Hubungan konsentrasi dan waktu pemaparan fumigan fosfin terhadap mortalitas larva dan imago Tribolium castaneum (herbst) (Coleoptera: tenebrionidae)

(1)

HUBUNGAN KONSENTRASI DAN WAKTU PEMAPARAN

FUMIGAN FOSFIN TERHADAP MORTALITAS

LARVA DAN IMAGO Tribolium castaneum (Herbst)

(COLEOPTERA: TENEBRIONIDAE)

BAMBANG GURITNO

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER

INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul : ” Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan Fumigan Fosfin terhadap Mortalitas Larva dan Imago Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae)” adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan. Semua sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juli 2011

(3)

ABSTRACT

BAMBANG GURITNO. The Relationship between Concentration and Exposure Time of Phosphine to mortality of larva and adult of Triboilium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) under supervised DADANG and PURNAMA HIDAYAT.

Fumigation is one of plant quarantine treatments to rid agricultural commodities from plant pest organisms. Phospine is usually used to treat

agricultural products at storage and is effective to several strorage insect pests.

T. castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) is one of important storage insect pests that can cause high economic loss. This study was aimed to determine the relationship between concentration and exposure time of phospine to mortality of larva and adults of T.castaneum. The research was conducted in BULOG Jakarta, started from Oktober 2009 until Februari 2010.

Four dosage treatments (0,1, 2, 3 g/m3) and the exposure time (48,72, 96, 120 h) were used to monitor mortality of larvae and adults of T.castaneum. The interaction between dosages and time exposure to insect mortality was significant.

LD95 larvae mortality with exposure time of 48 hours required dosage of

7.22 g/m3, while the adult mortality with exposure time 48, 72 and 96 hours required dosage of 118.25; 2.07 and 1.60 g/m3 respectively.

(4)

RINGKASAN

BAMBANG GURITNO. Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan Fumigan Fosfin terhadap Mortalitas Larva dan Imago Tribolium castaneum

(Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae), Dibawah bimbingan DADANG dan PURNAMA HIDAYAT.

Fumigasi sebagai salah satu perlakuan karantina tumbuhan bertujuan untuk membebaskan komoditi pertanian dari Organisme Pengganggu Tumbuhan (OPT). Bahan fumigasi telah banyak diketahui yang salah satunya adalah fumigan fosfin. Fosfin sering digunakan untuk perlakuan hasil pertanian di tempat penyimpanan dan efektif terhadap beberapa jenis serangga gudang.

Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae), merupakan hama perusak berbagai komoditi hasil pertanian. Kumbang ini merupakan hama gudang penting yang dapat mengakibatkan kerugian ekonomi yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hubungan konsentrasi dan waktu pemaparan fumigan fosfin terhadap mortalitas berbagai fase T. castaneum

Penelitian dilaksanakan dari bulan Oktober 2009 sampai Februari 2010 di gudang penyimpanan beras Bulog Jakarta. Metode Penelitian dengan menggunakan 4 perlakuan dosis termasuk kontrol yaitu 0, 1, 2, dan 3 g/m3

Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan yang nyata pada perlakuan dosis dan waktu pemaparan terhadap mortalitas serangga. Interaksi antara dosis dengan waktu pemaparan terhadap mortalitas memberikan hasil yang berbeda nyata.

dengan waktu pemaparan yang digunakan adalah 48, 72, 96, dan 120 jam.

Berdasarkan LD95 mortalitas optimum larva dengan waktu pemaparan 48

jam membutuhkan 7,22 g/m3, sedangkan mortalitas optimum imago dengan waktu pemaparan 48, 72 dan 96 jam berturut-turut membutuhkan dosis 118,25; 2,07 dan 1,60 g/m3

.

(5)

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

(6)

HUBUNGAN KONSENTRASI DAN WAKTU PEMAPARAN

FUMIGAN FOSFIN TERHADAP MORTALITAS

LARVA DAN IMAGO Tribolium castaneum (Herbst)

(COLEOPTERA: TENEBRIONIDAE)

BAMBANG GURITNO

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Entomologi/Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(7)

Judul Tesis : Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan Fumigan Fosfin terhadap Mortalitas Larva dan Imago Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae)

Nama Mahasiswa : Bambang Guritno Nomor Pokok : A451064034

Program Studi : Entomologi-Fitopatologi

Disetujui : Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Dadang, M.Sc.

Ketua Anggota

Dr.Ir. Purnama Hidayat, M.Sc.

Diketahui :

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Entomologi-Fitopatologi

Dr. Ir. Sri Hendrastuti M.Sc. Dr.Ir.Dahrul Syah, M.Sc.Agr.

(8)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan Fumigan Fosfin terhadap Mortalitas Larva dan Imago Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) dengan tujuan untuk mempelajari hubungan konsentrasi dan waktu pemaparan fumigan fosfin terhadap mortalitas berbagai fase T. castaneum.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan terima kasih kepada Dr. Ir. Dadang, M.Sc selaku Ketua Komisi Pembimbing, Dr.Ir. Purnama Hidayat, M.Sc selaku Anggota Komisi Pembimbing atas segala bimbingan dan arahan selama penelitian hingga penulisan tesis. Terima kasih disampaikan pula kepada Ketua Program Studi Entomologi/Fitopatologi serta staf pengajar Departemen Proteksi Tanaman IPB yang telah memberikan ilmu selama penulis mengikuti pendidikan sehingga dapat dijadikan bekal penulisan tesis. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Badan Karantina Pertanian yang telah memberikan beasiswa Program Khusus Karantina pada Sekolah Pascasarjana IPB dan Perum Bulog Divre DKI Jakarta. Selain itu terima kasih kepada teman-teman satu angkatan (2007-2008) atas bantuan dan dukungannya.

Tidak lupa terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada kedua orang tua, kakak dan adik-adik tercinta serta keluarga yang telah memberikan doa dan dukungannya kepada penulis. Akhir kata penulis persembahkan untuk isteri tercinta dan ananda Nadya Berliana Guritno.

Akhirnya penulis berharap semoga tesis ini dapat memberikan manfaat bagi yang membutuhkannya.

Bogor, Juli 2011

(9)

RIWAYAT HIDUP

Bambang Guritno dilahirkan di Jakarta pada tanggal 11 Nopember 1972, sebagai anak kedua dari enam bersaudara pasangan Bapak Sutrisno dan Ibu Mamah Sa’amah.

Penulis menamatkan Sekolah Lanjutan Tingkat Atas di SMAN 2 Banjarbaru tahun 1991. Pada tahun 1991, penulis melanjutkan pendidikan pada Fakultas Pertanian, Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan (HPT), Universitas Lambung Mangkurat (UNLAM) Banjarbaru, dan berhasil meraih gelar Sarjana Pertanian pada tahun 1998.

Penulis diterima sebagai pegawai negeri sipil di Badan Karantina Pertanian tahun 2003 sampai sekarang, ditempatkan di Balai Besar Karantina Pertanian Soekarno-Hatta. Tahun 2007 penulis mendapat beasiswa dari Badan Karantina Pertanian pada Program Magíster Sains Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.

(10)

(11)

DAFTAR ISI

Pengaruh Lingkungan terhadap Perkembangan Serangga……….... 10

BAHAN DAN METODE……… 11

Waktu dan Tempat…..……… 11

Bahan dan Metode…..……… 11

Penyiapan Serangga………... 11

Pelaksanaan Fumigasi………... 12

Pengamatan dan Analisis Data……….. 12

HASIL DAN PEMBAHASAN………... 13

Hasil…..……….. 13

Pembahasan..……….. 13

Mortalitas Larva…..……….. 13

Konsentrasi Sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Larva.….. 16

(12)

Mortalitas Imago………..………..……… 19

Konsentrasi Sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Imago….. 22

Waktu Pemaparan Sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Imago………. 23

Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan terhadap Mortalitas Imago.……… 24

KESIMPULAN DAN SARAN………... 27

Kesimpulan…..……… 27

Saran.……….. 27

DAFTAR PUSTAKA……….. 29

(13)

DAFTAR TABEL

No Halaman

1. Deskripsi fumigan fosfin... 4

2. Rata-rata mortalitas larva (%)... 13

3. Uji nilai tengah pengaruh dosis terhadap mortalitas larva (%) ... 15

4. Uji nilai tengah pengaruh waktu pemaparan terhadap mortalitas

larva (%)... 16

5. Rata-rata mortalitas imago (%)... 19

6. Uji nilai tengah pengaruh dosis terhadap mortalitas imago (%) ... 21

7. Uji nilai tengah pengaruh waktu pemaparan terhadap mortalitas

imago (%)... 21

(14)

DAFTAR GAMBAR

No Halaman

1. Grafik rata-rata mortalitas larva...………... 14

2. Respon mortalitas larva T. castaneum pada berbagai dosis fumigan fosfin...………... 16

3. Respon mortalitas larva T. castaneum pada berbagai

waktu pemaparan fumigan fosfin... 17

4. Grafik rata-rata mortalitas imago... 19

5. Respon mortalitas imago T. castaneum pada berbagai dosis fumigan fosfin...………... 22

6. Respon mortalitas imago T. castaneum pada berbagai

waktu pemaparan fumigan fosfin... 23

(15)

DAFTAR LAMPIRAN

No Halaman

1. Hasil analisis sidik ragam mortalitas imago dan larva (Minitab.14)... 33

2. Data mortalitas (%) larva T. castaneum ...…………... 34

3. Data mortalitas (%) imago T. castaneum..…... 35

4. Hasil analisis korelasi larva dan imago T. castaneum ... 36

(16)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kerugian produk pertanian berupa biji-bijian dan/atau bahan pangan di

gudang penyimpanan di beberapa negara tropik disebabkan oleh berbagai faktor

salah satunya adalah serangga gudang. Setiap tahun kehilangan hasil akibat

serangga gudang dapat mencapai 2 – 9 % (Sunjaya dan Widayanti S. 2006).

Beberapa serangga hama penting yang sering merusak produk atau bahan pangan

di penyimpanan adalah dari ordo Coleoptera, Lepidoptera, dan Psocoptera.

Salah satu serangga gudang yang umum dijumpai adalah T. castaneum.

(Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) Serangga ini dapat ditemukan hampir

disemua komoditas biji-bijian dan tepung yang disimpan, memiliki

perkembangan populasi yang sangat tinggi, sehingga secara ekonomi

keberadaannya sangat merugikan.

Selama masa penyimpanan, biji-bijian atau bahan pangan lainnya akan

mengalami penyusutan, baik secara kuantitatif maupun kualitatif. Beberapa faktor

yang langsung dapat menyebabkan kerusakan bahan pangan yang disimpan adalah

serangga, cendawan, burung, dan tikus. Di daerah tropika penyebab utama

kerusakan pada biji-bijian atau bahan pangan yang disimpan adalah serangga

(Sunjaya dan Widayanti 2006).

Fumigasi sebagai salah satu perlakuan karantina tumbuhan bertujuan untuk

membebaskan komoditas pertanian dari Organisme Pengganggu Tumbuhan

(OPT). Hal ini sesuai dengan tujuan penyelenggaraan kegiatan karantina

tumbuhan yaitu mencegah masuk dan tersebarnya OPT sehingga fumigasi

sebagai perlakuan karantina harus dapat membunuh serangga hama secara

sempurna.

Fumigan metil bromida telah digunakan selama 40 tahun terakhir sebagai

bahan utama fumigasi dalam pengendalian serangga-serangga hama pada bahan

simpanan, kemasan kayu, dan pengolahan pangan (UNEP 1998). Saat ini metil

bromida telah dimasukkan kedalam daftar bahan yang harus dihapus (phasing out)

karena termasuk salah satu bahan kimia yang dapat menyebabkan menipisnya

(17)

2

1998 beberapa negara telah mengurangi bahkan menghapus penggunaan metil

bromida sebagai bahan fumigasi.

Fumigan alternatif sebagai alternatif pengganti metil bromida telah banyak

diketahui, diantaranya alil isotiosianat, karbonil sulfida, kloropikrin, etanedinitril

(sianogen), etilen oksida, hidrogen sianida, metil iodida (iodometan), metil

isotiosianat (MITC), fosfin, dan sulfuril fluorida (Field & White 2002). Zhang et

al. (2004) menyatakan bahwa fumigan alternatif dari metil bromida yang telah

digunakan untuk fumigasi hasil hutan di New Zealand yaitu fumigan fosfin.

Fosfin sering digunakan untuk perlakuan bahan hasil pertanian di tempat

penyimpanan, efektif terhadap beberapa jenis serangga gudang, dimungkinkan

dapat menjadi alternatif yang tepat namun masih diperlukan berbagai percobaan–

percobaan terutama terhadap serangga yang memiliki ketahanan yang tinggi.

Pada beberapa jenis serangga memerlukan waktu paparan yang

berbeda-beda pada setiap jenis serangga gudang. Waktu pemaparan pada suhu di bawah

20 oC memerlukan 5 – 16 hari, sedangkan pada suhu diatas 20 o

Tujuan

C memerlukan

5 – 12 hari (Anonimous 2007).

Hubungan konsentrasi dan waktu paparan fumigan fosfin terhadap

T. castaneum belum banyak diketahui sehingga perlu dilakukan penelitian tentang

hubungan konsentrasi dan waktu pemaparan fumigan fosfin terhadap

T. castaneum.

Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari dan menentukan hubungan

konsentrasi dan waktu pemaparan fumigan fosfin terhadap mortalitas pada fase

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

Fosfin

Fumigasi merupakan tindakan/perlakuan dengan menggunakan gas/fumigan

dalam suatu ruang atau fumigasi yang kedap udara/gas. Fumigan bila diberikan

dalam konsentrasi yang sesuai akan dapat membunuh hama dan organisme

tertentu, khususnya sering digunakan untuk mengendalikan serangga dan

hama-hama lain dari golongan vertebrata (Anonimous 2007).

Fosfin dengan nama kimia Hidrogen fosfida (PH3

Fosfin merupakan gas yang sangat beracun, baik terhadap serangga, hewan

mamalia maupun manusia. Walaupun secara kimia memiliki sifat berbahaya

yaitu mudah terbakar, metode aplikasi yang aman dan tepat telah dikembangkan.

Metode aplikasi tersebut yaitu dengan menggunakan bentuk pelet, sachet kecil

atau tablet yang mengandung aluminium fosfida yang dapat memperlambat reaksi

keluarnya gas fosfin dari fosfida (Monro 1969).

) telah dikenal sebagai

salah satu fumigan yang efektif untuk mengendalikan serangga pada biji-bijian,

tepung, hasil tanaman, dan makanan olahan (Monro 1969).

Formulasi pellet, sachet atau tablet juga mengandung ammonium karbamat

yang melepaskan karbondioksida dan ammonium pada saat bersamaan, membantu

menipiskan/mencairkan fosfin dan mengurangi bahaya kebakaran ketika fosfin

terdifusi dari tablet. Gas fosfin dari reaksi antara aluminium fosfida atau

magnesium fosfida dengan uap air di udara menurut reaksi dibawah ini

(Monro 1969).

AIP + 3 H2O PH3 + AI(OH)3

(19)

4

Aluminium fosfida bila bereaksi dengan uap air di udara akan melepaskan

gas fosfin, sedangkan amonium karbamat akan mengurai menjadi amoniak dan

karbondioksida. Fosfin hanya diserap sedikit oleh komoditi pangan pada

umumnya dan mudah dihilangkan pada proses aerasi yang dilakukan setelah

fumigasi.

Karakteristik Fosfin

Fosfin hanya sedikit lebih berat daripada udara dan lebih cepat menyebar

dari pada fumigan lainnya, sehingga lebih mudah menembus komoditas tempat

infestasi hama (Anonimous 2007).

Tabel 1. Deskripsi fumigan fosfin

No Deskripsi Fosfin

1 Rumus kimia PH3

2 Bau Karbit/bawang putih

3 Titik didih - 87,4 oC

9 Kelarutan dalam air Sangat larut

10 Rekomendasi WHO/FAO

a. Biji-bijian yang belum diolah b. Biji-bijian yang telah diolah

0,1 ppm 0,01 ppm 11 Efek pada serangga

a. Telur

12 Efek pada lingkungan Tidak ada

13 Waktu pemaparan (Exposure time) Minimal 5 x 24 jam atau sesuai spesifikasi produk

14 Alat bantu aplikasi Relatif tidak perlu

15 Faktor konversi (g/m3 ke ppm) 730

(20)

5

Toksisitas Fosfin

Fosfin diketahui sangat beracun terhadap mamalia yang pengaruhnya dapat

secara kumulatif. Konsentrasi 2,8 mg/l (2000 ppm di udara) dapat menyebabkan

kematian dalam waktu singkat (Monro 1969). Pengaruh paparan (exposure) gas

tergantung pada konsentrasi gas, jangka waktu dan intensitas terkena paparan.

Pengaruh yang buruk dapat terjadi tidak hanya oleh paparan pada konsentrasi

yang tinggi, tetapi juga oleh paparan yang terus menerus atau berulang-ulang

walaupun dalam konsentrasi yang rendah.

Gejala umum keracunan yang dapat dirasakan seperti mual, muntah , diare,

pusing, dan sakit pada bagian dada yang dapat menyebabkan kematian karena

”Pulmonary Oedema” (Anonimous 2006). Belum dilaporkan adanya pengaruh

fosfin pada manusia yang dapat mengakibatkan mutasi gen (mutagenik),

embryotoksisitas (keracunan pada organ reproduksi), dan karsinogenik

Fosfin juga sangat beracun terhadap serangga (Lindgren dan Vincent 1966).

Hal ini telah diamati pada satu jenis yaitu kumbang granarius (Sitophilus

granarius (L.) (Coleoptera: Curculionidae) yang dapat mematikan dalam waktu

singkat yaitu sebanyak 80 % tetapi 20 % sisanya dibuktikan sukar dibunuh dengan

paparan diatas 48 jam (Qureshi et al. 1965). Reynolds et al. (1967) melaporkan

kerentanan pada semua fase serangga tersebut pada konsentrasi rendah dengan

lama pemaparan diatas 14 hari. Hasil ini memberi kesan bahwa pada fase

pradewasa dan beberapa serangga yang resisten terhadap fumigan kemungkinan

menjadi rentan terhadap fumigasi selama 10 hari, sehingga lama pemaparan

menjadi faktor penting terhadap mortalitas (Monro 1969).

Pengaruh Fosfin terhadap Komoditas

Fosfin hanya diserap sedikit oleh bahan makanan sehingga pengaruh buruk

akibat residu yang ditinggalkan pada komoditas yang difumigasi relatif rendah

(tidak berbahaya). Pada umumnya sisa gas fosfin dalam komoditas akan mudah

dibuang pada saat dilakukan aerasi setelah fumigasi (Monro 1969).

Dalam melaksanakan fumigasi dengan menggunakan fosfin yang perlu

diperhatikan adalah kadar air komoditas yang akan difumigasi, karena sifat fosfin

(21)

6

difumigasi dengan fosfin kurang dari 22 % atau umumnya sama dengan kadar air

untuk komoditas yang akan disimpan (Anonimous 2006). Rekomendasi kadar air

maksimum pada beberapa komoditas yang direkomendasikan seperti pada buncis

15 %, biji coklat 7 %, kopra 7 %, jagung 13,5 %, gabah 15 %, beras 13,5 %, dan

sorghum/gandum 13,5 % ( ACIAR 1999).

Fosfin dapat bereaksi dengan beberapa logam khususnya tembaga atau

bahan yang mengandung tembaga yang dapat menyebabkan korosif, diwujudkan

dengan perubahan warna dan formasi asam. Reaksi ini disebabkan karena

terdapatnya ammonia yang terjadi selama dekomposisi bahan fumigan

(Anonimous 2007).

Pengaruh terhadap daya kecambah dari beberapa uji menunjukkan bukti

yang kuat bahwa fosfin tidak mempengaruhi daya kecambah pada kondisi normal

(Monro 1969).

Beberapa tahun ini fosfin telah banyak digunakan secara luas di beberapa

negara untuk pengendalian serangga pada hasil tanaman. Selama ini akibat

penggunaan fosfin sebagai perlakuan yang direkomendasikan belum terdapat

laporan yang merugikan (Monro 1969).

Mayer dan Hild (1966 dalam Monro 1969) menyatakan bahwa fumigasi

normal dengan fosfin tidak berpengaruh terhadap kandungan vitamin A dan B2

(riboflavin) pada biji-bijian. Fumigasi pada gandum dengan fosfin dibawah

kondisi normal tidak terdapat pengaruh yang merugikan pada kualitas tepung

gandum (Monro 1969).

Residu Fosfin

Ketika aluminium fosfida dalam bentuk tablet atau pellet diaplikasikan pada

bahan pangan akan meninggalkan sedikit bahan sisa setelah perlakuan (Monro

1969). Pada perlakuan bahan yang lain seperti terhadap pangan olahan, disarankan

untuk memberi wadah pada tablet atau pellet yang digunakan, sehingga tidak

terkena langsung dengan komoditi yang akan difumigasi (Monro 1969). Menurut

Atmawijaya (2000) bahwa residu fosfin dalam beras yang difumigasi pada hari

keempat setelah fumigasi 0,038 ppm dan menurun sampai 0,0056 ppm pada hari

(22)

7

Tribolium castaneum_{(Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae)}

Ordo : Coleoptera

Famili : Tenebrionidae

Genus : Tribolium

Species : Tribolium castaneum

Morfologi

Ukuran tubuh 2,3 – 4,4 mm, bentuk tubuh membujur datar, berwarna coklat

kemerahan, antena dengan 3 ruas membentuk club (capitate), bagian mata

dipotong oleh bagian sisi kepala dengan meninggalkan 3 – 4 mata facet. Serangga

ini mampu menginfestasi hampir semua komoditas yang disimpan dalam gudang

dengan kondisi optimum temperatur 33 oC dan RH 70% (Kalshoven 1981).

Kumbang ini biasa disebut “flour beetle”, karena serangga ini lebih utama

menyerang bahan simpan olahan seperti tepung dan kacang-kacangan. Imago dan

larva memakan sisa bahan simpan padi, pecahan biji-bijian, tetapi tidak merusak

atau menghancurkan seluruh biji.

Kumbang T. castaneum merupakan hama perusak berbagai komoditas hasil

pertanian. Perbedaan morfologi jantan dan betina dapat terlihat pada lubang

sub-basal setiferous pada anterior femurnya. Pada anterior femur serangga jantan

terdapat lubang sub-basal setiferous sedangkan pada serangga betina tidak

terdapat (Hope 1953 dalam Halstead 1962).

Telur berwarna putih dan berukuran kecil, diletakkan di antara partikel

makanan. Ketika diletakkan, telur-telur tersebut ditutupi oleh cairan perekat yang

dapat menyebabkan partikel makanan menempel padanya sehingga telur sulit

dilihat (Harahap 1993).

Larva berbentuk memanjang (tipe campodeiform), berwarna putih

kekuningan. Pada ujung abdomen terdapat tonjolan berbentuk garpu

(urogomphi), berukuran kecil dan berwarna gelap (Harahap 1993). Panjang larva

(23)

8

Imago T. castaneum yang dikenal sebagai kumbang tepung merah (red flour

beetle) berwarna coklat kemerahan, panjang tubuhnya antara 2,3 – 4,4 mm,

dengan bentuk agak pipih. Imago mempunyai antena berbentuk clavate (Imdad

dan Nawangsih 1995).

Biologi

Pada kondisi lingkungan yang mendukung imago betina mampu meletakan

telur rata-rata 27,7 butir / dua hari (Abdelsamad et al. 1987). Masa inkubasi telur

berkisar antara tiga sampai enam hari, selama hidupnya imago meletakkan

telurnya 500 butir atau lebih (Shazali & Smith 1985).

Jumlah instar larva diketahui sangat bervariasi. Good (1936) dalam

Abdelsamad et al. (1987) mencatat bahwa terdapat lima sampai sebelas instar

larva. Pada penelitian Abdelsamad et al. (1987) larva T. castaneum melalui 6 - 8

instar sebelum menjadi pupa, tergantung pada keadaan suhu dengan instar

pertama biasanya yang terpendek dan instar terakhir yang terpanjang.

Menurut Grist dan Lever (1969) dalam Sidabutar (1994) larva akan menuju

ke permukaan beras atau komoditas lainnya menjelang fase pupa. Pupa terbentuk

pada beras tanpa adanya kokon (Suyono & Sukarna 1991). Masa pupa

berlangsung selama enam hari (Sidabutar 1994).

Siklus hidup serangga ini relatif pendek yaitu 25 – 35 hari, sehingga laju

peningkatan populasinya relatif cepat. Masa pertumbuhan serangga dari telur

sampai imago berkisar antara 40 sampai lebih dari 100 hari tergantung dari

makanan, kelembaban, dan suhu. Lama hidup imago dapat mencapai 2-3 tahun

(Harahap 1993). Total perkembangan serangga dari telur sampai menjadi imago

yang optimum adalah pada suhu 35 o

T. castaneum dan T. confusum merupakan hama penting yang sering

dijumpai pada gudang penyimpanan biji-bijian dan bahan pangan. Serangga ini

dapat menyerang bahan kering yang berasal dari hewan atau tanaman, tetapi C yaitu hanya berlangsung 19,1 hari

(Abdelsamad et al. 1987). Perkembangan serangga dapat menjadi lebih panjang

apabila keadaan pakan dan lingkungan kurang sesuai (Suyono & Sukarna 1991).

(24)

9

khususnya merupakan hama yang penting pada bahan serealia dan biji-biji olahan

dan sebagai hama mayor pada tepung atau beras giling.

Kerusakan yang ditimbulkan oleh serangan serangga dapat berupa

kerusakan fisik dan kimiawi. Kerusakan secara fisik terjadi akibat kontaminasi

bahan pakan oleh kotoran, jaringan bagian tubuh dan bau kotoran. Serangga

memakan dan merusak struktur fisik bahan pakan, seperti berlubang, hancur dan

memicu pertumbuhan mikroorganisme lain. Aktivitas makan yang dilakukan oleh

serangga menyebabkan bahan pakan kehilangan berat (Harahap 1993, Yuliarni

1994).

Kerusakan secara kimiawi menyebabkan penurunan kualitas bahan. Bahan

pakan yang disimpan dapat mengalami beberapa perubahan kimiawi yang dapat

merubah rasa dan nilai nutrisi. Serangga hama mampu mempercepat perubahan

kimiawi berbahaya. Sekresi enzim lipase oleh serangga mampu meningkatkan

proses kerusakan secara kimiawi.

T. castaneum mampu bertahan pada bahan pangan dengan kadar air rendah

dan terutama menimbulkan kerusakan pada pakan dan serealia yang berkadar air

rendah, masih utuh dan beras dari serpihan. Serangga ini merupakan hama yang

paling banyak ditemukan di gudang penyimpanan biji-bijian serealia, khususnya

pada produk olahan seperti tepung dan beras giling. Bahan pangan yang terserang

berat biasanya tercemar oleh benzokuinon (ekskresi T. castaneum) sehingga

tidak layak untuk dikonsumsi (Sunjaya & Widayanti 2006 ).

Perilaku Serangga

Sejak tahun 1948 penelitian mengenai ekologi serangga telah menunjukkan

bahwa pertumbuhan populasi T. castaneum dipengaruhi oleh banyak faktor seperti

antara lain kondisi media dan kanibalisme (Li & Arbogast 1991). Serangga ini

memiliki siklus hidup yang relatif pendek sehingga laju peningkatan populasinya

relatif cepat. Mekanisme yang membatasi pertumbuhan populasi yang cepat

adalah dengan tingkah laku kanibalisme yang dilakukan oleh imago dan larva

(Cotton & Wilbur 1974 dalam Yuliarni 1994).

Sebagian besar kanibalisme terjadi terhadap telur, pupa, dan imago yang

(25)

10

larva juga dapat dimakan (Yuliarni 1994). Penelitian pada jagung oleh Li &

Arbogast (1991) juga menunjukkan bahwa pada jagung yang tidak rusak,

kanibalisme lebih intensif daripada tepung jagung dan jagung yang sudah pecah

karena sulit bagi larva untuk memakan biji jagung tersebut, disamping itu telur

yang diletakkannya juga lebih mudah ditemukan.

T. castaneum yang dapat merusak beras di penyimpanan adalah fase larva

dan imago (Abdelsamad et al. 1987, Suyono & Sukarna 1991). Kehadiran

serangga lain seperti Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) menurut

penelitian Li & Arbogast (1991) diketahui tidak mempengaruhi perkembangan

populasi T. castaneum.

Pengaruh Lingkungan terhadap Perkembangan T. castaneum

T. castaneum lebih banyak ditemukan dari pada T. confusum di Sudan,

kemungkinan hal ini menunjukkan bahwa T. confusum kurang toleran terhadap

suhu tinggi (Shazali & Smith 1985). Kondisi optimum untuk perkembangan T.

castaneum adalah pada suhu sekitar 35 oC (Shazali & Smith 1985), dan

kelembaban udara 70 % (Suyono & Sukarna 1991). Menurut Peng dan Rejesus

(1987), populasi T. castaneum meningkat lebih cepat selama bulan-bulan hangat

yaitu bulan Agustus dan September.

Peletakan telur oleh serangga betina juga dipengaruhi oleh suhu. Menurut

penelitian Abdelsamad et al. (1987), suhu optimum untuk peletakan dan

penetasan telur adalah pada 35 oC.

Kelembaban udara tidak mempengaruhi peletakan dan penetasan telur.

Penelitian oleh Shazali & Smith (1985) menunjukkan bahwa pada suhu 30 oC

dengan kelembaban 60, 70, dan 80% tidak mempengaruhi peletakan telur

serangga tersebut. Kelembaban baru berpengaruh nyata terhadap peletakan telur

kalau nilainya lebih rendah dari 40%. Dilaporkan juga bahwa walaupun masa

inkubasi telur menurun dengan naiknya suhu tetapi hal tersebut tidak dipengaruhi

(26)

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian di lakukan pada bulan Oktober 2009 hingga Februari 2010

bertempat di Perum Bulog Divisi Regional DKI Jakarta

Bahan dan Metode

Dalam penelitian ini formulasi fosfin yang digunakan berbentuk tablet

dengan volume ruang fumigasi berdimensi meter kubik sebagai tempat

pelaksanaan fumigasi. Ruang fumigasi yang di dalamnya berisi beras ditutup

dengan menggunakan plastik (plastic sheet), terbuat dari poly ethylene (PE) yang

memiliki ketebalan 150 – 250 mikron dan berat 300 – 500 gr/m2. Setelah itu

pada bagian sisi dilakukan penutupan dengan guling pasir (sandsnake) pada

bagian sisa lembaran plastik agar tidak terjadi kebocoran.

Penyiapan Serangga

Serangga (T. castaneum) yang didapat dari tempat penyimpanan/gudang

beras di Desa Situ Gede Kecamatan Bogor Barat dilakukan perbanyakan pada

wadah plastik (plastic box) ukuran diameter 12 x 15 cm. Pengembangbiakan

populasi serangga dilakukan pada beras yang tidak utuh dan tepung beras.

Stoples-stoples perbanyakan yang telah berisi serangga diletakkan dalam kotak

perbanyakan. Perbanyakan dilaksanakan selama 4 bulan hingga diperoleh

generasi ketiga.

Serangga uji yang digunakan adalah serangga uji hasil perbanyakan yang

telah memenuhi syarat dan layak dilakukan untuk penelitian yaitu memiliki umur

yang relatif sama. Serangga-serangga yang digunakan sebagai hewan uji adalah

serangga pada larva yaitu larva instar 5 – 6 dan dewasa (imago) yang berumur

(27)

12

Pelaksanaan Fumigasi

Penelitian dilakukan dengan tiga ulangan, menggunakan masing-masing

30 ekor larva dan imago serangga pada setiap satuan percobaan dengan

masing-masing tabung uji berisikan 10 ekor serangga yang ditempatkan pada bagian atas,

tengah, dan bawah tumpukan beras. Perlakuan menggunakan 4 dosis termasuk

kontrol yaitu : 0, 1, 2, dan 3 g/m3. Waktu pemaparan yang digunakan adalah 48,

72, 96, dan 120 jam. Tabung kecil (tube) ukuran diameter 3 x 5 cm yang telah

diberi lubang udara dan berisi serangga uji diletakkan/disimpan di antara beras

yang telah disusun dalam kotak fumigasi. Kotak fumigasi/stapel berukuran 1 m3

yang di dalamnya terdapat karung beras, masing masing berisi beras 15 kg

sebanyak 55 karung, dimana jumlah 1 stapel adalah 825 kg.

Suhu dan kelembaban dalam kotak fumigasi diukur selama berlangsung fumigasi.

Pemeriksaan konsentrasi gas dilakukan pada jam ke- 6, 12, 24, 48, 72 dan

96 setelah peletakan fosfin pada kotak fumigasi bagian tengah. Selang

pengamatan ditempatkan di tengah-tengah kotak fumigasi untuk memantau

konsentrasi gas. Fumigasi dapat dinyatakan berhasil apabila konsentrasi gas dapat

dipertahankan sebesar 200 ppm atau lebih.

Deteksi kebocoran gas dilakukan untuk memastikan ruang fumigasi kedap

gas. Pelaksanaan deteksi kebocoran gas menggunakan alat pendeteksi kebocoran

(leak detector) gas fosfin yang dilakukan 2 jam setelah peletakkan fosfin.

Pengamatan dan Analisis

Parameter pengamatan adalah mortalitas serangga uji dari masing-masing

perlakuan setelah fumigasi. Pengamatan serangga yang mampu bertahan hidup

dilakukan setiap hari dan penghitungan serangga yang mati dilakukan setelah

waktu pemaparan.

Analisis statistik menggunakan program Minitab versi 14. Hubungan

antara konsentrasi dan waktu pemaparan terhadap mortalitas larva dan imago

T. castaneum dengan menggunakan analisis probit sehingga dapat diketahui nilai

(28)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Pelaksanaan fumigasi dilakukan di gudang beras Bulog Jakarta pada suhu

ruang fumigasi berkisar antara 34 – 35 0

Rata-rata konsentrasi gas pada dosis 1 , 2, dan 3 g/m

C, sedangkan kelembaban relatif (RH)

berkisar antara 76 – 78 %.

3

pada 24 dan 48 jam

setelah peletakkan fosfin berturut-turut adalah 612; 1.168; dan 1.818 ppm, 565;

1.090; dan 1.717 ppm. Hasil pelaksanaan fumigasi disajikan pada Tabel 2 dan

Tabel 5. Hasil lain dari penelitian ini adalah tidak terdapat perbedaan yang nyata

terhadap mortalitas imago dan larva dengan penempatan serangga pada karung,

baik pada penempatan posisi di atas, di tengah maupun di bawah.

Pembahasan

Mortalitas Larva

Pada Tabel 2 disajikan nilai rata-rata mortalitas larva berdasarkan perlakuan

dosis dan waktu pemaparan fumigan fosfin. Tampak bahwa makin tinggi dosis

dan makin lama waktu pemaparan fumigan memberikan nilai rata-rata mortalitas

larva yang semakin tinggi.

Tabel 2. Rata-rata mortalitas larva (%).

Dosis (g/m3) Persen mortalitas larva T.castaneum pada waktu paparan

48 jam 72 jam 96 jam 120 jam

0 0 0 0 0

1 52,22 82,22 98,89 100,00

2 65,56 100,00 100,00 100,00

3 85,56 100,00 100,00 100,00

Pada dosis 1 g/m3 berturut-turut pada waktu pemaparan 48, 72, 96 dan 120

jam persen rata-rata mortalitas larva adalah 52,22; 82,22; 98,89 dan 100%,

sedangkan pada dosis 2 g/m3 dengan waktu pemaparan 48 jam persen rata-rata

mortalitas sebesar 65,56% dan mulai waktu pemaparan 72, 96 dan 120 jam

(29)

14

waktu pemaparan 48 jam nilai rata-rata mortalitas sebesar 85,56%, dan mulai

waktu pemaparan 72, 96, dan 120 jam memberikan nilai 100%.

Gambar 1. Grafik rata-rata mortalitas larva

Pada gambar 1 perlakuan dosis 1 g/m3 pada waktu pemaparan 48, 72 dan 96

jam memberikan persen rata-rata mortalitas larva kurang dari 100%. Perlakuan

dosis rendah memerlukan waktu pemaparan yang lebih lama agar tercapai

mortalitas larva yang optimum. Hal ini sesuai dengan pernyataan Reynolds et al.

(1967) bahwa kerentanan pada semua fase serangga pada konsentrasi rendah

membutuhkan waktu pemaparan yang lebih lama.

Hasil sidik ragam (Lampiran 1) pengaruh dosis dan waktu pemaparan fosfin

terhadap mortalitas larva menunjukkan bahwa perlakuan dosis dan waktu

pemaparan fosfin berpengaruh sangat nyata (F-hit > F-tab) terhadap mortalitas

larva dan terdapat interaksi yang sangat nyata (F-hit > F-tab) antara perlakuan

dosis dengan waktu pemaparan fosfin terhadap mortalitas larva.

Tabel 3 disajikan uji nilai tengah perlakuan dengan selang keparcayaan

(5%). Tampak bahwa pada waktu pemaparan 48 jam jika dibandingkan

masing-masing antara dosis 1, 2 dan 3 g/m3 memberikan hasil yang berbeda nyata. Pada

waktu pemaparan 72 jam jika dibandingkan antara dosis 1 g/m3 dengan 2 dan 3

g/m3 terdapat perbedaan yang nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan 3 g/m3

(30)

15

Pada waktu pemaparan 96 jam, antara dosis 1 g/m3 dengan 2 dan 3 g/m3

memberikan hasil yang berbeda nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan 3 g/m3

tidak terdapat perbedaan yang nyata. Demikian pula halnya pada waktu

pemaparan 120 jam, antara dosis 1 g/m3 dengan 2 dan 3 g/m3 memberikan hasil

yang berbeda nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan 3 g/m3

Dosis (g/m

tidak terdapat

perbedaan yang nyata.

Tabel 3. Uji nilai tengah pengaruh dosis terhadap mortalitas larva (%)

3 Lama waktu pemaparan fumigan fosfin (jam)

)

Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf nyata 5% dengan uji DMRT

Pada Tabel 4 menyajikan uji nilai tengah pengaruh perlakuan waktu

pemaparan pada masing-masing dosis terhadap mortalitas larva. Tampak bahwa

pada dosis 1 g/m3, jika dibandingkan antara waktu pemaparan 48 jam dengan

waktu pemaparan 72, 96, dan 120 jam menunjukkan perbedaan yang nyata.

Perbandingan antara waktu pemaparan 72 jam dengan 96 dan 120 jam

menunjukkan perbedaan yang nyata, namun antara waktu pemaparan 96 jam

dengan 120 jam tidak terdapat perbedaan yang nyata.

Pada dosis 2 dan 3 g/m3, antara waktu pemaparan 48 jam dengan waktu

pemaparan 72, 79 dan 120 jam memberikan hasil yang berbeda nyata.

Sedangkan perbandingan antara masing-masing waktu pemaparan, yaitu pada 72,

(31)

16

Tabel 4. Uji nilai tengah pengaruh waktu pemaparan terhadap mortalitas larva (%)

Waktu Pemaparan (jam) Dosis (g/m

3

)

0 1 2 3

48 0,00 a 52,22 c 65,56 b 85,56 b

72 0,00 a 82,22 b 100,00 a 100,00 a

96 0,00 a 98,89 b 100,00 a 100,00 a

120 0,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a

Konsentrasi Sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Larva

Pada Gambar 2 disajikan hubungan antara dosis fumigan dengan mortalitas

larva menurut lamanya waktu pemaparan fumigan. Hubungan tersebut

menunjukkan pola hubungan antara dosis dengan mortalitas larva adalah searah

(positif), dimana bertambahnya dosis diikuti dengan meningkatnya nilai

mortalitas larva.

Gambar 2. Respon mortalitas larva T.castaneum pada berbagai dosis fumigan fosfin

Berdasarkan Gambar 2 menurut waktu pemaparan 48 jam pada dosis 1, 2

dan 3 g/m3 menunjukkan pola peningkatan mortalitas larva yang cukup tinggi,

yaitu 52,22; 65,56; dan 85,56%. Berdasarkan waktu pemaparan 72, 96 dan 120

jam menunjukkan pola peningkatan mortalitas larva yang sangat tinggi, dimana

(32)

17

Berdasarkan konsentrasi sebagai faktor respon terhadap mortalitas larva,

maka dosis yang dapat digunakan adalah 2 g/m3

Waktu Pemaparan Sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Larva

, dimana dengan menggunakan

dosis tersebut pada waktu pemaparan minimal 72 jam mortalitas larva dapat

mencapai 100%.

Gambar 3 menyajikan pola hubungan antara waktu pemaparan fumigan

terhadap mortalitas larva menurut dosis fumigan. Hubungan tersebut

menunjukkan pola hubungan antara waktu pemaparan dengan mortalitas larva

adalah searah (positif), dimana makin lama waktu pemaparan diikuti dengan

meningkatnya mortalitas larva.

Gambar 3. Respon mortalitas larva T.castaneum pada berbagai waktu pemaparan fumigan fosfin.

Berdasarkan gambar 3, menurut dosis 1 g/m3 dengan lama waktu pemaparan

48, 72, 96 dan 120 jam tampak peningkatan mortalitas larva yang cukup tinggi,

yaitu 52,22; 82,22; 98,89 dan 100%, pada perlakuan dosis 2 dan 3 g/m3

menunjukkan peningkatan mortalitas yang sangat tinggi, dimana dengan waktu

pemaparan 96 dan 120 jam mortalitas larva mencapai 100%.

Berdasarkan waktu pemaparan sebagai faktor respon terhadap mortalitas

larva, maka lamanya waktu pemaparan yang dapat digunakan adalah minimal 72

jam, dimana dengan lama waktu pemaparan tersebut pada dosis 2 g/m3 mortalitas

(33)

18

Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan terhadap Mortalitas Larva Berdasarkan hasil analisis probit (Lampiran 5) nilai LD50 dan LD95

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pemaparan fumigan semakin rendah

nilai LD50 dan LD95 tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu

pemaparan, maka dosis/konsentrasi fumigan yang dibutuhkan semakin rendah

Analisis probit pada LD50 dan LD95 dengan waktu pemaparan 48 jam

adalah 1,00 dan 7,22, yang berarti bahwa untuk mematikan 50% dan 95% larva

T.castaneum pada waktu pemaparan 48 jam membutuhkan dosis sebesar 1 dan

7,22 g/m3.

Analisis probit LD50 dan LD95 untuk waktu waktu pemaparan 72, 96 dan

120 jam tidak dapat dilakukan analisis probit, hal ini dikarenakan telah terjadi

kematian larva yang sangat tinggi yaitu mencapai 100% mortalitas.

Berdasarkan hasil perhitungan (Lampiran 4) dapat dilakukan analisis

korelasi untuk variabel dosis, waktu pemaparan dan mortalitas larva untuk

mengukur derajat keeratan hubungan antar variabel prediktor dan variabel respon.

Koefisien korelasi (Lampiran 4) antara mortalitas larva dengan dosis adalah

sebesar 0,815, yang berarti antara mortalitas larva dengan dosis memiliki

hubungan yang erat. Berdasarkan kaidah derajat keeratan hubungan (Sarwono

2006), dapat dikatakan antara mortalitas larva dengan dosis memiliki hubungan

korelasi yang sangat kuat. Hal ini sesuai dengan kenyataan dengan meningkatnya

dosis akan memberikan persentase mortalitas larva yang tinggi.

Koefisien korelasi antara mortalitas larva dengan waktu pemaparan sebesar

0,308 yang berarti antara mortalitas larva dengan waktu pemaparan memiliki

keeratan hubungan, yang berarti antara dua variabel tersebut memiliki hubungan

(34)

19

Mortalitas Imago

Pada Tabel 5 disajikan persen rata-rata mortalitas imago berdasarkan

perlakuan dosis dan waktu paparan fumigan fosfin. Tampak bahwa makin tinggi

dosis dan makin lama waktu paparan fumigan memberikan rata-rata mortalitas

imago yang semakin tinggi.

Tabel 5. Rata-rata mortalitas imago (%).

Dosis (g/m3) Persen mortalitas imago T.castaneum pada waktu paparan

0 0 0 0 0

1 38,89 65,56 76,67 96,67

2 48,89 92,22 100,00 100,00

3 56,67 100,00 100,00 100,00

Pada dosis 1 g/m3 berturut-turut pada waktu pemaparan 48, 72, 96 dan 120

jam persen rata-rata mortalitas imago adalah 38,89; 65,56; 76,67 dan 96,67%,

sedangkan pada dosis 2 g/m3 berturut-turut yaitu 48,89; 92,22; 100,00 dan 100%.

Pada dosis 3 g/m3 dengan waktu pemaparan 48 jam persen rata-rata mortalitas

sebesar 56,67%, dan mulai waktu pemaparan 72, 96 dan 120 memberikan

mortalitas 100%.

Pada gambar 4 perlakuan dosis 1 dan 2 g/m3 pada waktu pemaparan

dibawah 72 jam memberikan persen rata-rata mortalitas imago kurang dari 100%.

Perlakuan dosis rendah memerlukan waktu pemaparan yang lebih lama agar

tercapai mortalitas imago yang optimum. Hal ini sesuai dengan pernyataan

Reynolds et al. (1967) bahwa kerentanan pada semua fase serangga pada

konsentrasi rendah membutuhkan waktu pemaparan yang lebih lama.

(35)

20

Perlakuan dosis 1, 2 dan 3 gr/m3 pada waktu pemaparan 48 jam

menunjukkan persen rata-rata mortalitas imago yang rendah. Hal ini disebabkan

fosfin yang diletakkan dalam ruang fumigasi belum menyebar secara menyeluruh

atau belum terjadi kesetimbangan. Namun setelah 48 jam waktu pemaparan

menunjukkan peningkatan nilai rata-rata mortalitas imago yang sangat tinggi.

Hasil sidik ragam (Lampiran 1) pengaruh dosis dan waktu pemaparan fosfin

terhadap mortalitas imago menunjukkan bahwa perlakuan dosis dan waktu

pemaparan fosfin berpengaruh sangat nyata (F-hit > F-tab) terhadap mortalitas

imago dan terdapat interaksi yang sangat nyata (F-hit > F-tab) antara perlakuan

dosis dengan waktu pemaparan fosfin terhadap mortalitas imago.

Tabel 6 menyajikan uji nilai tengah pengaruh perlakuan dosis pada

masing-masing waktu pemaparan terhadap mortalitas imago. Tampak bahwa pada waktu

pemaparan 48 jam, jika dibandingkan antara dosis 1 g/m3 dengan dosis 2 dan 3

g/m3 memberikan hasil yang berbeda nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan

dosis 3 g/m3 tidak terdapat perbedaan yang nyata, walaupun nilai rata-rata

mortalitas pada dosis 3 g/m3 lebih tinggi. Pada waktu pemaparan 72 jam pada

masing-masing perlakuan dosis yang digunakan, yaitu antara dosis 1, 2 dan 3 g/m3

memberikan hasil yang berbeda nyata.

Pada waktu pemaparan 96 jam, antara dosis 1 gr/m3 dengan dosis 2 dan 3

g/m3 memberikan hasil yang berbeda nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan

dosis 3 g/m3 tidak terdapat perbedaan yang nyata. Demikian pula halnya pada

waktu pemaparan 120 jam antara dosis 1 gr/m3 dengan dosis 2 dan 3 g/m3

memberikan hasil yang berbeda nyata, namun antara dosis 2 g/m3 dengan dosis 3

(36)

21

Tabel 6. Uji nilai tengah pengaruh dosis terhadap mortalitas imago (%)

Dosis (g/m3

Lama waktu pemaparan fumigan fosfin (jam)

) 48 72 96 120

0 0,00 c 0,00 d 0,00 c 0,00 c

1 38,89 b 65,56 c 76,67 b 96,67 b

2 48,89 a 92,22 b 100,00 a 100,00 a 3 56,67 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a

Tabel 7 menyajikan uji nilai tengah pengaruh perlakuan waktu pemaparan

pada masing-masing dosis terhadap mortalitas imago. Tampak bahwa pada dosis

1 g/m3, jika dibandingkan antara waktu pemaparan 48 jam dengan waktu

pemaparan 72, 96, dan 120 jam memberikan hasil yang berbeda nyata, sedangkan

antara masing-masing waktu pemaparan antara 72, 96 dan 120 jam tidak terdapat

perbedaan yang nyata. Demikian pula halnya pada dosis 2 dan 3 g/m3

Waktu pemaparan (jam)

, antara

waktu pemaparan 48 jam dengan 72, 96 dan 120 jam memberikan hasil yang

berbeda nyata, sedangkan perbandingan antara masing-masing waktu pemaparan

yaitu pada 72, 96 dan 120 jam tidak terdapat perbedaan yang nyata.

Tabel 7. Uji nilai tengah pengaruh waktu pemaparan terhadap mortalitas

(37)

22

Konsentrasi sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Imago

Gambar 5 menyajikan pola hubungan antara dosis fumigan dengan

mortalitas imago menurut lamanya waktu pemaparan fumigan. Gambar tersebut

menunjukkan pola hubungan antara dosis dengan mortalitas imago adalah searah

(positif), dimana bertambahnya dosis diikuti dengan meningkatnya mortalitas

imago.

Gambar 5. Respon mortalitas imago T.castaneum pada berbagai dosis fumigan fosfin

Berdasarkan Gambar 6, menurut waktu pemaparan 48 jam, pada dosis 1,

2 dan 3 g/m3 menunjukkan pola peningkatan mortalitas imago yang cukup tinggi,

yaitu 38,89 ; 48,89 dan 56,67. Berdasarkan waktu pemaparan 72, 96 dan 120 jam

menunjukkan pola peningkatan mortalitas imago yang sangat tinggi, dimana

mortalitas imago dapat mencapai lebih dari 50%, bahkan dengan perlakuan dosis

3 g/m3 mencapai 100%.

Berdasarkan konsentrasi sebagai faktor respon terhadap mortalitas imago,

maka dosis yang dapat digunakan adalah 3 g/m3, dimana dengan menggunakan

dosis tersebut dengan waktu pemaparan minimal 72 jam mortalitas optimum

(38)

23

Waktu Pemaparan sebagai Faktor Respon terhadap Mortalitas Imago

Gambar 6 menyajikan pola hubungan antara waktu pemaparan fumigan

dengan mortalitas imago menurut dosis fumigan. Gambar tersebut menunjukkan

pola hubungan antara waktu pemaparan dengan mortalitas imago adalah searah

(positif), dimana makin lama waktu pemaparan diikuti dengan kenaikan persen

mortalitas imago.

Gambar 6. Respon mortalitas imago T.castaneum pada berbagai waktu pemaparan fumigan fosfin

Berdasarkan gambar 6, menurut perlakuan dosis 1 g/m3 dengan lama waktu

pemaparan 48, 72, 96 dan 120 jam terlihat peningkatan mortalitas imago yang

cukup tinggi, yaitu 38,89; 65,56; 76,67 dan 96,67, pada perlakuan dosis 2 dan 3

g/m3 menunjukkan pola peningkatan mortalitas imago yang sangat tinggi, dimana

dengan waktu pemaparan yang lebih lama yaitu 120 jam mortalitas imago

mencapai 100%.

Berdasarkan waktu pemaparan sebagai faktor respon terhadap mortalitas

imago, maka lamanya waktu pemaparan yang dapat digunakan adalah 72 jam,

dimana dengan menggunakan lama waktu pemaparan tersebut dengan dosis

(39)

24

Hubungan Konsentrasi dan Waktu Pemaparan terhadap Mortalitas Imago

Berdasarkan hasil analisis probit (Lampiran 5) nilai LD50 dan LD95

menunjukkan bahwa semakin lama waktu pemaparan fumigan semakin rendah

nilai LD50 dan LD95 tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu

pemaparan, maka dosis/konsentrasi fumigan yang di butuhkan semakin rendah.

Nilai LD50 dan LD95 berturut-turut pada waktu pemaparan 48, 72 dan 96

jam adalah 2,04; 118,25, 0,81; 2,07 dan 0,69; 1,60.

Berdasarkan hasil analisis probit pada nilai LD95 tersebut dapat diambil

kesimpulan bahwa untuk mematikan 95% imago T.castaneum pada waktu

pemaparan 48, 72 dan 96 jam maka dibutuhkan dosis berturut-turut 118,25, 2,07

dan 1,60 g/m3.

Hasil analisis probit LD95 yaitu 2,07 g/m3 denganwaktu pemaparan 72 jam

tidak berbeda jauh dengan dosis standar penggunaan fumigan fosfin oleh Badan

Karantina Pertanian untuk berbagai jenis hama gudang yang bersifat kosmopolit

dalam rangka memenuhi persyaratan karantina negara lain yaitu 2 g/m3

selama 72 jam (Anonimous 2007), sedangkan dosis yang digunakan oleh perum

BULOG untuk pemeliharaan beras terhadap serangga gudang pada pengujian

efikasi fumigan fosfin terhadap Sithopillus sp. dan T. castaneum adalah 2 g/ton

selama 5 hari (Anonimous 2010), sedangkan jika dibandingkan terhadap dosis

standar perlakuan fumigasi fosfin yang digunakan oleh USDA-APHIS terdapat

perbedaan yaitu sebesar 0,35 g/m3, tetapi tidak terlalu besar yaitu untuk komoditi

kapas-kapasan adalah 1,72 g/m3 selama 72 jam dengan konsentrasi 225 ppm

(USDA-APHIS 2007).

Hasil analisis probit LD95 yaitu 1,60 g/m3 dengan waktu pemaparan 96 jam

terdapat perbedaan sebesar 0,43 g/m3 dengan dosis standar yang digunakan oleh

USDA-APHIS yaitu untuk komoditi tembakau 1,17 g/m3 selama 96 jam dengan

konsentrasi 200 ppm (USDA-APHIS 2007).

Pada waktu pemaparan 48 jam dengan menggunakan analisis probit

diperoleh persamaan regresi yaitu Y = 4,58 + 0,54x, pada waktu pemaparan 72

jam persamaan regresinya adalah Y = 5,24 + 3,40x, sedangkan pada waktu

(40)

25

Berdasarkan hasil perhitungan (Lampiran 4) dapat dilakukan analisis

korelasi untuk variabel dosis, waktu pemaparan dan mortalitas imago untuk

mengukur derajat keeratan hubungan antar variabel prediktor dan variabel respon.

Koefisien korelasi (Lampiran 4) antara mortalitas imago dengan dosis

adalah sebesar 0,804, yang berarti antara mortalitas imago dengan dosis memiliki

hubungan yang erat. Berdasarkan kaidah derajat keeratan hubungan (Sarwono

2006), dapat dikatakan bahwa antara mortalitas imago dengan dosis memiliki

hubungan korelasi yang sangat kuat. Hal ini sesuai dengan kenyataan dengan

meningkatnya dosis akan memberikan persentase mortalitas imago yang tinggi.

Sedangkan koefisien korelasi antara mortalitas imago dengan waktu pemaparan

sebesar 0,203, yang berarti antara dua variabel tersebut memiliki hubungan

korelasi sangat lemah.

Tabel 8. Rata-rata konsentrasi (ppm) pada saat perlakuan

Dosis (g/m3) Konsentrasi gas fosfin (ppm)

1 565,75 295,11 220,67 205,67

2 1090,00 550,11 351,67 298,33

3 1717,17 851,33 495,67 399,33

Berdasarkan hasil pengamatan konsentrasi (ppm) pada tabel 8 di atas terlihat

bahwa rata-rata konsentrasi tertinggi terdapat waktu pemaparan 48 jam. Hal ini

menunjukkan bahwa dekomposisi optimal fosfin terjadi pada waktu

(41)

26

Berdasarkan Gambar 7, menunjukkan bahwa konsentrasi tertinggi terdapat

pada saat waktu pemaparan 24 jam dan setelah waktu pemaparan 48 jam

konsentrasi mulai turun. Hal ini dapat dijelaskan bahwa fumigan mulai menyebar

di dalam seluruh ruangan fumigasi.

(42)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dosis dan waktu pemaparan memberikan pengaruh yang sangat nyata

terhadap mortalitas larva dan imago Tribolium castaneum. Berdasarkan LD95

mortalitas imago dengan waktu pemaparan 72 dan 96 jam membutuhkan dosis

2,07 dan 1,60 g/m3

Dosis 1, 2 dan 3 g/m .

3

dengan mortalitas larva 100% berturut-turut

membutuhkan waktu 120, 72, dan 72 jam. Dosis 2 dan 3 g/m3

Rekomendasi dosis yang dapat digunakan untuk perlakuan fumigasi fosfin

terhadap T.castaneum untuk keperluan Karantina Tumbuhan adalah 3 g/m dengan mortalitas

imago 100% membutuhkan waktu 96 dan 72 jam.

3

dengan waktu pemaparan 72 jam atau 2 g/m3 dengan waktu pemaparan 96 jam

Saran

Perlu dilakukan penelitian terhadap jenis serangga gudang yang lain pada

(43)

(44)

DAFTAR PUSTAKA

Abdelsamad RME, Elhag EA, Eltayeb YM. 1987. Studies of the phenology of Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) in the Sudan Gezira. J Stored Product 24(2):101-105.

ACIAR. 1999. Rekomendasi yang diusulkan untuk fumigasi biji-bijian regional ASEAN. : Buku 3 (Fumigasi tumpukan karung dengan fosfin yang disegel dalam plastik tertutup : petunjuk operasional.) Canberra. Australia

Anonimous. 2006. Modul Pelatihan Fumigasi Fosfin yang Baik dan Benar. SEAMEO BIOTROP. Bogor.

Anonimous. 2007. Manual Fumigasi Fosfin. Badan Karantina Pertanian. Departemen Pertanian. Jakarta.

Anonimous. 2010. Laporan Pengujian Efikasi Fumigan Fosfin untuk Pengendalian Hama di Gudang Perum Bulog. Perum Bulog 2010.

Atmawijaya S. 2000. Analisis residu fosfin dalam beras yang telah difumigasi oleh Phostoxin-R. J. Acta Pharma. Indonesia. FMIPA ITB. 22 (2): 31 - 39

Fields PG, White DG. 2002. Alternatives to methyl bromide treatments for stored-product and quarantine insect. Annu. Rev. Entomol. 2002. (47): 331-359

Halstead DGH. 1962. External sex differences in stored-products Coleoptera. Buletin of Entomologi Research. 54: 119-134

Harahap IS. 1993. Penuntun Praktikum Ilmu Hama Gudang. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan. Fakultas Pertanian. IPB. Bogor.

Imdad H dan Nawangsih AA. 1995. Menyimpan Bahan Pangan. Penebar Swadaya. Jakarta.

Kalshoven, LGE. 1981. The Pests of Crops in Indonesia. Revised and Translated by P.A van der Laan. PT. Ichtiar Baru – van Hoeve. Jakarta

Li L, Arbogast RT 1991. The Effect of grain breakage on fecundity, development, survival and population increase in maize of Tribolium castaneum (Herbst). (Coleoptera: Tenebrionidae) J. Stored Product Res. 27(2): 87-94.

Lindgren DL, Vincent LE. 1966. Relative toxicity of hydrogen phospide to various stored-product insect. J. Stored. Prod. Res. 2: 141 – 146

(45)

30

Qureshi AH, Bond EJ, Monro HAU. 1965. Toxicity of hydrogen phospide to the Granary weevil, Sitophilus granarius (L.) and other insect. J. Eco. Entomol. 58: 324 – 331

Peng WK dan Rejesus BM. 1987. Grain Storage Insects 163-178. Rice Seed Health. Di dalam proseding : International Workshop on Rice Seed Health, 16-20 March 1987. International Rice Research Institute. Manila Philippines.

Reynolds EM, Robinson JM, Howells C. 1967. The effect on Sitophilus granaries (L). of exposure to low concentration of phosphine. J. Stored Products Res. 2:177-186

Sarwono J. 2006. Analisis Data Penelitian. Andi offset. Jakarta

Shazali MEH dan Smith RH. 1985. Life history studies of externally feeding pests of stored sorghum: Corcyra cephalonica (Staint) and Tribolium castaneum (Herbst.). J. Stored Product Res. 22: 55-61

Sidabutar O. 1994. Pengaruh perlakuan tepung dan ekstrak rimpang lima Jenis tanaman Zingiberaceae terhadap perkembangan Tribolium castaneum Herbst (Coleoptera : Tenebrionidae). Laporan Masalah Khusus. Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan. Fakultas Pertanian. IPB. Bogor.

Steel RGD, Torrie JH. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistika. Diterjemahkan oleh Soemantri B. Gramedia Pustaka Utama Jakarta.

Sunjaya, Widayanti S. 2006. Pengenalan Serangga Hama Gudang. Didalam Modul; Pengelolaan Hama gudang Terpadu. Editor oleh Djoko Prijono dkk. SEAMEO BIOTROP. Bogor 2006

Suyono, Sukarna D. 1991. Hama Pascapanen dan Pengendaliannya. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor 3: 801-814.

UNEP. 1998. Report of the Methyl Bromide Technical Options Comitte. Assessment of alternatives to Methyl Bromide. United Nations Enviroment Programme. Nairobi. ISBN: 92-807-1730-8

USDA-APHIS. 2007. Treatment Manual : Fumigation Phosphine. Amerika Serikat

Yuliarni R. 1994. Pengaruh Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) terhadap serangan cendawan pascapanen pada beras . Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. IPB. Bogor.

(46)

33

Lampiran 1. Hasil Analisis Sidik Ragam Mortalitas Larva dan Imago T.castaneum

Sidik ragam pengaruh dosis dan waktu pemaparan fosfin terhadap mortalitas larva.

SK DB JK KT F-hit F-tab

0,05 0,01 Dosis (D) 3 74041,2 24680,4 1501,89** 2,92 4,51 Waktu Pemaparan

(T) 3 4669,4 1556,5 94,72** 2,92 4,51 D x T 9 2724,5 302,7 18,42** 2,21 3,07 Galat 32 525,9 16,4

Total 47 81961,0

Keterangan : **) berbeda sangat nyata pada taraf 1%

Sidik ragam pengaruh dosis dan waktu pemaparan fosfin terhadap mortalitas imago.

SK DB JK KT F-hit F-tab

0,05 0,01 Dosis (D) 3 61112,6 20370,9 502,94** 2,92 4,51 Waktu Pemaparan

(T) 3 9456 3152 77,82** 2,92 4,51

D x T 9 3590,9 399 9,85** 2,21 3,07

Galat 32 1296,1 40,5

Total 47 75455,6

(47)

34

Lampiran 2. Data mortalitas (%) larva T. Castaneum

(48)

35

Lampiran 3. Data mortalitas (%) imago T. Castaneum

(49)

36

Lampiran 4. Hasil analisis korelasi larva dan imago T.castaneum

Analisis Korelasi Pada Imago dan Larva Keluaran Minitab 14

...imago...

Correlations: Dosis; Waktu Pemaparan; Mortalitas imago

Dosis Perlakuan Waktu Pemaparan Waktu Pemaparan 0,000

1,000

Mortalitas imago 0,804 0,303 0,000 0,033

Cell Contents: Pearson correlation P-Value

…………...……...Larva………

Correlations: Dosis; waktu; mortalitas

dosis waktu waktu1 0,000

1,000

mortalitas 1 0,815 0,308 0,000 0,166

(50)

37

Lampiran 5. Hasil analisis probit mortalitas larva dan imago

Analisis probit mortalitas larva pada 48 jam

HETEROGENEITY CHI- SQUARED = 2,6849 WITH 1 DF

-2*MAXIMUM LOG-LIKELIHOOD = 2,6682 (DEFICIENCY RELATIVE TO PERFECT FIT THE PARAMETER ESTIMATES ARE

A S(A) B S(B) ED50

PREP.1 4,996 0,1271 1,9197 0,4165 1,0048

95% LIMITS ED95 95% LIMITS G

PREP.1 0,63 1,2665 7,2227 4,5608 21,606 0,1808

Analisis probit mortalitas imago pada 48jam

A S(A) B S(B) ED50

PREP.1 4,711 0,1279 0,933 0,3914 2,0431

PREP.1 1,268 5,2715 118,253 17,6492 28678 0,676

Analisis probit mortalitas imago pada 72 jam

A S(A) B S(B) ED50

PREP.1 5,3722 0,1335 4,0341 0,6471 0,8086

PREP.1 0,6198 0,9484 2,0672 1,7717 2,6644 0,0988

Analisis probit mortalitas imago pada 96 jam

A S(A) B S(B) ED50

PREP.1 5,7211 0,1447 4,5 0,965 0,694

(51)

38

(52)

39

(53)

40

(54)

ABSTRACT

BAMBANG GURITNO. The Relationship between Concentration and Exposure Time of Phosphine to mortality of larva and adult of Triboilium castaneum_{(Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) under supervised DADANG and} PURNAMA HIDAYAT.

Fumigation is one of plant quarantine treatments to rid agricultural commodities from plant pest organisms. Phospine is usually used to treat

agricultural products at storage and is effective to several strorage insect pests. T. castaneum_{(Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) is one of important storage}

insect pests that can cause high economic loss. This study was aimed to determine the relationship between concentration and exposure time of phospine to mortality of larva and adults of T.castaneum_{. The research was conducted in} BULOG Jakarta, started from Oktober 2009 until Februari 2010.

Four dosage treatments (0,1, 2, 3 g/m3) and the exposure time (48,72, 96, 120 h) were used to monitor mortality of larvae and adults of T.castaneum_{. The} interaction between dosages and time exposure to insect mortality was significant.

LD95 larvae mortality with exposure time of 48 hours required dosage of 7.22 g/m3, while the adult mortality with exposure time 48, 72 and 96 hours required dosage of 118.25; 2.07 and 1.60 g/m3 respectively.

(55)