SKRIPSI
EFEKTIVITAS EKSTRAK AKAR TUBA (Derris eliptica Benth) DAN BIJI BENGKUANG (Pachyrrhyzus erosus Urban) SEBAGAI BIOINSEKTISIDA
TERHADAP SERANGGA WALANG SANGIT (Leptocorisa accuta Thunberg)
Disusun oleh: Jerry Julian Paays NPM: 110801229
UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA
FAKULTAS TEKNOBIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
YOGYAKARTA
i
SKRIPSI
EFEKTIVITAS EKSTRAK AKAR TUBA (Derris eliptica Benth) DAN BIJI BENGKUANG (Pachyrrhyzus erosus Urban) SEBAGAI BIOINSEKTISIDA
TERHADAP SERANGGA WALANG SANGIT (Leptocorisa accuta Thunberg)
Diajukan pada Program Studi Biologi
Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta guna memenuhi sebagian syarat untuk memperoleh
derajat Sarjana S-1
Disusun oleh: Jerry Julian Paays NPM: 110801229
UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA
FAKULTAS TEKNOBIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
YOGYAKARTA
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Bersyukur untuk penyertaan
T
Tuhan Yesus Kristus
didalam kehidupan saya
“
Diberkatilah orang yang mengandalkan Tuhan, yang menaruh
harapannya pada Tuhan!”
Yeremia 17 : 7
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus, karena hanya dengan berkat, tuntunan, dan penyertaan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul “Efektivitas Ekstrak Akar Tuba (Derris eliptica Benth) dan Biji Bengkoang (Pachyrrhyzus erosus Urban) sebagai Bioinsektisida terhadap Hama Serangga Walang Sangit (Leptocorisa acuta Thunberg)”. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program sarjana Strata-1 di Program Studi Biologi, Fakultas Teknobiologi, Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Kelancaran penelitian dan penyusunan skripsi tidak terlepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Papa Tommy Edward Paays, Mama Julan Jaui, Altdistriana Paays, Erza Evelyn Paays, selaku keluarga terkasih yang selalu memberikan doa dan dukungan dalam bentuk apapun.
2. Drs. Boy Rahardjo Sidharta, M.Sc. selaku dekan Fakultas Teknobiologi Atma Jaya Yogyakarta.
3. Drs. A. Wibowo Nugroho Jati, M.S., selaku dosen pembimbing utama yang telah memberi masukan dan membimbing penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi.
Puji dan syukur penuliliss ppanjatkan kekehhada irat Tuhan Yesus Kristus, karena hanya dengan berkaatt, tuntunan, dan penyertaan-Nya peenunulis dapat menyelesaikan skripsi berjududul “Efektivitas Ekkstrarak k AkAkarar TTubba (Derris eliptic(( ica a Benth) dan Biji Bengkokoang (Pachyrrhrhyzyzuss erosus Urban) sebbaggaiai BBioioininsektisida terhrhadap Hama Seerrangga WWalalanangg Sangngitit ((((Leptocorisa acuta Thunnbeberg)”. PePenynyususunan skrkripsi ini
merupapakakan n salaahh satu syarat untuk menyelesaikan prograam m sarjananaa StStrata-1-1 di
Prrogogram SStudi Biologi, Fakultas Teknobiologi, Universiitatas AtAtmam Jayya
Yo
Yogyg akaarta.
Kelancaran penelitian dan penyusunan skripsi tidak terlepas dad ri bbantuuanan
dan duukungan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucappkan teterimama
kasiihh kkepada :
1. Papa Tommy Edward Paayys,s, MMaama Julan Jaui, Altdistriana Paays,, ErErzza Evelyn Paays, selaku keluarga terkasih yang selalu memberikakann dodoa a ddan
du
d kkunganddalamalam bbentuk kapapapapunun.
2.
2 DrD s. Boyoy RRahardjo Sidhararta, M.ScSc. selaku dekann FFaka ultas TeTekknobiologi Atma Jaya Yogyakarta.
3. Drs. A. Wibowo Nugrohho Jati, MM.S., selaku dosen pembimbing utama yang telah memberi masukkan ddan membimbing penulis selama proses penelitian dan penyusunan skriippsi
vi
4. Dra. L. Indah M Yulianti, M.Si., selaku dosen pembimbing pendampingyang telah memberikan arahan dan membimbing penulis selama proses penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Drs. F. Sinung Pranata, M.P., selaku dosen penguji yang telah memberikan penilaian dan masukan terhadap hasil penelitian dan penyusunan skripsi. 6. Dosen, Staff Tata Usaha, dan Laboran Fakultas Teknobiologi Universitas
Atma Jaya Yogyakarta yang telah memberikan banyak bantuan selama studi berlangsung.
7. Amelia Herawati, Livia Sisilia, Asteria Floretta, Florentia Shella, Rivana Khaliska, Saut Rotona, dan Cahyo Adi yang telah menemani dan memberikan semangat saat kegiatan perkuliahan dan penelitian.
8. Tosi Adelia Damanik, yang telah menemani, memberikan semangat, dan dukungan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis senantiasa terbuka terhadap segala kritik dan saran yang membangun. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.
Yogyakarta, 29 Januari 2016
Penulis selama proses penelitiiananddan penyusuunanan nskripsi.
5. Drs. F. Sinuungng Pranata, M.P., selaku dosen pengugujiji yang telah memberikan penilalaiian dan masukan teterhhadadapaphhasasililppenenelitian dan penynyusunan skripsi. 6. DDosen, Stafff TTatata a Usaha, dan Laboran FU Fakakulultatass Teknobiologigi Universitas
Atmama JJayaya Yogygyakakarta yang telah membbererikikan bananyayak k bantuan n selama
st
stududi berlrlangsung.
7.
7 Ammeelia Herawati, Livia Sisilia, Asteria Floretta, Florentitia a Shhelellala, Rivanna
K
Khaliska, Saut Rotona, dan Cahyo Adi yang telah mmenemamanini dan
memberikan semangat saat kegiatan perkuliahan dan penelitiann.
8. Tosi Adelia Damanik, yang telah menemani, memberikan semmangat,t, dann
dukungan kepepadadaa pepenunulilis. Pe
P nulis menyadari bahwa skripsi ininii mamasisih jauh dari kesempurnaan. Oleh kkararenena it
itu,u, ppenenulis senantiasa terbuka terhadap segala kritik dan saran yang g memembmbanangugun.
Pe
Penunulis beb rhharap sememogaoga skripsk ii ininiidadapapatt bebermanfaf atatbbagi agi bbanyak pk iihak..
Yogyakarta, 29 Januari 2016
vii
DAFTAR PUSTAKA
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... ix DAFTAR GAMBAR ... x DAFTAR LAMPIRAN ... xi INTISARI ... xii I. PENDAHULUAN ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Keaslian Penelitian ... 4 C. Rumusan Masalah ... 5 D. Tujuan Penelitian ... 5 E. Manfaat Penelitian ... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7
A. Pestisida Nabati ... 7
B. Morfologi dan Taksonomi Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 9
1. Akar Tuba ... 9
2. Biji Bengkuang ... 10
C. Kandungan Senyawa Aktif Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 11
D. Kromatografi Gas Spektrofotometri Massa (GC-MS) ... 15
E. Ekstraksi ... 16
F. Karakter Hama Serangga Walang Sangit ... 18
G. Hipotesis ... 20
III. METODE PENELITIAN ... 21
A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 21
B. Alat dan Bahan ... 21
C. Rancangan Percobaan ... 22
D. Pelaksanaan ... 23
1. Pembuatan Serbuk Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 23
2. Pembuatan Ekstrak Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 23
3. Uji Fitokimia ... 24
4. Uji Pendahuluan ... 25
5. Pengujian Ekstrak Akar Tuba, Biji Bengkuang, dan Kombinasi Keduanya ... 26
6. Analisis Data ... 26
Halaman HALAMAN JUDUL ............... i
LEMBAR PENGESASAHAN ... ii
HALAMAN PEERRSEMBAHANN... iii
PERNYATAAAAN BEBAS PLAGIG ARARISISMEME ... iv
KATA PENENGANTARAR ... v
DAFTTAAR ISI ... ... vii
DAFTFTAR TABBEEL ... ix
DA DAFTAR GGAMAMBAB R ... x
D DAFTARARLLAMAMPIRARAN ... xi
INTISASARIRI ... xixi I. PEPENDDAAHULUAN ............................................. 1 A A. Laattar Belakang ... 1 B. B KKeaslian Penelitian ... 4 C. RRumusan Masalah ...5 D. Tujuan Penelitian ... 5 E. Manfaat Penelitian ... 66 II II.. TIINJAUAN PUSTAKA ....................... 77 A. A Pestisida Nababatiti ... 77 B. Morfollogogi idadann TaTaksksononomomi iAkA ar TTububa a dadann BiBijijiBBenengkgkuauang ... 99 1. Akar Tuba ... 99 2. Biji Bengkuang ...1100 C C. Kandungan Senyawa Aktif Akar Tuba dan Biji Bengkuang ...111 D. D. KrKromattoggrafifiGasGasSSpepektktrorofofotometrrii MaMassssaa (G(GC-C-MSMS)) ... 15
E. E EkEksttrakksii ... 16
F. F KaKararaktktererHHaama a SeSeranggaga Walalanang Sangngitit ... 18
G. G HiHpop tesisiss ... 20
III. METODE PENELITIAN ....... 21
A. Tempat dan Waktu Peneliitian ... 21
B. Alat dan Bahan ... 21
C. Rancangan Percobaan ... 22
D. Pelaksanaan ... 23
1. Pembuatan Serbuk Akar TuTubba dan Biji Bengkuang ... 23 2 Pembuatan Ekstrak Akar TTuuba dan Biji Bengkuang 23
viii
Halaman
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 27
A. Ekstraksi Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 27
B. Senyawa Kimia Ekstrak Akar Tuba dan Biji Bengkuang ... 31
1. Rotenone ... 32
2. Saponin ... 34
C. Uji Pendahuluan ... 35
D. Uji Efektivitas Ekstrak Biji Bengkuang, Akar Tuba, dan Kombinasi Keduanya Terhadap Hama Serangga Walang Sangit ... 36
V. SIMPULAN DAN SARAN ... 44
A. Simpulan ... 44
B. Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 46
LAMPIRAN ... 51
j g g B. Senyawa Kimia Ekstraakk AAkar Tuba dadann Biji Bengkuang ... 31
1. Rotenone ... 32
2. Saponin n ... 34
C. Uji Penddahahuluan ... 35
D. Uji EfEfektivitas Ekstrak BiBjiiBBenengkgkuauangng, ,Akar Tuba, dann Ko Kombinasi KeK duduananya Tererhahadadap p HaHamam SSereranangggga a W Walang Sangigit t ... 36
V. V. SIMPPULULANAN DANNSSAARAN ........................................ 44
A. SiSimpmpululan ... 44 B. B SaSararan ...444 DA DAFTFTAAR PPUSTAKA ......................................... 466 LA LAMPM IRRAN ................................................... 51
ix
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Pengaruh dari Ekstrak Akar Tuba dan Biji Bengkuang,
Kontrol Negatif (Metanol, Matador, dan Emulsifier), dan
Pengaruh Konsentrasi ... 22 Tabel 2. Hasil Perhitungan Rendamen Ekstrak Akar Tuba dan Biji
Bengkuang ... 30 Tabel 3. Hasil Pengujian Senyawa Kimia pada Ekstrak Akar Tuba dan
Biji Bengkuang ... 31 Tabel 4. Hasil Pengamatan LC50-2jamEkstrak Biji Bengkuang,
Akar Tuba, dan Kombinasi Keduanya terhadap
Walang Sangit ... 37 Tabel 5. Hasil Uji DMRT Perbandingan Efektivitas Ekstrak Biji
Bengkuang, Akar Tuba, dan Kombinasi Keduanya
Terhadap Walang Sangit ... 38 Tabel 6. Hasil Perhitungan Berat Ekstrak Biji Bengkuang dan Akar Tuba ... 50 Tabel 7. Pengamatan Efektivitas Bioinsektisida Ekstrak Biji Bengkuang,
Akar Tuba, Kontrol Metanol, Kontrol Matador, dan Kontrol
Emulsifier ... 50 Tabel 8. Hasil Analisis Probit Ekstrak Biji Bengkuang untuk Penentuan
LC50-2jam ... 51 Tabel 9. Hasil Analisis Probit Ekstrak Akar Tuba untuk Penentuan
LC50-2jam ... 52 Tabel 10. Hasil Analisis Anava Variasi Konsentrasi Biji Bengkuang, Akar
Tuba, Kontrol Metanol, Matador, dan Emulsifier ... 53 Tabel 11. Hasil Analisis DMRT Variasi Konsentrasi Biji Bengkuang, Akar
Tuba, Kontrol Metanol, Matador, dan Emulsifier ... 54
Halaman
Tabel 1. Pengaruh dadari Ekstrak Akar Tuba dan Biji Bengi ngkuk ang, KontroollNNegatif (Metananol, Matador, dan Emulsifier)r),,dan
Pengngaruh Konsentrasi... 22 Tabel 2..HHasil PerhittununggannRenddamamenen EkEksstrarakkAkAkararTTububa dan Biji
Bengkukuang ... 30 Taabbel 3. HaHasisillPePengujiaannSSenyawa Kimia pada EkststrarakkAkarrTTububa a dan
Bi
BjijiBeB nggkukuang ... 31
Tabeel l 4.4. HaH silPPengamatan LC50-2jamEkstrak Biji Bengkuang,
AkaarTuba, dan Kombinasi Keduanya terhadap
W
Walang Sangit ... 37 Ta
Tabebel 5.Hasil Uji DMRT PerbandinganEfektivitas Ekstrak Biji Bengkuang, Akar Tuba, dan Kombinasi Keduanya
TerhadapWalang Sangit ... 388
Tabel 6.Hasil PerhitunganBeratEkstrak BijiBengkuang dan AkarTuubba ...50 Ta
Tabel 7.Pengamatan EfektivitasBioinsektisidaEkstrak Biji Bengkuanng,
Akar Tuba,,KKonontrtrololMeMetanol, KontrololMMatatadadoror,,danKontrol
Emulsisififierer ... 5050
Ta
T bel 8. Hasil Analisis Probit Ekstrakk BiBiji Bengkuang untuk Penentuan
LC50-2jam ... 5151
Ta
Tabebel l9.9 HaHasisillAnAnalalisisisisPrProbobititEkE strak Akar TTububaa ununtutukkPePenenentntuauann
LC
LC5050-2j2jamam... 52
Taabebell 1010.HaHasisillAnAnalisisisisAAnavaaVaV riassiiKonsseentrasiBiBijijiBengBengkukuanang,g,AAkakarr
Tubaba, KoKontrol Metanol,MMatadorr, dan Emulsifier ... 53 Tabel 11. Hasil Analisis DMRT VVariasi Konnsentrasi Biji Bengkuang, Akar
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Walang Sangit ... 20
Gambar 2. Akar Tuba dan Biji Bengkuang... 27
Gambar 3. Ekstraksi dengan Metode Maserasi Biji Bengkuang dan Akar Tuba ... 29
Gambar 4. Kromatogram GC-MS dari Ekstrak Akar Tuba ... 32
Gambar 5. Spektrum Massa Puncak Nomor 17 ... 33
Gambar 6. Kromatogram GC-MS dari Ekstrak Biji Bengkuang ... 34
Gambar 7. Hasil Pengujian Saponin Ekstrak Akar Tuba dan Ekstrak Biji Bengkuang ... 35
Gambar 8. Grafik Perbandingan Efektivitas Ekstrak Biji Bengkuang dan Akar Tuba terhadap Walang Sangit ... 39
Gambar 9. Hasil Spektrum Massa Ekstrak Akar Tuba Puncak Nomor 17 ... 54
Gambar 10. Hasil Spektrum Massa Ekstrak Biji Bengkuang Puncak Nomor2 ... 55
Halaman Gambar 1. WalanggSaSangit ... 20
Gambar 2. Akkaar Tuba dan Biji BeB ngkuang... 27
Gambar 33. Ekstraksiideengngana Meetotodede MaMaseseraassiBiBijijiBeBengngkuang dann AkA ar Tuba ... 29
Gaammbar 4. KrKromomataogram GCGC-MMS dari EkstrakkAkAkara Tuba ... 32
G Gambarr55. SpSpektrumum Massa Puncak Nomor 17 ... 33
Gambmbarar66. Kromomatogram GC-MS dariEkstrak Biji Bengkuanngg...343 Ga Gambmbar 7. HHasil PengujianSaponin Ekstrak Akar Tuba dan Eksttrarak Biijiji Bengkuang ... 35 Ga
Gammbarr 8. Grafik PerbandinganEfektivitas Ekstrak Biji Bengkuangdad n
Akar Tuba terhadapWalang Sangit... 399
Gambaar 9. Hasil Spektrum Massa Ekstrak Akar Tuba Puncak Nomor 117 ...554
Ga
G mbar 10. Hasil Spektrum Massa Ekstrak BijiBengkuang Puncak
xi DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1.PerhitunganRendamenEkstrakBijiBengkuangdan Akar Tuba ... 50 Lampiran 2.PengamatanEfektivitasBioinsektisidaEkstrakBiji
Bengkuang, Akar Tuba, KontrolMetanol, Kontrol Matador,
DanKontrol Emulsifier ... 50 Lampiran 3.AnalisisStatistik ... 51 Lampiran 4.Analisis GC-MS ... 54
Halaman
Lampiran 1.PerhitungannReRendamenEkstrakBijiBengkgkuau ngdan
Akar Tuba ... 50 Lampiran 2.P.PengamatanEfektivviitassBiBioiinsnsekektitsiidadaEkstrakBiji
Bengkuanang, Akar Tuubaba,,KoKontrolMlMetetananolo, KoKontntroroll MaMatatadod r,
DanKontnrol EmEmulusiifier ... 50 La
Lampiran 33.A.AnnalisisSStatatistik ...t ... 51
xii INTISARI
Biji bengkuang dan akar tuba adalah bagian tanaman yang berpotensi sebagai bioinsektisida tetapi belum banyak dimanfaatkan. Kedua bahan tersebut mengandung senyawa rotenone dan saponin. Kandungan senyawa-senyawa tersebut diduga dapat membunuh walang sangit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas ekstrak pada biji bengkuang, akar tuba, dan kombinasi keduanyasebagai bioinsektisida, mengetahui LC50 dari ekstrak biji bengkuang, akar tuba, dan kombinasi terhadap hama walang sangit, mengetahui berapakah konsentrasi yang paling efektif pada ekstrak biji bengkoang, akar tuba, dan kombinasi terhadap walang sangit. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan perlakuan variasi ekstrak biji bengkuang, ekstrak akar tuba, kombinasi dan variasi konsentrasi 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1%. Analisis dilakukan dengan analisis probit untuk mendapatkan nilai LC50-2jam, sehingga didapatkan rerata konsentrasi ekstrak biji bengkuang, akar tuba, dan kombinasi yang paling efektif membunuh walang sangit. Penelitian ini menggunakan analisis ANAVA untuk melihat ada tidaknya perbedaan antar perlakuan dan dilanjutkan dengan DMRT jika ada beda nyata. Hasil dari penelitian ini menunjukkan adanya beda nyata pada perlakuan yang diberikan. Nilai LC50-2jam ekstrak biji bengkuang adalah 0,960%, akar tuba adalah 0,455%, kombinasi adalah 0,715% terhadap walang sangit. Konsentrasi yang efektif ekstrak biji bengkuang adalah 1%, akar tuba adalah 0,5%, dan kombinasi keduanya adalah 0,75% terhadap walang sangit.
g p y
mengandung senyawa rotennonone dan sapoponinin.n Kandungan senyawa-senyawa tersebut diduga dapat memembunuh walang sangit. PePenelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivvititas ekstrak pada biji bengkuang, akakar tuba, dan kombinasi keduanyasebagagaii bioinsektisidada, mengetahui LC50 dari ekskstrak biji bengkuang, akar tuba, ddaan kombinasi terhaadaap p hahamama wwallana g sangit, mengngetahui berapakah konsentrasasii yang ppalainng g efektiiff papada eda ekskstrtrakak bbijijii bebengkoang, aakar tuba, dan kombininasi terhadap wwalalanng sangit. Penelitian iinini mmenengggunakan ranncac ngan acak lenggkkap faktorriaiall dengan perlalakukuanan vvarariaiasisi eekkstrak bbijiji bengngkukuang, ekskstrak akar tuubba, kombmbininasasii dan vavariasi konsentrasi 0,25%;i % 00,5, %; 00,7,75%5%; 1%. AnA alisis d
dilakukaan n dedengan aanalisis probit untuk mendapatkan nnilai LLCC5050-2-2jamm, sehhingga
didapapatktkanan reratataa konsentrasi ekstrak biji bengkuang, akarr tuba, ddanan kkombibinan si
yangg ppalalini g efefektif membunuh walang sangit. Penelitian ini menenggunnakakanan analiisiss
AN
ANAVAVA A ununtuk melihat ada tidaknya perbedaan antar perlakuann dann ddililanjutkanan
de
dengngaan DDMMRT jika ada beda nyata. Hasil dari penelitian ini menununjukkkkanan aaddanyaa
be
bedada nyaata pada perlakuan yang diberikan. Nilai LC50-2jamm ekstrak bbiji bebengngkukuang ad
adalaah 00,960%, akar tuba adalah 0,455%, kombinasi adalah 0,71515% teterhrhada apap
walangg sangit. Konsentrasi yang efektif ekstrak biji bengkuang adalalah 1%%, akkarar
