DAMPAK APLIKASI PGPR PADA KACANG PANJANG
TERHADAP BIOLOGI DAN STATISTIK DEMOGRAFI Aphis
craccivora Koch (HEMIPTERA: APHIDIDAE)
LISTIHANI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Dampak Aplikasi PGPR pada Kacang Panjang terhadap Biologi dan Statistik Demografi Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae) adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juni 2015
ABSTRAK
LISTIHANI. Dampak Aplikasi PGPR pada Kacang Panjang terhadap Biologi dan Statistik Demografi Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae). Dibimbing oleh HERMANU TRIWIDODO.
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) merupakan bakteri yang hidup dan berkembang disekitar perakaran tanaman yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman dan sebagai agen antagonis. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh PGPR pada kacang panjang terhadap biologi dan statistik demografi A. craccivora Koch. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium WiSH, Dramaga, Bogor dimulai dari bulan Oktober 2014 sampai Januari 2015. Penggunaan PGPR terdiri dari Rhizobium, Bacillus polymyxa, dan Pseudomonas fluorescens. Penggunaan PGPR berpengaruh terhadap biologi A. craccivora yaitu dapat memperpanjang stadia nimfa instar 2, siklus hidup, dan menurunkan keperidian. Penggunaan PGPR juga berpengaruh terhadap statistik demografi A. craccivora. Tanaman yang diaplikasikan PGPR mempunyai laju reproduksi kotor (GRR), laju reproduksi bersih (Ro), dan laju pertambahan intrinsik (r) A. craccivora yang lebih rendah daripada kontrol. PGPR dapat menghambat waktu berlipat ganda (DT) A. craccivora menjadi lebih lama daripada kontrol. PGPR dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, seperti adanya peningkatan panjang dan jumlah akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan kerapatan trikoma.
ABSTRACT
LISTIHANI. Effects of Long Bean PGPR Application on The Biology and Demographic Statistic of Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae). Supervised by HERMANU TRIWIDODO.
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) is bacteria that live and thrive around the roots. They can promote plant growth and be an antagonist agent. The aim of this study is knowing PGPR effect on long bean toward biology and demographic statistic Aphis craccivora Koch. Research was conducted at WiSH Laboratory from October 2014 to January 2015. PGPR was contain of Rhizobium, Bacillus polymyxa, and Pseudomonas fluorescens. PGPR usage have impact on the biology of A. craccivora that can extend instar nymph stage 2, life cycle, and decrease fecundity. PGPR usage also affects the demographic statistic A. craccivora. Long bean that are applied by PGPR have gross reproduction rate (GRR), net reproductive rate (Ro), and intrinsic rate of increase (r) A. craccivora lower than controls. PGPR can inhibit a doubling time (DT) A. craccivora becomes longer than controls. PGPR can improve plant growth, such as increasing in length and amount of roots, root nodule amount, plant height, leaf amount, length and density of trichomes.
©
Hak Cipta milik IPB, tahun 2015 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
DAMPAK APLIKASI PGPR PADA KACANG PANJANG
TERHADAP BIOLOGI DAN STATISTIK DEMOGRAFI Aphis
craccivora Koch (HEMIPTERA: APHIDIDAE)
LISTIHANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PRAKATA
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Dampak Aplikasi PGPR pada Kacang Panjang terhadap Biologi dan Statistik Demografi Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae)”. Penulisan tugas akhir penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc. selaku dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, arahan, dan masukan kepada penulis. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, M.Sc. selaku dosen penguji yang telah memberikan kritik dan saran untuk menyempurnakan penulisan tugas akhir ini. Terimakasih kepada orangtua, kakak, dan Muhammad Zaenal Asikin yang selalu memberi semangat serta dukungan dalam belajar. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada teman-teman, khususnya Pak Adi, Asep, Mbak Saksak, Bu Damayanti, Iyun, Phor Bho Ayuwati, Rizka Sagala, Anggun Sasmita, Pipih Nurparidah, Geubrina Maghfirah, Gita Cempaka, Mbak Dila serta kakak tingkat dan juga teman-teman PTN 48 di Departemen Proteksi Tanaman yang tidak bisa disebutkan satu per satu dalam mendukung terlaksananya tugas akhir penelitian penulis, serta pihak lain yang turut mambantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Pada penulisan tugas akhir ini penulis menyadari masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis berharap ada masukan, kritik dan saran yang bersifat membangun dan memotivasi penulis agar dapat menuliskan karya tulis yang lebih baik. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.
Bogor, Juni 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
BAHAN DAN METODE 3
Tempat dan Waktu 3
Bahan dan Alat 3
Metode Penelitian 3
Persiapan Tanaman Uji 3
Perbanyakan A. cracivora 4
Pemeliharaan Kohort A. craccivora 4
Pembuatan Preparat A. craccivora 5
Pengamatan Biologi A. craccivora 6
Neraca Kehidupan dan Statistik Demografi A. craccivora 6 Prosedur Pendugaan dengan Menggunakan Jackknife 6 Pengamatan Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Pengaruh PGPR terhadap Biologi A. craccivora 8
Pengaruh PGPR terhadap Statistik Demografi A. craccivora 10 Pengaruh PGPR terhadap Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang 13
Pembahasan Umum 16
SIMPULAN DAN SARAN 19
Simpulan 19
Saran 19
DAFTAR PUSTAKA 20
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
.1 Biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR 9 .2 Statistik demografi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR 12
3 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan jumlah akar kacang panjang 13 4 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap jumlah bintil akar tanaman kacang
panjang 14 5 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun kacang
panjang 15 6 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan kerapatan trikoma daun
kacang panjang 16 .7 Lampiran 1 biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) 24 8 Lampiran 2 biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang perlakuan PGPR 25 9 Lampiran 3 neraca kehidupan A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa aplikasi PGPR (kontrol) 26 10 Lampiran 4 neraca kehidupan A. craccivora pada tanaman aplikasi PGPR 27
DAFTAR GAMBAR
.1 Tanaman kacang panjang dalam kurungan serangga untuk perbanyakan
A. craccivora 4
.2 Kurungan pemeliharaan imago A. craccivora untuk mendapatkannimfa
instar 1 yang seragam 5
.3 Pemeliharaan kohort A. craccivora untuk pengamatan biologi dan statistik
demografi 5
.4 Morfologi A. craccivora yang terdiri atas antena (a), abdomen (b), kauda dan
kornikel (c) 8
5 Peluang hidup dan keperidian harian A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) (a) dan aplikasi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Bakteri perakaran pemacu pertumbuhan tanaman atau plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) merupakan bakteri yang hidup dan berkembang di sekitar perakaran tanaman. PGPR sebagai pemacu pertumbuhan tanaman dan agens antagonis terhadap hama dan patogen tanaman (Sutariati et al. 2006). Bakteri perakaran yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman umumnya yaitu Rhizobium, Azotobacter, Azospirilium, Serratia, Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter, dan Enterobacter (Orhan et al. 2006). Menurut Bakker et al. (2007) hanya dua kelompok bakteri yang paling banyak diteliti karena mempunyai potensi lebih baik, yaitu Bacillus spp. dan Pseudomonas fluorescens mampu menginduksi ketahanan tanaman dengan memproduksi asam salisilat, siderofor, dan lipopolisakarida.
Perlakuan PGPR dimanfaatkan sebagai alternatif untuk mengembangkan pertanian ramah lingkungan dengan mengurangi penggunaan input sintetik agrokimia (pupuk dan pestisida). Perlakuan PGPR dapat digunakan dalam pertanian, terutama dalam upaya peningkatan produksi pangan dan perbaikan kualitas lingkungan hidup (Agustiansyah et al. 2013). Perlakuan PGPR telah banyak diaplikasikan pada berbagai tanaman karena meningkatkan persentase perkecambahan benih di lapang, pertumbuhan, dan produksi tanaman (Sinaga 2013). Perlakuan PGPR dapat meningkatkan perkecambahan benih dan pertumbuhan tanaman jagung manis (Oktaviani 2013). Perlakuan PGPR juga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Handini 2011).
2
Penelitian mengenai PGPR sebagai agen hayati pengendalian hama dan penyakit tanaman telah banyak dilakukan. Berdasarkan hasil penelitian Taufik (2010) menyatakan bahwa PGPR secara signifikan mampu meningkatkan tinggi tanaman, jumlah cabang, jumlah daun maksimum, bobot basah dan kering akar, bobot kering biji, dan menghambat pertumbuhan enam jamur patogen tanaman yang diuji in vitro dengan persentase daya hambat yang sangat tinggi yaitu berkisar antara 92.6% sampai 97.5%. Selain itu, PGPR yang menginduksi ketahanan tanaman terhadap hama mampu menurunkan tingkat konsumsi kutu kebul (Bemisia tabaci) pada tanaman tomat sehingga dapat menurunkan laju pertumbuhan, laju reproduksi, kemampuan hidup pada stadia nimfa, dan menghambat oviposisi (Shavit et al. 2013).
Ketahanan yang terinduksi pada tanaman dapat mengganggu proses makan dan kehidupan hama. Aktivitas makan yang terganggu dapat mempengaruhi pertumbuhan, perkembangan, keperidian, dan mortalitas hama, sehingga hal ini dapat dijadikan sebagai salah satu faktor pembatas perkembangan populasi hama. Pertumbuhan populasi hama yang terus meningkat tanpa ada faktor pembatas dapat mengakibatkan kerugian tanaman yang sangat besar.
Statistik demografi merupakan salah satu langkah awal dalam mempelajari pertumbuhan populasi serangga. Aspek demografi terdapat dalam bentuk neraca kehidupan. Pengaruh PGPR terhadap peluang hidup dan keperidian A. craccivora dapat diketahui dengan merancang neraca kehidupan. Data dari neraca kehidupan akan diperoleh informasi mengenai peluang hidup, kelahiran, perkembangan, keperidian, dan kematian setiap individu dalam populasi. Informasi ini merupakan informasi dasar yang dibutuhkan dalam menekan pertumbuhan populasi A. craccivora.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui aplikasi PGPR pada kacang panjang dan dampaknya terhadap biologi serta statistik demografi A. craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae).
Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium WiSH, Dramaga, Bogor. Pengambilan sampel A. craccivora dari pertanaman kacang panjang di Situgede, Bogor. Identifikasi A. craccivora dilakukan di Laboratorium Biosistematika Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2014 sampai Januari 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu PGPR dalam bentuk kemasan siap pakai dengan merek dagang Rhizomax, benih kacang panjang varietas Bonaro, imago A. craccivora, media tanam dari campuran tanah dan pupuk kandang (2:1), phonska, dan air bersih. PGPR yang digunakan dengan formulasi bentuk tepung berwarna putih yang berbahan aktif Bacillus polymyxa, Pseudomonas fluorescens, dan Rhizobium. Bahan yang digunakan dalam identifikasi A. craccivora yaitu alkohol 50%, 80%, 95%, 100%, aquades, larutan KOH 10%, minyak cengkeh, dan balsam kanada sebagai media perekat dalam pembuatan preparat slide permanen.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu polibag berukuran 30 x 30 cm, kurungan serangga yang besar dan kecil, kuas, ajir, gelas plastik, label, kertas karton hitam, penggaris, jangka sorong, timbangan, dan termometer. Alat-alat yang digunakan untuk identifikasi yaitu kantung plastik, tabung reaksi, cawan sirakus, kaca objek, penutup preparat, kompor listrik, mikroskop stereo, mikroskop cahaya, kamera, dan alat tulis.
Metode Persiapan Tanaman Uji
Benih kacang panjang varietas Bonaro sebanyak 305 butir dicuci dengan air steril, kemudian dikeringanginkan diatas tissue selama 15 menit. Benih kacang panjang sebanyak 45 butir ditanam dalam 15 polibag ukuran 30 x 30 cm yang berisi media tanam tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan (2:1) sebanyak 4 kg/polibag. Setiap polibag ditanam 3 benih kacang panjang, kemudian digunakan untuk perbanyakan A. craccivora.
4
ml/polibag, sedangkan pada kontrol disiram dengan air bersih sebanyak 150 ml/polibag. Penyiraman tanaman kacang panjang kedua dengan suspensi PGPR pada perlakuan PGPR dan air bersih pada kontrol dilakukan pada saat tanaman umur 2 MST.
Perbanyakan A. craccivora
Tanaman kacang panjang yang sudah berumur 2 MST (minggu setelah tanam) dililitkan ke ajir dan diinfestasikan A. craccivora. A. craccivora diinfestasikan pada daun kacang panjang yang masih muda dengan menggunakan kuas saat A. craccivora sedang berjalan. Hal ini bertujuan supaya stiletnya tidak patah dan dapat menghisap cairan sel tanaman. A. craccivora dipelihara dan diperbanyak pada tanaman kacang panjang yang disungkup dengan kurungan serangga (Gambar 1). Kurungan serangga terbuat dari plastik mika silindris dengan tinggi 60 cm dan diameternya 15 cm, bagian atas dan samping ditutup kain kasa. A. craccivora dibiarkan berkembangbiak hingga jumlahnya mencukupi untuk digunakan dalam perlakuan.
Gambar 1 Tanaman kacang panjang dalam kurungan serangga untuk perbanyakan A. craccivora
Pemeliharaan Kohort A. craccivora
5
Gambar 2 Kurungan pemeliharaan imago A. craccivora untuk mendapatkan nimfa instar 1 yang seragam
Populasi kohort merupakan sejumlah individu yang memiliki umur seragam. Nimfa instar 1 A. craccivora dalam populasi kohort diinfestasi pada tunas tanaman kacang panjang perlakuan PGPR dan kontrol saat tanaman berumur 30 HST yang disungkup plastik mika pada bagian atas dan bawahnya ditutup dengan kain kasa, serta dialasi dengan kertas karton berwarna hitam (Gambar 3). Tujuan pemberian kertas karton hitam yaitu untuk memudahkan pengamatan saat A. craccivora ganti kulit. Setiap polibag diambil satu tunas, sehingga terdapat 1 A. craccivora nimfa instar 1/polibag pada tanaman perlakuan PGPR dan kontrol.
Gambar 3 Pemeliharaan kohort A. craccivora untuk pengamatan biologi dan statistik demografi
Pembuatan Preparat A. craccivora
6
craccivora diletakkan pada gelas objek, direkatkan dengan hoyer, dan dimasukkan dalam hotplane selama 7 hari.
Pengamatan Biologi A. craccivora
Peubah yang diamati yaitu lamanya waktu tiap instar, siklus hidup, praoviposisi, lama hidup, dan keperidian A. craccivora. Siklus hidup A. craccivora diamati mulai dari nimfa instar 1 diinfestasi pada tunas kacang panjang hingga menjadi imago. Praoviposisi A. craccivora diamati dari waktu yang dibutuhkan sejak menjadi imago pertama hingga melahirkan nimfa instar 1 untuk pertama kalinya. Lama hidup A. craccivora dimulai dari hari pertama menjadi imago hingga imago tersebut mati. Pengamatan keperidian A. craccivora dihitung dari banyaknya nimfa yang dilahirkan oleh setiap imago selama hidupnya. Data hasil pengamatan disusun dalam tabel biologi A. craccivora.
Neraca Kehidupan dan Statistik Demografi A. craccivora
Pengamatan peluang hidup (lx) dilakukan dengan cara menghitung jumlah individu A. craccivora yang hidup tiap harinya. Pengamatan keperidian harian (mx) yaitu rata-rata jumlah nimfa A. craccivora yang dilahirkan oleh imago setiap harinya pada umur (x). Data peluang hidup dan keperidian harian dapat digambarkan dalam bentuk kurva dan diperoleh neraca kehidupan.
Neraca kehidupan kohort merupakan neraca kehidupan yang mengikuti perkembangan kohort dimulai dari nimfa instar 1 sampai imago terakhir yang mampu bertahan hidup. Data mengenai pengamatan kohort A. craccivora disusun dalam tabel neraca kehidupan. Penentuan parameter demografi lainnya dapat ditentukan dengan menggunakan data neraca kehidupan A. craccivora. Menurut Birch (1948) menyatakan bahwa parameter demografi yang dihitung meliputi: 1. Laju Reproduksi Bersih (Ro) = ∑ lxmx menyatakan bahwa laju pertambahan instrinsik (rm) merupakan laju pertambahan
populasi dengan sumberdaya yang tidak terbatas. Rataan lama generasi (T) merupakan rataan waktu yang dibutuhkan sejak nimfa diletakkan hingga imago betina menghasilkan separuh keturunannya. Populasi berlipat ganda (DT) merupakan waktu yang dibutuhkan A. craccivora untuk berlipat ganda.
Prosedur Pendugaan dengan Menggunakan Jackknife
Prinsip pendugaan metode jackknife adalah melakukan perhitungan dengan menghilangkan satu data pengamatan kemudian berdasarkan gugus data baru tersebut dihitung bias dan ragam statistiknya. Data kohort A. craccivora tanaman kacang panjang kontrol dan perlakuan PGPR diolah dengan menggunakan metode jackknife. Menurut Marlena (2014) langkah-langkah untuk menghitung statistik demografi Aphis spp.menggunakan metode jackknife sebagai berikut:
7
2. a. Menghitung nilai mx, lx, dan lxmx;
b. Menyusun nilai Fx = mx dan px;
3. a. Menyusun tabel kehidupan dari nilai yang diperoleh pada langkah 2a; b. Menyusun matriks Leslie dari nilai yang diperoleh pada langkah 2b;
4. Menghitung nilai dugaan GRR, Ro, r, T, dan DT. Statistik demografi r dan T dihitung dua kali. Pertama berdasarkan tabel kehidupan (3a) dan yang kedua dihitung berdasarkan matriks Leslie (3b);
5. Mengulang langkah 1, 2, 3, dan 4 sampai baris yang dibuang adalah baris ke-n data kohort contoh asli;
6. Menghitung dugaan GRR, Ro, r, T, dan DT hasil resampling jackknife; 7. Menghitung dugaan galat baku untuk setiap statistik demografi tersebut; 8. Membuat selang kepercayaan (SK) 95% bagi GRR, Ro, r, T, dan DT.
Pengamatan Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh PGPR terhadap Biologi A. craccivora
Pertumbuhan populasi serangga dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor eksternal yang berpengaruh yaitu lingkungan dan makanan. Faktor lingkungan yang berpengaruh, salah satunya suhu. Berdasarkan pengukuran suhu harian dalam penelitian, berkisar antara 24-35 oC. Menurut Cornack et al. (2004) suhu optimum bagi pertumbuhan populasi Aphis spp. berkisar antara 25-30 oC dan keperidiannya menurun saat suhu diatas 35 oC .
Hasil perbanyakan A. craccivora, sebagian diambil untuk diidentifikasi. Identifikasi morfologi berpedoman pada buku Aphids on the World’s Crops: an Identification and Information Guide oleh Blackman & Eastop (2000). Hasil identifikasi menunjukkan bahwa imago kutu daun tersebut merupakan spesies dari Aphis craccivora Koch, ordo Hemiptera, famili Aphididae.
Panjang tubuh A. craccivora berukuran antara 1.5-2 mm dan tubuhnya berwarna hitam. Antena terdiri dari enam ruas, ruas kesatu, kedua, dan keenam berwarna hitam. Pada bagian dorsal abdomennya terdapat bercak gelap. Pada bagian abdomen, terdapat sepasang kornikel berukuran 0.38 mm, berwarna hitam berbentuk silinder yang mengecil di bagian ujungnya. Kauda berwarna hitam dan mengecil di bagian ujung. Pada kauda, terdapat 5-8 rambut yang tersusun 2-5 rambut pada satu sisi dan 3 rambut di sisi lainnya. Lempeng genital berwarna hitam dan mempunyai 12-16 helai rambut. Femur berwarna coklat muda, sepertiga ujungnya berwarna hitam. Femur tungkai belakang lebih gelap daripada tungkai depan dan tengah. Tibia berwarna coklat dan ujungnya berwarna hitam. Tarsus berwarna hitam.
Perkembangan A. craccivora terdiri dari nimfa dan imago. A. craccivora mengalami 4 instar, perubahan tiap instar ditandai dengan pergantian kulit. Setiap imago A. craccivora memiliki lama stadia instar yang berbeda, tergantung dari banyaknya nutrisi yang diperoleh.
Pemberian perlakuan PGPR berpengaruh nyata terhadap lama stadia nimfa instar 2 A. craccivora (Tabel 1). Pengaruh tidak langsung dari perlakuan PGPR terhadap aphid menyebabkan lama stadia menjadi panjang (Jones et al. 2012). Perlakuan PGPR tidak berpengaruh nyata terhadap lama stadia A. craccivora instar 1, instar 3, dan instar 4 dibandingkan dengan kontrol. Menurut Agustini (2013) pada saat aphid instar 1 berada dalam tahap pencarian tempat tinggal dan belum aktif mencari makanan karena nutrisi yang diperoleh dari induknya masih mampu mencukupi kebutuhan hidupnya selama instar 1. Pada saat aphid instar 2, berada dalam masa adaptasi penghisapan cairan tanaman sehingga perlakuan PGPR berpengaruh nyata. Pada saat aphid instar 3 dan 4, telah beradaptasi terhadap lingkungan dan makanannya sehingga perlakuan PGPR tidak berpengaruh nyata.
9
metabolisme serangga, sehingga pertumbuhannya lebih cepat (Nelly et al. 2009). Selain itu, perbedaan varietas tanaman kacang panjang yang digunakan berbeda. penelitian ini menggunakan varietas Bonaro, sedangkan penelitian sebelumnya menggunakan varietas lokal yang dibeli dari petani.
Tabel 1 Biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
Lamanya stadia A. craccivora instar 2 pada perlakuan PGPR berkorelasi positif dengan siklus hidup A. craccivora. Perlakuan PGPR berpengaruh terhadap siklus hidup A. craccivora secara signifikan. Siklus hidup A. craccivora pada perlakuan PGPR memiliki perkembangan hidup yang lebih lambat dibandingkan kontrol. Hal ini dapat digunakan sebagai informasi dasar dalam pemanfaatan musuh alami. Siklus hidup A. craccivora yang lama menyebabkan musuh alami memiliki peluang lebih besar untuk mendapatkan mangsanya. Lambatnya siklus hidup juga mempengaruhi waktu berlipat ganda A. craccivora. Lambatnya siklus hidup A. craccivora pada perlakuan PGPR berbanding lurus dengan terhambatnya waktu reproduksi. Waktu reproduksi yang terhambat dapat menurunkan laju reproduksi. Laju reproduksi merupakan salah satu faktor yang menentukan A. craccivora untuk memperbanyak koloninya. Populasi A. craccivora yang tinggi dapat meningkatkan kerusakan tanaman. Perlakuan PGPR berdampak negatif terhadap siklus hidup A. craccivora. Menurut Li et al. (2005) menyatakan bahwa terhambatnya waktu reproduksi dapat meningkatkan mortalitas serangga.
Praoviposisi A. craccivora pada perlakuan PGPR tidak berpengaruh secara signifikan, tetapi praoviposisinya sedikit lebih lama daripada kontrol. Praoviposisi A. craccivora yang terhambat disebabkan adanya peningkatan kerapatan dan panjang trikoma daun kacang panjang perlakuan PGPR. Menurut Sulistyadi et al. (2012) menyatakan bahwa semakin rapat dan panjang trikoma daun menyebabkan waktu praoviposisi serangga semakin lama sehingga nimfa yang baru lahir sulit untuk beradaptasi.
10
sehingga mortalitas A. craccivora lebih tinggi dibandingkan kontrol. Penelitian ini sebanding dengan penelitian Agustini (2013) menyatakan bahwa pengaruh perlakuan PGPR menyebabkan nafsu makan A. glicines menjadi berkurang sehingga lama hidupnya menjadi singkat. Hubungan antagonis antara tanaman dan aphiddengan perlakuan PGPR dapat meningkatkan seleksi aphid(Jones et al. 2012). Perlakuan PGPR menyebabkan kematian A. craccivora menjadi cepat.
Lama hidup A. craccivora yang singkat akan berpengaruh terhadap keperidiannya. A. craccivora tidak melahirkan saat menjelang kematian. Keperidian A. craccivora pada perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan. Keperidian A. craccivora pada perlakuan PGPR jumlahnya lebih sedikit dibandingkan kontrol (Tabel 1). Berdasarkan penelitian sebelumnya, PGPR memberikan pengaruh terhadap keperidian nematoda. Menurut Amin et al. (2014) menyatakan bahwa keperidian M. incognita dengan perlakuan PGPR sebesar 112 telur/individu, sedangkan kontrol sebesar 640 telur/individu. Penelitian lain mengenai keperidian yaitu keperidian tungau betina (Tetranychus urticae) pada tanaman ketimun dengan perlakuan PGPR jumlahnya lebih rendah daripada kontrol (Tomczyk 2006). Reproduksi serangga dipengaruhi oleh kandungan protein yang diperolehnya. Hal ini diduga protein yang diserap oleh A. craccivora setelah perlakuan PGPR belum mampu memenuhi kebutuhan nutrisinya. Menurut Syahputra et al. (2002) protein yang diserap oleh Croccidolomia pavonana dalam jumlah yang rendah mampu menurunkan keperidian, mempersingkat lama hidup dan memperpanjang praoviposisi.
Perlakuan PGPR menyebabkan A. craccivora kekurangan nutrisi, sehingga kemampuan reproduksinya menjadi berkurang. Menurunnya kemampuan reproduksi dapat menyebabkan populasi A. craccivora rendah. Faktor makanan dapat digunakan untuk menekan populasi A. craccivora. Menurut Kuswanto dan Budi (2007) menyatakan bahwa meningkatnya jumlah nimfa yang dilahirkan oleh setiap imago A. craccivora dapat meningkatkan populasinya secara cepat, terutama dipengaruhi oleh faktor makanan yang tidak terbatas. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang perlakuan PGPR berbeda dengan tanaman tanpa aplikasi PGPR (kontrol).
Pengaruh PGPR terhadap Statistik Demografi A. craccivora
Statistik demografi diperlukan untuk menduga pertumbuhan populasi suatu organisme. Pertumbuhan populasi dapat dihitung berdasarkan peluang hidup (lx) dan rata-rata jumlah keturunan yang dihasilkan imago betina (mx). Peningkatan mortalitas A. craccivora terjadi setelah melewati fase nimfa instar 4 (Gambar 4). Peluang hidup A. craccivora pada tanaman kontrol lebih besar daripada perlakuan PGPR. A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa aplikasi PGPR (kontrol) mengalami mortalitas saat umur 33.5 hari, sedangkan pada tanaman perlakuan PGPR mortalitasnya saat umur 26.5 hari. Hal ini karena PGPR menginduksi ketahanan tanaman sehingga mempercepat mortalitas A. craccivora.
11
perkembangan suatu populasi. Populasi yang memiliki angka kematian individu tinggi saat dewasa akan memiliki struktur yang berbeda dari populasi dengan tingkat kematian tinggi saat pradewasa. Kematian individu saat pradewasa yang tinggi akan memiliki populasi yang lebih rendah pada generasi berikutnya dibandingkan kematian yang tinggi saat dewasa. Kematian individu yang tinggi saat dewasa akan menimbulkan kerusakan tanaman yang lebih besar daripada kematian individu yang tinggi saat pradewasa.
Gambar 4 Peluang hidup dan keperidian harian A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) (a) dan aplikasi PGPR (b)
Rataan jumlah nimfa yang dilahirkan oleh setiap imago A. craccivora setiap harinya pada tanaman perlakuan PGPR berbeda dengan kontrol (Gambar 4). Keperidian harian tertinggi pada tanaman kontrol dapat mencapai 13 nimfa, sedangkan perlakuan PGPR hanya 11 nimfa. Puncak keperidian A. craccivora pada tanaman kontrol sebanyak 5 kali, sedangkan tanaman perlakuan PGPR hanya 3 kali. A. craccivora tidak menghasilkan nimfa pada tanaman kontrol saat umur 28.5-29.5 hari karena memerlukan waktu untuk memenuhi nutrisinya supaya dapat melakukan reproduksi kembali. Bentuk kurva keperidian A. craccivora pada tanaman perlakuan PGPR menggambarkan keperidian yang rendah daripada kontrol. Perlakuan PGPR dapat menurunkan keperidian harian A. craccivora sehingga tanaman dapat menghasilkan produksi secara optimal.
12
Data peluang hidup (lx) dan rataan keperidian harian (mx) digunakan untuk menghitung statistik tabel kehidupan. Nilai GRR A. craccivora pada tanaman kontrol lebih besar daripada perlakuan PGPR (Tabel 2). Jumlah individu betina yang dilahirkan oleh setiap imago betina (Ro) A. craccivora menurun setelah perlakuan PGPR. Nilai Ro pada tanaman kontrol menunjukkan bahwa generasi berikutnya A. craccivora akan meningkat sebanyak 89.838 ± 1.165 kali dari generasi sebelumnya, sedangkan nilai Ro pada tanaman perlakuan PGPR hanya meningkat sebanyak 53.509 ± 1.057 kali. Nilai GRR dan Ro yang tinggi pada tanaman kontrol memperlihatkan tingkat kesesuaian hidup A. craccivora terhadap tanaman inang. Perlakuan PGPR memberikan dampak negatif terhadap A. craccivora karena menurunkan laju reproduksinya. Penurunan laju reproduksi dapat menyebabkan populasi serangga berkurang pada generasi berikutnya. Populasi serangga hama dapat dikendalikan dengan membatasi jumlah makanan yang tersedia.
Tabel 2 Statistik demografi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR
No Parameter Kontrol PGPR
(x ± SE) (x ± SE)
1. Laju reproduksi kotor(GRR) 151.256 ± 1.324a 89.279 ± 1.415b
2. Laju reproduksi bersih (Ro) 89.838 ± 1.165a 53.509 ± 1.057b berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
Nilai r ditentukan dari siklus hidup, kelahiran, dan kematian A. craccivora. Siklus hidup yang panjang pada tanaman perlakuan PGPR menyebabkan laju pertambahan intrinsiknya menjadi rendah (Tabel 2). Laju pertambahan intrinsik dapat digunakan untuk memprediksi pertumbuhan populasi serangga dalam jangka waktu yang panjang. Nilai r A. craccivora pada tanaman perlakuan PGPR lebih rendah daripada kontrol. Nilai r pada tanaman kontrol berkisar antara 0.501 ± 0.003 nimfa per hari, sedangkan pada tanaman perlakuan PGPR berkisar antara 0.446 ± 0.004 nimfa per hari. Laju pertambahan intrinsik yang rendah dapat diartikan bahwa populasi suatu organisme memiliki sedikit kemungkinan untuk terus tumbuh. Hal ini berkorelasi positif dengan penelitian yang dilakukan oleh Pineda et al. (2012) menyatakan bahwa perlakuan PGPR dapat menurunkan laju pertambahan intrinsik Myzus persicae karena meningkatnya induksi ketahanan tanaman.
13
Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Lee et al. (2012) menyatakan bahwa aktifitas makan yang terganggu karena perlakuan PGPR yang terdiri dari P. fluorescens dan Bacillus spp. dapat menurunkan laju pertambahan intrinsik Myzus persicae. Berdasarkan hasil penelitian Loe et al. (2007) peningkatan mortalitas dan penurunan populasi Plutella xylostella pada Arabidopsis lyrata terjadi karena adanya peningkatan kerapatan trikoma.
Spesies di dalam suatu populasi yang mempunyai nilai T yang rendah akan tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan spesies yang mempunyai nilai T yang tinggi (Mawan dan Herma 2011). Hasil pengujian menunjukkan bahwa A. craccivora menghasilkan separuh keturunannya pada tanaman perlakuan PGPR lebih singkat dibandingkan pada tanaman kontrol. Hal ini berarti pada tanaman perlakuan PGPR populasi A. craccivora tumbuh lebih cepat daripada tanaman kontrol. Oviposisi A. craccivora untuk pertama kalinya pada tanaman kontrol dan PGPR tidak berbeda nyata. Walaupun demikian, kesesuaian inang tidak hanya digambarkan dari nilai T, karena nilai GRR, Ro, r, dan DT juga sangat berpengaruh.
Waktu yang dibutuhkan A. craccivora untuk berlipat ganda (DT) 1.383 ± 0.009 hari pada tanaman kontrol, sedangkan pada tanaman perlakuan PGPR 1.554 ± 0.014 hari. Nilai DT yang rendah dapat meningkatkan laju reproduksi kotor (GRR) dan laju reproduksi bersih (Ro) dalam waktu tertentu. Penurunan keperidian A. craccivora berpengaruh pada waktu yang lama untuk melipat gandakan populasi dan penurunan laju pertambahan intrinsik. Serangga yang memiliki waktu berlipat ganda yang cepat maka akan mempercepat penurunan sumberdaya makanan (Birch 1948). Berdasarkan penelitian Herman et al. (2008) populasi M. persicae pada tanaman lada setelah perlakuan Bacillus spp. lebih rendah daripada kontrol. Perlakuan PGPR memberikan kehidupan yang tidak sesuai untuk A. craccivora.
Pengaruh PGPR terhadap Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
Perlakuan PGPR yang diaplikasikan pada tanaman kacang panjang berpengaruh terhadap beberapa struktur fisik tanaman, seperti panjang dan jumlah akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan kerapatan trikoma. Bakteri perakaran masuk ke dalam jaringan tanaman melalui rambut akar dan eksudat akar, setelah itu menuju ke bintil akar, endodermis, xilem, dan floem. Pengaruh adanya gerak kemotaksis dari eksudat akar terhadap PGPR menyebabkan PGPR berkolonisasi pada eksudat akar (Compant et al. 2010).
14
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
Perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan panjang akar tanaman kacang panjang setelah tanaman berumur 2, 3, dan 4 MST (Tabel 3). Hal ini karena perlakuan PGPR yang kedua dilakukan pada saat tanaman umur 2 MST sehingga PGPR yang berkolonisasi di akar jumlahnya bertambah banyak. Menurut Bashan dan Luz (2005) PGPR mampu meningkatkan panjang dan berat akar, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi lebih cepat dan produksinya meningkat. Berdasarkan penelitian Naseem dan Asghari (2014) peningkatkan panjang akar tanaman jagung terjadi setelah perlakuan PGPR.
Perlakuan PGPR juga berpengaruh nyata terhadap peningkatan jumlah akar. Tanaman kacang panjang pada perlakuan PGPR, jumlah akarnya terus meningkat setiap minggunya (Tabel 3). Menurut Zainudin et al. (2014) peningkatan panjang dan jumlah akar dapat memperbanyak penyerapan unsur hara. Unsur hara merupakan salah satu sumber utama tanaman yang digunakan dalam fotosintesis. Berdasarkan penelitian Tank dan Meenu (2010) peningkatan fosfat dan IAA pada tanaman setelah perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan dalam meningkatkan jumlah akar tanaman tomat daripada kontrol.
Tabel 4 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap jumlah bintil akar tanaman kacang panjang berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
15
Tanaman kacang panjang dengan perlakuan PGPR memiliki tinggi yang berbeda nyata dengan kontrol, namun tanaman umur 3 MST tidak mengalami perbedaan tinggi secara nyata (Tabel 5). Faktor lain yang menentukan pertumbuhan tanaman selain PGPR yaitu suhu. Suhu udara meningkat dari 28.5
o
C menjadi 33 oC saat tanaman umur 3 MST. Menurut Lamtiar (2010) suhu optimum untuk pertumbuhan kacang panjang berkisar antara 27 oC sampai 30 oC. Tanaman perlakuan PGPR pertumbuhannya lebih cepat daripada kontrol. Penelitian sebelumnya mengenai pengaruh PGPR terhadap tinggi tanaman sudah banyak yang melaporkan. Berdasarkan penelitian Kohler et al. (2008) PGPR dapat meningkatkan tinggi tanaman 30% lebih cepat daripada kontrol. Unsur hara yang tersedia dalam jumlah yang cukup untuk kebutuhan tanaman dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Menurut Oktaviani (2013) PGPR dapat meningkatkan tinggi tajuk tanaman jagung manis. Perlakuan PGPR dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman karena membantu meningkatkan produksi fitohormon, seperti IAA, giberelin, dan sitokinin (Bhattacharyya dan Jha 2012).
Tabel 5 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
Jumlah daun tanaman kacang panjang perlakuan PGPR menunjukkan perbedaan secara signifikan saat tanaman umur 4 MST (Tabel 5). Perlakuan PGPR mampu meningkatkan jumlah daun tanaman kacang panjang, hal ini diduga karena tersedianya unsur hara dalam jumlah yang cukup. Berdasarkan penelitian Glala et al. (2008) PGPR mampu meningkatkan unsur N, P, K, Ca, Mg, dan Fe bagi tanaman sehingga terjadi peningkatan jumlah daun dan tinggi tanaman. Peningkatan jumlah daun biasanya diikuti dengan peningkatan jumlah hama yang menyerang karena populasi hama akan meningkat dengan tersedianya makanan yang tak terbatas. Hal ini berbeda dengan penelitian yang dilakukan Agustini (2013) peningkatan jumlah daun kedelai tidak meningkatkan populasi A. glycines karena tanaman memiliki ketahanan terhadap hama.
16
Tanaman kacang panjang pada perlakuan PGPR, ukuran trikoma daun lebih panjang daripada kontrol. Peningkatan ketahanan tanaman pada perlakuan PGPR terlihat dengan meningkatnya panjang trikoma, sehingga berpengaruh terhadap biologi dan statistik demografi A. craccivora. Trikoma daun yang lebih panjang pada tanaman perlakuan PGPR dapat mengganggu aktifitas makan serangga, sehingga aktifitas makan dapat menurun. Berdasarkan penelitian Valverde et al. (2001) peningkatan panjang trikoma Datura stramonium (Solanaceae) berpengaruh secara signifikan terhadap penurunan populasi Epitrix parvula (Coleoptera: Chrysomelidae) walaupun terjadi peningkatan jumlah daun. Ketahanan tanaman yang meningkat, seperti bertambahnya jumlah dan panjang trikoma menyebabkan A. craccivora sulit menghisap nutrisi dari sel tanaman.
Tabel 6 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan kerapatan trikoma daun kacang panjang
Umur (MST)
Panjang trikoma daun Kerapatan trikoma daun
Kontrol PGPR Kontrol PGPR berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x : rata-rata, SE: standar error.
Perlakuan PGPR pada tanaman kacang panjang menunjukkan adanya peningkatan kerapatan trikoma daun setiap minggunya, tetapi terjadi peningkatan secara signifikan setelah tanaman umur 2 MST (Tabel 6). Perlakuan PGPR berdampak positif terhadap kerapatan trikoma, sehingga meningkatkan mortalitas dan menurunkan keperidian A. craccivora. Peningkatan panjang dan kerapatan trikoma menunjukkan bahwa PGPR dapat digunakan sebagai biocontrol dalam menekan pertumbuhan populasi hama. Berdasarkan hasil penelitian Sulistyo dan Marwoto (2011) peningkatan jumlah trikoma berkorelasi negatif secara nyata terhadap populasi Bemisia tabaci dan intensitas kerusakan daun, tetapi berkorelasi positif dengan peningkatan hasil/ha.
Pembahasan Umum
Perlakuan PGPR diberikan dua kali yaitu 0 HST dan 2 MST bertujuan untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan meningkatkan mekanisme pertahanan tanaman kacang panjang secara fisik dan kimia. Mekanisme pertahanan tanaman setelah perlakuan PGPR dapat melindungi tanaman kacang panjang dari serangan A. craccivora yang dapat menurunkan produktivitas tanaman. Perlakuan PGPR berpengaruh terhadap tanaman kacang panjang secara langsung dan tidak langsung.
17
jumlah dan panjang akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan kerapatan trikoma daripada tanaman kontrol. Setelah perlakuan PGPR, tanaman memperoleh nutrisi dalam jumlah yang cukup. Tersedianya nitrogen yang cukup dari aktifitas Rhizobium mampu meningkatkan jumlah bintil akar, sehingga tanaman tidak perlu diaplikasikan pupuk N. Berdasarkan penelitian Mantelin dan Bruno (2003) PGPR mampu meningkatkan nitrogen dan pertumbuhan tanaman.
Pada tanah masam, P mudah diikat oleh Al dan Fe sedangkan pada tanah alkali P mudah diikat oleh Ca sehingga fosfat tidak tersedia oleh tanaman. Perlakuan PGPR mampu melarutkan fosfat sehingga tersedia secara langsung untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman kacang panjang. Selain unsur hara, PGPR juga memproduksi fitohormon. Menurut Barriuso et al. (2008) Bacillus spp. memproduksi auksin, sitokinin dan giberelin yang dapat meningkatkan tinggi tanaman dan jumlah akar.
Perlakuan PGPR juga berpengaruh langsung dalam mengendalikan patogen tanaman karena memproduksi antibiotik. Menurut Goswami et al. (2013) P. fluorescens memproduksi siderofor dan HCN yang dapat menghambat pertumbuhan Fusarium oxysporum dan Rhizoctonia solani. B. polymyxa menghasilkan metabolit sekunder seperti polymiksin dan enzim kitinase. Enzim kitinase mampu mendegradasi dinding sel cendawan patogen, seperti Sclerotium rolfsii penyebab busuk pangkal batang, Uromyces phaseoli penyebab karat daun, Fusarium oxysporum f.sp. phaseoli penyebab layu pada tanaman kacang panjang. Pengaruh tidak langsung yaitu PGPR mampu menghambat aktifitas makan A. craccivora pada tanaman kacang panjang. Aktifitas makan yang terganggu berpengaruh terhadap biologi dan statistik demografi A. craccivora. Hal ini karena tanaman kacang panjang memiliki ketahanan antixenosis dan antibiosis. antixenosis yaitu meningkatnya struktur fisik tanaman kacang panjang. Antibiosis yaitu meningkatnya ketahanan tanaman karena adanya senyawa kimia.
Pengaruh ketahanan antixenosis tanaman kacang panjang perlakuan PGPR yaitu terjadi penurunan laju pertambahan intrinsik dan laju reproduksi A. craccivora setelah meningkatnya panjang dan kerapatan trikoma daun. Peningkatan panjang dan trikoma daun terjadi karena PGPR memproduksi fitohormon. Fitohormon dapat meningkatkan pembelahan sel tanaman sehingga pertumbuhan panjang dan kerapatan trikoma menjadi optimal serta menurunkan aktivitas makan serangga. Hal ini sejalan dengan penelitian Maluf et al. (2007) peningkatan trikoma tanaman tomat mampu meningkatkan ketahanan tanaman dan menolak Tetranychus urticae. Berdasarkan penelitian Pangesti et al. (2015) P. fluorescens berpengaruh secara tidak langsung dalam meningkatkan ketahanan tanaman terhadap Mamestra brassicae dan meningkatkan populasi parasitoid Microptilis mediator pada tanaman Arabidopsis thaliana.
18
pembentukan energi suatu organisme (Chusnie dan Lamb 2005). Mekanismenya yaitu A. craccivora menghisap cairan tanaman dalam jumlah sedikit dapat menyebabkan kenyang, kemudian nutrisi yang diperoleh rendah, pembentukan energi terhambat, sehingga dapat memperlambat siklus hidup dan menurunkan keperidiannya. Berdasarkan penelitian Song dan Choong (2013) menyatakan adanya ketahanan antibiosis dari Bacillus spp., yang memproduksi senyawa kimia volatil, seperti 3-pentanol, 2-butanone, dan benzothiadizole (BTH) sehingga mampu menurunkan populasi Myzus persicae saat stadia nimfa dan imago, dan meningkatkan populasi predator kumbang koksi.
19
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Komponen PGPR yang terdiri dari Rhizobium, B. Polymyxa, dan P. fluorescens yang diaplikasikan di akar tanaman berpengaruh nyata terhadap biologi dan statistik demografi A. craccivora. Perlakuan PGPR dapat memperlambat lama stadia nimfa instar 2, siklus hidup, dan menurunkan keperidian A. craccivora. Perlakuan PGPR juga dapat menurunkan laju reproduksi kotor (GRR), laju reproduksi bersih (Ro), laju pertambahan intrinsik (r) dan memperlambat waktu berlipat ganda (DT) A. craccivora.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Addy HS. 2008. Aktifitas Pseudomonas dalam mengendalikan penyebab penyakit patik (Cercospora nicotiana) pada tembakau. Jurnal Pengendalian Hayati. 1(2):98-103.
Agustiansyah, Satriyas I, Sudarsono, Muhammad M. 2013. Karakteristik rhizobacteria yang berpotensi mengendalikan bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dan meningkatkan pertumbuhan tanaman padi. Jurnal HPT Tropika. 13(1):42-51.
Agustini A. 2013. Pengaruh plant growth promoting rhizobacteria terhadap biologi dan statistik demografi Aphis glycines (Hemiptera: Aphididae) pada tanaman kedelai [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Amin AW, Anter AA, Ashoub AH, El-Nuby AS. 2014. Evaluation of rhizobacteria as resistance inducers or biocontrol agents for the control of Meloidogyne incognita in tomato. Pakistan Journal of Nematology. 32(2):211-221.
Antoun H, Chantal JB, Nadia G, Rock C, Roger L. 1998. Potential of Rhizobium and Bradyrhizobium spesies as plant growth promoting rhizobacteria on non legumes: Effect on radishes (Raphanus sativus). Plant and Soil. 204(1):57-67.
Bakker PAHM, Pieterse CMJ, Loon LCV. 2007. Induced systemic resistance by fluorescent Pseudomonas spp. Phytopathology. 97(2):239-243.
Barriuso J, Ramos S, Santamaria C, Daza A, Gutierrez M. 2008. Effect of inoculation with putative plant growth promoting rhizobacteria isolated from Pinus spp. on Pinus pinea growth, mycorrhization and rhizosphere microbial communities. Journal of Applied Microbiology. 105(2):1298-1309. doi: 10.1111/j.1365-2672.2008.03862.x.
Bashan Y, Luz ED. 2005. Fresh-weight measurements of roots provide inaccurate estimates of the effects of plant growth promoting bacteria on root growth: a critical examination. Soil Biology and Biochemistry. 37(2):1795-1804. Bhattacharyya PN, Jha DK. 2012. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR):
emergence in agriculture. World J. Microbiol Biotechnol. 28(2):1327-1350. doi: 10.1007/s11274-011-0979-9.
Birch LC. 1948. The intrinsic rate of natural increase of an insect population. J. Anim. Ecol. 17(1):15-28
Blackman RL, Eastop VF. 2000. Aphids on the World’sCrops: an Identification and Information Guide. 2rd ed. Chicester (GB): John Wiley & Sons.
Boue SM, Thomas EC, Carol CW, Betty YS, Deepak B, John MM, Matthew EB. 2009. Phytoalexin enriched functional foods. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57(6):2614-2622. doi: 10.1021/jf8040403.
Chusnie TPT, Lamb AJ. 2005. Antimicrobial activity of flavonoids. Journal of Antimicrobial Agents. 26(3):343-356.
21
Cornack BPM, Ragsdale DW, Venette RC. 2004. Demography of soybean aphid (Hemiptera: Aphididae) at summer temperatures. Journal of Economic Entomology. 97(3):854-861. doi: 10.1603/0022-0493.2004.097.
Darsono S. 1991. Biologi dan perkembangan populasi Aphis craccivora (Hemiptera: Aphididae) pada tanaman kacang panjang (Vigna sinensis) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Fahimi A, Ashouri A, Masoud A, Vahid HN, Ahmad A, Feizollah M, Gary WF. 2013. Effect of PGPR on population growth parameters of cotton aphid. Archives of Phytopathology and Plant Protection. 47(11):1274-1285. doi: 10.1080/03235408.2013.840099.
Glala AA, Ezzo MI, Alla AMA. 2008. Influence of PGPR enrichment and some alternative nitrogen organic sources on tomatoes. Journal of Applied Science Research. 1(1):1-6.
Glick Br. 2012. Plant growth promoting bacteria: mechanisms and applications. The Scientific World Journal. 96(3):401-415.
Goswami D, Hemendrasinh V, Swapnsinh P, Pinakin D, Janki NT. 2013. Plant growth promoting potentials of Pseudomonas spp. strain OG isolated from marine water. Journal of plant Interactions. 8(4):281-290. doi: 10.1080/ 17429145.2013.768360.
Handini ZV. 2011. Keefektifan bakteri endofit dan plant growth promoting rhizobacteria dalam menekan penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) pada tanaman tomat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Herman MAB, Nault BA, Smart CD. 2008. Effects of plant growth promoting rhizobacteria on bell pepper production and green peach aphid infestations in New York. Crop Protection. 27(2):996-102.
Indrayani I, Siwi S. 2012. Pengaruh kerapatan bulu daun dan kelenjar gosipol terhadap Amrasca biguttula dan Helicoverpa armigera pada kapas. Jurnal Littri. 18(3):95-101.
Jones CT, Kertesz MA, Preziosi RF. 2012. Identification of plant quantitative trait loci modulating a rhizobacteria-aphid indirect effect. Plos One. 7(7):1-7. doi: 10.1371/journal.pone.0041524.
Khalimi K, Gusti NASW. 2009. Pemanfaatan plant growth promoting rhizobacteria untuk biostimulants dan bioprotectants. Ecotrophic. 4(2):131-135.
Kohler J, Jose AH, Fuensanta C, Antonio R. 2008. Induction of antioxidant enzymes is involved in the greater effectiveness of a PGPR versus AM fungi with respect to increasing the tolerance of lettuce to severe salt stress. Environmental and Experimental Botani. 65(2):245-252.
Kuswanto dan Budi W. 2007. Model pendugaan jumlah aphid (A. craccivora Koch) secara in situ pada tanaman kacang panjang (Vigna sesquipedalis). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia. 14(1):69-77.
Lamtiar. 2010. Pengaruh invigorasi benih terhadap pertumbuhan dan produksi kacang panjang (Vigna sinensis) pada media tanah pantai [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
22
bacteria in pepper. Annals of Botani. 110(1):281-290. doi: 10.1093/aob/ mcs055.
Li B, Guan-lin X, Soad A, Coosemans J. 2005. Suppression of Meloidogyne javanica by antagonistic and plant growth promoting rhizobacteria. Journal of Zhejiang University Science. 6(6):496-501.
Loe G, Per T, Myriam G, Jon A. 2007. Trichoma production and spatiotemporal variation in herbivory in the parennial herb Arabidopsis lyrata. Oikos. 116(2):134-142. doi: 10.1111/j.2007.0030-1299.15022.x.
Maluf WR, Irene F, Raphael PDF, Luiz AAG, Evaristo MDC, Maria DGC. 2007. Higher glandular trichome density in tomato leaflets and repellence to spider mites. Pesq. Agropec. Bras. 42(9):1227-1235.
Mantelin, Bruno T. 2003. Plant growth promoting bacteria and nitrate availability: impacts on root development and nitrate uptake. Journal of Experimental Botany. 10(1):1-8. doi: 10.1093/jxb/rh010.
Marlena L. 2014. Optimasi ukuran subcontoh melalui bootstrap dan jackknife untuk pendugaan statistik demografi hama Aphis glycines [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Mawan A, Herma A. 2011. Statistik demografi Riptortus linearis (Hemiptera: Alydidae) pada tanaman kacang panjang. Jurnal Entomologi Indonesia. 8(1):8-16.
Nakbanpote W, Natthawoot P, Aphidech S, Narongrit S, Pawinee S, Apinya P. 2013. Salt tolerant and plant growth promoting bacteria isolated from Zn/Cd contaminated soil: identification and effect on rice under saline conditions. Journal of Plant Interactions. 9(1):379-387. doi: 10.1080/17429145.2013. 842000.
Naseem H, Asghari B. 2014. Role of plant growth promoting rhizobactria and their exopolysaccharide in drought tolerance of maize. Journal of Plant Interactions. 9(1):689-701. doi: 10.1080/17429145.2014.902125.
Nelly N, Trimurti H, Rahmat S, Damayanti B. 2009. Pengaruh suhu terhadap perkembangan pradewasa parasitoid Eriborus argenteopilosus Cameron (Hymenoptera: Ichneumonidae. Jurnal Natur Indonesia. 13(3):250-255. Oktaviani AR. 2013. Keefektifan beberapa isolat plant growth promoting
rhizobacteria untuk menekan penyakit bulai (Peronosclerospora maydis) pada tanaman jagung manis [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Orhan E, Ahmet E, Sezai E, Metin T, Fikrettin S. 2006. Effects of plant growth
promoting rhizobacteria (PGPR) on yield, growth and nutrient contents in organically growing raspberry. Scientia Horticulturae. 111(1):38-43.
Pangesti N, Berhane T, Weldegergis, Benjamin L, Joop JAVL, Marcel D, Ana P. 2015. Rhizobacteria colonization of roots modulates plant volatile emission and enhances the atraction of a parasitoid wasp to host infested plants. Oecologia. 2(1):1-12. doi: 10.1007/00442-015-3277-7.
Pineda A, Roxina S, Berhane TW, Mpoki MS, Joop JAVL, Marcel D. 2012. Non pathogenic rhizobacteria interfere with the attraction of parasitoids to aphid induced plant volatiles via jasmonic acid signaling. Plant. Cell and Environment. 36(2):393-404). doi: 10.1111/j.1365-3040. 2012.02581.x. Price PW. 1997. Insec Ecology. 3rd ed. New York (US): John Wiley & Sons. Rai MK. 2005. Handbook of Microbial Biofertilizers. New York (US): Food
23
Shavit R, Maya OL, Saul B, Shai M. 2013. Inoculation of tomato plants with rhizobacteria enhances the performance of the phloem feeding insect Bemisia tabaci. Frontiers in Plant Science. 4(1):1-12. doi: 10.3389/fpls. 2013.00306.
Sinaga NE. 2013. Keefektifan berbagai formulasi plant growth promoting rhizobacteria dan bakteri endofit terhadap penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) pada tomat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Song GC, Choong MR. 2013. Two volatile organic compounds trigger plant self
defense against a bacterial pathogen and a sucking insect in cucumber under upon field conditions. International Journal of Molecular sciences. 14(1): 9803-9819.
Sulistyadi FW, Serafinah I, Suharsono. 2012. Hubungan kerapatan panjang trikoma daun kacang tanah (Arachis hypogaea) terhadap preferensi peletakan telur Bemisia tabaci. Jurnal Littri. 4(1):10-13.
Sulistyo A, Marwoto. 2011. Hubungan antara trikoma dan intensitas kerusakan daun dengan ketahanan kedelai terhadap hama kutu kebul (Bemisia tabaci). Di dalam: Widjono A, Hermanto, Novita N, Rahmiana AA, Suharsono, Fahrur R, Erliana G, Abdullah T, Arief H, Yusmani P, editor. Inovasi Teknologi dan Kajian Ekonomi Komoditas Aneka Kacang dan Umbi Mendukung Empat Sukses Kementrian Pertanian. Prosiding Seminar Nasional Hasil Penelitian Tanaman Aneka Kacang dan Umbi Tahun 2011. 2011 Nov 15-19; Bogor, Indonesia. Bogor (ID): Balai Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. hlm 255-262.
Sutariati GA, Widodo, Sudarsono, Satriyas I. 2006. Karakteristik fisiologis dan keefektifan isolat rhizobacteria sebagai agens antagonis Colletotrichum capsici dan rhizobacteria pemacu pertumbuhan tanaman cabai. Jurnal Ilmiah Pertanian. 41(1):28-34.
Syahputra E, Djoko P, Partomuan S. 2002. Pengaruh fraksi aktif kulit batang Dysoxylum acutangulum (Meliacea) terhadap reproduksi Crocidolomia pavonana (Lepidoptera: Pyralidae). Jurnal Hama dan Penyakit Tumbuhan Tropika. 2(1):1-7.
Tank N, Meenu S. 2010. Salinity resistant plant growth promoting rhizobacteria ameliorates sodium chloride stress on tomato plants. Journal of Plant Interactions. 5(1):51-58. doi: 10.1080/17429140903125848.
Taufik M. 2010. Pertumbuhan dan produksi tanaman cabai yang diaplikasi plant growth promoting rhizobacteria. J. Agrivigor. 10(1):99-107.
Tomczyk A. 2006. Increasing cucumber resistance to spider mites by biotic plant resistance inducers. Biological Lett. 42(2):381-387.
Valverde PL, Fornoni J, Nunez FJ. 2001. Devensive role of leaf trichomes in resistance to herbivorous insects in Datura stramonium. J. Evol. Biol. 14(2):424-432.
Yang J, Joseph WK, Choong MR. 2008. Rhizosphere bacteria help plants tolerate abiotic stress. Trends in Plant Science. 14(1):1-4. doi: 10.1016/j.tplants. 2008.10.004.
24
26
Tabel Lampiran 2 Biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang aplikasi PGPR Individu
/ hari
Instar I Instar II Instar III Instar IV Siklus hidup
Praoviposisi Lama hidup
Keperidian
1 1 1 1 1 4 1 23 133
2 1 3 1 1 6 1 12 52
3 1 1 1 1 4 0 9 65
4 2 2 1 1 6 0 17 98
5 1 2 1 1 5 0 17 88
6 2 2 1 1 6 0 11 48
7 2 1 1 1 5 1 10 77
8 1 1 2 1 5 1 16 77
9 1 2 1 1 5 0 22 119
10 1 2 1 1 5 0 3 4
11 1 2 1 1 5 0 18 93
12 1 2 1 1 5 1 13 55
13 1 2 1 1 5 0 17 94
14 1 1 1 2 5 1 11 65
15 2 1 1 1 5 1 12 101
16 2 1 1 1 5 1 10 52
17 1 2 1 1 5 1 19 88
18 2 1 1 1 5 0 13 107
19 1 2 1 1 5 1 16 91
20 1 2 1 1 5 1 5 34
21 1 2 1 1 5 0 14 54
22 1 2 1 1 5 0 7 41
23 1 1 1 2 5 1 6 27
24 1 1 2 1 5 0 2 4
Rataan 1.250 1.625 1.083 1.083 5.042 0.500 12.630 69.460
SD 0.442 0.576 0.282 0.282 0.464 0.511 5.590 33.710
SE 0.090 0.118 0.058 0.058 0.095 0.104 1.140 6.880
Keterangan:
27
28
Tabel Lampiran 4 Neraca kehidupan A. craccivora pada tanaman kacang panjang aplikasi PGPR
Hari pengamatan umur (x)
Peluang hidup (lx) Keperidian (mx) lxmx
0.5 1.000 0.000 0.000
1.5 0.900 0.000 0.000
2.5 0.866 0.000 0.000
3.5 0.833 0.000 0.000
4.5 0.800 0.166 0.133
5.5 0.800 1.916 1.533
6.5 0.766 5.782 4.433
7.5 0.733 9.045 6.633
8.5 0.733 10.590 7.766
9.5 0.733 11.000 8.066
10.5 0.700 10.095 7.066
11.5 0.666 8.400 5.600
12.5 0.633 5.894 3.733
13.5 0.600 3.388 2.033
14.5 0.533 1.750 0.933
15.5 0.533 2.187 1.166
16.5 0.500 2.133 1.066
17.5 0.400 1.666 0.666
18.5 0.333 5.300 1.766
19.5 0.333 3.200 1.066
20.5 0.300 3.111 0.933
21.5 0.200 2.333 0.466
22.5 0.133 2.750 0.366
23.5 0.066 2.000 0.133
24.5 0.066 0.000 0.000
25.5 0.066 0.000 0.000
29
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rembang pada tanggal 9 Oktober 1992. Penulis sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara, dari pasangan Legiman dan Jumiah. Pendidikan sekolah menengah ditempuh di SMA Negeri 2 Rembang pada program IPA dan lulus pada tahun 2011. Pada tahun yang sama, penulis melanjutkan pendidikan sarjana di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB). Selama S1, penulis mendapatkan beasiswa Bidikmisi dari pemerintah. Gelar Sarjana Pertanian (S.P) diperoleh pada tahun 2015.
