Pengaruh Rasio Karbon/Nitrogen (C/N Rasio) Terhadap Daya Toksisitas Bioinsektisida dari Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki

(1)

PENGARUH RASIO KARBONINITROGEN (C/N)

TERHADAP DAY A TOKSISIT AS BIOINSEKTISIDA

DARI Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki

Oleb

AMI AFRIA TNI

F03498084

2003

FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN

INSTITUT PERT ANIAN BOGOR

(2)

PENGARUH RASIO KARBONINITROGEN (CIN)

TERHADAP DAY A TOKSISIT AS BIOINSEKTISIDA

DARI Bacilus thuringiensis subsp. kurstaki

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANlAN

Pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Oleh

AMI AFRIATNI

F03498084

2003

FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN

INSTITUT PERT ANIAN BOGOR

(3)

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANlAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PENGARUH RASIO KARBONINITROGEN (CIN) TERHADAP DAY A TOKSISIT AS BIOINSEKTISIDA

DARI Bacillus thuringenss subsp. kuslak;

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mendapatkan Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Ju usan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Oleh

AMI AFRJA TNI

F03498084

dilahirkan pada tanggal 12 April 1980 diJakarta

Tanggal lulus :

Ir. Khaswar Syamsu, MSc.

(4)

SURATPERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar - bennya bahwa Skripsi dengan judul :

" .... rm�"h

. . � •...• to., K.-,

>o/l,togn., '/N.,

,ya

. . ksl.al. aa .ll.ol.ns < t-s'a

... i.l.�.t.�.�.cjllua

... .huringin51a .. bsp •.. ku"staki . . . .

adalah karya asli saya sendiri, dengan arahan dosen pembimbing akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor, 4

Nov"bdt

203

Yang Memb t emyataan

Nama

(5)

AMI AFRIATNI. F03498084. Pengaruh Rasio KaronlNitrogen (CIN Rasio) Terhadap Daya Toksisitas Bioinsektisida dari Bacillus lhuringiensis subsp.

kurstaki. Dibawah Bimhingan Mulyorini Rahayuningsih dan Khaswar Syamsu.

inkasan

Penggunaan insektisida kimia dalam menanggulangi hna tanaman memang merupakan solusi tercepat n termudah, tetapi menjadi sumber masalah pencemaran lingkungan yang bersumber dari kegiatan ertanian. Penggunaan bioinsektisida adalah solusi altenatif dalam mengatasi hal ini, karena tidak menimbulkan kekehalan terhadap serangga, tidak meninggalkan residu pada lingkungan dan tidak mengganggu organisme nontarget. Bacillus thuringiensis

merupakan salah satu mikroba yang paling banyak digunakan sebagai bahan aktif dalam produksi bioinsektisida.

Tujuan penelitian

ini alh

uotuk meneari

sio rbon-nirogen

(CN) optimum dari glukosa dan ammonium sulfat «(NH4hS04) yang digunakan sebagai mediwn fennentasi, sehingga mampu menghasilkan toksisitas pTOduk tertinggi yang dapat diketahui melalui uji bioassay terhadap lva ulat Croccidolomia hinotalis instar-2. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh rasio CN terhadap parameter ertumbuhan Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, yaitu pH. OD. TPC. VSC. dan bobot biomass. kering.

Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap faktor tunggal dengan konsentrasi yang terdiri dari CN 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, n 3,0 berdasarkan perbandingan massa dengan dua kali ulangan. Penentuan aktivitas insektisida dilakukan terhadap larva ulat Crocidolomia binotalis instar-2. Hasil uji bioassay tersebut dinyatakan dalam LCso dengan menggunakan pTObit program

Q

uant untuk menentukan konsentrasi bioinsektisida yang dapat mematikan separuh dari pepulasi larva setelah jangka waktu tertentu. Penghitungan jumlah larva yang mati dilakukan setiap hari selama lima hari dengan menggunakan sepuluh larva ulat untuk masing-masing perlakuan dan tingkat pengenceran.

Dari masing-masing perlakuan, pengukuran pH, OD, biomassa dan VSC, memberikan basil yang tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 % pada setiap pengambilan snelnya. Pengukuran terhadap TPC menunjukkan peredaan nyata pada waktu pengambilan snpel jam ke-6, 12 dan 24 pada selang kepercayaan yang sama.

Nilai pH cairan kultur selama fennentasi berada pada kisaran 6,00 sampai 6,82. Hasil engukuran terhadap nilai OD terbesar ditunjukkan oleh CIN 1,5 dan hobot biomassa kering terbesar ditunjukkan oleh eN 3,0. Pengukuran terhadap TPC dan VSC menunjukkan nilai terhesar pada CN 3,0. Hal ini menunjukkan bahwa nilai 00 tidak erkorelasi ositif terhadap TPC

n

VSC, karena pengukuran OD tidak hanya mengukur jumlah sel dan spera hidup saja, tetapi juga sel mati, substrat yang tersisa dan bahan-bahan lain yang tidak terlarut. Hasil uji bioassay menunjukkan bahwa CN 2,0 memiliki tingkat toksisitas tertinggi, yang ditunjukkan oleh nilai LCso terkecil, yaitu 1,00 x 10-5• Produk rasio CN 2,0

juga ± 100 kali lebih ampuh dibandingkan dengan produk komersial yang

digunakan sebagai kontOi dengan nilai LCso sebesar 1,16 x _{10-3. Hal ini}

(6)

Ami Afriatni. F03498084. The Effect of Ratio Between Carbon and Nitrogen To

The Toxicity of Bioinsecticides of Bacillus thurinRiensis subsp. kurs{aki.

Supervised by Mulyorini Rahayuningsih and Khaswar Syamsu.

SUMMARY

The use of chemical insecticide in overcoming crop pests is the quickest and easiest solution. but it becomes the source of the problem of environmental contamination caused by agricultural activities. The use of bioinsecticides is an alternative solution. because it cannot cause pests resistance. does not make the

residue to the environment and does not kill nonarget organisms. Bacillus

lhuringiensis is most used as the active agent in bioinsecticide production.

The aim of the study is to optimize the mass ratio between carbon and nitrogen using glucose as the carbon source and ammonium sulphate «(NH4hS04) as the nitrogen source in the fermentation media. so the highest toxicity of the products can be resulted through bioassay test to Croccidolomia hino{alis larvaes instar-2. The second aim is to ind the effect of mass ratio between carbon and nitrogen to pH. 00. biomass. TPC and VSC in B.l.k fermentation media.

This study has applied the randomized complete single factor design as the design experiment with concentration of _{('N 0.5. 1.0. 1.5. 2.0. 2.5}and 3.0 based on mass ratio with t\.\ . o replications. The activity of the products applied to

Croccido[omia hinofalis larvaes was determined by using Quant Pro bit Program. which stated into LC50 as to determine the bioinsecticide consentration that could kill a half of the larvae population in certain time range. This study sampled ten

('roccidolomia hinOlalis larvaes for each bioassay test. The counting of dead larvaes were done everyday for ive days.

(7)

KATAPENGANTAR

Puji dan syukur enulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan

skripsi yang beIjudul "PENGARUH RASIO KARBONINITROGEN

(eN)

TERHADAP DAYA TOKSISITAS BIOINSEKTISIDA DARI Bacllus thuringiensis subsp. kurstakf' sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian,

Instilut Pertanian Bogor.

Selama melakukan penelitian

n

penyusunan skripsi, penulis banyak mendapatkan himhingan, petunjuk

n

bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. _{Dr. Ir. Mulyorini Rahayuningsih, MSi. dan Dr. Ir. Khaswar Syamsu, MSc.}

Selaku dosen pembimbing penulis yang telah memberikan bimbingan,

pengarahan, dan saran selama penelitian dan penyusunan skripsi.

2. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti se1aku dosen enguji yang telah nemberikan bimbingan, engarahan, dan saran dalam penyusunan skripsi ini.

3. Ir. Joko Priyono, MAgr., Pak Agus, dan Mbak Lia di Jurusan Hama dan Penyakit Tanaman atas bantuan larva ulat Crocidolomia binotalis dan

binbingan selna penelitiarl.

4. Ayah, Mama dan kedua adikku tercinta (Ita dan Ega) yang telah memberikan kasih sayang, ridho, dan dorongan moril maupun materil

selama penulis nelakukan penelitian.

5. Mbak Pepi Elvanina, Mbak Emi Sumiati, dan Mbak Enny di Lab. Rekayasa Bioproses dan Lab. Mikrobiologi dan Biokimia, PAU, IPB atas

bantnnya kepada penulis selama penelitian.

6. Tenan-tenan TIN '35 terutama Yuniarti, Fajar Kusumalina, dan Yanti Puspitasari serta Sdr. Amilia Syukur atas bantuan, dorongan semangat,

serta kebemaan yang diberikan selama penelitian dan penulisan skripsi.

7. Rekan-rekan Wisna Twysaa dan Joystick; Sari, Vinna, Laras, dan Mbak Diyah atas kebersamaan dan dorongan semangat yang telah diberikan

(8)

8. Sdr. Dwiyono Bayuadhi alas bantuan, dukungan dan kasih sayangnya. II

9. Semua pihak yang telah membantu penulis selama ini, tetapi tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis sadar bahwa skripsi ini masih jauh dari sempuna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan segala kritik dan saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Bogor, Oktober 2003

(9)

III

C. Crocidolomia binotalis Sebagai Serangga Sasaran... 15

III. BAHAN DAN METODE

4. Pembuatan Produk Bioinsektisida... 21

5. Penentuan Aktivitas Bioinsektisida... 22

C. Analisis Pruneter ... 24

D. Rancangan Percobaan... 24

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Perubahan pH Cairan Kultur Selama Fermentasi ... 26

B. Pertumbuhan B. thuringiensis subsp. kurstaki Selama Fennentasi... 29

C. Pengukuran Pembentukan Spora . thuringiensis subsp. kurstaki ... 35

D. Kinetika Fennentasi ... 37

E. Penentuan Aktivitas Bioinsektisida (Bioassay) ... 38

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan... 43

B. Saran ... 44

DAFTAR PUSTAKA ... 45

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel I. Susunan Medium Fennentasi . . . ... 18

Tabel 2. Perhitungan Parameter Kinetika Fermentasi . . . 37

Tabel 3. Persentase Mortalitas Larva Vlat Crocidolomia binotalis ... 39

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)