PENGARUH PEMBERIAN EKSTRAK DAUN PEPAYA (Carica papaya L.) TERHADAP TAHAPAN PERKEMBANGAN Spodoptera litura Fabricius Riza Rahayu Ilmawati, Sofia Ery Rahayu, Agus Dharmawan Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang Jl. Semarang no. 5, Malang E-mail:
[email protected] ABSTRAK: S. litura merupakan hama polifag penyebab kerusakan daun. Tanaman pepaya berpotensi sebagai insektisida nabati. Tujuan penelitian untuk mengetahui pengaruh konsentrasi ekstrak daun pepaya terhadap bobot, panjang, lama waktu, pembentukan pupa dan imago, kondisi morfologi dan aktivitas makan larva. Pengujian dengan penyemprotan dan dilakukan 3 kali dengan selang waktu 2 hari. Konsentrasi yang digunakan 0%, 5%, 10%, 15% dan 20%. Hasil penelitian menunjukkan semakin tinggi konsentrasi ekstrak menurunkan bobot dan panjang, memperpanjang lama waktu larva, mempersingkat lama hidup imago, penurunan pembentukan pupa dan imago dengan kondisi cacat serta menghambat makan larva. Konsentrasi efektif terendah yaitu 5%. Kata Kunci: Tahapan Perkembangan, Ekstrak Daun Pepaya, S. Litura ABSTRACT: S. litura is a polifag pest cause leaf damage. Potentially papaya plant as an insecticide plant. This study aims to determine the effect of papaya leaf extract for the weight, length, long time, the formation of the pupae and imago, morphology condition and eating activities larvae. Aplication with spraying and do 3 times at intervals of 2 days. The concentration used 0%, 5%, 10%, 15% and 20%. The result shows high concentrations lose weight and long, long time to extend the larva, shorten life imago, decrease in the formation of the pupae and imago with defect condition and inhibiting eating larvae. The lowest effective concentration is 5%. Keywords : Development Stages, Papaya Leaf Extract, S. litura
Spodoptera litura Fabricius termasuk ordo Lepidoptera merupakan hama polifag penyebab kerusakan pada tanaman budidaya (Rusdy, 2009). Fase larva S. litura bersifat polifag atau dapat hidup pada berbagai jenis tanaman, seperti jarak kepyar, tomat, sawi, kubis, cabai, buncis, bawang merah, terung, kentang, kangkung, bayam, padi, jagung, tebu, jeruk, pisang, tembakau dan kacangkacangan (Moniharapon & Moniharapon, 2014). Luas serangan S. litura tahun 2002 hingga 2006 berkisar antara 1.316 hingga 2.902 ha pada tanaman kedelai di Indonesia (Ditlin, 2008). Oleh karena itu perlu dilakukan usaha pengendalian terhadap hama S. litura. Tanaman pepaya (C. papaya) berpotensi sebagai insektisida nabati karena kandungan alkaloid, terpenoid dan flavonoid yang sangat beracun bagi serangga (Julaily dkk., 2013). Penggunaan ekstrak daun pepaya pada tanaman sawi dapat menghambat aktifitas biologi pada hama ulat krop (C. binotalis) (Julaily dkk., 2013). Pada aplikasi ekstrak daun pepaya yang diberikan melalui pakan maupun kontak juga berpengaruh terhadap mortalitas P. xylostella (Siahaya & Rumthe, 2014). Pengendalian hama pengganggu menggunakan insektisida nabati selain memberi efek mortalitas terhadap serangga hama juga mempengaruhi siklus hidup serangga hama, yaitu mempengaruhi perkembangan larva, pupa dan imago. Dalam perkembangannya, S. litura mengalami pergantian
1
kulit empat kali dari instar 1, 2, 3, 4, dan 5. Setelah instar 5 akan berubah menjadi pupa. Pupa kemudian berubah menjadi imago (Lestari dkk., 2013). Berdasarkan uraian di atas, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun pepaya (C. papaya) terhadap tahapan perkembangan S. litura yang diukur berdasarkan bobot larva,pupa dan imago; panjang larva dan pupa; lama waktu perkembangan larva, pupa dan imago; keberhasilan pembentukan pupa dan imago; kondisi morfologi pupa dan imago; keberhasilan bertelur; keberhasilan telur menetas; dan akivitas makan larva dengan menggunakan pakan daun tanaman jarak kepyar (R. communis). METODE Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 5 ulangan. Larva yang digunakan dalam penelitian sebanyak 250 larva. Daun pepaya (C. papaya) diekstraksi maserasi dengan pelarut etanol 70%. Variabel bebas berupa konsentrasi ekstrak daun pepaya 0% (kontrol), 5%, 10%, 15% dan 20% yang diencerkan menggunakan aquades dan ditambah perekat pestisida. Variabel terikat meliputi bobot larva, pupa dan imago; panjang larva dan pupa; lama waktu perkembangan larva, pupa dan imago; keberhasilan pembentukan pupa dan imago; kondisi morfologi pupa dan imago (normal atau tidak normal); keberhasilan bertelur; keberhasilan telur menetas dan biomassa daun pakan jarak kepyar (R. communis). Metode pengujian dilakukan dengan metode penyemprotan daun pakan berupa daun jarak kepyar (R. communis). Penyemprotan dilakukan 3 kali dalam 1 minggu dengan selang waktu 2 hari. Larva ditempatkan dalam toples dan ditutup kain kassa, apabila sudah menjadi pupa diberi alas pasir steril. Analisis hasil penelitian menggunakan Anava Ganda ) pada taraf signifikan (α) 0.05 menggunakan software IBM SPSS versi 20.0 untuk hasil bobot, panjang dan lama waktu perkembangan, dilanjutkan uji Tukey untuk membandingkan perlakuan yang paling efektif antara tiap perlakuan dan Anava Tunggal pada taraf signifikan (α) 0.05 untuk hasil biomassa, dilanjutkan uji Tukey untuk membandingkan perlakuan yang paling efektif antara tiap perlakuan. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil 1. Pengaruh Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) terhadap Bobot Larva, Pupa dan Imago S. litura Berdasarkan hasil analisis varian ganda dapat dilihat perbedaan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) terhadap bobot S. litura memiliki Fhitung sebesar 101,782 dengan signifikansi 0,00<signifikansi tabel (0,05) sehingga hasilnya signifikan. Hasil uji lanjut Tukey dapat dilihat pada Tabel 1. Grafik bobot larva, pupa dan imago S. litura dengan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) disajikan pada Gambar 1.
2
Tabel 1. Rerata Bobot Larva, Pupa dan Imago S. litura dengan Berbagai Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) Konsentrasi 0% 5% 10% 15% 20%
Instar 3 0,00636l 0,00634l 0,00636l 0,00636l 0,00636l
Instar 4 0,124f 0,102g 0,096h 0,092h 0,072i
Instar 5 0,384a 0,308b 0,288b 0,282b 0,252c
Pupa 0,306b 0,214d 0,15f 0,136f 0,074i
Imago 0,17e 0,098g 0,058j 0,034k 0,016l
Keterangan: notasi yang sama tidak menunjukkan beda nyata Bobot/gram
Konsentrasi
Gambar 1. Grafik Bobot Larva, Pupa dan Imago S. litura dengan Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya)
Berdasarkan Gambar 1, dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak terjadi penurunan rerata bobot larva, pupa dan imago. Pada larva instar 3 tidak menunjukkan beda nyata. Pada larva instar 4, larva instar 5, pupa dan imago terlihat penurunan bobot yang signifikan pada konsentrasi ekstrak 20%. 2. Pengaruh Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) terhadap Panjang Larva dan Pupa S. litura Berdasarkan hasil analisis varian ganda dapa dilihat perbedaan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) terhadap panjang S. litura memiliki Fhitung sebesar 104,771 dengan signifikansi 0,00<signifikansi tabel (0,05) sehingga hasilnya signifikan. Hasil uji lanjut Tukey dapat dilihat pada Tabel 2. Grafik panjang larva dan pupa S. litura dengan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) disajikan pada Gambar 2. Tabel 2. Rerata Panjang Larva, Pupa dan Imago S. litura dengan Berbagai Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) Konsentrasi 0% 5% 10% 15% 20%
Instar 3 0,66j 0,64j 0,64j 0,64j 0,64j
Instar 4 1,916d 1,742d 1,62e 1,552f 1,49g
Instar 5 2,914a 2,762a 2,684b 2,596b 2,506c
Pupa 1,758d 1,256h 0,912i 0,818i 0,566k
Keterangan: notasi yang sama tidak menunjukkan beda nyata
3
Panjang/cm
Konsentrasi
Gambar 2. Grafik Panjang Larva dan Pupa S. litura dengan Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya)
Berdasarkan Gambar 2, dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak terjadi penurunan rerata panjang larva dan pupa. Pada larva instar 3 tidak menunjukkan beda nyata. Pada larva instar 4, larva instar 5, dan pupa terlihat penurunan panjang yang signifikan pada konsentrasi ekstrak 20%. 3. Pengaruh Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) terhadap Lama Waktu Perkembangan Larva, Pupa dan Imago S. litura Berdasarkan hasil analisis varian ganda dapat dilihat perbedaan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) terhadap lama waktu perkembangan S. litura memiliki Fhitung sebesar 7,377 dengan signifikansi 0,00<signifikansi tabel (0,05) sehingga hasilnya signifikan. Hasil uji lanjut Tukey dapat dilihat pada Tabel 3. Grafik lama waku perkembangan larva, pupa dan imago S. litura dengan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) disajikan pada Gambar 3. Tabel 3. Rerata Lama Waktu Perkembangan Larva, Pupa dan Imago S. litura dengan Berbagai Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) Konsentrasi 0% 5% 10% 15% 20%
Instar 3 3g 3g 3g 3g 3g
Instar 4 4f 4f 4f 4f 4f
Instar 5 5,16e 5,54d 5,76c 6,18b 6,78a
Pupa 8,14a 8,34a 8,7a 9,22a 5,82c
Imago 9,44a 5,98b 5,16e 3,46f 1,54h
Keterangan: notasi yang sama tidak menunjukkan beda nyata Waktu/hari
Konsentrasi
Gambar 3. Lama Waktu Perkembangan Larva, Pupa dan Imago S. litura dengan Konsentrasi Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya)
4
Berdasarkan Gambar 3, dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak terdapat perbedaan lama waktu perkembangan. Pada larva instar 3 dan instar 4 tidak menunjukkan beda nyata. Pada fase larva instar 5 dapat memperpanjang lama waktu perkembangan, sedangkan pada pupa dan imago dapat mempersingkat lama waktu hidup S. litura secara signifikan. 4. Persentase Keberhasilan Pembentukan Pupa Hasil perhitungan persentase pembentukan pupa dapat dilihat pada Tabel 4 berikut. Tabel 4. Persentase Keberhasilan Pembentukan Pupa Konsentrasi 0% 5% 10% 15% 20%
Persentase Pembentukan Pupa 100% 82% 62% 56% 42%
Berdasarkan perhitungan persentase pembentukan pupa tersebut, dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) dapat mengurangi pembentukan larva menjadi pupa S. litura. 5. Persentase Keberhasilan Pembentukan Imago Hasil perhitungan persentase pembentukan pupa dapat dilihat pada Tabel 5 berikut. Tabel 5. Persentase Keberhasilan Pembentukan Imago Konsentrasi 0% 5% 10% 15% 20%
Persentase Pembentukan Imago 100% 76% 64% 42% 28%
Berdasarkan perhitungan persentase pembentukan imago tersebut, dapat dijelaskan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) dapat mengurangi pembentukan pupa menjadi imago. 6. Pengaruh Pemberian Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) Terhadap Tahapan Perkembangan Pupa dan Imago S. litura Hasil pengamatan pemberian ekstrak daun pepaya (C. papaya) dengan beberapa taraf konsentrasi ekstrak menunjukkan adanya kerusakan (kecacatan) kondisi morfologi pupa yang terbentuk. Kecacatan tersebut berupa ukuran panjang pupa yang lebih pendek dari ukuran pupa normal, bobot pupa yang lebih ringan dari bobot pupa normal, kodisi pupa yang ujung sisinya berlubang, pupa 5
yang mengalami benjolan, kondisi pupa yang mengkerut dan molting tidak sempurna. Kondisi morfologi pupa normal dan cacat tampak pada Gambar 4.
Gambar 4 (a) Pupa Tidak Normal (Cacat)
Gambar 4 (b) Pupa Normal
Hasil pengamatan pemberian ekstrak daun pepaya (C. papaya) dengan beberapa taraf konsentrasi ekstrak juga menunjukkan adanya kerusakan (kecacatan) kondisi morfologi imago yang terbentuk. Kecacatan tersebut berupa bobot imago yang lebih ringan dari bobot imago normal, imago dengan kondisi sayap melekuk, imago dengan kondisi sayap melekuk dan tidak menutup tubuh, imago dengan kondisi sayap kecil separuh tubuh, dan imago yang terbentuk tidak sempurna. Kondisi morfologi imago normal dan cacat tampak pada Gambar 5.
(a)
(b)
(c) (d) (e) Gambar 5. (a) Imago Sayap Melekuk (b) Imago Sayap Melekuk dan Tidak Menutup Tubuh pada Konsentrasi Ekstrak 15% (c) Imago Sayap Kecil Separuh Tubuh pada Konsentrasi Ekstrak 20% (d) Imago Tidak Sempurna pada Konsentrasi Ekstrak 20% (e) Imago Normal
7. Pengaruh Ekstrak Daun Pepaya (C. papaya) Terhadap Aktivitas Makan Larva S. litura Berdasarkan hasil analisis varian dapat dilihat perbedaan konsentrasi ekstrak daun pepaya (C. papaya) terhadap biomassa daun memiliki Fhitung(44)>Ftabel(2,87) sehingga hasilnya signifikan. Biomassa daun jarak kepyar
6
(R. communis) sebagai pakan S. litura diamati dengan menghitung bobot awal dan bobot akhir daun. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 6 berikut. Tabel 6. Rerata Biomassa Daun Jarak Kepyar (R. communis) Perlakuan 0% 5% 10% 15% 20%
Rerata 2,92a 2,45a 2,35b 2,25c 2,17d
Keterangan: notasi yang sama tidak menunjukkan beda nyata
Dari hasil uji Tukey dapat diketahui bahwa konsentrasi 20% ekstrak daun pepaya (C. papaya) dapat mengurangi makan S. litura secara signifikan. PEMBAHASAN Ekstrak tanaman yang mengandung senyawa metabolit sekunder selain menyebabkan mortalitas pada serangga juga menghambat perkembangan serangga. Serangga yang pada makanannya terdapat senyawa kimia tertentu akan menghambat perkembangannya (Utami, 2010). Semakin tinggi pemberian ekstrak daun pepaya (C. papaya) mengakibatkan larva S. litura mengurangi aktivitas makannya. Hal ini dikarenakan semakin tinggi residu senyawa aktif dari daun pepaya yang ditinggalkan pada daun makanannya (Julaily dkk., 2013). Tanin, kuinon dan saponin memiliki rasa pahit sehingga menyebabkan penghambatan makan serangga (Yunita dkk., 2009). Enzim papain yang terkandung dalam ekstrak daun pepaya bekerja sebagai enzim protease, yaitu menyerang dan melarutkan komponen penyusun kutikula serangga (Trizelia, 2001). Semakin tinggi pemberian ekstrak daun pepaya (C. papaya) mengakibatkan persentase keberhasilan pembentukan pupa dan imago rendah dengan kondisi morfologinya mengalami kecacatan. Kecacatan pupa berupa ukuran panjang pupa yang lebih pendek dari ukuran pupa normal, bobot pupa yang lebih ringan dari bobot pupa normal, kodisi pupa yang ujung sisinya berlubang, pupa yang mengalami benjolan, kondisi pupa yang mengkerut dan molting tidak sempurna. Penurunan persentase larva yang menjadi pupa diduga karena kandungan senyawa bioaktif dalam ekstrak. Saponin dan tanin dapat menghambat pertumbuhan yang menyebabkan mekanisme penghambatan makan, sehingga larva menjadi kelaparan akhirnya tidak mampu mencapai berat kritisnya untuk dapat tumbuh menjadi pupa (Yunita dkk., 2009). Kecacatan morfologi imago diantaranya sayap melekuk, sayap tidak menutupi tubuh, sayap kecil separuh tubuh dan imago tidak sempurna. Kerusakan atau kecacatan S. litura diduga akibat senyawa toksik yang merusak jaringan saraf (Siahaya & Rumthe, 2014). Senyawa aktif seperti alkaloid, polifenol, kuinon, flavonoid, terpenoid dan enzim papain dapat mempengaruhi sistem fisiologis yang mengatur perkembangan serangga (Sastrodihardjo, 1992 dalam Julaily, 2013). Perlakuan ekstrak daun pepaya (C. papaya) juga mempengaruhi lama waktu perkembangan larva menjadi pupa, pupa menjadi imago, dan lama hidup imago. Perkembangan S. litura terhambat karena adanya gangguan pada saat 7
ekdisis. Pada serangga produksi ekdison dikontrol oleh brain hormone (BH). Brain hormone (BH) dan ekdison diseimbangkan oleh hormon juvenile hormone (JH) (Campbell, 2004). Apabila terdapat gangguan pada hormon ekdison, maka serangga akan terganggu proses perkembangannya (Sa’Diyah, 2013). Salah satu senyawa yang dapat mengganggu proses ekdisis adalah saponin. Saponin dapat mengikat sterol bebas dalam pencernaan makanan, yang mana sterol berperan sebagai prekusor hormon ekdison. Apabila jumlah sterol menurun akibatnya hormon ekdison juga menurun, maka akan mengganggu proses pergantian kulit pada serangga (Dinata, 2008). Konsentrasi yang tinggi dapat mempersingkat lama waktu hidup imago S. litura. Lama hidup imago dari perlakuan ekstrak daun pepaya (C. papaya) berkisar 2-7 hari. Imago yang terbentuk dari perlakuan kontrol mampu menghasilkan telur pada konsentrasi ekstrak 5% dan 10%. Telur dari imago yang konsentrasi 5% ada yang menetas, tetapi telur dari konsentrasi 10% tidak dapat menetas. Larva yang menetas dari perlakuan kontrol maupun dengan konsentrasi ekstrak 5% morfologi larvanya sama. PENUTUP Simpulan Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi ekstrak daun pepaya yang berbeda berpengaruh terhadap penurunan bobot larva, pupa dan imago S. litura serta penurunan panjang larva dan pupa S. litura. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak daun pepaya, maka akan memperpanjang lama waktu fase larva tetapi mempersingkat lama waktu hidup pupa dan imago S. litura. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak daun pepaya, maka semakin sedikit pupa dan imago S. litura yang terbentuk dengan kondisi tidak normal (cacat). Perlakuan konsentrasi ekstrak daun pepaya yang berbeda berpengaruh terhadap penghambatan aktivitas makan larva S. litura dengan indikasi semakin sedikit biomassa daun pakan yang dimakan. Konsentrasi 5% merupakan konsentrasi efektif terendah ekstrak daun pepaya (C. papaya) yang dapat digunakan. Saran Berdasarkan simpulan di atas, maka perlu dilakukan pengujian pada bahan pengekstrak yang lain untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun pepaya terhadap tahapan perkembangan S. litura. Perlu pengujian pada serangga hama lain untuk mengetahui pengaruh ekstrak daun pepaya terhadap tahapan perkembangannya. Perlu pengujian secara in vivo untuk mengetahui keefektifan dan keefisienan pemanfaatan ekstrak daun pepaya untuk mengendalikan hama S. litura pada skala lapangan. Perlu uji fotokimia ekstrak daun pepaya Thailand untuk mengetahui kandungan senyawa yang spesifik. Perlu pengujian ekstrak dari organ lain tanaman pepaya, yaitu pada tangkai daun untuk digunakan sebagai pestisida nabati. Perlu dilakukan uji aplikatif pembuatan ekstrak daun pepaya secara manual untuk memudahkan masyarakat dalam memperoleh ekstrak daun pepaya dengan konsentrasi standart.
8
DAFTAR RUJUKAN Campbell N.A, Jane B.R, Lawrence G.M. 2004. Biology Fifth Edition. Diterjemahkan oleh Manalu, W. Jakarta: Erlangga. Dinata, A. 2008. Ekstrak kulit jengkol atasi jentik DBD. Junal Inside, 02. Ditlin. 2008. Laporan Luas dan Serangan Hama dan Penyakit Tanaman Pangan di Indonesia. Jakarta: Direktorat Perlindungan Tanaman Pangan. Julaily, N., Mukarlina &Setyawati, T. R. 2013. Pengendalian Hama pada Tanaman Sawi (Brassica juncea L.) Menggunakan Ekstrak Daun Pepaya (Carica papaya L.). Jurnal Protobiont, 2 (3): 171-175. Lestari, S., Ambarningrum, T. B. & Pratiknyo, H. 2013. Tabel Hidup Spodoptera litura Fabr. Dengan Pemberian Pakan Buatan yang Berbeda. Jurnal Sain Veteriner, 31 (2) Moniharapon, D. D. & Moniharapon, M. 2014. Ekstrak Etanol Daun Melinjo (Gnetum gnemon L.) Sebagai Anti Feedant Terhadap Larva Ulat Grayak (Spodoptera litura Fab.) Pada Tanaman Sawi (Brassica sinensis L.). Jurnal Budidaya Pertanian, 10 (2): 100-104. Rusdy, A. 2009. Efektivitas Ekstrak Nimba Dalam Pengendalian Ulat Grayak (Spodoptera litura F.) Pada Tanaman Selada. Jurnal Floratek, 40: 41-54. Sa’ Diyah, N. A., Purwani, K. I. & Wijayawati, L. 2013. Pengaruh Ekstrak Daun Bintaro (Cerbera Odollam) Terhadap Perkembangan Ulat Grayak (Spodoptera litura F.). Skripsi tidak diterbitkan. Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Siahaya, V. G. & Rumthe, R. Y. 2014. Uji Ekstrak Daun Pepaya (Carica papaya) Terhadap Larva Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae). Jurnal Agrologia, 3 (2): 112-116. Trizelia. 2001. Pemanfaatan Bacillus thuringiensis untuk Pengendalian Crocidolomia binotalis, Zell (Lepidotera: Pyralidae). Jurnal Argrikultura, 19(3):184-190. Utami, S. 2010. Bioaktivitas Insektisida Nabati Bintaro (Cerbera odollam Gaertn.) Sebagai Pengendali Hama Pteroma plagiophleps Hampson dan Spodoptera litura. Tesis tidak diterbitkan. Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor. Yunita, E. A., Suprapti, N. H. & Hidayat, J. W. 2009. Ekstrak Daun Teklan (Eupatorium riparium) Terhadap Mortalitas dan Perkembangan Aedes aegypti. Jurnal Hioma, 11(1): 11-17.
9
