4 TINJAUAN PUSTAKA Padi (Oryza sativa L.) Pentingnya Padi sebagai Tanaman Pangan Padi (Oryza sativa L.) merupakan komoditi pangan yang mendapat prioritas utama dalam pembangunan pertanian karena menjadi makanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia (Misnaheti et al. 2010). Sekitar 1.75 miliar dari 3 miliar penduduk Asia, termasuk 210 juta penduduk Asia mengonsumsi 90% beras dari hasil padi yang ditanam (Fagi et al. 2001; Andoko 2002). Padi terpilih sebagai makanan utama karena cara budidaya dan pengolahan menjadi bahan pangan lebih sederhana serta penyedia 70% hingga 80% kalori dan 40% hingga 70% protein (Siregar 1981; Fagi et al. 2001). Tahun 2025 Asia diperkirakan harus meningkatkan produksi padi sebesar 50% untuk mempertahankan tingkat konsumsi saat ini, namun luas lahan untuk menanam padi semakin berkurang (Cantrell 2001). Penggerek Batang Padi Kuning Penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) termasuk ordo Lepidoptera, famili Pyralidae yang ditemukan pertama kali sebagai hama di China, Jepang, dan Taiwan (Kalshoven 1981). Menurut Pathak dan Khan (1994), spesies ini juga mendominasi di wilayah Bangladesh, India, Malaysia, Pakistan, Philipina, Sri Lanka, Thailand, Vietnam, dan sebagian dari Indonesia. Morfologi penggerek batang padi kuning antara lain telur berbentuk seperti cakram, diletakkan dalam kelompok dan ditutupi oleh rambut-rambut berwarna cokelat (Gambar 1a). Larva berwarna kekuningan dan kepala berwarna jingga. Setiap batang terdapat satu larva. Pupa berbentuk memanjang dengan warna kuning putih. Pupa selalu ditemukan pada bagian batang yang terbawah dan sering di bawah permukaan tanah. Sayap imago jantan berwarna cokelat terang atau kuning jerami dengan bintik-bintik hitam yang samar-samar. Sayap depan imago betina berwarna kuning jerami dengan bercak hitam yang jelas pada bagian tengahnya (Gambar 1b) (Harahap & Tjahjono 1998).
5 Telur penggerek akan menetas setelah 4-5 hari, kemudian telur menetas menjadi larva. Masa perkembangan larva membutuhkan waktu 3-6 minggu dan memasuki tahap menjadi pupa yang membutuhkan waktu 8-14 hari (Kalshoven 1981). Lama hidup imago 5-7 hari (Harahap & Tjahjono 1998), sehingga waktu total yang dibutuhkan untuk melalui siklus hidup penggerek adalah 5-9 minggu (Kalshoven 1981). a b Gambar 1 Kelompok Telur dan Imago. a) kelompok telur penggerek batang padi kuning, b) imago Scirpophaga incertulas Kerusakan yang Ditimbulkan dan Faktor yang Mempengaruhi Penggerek batang padi dapat menurunkan hasil panen dan merusak tanaman padi pada fase vegetatif maupun generatif. Kerusakan pada fase vegetatif dapat mengakibatkan anakan padi mati atau sundep (Gambar 2a), sedangkan kerusakan pada fase generatif dapat menyebabkan malai menjadi hampa atau beluk (Gambar 2b). Keberadaan penggerek per generasi setiap tahun tergantung dari faktor lingkungan, temperatur, hujan dan ketersediaan tanaman.
6 b a Gambar 2 Gejala Serangan Penggerek Batang Padi Kuning di Lapang. a) gejala sundep, b) gejala beluk Pengendalian Penggerek Batang Padi Pengendalian penggerek batang padi dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain kultur teknis, musuh alami, dan insektisida. Pengendalian kultur teknis yaitu dengan pengambilan kelompok telur, pembakaran pangkal batang atau jerami, pembajakan sawah, dan penggenangan lahan untuk mematikan larva dan pupa pada pangkal batang. Selain itu, rotasi tanaman dan penanaman serempak dapat memutus siklus hidup hama. Penggerek batang padi memiliki musuh alami berupa parasitoid telur, antara lain: Tetrastichus schoenobii, Trichogramma japonicum dan Telenomus rowani dapat memarasit telur penggerek hingga 70% sehingga mengurangi populasi penggerek batang padi di lapang. Pengendalian dengan insektisida sistemik seperti Karbofuran, Bensultap, Bisultap, Karbosulfan, Dimehipo, atau Fipronil memiliki dampak negatif terhadap populasi parasitoid dan predator penggerek batang karena musuh alami juga mati akibat insektisida (Pracaya 2003). Resistensi Tanaman Deskripsi Resistensi tanaman merupakan sifat-sifat tanaman yang dapat diturunkan dan dapat mempengaruhi tingkat kerusakan oleh serangga (Painter 1951). Beck (1965) mendefinisikan resistensi tanaman adalah semua ciri dan sifat tanaman yang memungkinkan tanaman terhindar, mempunyai daya tahan atau daya
sembuh dari serangan serangga dalam kondisi yang akan menyebabkan kerusakan lebih besar pada tanaman lain dari spesies yang sama. 7 Mekanisme Resistensi Tanaman Ada 4 strategi dasar yang digunakan tanaman sebagai mekanisme pertahanan dirinya untuk mengurangi kerusakan akibat serangan serangga herbivora antara lain: escape atau menghindari serangan serangga berdasarkan waktu atau tempat, misalnya tumbuh pada tempat yang tidak mudah diakses oleh herbivora atau menghasilkan bahan kimia penolak herbivora (repellent), tanaman toleran terhadap herbivora dengan cara mengalihkan herbivora untuk makan bagian yang tidak penting bagi tanaman atau mengembangkan kemampuan untuk melakukan penyembuhan (recovery) dari kerusakan akibat serangan herbivora, tanaman menarik datangnya musuh alami bagi herbivora yang dapat melindungi tanaman tersebut dari serangan herbivora, dan tanaman melindungi dirinya sendiri secara konfrontasi menggunakan mekanisme pertahan kimia atau mekanik, seperti menghasilkan toksin yang dapat membunuh herbivora atau dapat mengurangi kemampuan herbivora untuk mencerna tanaman atau disebut antibiosis (Painter, 1951). Painter (1951) membagi mekanisme resistensi tanaman terhadap serangga hama ke dalam 3 bentuk antara lain: ketidaksukaan (non preferences) / antixenosis, antibiosis dan toleransi. Bentuk mekanisme resistensi antixenosis dibagi dalam dua kelompok, yaitu antixenosis kimiawi, menolak kerana adanya senyawa kimia dan antixenosis fisik, menolak karena adanya struktur atau morfologik tanaman. Antibiosis yaitu semua pengaruh fisiologis pada serangga yang disebabkan oleh aktivitas serangga yang memakan dan mencerna jaringan atau cairan tanaman tertentu yang merugikan dan bersifat sementara atau tetap. Gejala-gejala akibat antibiosis pada serangga antara lain: kematian larva atau pradewasa, pengurangan laju pertumbuhan, peningkatan mortalitas pupa, ketidakberhasilan dewasa keluar dari pupa, imago tidak normal, fekunditas serta fertilitas rendah, masa hidup serangga berkurang, terjadi malformasi morfologik, kegagalan
8 mengumpulkan cadangan makanan, kegagalan hibernasi, perilaku gelisah dan abnormalitas lainnya. Toleransi merupakan respon tanaman terhadap serangan serangga hama yang disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: kekuatan tanaman secara umum, pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang dan ketahanan terhadap rebah, produksi cabang tambahan, pemanfaatan lebih efisien oleh serangga dan kompensasi lateral oleh tanaman tetangganya. Cendawan Endofit Deskripsi Salah satu mikroorganisme yang dianggap potensial dalam pembentukan tanaman padi yang resisten adalah dengan memanfaatkan cendawan endofit (Budiprakoso 2010). Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup dalam jaringan tanaman tanpa mengakibatkan kerugian yang cukup nyata terhadap inang (Petrini 1992, Maheswari 2006). Cendawan Endofit sebagai Agens Hayati Cendawan endofit mampu meningkatkan resistensi tanaman inang dari serangan hama (Clay 1992). Interaksi antara cendawan endofit dan inang tanaman umumnya bersifat simbiosis mutualisme. Cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carroll & Clay 1988). Asosiasi beberapa cendawan endofit dengan tumbuhan inangnya mampu melindungi beberapa tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, kondisi ekstrim maupun herbivora (Saikkoen & Helander 2003). Kolonisasi cendawan endofit pada rumput menyebabkan terinduksinya metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap herbivora insekta (Carroll 1995). Kelimpahan cendawan endofit dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik. Faktor biotik terdiri dari varietas, umur tanaman dan spesies inang. Sedangkan faktor abiotik yang berpengaruh adalah cuaca, suhu, kelembaban relatif, kadar air tanah dan teknik budidaya (Lewis et al. 1997).
9 Potensi Cendawan Endofit untuk Mengendalikan Serangga Hama Peranan cendawan endofit dalam melindungi inang tanaman dari serangan hama dilaporkan tahun 1981 yaitu cendawan Phomopsis oblonga melindungi pohon yang tinggi dari serangan kumbang Physocnemum brevilineum (Coleoptera: Cerambycidae) (Azevedo et al. 2000). Kolonisasi cendawan endofit pada inang tanaman akan berpengaruh terhadap keberadaan serangga hama. Keberadaan serangga Phenacoccus solani (Hemiptera: Pseudococcidae) dan Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) pada tanaman barley dapat ditekan secara total. Beberapa tanaman barley yang telah diinokulasi dengan cendawan endofit tidak mengalami kerusakan parah oleh kutu Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) (Sabzalian et al. 2004). Cendawan endofit dapat melindungi inang dari serangan serangga, tungau, atau hewan lain yang hidup dan memakan tanaman inang (Maheswari 2006). Cendawan Acremonium coenophialum pada rumput Festuca arundinacea dapat menurunkan laju ketahanan hidup Schizaphis graminum, Rhopalosiphum padi (Johnson et al. 1985). Cendawan Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi, menurunkan rasio preferensi wereng batang cokelat Nilaparvata lugens (Budiprakoso 2010). Varietas Hot pepper pada cabai yang diinokulasi cendawan endofit Nigrospora sp. dan SH2 dapat menekan panjang tubuh kutu daun Aphis gossypii pada cabai (Hermawati et al. 2011).