterilizing Insects with ionizing Radiation. Principles and Pratice in Area-Wide Integrated Pest Management. Springer. Vienna-Austria. 2005.231-268. 8. WEIDHAAS, D.E., G.C. LABREQUE, C.S. LOFGREN, And C.H.SCHMIDT. Insect Sterility in Population Dynamics Reseach. WHO Bull.47 . 1972. : 309314. 9. SUTANTAWONG, M. 1991. Problems and Control of fruit flies with Sterile Insect Techninuques in Thailland Int. Symp.On Bio!.Control of Fruit Flies. Okinawa 98-108p. 10. CALKINS, C.O. AND A.G. PARKER. Sterile Insect Quality dalam Sterile Insect Tecnique. Principles and Pratice in Area-Wide Integrated Pest Management. Springer. Vienna-Austria. 2005. 267-296.
197
