6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Jagung (Zea mays)
Tanaman jagung termasuk kedalam tumbuhan monokotil (berbiji tunggal) dengan ciri-ciri termasuk golongan rerumputan, berbatang kasar, tanaman berumpun, mempunyai ketinggian batang 0,6-3m. Menurut Nuridayanti, (2011) tumbuhan jagung merupakan tumbuhan musiman yang memiliki kisaran umur kurang lebih 3 bulan. Secara umum tanaman jagung diklasifikasikan yaitu.
Kingdom : Plantae
Division : Magnoliophyta Class : Liliopsida Order : Cyperales Famili : Poaceae Genus : Zea Spesies : Zea mays
2.1.1. Morfologi Tanaman Jagung (Zea mays) Morfologi tanaman jagung yaitu.
1. Biji
Ciri-ciri biijinya yaitu berbentuk pipih, bagian atas cembung dan berdasar runcing. Biji jagung terdiri dari 3 bagian yaitu embrio, pericarp (lapisan bagian luar sebagai pembungkus biji), dan endosperm yang berfungsi sebagai penyedia makanan bagi jagung ketika masih kecil Paeru & Dewi, (2017).
2. Daun
Memiliki bentuk yang beranekaragam mulai dari ukuran panjangnya, lebar daun, dan ketebalan. Daun jagung memiliki lebar yang beranekaragam mulai dari berukuran sangat sempit yaitu kurang dari 5 cm, brukuran sempit yaitu 5,1 sampai dengan 7 cm, berukuran sedang yatu 7,1 sampai dengan 9 cm dan daun yang berukuran lebar yaitu 9,1 sampai dengan 11 cm. Serta ukuran daun jagung yang sangat lebar yaitu pada kisaran lebih dari 11 cm.
7 3. Batang
Ciri-ciri tumbuhan jagung bagian batang yaitu berbentuk silinder batangnya beruas dan tinggi batang diantara 60 sampai dengan 250 cm tergantung pada varietas tumbuhan jagung. Paeru & Dewi, (2017).
4. Akar
Tumbuhan jagung mempunyai tiga jenis akar yaitu akar adventif (muncul pada bagian mesokotil), semifinal(muncul dibagian radikula beserta bakal tunas) dan peyangga (mucul pada bagian ruas batang dengan urutan dua atau tiga ruas dari permukaan tanah).
5. Bunga
Tumbuhan jagung bagian bunganya tergolong kedalam bunga tidak lengkap dikarenakan tidak mempunyai daun bunga dan kelopak bunga. menjelaskan bahwa bagian bunga jantan dan betina terletak terpisah yaitu bagian bunga jantan ada dibagian ujung batnag sedangkan bunga betina terletak dibagian urutan ke enam atau kedelapan dari ujung batang, Paeru & Dewi (2017).
6. Rambut jagung
Ciri-ciri stigma dan stilusnya yaitu berbentuk benang kecil, tidak kaku, berkilatan serta berukuran 10-25 cm dan berdiameter tidak melebihi 0,4 mm. Stilus merupakan bentuk perpanjangan dari bagian stylar ovary yang sudah masak di tongkol. Bagian rambut jagubg memanjang hingga 30,5 cm dan keluarnya pada bagian ujung kelobot. Alwi & Laeliocattleya, (2020) menjelaskan pajang pendeknya rambut jagung tergantung dari varietas jagung tersebut.
Gambar 2. 1 Rambut Jagung
(Sumber: Kaiser, .,&Ernst, M.,Baby corn, 2017)
8 7. Tongkol
Setiap varietas jagung mempunyai jumlah tongkol yang berbeda-beda dan tongkol tumbuh dari bagian ruas batas. Setap tongkol biasanya berbiji 200 sampai 400 biji Paeru & Dewi., (2017).
Penurunan produksi jagung di indonesia terjadi pada tahun 2015 di daerah sumatera yaitu sebanyak 203 ton dibandingkan di tahun 2014. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya ialah hama ulat grayak S.frugiperda.
2.2. Ulat Grayak (Spodoptera frugiperda)
Hama Spodoptera frugiperda pada kalangan petani disebut dengan ulat grayak atau ulat tentara. Spodoptera frugiperda termasuk kedalam hama yang bersifat polifag karena bisa menyerang seluruh berbagai jenis tanaman baik buah- buahan, sayuran maupun tanaman lain. Hama ini umumnya berakibat pada turunnya produktivitas tanaman hingga kegagalan panen. Secara umum hama jenis ini memakan bagian pucuk tumbuhan sehingga tumbuhan bisa mati dan rusak.
Apalagi saat hama ini berbentu larva tingkat penyeragannya untuk memakan bagian pucuk daun sangat tinggi.. Sari, (2020) menjelaskan saat telur mulai menetas dan berubah menjadi larva, larva akan segera masuk bagian pucuk tanaman dan menggerogotinya, kemudian berpindah-pindah ketanaman satu ke tanamna yang lain sehingga menyulitkan petani untuk membasmi.
2.2.1. Taksonomi Ulat Grayak (Spodoptera frugiperda)
CABI (2019) menyampaikan klasifikasi dari ulat grayak/fall armyworm yaitu.
Kingdom : Animalia Filum : Arthropoda Kelas : Insekta/heksapoda Ordo : Lepidoptera Famili : Noctuidae Genus : Spodoptera
Spesies : Spodoptera frugiperda
9
2.2.2. Daur Hidup Ulat Grayak (Spodoptera frugiperda)
Daya tahan hidup Spodoptera frugiperda berbeda-beda tergantung pada temperatur udaranya. Saat temperatur udara di suhu 28°C daya tahan hidup ulat tersebut sampai 30 hari dan semakin dingi temperaturnya daya tahan hidup bisa mencapai 60-90. Ulat ini tidak mengalami fase berdiapause (periode istirahat biologis),maka ulat akan tetap ada selama inangnya tersedia. Contohnya Spodoptera frugiperda yaitu hama utama tanaman jagung di Florida selatan. Tiap musim panas ngengat Spodoptera frugiperda melakukan migrasi menuju negara bagian Amerika yang ada pada timur Motezano, et al., (2018). Menurut Rosman et al., 2019) S.frugiperda mengalami metamorfosis sempurna yaitu (holometabola) yang dimulai dari stadia telur, larva, pupa, dan imago.
1. Telur
Telur Spodoptera frugiperda bentuknya cembung ukurannya 0,3 – 0,4 mm.
Telur diposisikan di dalam kelompok 100 hingga 200 butiran dengan jumlah produksi telur per ngengat betina rata-rata kisaran 1.500 butiran. Telur ditutupi lapisan yang melekat di daun. Lama fasenya telur kisaran 2 sampai 3 harian selama musim panas B, Joseph, Huesing, Eddy, & Peschke, (2018).
2. Larva
Terdapat enam tahapan perkembangan larva Spodoptera frugiperda yaitu memasuki tahap instar 1, saat telur sudah menetas dengan warna semu hijau dan berkepala hitam, selanjutnya tahap insar 2 ditandai dengan kepala berwarna jingga dan memiliki lebar keoala kapsulnya 0,3-2,6 mm. Lalu bagian tubuh berubah berubah menjadi dorsal dan berwarna coklat dan memiliki garis lateral yang artinya memasuki tahap instar 3. Ketika memasuki tahap instar 4-6 kepalanya akan berubah warna menjadi coklat semu merah, memiliki bercak putih, bagian tubuh berwarna semu coklat dengan garis subdorsal dan bergaris lateral berwarna putih. Menurut Prasanna et al., (2018) yang menjadi ciri khas larva Spodoptera frugiperda yaitu mempunyai 4 titik berbentuk bujur sangkar di bagian ruas akhir abdomen. Larva Spodoptera frugiperda instar 1 – 6 yaitu serangga hama sifatnya destruktif dan sangat memiliki potensi mengakibatkan kegagalan panen tanaman jagung.
Firmansyah & Ramadhan, (2021) memberikan berbagai ciri secara spesifik larva Spodoptera frugiperda yang bisa dipakai untuk dilakukan identifikasi yaitu.
10
a. Bagian dorsal mempunyai garis warnanya pucat
b. Dibagian abdomen terdapat tungkai palsu sebanyak 4 pasang dan dibagian dekat abdomen terdapat sepsang tungkai palsu;
c. Pada bagian dorsal dan di setiap subdorsal terdapat garis berjumlah 3 buah.;
d. Bagian kepalanya berwarna gelap dilengkapi dengan tulisan huruf y dibalik dan berwarna pucat.
Gambar 2. 2 Larva Spodoptera frugiperda (Sumber: Huesing et al, 2018)
3. Pupa
Secara umum larva Spodoptera frugiperda terbentuklah pupa di tanah di kedalaman 2 sampai 8 cm. Larva yang akan berpupa membuat kokon asalnya dari partikel tanah yang diposisikan satu dengan lainnya dengan memakai benang sutera. Pupa Spodoptera frugiperda warnanya coklat kemerahan, ukurannya panjang sampai 14 sampai 18 mm dan lebarnya 4,5 mm (Gambar 2). Stadium pupa berlangsung sekitar 8 sampai 9 hari selama musim panas, sedangkan pada musim dingin stadium pupa bisa sampai 20-30 hari. Prasanna et al., (2018).
Gambar 2. 3 Pupa Spodoptera frugiperda (Sumber: Huesing et al., 2018)
11 4. Imago/Ngengat
Ciri-cirinya yaitu mempunyai lebar bentangan sayap antar 3-4 cm. Sayap bagian depan berwarna cokelat gelap sedangkan sayap belakang berwarna putih keabuan. Sayap depan betina berwarna coklat keabu-abuan seragam dengan bintik halus abu-abu dan coklat. Sayap belakang berwarna putih keperakan dengan garis tepi gelap. Karakter morfologi imago dewasa juga dilaporkan sebelumnya. Rata- rata lebar sayap betina 3,20 cm dengan kisaran 3,00 - 3,4 cm dan pada jantan 3,25 cm dengan kisaran 3,00 - 3,50 cm. Rosman et al., (2019). Periode pra-oviposisi ngengat betina kisaran 3 sampai 4 hari, selanjutnya peletakan telurnya pertama kali kisaran 4 sampai 5 harian. Lama hidup ngengat rata-rata10 harian, dengan kisaran 7 sampai 21 hari. Prasanna et al., (2018).
(a) (b)
Gambar 2.4. (a) Imago Jantan, (b) Imago Betina
Kehadiran hama Spodoptera frugiperda dapat menyebabkan kerusakan yang cukup signifikan pada tanaman jagung yang disebabkan oleh aktivitas larva saat masuk kedalam bagian tanaman dan menyerang tanaman yang muda.
(a) (b)
Gambar 2. 5 Gejala serangan larva Spodoptera frugiperda, (a) Larva memakan daun dan kernel jagung, (b) Kerusakan daun pucuk dan kotoran feses larva.
12 2.3. Insektisida
2.3.1. Pengertian Insektisida
Cairan yang mengandung kimia atau komponen lainnya termasuk jasad renik maupun virus disebut dengan insektisida (Peraturan Menteri Pertanian RI No. 107 Tahun 2014). Kegunaan insektisida di bidang pertanian diantaranya yaitu :
1. Membasmi ataupun melakukan pencegahan virus maupun hama yang menyerang tumbuhan baik pada bagian tumbuhan tersebut.
2. Membantu dalam membasmi gulma.
3. Membantu tumbuhan agar cepet tumbuh dan berkembang selain menggunakan pupuk pada tumbuhan.
4. Membasmi ataupun melakukan pencegahan hama luar pada hewan-hewan peliharaan dan ternak.
5. Membasmi ataupun pencegahan hewan dan jasad renik yang bisa mengakibatkan penyakit kepada manusia maupun hewan yang diperlukan untuk dilakukan perlindungan dengan pemakaian di tanaman, tanah dan air.
Sedangkan, menurut UU Nomor 12 Tahun 1992 tentang bahan yang digunakan untuk merangsang tumbuhan agar cepat tumbuh dan berkembang, membasmi penyakit maupun virus agar tanaman terhindar dari kerusakan dan berujung mati disebut dengan insektisida.
Beberapa sifat insektisida nabati dilihat dari bagian tubuh tumbuhan yaitu, Saenong, (2017).
1. Menghambat nafsu makan hama (antifeedant) 2. Zat penolak (repellent) hama
3. Zat penarik (attractant) hama 4. Penghambat perkembangan hama 5. Sebagai racun bagi hama
6. Pencegahan peletakan telur
2.3.2. Macam-macam Insektisida Organik
Insektisida organik yaitu insektisida yang bahan aktifnya berasal dari tumbuhan, hewan serta bahan organik lainnya yang memiliki khasiat untuk pengendalian hama kepada tanaman. Soenandar, (2010) menjelaskan bahwa
13
insektisida organik tidak terdapat zat sisa yang akan menempel pada tumbuhan yang bisa merusak tumbuhan maupun lingkungan.
Menurut Marlina et al., (2012) Pestisida organik tergolong menjadi 2 jenis ialah pestisida nabati dan pestisida hewani yaitu sebagai berikut.
1. Insektisida Nabati
Zat yang bahan dasarnya dari tumbuhan dan khasiatnya untuk pengendalian serangan hama pada tanaman disebut dengan insektisida nabati. Insektisida nabati juga sering disebut dengan Insektisida alami karena terbuat dari bahan alami yaitu berasal dari tanaman, dan termasuk kedalam pestisida yang memiliki kemampuan untuk mengendalikan hama maupun penyakit lain yang menyerang tumbuhan.
Insektisida nabati menghasilkan zat sisa yang mudah terurai (biodegradable) sehingga tidak berbahaya bagi lingkungan, manusia maupun bagi hewan ternak.
Kardinan, (2008).
2. Insektisida Hewani
Insektisida hewani bisa terbuat dari bahan rempah-rempah beserta limbah ternak. Banyaknya pengusaha ataupun petani yang melakukan pemanfaatan limbah cair seperti urin sapi sebagai insektisida hewani yang bisa membantu penekanan pembiayaan produksi di bidang pertanian Sihombing, (2000) Limbah urin sapi sangatlah memiliki manfaat untuk tanaman, supaya bisa dipakai sebagai insektisida alami jadi diperlukan difermentasikan terlebih dulu ataupun didiamkan 14 harian.
2.3.3. Bahan Aktif Insektisida
Bahan aktif insektisida kimia berasal dari jenis komponen senyawa kimia dan secara umum yaitu bahan yang berdaya racun Direktorat Pupuk dan Pestisida Kementrian Pertanian, (2011). Bahan aktif insektisida nabati yaitu senyawa sekunder tanaman yang memiliki kelompok metabolit ribuan senyawa bioaktif contohnya alkaloid, terpenoid, fenolik dan zat-zat kimia sekunder lainnya. Senyawa bioaktif itu jika teraplikasikan kepada tanaman yang terinfeksi OPT (Organisme Pengganggu Tanaman), tidaklah terpengaruhi terhadap aktivitas fotosintesis ataupun atas aspek fisiologis tanaman lainnya hanya saja akan berpengaruh kepada sistem saraf otot, kesemimbangan hormon, reproduksi dan perilaku seperti penarik, anti makan dan sistem pernapasan OTP. Setiawati et al., (2008).
14 2.4. Tanaman Kencur (Kaempferia galanga) 2.4.1. Klasifikasi Kencur (Kaempferia galanga)
Menurut ilmu taksonomi, tanaman kencur (Kaempferia galanga L.) bisa terklasifikasikan yaitu.
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Zingiberales Famili : Zingiberaceae Genus : Kaempferia
Spesies : Kaempferia galanga L.
2.4.2. Morfologi Tanaman Kencur (Kaempferia galanga)
Tanaman kencur disusun dari atas akar, batang, daun, bunga dan biji untuk dapat tumbuh dengan baik. Berikut merupakan susunan dari tanaman kencur:
1. Daun
Tanaman kencur disini mempunyai daun yang warnanya hijau, berdaun tunggal dengan tepian berwarna merah semu coklat. Morfologi daunnya beranekaragam ada yang lebar dan bundar dengan kisaran panjangnya 7 hingga 15 cm sedangkan lebarnya 2 hingga 8 cm. Daun kencur berujung runcing kemudian pangkalnya berkeluk dan bertepi rata. Untuk permukaan daunnya bagian atas tidak memiliki bulu hanya saja di bagian bawah mempunyai bulu yang begitu halus.
Selanjutnya untuk tangkai daun yang sedikit pendek mmepunyai ukuran 3-10 cm yang terpendam didalam tanah, memiliki panjang 2 sampai 4 cm dan mempunyai warna puth. Jumlahnya daun pada kencur tidak lebih dari 2 sampai 3 lembar dengan susunan yang saling berhadapan. Haryudin & Rostiana, (2016).
2. Bunga
Tanaman kencur mempunyai bunga yang dengan warna putih dengan bau harum dan ada 4 helai daun mahkota. Tangkainya bunga mempunyai daun kecil dengan memiliki panjang 2 sampai 3 cm, tangkai itu tidak memiliki cabang hanya
15
saja tumbuh dengan lebih dari satu tangkai memiliki panjang 5 sampai 7 cm yang bentuknya bulat dan beruas.
3. Buah dan Biji
Tanaman kencur mempunyai rhizoma ataupun rimpang yang ada pada tana.
Rimpang itu tumbuh dengan bergerombol, bercabang dan adanya induk pada bagian tengah, kulit ari di bagian rimpang yang warnanya coklat sedangkan bagian pada dalamnya warnanya putih berair.
4. Akar
Akar yang dipunyai dari tanaman kencur yaitu bergerombol dan bercabang dengan serabut putih.
5. Batang
Tanaman kencur mempunyai batang yang begitu lunak, berpelepah dengan warna hitam keabu-abuan. Batang itu pula bentuknya rimpang dan tumbuh di area 30 sampai 70 cm.
2.4.3. Kandungan Fitokimia Rimpang Kencur (Kaempferia galanga)
Menurut Hudha, (2013) kandungan dalam rimpang kencur yaitu 4,14%
amilum, 13,37% mineral dan 2,4-3,9% minyak eteris. Kandungan pada minyak eteris atau atsiri diantaranya yaitu borneol, kamfer, sineol, pentadekan, asam metil kanil, sinamat, etil ester, cinnamic, paracumarin, anisat, alkaloid dan gom. Ciri khas pada kencur yaitu mempunyai rasa pahi yang tidak terlalu dominan, pedas, dan menimbulkan rasa hangat serta mengeluarkan aroma yang khas.
Kandungan senyawa yang ada pada rimpang kencur salah satunya yaitu Etil Parametoksi sinamat (EPMS) senyawa disini yaitu senyawa paling besar ataupun paling banyak kuantitasnya yang terdapat di dalam rimpang kencur. Senyawa Etil Parametoksi sinamat (EPMS) yang ada di dalam kencur mempunyai khasiat sebagai obat asma, anti jamur dan antibakteri. Hudha, (2013) Sedangkan, menurut Kurniasari et al., (2013) kandungan minyak atsiri di dalam rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) ataupun temu kunci ini bisa terhambatnya bertumbuhnya berbagai jenis bakteri sehingga bisa jadi memiliki peran sebagai insektisida.
16
2.4.4. Manfaat Tanaman Kencur (Kaempferia galanga)
Kencur dikenali sebagai obat untuk pengobatan bermacam permasalahan kesehatan yaitu dengan pengobatan batuk, mual, bengkak bisul ataupun anti toksin contohnya keracunan. Kandungan kencur ada berbagai senyawa contohnya minyak atsiri, saponin, flavonoid, polifenol yang didapati mempunyai berbagai khasiat.
Setyawan et al., (2013) Berdasarkan penelitian Wasilah, (2010) menyampaikan minyak atsiri mengandung zat antifungi dan juga zat metabolik sekunder yang berdampak secara fisiologi bagi dunia flora maupun fauna. Sehingga minyak atsiri termasuk ke golongan seskuiterpenoid. Menurut Dash et al., (2017) fungsi minyak atsiri diantaranya yaitu sebagai insektisida, menghalau serangga, merangsang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, dan berfungsi sebagai fungisida.
2.5. Pemanfaatan Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar Biologi
Sumber belajar ialah semua yang bisa berwujud pesan, orang, alat, bahan, dan latar yang bisa dipakai untuk menunjang aktivitas pembelajaran sehingga bisa memberikan peningkatan dari kualitas belajar siswa. Sumber belajar dibedakan menjadi 2 yaitu:
1. Sumber belajar yang terancang (learning resources by design) ialah, sumber belajar yang terdesign untuk memberikan kemudahan dalam aktivitas pembelajaran, seperti jurnal, buku, modul, video pembelajaran, poster, dan lain lainnya.
2. Sumber belajar yang ada (learning resources by utilization) ialah, sumber belajar yang dipakai untuk memberikan kemudahan dalam proses pembelajaran tanpa adanya modifikasi, seperti : kebun binatang, pabrik, taman, museum, dan lainnya. Susilo, (2018).
Penelitian supaya bisa dimanfaatkan sebagai sumber belajar wajib dilalui dengan aktivitas kajian dan juga pengindentifikasian dari hasil penelitian. Proses kajian disini kaitannya dengan pelaksanaan pengembangan keterampilan sementara hasil penelitiannya yaitu fakta dan konsep. Menurut pernyataan Munajah, dan Susilo (2015) dari hasil penelitian memiliki potensi sebagai sumber belajar jika terpenuhinya 6 syarat yaitu.
17
1. Kejelasan potensi, dipaparkan dari ketersediaan objek dan ragam permasalahan yang bisa terungkapkan didalam penelitian.
2. Kesesuaian dengan tujuan, maksudnya yaitu kesesuaian dari hasil penelitian dengan KD yang ada sesuai dengan kurikulum yang ada.
3. Kejelasan sasaran, yaitu objek dan subjek dari penelitian.
4. Kejelasan informasi yang terungkap, kaitannya dengan fakta yang ada di dalam penelitian.
5. Kejelasan pedoman eksplorasi, kaitannya dengan pedoman siswa didalam kegiatan belajar.
6. Kejelasan perolehan, yaitu hasil yang berupa aktivitas produk yang bisa dipakai untuk sumber belajar sesuai atas aspek di dalam tujuan belajar biologi yang mencakup aspek kognitif, afektif, serta psikomotorik.
18 2.6. Kerangka Konseptual
Gambar 2. 6 Kerangka Konseptual
2.7. Hipotesis
Adapun hipotesis dari penelitian yaitu.
1. Terdapat pengaruh berbagai konsentrasi ekstrak rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) terhadap kematian larva ulat grayak jagung (Spodoptera frugiperda)
2. Pada konsentrasi 15% ekstrak rimpang kencur (Kaempferia galanga L.) efektif untuk mempengaruhi mortalitas larva ulat grayak jagung (Spodoptera frugiperda)
Ulat grayak Spodoptera frugiperda
Insektisida Organik Insektisida Sintesis
Tanaman Kencur (Kaempferia galanga)
Saponin Flavonoid
Minyak Atsiri
merusak lapisan lilin yang melindungi
tubuh ulat
Racun yang akan mengganggu pernapasan ulat
Mengganggu susunan saraf dan pertumbuhan larva
Mortalitas Ulat
Komponen : Borneol, kamfen, sineol, pentadekan, asam metil
kanil, dan alkaloid Tanin
Racun perut yang akan mengganggu pencernaan ulat
Produksi Menurun Jagung
Sebagai Sumber Belajar Biologi
