SKRIPSI. KAJIAN RESISTENSI BIJI SORGUM DARI LIMA VARIETAS TERHADAP SERANGAN Sitophilus zeamais Motsch. Oleh: Wachyu Maslecha Tarmudji F

Transkripsi

1 SKRIPSI KAJIAN RESISTENSI BIJI SORGUM DARI LIMA VARIETAS TERHADAP SERANGAN Sitophilus zeamais Motsch. Oleh: Wachyu Maslecha Tarmudji F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR i

2 KAJIAN RESISTENSI BIJI SORGUM DARI LIMA VARIETAS TERHADAP SERANGAN Sitophilus zeamais Motsch. SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : Wachyu Maslecha Tarmudji F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR ii

3 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN KAJIAN RESISTENSI BIJI SORGUM DARI LIMA VARIETAS TERHADAP SERANGAN Sitophilus zeamais Motsch. SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : Wachyu Maslecha Tarmudji F Dilahirkan pada tanggal 04 November 1986 di Jakarta Tanggal Lulus : 21 Mei 2008 Menyetujui, Bogor, 28 Mei 2008 Dr. Ir. Yadi Haryadi, MSc Dosen Pembimbing Mengetahui, Dr. Ir. Dahrul Syah Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan iii

4 RIWAYAT HIDUP PENULIS Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 04 November Penulis adalah anak pertama dari dua bersaudara, dari pasangan Tarmudji dan Kiki. Penulis telah menempuh pendidikan Sekolah Dasar sampai Sekolah Menengah Umum di SMAN 28 Jakarta ( ). Penulis diterima sebagai mahasiswi Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2004, melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama masa perkuliahan, penulis aktif dalam kegiatan akademis dan nonakademis. Dalam kegiatan non akademis, penulis aktif dalam beberapa keorganisasian dan kepanitiaan antara lain: Panitia Olimpiade TPB IPB, Pengurus Badan Pengawas HIMITEPA ( ), Panitia 5 th National Student Paper Competition (2006), Panitia HACCP Seminar and Training IV (2006), Panitia BAUR (2006), Wakil Ketua Food Processing Club ( ). Penulis juga memiliki pengalaman kerja selama masa perkuliahan sebagai Asisten Praktikum Fisika IPB (2005). Semasa perkuliahan, penulis mendapatkan beasiswa dari Tanoto Foundation ( ). Penulis melakukan penelitian sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian dengan judul Kajian Resistensi Biji Sorgum dari Lima Varietas Terhadap Serangan Sitophilus zeamais Motsch., di bawah bimbingan Dr. Ir.Yadi Haryadi, MSc. iv

5 Wachyu Maslecha Tarmudji. F Kajian Resistensi Biji Sorgum dari Lima Varietas Terhadap Serangan Sitophilus zeamais Motsch. Di bawah bimbingan Yadi Haryadi, RINGKASAN Sorgum (Sorghum bicolor) mempunyai potensi penting sebagai sumber karbohidrat bahan pangan, pakan dan komoditi ekspor. Namun potensi tersebut belum dapat dimanfaatkan sepenuhnya karena adanya berbagai hambatan baik dari segi pemahaman akan manfaat sorgum maupun dari segi penerapan teknologi pembudidayaannya, pengolahan maupun teknologi penyimpanannya. Selain memiliki potensi sebagai sumber karbohidrat, tanaman sorgum, mempunyai keistimewaan lebih tahan terhadap kekeringan dan genangan bila dibandingkan dengan tanaman palawija lainnya serta dapat tumbuh hampir disetiap jenis tanah (Laimeheriwa, 1990). Pengembangan varietas sorgum untuk mendapatkan sorgum unggul telah dihasilkan. Sifat unggul tersebut antara lain daya produksi tinggi, tanggap terhadap pemupukkan, masa berbunga cepat, berbuah tidak dipengaruhi musim, umur pendek (genjah), dan tahan terhadap hama dan penyakit. Akan tetapi, sorgum yang unggul secara agronomi belum tentu tahan terhadap hama selama penyimpanan. Dengan mengetahui tingkat ketahanan biji sorgum dari berbagai varietas terhadap serangan serangga Sitophilus zeamais, maka diharapkan dapat digunakan sebagai pedoman pengembangan sorgum unggul baik di tingkat pra panen maupun pasca panen. Lima varietas sorgum yang digunakan dalam penelitian ini adalah UPCA S1, Gadam Human, Badik, Mandau, dan Hegari Genjah. Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. Tahap persiapan meliputi pembiakan serangga Sitophilus zeamais untuk memperoleh serangga dewasa yang berumur 7-15 hari sebagai serangga uji. Tahap pelaksanaan dilakukan dengan menginfestasikan serangga uji ke dalam media lima varietas sorgum. Parameter-parameter yang diamati diantaranya adalah karakteristik dinamika populasi Sitophilus zeamais yaitu total populasi (Nt), periode perkembangan (D), indeks perkembangan (ID), laju perkembangan v

6 intrinsik (Rm), dan kapasitas multiplikasi mingguan (λ); karakteristik kehilangan bobot; dan persentase biji berlubang. Dari hasil perhitungan parameter-parameter S. zeamais dapat disimpulkan bahwa biji sorgum varietas Mandau paling resisten terhadap serangan hama S. zeamais. Hal tersebut terbukti karena varietas Mandau memiliki nilai Nt, ID, Rm, λ, persen biji berlubang, dan persen kehilangan bobot yang paling rendah dan nilai D yang paling tinggi dibandingkan keempat varietas lainnya. Nilai Nt, D, ID, Rm, λ, persen biji berlubang dan persen kehilangan bobot untuk varietas Mandau berturut-turut adalah 69.00, , , , , 33.3%, dan %. Berdasarkan hasil uji korelasi didapatkan hasil bahwa kadar tanin sorgum memiliki korelasi yang sangat signifikan atau berpengaruh sangat nyata terhadap periode perkembangan dari S. zeamais dan berpengaruh nyata terhadap indeks perkembangan, laju perkembangan intrinsik, dan kapasitas multiplikasi mingguan S. zeamais. Kekerasan biji sorgum memiliki pengaruh yang sama dengan kadar tanin, sedangkan kadar air sorgum memiliki pengaruh yang berlawanan dengan kadar tanin, walaupun secara statistik korelasinya dinyatakan tidak nyata. Berdasarkan uji korelasi juga diketahui bahwa kadar karbohidrat, protein, dan lemak, serta C : N ratio tidak memiliki pengaruh yang nyata terhadap daya resistensi sorgum terhadap serangan hama S. zeamais. vi

7 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan pertolongan yang telah diberikan sehingga penusunan skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini tersusun berdasarkan hasil penelitian penulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dalam kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: 1. Dr. Ir. Yadi Haryadi, MSc. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan saran selama penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Sedarnawati Yasni, MAgr. selaku dosen penguji 3. Dr. Nugraha E. S. STP, DEA. selaku dosen penguji 4. Mama, Ayah, dan adikku (Laela Rochdiana). Terima kasih atas dukungan, semangat, dan doanya selama ini. 5. Mas-ku, terima kasih atas dorongan, semangat, pengertian, dan doanya. 6. Deni, Le Rodiah, Mba Dewi, Tika, Hilma, serta seluruh keluarga yang tak dapat disebutkan satu-persatu yang telah memberikan dukungan baik moril dan materiil selama penulis kuliah di IPB. 7. Rhais, Mpus, dan Hans. Terima kasih atas masa-masa indah saat kuliah, canda, dan gelak tawa. 8. Auu, Yuke, Himarsis (Riska, Tika, dan Verawaty). Terima kasih atas seluruh bantuan dan semangat yang telah diberikan. 9. Teman-teman kelas R, kelompok D, dan seluruh teman-teman ITP 41 yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Terima kasih telah menjadi bagian dari perjalanan hidupku. 10. Inna, Dewul, dan seluruh teman-teman wisma Az-Zukhruf yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Terimakasih atas bantuannya dan masa-masa indah yang telah dilalui bersama. vii

8 11. Teman-teman satu bimbingan (Tenni dan Mayland), terima kasih untuk bantuan, dukungan dan semangatnya. 12. Seluruh staf, karyawan, dan laboran Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan. Terimakasih atas seluruh bantuannya dalam penelitian dan penyusunan skripsi. 13. Ibu Ros, staf BALITRO dan BALITBIO. Terimakasih atas seluruh bantuannya dalam penelitian dan penyusunan skripsi. Bogor, 2008 Penulis DAFTAR ISI viii

9 KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG... B. TUJUAN... II. TINJAUAN PUSTAKA A. TANAMAN SORGUM 1. Klasifikasi tanaman sorgum Sifat-sifat biji sorgum Ekologi Perkecambahan Perbanyakan Tanaman... B. KERUSAKAN AKIBAT HAMA PASCA PANEN... C. SERANGGA HAMA GUDANG (Sitophilus zeamais)... III. BAHAN DAN METODE A. BAHAN DAN ALAT... B. PROSEDUR PENELITIAN 1. Tahap Persiapan Tahap Pelaksanaan... C. ANALISIS KIMIA SORGUM 1. Analisis Kadar Air... DAFTAR TABEL 2. Analisis Kadar Tanin... D. ANALISIS FISIK SORGUM... E. PERHITUNGAN HASIL PENGAMATAN 1. Karakteristik Resistensi Karakteristik Kehilangan Bobot... Halaman i iii v vi vii F. RANCANGAN PERCOBAAN IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. JUMLAH TOTAL POPULASI (Nt)... ix 22

10 11 DAFTAR TABEL Halaman x 7

11 Tabel 1. Kandungan nutrisi biji sorgum dibanding sumber pangan/pakan lain... Tabel 2. Serangga yang dapat menyerang biji sorgum selama penyimpanan... Tabel 3. Hasil analisis kadar tanin biji sorgum dari lima varietas... Tabel 4. Hasil analisis kadar air biji sorgum dari lima varietas... Tabel 5. Hasil analisis kekerasan biji sorgum dari lima varietas... Tabel 6. Kandungan gizi utama dan C : N Ratio biji sorgum dari lima varietas... Tabel 7. Nilai rata-rata total populasi S. zeamais pada media biji sorgum... Tabel 8. Nilai rata-rata periode perkembangan S. zeamais pada media biji sorgum..... Tabel 9. Nilai rata-rata indeks perkembangan S. zeamais pada media biji sorgum... Tabel 10. Nilai rata-rata laju perkembangan intrinsik S. zeamais pada media biji sorgum... Tabel 11. Nilai rata-rata kapasitas multiplikasi mingguan S. zeamais pada media biji sorgum... Tabel 12. Nilai rata-rata persentase biji berlubang... Tabel 13. Nilai rata-rata persentase kehilangan bobot... Tabel 14. Hasil uji korelasi parameter-parameter daya resistensi dengan kadar tanin, kadar air, dan kekerasan biji sorgum... Tabel 15. Hasil uji korelasi parameter-parameter daya resistensi dengan kandungan gizi utama biji sorgum dan C : N ratio.. DAFTAR GAMBAR xi Halaman

12 Gambar 1. Penampang membujur biji sorgum.... Gambar 2. Stuktur tubuh Sitophilus zeamais... Gambar 3. Siklus hidup Sitophilus zeamais... Gambar 4. Lima varietas sorgum uji... Gambar 5. Grafik laju pertambahan populasi turunan pertama (F1) S. zeamais pada lima varietas sorgum... DAFTAR LAMPIRAN Halaman xii 44 47

13 Lampiran 1. Nilai rata rata-rata pertambahan populasi Sitophilus zeamais pada lima varietas biji sorgum... Lampiran 2. Analisis sidik ragam kadar air biji sorgum... Lampiran 3. Uji Duncan kadar air biji sorgum... Lampiran 4. Analisis sidik ragam kadar tanin biji sorgum... Lampiran 5. Uji Duncan kadar tanin biji sorgum... Lampiran 6. Analisis sidik ragam kekerasan biji biji sorgum... Lampiran 7. Uji Duncan kekerasan biji biji sorgum... Lampiran 8. Analisis sidik ragam % kehilangan bobot biji sorgum... Lampiran 9. Uji Duncan % kehilangan bobot biji sorgum... Lampiran 10. Analisis sidik ragam % biji berlubang... Lampiran 11. Uji Duncan % biji berlubang... Lampiran 12. Analisis sidik ragam total populasi Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 13. Uji Duncan total populasi Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 14. Analisis sidik ragam periode perkembangan Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 15. Uji Duncan periode perkembangan Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 16. Analisis sidik ragam indeks perkembangan Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 17. Uji Duncan indeks perkembangan Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 18. Analisis sidik ragam laju perkembangan intrinsik Sitophilus zeamais pada biji sorgum.... Lampiran 19. Uji Duncan laju perkembangan intrinsik Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 20. Analisis sidik ragam nilai multiplikasi mingguan Sitophilus zeamais pada biji sorgum.... Lampiran 21. Analisis sidik ragam nilai multiplikasi mingguan Sitophilus zeamais pada biji sorgum... Lampiran 22. Hasil uji korelasi parameter-parameter daya resistensi biji sorgum... xiii Lampiran 23. Deskripsi lima varietas biji biji sorgum uji (Somantri, 2004)

14 I. PENDAHULUAN

15 A. LATAR BELAKANG Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 1996 tentang pangan menyatakan bahwa pangan merupakan kebutuhan dasar manusia yang pemenuhannya menjadi hak asasi setiap rakyat Indonesia dalam mewujudkan sumber daya manusia yang berkualitas untuk melaksanakan pembangunan nasional. Sedangkan ketahanan pangan adalah kondisi terpenuhinya pangan bagi rumah tangga yang tercermin dari tersedianya pangan yang cukup, baik jumlah maupun mutunya, aman, merata, dan terjangkau. Beras merupakan bahan pangan pokok mayoritas penduduk Indonesia. Meskipun beras telah menduduki posisi yang utama dalam swasembada karbohidrat, namun masalah pangan dan kebijaksanaan pangan perlu didukung oleh jenis komoditi non beras lainnya. Suplai beras sering menjadi permasalahan di negara kita karena kebutuhannya masih terus meningkat setiap tahun seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Ketergantungan masyarakat Indonesia pada beras akan menimbulkan bahaya yang besar terhadap sistem ketahanan pangan di Indonesia. Sebagai alternatif agar kebutuhan pangan masyarakat akan sumber karbohidrat tetap tercukupi, maka diperlukan diversifikasi pangan. Komoditi sorgum merupakan salah satu alternatif sumber karbohidrat, yang cukup baik sebagai bahan pangan. Sorgum (Sorghum bicolor) mempunyai potensi penting sebagai sumber karbohidrat bahan pangan, pakan dan komoditi ekspor. Namun potensi tersebut belum dapat dimanfaatkan sepenuhnya karena adanya berbagai hambatan baik dari segi pemahaman akan manfaat sorgum maupun dari segi penerapan teknologi pembudidayaannya, pengolahan maupun teknologi penyimpanannya. Selain memiliki potensi sebagai sumber karbohidrat, tanaman sorgum, mempunyai keistimewaan lebih tahan terhadap kekeringan dan genangan bila dibandingkan dengan tanaman palawija lainnya serta dapat tumbuh hampir disetiap jenis tanah (Laimeheriwa, 1990). Mengingat potensi serta keistimewaannya itu, sorgum sebenarnya layak dikembangkan terutama untuk menunjang upaya-upaya pelestarian

16 swasembada beras.pengembangan sorgum masih mengalami hambatan di industri hilir, akibatnya luas kebun sorgum terus turun. Pada tahun 1981, areal tanam sorgum mencapai hektare namun pada tahun 1989 turun menjadi (Anonim, 2008). Pada tahun 1999, produksi sorgum kering di Indonesia mencapai 3-4 ton/ha (Anonim b, 2007). Departemen pertanian menargetkan produksi sorgum Indonesia tahun 2009 mencapai ton. Telah banyak dilakukan pengembangan varietas sorgum untuk mendapatkan sorgum unggul. Sejumlah galur mutan tanaman sorgum dengan sifat-sifat agronomi unggul seperti tahan rebah, genjah, produksi tinggi, kualitas biji baik, dan lebih tahan terhadap kekeringan telah dihasilkan. Akan tetapi, sorgum yang unggul secara agronomi belum tentu tahan terhadap hama selama penyimpanan. Di daerah tropis seperti Indonesia, serangga merupakan penyebab utama terjadinya susut dan kerusakan selama penyimpanan. Selain itu, serangga juga dapat mengotori berbagai komoditi bahan pangan dengan ekskresi tubuhnya (hidup atau mati), eksuvia (kulit luar yang ditinggalkan pada stadia pra dewasa), dan berbagai sekresi yang dapat menimbulkan berbagai bahaya baik bagi kesehatan maupun berkurangnya daya terima konsumen. Salah satu spesies serangga hama pasca panen yang menyebabkan kerusakan pada biji-bijian adalah Sitophilus zeamais. Serangga yang tergolong primary pest ini mampu berkembang biak dan menimbulkan kerusakan pada berbagai jenis serealia biji utuh. Dengan mengetahui tingkat ketahanan dari berbagai varietas sorgum terhadap serangan serangga Sitophilus zeamais, maka diharapkan dapat digunakan sebagai pedoman pengembangan sorgum unggul baik di tingkat pra panen maupun pasca panen. B. TUJUAN

17 Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui resistensi biji sorgum dari lima varietas terhadap serangan serangga Sitophilus zeamais selama masa penyimpanan. Resistensi atau ketahanan tersebut diukur melalui karakteristik dinamika populasi Sitophilus zeamais, karakteristik kehilangan bobot, dan persentase biji berlubang. II. TINJAUAN PUSTAKA

18 A. TANAMAN SORGUM 1. Klasifikasi tanaman sorgum Tanaman sorgum termasuk famili Graminae atau rerumputan. Tanaman lain yang termasuk dalam famili Graminae diantaranya adalah tanaman padi, jagung, tebu. Data botani tanaman sorgum: Sorgum atau Sorghum bicolor (L), termasuk dalam: Kelas : Monocotyledon Keluarga : Gramineae Suku : Sorghum Jenis : Sorghum bicolor (L) Holchus Sorghum (L) Andropogan sorghum (L) Sorghum Vulgare (L) Selain itu disetiap daerah pengembangannya sorgum dikenal dengan nama: Great Millet, guinea Cora (Afrika Barat); Kafir Corn (Afrika Selatan); Milo Sorgo (Amerika Serikat); Kaoliang (Cina); Durra (Sudan); Mtama (Afrika Barat); cantel (Jawa Tengah dan Jawa Timur); Chotam (India); jagung cantrik (Jawa Barat) (Suprapto dan Mujidisono, 1987). 2. Sifat-sifat biji sorgum a. Sifat Ikatan Kulit Biji Pada biji sorgum, diantara kulit biji dan daging biji dilapisi oleh lapisan testa dan aleuron, Lapisan testa termasuk pada bagian kulit biji, dan lapisan aleuron termasuk pada bagian dari daging biji, jaringan kulit biji terikat erat oleh daging biji, melalui lapisan tipis yang disebut lapisan semen. Pada proses penggilingan, ikatan kulit biji dengan daging biji ini sulit dipisahkan. Komposisi bagian biji sorgum terdiri dari kulit luar 8%, lembaga 10% dan daging biji 82%.

19 Gambar 1. Penampang membujur biji sorgum b. Sifat fisik Umumnya biji sorgum berbentuk bulat dengan ukuran biji kira - kira 4 x 2,5 x 3,5 mm. Berat biji bervariasi antara 8 mg - 50 mg, rata-rata berat 28 mg. Berdasarkan ukurannya sorgum dibagi atas: - sorgum biji kecil (8-10 mg) - sorgum biji sedang ( mg) - sorgum biji besar (25-35 mg) Kulit biji ada yang berwarna putih, merah atau cokelat. Sorgum putih disebut sorgum kafir dan yang berwarna merah atau cokelat biasanya termasuk varietas Feterita. Warna biji ini merupakan salah satu kriteria menentukan kegunaannya. Varietas yang berwarna lebih terang akan menghasilkan tepung yang lebih putih dan tepung ini cocok untuk digunakan sebagai makanan lunak, roti dan lain-lainnya. Sedangkan varietas yang berwarna gelap akan menghasilkan tepung yang berwarna gelap dan rasanya lebih pahit. Tepung jenis ini cocok untuk bahan dasar pembuatan minuman. (Laimeheriwa, 1990). Biasanya warna biji sorgum terkait dengan kadar tanin dalam biji sorgum yang sebagian besar terdapat pada lapisan testa. Sorgum yang mengandung kadar tanin tinggi biasanya bijinya berwarna cokelat gelap atau cokelat kemerah-merahan. Selama

20 proses penepungan komersial, tanin berada dalam tepung, dan dengan penyaringan tidak dapat dihilangkan. Selama pengulitan, dengan perlakuan perendaman tanin akan larut dan diusahakan untuk dapat dihilangkan dari kulit bijinya. Kehilangan tanin ini akibat terkelupasnya kulit biji dan hilangnya lapisan testa selama perlakuan. Dengan hilangnya senyawa tanin ini, warna tepung menjadi lebih putih, dapat menghilangkan rasa pahit, dan yang terpenting dapat menghilangkan zat anti nutrisi tanin dalam biji sorgum (Suprapto dan Mujidisono, 1987). c. Sifat-kimia dan gizi. Biji sorgum mengandung gizi yang tidak lebih rendah dari kandungan tanaman serealia lainnya. Menurut Laimeheriwa (1990), kandungan kimia, biji sorgum (utuh): - protein 9,01 % - lemak 3,6 % - abu 1,49 % - serat 2,5 % Penggilingan sorgum dengan menggunakan alat penyosoh beras mengakibatkan masih banyak lembaga yang tertinggal pada endosperm. Hal ini ditandai oleh kandungan lemak dalam biji sorgum giling yang masih relatif tinggi yaitu sekitar %. Oleh karena itu dalam proses penggilingan harus diusahakan agar lemak dalam biji sorgum yang telah dikuliti menjadi rendah yaitu dibawah 1 % dengan demikian tepung sorgum yang dihasilkan akan lebih tahan lama. Lemak dalam biji sorgum sangat berguna bagi hewan dan manusia, akan tetapi dapat menyebabkan bau yang tidak enak dan tengik dalam produk bahan pangan (Laimeheriwa, 1990). Sebagai bahan pangan dan pakan ternak alternatif sorgum memiliki kandungan nutrisi yang baik, bahkan kandungan proteinnya lebih tinggi daripada beras. Kandungan nutrisi sorgum dibanding sumber pangan/pakan lain disajikan pada Tabel 1.

21 Tabel 1. Kandungan nutrisi biji sorgum dibanding sumber pangan/pakan lain (Laimeheriwa, 1990). Unsur Nutrisi Kandungan/100 g Beras Jagung Singkong Sorgum Kedele Kalori (cal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Besi (mg) Posfor (mg) Vitamin B1 (mg) Ekologi Sorgum relatif lebih dapat beradaptasi pada kisaran kondisi ekologi yang luas dan dapat berproduksi pada kondisi yang kurang sesuai bila dibandingkan dengan tanaman sereal yang lainnya, terutama sorgum sangat sesuai di negeri-negeri yang panas dan hangat. Sorgum dapat bertoleransi pada keadaan yang panas dan kering, tetapi juga dapat tumbuh pada daerah yang bercurah hujan tinggi atau tempat-tempat yang bergenang. Keadaan lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan sorgum adalah sebagai berikut: dengan penyebaran hari hujan yang teratur terutama pada saat tanaman berumur 4-5 minggu yaitu pada saat perkembangan perakaran sampai pada akhir per tumbuhan vegetatifnya, namun bila dibandingkan dengan tanaman sereal lainnya, sorgum tergolong tahan terhadap kekeringan karena:

22 Bagian tanaman di atas permukaan tanah tumbuh lambat sampai sistem perakaran sudah kokoh. Sorgum membentuk akar-akar sekunder dua kali sebagaimana halnya jagung. Penimbunan silika pada endodermis akan mencegah terjadi kolaps tanaman selama adanya tekanan kekurangan air. Liras permukaan daun tanaman sorgum hanya setengah dari daun tanaman jagung. Permukaan daunnya dilapisi oleh lapisan lilin dan dapat menggulung bila mengalami kekeringan. Proses evapotranspirasi pada sorgum kira-kira setengah dari jagung. Sorgum membutuhkan kira-kira 20% air kurang dari jagung untuk menghasilkan sejumlah ekivalen bahan kering. Tanaman Sorgum dapat bersaing dengan gulma sesaat setelah tanaman tumbuh kokoh. Tanaman sorgum dapat berada dalam keadaan istirahat (dorma) selama masa kekeringan dan memulihkan pertumbuhannya kembali setelah kondisi menjadi sesuai/baik. Sifat tanaman sorgum inilah yang paling istimewa, yang memungkinkan berproduksinya tanaman pada kondisi yang terbatas, ataupun dalam curah hujan yang tak menentu (Laimeheriwa, 1990). a. Iklim Suhu optimum untuk pertumbuhan sorgum berkisar antara 23 C - 30 C, dengan kelembaban relatif %. Pada daerah-daerah dengan ketinggian 800 m dari permukaan laut dimana suhunya kurang dari 20 C, pertumbuhan tanaman akan terhambat. Selama pertumbuhan tanaman, curah hujan yang diperlukan adalah berkisar antara mm (Laimeheriwa, 1990). b. Tanah

23 Sorgum dapat bertoleransi pada kisaran kondisi tanah yang luas. Tanaman ini dapat tumbuh baik pada tanah-tanah berat yang sering kali tergenang. Sorgum juga dapat tumbuh pada tanah-tanah berpasir. la dapat tumbuh pada ph tanah berkisar 5,0-5,5 dan lebih bertoleransi terhadap salin (garam) tanah dari pada jagung. Tanaman sorgum dapat berproduksi pada tanah yang terlalu kritis bagi tanaman lainnya (Laimeheriwa, 1990). 4. Perkecambahan Beberapa kultivar menunjukkan masa dormami benih pada bulan pertama setelah panen. Benin masih dapat hidup selama periode tertentu, asalkan disimpan dengan semestinya. Daya perkecambahan di laboratorium sebesar 900, dapat memberikan kemungkinan 50% daya kecambah di lapangan. Akar yang keluar pada perkecambahan kemudian digantikan oleh akar-akar camping yang muncul dari buku terbawah pada batang, kecambah muncul dari dalam tanah kira-kira 7 hari (Laimeheriwa, 1990). 5. Perbanyakan Tanaman Sorgum biasanya ditanam melalui biji. Akan tetapi juga dapat diperbanyak dengan stek batang, yang dilakukan dengan memunculkan premordia akar pada buku (Laimeheriwa, 1990). B. KERUSAKAN AKIBAT HAMA PASCA PANEN Faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan bahan pangan selama penyimpanan antara lain dipengaruhi oleh faktor fisik, kimia, fisiologis, serta biologis. Kelembaban dan suhu lingkungan termasuk dalam faktor fisik; komposisi kimia bahan pangan, kadar air dan enzim merupakan faktor kimia; kegiatan respirasi bahan pangan merupakan faktor fisiologis; sedangkan yang termasuk faktor biologis adalah tikus, serangga, dan kapang (Chikubu, 1974).

24 Cuperus dan Krischik (1995) melaporkan kehilangan biji-bijian selama penyimpanan karena serangga dan masalah penyimpanan lainnya mencapai lebih dari 30 milyar dolar Amerika per tahunnya, dan sekitar 30 % lebih besar pada negara-negara berkembang. Cotton dan Wilbur (1974) membagi kerusakan akibat serangan serangga menjadi dua bagian, yaitu kerusakan langsung dan kerusakan tidak langsung. Kerusakan langsung dapat disebabkan kontaminasi serangga dewasa, pupa, larva, telur, kulit telur, dan bagian-bagian tubuhnya, serta kerusakan wadah bahan yang disimpan. Kerusakan tidak langsung berupa kenaikan suhu akibat metabolisme serangga yang disebut sebagai hot spot yaitu suatu area dimana serangga yang menginfeksi bahan pangan dalam jumlah yang sangat besar. Pada area tersebut suhu dapat mencapai 42.2ºC, naiknya kadar air sehingga lembab dan lengket, timbulnya kapang, bau apek pada bahan apabila kadar air bahan rendah karena terjadinya perpindahan uap air, timbulnya mikroba lain, ditularkannya penyakit lain seperti diare, disentri, tipus, serta berkurangnya nilai estetik produk. Menurut Pranata (1982), kerusakan yang diakibatkan oleh serangga dapat dilihat gejalanya dengan adanya lubang gesekan, lubang keluar (exit holes), garukan, webbing, dust powder, dan feces. Serangga memakan bagian kaya gizi sehingga bagian yang tertinggal menjadi miskin protein, vitamin, dan lemak (Winarno dan Haryadi, 1982). Grist dan Lever (1979) mengemukakan bahwa setiap spesies serangga mempunyai kesukaan makanan tersendiri. Beberapa spesies menyukai embrio dan spesies lain menyukai endosperm. Embrio merupakan bagian yang kaya akan gizi karena kandungan lemak, mineral, protein, vitamin yang terkonsentrasi pada bagian tersebut, sehingga serangan serangga akan menyebabkan penurunan nilai gizi (Pranata, 1982). Serangan serangga terhadap sorgum terjadi baik di lapangan maupun selama penyimpanan. Contarinia sorghiola merupakan yang paling merusak biji sorgum di lapangan, di seluruh dunia. Sedangkan serangga yang biasa menyerang sorgum selama penyimpanan disajikan pada pada Tabel 2.

25 Tabel 2. Serangga yang dapat menyerang biji sorgum selama penyimpanan (Wall dan Ross, 1970). Ordo Lepidoptera Coleoptera Spesies Sitotroga cerealella (Olivier) Stathmopoda auriferella (Wlk.) Corcyra cephalonica Staint Cadra (Ephestia) cautella (Walk.) Plodia interpunctella (Hub.) Sitophilus oryzae (L.) Sitophilus zeamais Motsch. Rhyzopertha dominica (F.) Tribolium castaneum (Herbst.) Tribolium confusum J. Du V. Trogoderma granarium Everts. Oryzaephilus mercator (Fauvel) Oryzaephilus surinamensis (L.) Cryptolestes ugandae Steel & Howe Laetheticus sp. Lasioderma serricorne (F.) C. SERANGGA HAMA GUDANG (Sitophilus zeamais) Kumbang bubuk Sitophilus zeamais merupakan hama gudang utama di Indonesia. Hama ini tersebar di daerah tropis dan subtropis dan menyerang biji-bijian yang disimpan, seperti padi, beras, jagung dan sorgum. Infestasi pada penyimpanan seringkali terjadi pada transportasi dari lapangan ke tempat penyimpanan dan pada infestasi tingkat tinggi pada penyimpanan memicu migrasi kembali ke lapangan siap panen ( Longstaff, 1981). Sitophilus zeamais termasuk ke dalam ordo Coleoptera (kumbang), sub ordo Polypaga, kelas Rhyncopphora, famili Curculionidae, sub famili Calandrae, dan genus Sitophilus. Serangga ini mengalami metamorfosis

26 sempurna dari stadium telur sampai menjadi imago (kumbang dewasa). Larva tidak bertungkai, berwarna putih jernih. Ketika bergerak, larva agak mengkerut, sedangkan kepompongnya tampak seolah telah dewasa. Imago mempunyai kepala yang memanjang membentuk moncong (snout). Sayap mempunyai dua bercak yang berwarna agak pucat. Sayapnya dapat berkembang sempurna, sayap belakang berfungsi untuk terbang, panjang tubuhnya mm (Kartasapoetra, 1987). Gambar 2. Stuktur tubuh Sitophilus zeamais (Anonim a, 2007). Sitophilus zeamais menyebabkan biji berlubang, cepat pecah, dan hancur menjadi tepung. Hal ini ditandai dengan adanya tepung pada butiran yang terserang. Biji dan tepung dipersatukan oleh air liur larva sehingga kualitas biji menurun atau rusak sama sekali. Perkembangbiakan, aktivitas, dan kopulasi dilakukan pada siang hari dan berlangsung lebih lama dibandingkan masa kopulasi hama gudang lainnya.lama hidup induk hama ini berlangsung 3-5 bulan. Setiap induk mampu meghasilkan butir telur (Kartasapoetra, 1987). Menurut Kalshoven (1981), telur yang dihasilkan dapat mencapai 575 butir. Perbedaan jumlah telur disebabkan oleh beragamnya kualitas makanan. Menurut Ryoo dan Clio (1992), jenis makanan atau varietas sangat berpengaruh terhadap perilaku serangga dalam meletakkan telur. Telur diletakkan pada biji yang telah dilubangi, tiap lubang diisi satu butir telur. Masing-masing lubang selanjutnya ditutup dengan sisa gerekan. Lubang gerekan berdiameter ± 1mm. Stadium telur berlangsung sekitar 7 hari. Larva yang terdapat dalam biji akan terus menggerek biji. Larva tidak berkaki, dan

27 terus akan berada di dalam lubang gerekan. Demikian pula imago barunya akan tetapberada di dalam lubang sekitar 5 hari (Kartasapoetra, 1987). Gambar 3. Siklus hidup Sitophilus zeamais (Kartasapoetra, 1987). Siklus hidup hama ini berlangsung hari, tetapi umumnya sekitar 31 hari. Siklus hidup hama ini bergantung pada temperatur ruang penyimpanan, kelembaban atau kandungan air produk yang disimpan, dan jenis produk yang diserang. Pada kelembaban udara (Rh) 70% dan temperatur 18 C, siklus hidup S. zeamais dari telur menjadi dewasa atau imago mencapai 91 hari, namun pada Rh 80% dengan temperatur yang sama, siklus hidup S. zeamais hanya 79 hari (Kartasapoetra, 1987). III. BAHAN DAN METODE A. BAHAN DAN ALAT

28 Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sorgum varietas UPCA S1, Gadam Human, Badik, Mandau, dan Hegari Genjah, yang diperoleh dari BALITBIO. Serangga Sitophilus zeamais sebagai serangga uji yang diperoleh dari BIOTROP Bogor, jagung sebagai media infestasi awal. Bahan-bahan kimia yang digunakan pereaksi Folin Denis, larutan standar asam tanat, Na 2 CO 3 jenuh, dan aquades. Gambar lima varietas biji sorgum tersebut dapat dilihat pada Gambar 4. Alat-alat yang digunakan antara lain stoples, gelas plastik, plastik penutup, gunting, pinset, karet, neraca analitik, cawan alumunium, oven, desikator, spektrofotometer, dan alat-alat gelas. Gambar 4. Lima varietas biji sorgum uji. B. PROSEDUR PENELITIAN Uji Resitensi Sorgum

29 Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu tahap persiapan dan tahap pelaksanaan. 1. Tahap Persiapan Tahap persiapan tediri dari pembiakan serangga Sitophilus zeamais untuk memperoleh serangga dewasa yang berumur 7-15 hari sebagai serangga uji. Pembiakan Sitophilus zeamais dilakukan dengan cara sebagai berikut: serangga Sitophilus zeamais yang diperoleh dari BIOTROP diinfestasikan pada media jagung dalam wadah plastik dan diinkubasi selama empat minggu pada suhu dan kelembaban ruang. Sebelumnya, jagung yang digunakan sebagai media, dipanaskan dalam oven pada suhu 60ºC selama 2 jam. Pengovenan dilakukan dengan tujuan untuk memastikan tidak ada seranggga yang hidup pada jagung. Setelah empat minggu masa infestasi, dilakukan pengayakan untuk memisahkan serangga yang keluar. Media jagung kemudian diinkubasi lagi dan sehari kemudian serangga yang keluar dianggap berumur 1 hari. Serangga yang berumur 1 hari tersebut diinfestasikan pada media jagung baru dan ditunggu sampai dengan serangga tersebut berumur 7-15 hari. Penentuan umur serangga ini penting karena pada umur 7-15 hari, serangga tersebut mencapai kedewasaan kawin dan dapat memproduksi telur secara maksimal (Haryadi, 1991). 2. Tahap Pelaksanaan Lima pasang ekor serangga yang diambil secara acak diinfestasikan pada 200 butir biji sorgum masing-masing varietas yang telah ditempatkan dalam gelas plastik. Setelah 7 hari masa infestasi, serangga yang diinfestasikan dikeluarkan dan dibuang. Setelah kurang lebih tiga minggu masa inkubasi, dilakukan pengamatan untuk mengetahui keluarnya serangga turunan pertama (F1). Serangga turunan pertama yang keluar, dihitung dan dibuang. Pengamatan dilakukan setiap hari sampai tidak ada lagi serangga turunan pertama yang keluar selama lima hari berturut-turut.

30 C. ANALISIS KIMIA SORGUM 1. Analisis Kadar Air (AOAC, 1999) Cawan aluminium dikeringkan dalam oven selama 15 menit dan didinginkan dalam desikator selama 10 menit lalu ditimbang. Sampel sebanyak 2 gram dimasukkan dalam cawan. Cawan beserta isi dikeringkan dalam oven 100 o C selama 6 jam. Cawan dipindahkan ke dalam desikator, kemudian didinginkan dan ditimbang. Cawan beserta isinya dikeringkan kembali sampai diperoleh berat konstan. Perhitunganpersen kadar air adalah sebagai berikut: KA (% berat basah) = Keterangan: [ W 2 ( W 3 W1) ] x100% W 3 W1 W 1 = berat cawan (gram) W 2 = berat sampel (gram) W 3 = berat cawan dan sampel setelah dikeringkan (gram) 2. Analisis Kadar Tanin (AOAC, 1984) a. Pembuatan Kurva Standar Sebanyak 2 ml pereaksi Folin-Denis ditambahkan ke dalam labu takar 100 ml yang telah diisi dengan ml air suling, kemudian dipipet sejumlah 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, dan 1.5 ml larutan standar asam tanat dan ditambahkan 5 ml larutan Na 2 CO 3 jenuh ke dalam masing-masing labu, selanjutnya volume ditepatkan hingga 100 ml dengan air suling. Setelah itu dikocok dan dibiarkan selama 40 menit, kemudian dibaca absorbansinya pada panjang gelombang 725 nm dan dibuat kurva standar. b. Analisis Sampel

31 Contoh yang telah dihaluskan sebanyak 2 gram dimasukkan ke dalam labu didih 500 ml, kemudian ditambahkan 350 ml air suling, direfluks selama 3 jam dan didinginkan. Setelah itu dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu takar 500 ml dan volumenya ditepatkan dengan air suling. Setelah disaring, kemudian sebanyak 2 ml filtrat jernih dipipet dan dimasukkan ke dalam labu takar 100 ml, kemudian ditambahkan 2 ml pereaksi Folin Denis dan 5 ml Na 2 CO 3 jenuh, lalu ditepatkan sampai 100 ml dengan aquades. Larutan dikocok dan dibiarkan selama 45 menit, kemudian diukur absorbansinya pada λ = 725 nm. D. ANALISIS FISIK SORGUM Analisis kekerasan biji Kekerasan biji sorgum dianalisis menggunakan alat Hardness Tester. E. PERHITUNGAN HASIL PENGAMATAN 1. Karakteristik Resistensi Hasil pengamatan dihitung dengan parameter sebagai berikut: a. Jumlah total populasi (Nt), dengan menghitung semua serangga yang ke luar ditambah dengan serangga awal yang diinfestasikan. b. Periode perkembangan (D), yaitu lamanya waktu dari tengah-tengah waktu infestasi sampai tercapai 50% dari total populasi F1 Sitophilus zeamais. c. Indeks perkembangan (ID), yang dihitung dari nilai Nt dan D, dengan formula: ID = (ln Nt / D) x 100 d. Laju perkembangan intrinsik (Rm), dihitung dengan formula: Rm = Log Dimana: R = Nt/No R e Dm No = Jumlah serangga yang diinfestasikan

32 Dm = Periode perkembangan dalam satuan minggu e. Kepastian multipikasi mingguan (λ), dengan formula: λ = e Rm 2. Karakteristik Kehilangan Bobot a. Persen Biji Berlubang Diketahui dengan menghitung jumlah biji berlubang setelah masa infestasi dan dibandingkan dengan jumlah biji awal yang utuh, dihitung dengan formula: Persen Biji Berlubang = Jumlah biji berlubang x!00% Jumlah biji utuh awal b. Persen Kehilangan Bobot Dihitung menggunakan formula Adam, yaitu: Persen kehilangan bobot = U. Nd D. Nu x 100% U.N Dimana: U Nu D Nd N = Bobot Biji Utuh = Jumlah Biji Utuh = Bobot Biji Berlubang = Jumlah Biji Berlubang = Nu + Nd F. RANCANGAN PERCOBAAN

33 Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak lengkap sederhana dengan tiga kali ulangan untuk tiap varietas sorgum. Model matematikanya sebagai berikut: Yij = µ + Ai + ij Dimana: Yij = Nilai pengamatan µ = Nilai rata-rata umum Aij = Pengaruh varietas sorgum ke-i ij = Galat percobaan Analisa statistik dilakukan dengan menggunakan program SPSS Setelah uji sidik ragam (Analysis of Variance), dilakukan uji Duncan. Selain itu, dilakukan juga uji korelasi. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

34 Berbagai varietas sorgum terus dikembangkan melalui seleksi galur untuk mendapatkan varietas yang unggul. Seleksi galur tersebut ditekankan untuk mendapatkan varietas dengan sifat-sifat menguntungkan seperti warna biji yang kuning atau putih, daya produksi tinggi, tanggap terhadap pemupukkan, masa berbunga dan berbuah yang tidak dipengaruhi musim, umur pendek (genjah), tahan terhadap hama dan penyakit, cara pengolahan mudah, dan tentu saja memiliki rasa yang enak. Peningkatan produksi sorgum harus disertai dengan usaha penyelamatan dan penanganan hasil untuk menghindari kerusakan dan penyusutan hasil, baik susut kualitas maupun susut kuantitas. Penelitian ini merupakan kajian resistensi dari lima varietas sorgum unggul terhadap intensitas serangan hama gudang Sitophilus zeamais. Lima varietas sorgum tersebut adalah UPCA S1, Gadam Human, Badik, Mandau, dan Hegari Genjah. Masing-masing varietas tersebut memiliki keunggulan diantaranya UPCA S1 memiliki umur berbunga yang pendek (50-60 hari), daya produksi tinggi, dan warna biji putih. Varietas Gadam Human memiliki umur berbunga yang pendek, sangat cepat masak (< 80 hari), dan warna biji putih. Varietas Badik memiliki keunggulan umur berbunga yang pendek, cepat masak (81-90 hari), dan warna biji putih. Varietas Mandau memiliki umur masak sedang ( hari)dan daya produksi yang tinggi. Sedangkan varietas Hegari Genjah memiliki warna biji yang putih (Rais et al., 2004). Daya simpan dan mutu sorgum selama penyimpanan dapat dipengaruhi oleh kondisi awal biji sebelum dan lingkungan ruang penyimpanan. Kondisi awal biji dipengaruhi oleh kadar air, kandungan nutrisi biji, keberadaan komponen fenolik (misalnya tanin), kekerasan biji, persentase biji rusak atau pecah, dan kegiatan respirasi bahan (Chikubu, 1974, Chandrasekar dan Satyanarayana, 2006). Dalam penelitian ini diuji beberapa parameter yang berpengaruh terhadap daya resistensi sorgum. Kadar tanin dari kelima varietas sorgum tersebut dapat dilihat pada Tabel 3, sedangkan kadar air sorgum pada Tabel 4. Tabel 3. Hasil analisis kadar tanin dari lima varietas biji sorgum

35 UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Kadar tanin (ppm) ± 88 a ± 75 a ± 93 b ± 27 b ± 15 a Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05) Tabel 4. Hasil analisis kadar air dari lima varietas biji sorgum UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Kadar air (%) 11.07± 0.04 a ± 0.11 c ± 0.10 b ± 0.03 a ± 0.30 b Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05) Dari Tabel 3 dan 4 dapat diketahui bahwa sorgum varietas Mandau memiliki kadar tanin yang paling tinggi dan kadar air yang paling rendah.sedangkan hasil pengujian terhadap faktor fisik sorgum yaitu kekerasan biji dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil analisis kekerasan biji dari lima varietas biji sorgum

36 UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Kekerasan biji (Kg) 5.7 ± 0.1 c 5.2 ± 0.1 b 4.8 ± 0.1 a 7.2 ± 0.1 d 5.1 ± 0.1 b Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05) Dari Tabel 5 dapat diketahui bahwa sorgum varietas Mandau juga memiliki nilai kekerasan biji yang paling besar diikuti oleh UPCA S1, Gadam Human, Hegari Genjah, dan Badik. Data mengenai kandungan gizi utama dan C : N ratio biji sorgum dari kelima varietas yang diuji dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Kandungan gizi utama dan C : N Ratio lima varietas biji sorgum. Varietas Karbohidrat (%)* Protein (%)* Lemak (%)* C : N Ratio UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah * (Somantri, 2004) Berdasarkan Tabel 6, dapat diketahui bahwa sorgum varietas Mandau memiliki kadar protein dan karbohidrat paling tinggi diantara keempat varietas lainny, sedangkan sorgum varietas Hegari Genjah memiliki kadar lemak yang paling tinggi. Dari data tersebut juga dapat diketahui bahwa sorgum varietas Mandau memiliki ratio karbon terhadap nitrogen yang paling besar, sedangkan yang paling kecil adalah varietas Hegari Genjah. Pengujian mengenai pengaruh lima varietas sorgum terhadap intensitas serangan serangga Sitophilus zeamais didasarkan pada karakteristik dinamika

37 populasi Sitophilus zeamais yaitu total populasi (Nt), periode perkembangan (D), indeks perkembangan (ID), laju perkembangan intrinsik (Rm), dan kapasitas multiplikasi mingguan (λ); karakteristik kehilangan bobot; dan persentase biji berlubang. A. JUMLAH TOTAL POPULASI (Nt) Total populasi merupakan jumlah dari serangga awal yang diinfestasikan (N 0 ) ditambah dengan jumlah seluruh turunan pertama (F1) yang keluar. Jumlah populasi serangga turunan pertama dihitung setiap hari sejak keluarnya serangga turunan pertama sampai tidak ada lagi serangga yang keluar dari sorgum selama 5 hari berturut-turut. Jumlah serangga yang keluar setiap hari dihitung secara kumulatif sehingga diperoleh data jumlah serangga turunan pertama untuk setiap perlakuan dan setiap ulangan. Nilai rata-rata jumlah total populasi dari Sitophilus zeamais pada lima varietas sorgum dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Nilai rata-rata total populasi S. zeamais pada media biji sorgum UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Total Populasi 100 ± 5 a 107 ± 3 a 76 ± 6 b 69 ± 6 b 76 ± 6 b Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05) Dari Tabel 7 diketahui bahwa jumlah total populasi S. zeamais pada sorgum varietas UPCA S1 dan Gadam Human berbeda nyata dengan jumlah total populasi S. zeamais pada sorgum varietas Badik, Mandau, dan Hegari Genjah. Berdasarkan analisis sidik ragam pada Lampiran 12, diketahui bahwa perbedaan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlan turunan pertama yang dihasilkan.

38 Sorgum varietas UPCA S1 dan Gadam Human memiliki jumlah total populasi S. zeamais lebih banyak dibandingkan dengan total populasi ketiga varietas lainnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa sorgum varietas Badik, Mandau, dan Hegari Genjah lebih tahan atau resisten terhadap serangan S. zeamais dibandingkan dengan varietas UPCA S1 dan Gadam Human. Menurut Chandrashekar dan Satyanarayana (2006), daya resiatensi sorgum terhadap hama dan patogen dipengaruhi komposisi kimia dan fisik dari biji. Struktur fisik dari biji seperti ketebalan komposisi lapisan p-erikarp, tekstur endosperm, dan bermacam-macam komponen kimia seperti asam hidroksinamat, asam ferulat, dan bermacam-macam protein endosperm memiliki daya antagonis terhadap hama dan patogen, sehingga berperan sebagai pertahanan biji. Komponen fenolik dalam biji sorgum dibagi menjadi tiga kategori utama yaitu asam fenolat, flavonoid, dan tanin (Dicko et al., 2006). Komponenkomponen tersebut ditemukan paling banyak pada lapisa perikarp, testa, dan aleuron. Sorgum varietas Badik, Mandau, dan Hegari Genjah lebih tahan atau resisten terhadap serangan S. zeamais dibandingkan dengan varietas UPCA S1 dan Gadam Human diduga karena tingginya kadar tanin pada sorgum varietas Badik, Mandau, dan Hegari Genjah. Menurut Atkins (1980), sebelum memakan media serangga akan melakukan proses pengenalan dan orientasi terhadap bahan makanannya. Demikian juga bila serangga dewasa akan meletakkan telur pada kondisi media yang sekaligus sebagai bahan makanannya tidak sesuai, maka serangga akan menahan proses bertelur bahkan pada kondisi yang ekstrim, telur tersebut dapat diserap kembali. Kadar tanin dapat mempengaruhi proses bertelur dari induk serangga, dimana pada kadar tanin yang tinggi induk serangga akan menahan proses bertelur atau bahkan menyerap telurnya kembali. Hal tersebut akhirnya berpengaruh terhadap total turunan pertama yang dihasilkan. Kelembaban merupakan faktor penting yang mempengaruhi kemampuan reproduksi dan bertelur serangga baik di lapangan maupun kondisi penyimpanan (Atkins, 1980). Pengaruh kelembaban dicerminkan dengan RH

39 lingkungan dan kandungan air bahan pangan (Perttumen dan Killstrom, 1971). Victor dan Organor (1987) melaporkan pada kisaran RH % dan %, pertumbuhan dan keberhasilan reproduksi S. zeamais terganggu. Selain dipengaruhi oleh kadar tanin, daya resistensi sorgum dapat juga dipengaruhi oleh kadar air sorgum. Hal tersebut dapat disebabkan kadar air yang tinggi pada sorgum menyebabkan tekstur sorgum tersebut lebih lunak, sehingga serangga lebih mudah melubangi biji-bijian dan meletakkan telurnya pada biji tersebut. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, daya resistensi serangga juga dipengaruhi oleh faktor fisik seperti kekerasan biji. Classen et al. (1998) mengatakan bahwa morfologi biji-bijian berpengaruh terhadap daya resistensi dari biji-bijian. Sorgum varietas Mandau memiliki biji yang paling keras diantara empat lainnya. Hal tersebut juga berkontribusi terhadap daya resistensi sorgum varietas tersebut, dimana menurut Throne dan Mary (2002), biji yang keras dapat berperan sebagai repellent bagi serangga dalam meletakkan telurnya sehingga akhirnya berpengaruh terhadap jumlah turunan pertama yang dihasilkan. Laju pertumbuhan populasi turunan pertama S. zeamais pada media sorgum dapat dilihat pada Lampiran 1. Gambar 5 menunjukkan grafik laju pertambahan populasi F1 S. zeamais.

40 N ila i R a ta - r a ta F UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Hari Gambar 5. Grafik laju pertambahan populasi turunan pertama (F1) S. zeamais pada lima varietas biji sorgum. B. PERIODE PERKEMBANGAN (D) Periode perkembangan (D) merupakan waktu yang diperlukan oleh serangga untuk perkembangan dari imago menjadi imago lagi. Periode perkembangan ini dapat juga disebut sebagai periode siklus hidup. Dengan semakin pendeknya periode perkembangan maka siklus hidup serangga tersebut semakin cepat dan serangga juga makin cepat berkembang. Nilai rata-rata hasil pengujian terhadap nilai periode perkembangan dapat dilihat pada Tabel 8.

41 Tabel 8. Nilai rata-rata periode perkembangan S. zeamais pada media biji sorgum UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Periode Perkembangan (hari) 53.0 ± 1.3 a 52.1 ± 1.0 a 55.7 ± 2.0 bc 56.7 ± 0.6 c 53.7 ± 1.3 ab Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05) Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan bahwa sorgum varietas UPCA S1 dan Gadam Human memiliki nilai periode perkembangan yang lebih kecil berbeda nyata dibandingkan varietas lainnya, disusul oleh varietas Hegari Genjah, Badik, dan yang memiliki nilai periode perkembangan paling besar adalah Mandau. Berdasarkan analisis sidik ragam pada Lampiran 14, diketahui bahwa perbedaan varietas berpengaruh nyata terhadap periode perkembangan S. zeamais. Hal tersebut terkait dengan tingginya kadar tanin pada varietas Mandau. Dari Tabel 8 diketahui bahwa periode perkembangan serangga memiliki korelasi positif yang sangat nyata dengan kadar tanin sorgum. Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa pada kondisi media yang tidak sesuai, serangga akan menahan proses bertelur bahkan pada kondisi yang ekstrim, telur tersebut dapat diserap kembali. Kadar tanin yang lebih tinggi pada varietas Mandau diduga dapat menghambat proses orientasi serangga terhadap bahan makanannya dan menahan proses bertelur serangga sehingga memperlama siklus hidup serangga dan menaikkan nilai periode perkembangan serangga. Selain itu, tanin merupakan senyawa yang dapat berikatan dengan protein, sehingga serangga yang memakan tanin akan terhambat penyerapan zat-zat gizinya. Hal tersebut menyebabkan pertumbuhan serangga tersebut menjadi terganggu (Nursal dan Siregar, 2005). Adanya daya hambat yang disebabkan oleh keberadaan tanin menyebabkan bertambah lamanya stadium larva. Aktivitas makan larva terhambat, padahal stadium larva merupakan

42 stadium yang paling banyak membutuhkan makanan sehingga disebut stadium makan (Matthews dan Matthews, 1978). Selain itu, berdasarkan uji korelasi diketahui bahwa kadar air sorgum dapat memiliki pengaruh dengan periode perkembangan serangga. Cotton dan Wilbur (1974) menyatakan bahwa kadar air bahan merupakan faktor yang penting untuk kelangsungan hidup serangga. Kadar air yang rendah dapat menghambat pertumbuhan serangga hingga akhirnya mempengaruhi periode perkembangannya. Kekerasan biji sorgum juga berpengaruh terhadap periode perkembangan S. zeamais. Bueso et al. (2000) menyatakan bahwa kombinasi ketebalan dari dinding sel dan kekerasan biji berkontribusi terhadap daya resistensi. Sorgum varietas Mandau memiliki kekerasan biji yang cukup tinggi sehingga menghambat aktifitas makan dari serangga dan memperlama periode perkembangan. C. INDEKS PERKEMBANGAN (ID) Indeks perkembangan (ID) merupakan parameter yang dapat dipakai untuk melihat tingkat efektifitas bahan terhadap perkembangan serangga. Indeks perkembangan disebut juga indeks kepekaan (Index of Susceptibility). Semakin tinggi indeks perkembangan serangga, maka semakin peka sorgum tersebut terhadap serangan serangga. Nilai rata-rata hasil pengujian terhadap nilai indeks perkembangan dapat dilihat pada Tabel 9. Tabel 9. Nilai rata-rata indeks perkembangan S. zeamais pada media biji sorgum UPCA S1 Gadam Human Badik Mandau Hegari Genjah Varietas Indeks Perkembangan ± 0.2 a ± 0.2a ± 0.4 bc ± 0.2 c ± 0.3 b Keterangan : Angka-angka dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata satu sama lain (Uji Duncan pada p = 0.05)