POTENSI PEMANFAATAN Steinernema sp. ISOLAT LOKAL TERHADAP PENGGEREK BUAH KOPI Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) DI LABORATORIUM DAN LAPANGAN
TESIS
Oleh
IDA ROMA TIO ULI SIAHAAN 117001012
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
POTENSI PEMANFAATAN Steinernema sp. ISOLAT LOKAL TERHADAP PENGGEREK BUAH KOPI Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) DI LABORATORIUM DAN LAPANGAN
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Dalam Program Studi Agroekoteknologi Pada Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Oleh
IDA ROMA TIO ULI SIAHAAN 117001012
PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
Judul
Nama NIM Program Studi
: POTENSI PEMANFAATAN Steinernema sp. ISOLAT LOKAL TERHADAP PENGGEREK BUAH KOPI Hypothenemus hampei (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) DI LABORATORIUM DAN LAPANGAN : Ida Roma Tio Uli Siahaan : 117001012 : Agroekoteknologi
Menyetujui, Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Dra. Maryani Cyccu Tobing, MS Ketua
Dr. Lisnawita, SP, M.Si Anggota
Ketua Program Studi,
Dekan,
(Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP)
(Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS)
Tanggal lulus : 27 Januari 2015
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada Tanggal : 27 Januari 2015
PANITIA PENGUJI TESIS Ketua
: Prof. Dr. Dra. Maryani Cyccu Tobing, MS
Anggpota
: 1. Dr. Lisnawita SP, M.Si 2. Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS 3. Dr. Ir. Hasanuddin, MS 4. Dr. Ir. Marheni, MP
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN Judul Tesis “POTENSI PEMANFAATAN Steinernema sp. ISOLAT LOKAL TERHADAP PENGGEREK BUAH KOPI Hypothenemus hampei (COLEOPTERA: CURCULIONIDAE) DI LABORATORIUM DAN LAPANGAN”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa tesis ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar magister pada Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri. Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan tesis ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah. Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian tesis ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian-bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi-sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, Penulis,
April 2015
Ida Roma Tio Uli Siahaan
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Ida Roma Tio Uli Siahaan. Potensi Pemanfaatan Steinernema sp. Isolat Lokal terhadap Penggerek Buah Kopi Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) di Laboratorium dan Lapangan di bawah bimbingan Maryani Cyccu Tobing dan Lisnawita. Potensi nematoda entomopatogen Steinernema sp. terhadap penggerek buah kopi, Hypothenemus hampei di Sumatera Utara belum pernah dilaporkan. Untuk itu telah dilakukan uji mortalitas Steinernema sp. isolat lokal terhadap H. hampei di laboratorium dan lapangan. Penelitian bertujuan untuk mendapatkan konsentrasi Steinernema sp. isolat lokal yang tepat terhadap H. hampei di laboratorium dan lapangan. Penelitian dilakukan di laboratorium lapangan Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan dan kebun kopi petani di Kecamatan Habinsaran Kebupaten Toba Samosir Provinsi Sumatera Utara. Perlakuan yang dicobakan dalam penelitian di laboratorium adalah kerapatan nematoda terhadap larva, pupa dan imago H. hampei dengan berbagai konsentrasi yaitu 4500, 5000, 5500, 6000 juvenil infektif (ji)/ml air steril dan kontrol (tanpa perlakuan). Perlakuan yang dicobakan di lapangan adalah kerapatan nematoda dengan tingkat konsentrasi 5000, 5500, 6000, 6500 ji/ml air steril dan kontrol (tanpa perlakuan). Aplikasi dilakukan dengan menyemprotkan suspensi ke buah-buah kopi matang yang terserang H. hampei. Perbanyakan nematoda dilakukan secara in vivo menggunakan ulat hongkong (Tenebrio molitor). Hasil penelitian menunjukkan pada pengujian di laboratorium mortalitas larva H. hampei tertinggi terdapat pada perlakuan 5000 ji/ml air steril sebesar 37,58, pupa 35,69 dan imago 32,55%. Mortalitas larva, pupa dan imago H. hampei di lapangan tertinggi pada perlakuan 6000 ji/ml air steril masing-masing sebesar 33,13, 33,29 dan 39,53 %. Mortalitas H. hampei meningkat seiring dengan bertambahnya kerapatan nematoda. Kata Kunci : Nematoda entomopatogen, Steinernema sp., Hypothenemus hampei, kopi.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Ida Roma Tio Uli Siahaan. Exploiting Potential of Steinernema sp. Local Isolate Against Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) in the Laboratory and Field Condition. Under supervision of Maryani Cyccu Tobing and Lisnawita. Potential of entomopathogenic nematodes Steinernema sp. of the coffee berry borer, Hypothenemus hampei in North Sumatra has not been reported. For it has done mortality test local isolate Steinernema sp. against H. hampei in the laboratory and field. The study aimed to determine the concentrations of Steinernema sp. local isolates against H. hampei in the laboratory and field. The study was conducted in laboratory Balai Besar Perbenihan and Proteksi Tanaman (BBPPTP) Medan and coffee plantation in Subdistrict Habinsaran District Toba Samosir, North Sumatra. The treatments were tested in laboratory is the density of nematodes with various concentrations of infective juveniles 4500, 5000, 5500, 6000 ji/ml of sterile water and control (without treatment). The treatments were tested in the field is the density of nematodes with a concentration level of 5000, 5500, 6000, 6500 ji/ml of sterile water and control (without treatment). The application is done by spraying the suspension to fruitripe coffee cherries are attacked H. hampei. Nematode multiplication performed in vivo using a caterpillar hongkong (Tenebrio molitor). Results of laboratory tests showed the highest mortality of larvae of H. hampei contained in the 5000 treatment ji/ml of sterile water is 37.58, 35.69 for pupa and for imago 32.55%. In the field, the highest mortality of larvae, pupa and imago H. hampei is in 6500 ji/ml of sterile water respectively 33.13, 33.29 and 39.53%. H. hampei mortality increases with the density of nematodes. Keywords:
Entomopathogen Steinernema sp.
nematode,
coffee,
Hypothenemus
hampei,
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Ida Roma Tio Uli Siahaan, lahir di Pematang Siantar, pada tanggal 25 September 1980 merupakan anak ke lima dari enam bersaudara, putri dari Bapak Alm. Saut Maruli Parsaoran Siahaan dan Ibu Esna Nursaida br. Simanjuntak serta istri dari Jinton Pane, ST. Pendidikan formal yang pernah ditempuh penulis adalah sebagai berikut: 1. Tahun 1987 masuk Sekolah Dasar Negeri No. 060819 Medan, lulus tahun 1993. 2. Tahun 1993 masuk Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 13 Medan, lulus tahun 1996. 3. Tahun 1996 masuk Sekolah Menengah Umum Taruna Bumi Khatulistiwa Pontianak, lulus tahun 1999. 4. Tahun 1999 diterima di Departemen Ilmu Hama dan Penyakit Tumbuhan di Universitas Sumatera Utara Medan, lulus tahun 2004. 5. Tahun 2011 melanjutkan pendidikan S2 di Program Studi Magister Agroekoteknologi Universitas Sumatera Utara. Sejak tahun 2005 sampai sekarang penulis bekerja sebagai Pegawai Negeri Sipil di Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Potensi Pemanfaatan Steinernema sp. Isolat Lokal terhadap Penggerek Buah Kopi Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae) di Laboratorium dan Lapangan dengan baik. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Dra. Maryani Cyccu Tobing, MS dan Dr. Lisnawita, SP, M.Si selaku Ketua dan Anggota yang memberikan arahan, bimbingan dan motivasi dalam pelaksanaan penelitian serta dalam penulisan tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Tim Penguji, Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS, Dr. Ir. Hasanuddin, MS dan Dr. Ir. Marheni, MP yang telah bersedia menguji dan memberikan saran dalam penyelesaian tesis ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada jajaran pimpinan Direktorat Jenderal Perkebunan Kementerian Pertanian dan pimpinan Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan yang telah memberi izin belajar, Ir. Syahnen, MS yang bersedia memberikan bimbingan dan semangat bagi penulis, Sry Ekanitha Pinem, SP, MP, Desianty Dona Sirait, SP dan rekan-rekan di Laboratorium Lapangan serta Leni Utami yang telah bersedia membantu penulis selama penelitian. Tak lupa sahabat-sahabat angkatan 2011 Magister Agroekoteknologi FP USU Medan (Tumpal Panjaitan, SP, MP, Taufik Hidayat, SP, MP, Martiadi Kurniawan, SP, MP, dan lain-lain) yang telah meluangkan waktu dalam berdiskusi dengan penulis serta kepada pihak-pihak lain yang tidak disebut namun telah ikut membantu penyelesaian tesis ini.
Universitas Sumatera Utara
Ungkapan terima kasih teristimewa penulis sampaikan kepada seluruh keluarga khusus suami tercinta Jinton Pane, ST yang selalu mendukung dan memotivasi penulis, kedua putri terkasih Viola Hasian Pane dan Audrey Jegesya Pane yang menjadi sumber semangat penulis, keluarga besar Pane di Parsoburan dan Siahaan di Tanjung Morawa yang telah mendukung selama penulis mengikuti perkuliahan dan melaksanakan penelitian. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih memiliki kekurangan oleh sebab itu diperlukan kritik dan saran demi kesempurnaannya. Akhir kata penulis berharap agar tesis ini dapat dikembangkan oleh peneliti-peneliti selanjutnya sehingga dapat lebih bermanfaat bagi banyak pihak.
Medan,
April 2015
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ................................................................................................................
i
ABSTRACT ................................................................................................................ ii RIWAYAT HIDUP................................................................................................... iii KATA PENGANTAR .............................................................................................. iv DAFTAR ISI ............................................................................................................. vi DAFTAR TABEL ..................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ ix DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. x I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang .............................................................................................. 1.2. Tujuan Penelitian........................................................................................... 1.3. Hipotesis ........................................................................................................ 1.4. Manfaat Penelitian......................................................................................... 1.5. Kegunaan Penelitian ......................................................................................
1 4 4 5 5
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Hypothenemus hampei Ferarri (Coleoptera: Curculionidae) ....................... 2.1.1. Biologi H. hampei .............................................................................. 2.1.2. Gejala Serangan dan Kerusakan ........................................................ 2.1.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perkembangan H. Hampei ......... 2.1.4. Teknik Pengendalian .......................................................................... 2.2. Nematoda Entomopatogen ........................................................................... 2.2.1. Nematoda Entomopatogen Steinernematidae .................................... 2.2.2. Potensi Nematoda sebagai Agens Hayati........................................... 2.2.3. Siklus Hidup Nematoda Entomopatogen ........................................... 2.2.4. Mekanisme Infeksi Nematoda Entomopatogen .................................
6 6 9 11 12 14 14 14 18 19
III. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ...................................................................... 3.2. Alat dan Bahan Penelitian ............................................................................ 3.3. Metode Penelitian ........................................................................................ 3.3.1. Penelitian di Laboratorium.................................................................. 3.3.2. Penelitian di Lapangan ........................................................................ 3.4. Pelaksanaan Penelitian ................................................................................. 3.4.1. Eksplorasi dan Isolasi Nematoda Entomopatogen .............................. 3.4.2. Postulat Koch’s ................................................................................... 3.4.3. Identifikasi Nematoda Entomopatogen ...............................................
24 24 25 25 26 28 28 30 30
Universitas Sumatera Utara
3.4.4. Perbanyakan Nematoda Entomopatogen ............................................ 3.4.5. Penelitian di Laboratorium.................................................................. 3.4.6. Penelitian di Lapangan ........................................................................ 3.5. Peubah Amatan ............................................................................................. 3.5.1. Penelitian di Laboratorium.................................................................. 3.5.2. Penelitian di Lapangan ........................................................................
31 32 32 33 34 37
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Penelitian di Laboratorium........................................................................... 40 4.2. Penelitian di Lapangan ................................................................................. 59 V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ................................................................................................... 64 5.2. Saran.............................................................................................................. 64 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 65 LAMPIRAN .............................................................................................................. 70
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.
Mortalitas H. hampei 24 jam setelah aplikasi berbagai kerapatan Steinernema sp. ........................................................................................ 40
Tabel 2.
Nilai LC50 Steinernema sp. terhadap larva, pupa dan imago H. hampei pada 24 jsa ................................................................................... 41
Tabel 3.
Mortalitas larva H. hampei akibat perlakuan berbagai waktu kontak (4-72 jam setelah aplikasi) dari berbagai kerapatan Steinernema sp. ........................................................................................ 47
Tabel 4.
Mortalitas pupa H. hampei akibat perlakuan berbagai waktu kontak (4-72 jam setelah aplikasi) dari berbagai kerapatan Steinernema sp. ........................................................................................ 48
Tabel 5.
Mortalitas imago H. hampei akibat perlakuan berbagai waktu kontak (4-72 jam setelah aplikasi) dari berbagai kerapatan Steinernema sp ......................................................................................... 49
Tabel 6.
Rerata persentase mortalitas larva H. hampei di laboratorium ................ 49
Tabel 7.
Rerata persentase mortalitas pupa H. hampei di laboratorium ................ 51
Tabel 8.
Rerata persentase mortalitas imago H. hampei di laboratorium .............. 52
Tabel 9.
Rerata efisiensi Steinernema sp. terhadap larva, pupa dan imago H. hampei pada 3 hsa di laboratorium ...................................................... 53
Tabel 10. Nilai atau kriteria faktor reproduksi (Fr) Steinernema sp pada larva, pupa dan imago H. hampei di laboratorium ................................... 55 Tabel 11. Gejala infeksi Steinernema sp. terhadap larva, pupa dan imago H. hampei ................................................................................................. 57 Tabel 12. Rerata persentase mortalitas larva H. hampei di lapangan ...................... 60 Tabel 13. Rerata persentase mortalitas pupa H. hampei di lapangan ...................... 60 Tabel 14. Rerata persentase mortalitas imago H. hampei di lapangan .................... 61 Tabel 15. Rerata efisiensi Steinernema sp. terhadap larva, pupa dan imago H. hampei pada 3 hsa di lapangan............................................................ 62 Tabel 16. Nilai atau kriteria faktor reproduksi (Fr) Steinernema sp pada larva, pupa dan imago H. hampie di lapangan ......................................... 63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gejala serangan H. hampei pada buah kopi ............................................ 11 Gambar 2. Diagram siklus hidup nematoda entomopatogen secara umum .............. 19 Gambar 3. Isolasi nematoda entomopatogen dengan serangga umpan .................... 29 Gambar 4. Metode white trap ................................................................................... 29 Gambar 5. Postulat Kosch’s nematoda entomopatogen Steinernema sp. terhadap T. molitor .................................................................................. 30 Gambar 6. Perbanyakan nematoda entomopatogen Steinernema sp pada T. molitor.................................................................................................. 31 Gambar 7. Hubungan kematian larva H. hampei dengan kerapatan nematoda Steinernema sp. setelah 24 jam perlakuan ............................................... 43 Gambar 8. Hubungan kematian pupa H. hampei dengan kerapatan nematoda Steinernema sp. setelah 24 jam perlakuan .............................................. 44 Gambar 9. Hubungan kematian larva H. hampei dengan kerapatan nematoda Steinernema sp. setelah 24 jam perlakuan ............................................... 45
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tata letak perlakuan percobaan di laboratorium (RAL) ....................... 70 Lampiran 2. Tata letak perlakuan percobaan di lapangan (RAK) ............................ 71 Lampiran 3. Data-data hasil penelitian ..................................................................... 72 Lampiran 4. Data temperatur dan kelembaban di laboratorium ............................... 91 Lampiran 5. Foto-foto pelaksanaan penelitian .......................................................... 92
Universitas Sumatera Utara
