Patogenisitas Heterorhabditis sp. Terhadap P. operculella
Heterorhabditis sp. memiliki patogenisitas yang tinggi terhadap P. operculella. Hasil pengamatan dapat dilihat dari tingkat kematian larva yang tinggi pada tabel 2. Kematian larva P. operculella mencapai 80% pada kepadatan 400 JI/ml dan kematian terendah sebesar 20% pada kepadatan 300 JI/ml. Waktu infeksi yag dibutuhkan oleh Heterorhabditis sp. hingga menyebabkan kematian pada P. operculella adalah 12 jam setelah aplikasi (JSA). Waktu yang diperlukan Heterorhabditis sp. untuk mematikan larva P. operculela lebih cepat dibandingkan dengan infeksi Steinernema carpocapsae. Hasil penelitian Uhan (2008), menyatakan bahwa nematoda S. carpocapse mampu mematikan larva inang setelah 24 JSA dengan kepadatan populasi 800 dan 1600 JI/ml. Tingginya kemampuan Heterorhabditis sp. dalam mematikan inangnya disebabkan karena kemampuan geraknya yang lebih aktif dalam mencari inang dengan memindai CO2, senyawa kimia alami, maupun ekskresi yang dihasilkan oleh serangga inang (Indriati et al. 2011), bila dibandingkan dengan Steinernema sp. yang cenderung menunggu dan menjebak inangnya (Downes & Griffin 1996). Heterorhabditis sp. memiliki tonjolan gigi pada ujung kepala sehingga memudahkan untuk melakukan penetrasi langsung pada integumen inang (Stock & Hunt 2005, Adams & Nguyen 2001).
Tabel 2 Mortalitas P. operculella pada berbagai kepadatan Heterorhabditis sp. Kepadatan
Heterorhabditis sp. (JI/ml)
Mortalitas larva P. operculella pada n jam setelah aplikasi (%) (JSA)1 6 9 12 18 24 36 48 100 0 0 65 ab 85.00 a 85 a 85 a 85 a 200 0 0 31.25 bc 88.75 a 88.75 a 95 a 95 a 300 0 0 20 c 100 a 100 a 100 a 100 a 400 0 0 80 a 95 a 95 a 95 a 100 a 500 0 0 55 ab 95 a 95 a 95 a 95 a Kontrol 0 0 0 c 0 b 0 b 0 b 0 b
16
Keberhasilan Heterorhabditis sp. menyerang P. operculella tidak terlepas dari peran bakteri simbion yang terkandung di dalam nematoda. Photorhabdus spp. merupakan bakteri yang bersimbiosis dengan Heterorhabditis sp.. Setelah nematoda berhasil masuk ke dalam tubuh serangga, bakteri akan dilepaskan dari tubuh nematoda kemudian berkembangbiak dengan cepat dan memproduksi endotoksin dan eksotoksin yang dapat membunuh inang dengan cepat (Forst & Nealson 1996).
Pada pengamatan 18 JSA, kepadatan nematoda 300 JI/ml telah mampu memberikan persentase mortalitas larva P. operculella tertinggi sebesar 95%, sedangkan mortalitas terendah pada kepadatan 200 JI/ml sebesar 83.75%. Dari hasil yang diperoleh secara statistik tidak menunjukkan perbedaan yang nyata pada tiap perlakuan kepadatan Heterorhabditis sp. dalam mengakibatkan mortalitas larva P. operculella.
Pada pengamatan 18 JSA, mortalitas larva P. operculella mencapai 100% dengan kepadatan 300 JI/ml. Sedangkan persentase kematian P. operculella terendah terjadi pada kepadatan 100 JI/ml sebesar 85%. Pada kepadatan 300 JI/ml nematoda dalam waktu relatif singkat telah dapat menemukan inang sehingga pada 18 JSA telah dapat mematikan seluruh larva P. operculella.
Keefektifan Heterorhabditis sp. untuk mengendalikan penggerek umbi kentang P. operculella diketahui dari nilai LC50. LC50 yaitu kerapatan optimal yang dibutuhkan untuk mematikan 50% populasi P. operculella. Analisis probit untuk mengetahui nilai LC50 dan LC95 pada pengaruh Heterorhabditis sp. terhadap mortalitas P. operculella dilakukan pada 12, 24, 36, dan 48 JSA (Tabel 3). Pada pengamatan 12 JSA nilai LC50 sangat tinggi yaitu 179 JI/ml, sedangkan LC95 tidak dapat dihitung dengan program POLO PC (LeOra Software 1987). Hal ini terjadi karena data hasil pengamatan terlalu bervariasi dan tingkat keragamannya tinggi. Kepadatan nematoda yang dibutuhkan untuk mematikan 50% P. operculella dalam waktu 24 dan 48 jam yaitu 12 JI/ml dan 19 JI/ml.
Kepadatan Heterorhabditis sp. yang dibutuhkan untuk mematikan 95% P. operculella dalam waktu 24 dan 48 jam adalah 328 JI/ml dan 217 JI/ml. Hal ini memperlihatkan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mematikan larva P.
operculella sebesar 95% dari populasi maka semakin sedikit jumlah nematoda yang diperlukan.
Tabel 3 Nilai LC50 dan LC95 Heterorhabditis sp. terhadap larva P. operculella Waktu (JSA) 1 LC50 (JI/ml) LC95 (JI/ml)
12 179 -
24 12 328
36 9 281
48 19 217
1 JSA = jam setelah aplikasi
Prospek nematoda Heterorhabditisi sp. dalam mengendalikan hama yang berada di dalam tanah dan jaringan tanaman telah diketahui sangat baik. Menurut Chaerani & Nurbaeti (2007), H. indicus INA H17 dapat menyebabkan kematian pada penggerek batang padi kuning sebesar 78%. Chuzaimah (2005) melaporkan bahwa Heterorhabditis sp. dengan kepadatan 400 JI/ml dapat mengendalikan 96.25% larva Cyllodes bifacies. Penggunaan Heterorhabditis sp. dengan dosis 2 x 109 JI/ha dapat menurunkan luas serangan hama boleng hingga 25.8% (Rosfiansyah 2009). Keefektifan Heterorhabditis sp. diketahui dapat mengendalikan 71.7% populasi rayap Coptotermes curvignathus (Arinana 2002).
Keefektifan Heterorhabditis sp. terhadap P. operculella
Keefektifan Heterorhabditis sp. terhadap larva P. operculella dapat dilihat pada Tabel 4. Kematian larva P. operculella tertinggi oleh Heterorhabditis sp. mencapai 35% pada dosis 1000 JI/umbi. Pada dosis 400 JI/umbi, tingkat kematian larva paling rendah yaitu 10%. Aplikasi nematoda dilakukan pada 11 hari setelah infestasi larva P. operculella. Pengamatan dilakukan 3 hari setelah aplikasi nematoda. Tingkat kematian yang rendah disebabkan oleh waktu aplikasi yang terlalu lama sehingga larva P. operculella telah jauh masuk ke dalam umbi. Waktu aplikasi yang lebih cepat diduga akan mampu meningkatkan keefektifan Heterorhabditis sp. terhadap P. operculella yang ada di dalam umbi.
Pada saat pengamatan beberapa larva telah bergerak menuju permukaan umbi untuk menjadi pupa sehingga larva yang terinfeksi Heterorhabditis lebih banyak terjadi pada larva yang berada di permukaan umbi kentang. Larva yang mati di dalam liang gerekan berada tidak jauh dari permukaan umbi (Gambar 3).
18
kulit umbi. Kematian pada fase pupa disebabkan oleh infeksi nematoda pada saat perubahan larva menjadi pupa.
Tabel 4. Mortalitas P. operculella pada berbagai dosis Heterorhabditis sp. Dosis Heterorhabditis sp. (JI/umbi) Persentase kematian 1
Kontrol 0 b 200 30 ab 400 10 ab 600 30 ab 800 30 ab 1000 35 a
1 Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji
Dunnett pada tingkat kepercayaan 95%.
Bila dibandingkan dengan hasil pengujian dengan metode kontak langsung, aplikasi nematoda pada umbi menunjukkan nilai yang lebih rendah. Penurunan tingkat mortalitas ini diduga karena posisi larva berada di dalam umbi terlalu dalam sehingga nematoda tidak mendapatkan inang.
Keefektifan NPS dalam mengendalikan hama dapat dipengaruhi oleh faktor biotik maupun abiotik. Faktor biotik diantaranya proses antibiosis, kompetisi, dan musuh alami. Sedangkan faktor abiotik mencakup kelembaban, radiasi sinar matahari, jenis tanah dan suhu. Faktor suhu dan radiasi sinar matahari merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap perkembangan, reproduksi dan mobilitas nematoda.suhu lingkungan yang tidak sesuai dapat menurunkan kemampuan penetrasi nematoda ke dalam tubuh inang (Indriati et al. 2011).
Kajian lebih lanjut untuk melihat tingkat kematian P. operculella masih perlu dilakukan terhadap larva yang lebih muda dan dalam skala yang lebih besar.
Karakteristik P. operculella yang terinfeksi Heterorhabditis sp.
Infeksi nematoda patogen serangga Heterorhabditis sp. pada P. operculella dimulai dengan masuknya nematoda ke dalam tubuh serangga. Setelah nematoda berada di dalam tubuh serangga akan melepaskan bakteri simbion yang mengeluarkan senyawa yang beracun bagi serangga. Menurut Tanada dan Kaya (1993) gejala dan tanda serangga yang terinfeksi oleh nematoda entomopatogen dapat dikelompokan menjadi 3, yaitu gejala internal, gejala eksternal, dan gejala perilaku. Gejala internal hanya dapat dilihat bila serangga yang terinfeksi dibedah sehingga jaringan dalam serangga terlihat hancur dan mencair tetapi tidak berbau
busuk. Pada gejala eksternal larva yang terinfeksi akan terlihat perubahan warna tubuhnya akibat pigmen yang dihasilkan oleh bakteri. Sedangkan pada gejala perilaku ditandai dengan aktifitas serangga yang menurun, berhenti bergerak dan tidak makan.
Tanda dan gejala yang terjadi pada P. operculella yang terinfeksi oleh Heterorhabditis sp. mulai terlihat pada 9 JSA. Mobilitas larva yang telah terinfeksi sudah mulai menurun, begitu pula dengan aktifitas makannya. Terjadi perubahan warna pada larva yang telah mati menjadi kemerahan hingga menjadi coklat gelap (Gambar 1). Selanjutnya tubuh P. operculella menjadi lunak karena organ tubuh bagian dalamnya telah hancur dan mencair. Setelah dilakukan pemancingan nematoda menggunakan metode White, JI Heterorhabditis sp. terlihat keluar dari larva P. operculella yang mati (Gambar 2).
Gambar 1. Gejala eksternal P. operculella yang terinfeksi Heterorhabditis sp.; a) larva yang baru mati berwarna kemerahan, b) larva yang mati lebih lama berwarna
coklat gelap.
a
20
Gambar 2. Koloni Heterorhabditis sp. yang keluar dari larva P. operculella Proses patogenisitas NPS terhadap serangga tergantung dari tiga faktor yang saling berintersaksi yaitu serangga, namatoda dan bakeri (Griffin et al. 2005). Proses ini dipengaruhi oleh kemampuan resistensi serangga, dan virulensi nematoda dan bakteri baik bekerja secara individu maupun bersama-sama.