AKTIVITAS INSEKTISIDA EKSTRAK

Transkripsi

1 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) AGUSTIN ZARKANI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam tesis saya yang berjudul 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) merupakan gagasan atau hasil penelitian saya sendiri, dengan bimbingan Komisi Pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan sumber rujukannya. Tesis ini belum pernah digunakan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain. Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan dengan jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Bogor, 19 Agustus 2008 Agustin Zarkani NRP A

3 ABSTRACT AGUSTIN ZARKANI. Insecticidal Activity of Piper retrofractum Vahl. and Tephrosia vogelii Hook. f. Extracts on Crocidolomia pavonana (F.) and Plutella xylostella (L.) and the Safety of the Extracts to Diadegma semiclausum (Hellen). Under the direction of DJOKO PRIJONO and PUDJIANTO. The active fractions of ethyl acetate extract of Piper retrofractum (Pr) fruits and hexane extract of Tephrosia vogelii (Tv) leaves and their mixtures were evaluated for their insecticidal activity on second-instar larvae of Crocidolomia pavonana and Plutella xylostella as well as for their safety to the adults of Diadegma semiclausum parasitoid. Fraction (fr) 2 of Pr from vacuum liquid chromatography (VLC) and fr 2-4 of Tv from column chromatography (CC) had strong insecticidal activity on C. pavonana and P. xylostella. In the test with C. pavonana, the two fractions were more active by feeding than by contact. Based on LC 50 at 72 hours since treatment (HST), fr 2 VLC Pr was 3.8 times more toxic than fr 3 VLC to C. pavonana. Besides, fr 2 VLC Pr was 2.4 times more toxic to C. pavonana than to P. xylostella. On the contrary, fr 2-4 CC Tv was 1.8 times more toxic to P. xylostella than to C. pavonana. The mixture of fr 2 VLC Pr and fr 2-4 CC Tv at concentration ratios of 8:5 and 5:1 was antagonistic to C. pavonana and P. xylostella, respectively. The mixture of fr 3 VLC Pr and fr 2-4 CC Tv, however, had additive to weak synergistic joint action against C. pavonana. Fr 2 VLC Pr had weak antifeedant effect, whereas fr 2-4 CC Tv showed strong antifeedant effect against C. pavonana larvae. At equal test concentrations, the treatment with fr 2-4 CC Tv and its mixture with fr 2 KVC Pr caused much lower mortality in D. semiclausum parasitoid adults than in its host larvae, P. xylostella. This suggests the selectivity of the test extracts in favour of the parasitoid. In contrast, an organophosphate profenofos, included in this study as a positive control, was much more detrimental to D. semiclausum than to P. xylostella. In the semifield experiment, fr 2-4 CC Tv had comparable effect with profenofos and bioinsecticide Bacillus thuringiensis in reducing the population of C. pavonana larvae on broccoli plants. Thus, T. vogelii extract preparation and, to a limited extent, its mixture with P. retrofractum extract hold the potential as alternatives to conventional insecticides for the control of Brassica pests. Keywords: Botanical insecticides, lethal effect, antifeedant effect, insecticidal joint action, safety, brassica pests, parasitoid.

4 RINGKASAN AGUSTIN ZARKANI. 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). Dibimbing oleh DJOKO PRIJONO dan PUDJIANTO. Piper retrofractum dan Tephrosia vogelii merupakan dua jenis tanaman yang memiliki potensi sebagai insektisida nabati. Meskipun sifat insektisida masingmasing tanaman telah dilaporkan, evaluasi campuran P. retrofractum dan T. vogelii sebagai insektisida nabati masih perlu dilakukan untuk menentukan keefektifannya terhadap ulat kubis Crocidolomia pavonana dan Plutella xylostella serta keamanannya terhadap parasitoid Diadegma semiclausum. Penelitian ini bertujuan menguji (1) efek racun perut dan kontak komponen ekstrak buah P. retrofractum dan daun T. vogelii serta campurannya terhadap larva C. pavonana; (2) efek antifeedant fraksi aktif P. retrofractum dan T. vogelii terhadap larva C. pavonana; (3) efek racun perut fraksi aktif P. retrofractum dan T. vogelii serta campurannya terhadap larva P. xylostella; (4) keamanan fraksi aktif P. retrofractum dan T. vogelii serta campurannya terhadap imago parasitoid D. semiclausum; dan (5) keefektifan fraksi aktif P. retrofractum dan T. vogelii serta campurannya terhadap larva C. pavonana pada tanaman brokoli dalam polybag di lapangan. Ekstrak P. retrofractum diperoleh dari perkolasi serbuk buah dengan pelarut etil asetat sedangkan T. vogelii diperoleh dari maserasi serbuk daun dengan pelarut heksana. Fraksinasi ekstrak P. retrofractum dilakukan dengan kromatografi vakum cair (KVC), sedangkan fraksinasi ekstrak T. vogelii dengan KVC yang dilanjutkan dengan kromatografi kolom (KK). Semua fraksi yang didapat diperiksa kehomogenan dan kemurniannya dengan kromatografi lapisan tipis (KLT) dan kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT). Uji aktivitas ekstrak dan fraksi insektisida nabati dilakukan dengan metode residu pada daun dan metode kontak terhadap larva instar II C. pavonana. Setiap ekstrak/fraksi diuji pada lima taraf konsentrasi berdasarkan uji pendahuluan. Selain diuji secara terpisah, fraksi aktif diuji dalam bentuk campuran. Setiap perlakuan dan kontrol diulang lima kali. Hubungan antara konsentrasi bahan uji dan tingkat kematian serangga diolah dengan analisis probit. Sifat aktivitas campuran komponen ekstrak yang sama dan berbeda masing-masing diolah berdasarkan model kerja bersama serupa dan bebas. Uji pengaruh fraksi aktif terhadap aktivitas makan larva C. pavonana dilakukan dengan metode residu pada daun dengan pilihan pada konsentrasi yang setara LC 10 sampai LC 70. Selain itu, fraksi aktif dan campurannya juga diuji toksisitasnya terhadap larva instar II P. xylostella dan imago parasitoid D. semiclausum serta diuji secara semilapangan terhadap larva C. pavonana. Data aktivitas makan larva C. pavonana dan uji semilapangan yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam dan uji selang berganda Duncan pada taraf 5%. Pemisahan dengan teknik kromatografi menghasilkan fraksi 2 KVC P. retrofractum dan fraksi 2-4 KK T. vogelii sebagai fraksi teraktif terhadap larva C. pavonana dan P. xylostella. Komponen fraksi 2 KVC P. retrofractum bersifat lebih nonpolar dibandingkan senyawa standar piperin sedangkan komponen fr 2-4 KK Tv

5 iii bersifat lebih polar dibandingkan dengan standar rotenon berdasarkan KLT dan KCKT. Fraksi 2 KVC P. retrofractum dan fraksi 2-4 KK T. vogelii memiliki aktivitas insektisida yang kuat terhadap larva C. pavonana dengan efek racun perut yang kuat dan efek racun kontak lemah. Berdasarkan LC 50 pada 72 jam sejak awal perlakuan (JAP), fraksi 2 KVC P. retrofractum 3,8 kali lebih toksik daripada fraksi 3 KVC-nya terhadap larva C. pavonana. Selain itu, fraksi 2 KVC P. retrofractum 2,4 kali lebih toksik terhadap larva C. pavonana daripada terhadap larva P. xylostella. Sebaliknya, fraksi 2-4 KK T. vogelii 1,8 kali lebih toksik terhadap larva P. xylostella daripada terhadap larva C. pavonana. Campuran fraksi 2 KVC P. retrofractum dan fraksi 2-4 KK T. vogelii pada perbandingan konsentrasi 8:5 dan 5:1 masing-masing bersifat antagonis terhadap larva C. pavonana dan P. xylostella. Fraksi 2 KVC P. retrofractum memiliki efek antifeedant lemah, sedangkan fraksi 2-4 KK T. vogelii memiliki efek antifeedant kuat terhadap larva C. pavonana. Campuran fraksi 3 KVC P. retrofractum dan fraksi 2-4 KK T. vogelii bersifta aditif sampai sinergis lemah terhadap larva C. pavonana. Fraksi 2-4 KK T. vogelii pada 1,5 x LC 95 terhadap larva P. xylostella relatif aman terhadap imago jantan dan betina parasitoid D. semiclausum, sedangkan fraksi 2 KVC P. retrofractum pada 1 x LC 95 terhadap larva P. xylostella mengakibatkan kematian imago jantan dan betina parasitoid D. semiclausum lebih dari 50%. Pada uji semilapangan, kemampuan fraksi 2-4 KK T. vogelii dalam menurunkan populasi larva C. pavonana pada tanaman brokoli sebanding dengan kemampuan insektisida sintetik profenofos dan bioinsektida Bacillus thuringiensis sehingga fraksi T. vogelii tersebut layak dikembangkan lebih lanjut. Kata kunci: Insektisida nabati, efek letal, efek antifeedant, kerja bersama insektisida, keamanan, hama Brassica, parasitoid.

6 Hak cipta milik IPB, tahun 2008 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 ini dalam bentuk apa pun dan tanpa izin IPB.

7 AKIVITAS 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) AGUSTIN ZARKANI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

8 Judul Tesis : Akivitas 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) Nama NRP : Agustin Zarkani : A Disetujui, Komisi Pembimbing Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. Ketua Dr. Ir. Pudjianto, MS. Anggota Diketahui, Ketua Program Studi Entomologi/Fitopatologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Sri Hendrastuti Hidayat, MSc. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS. Tanggal Ujian: 19 Agustus 2008 Tanggal Lulus:

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr. Ir. Dadang, MSc.

10 PRAKATA Bismillahirrahmaanirrahiim. Puji syukur kepada ALLAH SWT atas segala rahmat dan nikmat-nya yang dicurahkan dengan tiada terhingga kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Tesis ini berjudul Akivitas 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). Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sain pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Fisiologi dan Tosikologi Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor dari Maret hingga Juli Pelaksanaan penelitian ini didukung oleh Research Grant Program B kepada Komisi Pembimbing. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Ir. Djoko Prijono, MAgrSc. sebagai ketua komisi pembimbing dan guru yang telah memberikan keteladanan mendalam akan arti sebuah ilmu pengetahuan. Terima kasih juga disampaikan atas segala arahan, bimbingan, motivasi, dan ide-ide cerdas yang diberikan kepada penulis sejak penyusunan proposal hingga selesainya penelitian. 2. Dr. Ir. Pudjianto, MS. sebagai anggota komisi pembimbing, yang telah banyak memberikan pengarahan, bimbingan, saran, motivasi, dan masukan selama pelaksanaan penelitian ini. 3. Dr. Ir. Dadang, MSc. yang telah bersedia menjadi dosen penguji tamu juga atas masukan-masukannya pada perbaikan tesis. 4. Mak, Abah, Apah, dan Amah selaku para orang tuaku yang telah memberikan doa, nasehat, dan semangat untuk terus berprestasi dalam beramal. 5. Istriku tersayang Silvia Gandarosa, SSi, Apt., untuk semua cinta, kesabaran, keikhlasan, dan pengorbanannya selama penulis menyelesaikan studi, juga pada para mujahid kecilku Iffah dan Fathi, keberadaanmu telah membangkitkan semangat jihadku untuk terus belajar dan berkarya. 6. Teman-teman Entomologi/Fitopatologi , para laboran yang terlibat dalam penelitian ini, serta semua pihak yang begitu banyak dan tidak tersebut dalam tesis ini atas segala bantuan intelektual dan teknisnya dalam penelitian ini. Semoga penelitian ini nantinya dapat bermanfaat bagi perkembangan khazanah ilmu pengetahuan terutama di bidang entomologi. Bogor, 19 Agustus 2008 Agustin Zarkani