EFIKASI INSEKTISIDA IMIDAKLOPRID DAN
IMPLIKASINYA TERHADAP PENINGKATAN POPULASI
WERENG COKLAT PADA TIGA VARIETAS PADI
ANGGA SATRIA FIRMANSYAH
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
EFIKASI INSEKTISIDA IMIDAKLOPRID DAN
IMPLIKASINYA TERHADAP PENINGKATAN POPULASI
WERENG COKLAT PADA TIGA VARIETAS PADI
ANGGA SATRIA FIRMANSYAH
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 Efikasi Insektisida Imidakloprid dan Implikasinya terhadap Peningkatan Populasi Wereng Coklat pada Tiga Varietas Padi 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 di 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, September 2014
Angga Satria Firmansyah
ABSTRAK
ANGGA SATRIA FIRMANSYAH. Efikasi Insektisida Imidakloprid dan Implikasinya terhadap Peningkatan Populasi Wereng Coklat pada Tiga Varietas Padi. Dibimbing oleh ENDANG SRI RATNA dan RAHMINI.
Insektisida imidakloprid dan varietas padi tahan pada umumnya digunakan untuk mengendalikan wereng coklat di lapangan. Namun populasinya masih sering ditemukan cukup tinggi sehingga menyebabkan puso. Insektisida berbahan aktif imidakloprid telah banyak digunakan oleh masyarakat petani di Indonesia. Penelitian ini bertujuan membandingkan pengaruh insektisida dan ketahanan varietas padi terhadap perkembangan populasi wereng coklat. Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Sepasang imago wereng diinfestasikan pada tiga varietas padi Inpari 13, Ciherang, dan Pelita, kemudian diberi lima dosis perlakuan insektisida imidakloprid. Mortalitas wereng dicatat pada hari ke-3 setelah aplikasi. Nilai LD50 dan LD95
ditentukan dengan analis probit. Wereng yang berhasil lolos hidup tetap dipelihara pada tanaman dan diamati perkembangan populasinya. Jumlah nimfa yang berkembang dihitung dan dibandingkan dengan uji T-test. Wereng cokelat populasi generasi II hasil perlakuan insektisida di atas diinfestasikan kembali pada setiap varietas dan diberi perlakukan dosis LD50. Telur yang diletakkan oleh imago
dihitung dan diamati morfologinya. Tingkat ketahanan wereng uji nyata tinggi berturut-turut pada varietas Pelita, Inpari 13 dan Ciherang sebesar 234, 61, dan 13 kali dosis anjuran. Rerata jumlah nimfa generasi I relatif paling tinggi pada tanaman varietas Ciherang berkisar antara 64 sampai 137 ekor/betina dan terendah pada tanaman varietas Inpari 13 berkisar antara 13 sampai 77.2 ekor/betina. Perlakuan pestisida imidakloprid pada imago mampu menekan enam kali lipat jumlah telur yang diproduksi oleh betina pada varietas rentan Pelita. Perlakuan insektisida menimbulkan perubahan bentuk telur namun tidak mempengaruhi jumlah telur abnormal yang diletakkan. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan insektisida berpengaruh meningkatkan populasi wereng coklat pada varietas tahan.
ABSTRACT
ANGGA SATRIA FIRMANSYAH. Imidacloprid Insecticide Effication and Its Implication to Increase Brown Planthopper Population on Three Rice Varieties. Supervised by ENDANG SRI RATNA and RAHMINI.
Imidacloprid insecticide and resistant rice varieties are both commonly used to control brown planthoppers (BPH) on the rice field. In fact, highly population of hoppers are still found which lead to crop failure. Imidacloprid is widely used by Indonesian farmers. The aim of this research was to compare the effect of insecticide and varietal resistance on population development of BPH. This research was conducted in a greenhouse at Indonesian Central for Rice Research, Sukamandi. A couple of adult BPH was infested on three rice varieties Inpari 13, Ciherang, and Pelita, then sprayed with six dosages of imidacloprid insecticide. The mortality of hoppers was recorded on day 3. LD50 and LD95 value were determined
by probit analysis. The BPH survivals after insecticide application were maintained on each plant and their development were observed. The number of nymphs produced was calculated and compared by T-test. The 2nd generation of BPH resulted in insecticide treatment above were reinvested on each varieties and sprayed at the LD50. The number of laid eggs by adult were recorded and observed
for its morphology. The level of BPH resistance are significally higher in Pelita, Inpari 13 and Ciherang varieties respectively, are 234, 61, and 13 times than recomendation dosage. The mean of the first nymph generation was relatively highest in Ciherang ranged from 64 to 137 nymphs/female and lowest in Inpari 13 from 13 to 77.2 nymphs/female. Insecticide treatment on the adult supressed eggs number six fold produced by adult female on a susceptible variety Pelita. Insecticide treatment changed on eggs shape, but it does not effect on the number of abnormal eggs. It was suggested that insecticide treatment could increase the population of brown planthopper on resistant varieties.
© Hak Cipta milik IPB,tahun 2014 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.
EFIKASI INSEKTISIDA IMIDAKLOPRID DAN
IMPLIKASINYA TERHADAP PENINGKATAN POPULASI
WERENG COKLAT PADA TIGA VARIETAS PADI
ANGGA SATRIA FIRMANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Efikasi Insektisida Imidakloprid dan Implikasinya terhadap Peningkatan Populasi Wereng Coklat pada Tiga Varietas Padi Nama Mahasiswa : Angga Satria Firmansyah
NIM : A34100023
Disetujui oleh
Dra. Endang Sri Ratna, Ph.D. Pembimbing 1
Dr. Rahmini, M.Si. Pembimbing 2
Diketahui oleh
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si. Ketua Departemen Proteksi Tanaman
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Efikasi Insektisida Imidakloprid dan Implikasinya terhadap Peningkatan Populasi Wereng Coklat pada Tiga Varietas Padi”. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana pada Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dra. Endang Sri Ratna, Ph.D. yang senantiasa memberikan, pengetahuan, saran, masukan, dan arahan kepada penulis.
2. Dr. Rahmini, M.Si. yang senantiasa memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada penulis.
3. Bapak Nono Sumaryono dan Bapak Agus Sudrajat yang selalu membantu dalam kelancaran pelaksanaan percobaan di rumah kaca Balai Besar Penelitian Padi, Sukamandi dan laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
4. Ayah, ibu, adik, beserta keluarga lainnya yang selalu memberi dukungan dan semangat dalam belajar.
5. Andi Dwi Mandasari, Yoga Susetyo Pauzi, teman-teman angkatan 47 di Departemen Proteksi Tanaman, dan pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dalam kelancaran penyusunan skripsi.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan.
Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Bogor, September 2014
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 3
Manfaat Penelitian 3
BAHAN DAN METODE 4
Tempat dan Waktu Penelitian 4
Metode Penelitian 4
Persiapan Tanaman Padi 4
Perbanyakan Wereng Coklat 4
Efikasi Insektisida Imidakloprid 4
Pengamatan Perkembangan Populasi 5
Uji Keperidaian terhadap Telur Wereng Coklat 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Efikasi Insektisida Imdakloprid 6
Perkembangan Populasi Wereng Coklat Setelah Aplikasi Insektisida 8
Implikasi Perlakuan Insektisida Imidakloprid terhadap Produksi dan Abnormalitas Telur 11
KESIMPULAN DAN SARAN 13
Kesimpulan 13
Saran 13
DAFTAR PUSTAKA 14
LAMPIRAN 18
DAFTAR TABEL
1 Toksisitas insektisida imidakloprid terhadap imago wereng coklat
pada 72 JSP 7 2 Keloloshidupan wereng satu minggu setelah perlakuan 8 3 Jumlah nimfa generasi 1 pada tiga varietas padi setelah dua
minggu aplikasi insektisida imidakloprid. 9 4 Pengaruh aplikasi insektisida terhadap jumlah peletakan telur
wereng coklat pada 48 JSP dan 72 JSP 11 5 Pengaruh perlakuan insektisida terhadap morfologi telur 12
DAFTAR GAMBAR
1 Struktur kimia imidakloprid 2 2 Perkembangan populasi wereng cokelat pada tiga varietas padi
yang diaplikasi imidakloprid dosis (a) 3200 g/ha, (b) 1600 g/ha,
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Padi (Oryza sativa L.) adalah komoditas pertanian penting di Asia. Masyarakat Indonesia sangat bergantung pada konsumsi beras sebagai pangan utama nasional, dalam hal ini menempati posisi tertinggi di dunia, yakni mencapai 130 kg/kapita/tahun (Susakti 2013). Menurut BPS (2014), produksi padi nasional sejak tahun 2010 hingga 2014 mengalami peningkatan mulai dari 66 juta ton menjadi 71 juta ton, namun di antaranya terjadi penurunan hasil yang dicapai pada nilai terendah sebesar 65 juta ton pada tahun 2011 dengan luas panen 13 juta ha. Penurunan produksi ini disebabkan oleh kontribusi kerusakan tanaman karena ledakan populasi hama wereng coklat Nilaparvata lugens (Stål) (Hemiptera: Delphacidae) dan anomali cuaca ekstrim (Bulog 2011; Baehaki 2011a). Gejala kerusakan yang terjadi biasanya tanaman menjadi puso karena hopperburn, sebagai akibat langsung dari aktivitas makan wereng dan kerdil rumput serta kerdil hampa, sebagai akibat tidak langsung oleh serangan virus yang ditularkannya (Baehaki 2011b).
Wereng coklat kini telah menjadi hama endemis di Indonesia. Botrell dan Schoenly (2011) menyatakan bahwa hama ini mulai menjadi masalah serius pada budidaya padi sejak adanya gerakan revolusi hijau. Keadaan tersebut mampu menggeser teknik budidaya padi secara konvensional menjadi sistem budidaya unggul melalui penggunaan pupuk sintetik secara masif untuk memaksimalkan potensi hasil panen. Penggunaan pupuk secara berlebihan, terutama pupuk N, berdampak pada perubahan struktur jaringan tanaman yang menjadi sukulen. Perkembangan populasi wereng coklat memiliki hubungan yang positif terhadap peningkatan penggunaan pupuk N, yaitu melalui peningkatan makan, eksresi embun madu, fekunditas dan kemampuan bertahan hidup.
Pola dinamika populasi wereng coklat di Indonesia cenderung mengalami peningkatan setiap tahun. Menurut Catindig et al. (2009), tanaman padi di Indonesia pernah mengalami serangan wereng dengan populasi yang cukup tinggi pada tahun 1998 yang mengakibatkan kerusakan seluas 115 484 ha. Setelah tahun 1998, serangan wereng menurun hingga tahun 2004, namun meningkat kembali pada tahun 2005 hingga menyebabkan kerusakan mencapai luasan 65 908 ha. Baehaki (2011a) melaporkan bahwa peledakan populasi wereng coklat kembali terjadi pada tahun 2010 menyebabkan peningkatan produksi dari tahun 2009 ke tahun 2010 hanya sebesar 1.17%, jauh berbeda dari target program P2BN yakni 5% per tahun. Dinamika populasi wereng coklat sangat dipengaruhi oleh faktor intrinsik, seperti keperidian yang tinggi, lama hidup singkat dan kekenyalan genetis terhadap perubahan lingkungan termasuk faktor biotik dan abiotik, sehingga memiliki ciri spesifik populasi berstrategi pertumbuhan r (Dyck et al.
1979). Oleh karena itu, pertumbuhan populasi wereng coklat perlu dikendalikan dengan perlakuan khusus.
2
bahwa introduksi inang varietas padi tahan dapat menimbulkan respon perlawanan pembentukan populasi wereng yang beradaptasi melalui perkembangan biotipe (Baehaki dan Munawar 2007; Seo et al. 2009; Cruz et al. 2011), demikian pula penggunaan pestisida dapat menyebabkan terjadinya resistensi dan resurjensi populasi wereng (Gorman et al. 2008; Matsumura et al. 2008, 2009). Kedua hal ini memberikan kontribusi timbulnya peledakan populasi wereng.
Di Indonesia, insektisida imidakloprid telah digunakan petani untuk mengendalikan wereng pada tanaman padi sejak tahun 1994 (Cox 2001). Penggunaan insektisida tersebut pada dosis tinggi selain dapat mengakibatkan kematian imago, juga memiliki dampak ovisidal. Insektisida ini juga efektif mengendalikan hama tipe alat mulut menusuk menghisap lainnya seperti: wereng, thrips, kutu kebul dan sangat efektif terhadap kutu daun. (Hartwig et al. 1991). Penggunaan insektisida imidakloprid terus menerus menimbulkan upaya wereng bertahan hidup dengan terbentuknya populasi resisten, seperti dilaporkan di beberapa daerah di Jepang, Taiwan, China dan Vietnam (Matsumura et al. 2008). Azzam et al. (2011) melaporkan bahwa penggunaan insektisida berbahan aktif imidakloprid dapat berpotensi meningkatkan populasi wereng coklat pada varietas tahan.
Imidakloprid termasuk kelompok senyawa neonicotinoid. Menurut IUPAC, senyawa ini memiliki nama 1-((6-chloro-3-pyridinyl) methyl)-N-nitro-2-imidazolidinimine (Gambar 1). Imidakloprid adalah insektisida yang masuk ke dalam tubuh serangga melalui peracunan sistemik dan kontak. Imidakloprid memiliki nilai efikasi tinggi untuk membunuh serangga, namun relatif cukup aman dengan memiliki toksisitas yang rendah terhadap mamalia (Mullins 1993). Sasaran kinerja imidakloprid adalah sebagai inhibitor kompetitif pada reseptor nikotinik asetilkolin yang berada pada sistem saraf pusat serangga (Wang et al. 2008; Cox 2001). Senyawa imidakloprid yang berada pada celah sinapsis di antara dua sel syaraf akan berikatan dengan reseptor nikotinik asetilkolin yang menghubungkan impuls (sinyal) pada sel syaraf penerima. Ikatan kedua molekul tersebut bersifat mengikat (irreversible) dan berlangsung terus menerus. Dalam hal ini enzim pengurai molekul transmitter syaraf asetilkolin, yaitu asetilkolinesterase tidak mampu menguraikan senyawa imidakloprid. Kejadian ini menyebabkan impuls yang normalnya disebarkan ke syaraf penerima menjadi terblokir. Gejala yang timbul pada serangga ditunjukkan dengan hilangnya impuls yang diterima oleh saraf secara spontan, karena kegagalan neuron melanjutkan semua sinyal yang diterima oleh sel syaraf sebelumnya, sehingga serangga menjadi paralisis, kemudian diakhiri dengan kematian.
3 Menurut Syakhfani (2013) tanaman padi (Oryza sativa L.) berasal dari benua Asia dan Afrika Barat sejak tahun 3000 SM. Padi telah ditanam di Indonesia sejak 1500 SM yang dibawa oleh nenek moyang ketika bermigrasi dari daratan Asia. Pelita adalah padi sawah dataran rendah. Pelita pertama kali dilepas pada tahun 1971. Pelita merupakan hasil persilangan antara varietas PB 5 dan varietas Sintha. Pelita dilepas untuk mendapatkan padi yang tingkat produksinya menyamai PB 5 dan rasa nasi seperti Shinta (Silitonga 2004). Varietas ini memiliki bentuk tanaman tegak, gabah yang gemuk, dan berwarna kuning bersih. Umur tanaman 145 hari dengan potensi hasil 5.5 ton/ha. Silitonga (2004) melaporkan varietas ini sudah tidak ditanam sejak tahun 1973 sebab terjadi serangan hama wereng coklat. Varietas ini peka terhadap wereng coklat dan wereng hijau dan dilaporkan tidak memiliki gen ketahanan terhadap wereng coklat. Saat ini Pelita sering digunakan untuk keterlaluan penelitian perbanyakan hama wereng coklat di rumah kaca (Puslittan 2010).
Petani di kabupaten Subang lebih memilih berbudidaya tanaman padi dengan benih varietas Ciherang (Suprihatno dan Daradjat 2010). Varietas padi Ciherang adalah padi sawah yang mampu ditanam pada musim hujan dan kemarau pada ketinggian dibawah 500 mdpl.dan dilepas pada tahun 2000. Varietas ini memiliki bentuk seperti diatas. gabah relatuf panjang meramping, dan berwarna kuning bersih. Umur tanaman 125 hari dengan potensi hasil 8.5 ton/ha. Varietas ini merupakan turunan dari IR64 dan dianggap memiliki tingkat ketahanan lebih baik dibandingkan Pelita, serta didefinisikan tahan terhadap wereng coklat biotipe 2 dan agak tahan terhadap biotipe 3 (Suprihatno et al. 2009).
Balai Besar Penelitian Tanaman Padi telah melepas dan mensosialisasikan berbagai varietas baru tahan wereng di antaranya adalah Inpari 13. Varietas yang dilepas pada tahun 2009 ini, merupakan varietas padi sawah baru yang baik ditanam pada sawah tadah hujan pada ketinggian sampai 600 mdpl (Balitbangtan 2012). Inpari 13 memiliki bentuk bentuk tanaman seperti varietas Ciherang, gabah ramping dengan tingkat kerontokan sedang. Umur tanaman 103 hari dengan potensi hasil 8.8 ton/ha. Inpari 13 dilaporkan tahan terhadap wereng coklat biotipe 1, 2 dan 3 (Rahmini et al. 2012).
Penggunaan insektisida yang sangat intensif dilakukan oleh petani yang umumnya menanam varietas tersebut diatas diduga dapat mengubah respons ketahanan terhadap serangan wereng yang berimplikasi pada peningkatan populasi wereng di lapangan. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang pertumbuhan dan perkembangan wereng pada varietas tahan yang diberi perlakuan pestisida.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan membandingkan pengaruh aplikasi insektisida imidakloprid terhadap perkembangan populasi wereng coklat pada tiga varietas padi rentan Pelita, agak tahan Ciherang dan tahan Inpari 13.
Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi, Kabupaten Subang. Penelitian dilaksanakan pada bulan Februari 2014 sampai dengan Juni 2014.
Metode Penelitian
Persiapan Tanaman Padi
Tiga varietas padi yang digunakan untuk pengujian yaitu, Pelita dan Inpari 13 yang merupakan varietas rentan dan tahan terhadap wereng coklat biotipe 1, biotipe 2 dan biotipe 3 (Rahmini et al. 2012), serta Ciherang yang tahan terhadap biotipe 2 dan agak tahan terhadap biotipe 3 (Suprihatno et al. 2009). Benih padi diperoleh dari Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Setiap dua batang benih ditanam di dalam ember plastik berdiameter 30 cm yang disungkup kurungan plastik silinder bertutupkan kain kasa setinggi 100 cm. Tanaman padi dipelihara sebaik-baiknya dengan dilakukan penyiraman setiap dua hari sekali dan pemberian pupuk urea dan SP-36 dengan dosis sebesar 100 kg/ha dan 100 kg/ha pada 2 MST dan 4 MST.
Perbanyakan Wereng Coklat
Nimfa instar 3 dan 4 wereng coklat dikoleksi dari populasi lapang pertanaman sawah petani di daerah Sukamandi, Kabupaten Subang yang kemudian dipelihara dan diperbanyak di rumah kaca pada tanaman padi varietas IR64 di dalam sebuah ember berisi tanah sawah yang disungkup seperti di atas hingga terbentuk imago. Imago yang baru berganti kulit digunakan sebagai serangga uji.
Efikasi Insektisida Imidakloprid
5 berikutnya, sedangkan nilai LD95 digunakan untuk menentukan tingkat ketahanan wereng dengan membandingkannya terhadap dosis anjuran.
Pengamatan Perkembangan Populasi
Wereng yang berhasil lolos dari perlakuan insektisida di atas dipelihara lebih lanjut hingga populasi berkembang pada masing-masing varietas tanaman. Jumlah populasi wereng coklat yang berkembang diamati dan dihitung dengan bantuan alat hand tally counter setiap minggu hingga akhir percobaan. Jumlah nimfa instar pertama yang muncul dalam periode 2 minggu setelah perlakuan (MSP) mencerminkan kemampuan peletakan telur harian oleh imago betina dihitung dan dibandingkan antar varietas menggunakan program Minitab 16.
Uji Keperidian terhadap Telur Wereng Coklat
Setiap dosis insektisida yang ditentukan dari nilai LD50 hasil analisis probit
HASIL DAN PEMBAHASAN
Efikasi Insektisida Imidakloprid
Tingkat toksisitas insektisida imidakloprid terhadap wereng yang diinfestasikan pada tiga varietas padi rentan Pelita, agak tahan Ciherang dan tahan Inpari 13 menunjukkan penurunan dibandingkan toksisitas dosis anjuran (Tabel 1). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa mortalitas wereng mulai tampak pada 24 jam setelah perlakuan (JSP) dan meningkat hingga 72 JSP (Tabel Lampiran 1). Insektisida imidakloprid dikatagorikan bekerja sebagai racun kontak dan racun sistemik, sehingga kinerjanya dalam membunuh serangga optimum terjadi pada 72 JSP. Nilai LD50 berturut-turut paling tinggi dijumpai pada perlakuan
penyemprotan wereng uji pada kultivar tanaman Pelita, Ciherang, dan terendah pada Ciherang yaitu sebesar 4441, 1289, dan 1033 g/ha.
Keefektifan insektisida dinyatakan dalam nilai LD95 yang masing masing
menunjukkan penurunan dibandingkan dosis anjuran, yakni 400 g/ha. Tabel 1 menunjukkan bahwa dosis insektisida imidakloprid yang diaplikasikan pada wereng memberikan respon ketahanan yang agak berlainan saat dinfestasikan pada varietas tanaman. Wereng yang diinfestasikan pada tanaman rentan Pelita menunjukkan repon ketahanan paling tinggi 234 kali lipat dibandingkan pada tanaman tahan Inpari 13 yang relatif lebih rendah 61 kali lipat, dan tanaman agak tahan 13 kali lipat setelah diberi perlakuan insektisida. Resistensi wereng terhadap insektisida telah dilaporkan oleh beberapa penulis. Wu et al. (2001) melaporkan bahwa insektisida berbahan aktif metamidofos dan bisultap dapat menyebabkan peningkatan populasi wereng. Menurut Wang et al. (2008), hasil uji laboratorium menunjukkan bahwa populasi wereng batang coklat yang berasal dari lapang di daerah Cina dilaporkan telah resisten 14 kali lipat terhadap imidakloprid dibandingkan dengan wereng rentan. Resistensi wereng terhadap imidakloprid terbentuk dengan cepat diduga akibat penggunaan insektisida tersebut yang sering dilakukan di lapangan.
7
Tabel 1 Toksisitas insektisida imidakloprid terhadap imago wereng coklat pada 72 JSP
Varietas
a ± GBa
b ± GBa
LD50 (SK 95%)
(g/ha)
LD95 (SK 95%)
(g/ha)
Perbandingan dosis anjuran dengan LD95
Inpari 13 -4.00 ± 1.36 1.29 ± 0.45 1289 (766-2605) 24486 (7347-0.17E) 1 : 61 Ciherang -5.26 ± 1.03 1.74 ± 0.35 1033 (612.23-1986.40) 5598 (-) 1 : 13 Pelita -3.52 ± 1.43 0.97 ± 0.46 4441 (2404.1-20306) 93857 (-) 1 : 234
8
digunakan pada perlakuan telah beradaptasi 10 tahun dengan kondisi di lapangan setelah pelepasan varietas yang pada saat tersebut dianggap tahan dibandingkan Inpari 13 yang relatif paling baru. Varietas padi Ciherang dinyatakan memiliki ketahanan terhadap wereng coklat biotipe 2 dan agak tahan terhadap biotipe 3 (Suprihatno et al. 2009). Hal ini mengindikasikan bahwa respon penurunan ketahanan wereng terhadap insektsisida juga dinduksi oleh adaptasi tanaman tahan di lapangan.
Perkembangan Populasi Wereng Coklat setelah Aplikasi Insektisida
Persentase imago wereng yang bertahan hidup pada minggu pertama pengamatan setelah perlakuan insektisida imidakloprid ditunjukkan pada Tabel 2. Perlakuan dosis tertinggi imidakloprid (3200 g/ha) menghasilkan keloloshidupan wereng terendah, yakni 20% pada varietas tahan dan 45% pada varietas rentan yang relatif sangat berbeda dibandingkan kontrol yang mencapai kisaran 85-90%. Keloloshidupan tertinggi wereng uji dijumpai pada varietas Inpari 13 dan Ciherang yakni pada dosis 400 g/ha masing masing sebesar 70% hingga 90%, sedangkan pada varietas Pelita pada dosis 800 g/ha. Walaupun terdapat perkecualian bahwa keloloshidupan yang menurun pada dosis 200 g/h, diduga karena variasi kebugaran tubuh individu wereng uji yang tidak seragam, mengingat sumber wereng uji diambil langsung dari populasi lapang. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis perlakuan semakin rendah populasi wereng yang bertahan hidup. Jumlah nimfa yang dihasilkan oleh masing-masing imago wereng yang berhasil hidup ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 2 Keloloshidupan wereng satu minggu setelah perlakuan Dosis perlakuan insektisida
9
Hasil tersebut sesuai dengan pengujian efikasi imidakloprid pada Tabel 1 yang menunjukkan bahwa penurunan ketahanan wereng terhadap insektisida berpengaruh terhadap peningkatan populasi generasi keturunannya yang tampak jelas pada varietas Ciherang. Hal ini berarti bahwa imago wereng yang telah rentan terhadap imidakloprid memberikan kontribusi peningkatan jumlah nimfa pada varietas tersebut. Wu et al. (2001) melaporkan bahwa aplikasi insektisida bisultap pada tanaman padi dapat menurunkan kandungan sukrosa 5 hari setelah aplikasi insektisida. Sama seperti pendapat Buenaflor et al. (1981), penurunan perbandingan unsur C terhadap N dapat menstimulasi makan, sehingga meningkatkan populasi wereng. Interaksi serangga dengan tanaman seringkali dipengaruhi oleh asam amino spesifik. Asam amino berpengaruh terhadap penurunan perilaku probing dan peningkatan perilaku mengisap cairan pakan, namun ada pula yang berperan sebagai penghambat makan. Keberadaan kandungan asam γ-aminobutrirat dilaporkan tinggi pada varietas padi tahan Mudgo (Sogawa dan Pathak 1970), yang kemudian nyata menurun setelah tanaman diberi perlakuan bisultap dibandingkan tanaman tanpa perlakuan. Menurut Wu et al. (2004) perlakuan insektisida bisultap dapat menurunkan kandungan asam oksalat dan laju fotosintesis. Asam oksalat diketahui sebagai bahan antifidan yang berperan dalam mekanisme pertahanan tanaman (Nagata dan Hayakawa 1998), sedangkan penurunan laju fotosintesis akan mengurangi kebugaran tanaman, sehingga menjadi lebih rentan terhadap serangan wereng. Menurut Rahmini et al. (2012) kandungan sukrosa lebih rendah pada varietas tahan Inpari 13 dan PTB 33 dibandingkan varietas rentan TN1, sebaliknya kandungan oksalat lebih tinggi pada varietas tahan Inpari 13 dan PTB 33 dibandingkan varietas rentan TN1.
10
11 musnah karena kematian tanaman akibat hopperburn. Puncak populasi tersebut bergeser menjadi lebih lebar yaitu pada minggu keenam setelah perlakuan dosis paling rendah 200 g/ha dan kontrol berturut-turut 257 dan 400 ekor/rumpun. Hal ini sesuai dengan hasil percobaan terdahulu bahwa perlakuan insektisida dapat meningkatkan populasi wereng pada tanaman varietas tahan maupun agak tahan.
Azzam et al. (2011) menyatakan bahwa aplikasi insektisida berbahan aktif imidakloprid mempengaruhi perubahan kandungan hara tanaman di antaranya Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na, K, dan Zn yang berimplikasi terhadap ketahanan tanaman terhadap wereng dan pertumbuhan populasi wereng. Menurut Salim dan Saxena 1991) kandungan hara K yang tinggi pada tanaman dapat menghambat pertumbuhan populasi, sebaliknya kandungan Fe yang tinggi dapat meningkatkan populasi wereng punggung putih Sogatella furcifera (Horvath).
Implikasi Perlakuan Imidakloprid terhadap Produksi dan Abnormalitas Telur.
Secara umum, perlakuan imidakloprid pada imago wereng meningkatkan jumlah telur yang diletakkan baik pada 48 JSP maupun 72 JSP, kecuali pada varietas Ciherang pada 72 JSP, jumlah telur lebih rendah dibandingkan kontrol (Tabel 4). Jumlah telur tertinggi ditemukan pada varietas Pelita, berkisar antara 116-336 butir/betina, diikuti varietas Inpari 13 sebesar 57-93 butir/betina, dan terendah pada varietas Ciherang 43-54 butir/betina. Saxena dan Pathak (1979) menyatakan bahwa perilaku peletakan telur wereng coklat tidak dipengaruhi oleh ketahanan tanaman, namun laju kematangan ovari pada wereng yang hidup pada varietas tahan lebih rendah bila dibandingkan dengan varietas rentan, juga pada beberapa varietas tahan dapat menyebabkan wereng gagal memproduksi telur. Varietas tahan seperti Inpari 13 memiliki mekanisme antisenosis yang menyebabkan penurunan aktivitas makan, sehingga dapat mengurangi jumlah asupan nutrisi yang dihisap oleh imago yang selanjutnya berpengaruh pada penurunan produksi telur (Rahmini et al. 2012). Hartwig et al. (1991) melaporkan bahwa imidakloprid pada dosis tinggi selain berdampak pada kematian imago, juga dianggap memiliki pengaruh ovisidal terhadap telur serangga. Aghabaglou et al (2013) menyatakan bahwa perlakuan insektisida imidakloprid dan diazinon pada serangga Cryptolaemus montrouzieri (Coleoptera: Coccinelidae) menurunkan fekunditas betina, sedangkan Rezaei et al. (2006) melaporkan bahwa imidakloprid tidak berpengaruh terhadap fekunditas.
Tabel 4 Pengaruh aplikasi insektisida terhadap jumlah peletakan telur wereng coklat pada 48 JSP dan 72 JSP.
aNama varietas yang diikuti tanda bintang (*) adalah perlakuan kontrol.
12
Tabel 5 Pengaruh perlakuan insektisida terhadap morfologi telur.
Varietasa Persentase pembentukan telur abnormal (%) 48 JSP 72 JSP
Inpari 13 0.2 0
Inpari 13* 0.9 1.4
Ciherang 0.5 0
Ciherang* 0.7 0
Pelita 0 0.2
Pelita* 0 0.04
aNama varietas yang diikuti tanda bintang (*) adalah perlakuan kontrol.
Perlakuan imidakloprid pada imago dapat menyebabkan bentuk telur mengerut dibandingkan dengan telur sehat (Gambar 3). Walaupun demikian, jumlah telur abnormal tersebut tidak tampak nyata pada seluruh telur yang diletakkan imago pada ketiga varietas padi di atas (Tabel 5). Persentase telur abnormal relatif sedikit, yakni berkisar antara 0.04-1.4%. Kontsedalov et al.
(2008) menyatakan bahwa perlakuan insektisida spiromesifen dapat menyebabkan kerusakan korion pada telur Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), sehingga struktur dalam telur menjadi bening, dan bentuk telur mengerut. Begitu pula de Moura (2011) melaporkan bahwa perlakuan abamektin dapat menyebabkan malformasi mikrofil dan kerusakan permukaan eksternal korion telur Chrysoperla external (Neuroptera: Chrysomelidae). Hal ini sesuai dengan percobaan diatas bahwa imidakloprid berimplikasi pada kerusakan permukaan korion telur.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Insektisida imidakloprid memicu resistensi wereng coklat 13-234 kali lipat dari dosis anjuran. Resistensi wereng terhadap imidakloprid semakin menurun pada perlakuan varietas tahan Inpari 13 dan varietas agak tahan Ciherang. Puncak populasi wereng tertinggi dijumpai pada varietas agak tahan Ciherang setelah diaplikasi imidakloprid pada 8 MSP dan terendah pada varietas rentan Pelita. Imidakloprid berimplikasi pada peningkatan jumlah telur dan abnormalitas telur.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Aghabaglou S, Alvandy S, Goldasteh S, Karahroudi ZR. 2013. Study on ovicidal and side effect of diazinon and imidaclopride on Cryptolaemus montrouzieri
Mulsant (Coleoptera: Coccinelidae). J Entomol Zool Stud. 1(6):22-26. Azzam S, Yang F, Wu JC, Geng J, Yang GQ. 2011. Imidacloprid-induced
transference effect on some elements in rice plants and the brown planthopper Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae). Insect Sci. 18(1): 289–297. doi: 10.1111/j.1744-7917.2010.01352.x.
[Balitbangtan] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2012. Inpari 13 padi berumur sangat genjah dan tahan wereng coklat. Di dalam: Setiadi A, editor. Inovasi Teknologi Membangun Ketahanan Pangan Dan Kesejahteraan Petani. Jakarta (ID): PT Balai Pustaka. hlm 87-89.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2014. Tabel Produktivitas-Produksi Tanaman Padi Provinsi Indonesia [Internet]. Jakarta (ID): BPS. hlm: 1; [diunduh 2014 Jun 30]. Tersedia pada: http://www.bps.go.id/proses_pgnxls.php? adodb_next _page=&eng=0&pgn=1&prov=00&thn1=2010&thn2=2013&luas=0&produ
Baehaki SE. 2011a. Inovasi pengendalian hama wereng. Di dalam: Agroinovasi [internet]. Jakarta (ID): Badan Penelitan dan Pengembangan Pertanian. hlm 2-9; [diunduh: 2014 Jun 30]. Tersedia pada: http://www.litbang.deptan.go.id /download/one/113/file/Pengendalian-Wereng.pdf .
Baehaki SE. 2011b. Strategi fundamental pengendalian hama wereng batang coklat dalam pengamanan produksi padi nasional. Pengemb Inov Pertan. 4(1):63-75.
Buenaflor HG, Sexena RC, Heinrichs EA. 1981. Biochemical basis of insecticide-induced brown planthopper resurgence. Int Rice Res Newsl. 6(1): 13–14.
Botrell DG, Schoenly KG. 2011. Resurrecting the ghost of green revolutions past: the brown planthopper as a recurring threat to high-yielding rice production in tropical Asia. J Asia-Pac Entomol. 15(1):122-140. doi: 10.1016/j.asp en.2011.09.004.
[Bulog] Badan Usaha Logistik. 2011. Cuaca ekstrim dan serangan hama serang beberapa sentra produksi padi jawa timur [internet]. Jakarta (ID): Bulog; [diunduh 2014 Jun 30]. Tersedia pada: http://www.bulog.co.id/berita/37 /2514/10/6/2011/Cuaca-Ekstrim-dan-Serangan -Hama- Serang- Beberapa-Sentra-Produksi-Padi-Jawa-Timur.html.
15
Cruz AP, Arida A, Heong KL, Horgan FG. 2011. Aspects of brown planthopper adaptation to resistan rice varieties with the Bph3 gene. Entomol Exp Appl. 141(3):245-257. doi: 10.1111/j.1570-7458.2011 .01193.x.
De Moura AP, Carvalho GA, Cosme LV, Alves E, Botton M, Silva PS. 2011. Tokxicological and ultrastructural analysis of the impact of pesticides used in temperas fruit crops on two population of Chrysoperla externa Toxicity of spiromesifen to the developmental stages of Bemisia tabaci
biotype B. Pest Manag Sci. 65(1):5-13.
LeOra Software. 1987. POLO-PC User’s Guide. Petaluma (US): LeOra Software. Lu ZM, Tang MY, Pang ZK. 1982. Resistant mechanism of hybrid rice to brown
planthopper. Hun Agr Sci. 1(1): 9-12.
Matsumura M, Takeuchi H, Satoh M, Sanada-Morimura S, Otuka A, Watanabe T, and Thanh DV. 2008. Species-specific insecticide resistance to imidacloprid and fipronil in the rice planthoppers Nilaparvata lugens and Sogatella furcifera in East and South-east Asia. Pest Manag Sci. 64(11):1115-1121. doi: 10.1002/ps.1641.
Matsumura M, Takeuchi H, Satoh M, Sanada-Morimura S, Otuka A, Watanabe T, and Thanh DV. 2009. Current status of insecticide resistance in rice planthoppers in Asia. Di dalam: Heong KL, Hardy B, editor. Planthoppers: New Threats to the Sustainability of Intensive Rice Production Systems in Asia. Los Banos (PH): IRRI. hlm 233-243.
16
Nagata T, Hayakawa T. 1998. Activity of aconitic acids and oxalic Acid on brown planthopper, Nilaparvata lugens (Stal) and green rice leafhopper,
Nephotettix cincticeps (Uhler). Jpn J App Entomol Zool. 42(1):115-121. [Puslittan] Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 2010. Deskripsi
Varietas Pelita I-1 [internet]. Bogor (ID): Puslitbangtan. hlm 1; [diunduh 2014 Jun 30]. Tersedia pada: http://www.puslittan.bogor.net/index.php ?bawaan=varietas/varietas_detail&komoditas=05021&id=Pelita%20I-1&pg Imidacloprid, Propargite, and Pymetrozine on Chrysoperla carnea (Stephens) (Neuroptera: Chrysopidae): IOBC and Life Table Assays. Bio Cont. 523(3):385-398. doi: 10.1007/s10526-006-9036-2.
Salim M, Saxena RC. 1991. Nutritional Stresses and Varietal Resistance in Rice: Effects on Whitebacked Planthopper. Crop Sci. 32(1):212-219.
Saxena RC, Pathak MD. 1979. Factors governing susceptibility and resistance of certain Ice varietas to the brown planthopper. Di dalam: Brady NC, editor.
Brown Planthopper: Threat to Rice Production in Asia. Los Banos (PH): IRRI. hlm 303-317.
Seo BY, Jung JK, Choi BR, Park HM, Lee BH. 2009. Resistance-breaking ability and feeding behavior of the Brown planthopper, Nilaparvata lugens, recently collected in Korea. Di dalam: Heong KL, Hardy B, editor.
Planthoppers: New Threats to The Sustainability of Intensive Rice Production Systems in Asia. Los Banos (PH): IRRI. hlm 303-314.
Sogawa K, Pathak MD. 1970. Mechanisms of brown planthopper resistance in Mudgo variety of rice (Hemiptera: Delphacidae). Appl. Entomol. Zool. 5(1):145-158.
Silitonga TS. 2004. Pengelolaan dan pemanfaatan plasma nutfah di Indonesia. Bul Plas Nut. 10 (2):56-71.
Suprihatno B, Daradjat AA. 2010. Kemajuan dan ketersediaan varietas unggul padi. Padi Inovasi Teknologi dan ketahanan Pangan. Jakarta (ID): PT Balai Pustaka. hlm 331-352.
Suprihatno B, Daradjat AA, Satoto, Baehaki SE, Widiarta IN, Setyono A, Indrasari SD, Lesmana OS, Sembiring H. 2009. Deskripsi Varietas Padi. Subang (ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Susakti A. 2013. Tingginya Konsumsi Beras di Indonesia [internet]. Bogor (ID): BBP2TP. hlm 1; [diunduh 2014 Jul 1]. Tersedia pada: http://bbp2tp. litbang.deptan.go.id/index2.php?option=com_content&task=view&id=687 &pop=1&page=0.
Syakhfani. 2013. Padi (Oryza sativa L.) [Internet]. Malang (ID): UB. hlm 1; [diunduh 2014 Sept 12]. Tersedia pada: syekhfanismd.lecture.ub.ac.id/files/ 2013/03/PADI-PUSRI.pdf.
17
Nilaparvata lugens (Stål) (Homoptera: Delphacidae). Pest Manag Sci. 64(1): 1278–1284. doi: 10.1002/ps.1629.
Wu JC, Qiu HM, Yang GQ, Liu JL, Liu GJ, Wilkins RM. 2004. Effective duration of pestice-induced susceptibility of rice to brown planthopper (Nilaparvata lugens Stål, Homoptera: Delphacidae) and physiological and biochemical changes in rice plants following pesticide application. Internat J Pest Manag. 50(1):55-62. doi: 10.1081/09670870310001630 397.
LAMPIRAN
Lampiran 1 Persentase mortalitas harian wereng coklat pada 24, 48, dan 72 JSP.
aKematian dalam persen
Dosis perlakuan insektisida (g/ha)
Inpari 13 Ciherang Ciherang
24 JSPa
48 JSPa
72 JSPa
24 JSPa
48 JSPa
72 JSPa
24 JSPa
48 JSPa
72 JSPa
Imidakloprid 3200 65 80 80 75 80 80 45 45 55
1600 35 60 60 30 55 60 40 40 40
800 10 30 40 35 50 55 15 15 15
400 10 20 30 10 10 10 15 20 20
200 30 40 40 10 10 15 20 25 25
19 Lampiran 2 Hasil uji T-test nimfa generasi 1
20
Dosis 400 g/ha
Varietas N Mean StDev SE Mean T-Value P-Value Ciherang 5 95.0 117.0 52.0 0.76 0.5 Pelita 3 45.3 67.3 39.0
Dosis 200 g/ha
Varietas N Mean StDev SE Mean T-Value P-Value
Ciherang 3 Error Error
Pelita 1 Error Error
* ERROR * Not enough data in column.
Kontrol
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di kabupaten Sumenep, Madura pada tanggal 6 Oktober 1992 dari ayah Ainur Farid, SE dan ibu Tri Endang Wahyuni, S.Pd.SD. Penulis adalah putra pertama dari dua bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 2 Sukamandi tahun 2004, kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) 1 Ciasem dan lulus tahun 2007. Pada tahun 2010 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Karawang, kemudian penulis melanjutkan pendidikan di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
