BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan dari April 2005 sampai Februari 2006. Kegiatan ini dibagi dua bagian, yaitu penelitian lapangan dan penelitian laboratorium. Penelitian lapangan bertempat di Danau Lido Jawa Barat. Penelitian laboratorium dilakukan di Insectarium Biotrop dan Laboratorium Bio-Ekologi Parasitoid dan Predator, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian lapangan meliputi pengamatan biologi N. eichhorniae, pengamatan kisaran ekspansi serta uji kisaran inang. Di laboratorium dilakukan pengamatan terhadap serangga yang diambil dari lapangan, pendugaan instar larva, dan penelitian keperidian betina N. eichhorniae. Pengambilan Contoh Kumbang N. eichhorniae di Lapangan Pengamatan terhadap biologi N. eichhorniae di lapangan dilakukan pada dua buah petakan berukuran 8 m x 8 m dan setiap petakan terdiri atas sub petakan yang berukuran 1 m x 1 m sehingga terdapat 64 sub petakan (Gambar 1). 8 m 8 m Keterangan: = pengamatan minggu pertama = pengamatan minggu kedua = Pengamatan minggu berikutnya Gambar 1 Denah petakan pengambilan contoh kumbang N. eichhorniae di lapangan.
Tiap petakan dipagar dengan plastik mika yang tingginya 75 cm dari permukaan air agar tidak terjadi migrasi kumbang N. eichhorniae. Pengambilan tanaman contoh dilakukan secara sistematik selang satu sub petakan. Tiap sub petakan diambil satu tanaman yang ukurannya relatif seragam. Pengambilan tanaman contoh minggu berikutnya dilakukan pada satu urutan sub petakan berikutnya berdasarkan urutan selanjutnya. Pengamatan dilakukan satu kali seminggu selama 12 minggu. Tanaman eceng gondok yang diambil dimasukkan dalam kantong plastik yang telah diberi label penanda dan dibawa ke laboratorium. Selanjutnya, dilakukan pengamatan terhadap perkembangan populasi N. eichhorniae di lapangan dan beberapa parameter biologinya yang meliputi distribusi pada bagian tanaman eceng gondok, ciri-ciri morfologi, dan pendugaan instar larva. Biologi N. eichhorniae di Lapangan Pengamatan Perkembangan Populasi N. eichhorniae di Lapangan Pengamatan perkembangan populasi N. eichhorniae dilakukan pada 480 tanaman contoh yang diambil dari lapangan selama 12 minggu, yaitu mulai dari 8 Juni 2005 sampai 23 Agustus 2005. Tanaman contoh yang diambil dari lokasi penelitian setiap minggu adalah 40 tanaman. Pengamatan dilakukan dengan cara membongkar tanaman contoh, kemudian dihitung jumlah telur, larva, pupa, dan imago yang ada pada tanaman tersebut. Semua contoh serangga kecuali stadia telur N. eichhorniae selanjutnya dimasukkan ke dalam microtube yang berisi alkohol dan diberi label. Tanaman contoh yang telah diamati selanjutnya dibuang. Data perkembangan populasi N. eichhorniae di lapangan ditampilkan dalam bentuk gambar. Pengamatan Distribusi N. eichhorniae pada Bagian Tanaman Eceng Gondok di Lapangan Pengamatan distribusi dilakukan bersamaan dengan pengamatan perkembangan populasi N. eichhorniae di lapangan. Pengamatan ini dilakukan dengan cara membongkar tanaman contoh, mengamati letak telur, larva, pupa, dan imago pada bagian-bagian tanaman tersebut. Serangga yang ditemukan
kemudian dihitung dan dicatat. Data distribusi N. eichhorniae di lapangan dilaporkan secara deskriptif dan dalam bentuk tabel. Pengamatan Ciri Morfologi N. eichhorniae di Lapangan Pengamatan ciri morfologi juga dilakukan bersamaan dengan pengamatan perkembangan populasi N. eichhorniae. Pengamatan ini dilakukan terhadap ciri-ciri morfologi setiap tahap perkembangan N. eichhorniae yang ditemukan pada setiap tanaman contoh. Pengukuran panjang dan lebar dilakukan terhadap 10 individu telur, larva, pupa, dan imago. Untuk mengetahui lama stadia telur, telur disimpan di dalam cawan petri yang berisi air dan diamati setiap hari jumlah telur yang menetas dan dicatat. Data ciri morfologi N. eichhorniae di lapangan dilaporkan secara deskriptif dan dalam bentuk tabel. Pendugaan Instar Larva N. eichhorniae Larva yang ditemukan pada saat pengamatan perkembangan populasi di lapangan diamati lebih lanjut untuk pendugaan instar larva. Larva contoh diamati di bawah mikroskop binokuler Olympus SZ 11, diatur posisi kapsul kepalanya dan difoto menggunakan kamera digital mikroskop Olympus DP 11 dengan pembesaran (15 x 11). Selanjutnya foto ditransfer ke komputer, kemudian dilakukan digitasi dengan menggunakan program morfometri Tpsdig (Bennet & Hoffmann 1998). Digitasi dilakukan terhadap bagian kapsul kepala larva (Gambar 2) yang keberadaannya konsisten yaitu lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala. Lebar kapsul kepala diukur pada bagian kepala yang paling besar dari kiri ke kanan (antara jarak titik 6 dan titik 7). Panjang kapsul kepala diukur dari atas kepala ke batas Clypeus (antara jarak titik 4 dan titik 5). Keliling kapsul kepala diukur dengan menentukan titik-titik mengelilingi bagian kapsul kepala, dan menjumlahkan jarak antara titik 8, titik 9, titik 10, titik 6, titik 11, titik 12, titik 13, titik 4, titik 14, titik 15, titik 16, titik 7, titik 17, titik 18, dan titik 19. Jumlah larva yang diukur untuk pendugaan instar adalah 1072 individu. Setiap titik dari gambar pemotretan digitasi diubah dalam koordinat x dan y sehingga dapat diketahui jarak antar titiknya, dengan cara dimasukkan dalam
persamaan jarak menggunakan program Microsoft Excel untuk memperoleh jarak yang sesungguhnya: Dv (mm) = ((X 1 X 2 ) 2 + (Y 1 -Y 2 ) 2 ) (Persamaan jarak-1) D S (mm) = D V /Dp (Persamaan jarak-2) Keterangan: Dv (mm) Ds (mm) D p : Jarak vektor : Jarak sesungguhnya : Jarak perbesaran mikroskop X 1,X 2,Y 1,Y 2 : Titik-titik vektor pada sumbu X dan Y 12 13 4 14 15 11 16 6 7 10 17 9 18 8 5 19 Gambar 2 Digitasi pengukuran lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala larva N. eichhorniae dengan program Tpsdig. Ukuran lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala larva merupakan akar dari jumlah kuadrat jarak antar titik tersebut diatas. Hasil digitasi larva berbentuk vektor, kemudian dikonversi dalam mm, dengan cara dibagi angka 907,33 yang
diperoleh dari digitasi skala mikrometer (sepanjang 1 mm) pada pembesaran yang sama saat pemotretan kapsul kepala larva N. eichhorniae yaitu (15 x 11). Data ukuran lebar, panjang dan keliling kapsul kepala larva ditampilkan dalam bentuk histogram frekuensi dari ukuran kapsul kepala larva dan selang kelas tertentu menunjukkan jumlah larva, sehingga diperoleh pengelompokan ukuran kapsul kepala dengan puncak-puncak yang nyata terpisah satu dengan yang lainnya. Puncak tersebut menunjukkan terjadinya pergantian instar. Distribusi frekuensi ukuran lebar, panjang, dan keliling kapsul kepala diasumsikan terdistribusi normal dan membentuk puncak-puncak, setiap puncak mewakili satu instar (McCellan & Logan 1994 dalam Godin et al. 2002). Pengamatan Lama Hidup dan Keperidian Imago N. eichhorniae Pengamatan lama hidup dan keperidian imago N. eichhorniae dilakukan dengan menggunakan serangga uji hasil perbanyakan dari Insectarium Biotrop. Satu pasang imago N. eichhorniae yang berumur empat hari setelah muncul dari pupa, dimasukkan ke dalam ember plastik yang sudah diisi satu tanaman eceng gondok kemudian dikurung dengan kurungan plastik mika berukuran 15 cm x 50 cm yang diberi ventilasi kain kasa. Tanaman eceng gondok yang digunakan adalah relatif seragam yaitu 4 daun dengan tinggi berkisar antara 12,5 3,5 cm. Pengujian dilakukan sebanyak 5 ulangan. Lama hidup imago dan produksi telur tiap betina di ketahui dengan cara mengamati kumbang yang baru muncul dari pupa sampai kumbang tersebut mati. Keperidian dihitung dengan cara menjumlahkan jumlah telur harian dan ditambah jumlah telur yang tidak diletakkan, yaitu yang dibedah dari ovari setelah betina mati. Telur diamati dengan cara membongkar jaringan tanaman. Telur dipisah dari jaringan tanaman dengan kuas, kemudian dihitung dan dicatat jumlahnya. Data jumlah telur dan lama hidup imago N. eichhorniae disajikan dalam bentuk tabel dan gambar. Pengamatan Kemampuan Merusak Imago N. eichhorniae pada Daun Eceng Gondok Pengamatan kemampuan merusak imago N. eichhorniae dilakukan di lapangan. Dua pasang imago N. eichhorniae yang berumur dua hari setelah muncul dari pupa dimasukkan ke dalam kurungan plastik mika yang telah diisi
satu tanaman eceng gondok. Kurungan berukuran 40 cm x 60 cm yang diberi kasa dan diletakkan terapung di danau. Perlakuan dilakukan sebanyak 3 ulangan. Tanaman eceng gondok yang digunakan mempunyai empat daun dan diambil dari lapangan. Pengamatan dilakukan setiap hari, selama dua minggu. Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah dan luas bekas ketaman kumbang pada daun eceng gondok. Luas daun diukur dengan menggunakan Green Leaf Area Meter model GA-5, kemudian dihitung persentase kerusakan akibat kegiatan makan satu imago/minggu. Tanaman diganti seminggu sekali. Data kemampuan merusak imago N. eichhorniae pada daun eceng gondok dilaporkan secara deskriptif. Kisaran Ekspansi dan Kisaran Inang N. eichhorniae di Lapangan Kisaran Ekspansi Berdasarkan Jarak dari Tanaman Inang Pengamatan kisaran ekspansi dilakukan pada empat arah mata angin (Utara, Selatan, Barat dan Timur) di sekitar Danau Lido, sampai jarak 100 m dari pinggir danau. Pengamatan dilakukan pada petak seluas 1 m x 1 m dengan jarak 20 m, 40 m, 60 m, 80 m, 100 m mulai dari pinggir danau. Pada setiap petak diamati semua jenis tumbuhan yang ada dan ada tidaknya gejala makan dan imago N. eichhorniae. Semua jenis tumbuhan kemudian diambil dan ditempatkan dalam kantong plastik yang telah diberi label penanda. Tumbuhan contoh yang diambil selanjutnya diidentifikasi di Herbarium Biotrop. Pengamatan kisaran ekspansi juga dilakukan pada tumbuhan C. edulis dan S. molesta di sekitar Danau Lido. Penentuan jenis tumbuhan ini didasarkan pada hasil uji kekhususan inang yang telah dilakukan oleh Widayanti et al. (1998) dan Maryana (2005) di laboratorium. Pengamatan kisaran ekspansi N. eichhorniae pada C. edulis dilakukan pada semua tumbuhan yang ada di sekitar Danau Lido yaitu 38 tanaman. Pada S. molesta, pengamatan dilakukan pada petakan terapung berukuran 1 m 2 di antara tumbuhan eceng gondok. Jumlah ulangan sebanyak 5 kali dengan jarak 2 m antar petakan. Dari tiap petakan diambil 10 tanaman yang ukurannya dianggap sama. Pengamatan dilakukan terhadap ada tidaknya gejala makan dan imago N. eichhorniae. Data kisaran ekspansi berdasarkan jarak dari tanaman inang dilaporkan secara deskriptif.
Kisaran Inang N. eichhorniae di Lapangan Pengujian terhadap jenis inang dilakukan dengan metode tanpa pilihan, menggunakan tanaman Eichornia crassipes Mart. Slomb, Canna edulis, dan Salvinia molesta D.S. Mitchell yang tumbuh di sekitar eceng gondok di Danau Lido. Pemilihan tanaman ini didasarkan pada hasil uji kekhususan inang yang telah dilakukan oleh Widayanti et al. (1998) dan Maryana (2005) di laboratorium. Sebelum perlakuan, tanaman uji dibersihkan dari serangga dan organisme lain, kemudian dikurung dengan kurungan kasa. Tanaman C. edulis yang digunakan relatif seragam, yaitu yang mempunyai 3 lembar daun dengan tinggi antara 20-23 cm. Tanaman S. molesta yang digunakan adalah yang sudah membentuk anakan dan mempunyai 10-20 lembar daun. Untuk kontrol digunakan tanaman eceng gondok yang mempunyai 4 daun dengan tinggi berkisar antara 12,5 13,5 cm. Untuk menghindari imago keluar, tanaman C. edulis ditutup dengan kurungan kasa berbentuk segi empat dengan ukuran 50 cm x 50 cm x 50 cm, sedangkan tanaman S. molesta dan eceng gondok ditutup dengan kurungan plastik mika berbentuk silinder berukuran 40 cm x 60 cm yang diberi ventilasi kain kasa. Uji kisaran inang pada tanaman S. molesta dan tanaman eceng gondok dilakukan di permukaan danau dengan membuat kurungan terapung, sedangkan uji pada tanaman C. edulis dilakukan di pinggir danau (daratan) sekitar tumbuhan eceng gondok. Ke dalam setiap kurungan dimasukkan satu tanaman uji. Serangga uji yang digunakan adalah hasil perbanyakan di Insectarium Biotrop. Dua pasang imago N. eichhorniae yang berumur dua hari setelah muncul dari pupa dimasukkan ke dalam masing-masing tanaman uji dan kontrol. Pengujian dilakukan dengan 3 ulangan. Parameter yang diamati adalah preferensi makan, peletakan telur dan lama hidup imago N. eichhorniae pada tumbuhan uji di lapangan. Pengamatan preferensi makan imago pada tanaman uji dilakukan dengan melihat ada tidaknya gejala makan dengan mengamati keberadaan luka pada bagian daun tanaman akibat aktifitas makan kumbang. Jumlah bekas ketaman pada daun eceng gondok dihitung, kemudian bekas ketaman kumbang diukur menggunakan program Tpsdig. Luas daun diukur dengan menggunakan Green
Leaf Area Meter model GA-5. Pengamatan dilakukan selama dua minggu. Persentase kerusakan luas daun dihitung dengan cara menjumlahkan luas semua ketaman pada satu tanaman dibagi jumlah luas semua daun pada satu tanaman dikali 100%. Pengamatan peletakan telur betina N. eichhorniae diamati dengan menghitung jumlah telur yang diletakkan pada setiap jenis tanaman uji. Pengamatan telur pada tanaman eceng gondok dan S. molesta dilakukan dengan cara membongkar jaringan tanaman uji, sedangkan pada tanaman C. edulis telur diamati di bagian tanaman yang luka bekas ketaman imago dengan menggunakan kaca pembesar. Telur yang diletakkan dipisahkan dari jaringan tanaman dengan kuas kemudian dihitung jumlahnya dan dicatat. Pengamatan dilakukan setiap minggu sampai imago mati. Pengamatan lama hidup imago dihitung berdasarkan lamanya kumbang dapat bertahan hidup pada tumbuhan uji. Pengamatan dilakukan setiap hari sampai imago mati. Setiap tanaman uji yang rusak berat diganti dengan tanaman uji yang baru. Data preferensi makan imago pada tanaman uji dianalisis dengan ANOVA dan dilanjutkan dengan uji BNT (α=0,05%) dengan menggunakan program Statistik 8. Data peletakan telur pada tanaman uji dilaporkan secara deskriptif. Data lama hidup imago disajikan dalam bentuk gambar.