SEBAGAI AGENS HAYATI KAYU APU

Transkripsi

1 Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) SEBAGAI AGENS HAYATI KAYU APU (Pistia stratiotes L.): KAJIAN HIDUP, KEMAMPUAN MERUSAK DAN KISARAN INANG LYSWIANA APHRODYANTI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) sebagai Agens Hayati Kayu Apu (Pistia stratiotes L.): Kajian Hidup, Kemampuan Merusak dan Kisaran Inang adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun keperguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Juli 2007 Lyswiana Aphrodyanti A

3 RINGKASAN LYSWIANA APHRODYANTI. Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) sebagai Agens Hayati Kayu Apu (Pistia stratiotes L.): Kajian Hidup, Kemampuan Merusak dan Kisaran Inang. Dibimbing oleh UTOMO KARTOSUWONDO dan SOEKISMAN TJITROSEMITO. Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) adalah salah satu agens hayati untuk mengendalikan gulma kayu apu (Pistia stratiotes L.). Tujuan penelitian adalah mempelajari biologi S. pectinicornis meliputi perkembangan, siklus hidup, pendugaan jumlah instar larva, neraca kehidupan, dan kemampuan merusak larva terhadap kayu apu serta kisaran inangnya. Kajian hidup S. pectinicornis meliputi pengamatan terhadap morfologi, lama hidup, dan perilaku. Pendugaan jumlah instar larva dilakukan dengan mengukur lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala larva. Neraca kehidupan dilakukan dengan mengamati kemampuan bertahan hidup dan kematian S. pectinicornis dari cohort 100 telur. Parameter yang diamati adalah laju reproduksi kotor (GRR), laju reproduksi bersih (Ro), rataan masa generasi (T), laju pertambahan intrinsik (r), dan laju pertambahan terbatas (λ). Kemampuan merusak diamati melalui penelitian berbagai kerapatan larva yaitu 0; 1; 2; 3; 4; 5 larva dengan 4 ulangan. Larva yang baru menetas diinvestasikan pada 1 individu kayu apu dengan jumlah daun 8 helai. Pengujian kisaran inang dilakukan melalui 2 tahapan pengujian yaitu pada kondisi dengan pilihan dan tanpa pilihan. Uji pilihan dilakukan dengan uji peletakan telur oleh imago betina sedangkan untuk uji tanpa pilihan terdiri dari uji peletakan telur oleh imago betina dan uji lapar terhadap larva. Hasil penelitian menunjukkan bahwa imago betina dapat meletakkan telurnya secara berkelompok atau sendirisendiri. Larva yang baru muncul dari telur langsung memakan rambut-rambut halus (trichoma) pada permukaan daun kayu apu. Larva akan terus tumbuh dan berkembang dan mulai memakan semua bagian daun kayu apu hingga mencapai stadium instar akhir. Larva instar akhir akan menggerek pangkal daun kayu apu untuk persiapan pemupaan. Imago betina dan jantan yang muncul dari pupa dapat langsung kawin dan meletakkan telur. Berdasarkan hasil pengukuran terhadap lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala larva menunjukkan bahwa larva S. pectinicornis terdiri atas enam instar. Hasil perhitungan neraca kehidupan menunjukkan bahwa laju reproduksi kotor (GRR) adalah 326,885 individu per induk per generasi, laju reproduksi bersih (Ro) adalah 49,915 individu per induk per generasi, rataan masa generasi (T) adalah 25,599 hari, laju pertambahan intrinsik adalah 0,152 individu per individu per hari dan laju pertambahan terbatas adalah 1,165 individu per individu per hari. Larva instar ketiga dan keempat diketahui mempunyai kemampuan merusak yang tinggi terhadap daun kayu apu. Hasil pengujian kisaran inang menunjukkan bahwa imago betina meletakkan telurnya pada 13 dari 36 jenis tumbuhan uji. Dari uji lapar, larva hanya dapat menyelesaikan siklus hidupnya pada kayu apu. Berdasarkan hasil tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa S. pectinicornis merupakan serangga herbivor yang bersifat spesifik inang terhadap kayu apu. Kata kunci: Spodoptera pectinicornis, kayu apu (Pistia stratiotes), instar, kemampuan merusak, kisaran inang

4 ABSTRACT LYSWIANA APHRODYANTI. Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) as a Biological Control Agent of Water Lettuce (Pistia stratiotes L.): Study of Life, Control Ability and Host Range. Adviced by UTOMO KARTOSUWONDO and SOEKISMAN TJITROSEMITO. Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) is a biological control agent of water lettuce (Pistia stratiotes L.). The objectives of this research were to study the biology of S. pectinicornis including development, life cycle, determination instars, life table and larval ability to control water lettuce and host range. Biology of S. pectinicornis was studied by observing morphology, longevity, and behavior. Determination of instars was carried out by measuring width, length, and circumference of larvae head capsule. Life table was studied by investigated survival and mortality of S. pectinicornis from 100 cohort of eggs. The objective of life table study were to determine gross reproductive rate (GRR), net reproductive rate (Ro), generation time (T), intrinsic rate of increase (r), and finite rate of increase (λ). Control ability was studied by invested different number of larvae which are 0; 1; 2; 3; 4; 5 larvae on a single water lettuce with 4 replications. Newly hatched larvae was put to 1 individual of water lettuce of 8 leaves. Host range test was investigated through 2 steps which are in choice test and no choice test condition. Choice test were carried out by oviposition test of female and for no choice test was done by oviposition test of female and starvation test for larval. Results indicated that females were able to lay eggs both in cluster or soliter. Newly hatched larvae directly feed on trichomes of water lettuce leaf surface. Larvae kept on growing by consuming entire part of plant until the late instars. Late instars bored base leave of water lettuce to pupate. Female and male emerged from the pupae and mated immediately, and soon layed eggs. Based on width, length, and circumference measurement results larval of S. pectinicornis had six instars. Based on life table, growth reproductive rate (GRR) is 326,882 individuals/individual/generation, net reproductive rate (Ro) is 49,915 individuals/individual/generation, generation time (T) is 25,599 days, intrinsic rate of increase (r) is 0,152 individuals/individual/day, and finite rate of increase (λ) is 1,165 individuals/individual/day. Third and fourth instar were found to have higher ability to damage leaves. Host range tests indicated that female laid their egg on 13 species out of from 36 plant spesies. However from starvation test, larvae of S. pectinicornis only completed their life cycle in water lettuce. These proved that S. pectinicornis was host specific herbivore on water lettuce. Key word: Spodoptera pectinicornis, kayu apu (Pistia stratiotes), instars, control ability, host range

5 Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta di lindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya

6 Spodoptera pectinicornis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae) SEBAGAI AGENS HAYATI KAYU APU (Pistia stratiotes L.): KAJIAN HIDUP, KEMAMPUAN MERUSAK DAN KISARAN INANG LYSWIANA APHRODYANTI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Entomologi/Fitopatologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

7 Judul Tesis Nama Mahasiswa NIM Program Studi : Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) sebagai Agens Hayati Kayu Apu (Pistia stratiotes L.): Kajian Hidup, Kemampuan Merusak dan Kisaran Inang : Lyswiana Aphrodyanti : A : Entomotologi/Fitopatologi Disetujui, Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Utomo Kartosuwondo, MS M.Sc Ketua Dr. Ir. Soekisman Tjitrosemito, Anggota Diketahui Ketua Program Studi Entomologi/Fitopatologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Sri Hendrastuti Hidayat, M.Sc MS Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, Tanggal Ujian : 13 Juli 2007 Tanggal Lulus :

8 PRAKATA Syukur alhamdulillahirabbil alamin, puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah yang diberikan sehingga penulis berhasil menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini. Judul tesis ini adalah Spodoptera pectinicornis (Hampson) (Lepidoptera: Noctuidae) sebagai Agens Hayati Kayu Apu (Pistia stratiotes L.): Kajian Hidup, Kemampuan Merusak dan Kisaran Inang yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Utomo Kartosuwondo, MS sebagai ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Soekisman Tjitrosemito, M.Sc sebagai anggota komisi pembimbing, yang telah menyediakan waktu untuk memberikan arahan, bimbingan, saran, dan motivasi selama penelitian dan penulisan tesis. Terima kasih tiada terhingga atas semua kebaikan dan keikhlasan yang telah diberikan kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dr. Nina Maryana, Msi selaku dosen penguji luar yang telah banyak memberikan saran yang sangat bermanfaat untuk penulisan tesis ini. Kepada Rektor dan Dekan Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat serta Ketua beserta Tim Hibah kompetisi A2 disampaikan terima kasih atas kesempatan berharga untuk melanjutkan studi ke Program Pascasarjana IPB. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB dan seluruh Staf Pengajar Program Studi Entomologi/Fitopatologi. Kepada kedua orang tua tercinta Ayahanda H. Sutarto, S.IP dan Ibunda Hidayah, Saudaraku Mukti Wahono, Suami terbaik Muhammad Ilham, Amd dan Anaknda tersayang Azka Adzikra Fahrezy yang setia menemani di kala senang dan lelah. Terima kasih atas semua doa dan pengorbanan sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di sekolah Pascasarjana, IPB. Kepada Akhmad Rizali, SP, M.Si, Bandung Sahari, SP, M.Si, Alal Huda Jaya Sironi SP, M.Si, Hasmiandy Hamid SP, M.Si, Hazen SP, M.Si, Wika Handini SP, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas bantuan pengolahan data dan saran atas penulisan. Terimakasih kepada rekan-rekan anggota Laboratorium Bioekologi Parasitoid dan Predator, Departemen Proteksi Tanaman, IPB dan teman-teman yang baik Latifah dan Asniah yang telah banyak membantu selama kuliah dan pelaksanaan penelitian. Akhirnya semoga Allah SWT akan membalas segala kebaikan dengan pahala yang tiada terhingga. Mudah-mudahan tulisan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. Bogor, Juli 2007 Lyswiana Aphrodyanti

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Banjarmasin, Kalimantan Selatan pada tanggal 13 Nopember 1978 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, dari Ayah H. Sutarto S.IP dan Ibu Hidayah. Penulis menyelesaikan Sekolah Lanjutan Tingkat Atas pada SMA Negeri 1 Marabahan pada tahun 1996 dan langsung melanjutkan pendidikan pada Fakultas Pertanian jurusan Hama dan Penyakit Universitas Lambung Mangkurat dan berhasil meraih gelar Sarjana Pertanian pada tahun Sejak tahun 2002, penulis bekerja sebagai staf pengajar di Fakultas Pertanian Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru. Tahun 2005, penulis mendapat kesempatan untuk melanjutkan pendidikan ke Program Magister Sains pada Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Program Studi Entomologi/Fitopatologi dengan bantuan dana dari Hibah Kompetisi A2 dari Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat. Selama menempuh pendidikan Magister Sains, penulis juga pernah mengikuti pelatihan Fotografi Serangga tahun 2005 dan kegiatan Insect Conference tahun 2006 dan Sekretaris Forum Wacana Pascasarjana ENT/FIT tahun 2006/2007.

10 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL...xii DAFTAR GAMBAR...xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 2 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Biologi Spodoptera pectinicornis (Hampson)... 4 Perkembangan dan Siklus Hidup... 4 Pendugaan Instar Larva... 5 Neraca Kehidupan... 6 Pemanfaatan dan Kemampuan Merusak S. pectinicornis... 7 Kisaran Inang... 8 Gulma Kayu Apu (Pistia stratiotes L.) BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Metode Penelitian Pemeliharaan dan Perbanyakan Pengamatan Kajian Hidup S. pectinicornis Perkembangan dan Siklus Hidup Pendugaan Instar Larva Neraca Kehidupan Kemampuan Merusak Larva S. pectinicornis Kisaran Inang S. pectinicornis Uji Pilihan (Choice Test) Peletakan Telur... 17

11 2 Uji Tanpa Pilihan (No Choice Test) Peletakan Telur Uji Lapar HASIL DAN PEMBAHASAN Kajian Hidup S. pectinicornis Perkembangan dan Siklus Hidup Pendugaan Instar Larva Neraca Kehidupan Kemampuan Merusak Larva S. pectinicornis Kisaran Inang S. pectinicornis Uji Pilihan (Choice Test) Peletakan Telur Uji Tanpa Pilihan (No Choice Test) Peletakan Telur Uji Lapar Keterkaitan Kajian Hidup, Kemampuan Merusak dan Kisaran Inang KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 55

12 DAFTAR TABEL Halaman 1 Jenis tumbuhan untuk pengujian kisaran inang Ukuran pada berbagai fase perkembangan S. pectinicornis Lama perkembangan S. pectinicornis Parameter kehidupan imago betina S. pectinicornis Ukuran kapsul kepala larva S. pectinicornis Parameter demografi S. pectinicornis Hasil uji Tukey terhadap intensitas kerusakan oleh larva S. pectinicornis Hasil uji lapar larva S. pectinicornis pada uji tanpa pilihan (no choice test) 45

13 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Digitasi terhadap kapsul kepala S. pectinicornis Fase hidup S. pectinicornis: (a) telur, (b) larva, (c) prapupa, (d) pupa, (e) Imago (f) telur dalam ovari Larva yang terserang patogen serangga Parasitoid larva-pupa famili Ichneumonidae Imago S. pectinicornis: (a) normal, (b) abnormal Distribusi frekuensi ukuran kapsul kepala larva S. pectinicornis: (a) lebar, (b) panjang, (c) keliling Perkembangan kapsul kepala S. pectinicornis instar I, II, III, IV, V, dan VI Perkembangan instar larva S. pectinicornis Sintasan dan keperidian S. pectinicornis Persentase kerusakan kayu apu oleh larva S. pectinicornis Intensitas kerusakan kayu apu: (a) kontrol, (b) 1 larva, (c) 2 larva, (d) 3 larva, (e) 4 larva, (f) 5 larva Kelompok telur S. pectinicornis pada tumbuhan uji: (a) kayu apu (b) kedelai, (c) ubi jalar, (d) genjer, (e) kayambang, (f) jagung, (g) eceng gondok, (h) alang-alang, (i) kangkung air, (j) pisang, (k) eceng lembut, (l) kunyit, (m) bayam Rataan jumlah telur pada berbagai tumbuhan uji (choice test) Rataan jumlah telur pada berbagai tumbuhan uji (no choice test) Larva S. pectinicornis mati kelaparan pada tumbuhan uji tanpa pilihan (no choice test): (a) kayambang, (b) kedelai, (c) jagung...44

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Tabel neraca kehidupan S. pectinicornis Anova intensitas kerusakan kayu apu oleh S. pectinicornis... 58