3
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kesesuaian Ekstrak
Piper spp. (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii
terhadap Ulat Krop Kubis, Crocidolomia pavonana adalah benar karya saya dengan arahan dari 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, Februari 2014
Annisa Nurfajrina
5
ABSTRAK
ANNISA NURFAJRINA. Kesesuaian Ekstrak Piper spp. (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii terhadap Ulat Krop Kubis,
Crocidolomia pavonana. Dibimbing oleh DJOKO PRIJONO.
Ulat Crocidolomia pavonana merupakan salah satu hama utama tanaman sayuran Brassicaceae. Salah satu alternatif pengendalian yang ramah lingkungan ialah dengan menggunakan insektisida nabati. Penelitian ini bertujuan menentukan
campuran antara ekstrak daun Tephrosia vogelii dan ekstrak Piper spp. (P. aduncum, P. betle, P. cubeba, P. retrofractum, dan P. sarmentosum) yang aktif
dan sinergis terhadap larva C. pavonana. Setiap bahan tumbuhan diekstraksi dengan pelarut etil asetat dan ekstrak yang diperoleh diuji toksisitasnya terhadap larva instar II C. pavonana dengan metode celup daun. Daun kubis perlakuan diberikan selama 48 jam lalu larva uji diberi daun tanpa perlakuan pada 48 jam berikutnya. Jumlah larva yang mati dihitung setiap hari hingga hari ke-4 lalu data mortalitas larva diolah dengan analisis probit. Pada 96 jam setelah perlakuan (JSP), LC50 ekstrak T. vogelii, P. aduncum, dan P. retrofractum berturut-turut 0.046%, 0.105%, dan 0.125%. Perlakuan dengan ekstrak P. betle 1%, P. cubeba 0.6%, dan
P. sarmentosum 1% mengakibatkan tingkat mortalitas larva C. pavonana yang
rendah, yaitu berturut-turut 16.7%, 10%, dan 34.4% pada 72 JSP. Berdasarkan nilai LC50, LC95, dan indeks kombinasi, campuran ekstrak T. vogelii dengan P. aduncum dan P. retrofractum lebih beracun dibandingkan dengan ekstrak tunggalnya pada pengujian terpisah dan bersifat sinergis. Pencampuran ekstrak P. sarmentosum 0.2% atau air rebusan P. betle 10 g/100 ml sedikit meningkatkan toksisitas ekstrak
T. vogelii terhadap larva C. pavonana. Dengan demikian, ekstrak P. aduncum dan P. retrofractum potensial untuk digunakan dalam bentuk campuran untuk
meningkatkan toksisitas ekstrak T. vogelii sebagai alternatif pengendalian terhadap hama C. pavonana.
Kata kunci: Crocidolomia pavonana, insektida nabati campuran, sinergis, Piperaceae, Tephrosia vogelii
7
ABSTRACT
ANNISA NURFAJRINA. The Suitability of Piper spp. (Piperaceae) Extracts to Improve the Toxicity of Tephrosia vogelii Extract on Cabbage Head Caterpillar,
Crocidolomia pavonana. Supervised by DJOKO PRIJONO.
Crocidolomia pavonana is one of major pests of Brassica vegetable crops.
One of the viable control alternatives against this pest is the use of botanical insecticides. This study was conducted to determine the suitability of extracts of
Piper spp. (P. aduncum, P. betle, P. cubeba, P. retrofractum, and P. sarmentosum)
to increase the toxicity of Tephrosia vogelii leaf extract against C. pavonana larvae. Plant materials were extracted separately with ethyl acetate and the resulting extracts were tested against second instar larvae C. pavonana using a leaf-dip feeding method. Extract-treated cabbage leaves were provided to the test larvae for 48 hours then the larvae were fed untreated leaves for the following 48 hours. The number of dead larvae was counted daily until day 4 then larval mortality data were subjected to probit analysis. At 96 hours after treatment (HAT), LC50 of T. vogelii,
P. aduncum, and P. retrofractum extracts was 0.046%, 0.105%, and 0.125%
respectively. The treatment with extracts of P. betle 1%, P. cubeba 0.6%, and
P. sarmentosum 1% caused low larval mortality at 72 HAT, i.e. 16.7%, 10%, and
34.4%, respectively. LC50 and LC95 of mixtures of T. vogelii extract with
P. aduncum and P. retrofractum extracts were smaller than those of each extract
tested separately and the mixtures had synergistic joint action against C. pavonana larvae. Addition of P. sarmentosum extract 0.2% or boiled P. betle aqueous extract 10% somewhat increased the toxicity of T. vogelii extract. Thus, P. aduncum and
P. retrofractum extracts are potential to be used in mixtures to increase the toxicity
of T. vogelii extract, especially for controlling C. pavonana.
Keywords: Crocidolomia pavonana, botanical insecticide mixtures, synergistic joint action, Piperaceae, Tephrosia vogelii.
9
©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.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
11
ANNISA NURFAJRINA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
KESESUAIAN EKSTRAK Piper spp. (PIPERACEAE) UNTUK
MENINGKATKAN TOKSISITAS EKSTRAK Tephrosia vogelii
13 Judul Skripsi : Kesesuaian Ekstrak Piper spp. (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii terhadap Ulat Krop Kubis, Crocidolomia pavonana
Nama Mahasiswa : Annisa Nurfajrina
NIM : A34090043
Disetujui oleh
Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. Dosen Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi Ketua Departemen
Judul Skripsi Keses aiar. Ekstrak Piper spp. (Piperaceae) untuk Meningkcnkan T ksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii terhadap Ulat Krop Kubis, Crocidolomia pavonana
Nama Mahasiswa: Annisa Nur ajri na
NIM A34090043
If. ~ ko Prijono, MAgrSc. D sen Pembimbing
Ketua Departemen
Tang:::al Ius:
1
15
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Kesesuaian Ekstrak Piper spp. (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii terhadap Ulat Krop Kubis, Crocidolomia pavonana” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima kasih yang tulus kepada:
1. Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. selaku dosen pembimbing yang senantiasa memberikan bimbingan, pengetahuan, saran, masukan, dan arahan selama ini; 2. Dr. Ir. Supramana, MSi. selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan
saran dan motivasi kepada penulis;
3. Dr. Ir. Endang Nurhayati, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan akademik selama masa kuliah;
4. Alm. Ayahanda H.E. Suhendi, Ibunda Hj. Siti Djulaeha, Papah Dwi Murtiyanto, kakak-kakak, adik-adik, serta seluruh keluarga penulis yang telah banyak mencurahkan tenaga, pikiran, dan do’a untuk penulis;
5. Rekan-rekan di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Pak Agus Sudrajat, Eka Chandra Lina, MSi., Risnawati, MSi., Yeni Midel Pebrulita, MSi., Efy Sarce Tiven, SP., Trijanti A. Widinni Asnan, SP., Gracia Mediana, SP., Muhammad Sigit Susanto, Wirathazia Enbya L. Chenta, dan Masaidah Cardi; 6. Teman-teman Program Kreativitas Mahasiswa, Martha Theresia Panjaitan,
Aulia Rakhman, Endah Wahyuni, dan Fatku Shirot Prayogo;
7. Teman-teman seperjuangan di Departemen Proteksi Tanaman terutama Desy Permatasari, Nugi Gutamala, Kavy Shobah, Nadzirum Mubin dan Bunga Aprillia Ayuning;
8. serta pihak lain yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.
Bogor, Februari 2014
17
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN ix
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 5
Manfaat Penelitian 5
BAHAN DAN METODE 6
Tempat dan Waktu Penelitian 6
Bahan Tumbuhan Sumber Ekstrak 6
Perbanyakan Tanaman Pakan 6
Pembiakan Serangga Uji 6
Ekstraksi 7
Pengujian Toksisitas 7
Uji Toksisitas Ekstrak Tunggal 7
Uji Toksisitas Ekstrak Campuran 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Toksisitas Ekstrak Tunggal 9
Toksisitas Ekstrak Campuran 14
SIMPULAN DAN SARAN 18
DAFTAR PUSTAKA 19
LAMPIRAN 22
19
DAFTAR TABEL
1 Produksi, luas panen, dan produktivitas kubis di Indonesia,
2008-2012 1
2 Penduga parameter hubungan konsentrasi-mortalitas ekstrak
kacang babi dan Piper spp. terhadap larva C. pavonana 12 3 Penduga parameter hubungan konsentrasi-mortalitas campuran
ekstrak kacang babi dan Piper spp. terhadap larva C. pavonana 13 4 Sifat aktivitas campuran ekstrak kacang babi dengan ekstrak sirih
hutan dan ekstrak kacang babi dengan ekstrak cabai jawa terhadap
larva C. pavonana 16
DAFTAR GAMBAR
1 Struktur kimia rotenolon (a), tefrosin (b), rotenon (c), dan deguelin
(d) dari T. vogelii. 2
2 Struktur kimia dilapiol dari sirih hutan (a), alilpirokatekol dari sirih (b), kubebin dari kemukus (c), miristisin dari karuk (d), dan
piperisida dari cabai jawa (e). 3
3 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak tunggal kacang babi I (A), kacang babi II (B), sirih hutan
(C), dan cabai jawa (D) 10
4 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan
ekstrak tunggal sirih (A), karuk (B), dan kemukus (C) 11 5 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan
campuran ekstrak Tv + Pa 1:1 (A), Tv + Pr 1:1 (B), Tv + Ps 0.2%
21
DAFTAR LAMPIRAN
1 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kacang babi I 23 2 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kacang babi II 23 3 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak sirih hutan 23 4 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak sirih 23 5 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kemukus 24 6 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak cabai jawa 24 7 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak karuk 24 8 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan dengan campuran
ekstrak kacang babi dan sirih hutan 24
9 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan dengan campuran
ekstrak kacang babi dan cabai jawa 25
10 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak
kacang babi dan karuk 0.2% 25
11 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kubis (Brassica oleracea var. capitata) merupakan salah satu tanaman sayuran penting karena sering digunakan dalam berbagai jenis menu makanan sehari-hari. Produksi kubis di Indonesia selama periode 2008-2012 berfluktuasi; dari tahun 2008 sampai 2010 produksi meningkat lalu turun pada tahun 2011 dan meningkat lagi pada tahun 2012. Sementara itu, produktivitas turun pada tahun 2009 dan selalu meningkat pada 3 tahun berikutnya (Tabel 1).
Tabel 1 Produksi, luas panen, dan produktivitas kubis di Indonesia, 2008-2012 Tahun Produksi (ton) Luas panen (ha) Produktivitas (ton/ha)
2008 1 323 702 61 540 21.51
2009 1 358 113 67 793 20.03
2010 1 385 044 67 532 20.51
2011 1 363 741 65 323 20.88
2012 1 450 037 64 277 22.56
Sumber : Deptan (2013a, 2013b, 2013c).
Salah satu faktor pembatas dalam upaya peningkatan produksi kubis adalah serangan hama dan penyakit. Ulat krop kubis Crocidolomia pavonana (F.) (Lepidoptera: Crambidae) merupakan salah satu hama utama pada tanaman kubis selain ulat daun Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Yponomeutidae). Serangan kedua jenis hama tersebut dapat mengakibatkan kegagalan panen bila tidak dilakukan tindakan pengendalian yang tepat (Sastrosiswojo dan Setiawati 1993).
Petani kubis umumnya menggunakan insektisida sintetik untuk mengendalikan hama C. pavonana karena keterbatasan cara-cara nonkimia yang efektif di tingkat petani. Aplikasi insektisida sintetik dapat dilakukan dengan mudah dan hasilnya dapat dilihat dengan cepat, tetapi penggunaan secara berlebihan dan terus-menerus dapat menimbulkan berbagai dampak negatif, di antaranya resistensi dan resurjensi hama, terbunuhnya musuh alami hama dan keracunan pada organisme bukan sasaran lain, terdapatnya residu pestisida pada hasil panen, dan pencemaran lingkungan (Perry et al.1998). Untuk mengurangi berbagai dampak tersebut, perlu dikembangkan sarana pengendalian alternatif yang efektif terhadap hama sasaran tetapi relatif aman terhadap lingkungan. Insektisida nabati memiliki sifat tersebut sehingga sesuai untuk dikembangkan sebagai alternatif pengendalian. Salah satu jenis tumbuhan yang sering digunakan sebagai bahan insektisida nabati ialah kacang babi Tephrosia vogelii (Leguminosae). Daun kacang babi diketahui mengandung senyawa rotenon dan senyawa rotenoid lain yang bersifat insektisida, seperti deguelin, rotenolon, tefrosin, dan elipton (Delfel et al. 1970) (Gambar 1). Rotenon aktif terhadap berbagai jenis serangga, bersifat sebagai racun perut dan racun kontak (Djojosumarto 2008).
2
Gambar 1 Struktur kimia rotenolon (a), tefrosin (b), rotenon (c), dan deguelin (d) dari kacang babi. Sumber: Lambert et al. (1993)
Ekstrak daun dan biji kacang babi dilaporkan bersifat insektisida, antifeedant, dan repellent terhadap ulat krop kubis C. pavonana, kumbang daun
Henosepilachna sparsa, dan ulat P. xylostella (Prakash dan Rao 1997). Abizar dan
Prijono (2010) melaporkan bahwa ekstrak etil asetat daun kacang babi yang berasal dari kebun organik Bina Sarana Bakti, Kecamatan Cisarua, Kabupaten Bogor, memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana dengan LC50 0.075% pada 96 jam setelah perlakuan (JSP). Nailufar (2011) juga melaporkan bahwa ekstrak daun kacang babi yang berasal dari Kawasan Agropolitan, Kecamatan Pacet, Kabupaten Cianjur, memiliki nilai LC50 sebesar 0.108% pada 96 JSP.
Insektisida nabati dapat digunakan dalam bentuk tunggal atau campuran ekstrak dua atau lebih jenis tumbuhan. Penggunaan campuran insektisida nabati yang bersifat sinergis akan lebih ekonomis karena dosis penggunaan lebih rendah dibandingkan dengan dosis penggunaan insektisida secara terpisah. Penggunaan campuran insektisida nabati dengan sasaran berbeda dapat meningkatkan spektrum aktivitas. Selain itu, penggunaan campuran insektisida nabati dapat mengurangi ketergantungan pada satu jenis tumbuhan karena tumbuhan sumber ekstrak tidak selalu terdapat melimpah di setiap daerah (Dadang dan Prijono 2008).
Famili tumbuhan lain yang potensial digunakan sebagai sumber insektisida nabati ialah Piperaceae. Sebagai contoh, perlakuan dengan ekstrak buah sirih hutan 0.09%, buah kemukus 0.35%, dan cabai jawa 0.5% mengakibatkan kematian larva
C. pavonana sebesar 100% pada 48 JSP (Nailufar 2011; Abizar dan Prijono 2010;
3 Berbagai jenis Piper mengandung senyawa yang memiliki gugus metilendioksifenil yang dapat menghambat kerja enzim monooksigenase yang biasanya menguraikan senyawa asing termasuk insektisida (Scott et al. 2008). Dengan demikian ekstrak Piper berpotensi memiliki efek sinergis bila dicampurkan
dengan ekstrak tumbuhan lain. Spesies Piper yang diteliti, yaitu sirih hutan
P. aduncum, sirih P. betle, kemukus P. cubeba, cabai jawa P. retrofractum, dan
karuk P. sarmentosum, mengandung satu atau lebih senyawa yang memiliki gugus metilendioksifenil di dalam strukturnya (Parmar et al. 1997). Senyawa-senyawa tersebut antara lain dilapiol dari sirih hutan (Bernard et al. 1995), piperlonguminine dari sirih (Pradhan et al. 2013), kubebin dari kemukus (Usia et al. 2005), piperisida dari cabai jawa (Scott et al. 2008), dan miristisin dari karuk (Qin et al. 2010) (Gambar 2).
Gambar 2 Struktur kimia dilapiol dari sirih hutan (a), piperlonguminine dari sirih (b), kubebin dari kemukus (c), miristisin dari karuk (d), dan piperisida dari cabai jawa (e). Sumber: berturut-turut Bernard et al. (1995); Pradhan et al. (2013); Harmatha dan Nawrot (2002); Qin et al. (2010); dan Scott et al. (2008).
a b
c d
4
Hasyim (2011) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak n-heksana buah sirih hutan pada konsentrasi 0.20% mengakibatkan kematian larva C. pavonana instar II lebih dari 95%. Lebih lanjut ia melaporkan bahwa komponen utama dalam fraksi aktif dari ekstrak n-heksana buah sirih hutan adalah dilapiol.
Amrulloh (2008) melaporkan bahwa ekstrak etanol sirih hutan bersifat antibakteri dan anticendawan. Perlakuan dengan ekstrak tersebut pada konsentrasi 2.5% menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dengan zona hambatan sebesar 3.128 mm dan pada konsentrasi 10% menghambat pertumbuhan cendawan Fusarium oxysporum sebesar 19.856 mm (diameter cawan 9 cm). Anggraini (2012) melaporkan bahwa perlakuan dengan ekstrak etanol daun sirih konsentrasi 30% mengakibatkan mortalitas sebesar 27.5% terhadap lalat
Chrysomya dewasa.
Senyawa lignan yang terdapat dalam buah kemukus, seperti kubebin, bersifat
antifeedant terhadap kumbang gudang Sitophilus granarius, Tribolium castaneum,
dan Trogoderma granarium (Harmatha dan Nawrot 2002). Nugroho (2008) melaporkan bahwa fraksi heksana padatan buah kemukus aktif terhadap larva
C. pavonana dengan LC50 0.421%.
Ekstrak buah cabai jawa memiliki senyawa aktif isobutilamida tak jenuh, seperti piperisida, dengan aktivitas insektisida yang kuat dan bekerja sebagai racun saraf sehingga efek mematikannya berlangsung relatif cepat (Scott et al. 2008). Salah satu fraksi kromatografi vakum cair ekstrak etil asetat buah cabai jawa memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana dengan nilai LC50 0.017% pada 72 JSP (Zarkani 2008).
Ekstrak eter daun karuk dilaporkan bersifat antifeedant yang kuat dan toksik secara kontak terhadap larva dan imago kumbang Brontispa longissima. Perlakuan dengan minyak atsiri eter daun karuk pada konsentrasi 2000 mg/L menghambat makan sekitar 92% pada larva instar I B. longissima. Perlakuan kontak dengan dosis 8 µl per serangga menyebabkan mortalitas larva B. longissima sebesar 100% pada perlakuan larva instar I-V dan sekitar 98% pada imagonya (Qin et al. 2010).
Pencampuran ekstrak beberapa spesies Piperaceae dengan ekstrak daun kacang babi diharapkan dapat meningkatkan toksisitas ekstrak tersebut. Beberapa hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa ekstrak buah sirih hutan, buah kemukus, dan buah cabai jawa bersifat sinergis bila dicampurkan dengan ekstrak daun kacang babi berdasarkan pengujian toksisitas terhadap larva C. pavonana.
Hasil penelitian Nailufar (2011) menunjukkan bahwa campuran ekstrak daun kacang babi dan buah sirih hutan (1:5) bersifat sinergistik kuat terhadap larva
C. pavonana pada taraf LC50 dan LC95 pada pengamatan 48, 72, dan 96 JSP. Pada
96 JSP, campuran ekstrak daun kacang babi dan buah kemukus (5:9) bersifat sinergistik kuat pada taraf LC50 dan sinergistik lemah pada taraf LC95 (Abizar dan Prijono 2010). Saryanah (2008) melaporkan bahwa campuran ekstrak metanol daun kacang babi dan cabai jawa bersifat sinergistik lemah pada taraf LC50 dan LC95 pada pengamatan 48 dan 72 JSP. Pengaruh ekstrak daun sirih dan karuk dalam meningkatkan aktivitas insektisida ekstrak tumbuhan lain belum pernah diteliti. Untuk menentukan ekstrak Piper yang paling sesuai dalam meningkatkan toksisitas ekstrak kacang babi, perlu dilakukan pengujian menggunakan bahan yang sama dan dalam periode yang sama pula.
5 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menentukan campuran antara ekstrak daun kacang babi dan ekstrak Piper spp. (P. aduncum, P. betle, P. cubeba, P. retrofractum, dan
P. sarmentosum) yang aktif dan sinergis terhadap larva C. pavonana.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang campuran ekstrak daun kacang babi dengan ekstrak spesies Piper yang aktif dan sinergis sehingga dapat digunakan sebagai alternatif pengendalian yang ramah lingkungan terhadap hama C. pavonana pada tanaman sayuran Brassicaceae.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor (IPB), dari Maret 2013 sampai Desember 2013.
Bahan Tumbuhan Sumber Ekstrak
Bahan tumbuhan yang digunakan sebagai sumber ekstrak adalah buah sirih hutan P. aduncum yang berasal dari Kabupaten Kampar, Riau; daun sirih
P. betle dan buah cabai jawa P. retrofractum yang diperoleh dari pasar tradisional
di Bogor; buah kemukus P. cubeba yang diperoleh dari pasar tradisional di Yogyakarta; daun karuk P. sarmentosum yang diperoleh dari desa Cibanteng, Kecamatan Ciampea, Kabupaten Bogor; dan daun kacang babi T. vogelii yang berasal dari Kawasan Agropolitan, Kecamatan Pacet, Kabupaten Cianjur.
Perbanyakan Tanaman Pakan
Benih kubis ‘KK Cross’ disemai pada nampan semai 50-lubang yang diisi media tanam berupa tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1. Bersamaan dengan penyemaian dilakukan pemupukan dengan pupuk majemuk ‘Dekastar’ (NPK 18-9-10+TE). Bibit kubis berumur 3 minggu dipindahkan ke dalam polybag kapasitas 5 L yang diisi campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 3:1 (v/v). Pada setiap polybag ditanam 1 bibit tanaman. Pemeliharaan tanaman kubis yang dilakukan meliputi pemupukan, penyiraman, penyulaman, penyiangan gulma, dan pengendalian hama secara mekanis. Daun tanaman kubis yang telah berumur 2 bulan digunakan sebagai pakan larva C. pavonana dan untuk pengujian.
Pembiakan Serangga Uji
Serangga C. pavonana yang digunakan dalam penelitian ini merupakan koloni C. pavonana yang diperbanyak di Laboratorium Fisiologi dan Toksikologi Serangga, dan koloni C. pavonana keturunan generasi pertama dari populasi lapangan. Koloni larva keturunan generasi pertama dari populasi lapangan digunakan pada pengujian kedua ekstrak daun kacang babi serta campuran ekstrak daun kacang babi dan air rebusan daun sirih. Hal ini dilakukan karena saat itu koloni laboratorium C. pavonana tidak dapat lagi menghasilkan keturunan dalam jumlah cukup untuk pengujian.
Pembiakan serangga dilakukan mengikuti prosedur yang dikemukakan oleh Prijono dan Hassan (1992). Imago C. pavonana dipelihara dalam kurungan plastik-kasa berbingkai kayu (50 cm x 50 cm x 50 cm) dan diberi pakan larutan madu 10% yang diserapkan pada segumpal kapas yang digantungkan di dalam kurungan. Daun kubis ditempatkan dalam tabung film berisi air dan diletakkan di dalam kurungan sebagai tempat peletakan telur. Kelompok telur pada daun kubis dikumpulkan setiap hari. Setelah telur menetas, larva dipindahkan ke dalam wadah plastik (35 cm x 25 cm x 6 cm) berjendela kasa yang dialasi kertas stensil, dan
7 diletakkan daun kubis bebas pestisida sebagai pakannya. Larva instar II digunakan untuk pengujian. Bila tidak digunakan untuk pengujian, sebagian larva dipelihara lebih lanjut dalam wadah plastik berisi daun kubis. Menjelang berpupa, larva dipindahkan ke dalam wadah plastik lain yang berisi serbuk gergaji sebagai medium untuk berpupa. Pupa beserta kokonnya dipindahkan ke dalam kurungan plastik-kasa seperti di atas hingga muncul imago untuk pemeliharaan selanjutnya.
Ekstraksi
Daun kacang babi, sirih, karuk dan buah sirih hutan dipotong kecil-kecil lalu dikeringudarakan, sedangkan buah cabai jawa dan buah kemukus dikeringudarakan dalam keadaan utuh. Setiap bahan tumbuhan digiling menggunakan blender hingga menjadi serbuk, kemudian diayak menggunakan pengayak kawat kasa berjalinan 0.5 mm. Serbuk tumbuhan tersebut masing-masing sebanyak 200 g direndam dalam etil asetat dengan perbandingan 1:8 (w/v). Perendaman diulang sebanyak 3 kali (Nailufar 2011). Rendaman tersebut diaduk dan dibiarkan selama sekurang-kurangnya 24 jam. Cairan hasil rendaman disaring menggunakan corong kaca yang dialasi kertas saring Whatman No. 41 diameter 185 mm dan ditampung dalam labu penguap. Hasil saringan diuapkan dengan menggunakan rotary evaporator pada suhu 50 ºC dan tekanan 240 mbar sehingga diperoleh ekstrak kasar. Setiap ekstrak yang diperoleh disimpan di dalam lemari es (± 4 ºC) hingga digunakan untuk pengujian.
Pengujian Toksisitas Uji Toksisitas Ekstrak Tunggal
Pengujian dilakukan melalui 2 tahap, yaitu uji pendahuluan dan uji lanjutan. Uji pendahuluan dilakukan hanya untuk ekstrak daun sirih dan karuk. Pada uji pendahuluan, kedua ekstrak tersebut diuji pada konsentrasi 0.25%, 0.5%, dan 1% (w/v). Setiap perlakuan terdiri atas 6 ulangan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan metode celup daun (Abizar dan Prijono 2010). Setiap ekstrak dicampur dengan pelarut metanol dan pengemulsi Tween 80 dengan perbandingan 5:1 (v/v) (konsentrasi akhir 1.2%), kemudian ditambahkan akuades sehingga didapatkan suspensi dengan konsentrasi yang diinginkan. Akuades yang hanya mengandung pelarut metanol dan pengemulsi Tween 80 dengan konsentrasi 1.2% (5:1 v/v) digunakan sebagai larutan kontrol. Semua suspensi ekstrak dikocok dengan menggunakan pengocok ultrasonik agar ekstrak dapat tersuspensikan secara merata di dalam air (Abizar dan Prijono 2010).
Potongan daun kubis (4 cm x 4 cm) dicelupkan dalam suspensi ekstrak dengan konsentrasi tertentu sampai basah merata, kemudian dikeringudarakan di atas kertas stensil. Daun kontrol dicelup dalam larutan kontrol yang sesuai. Satu potong daun perlakuan atau daun kontrol dimasukkan ke dalam cawan petri (diameter 9 cm) yang dialasi tisu. Sebanyak 15 larva instar II C. pavonana yang baru berganti kulit dimasukkan ke dalam cawan petri yang berisi daun kontrol atau daun perlakuan yang sesuai. Larva tersebut dibiarkan makan selama 24 jam. Setelah 24 jam, satu potong daun kontrol atau daun perlakuan ditambahkan ke dalam cawan petri tadi. Dua puluh empat jam berikutnya, daun perlakuan diganti dengan daun tanpa perlakuan. Jumlah larva yang mati diamati dan dicatat setiap hari sampai hari ke-3 (72 jam setelah perlakua [JSP]).
8
Uji lanjutan dilakukan terhadap ekstrak daun kacang babi dan ekstrak Piper spp. yang aktif terhadap larva C. pavonana (mortalitas ≥ 80%). Setiap perlakuan diuji pada 6 taraf konsentrasi yang diharapkan dapat mengakibatkan kematian serangga uji antara 15% dan 95%. Cara perlakuan dan pengamatan pada uji lanjutan sama seperti uji pendahuluan, tetapi pada uji lanjutan pengamatan dilakukan sampai hari ke-4. Data mortalitas kumulatif pada 48, 72, dan 96 JSP diolah dengan analisis probit dengan menggunakan program POLO-PC (LeOra Software 1987).
Uji Toksisitas Ekstrak Campuran
Ekstrak daun kacang babi diuji dalam bentuk campuran dengan ekstrak buah sirih hutan dan cabai jawa pada nisbah konsentrasi 1:1 (w/w). Campuran ekstrak diuji masing-masing pada 6 taraf konsentrasi yang ditentukan berdasarkan hasil pengujian ekstrak secara terpisah. Ekstrak daun karuk 0.2% dicampurkan dengan 6 taraf konsentrasi ekstrak daun kacang babi. Ekstrak daun kacang babi pada 6 taraf konsentrasi juga diuji dengan pengencer air rebusan daun sirih (konsentrasi 10 g/100 ml). Ekstrak daun kacang babi dicampur dengan pelarut metanol dan pengemulsi Tween 80 seperti sebelumnya, kemudian ditambahkan air rebusan daun sirih sehingga didapatkan suspensi dengan konsentrasi yang diinginkan. Cara pengujian dan waktu pengamatan pada uji campuran ekstrak sama dengan uji lanjutan ekstrak tunggal. Data mortalitas kumulatif pada 48, 72, dan 96 JSP diolah dengan analisis probit menggunakan program POLO-PC (LeOra Software 1987).
Sifat aktivitas campuran ekstrak daun kacang babi dengan ekstrak buah sirih hutan dan cabai jawa dianalisis berdasarkan model kerja bersama berbeda dengan menghitung indeks kombinasi pada taraf LC50 dan LC95. Indeks kombinasi (IK) pada taraf LCx tersebut dihitung dengan rumus berikut (Chou dan Talalay 1984):
IK = LC 𝑥 1(𝑐𝑚) LC 𝑥1 + LC 𝑥2(𝑐𝑚) LC 𝑥2 + [ LC 𝑥1(𝑐𝑚) LC 𝑥1 x LC 𝑥2(𝑐𝑚) LC 𝑥2 ]
LCx1 dan LCx2 masing-masing merupakan LCx ekstrak daun kacang babi dan salah satu ekstrak Piper yang diujikan pada pengujian terpisah; LCx1(cm) dan LCx2(cm) masing-masing LCx ekstrak daun kacang babi dan salah satu ekstrak Piper dalam campuran yang mengakibatkan mortalitas x (misal 50% dan 95%). Nilai LCx tersebut diperoleh dengan cara mengalikan LCx campuran dengan proporsi konsentrasi ekstrak kacang babi atau salah satu ekstrak Piper dalam campuran.
Kategori sifat interaksi campuran adalah sebagai berikut (diadaptasi dari Gisi 1996):
a. bila IK < 0.5, komponen campuran bersifat sinergistik kuat;
b. bila 0.5 ≤ IK ≤ 0.77, komponen campuran bersifat sinergistik lemah; c. bila 0.77 < IK ≤ 1.43, komponen campuran bersifat aditif;
d. bila IK > 1.43, komponen campuran bersifat antagonistik.
Untuk menentukan sifat aktivitas campuran ekstrak daun kacang babi dengan ekstrak daun sirih dan daun karuk, LC50 dan LC95 campuran ekstrak tersebut dibandingkan dengan LC50 dan LC95 ekstrak tunggal daun kacang babi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Toksisitas Ekstrak Tunggal
Perlakuan dengan ekstrak daun kacang babi pada pengujian I dan II mengakibatkan mortalitas larva C. pavonana yang meningkat seiring dengan bertambahnya waktu dan makin besarnya konsentrasi ekstrak (Gambar 1A dan 1B). Pola yang serupa juga teramati pada perlakuan dengan ekstrak buah sirih hutan dan cabai jawa (Gambar 1C dan 1D). Mortalitas serangga uji meningkat tajam antara 24 dan 48 JSP, sedangkan pada 72 JSP umumnya hanya terjadi sedikit peningkatan mortalitas serangga uji.
Perlakuan dengan ekstrak daun sirih dan daun karuk mengakibatkan kematian larva C. pavonana yang rendah, yaitu perlakuan dengan kedua ekstrak tersebut pada konsentrasi tertinggi (1%) mengakibatkan kematian larva C. pavonana masing-masing 16.7% dan 34.4% pada 72 JSP (Gambar 2A dan 2B). Ekstrak etanol daun sirih aktif sebagai antimikroba dan antibakteri (Amrulloh 2008) tetapi membutuhkan dosis yang tinggi apabila digunakan sebagai insektisida (Anggraini 2012). Ekstrak eter daun karuk dilaporkan memiliki sifat antifeedant yang kuat dan toksik secara kontak terhadap larva dan imago Brontispa longissima (Qin et al. 2009). Hasil penelitian ini yang berbeda dengan hasil penelitian Qin et al. (2009) mungkin disebabkan oleh perbedaan kandungan senyawa dalam daun karuk yang digunakan dan perbedaan serangga uji.
Ekstrak buah kemukus memiliki toksisitas yang rendah terhadap larva
C. pavonana. Pada konsentrasi tertinggi yaitu 0.6%, mortalitas yang dihasilkan
kurang dari 30% (Gambar 2C), berbeda dengan hasil penelitian Abizar dan Prijono (2010) yakni 100%. Nugroho (2008) juga melaporkan bahwa perlakuan dengan fraksi padatan ekstrak buah kemukus 0.5% mengakibatkan mortalitas >80% pada 72 JSP. Hasil yang berbeda dalam penelitian ini disebabkan tidak diperolehnya fraksi padatan yang aktif seperti yang dilaporkan oleh Nugroho (2008) serta Abizar dan Prijono (2010).
Hasil analisis probit menunjukkan bahwa LC50 dan LC95 ekstrak daun kacang babi, buah sirih hutan, dan buah cabai jawa makin kecil pada pengamatan setelah 48 JSP (Tabel 1). Hal ini sesuai dengan pola peningkatan mortalitas serangga uji, yaitu mortalitas larva C. pavonana masih meningkat setelah 48 JSP (Gambar 1). Pada 96 JSP, LC50 ekstrak kacang babi I, sirih hutan, dan cabai jawa berturut-turut 0.046%, 0.105%, dan 0.125%, sedangkan LC95 ketiga ekstrak tersebut berturut-turut 0.272%, 0.272%, dan 0.239% (Tabel 2). Berdasarkan nilai LC95 tersebut dapat dikemukakan bahwa ekstrak kacang babi, sirih hutan, dan cabai jawa berpotensi digunakan sebagai bahan insektisida nabati, karena LC95 ketiga ekstrak tersebut tidak lebih dari 0.3%. Dadang dan Prijono (2008) menyatakan bahwa insekstisida nabati yang diekstrak dengan pelarut organik dikatakan memiliki potensi yang baik bila pada konsentrasi ≤ 1% dapat mengakibatkan mortalitas serangga uji ≥ 80%.
10
Gambar 1 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan dengan ekstrak daun kacang babi I (A), daun kacang babi II (B), buah sirih hutan (C), dan buah cabai jawa (D)
0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.035 0.078 0.121 0.164 0.207 0.250 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.025 0.060 0.095 0.130 0.165 0.200 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.075 0.110 0.145 0.180 0.215 0.250 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Waktu pengamatan (JSP) Konsentrasi (%) 0.040 0.080 0.120 0.160 0.200 0.250 B C D A
11
Gambar 2 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan dengan ekstrak daun sirih (A), daun karuk (B), dan buah kemukus (C)
B 0 10 20 30 40 0 24 48 72 M orta litas ( % ) Waktu pengamatan (JSP) Konsentrasi (%) 0.250 0.500 1.0 0 10 20 30 40 0 24 48 72 M orta litas ( % ) Waktu pengamatan (JSP) Konsentrasi (%) 0.250 0.500 1.0 0 10 20 30 40 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Waktu pengamatan (JSP) Konsentrasi (%) 0.250 0.320 0.390 0.460 0.530 0.600 A B C
12
14
Toksisitas Ekstrak Campuran
Tingkat mortalitas serangga uji pada perlakuan dengan campuran ekstrak kacang babi dan sirih hutan meningkat tajam antara 24 dan 48 JSP. Pada 72 JSP, tingkat mortalitas sudah mencapai 100% pada perlakuan campuran ekstrak tersebut dari konsentrasi 0.082% hingga konsentrasi tertinggi (0.150%) dan tingkat mortalitas mencapai lebih dari 90% untuk semua konsentrasi perlakuan pada 96 JSP (Gambar 3A). Nilai LC50 dan LC95 campuran ekstrak kacang babi dan sirih hutan berturut-turut 3.1 dan 5.8 kali lebih rendah dibandingkan dengan ekstrak tunggal kacang babi serta 7.0 dan 5.8 kalilebih rendah dibandingkan dengan ekstrak tunggal sirih hutan (Tabel 2).
Pada 48 JSP, mortalitas serangga uji pada perlakuan dengan campuran ekstrak kacang babi dan cabai jawa meningkat nyata hingga lebih dari 50% pada hampir semua taraf konsentrasi uji kecuali pada konsentrasi terendah (0.037%) yaitu kurang dari 50%. Tingkat mortalitas 100% mulai terjadi pada 72 JSP yaitu pada perlakuan konsentrasi 0.105% dan 0.150% (Gambar 3B). Pada 96 JSP, LC50 dan LC95 campuran ekstrak kacang babi dan cabai jawa berturut-turut 1.6 dan 4.2 kali lebih rendah dibandingkan dengan ekstrak tunggal kacang babi serta 4.3 dan 3.6 kalilebih rendah dibandingkan dengan ekstrak tunggal cabai jawa (Tabel 2).
Campuran ekstrak kacang babi dan sirih hutan dalam penelitian ini (LC50 dan LC95 pada 96 JSP masing-masing 0.015% dan 0.047%) lebih aktif daripada campuran ekstrak tersebut yang dilaporkan oleh Nailufar (2011) (LC50 dan LC95 masing-masing 0.043% dan 0.097%). Sementara campuran ekstrak kacang babi dan cabai jawa dalam penelitian ini (LC50 dan LC95 pada 72 JSP masing- masing 0.037% dan 0.077%) juga lebih aktif daripada yang dilaporkan oleh Saryanah (2008) (LC50 dan LC95 masing-masing 0.150% dan 0.258%). Berdasarkan uraian tersebut dapat dikemukakan bahwa campuran ekstrak kacang babi baik dengan ekstrak sirih hutan maupun dengan ekstrak cabai jawa dalam penelitian ini memiliki toksisitas yang lebih tinggi baik dibandingkan dengan ekstrak tunggalnya secara terpisah maupun dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya.
Pada 96 JSP, campuran ekstrak kacang babi dan karuk 0.2% memiliki LC50 sekitar 1.8 kali lebih besar daripada ekstrak kacang babi I sedangkan LC95-nya sekitar 1.5 kalilebih rendah. Perlakuan dengan ekstrak karuk 0.2% mengakibatkan mortalitas larva C. pavonana sebesar 23.3%. Pada 96 JSP, campuran ekstrak kacang babi dan air rebusan sirih memiliki LC50 dan LC95 berturut-turut 1.3 dan 1.4 kali lebih rendah dibandingkan dengan ekstrak kacang babi II. Perlakuan dengan air rebusan sirih 10 g/100 ml mengakibatkan mortalitas larva C. pavonana hanya 1.1%. Dengan demikian, penambahan ekstrak karuk dan sirih dapat sedikit meningkatkan toksisitas ekstrak kacang babi terhadap larva C. pavonana.
Berdasarkan indeks kombinasi (IK), campuran ekstrak kacang babi dengan cabai jawa bersifat sinergistik kuat kecuali pada taraf LC50 waktu pengamatan 72 JSP bersifat sinergistik lemah. Ekstrak sirih hutan bila dicampurkan dengan ekstrak kacang babi bersifat sinergistik kuat pada taraf LC50 dan LC95 untuk semua waktu pengamatan, yaitu 48, 72, dan 96 JSP (Tabel 4). Baik ekstrak sirih hutan maupun ekstrak cabai jawa memiliki senyawa aktif yang mengandung gugus metilendioksifenil, misalnya dilapiol (sirih hutan) dan piperisida (cabai jawa), yang dapat menghambat enzim yang biasa menguraikan insektisida sehingga bersifat sinergis (Scott et al. 2008).
15
Gambar 3 Perkembangan tingkat mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak Tv + Pa 1:1 (A), Tv + Pr 1:1 (B), Tv + Ps 0.2% (C), dan Tv + air rebusan Pb (D). Kode ekstrak seperti pada Tabel 3
0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.037 0.060 0.082 0.105 0.127 0.150 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.037 0.060 0.082 0.105 0.127 0.150 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Konsentrasi (%) 0.025 0.060 0.095 0.130 0.165 0.200 0 20 40 60 80 100 0 24 48 72 96 M orta litas ( % ) Waktu pengamatan (JSP) Konsentrasi (%) 0.025 0.060 0.095 0.130 0.165 0.200 C D B A
16
Tabel 4 Sifat aktivitas campuran ekstrak kacang babi (Tv) dengan sirih hutan (Pa)
dan ekstrak kacang babi dengan cabai jawa (Pr) terhadap larva
C. pavonana Campuran ekstrak Waktu pengamatan (JSP)a
Indeks kombinasi Sifat interaksib
LC50 LC95 LC50 LC95
Tv + Pa (1:1) 48 0.169 0.423 Sin. kuat Sin. kuat 72 0.231 0.235 Sin. kuat Sin. kuat 96 0.196 0.179 Sin. kuat Sin. kuat Tv + Pr (1:1) 48 0.410 0.399 Sin. kuat Sin. kuat 72 0.539 0.309 Sin. lemah Sin. kuat 96 0.467 0.271 Sin. kuat Sin. kuat a JSP = jam setelah perlakuan. b Sin = sinergistik.
Daun kacang babi mengandung senyawa aktif rotenon dan senyawa rotenoid lain seperti deguelin dan tefrosin (Delfel et al. 1970). Rotenon aktif terhadap berbagai jenis serangga, bersifat sebagai racun perut dan racun kontak (Djojosumarto 2008). Rotenon bekerja lambat dalam membunuh serangga tetapi dapat menyebabkan serangga segera berhenti makan. Alat mulut serangga kadang-kadang menjadi lumpuh sehingga serangga berhenti makan dan mati kelaparan. Mekanisme kerja rotenon dalam tubuh serangga adalah mengganggu fungsi enzim respirasi yang mengakibatkan kegagalan pada fungsi-fungsi pernapasan (Matsamura 1985). Rotenon menghambat transfer elektron antara NADH dehidrogenase dan koenzim Q pada kompleks I dari rantai transpor elektron di dalam mitokondria (Hollingworth 2001). Hambatan terhadap proses respirasi sel tersebut menyebabkan produksi ATP menurun sehingga sel kekurangan energi yang selanjutnya dapat menyebabkan kelumpuhan berbagai sistem otot dan jaringan lainnya.
Piper spp. mengandung gugus metilendioksifenil yang merupakan ciri
penting dari sejumlah sinergis insektisida yang dapat menghambat aktivitas enzim sitokrom P450, yang dapat menguraikan senyawa asing termasuk insektisida (Matsumura 1985; Usia et al. 2005). Enzim pemetabolisme senyawa asing tersebut tidak dapat menguraikan bahan aktif insektisida lain yang dicampurkan (Bernard et
al. 1990). Terhambatnya enzim tersebut mengakibatkan senyawa aktif dalam
ekstrak kacang babi yang dicampurkan tidak terurai dan dapat tetap bekerja. Perbedaan toksisitas di antara ekstrak 5 spesies Piper dalam penelitian ini dapat disebabkan oleh perbedaan jenis, banyaknya, dan toksisitas senyawa aktif dalam 5 spesies Piper tersebut (Bernard et al. 1995; Parmar et al. 1997; Usia et al. 2005; Scott et al. 2008; Qin et al. 2010; Pradhan et al. 2013). Perbedaan struktur senyawa aktif dalam 5 spesies Piper tersebut dapat memengaruhi kemampuan senyawa aktif tersebut dalam menghambat enzim pemetabolisme senyawa asing sehingga dapat mengakibatkan perbedaan sifat aktivitas campuran ekstrak 5 spesies
Piper tersebut dengan ekstrak daun kacang babi (Scott et al. 2008).
Penggunaan insektisida nabati dalam bentuk campuran yang bersifat sinergis dapat mengurangi ketergantungan pada satu jenis tumbuhan sebagai bahan baku, meningkatkan spektrum aktivitas insektisida, lebih ekonomis karena dosis yang
17 digunakan lebih rendah dibandingkan dengan dosis komponen masing-masing secara terpisah dan dapat menunda timbulnya resistensi hama terhadap insektisida (Dadang dan Prijono 2008). Kacang babi dan Piper spp. mudah dibudidayakan dan dapat tumbuh dengan cepat sehingga bahan baku insektisida nabati dari jenis tumbuhan tersebut dapat diperoleh dengan cukup mudah. Dengan demikian, campuran ekstrak kacang babi dengan Piper spp. yang bersifat sinergis layak untuk dikembangkan lebih lanjut.
SIMPULAN DAN SARAN
Ekstrak yang aktif terhadap ulat krop kubis (Crocidolomia pavonana) berdasarkan urutan toksisitas dari yang tertinggi adalah ekstrak daun kacang babi (Tephrosia vogelii), buah sirih hutan (Piper aduncum), dan buah cabai jawa (Piper
retrofractum) dengan nilai LC50 berturut-turut 0.046%, 0.105%, dan 0.125%.
Ekstrak buah kemukus (Piper cubeba) tidak aktif terhadap larva C. pavonana (kematian kurang dari 30%). Hal ini disebabkan saat proses ekstraksi tidak ditemukan fraksi padatan yang aktif. Ekstrak daun karuk (Piper sarmentosum) dan daun sirih (Piper betle) memiliki toksisitas rendah yaitu pada konsentrasi tertinggi (1%) mengakibatkan kematian larva C. pavonana tidak lebih dari 40%.
Campuran ekstrak daun kacang babi baik dengan ekstrak buah sirih hutan maupun dengan ekstrak buah cabai jawa memiliki toksisitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan ekstrak tunggalnya secara terpisah dan bersifat sinergis sehingga kedua ekstrak Piper tersebut potensial untuk digunakan dalam bentuk campuran dengan ekstrak daun kacang babi sebagai alternatif pengendalian terhadap hama C. pavonana. Pencampuran ekstrak daun karuk 0.2% atau air rebusan daun sirih 10 g/100 ml hanya sedikit meningkatkan toksisitas ekstrak daun kacang babi terhadap larva C. pavonana.
Campuran ekstrak yang aktif dapat diuji keefektifannya terhadap hama lain dan diuji keamanannya terhadap beberapa musuh alami hama serta diuji keefektifannya untuk mengendalikan hama di lapangan.
DAFTAR PUSTAKA
Abizar M, Prijono D. 2010. Aktivitas insektisida ekstrak daun dan biji Tephrosia
vogelii J.D. Hooker (Leguminosae) dan ekstrak buah Piper cubeba L.
(Piperaceae) terhadap larva Crocidolomia pavonana (F.) (Lepidoptera: Crambidae). JHPT Trop. 10(1):1-12.
Amrulloh I. 2008. Uji potensi ekstrak daun sirih (Piper betle L.) sebagai antimikroba terhadap bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dan jamur
Fusarium oxysporum [skripsi]. Malang(ID): Universitas Islam Negeri
Malang.
Anggraini T. 2012. Uji efektivitas ekstrak daun sirih (Piper betle) sebagai insektisida lalat Chrysomya dengan metode semprot [skripsi]. Malang(ID): Universitas Brawijaya.
Bernard CB, Krishnamurty HG, Chauret D, Durst T, Philogene BJR, Sanchez-Vindas P, Hasbun C, Poveda L, Roman LS, Arnason JT. 1995. Insecticidal defenses of Piperaceae from the Neotropics. J Chem Ecol. 21(6):801-814. Chou TC, Talalay P. 1984. Quantitative analysis of dose-effect relationships: the
combined effects of multiple drugs or enzyme inhibitors. Adv Enzyme Regl. 22(3):27-55.
Dadang, Prijono D. 2008. Insektisida Nabati: Prinsip, Pemanfaatan, dan
Pengembangan. Bogor (ID): Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian Bogor.
Delfel NE, Tallent WH, Carlson DG, Wolff IA. 1970. Distribution of rotenone and deguelin in Tephrosia vogelii and separation of rotenoid-rich fractions. J
Agric Food Chem. 18(3):385-390.
[Deptan] Departemen Pertanian. 2013a. Luas panen kol/kubis menurut provinsi, 2008-2012 [Internet]. Jakarta (ID): Kementerian Pertanian Republik Indonesia; [diunduh 2014 Januari 24]. Tersedia pada: http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/horti/ATAP-Horti2012/LP-KolKubis .pdf.
[Deptan] Departemen Pertanian. 2013b. Produksi kol/kubis menurut provinsi, 2008-2012 [Internet]. Jakarta (ID): Kementerian Pertanian Republik Indonesia; [diunduh 2014 Januari 24]. Tersedia pada: http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/horti/ATAP-Horti2012/Prod-Kol Kubis.pdf.
[Deptan] Departemen Pertanian. 2013c. Produktivitas kol/kubis menurut provinsi, 2008-2012 [Internet]. Jakarta (ID): Kementerian Pertanian Republik Indonesia; [diunduh 2014 Januari 24]. Tersedia pada: http://www.deptan.go.id/infoeksekutif/horti/ATAP-Horti2012/Prodtv-Kol Kubis.pdf.
Djojosumarto P. 2008. Pestisida dan Aplikasinya. Jakarta (ID): Agromedia Pustaka. Gisi U. 1996. Synergistic interaction of fungicides in mixtures. Phytopathology.
86(11):1273-1279.
Harmatha J, Nawrot J. 2002. Insect feeding deterrent activity of lignans and related phenylpropanoids with a methylenedioxyphenyl (piperonyl) structure moiety.
20
Hasyim DM. 2011. Potensi buah sirih hutan (Piper aduncum) sebagai insektisida botani terhadap larva Crocidolomia pavonana [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hollingworth RM. 2001. Inhibitors and uncouplers of mitochondrial oxidative phosphorylation. Di dalam: Krieger R, Doull J, Ecobichon D, Gammon D, Hodgson et al., editor. Handbook of Pesticide Toxicology. Vol 2. San Diego (US): Academic Press. hlm 1169-1227.
Kato MJ, Furlan M. 2007. Chemistry and evolution of the Piperaceae. Pure Appl
Chem. 79(4):529–538.
Lambert N, Trouslot MF, Nef-Campa C, Crestin H. 1993. Production of rotenoids by heterotrophic and photomixotrophic cell cultures of Tephrosia vogelii.
Phytochemistry. 34(6):1515-1520.
LeOra Software. 1987. POLO-PC User’s Guide. Petaluma (US): LeOraSoftware. Matsumura F. 1985. Toxicology of Insecticides. Ed ke-2. New York (US): Plenum
Press.
Nailufar N. 2011. Aktivitas insektisida ekstrak daun Tephrosia vogelii (Leguminosae) dan buah Piper aduncum (Piperaceae) terhadap larva
Crocidolomia pavonana [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Nugroho DA. 2008. Aktivitas residu ekstrak buah Piper cubeba L. (Piperaceae) dan daun Tephrosia vogelii Hook. f. (Leguminosae) terhadap larva Crocidolomia
pavonana (F.) (Lepidoptera: Crambidae) [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Parmar VS, Jain SC, Bisht KS, Jain R, Taneja PO, Jha A, Tyagi OD, Prasad AK, Wengel J,Olsen CE, Boll PM. 1997. Phytocehmistry of the genus Piper.
Phytochemistry 46(4):597-673.
Perry AS, Yamamoto I, Ishaaya I, Perry RY. 1998. Insecticides in Agriculture and
Environment: Retrospects and Prospects. Berlin (DE): Springer-Verlag.
Prakash A, Rao J. 1997. Botanical Pesticides in Agriculture. Boca Raton (US): CRC Press.
Prijono D, Hassan E. 1992. Life cycle and demography of Crocidolomia binotalis Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) on broccoli in the laboratory. Indones J Trop
Agric. 4(1):18−24.
Qin W, Huang S, Li C, Chen S, Peng Z. 2009. Biological activity of the essential oil from the leaves of Piper sarmentosum Roxb. (Piperaceae) and its chemical constituens on Brontispa longissima (Gestro) (Coleoptera: Hispidae). Pestic
Biochem Physiol. 96(3):132-139.
Pradhan D, Suris KA, Pradhan DK, Biswasroy P. 2013. Golden heart of the nature:
Piper betle L. J Pharm Phytochem. 1(6):147-167
Saryanah NA. 2008. Toksisitas campuran ekstrak Piper retrofractum Vahl. (Piperaceae) dan Tephrosia vogelii Hook f. (Leguminosae) terhadap larva
Crocidolomia pavonana (F.) (Lepidoptera: Pyralidae) [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Sastrosiswojo B, Setiawati W. 1993. Hama-hama tanaman kubis dan cara pengendaliannya. Di dalam: Permadi AH, Sastrosiswojo S, editor. Kubis. Bandung (ID): Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Balai Penelitian Hortikultura. hlm 39-50.
21 Scott IM, Jensen HR, Philogene BJR, Arnason JT. 2008. A review of Piper spp. (Piperaceae) phytochemistry, insecticidal activity and mode of action.
Phytochem Rev. 7(1):65-75.
Usia T, Watabe T, Kadota S, Tezuka Y. 2005. Potent CYP3A4 inhibitory constituents of Piper cubeba. J Nat Prod. 68(1):64-68.
Zarkani A. 2008. Aktivitas insektisida ekstrak Piper retrofractum Vahl. dan
Tephrosia vogelii Hook. f. terhadap Crocidolomia pavonana (F.) dan Plutella xylostella (L.) serta keamanan ekstrak tersebut terhadap Diadegma semiclausum (Hellen) [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
23 Lampiran 1 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kacang babi I
Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.035 13.3 21.1 35.5 42.2 0.078 14.4 41.1 62.2 66.7 0.121 14.4 65.6 77.8 80.0 0.164 14.4 60.0 83.3 85.6 0.207 16.7 73.3 83.3 87.8 0.250 27.8 97.8 100 100
a JSP = jam setelah perlakuan. Jumlah serangga uji pada awal perlakuan adalah 15 larva instar II x 6 ulangan untuk semua perlakuan. Kematian kontrol kurang dari 15%.
Lampiran 2 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kacang babi II Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.025 1.1 5.6 6.7 7.8 0.060 2.2 17.8 24.4 26.7 0.095 1.1 8.9 32.2 48.9 0.130 2.2 33.7 77.5 83.1 0.165 3.3 53.3 78.9 81.1 0.200 3.3 76.7 91.1 91.1
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 3 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak sirih hutan Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.075 6.7 21.1 32.2 36.7 0.110 20.0 38.9 51.1 53.3 0.145 18.9 47.8 51.1 54.4 0.180 25.5 68.9 71.1 73.3 0.215 32.2 96.7 96.7 96.7 0.250 91.1 100 100 100 Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 4 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak sirih Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a
24 48 72
0.075 6.7 8.9 8.9
0.110 15.6 18.9 18.9
0.145 10.0 14.4 16.7
24
Lampiran 5 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak kemukus Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.250 4.4 6.7 6.7 7.8 0.320 8.9 10.0 12.2 18.9 0.390 5.6 8.9 12.2 16.7 0.460 7.8 10.0 15.6 16.7 0.530 13.3 18.9 21.1 28.9 0.600 2.2 6.7 8.9 10.0
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 6 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak cabai jawa Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.040 1.1 1.1 3.3 3.3 0.080 2.2 5.6 7.8 10.0 0.120 27.8 37.8 38.9 40.0 0.160 44.4 56.7 57.8 57.8 0.200 82.2 98.9 89.9 89.9 0.250 100 100 100 100
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 7 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan ekstrak karuk Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a
24 48 72
0.250 10.0 14.4 21.1
0.500 10.0 13.3 20.0
1.000 24.4 32.2 34.4
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 8 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak kacang babi dan sirih hutan
Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.037 9.3 70.7 85.3 92.0 0.060 46.7 82.7 90.7 94.7 0.082 69.3 100 100 100 0.105 43.2 89.2 100 100 0.127 38.7 92.0 100 100 0.150 71.8 95.8 100 100
25 Lampiran 9 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak kacang
babi dan cabai jawa Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.037 22.2 46.7 53.3 70.0 0.060 22.1 82.6 87.2 95.3 0.082 16.1 85.1 96.5 96.5 0.105 46.1 98.9 100 100 0.127 43.2 93.2 98.9 100 0.150 70.1 98.8 100 100
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 10 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak kacang babi dan karuk 0.2%
Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.025 12.5 27.3 31.8 35.2 0.060 11.2 37.1 42.7 46.1 0.095 13.3 54.4 61.1 65.6 0.130 13.5 70.8 80.9 82.0 0.165 52.4 94.0 98.8 98.8 0.200 30.4 86.9 98.9 98.9
Catatan kaki seperti pada Lampiran 1.
Lampiran 11 Mortalitas larva C. pavonana pada perlakuan campuran ekstrak kacang babi dan air rebusan sirih 10%
Konsentrasi
(%, w/v) Mortalitas kumulatif (%) pada JSP a 24 48 72 96 0.025 0 4.5 7.9 9.0 0.060 0 4.5 29.2 38.2 0.095 0 16.1 60.9 64.4 0.130 3.3 32.2 86.7 92.2 0.165 1.1 47.2 94.4 94.4 0.200 0 44.3 95.4 96.6
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 11 Juni 1992 dari pasangan Bapak H. E. Suhendi dan Ibu Hj. Siti Djulaeha. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah atas di SMA Negeri 48 Jakarta pada tahun 2009 dan pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis mengikuti perkuliahan dengan Mayor Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian dan Minor Manajemen Fungsional, Fakultas Ekonomi dan Manajemen.
Selama masa perkuliahan, penulis menerima beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik dari Ditjen Dikti. Penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Ilmu Hama Tumbuhan Dasar (2012), Pengendalian Hayati dan Pengelolaan Habitat (2012), Pemanfaatan dan Pengelolaan Pestisida (2013) di Departemen Proteksi Tanaman IPB dan mata kuliah Dasar Perlindungan Tanaman (2013) di Program Diploma IPB. Penulis menjadi kandidat mahasiswa berprestasi Departemen Proteksi Tanaman tahun 2012.
Penulis aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman (2010-2012) dan klub Entomologi (2010-2013). Penulis mendapatkan dana Program Kreativitas Mahasiswa-Penelitian dengan penelitian yang berjudul “Uji Efektivitas Nematoda Caenorhabditis elegans sebagai Indikator Air Tercemar Bakteri Patogen” (2012) dan “Keefektifan Ekstrak Lima Spesies Piper (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii” (2013). Penulis mengikuti Program Mahasiswa Wirausaha (PMW) yang didanai oleh Ditjen Dikti (2013). Selain mengikuti kegiatan kampus, penulis juga aktif mengikuti kepanitiaan beberapa kegiatan kampus dan mengikuti beberapa seminar yang diadakan di IPB.
Sebagian dari skripsi ini sudah disajikan pada Seminar dan Lokakarya Forum Komunikasi Perguruan Tinggi Pertanian Indonesia (FKPTPI) di Bogor, 2-4 September 2013, dengan judul makalah Keefektifan Ekstrak Lima Spesies Piper (Piperaceae) untuk Meningkatkan Toksisitas Ekstrak Tephrosia vogelii terhadap Hama Kubis Crocidolomia pavonana.
