Bioaktivitas Fumigan Tablet Berbasis Daun Salam (Syzygium polyanthum) terhadap Hama Araecerus fasciculatus De Geer (Coleoptera: Anthribidae) pada Kacang Tanah dalam Simpanan.

Hasby, - and Prof. Dr. Ir. Bambang Tri Rahardjo, SU. and Dr. Silvi Ikawati, SP., MP., M.Sc. (2024) Bioaktivitas Fumigan Tablet Berbasis Daun Salam (Syzygium polyanthum) terhadap Hama Araecerus fasciculatus De Geer (Coleoptera: Anthribidae) pada Kacang Tanah dalam Simpanan. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Serangga Araecerus fasciculatus De Geer (Coleoptera: Anthribidae) merupakan hama primer pada komoditas yang disimpan. Hama A. fasciculatus telah menjadi serangga kosmopolitan yang bersifat polifag dengan kisaran inang yang luas. Hama ini dapat menyerang lebih dari 100 komoditas simpan yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Kerusakan akibat serangan A. fasciculatus dapat menyebabkan terbentuknya rongga, tepung hasil gerekan, kontaminasi, dan kehilangan hasil. Upaya pengendalian umum yang dilakukan untuk mengendalikan A. fasciculatus dalam simpanan yaitu dengan penggunaan fumigan sintetik. Namun, metode pengendalian dengan fumigan sintetik telah banyak dilaporkan memberikan dampak negatif bagi kesehatan manusia, lingkungan, merugikan spesies non-target, mencemari bahan simpan, dan meningkatkan resistensi hama. Berdasarkan keterbatasan tersebut, diperlukan upaya pengembangan fumigan alternatif ramah lingkungan yang berpotensi mengendalikan hama pascapanen. Fumigan alternatif ramah lingkungan dapat dilakukan dengan memanfaatkan bagian tumbuhan sebagai bahan baku fumigan nabati. Salah satu tumbuhan dari famili Myrtaceae yang banyak dimanfaatkan masyarakat dan memiliki karakteristik ideal sebagai pestisida nabati yaitu daun salam (Syzygium polyanthum). Selain itu, bentuk fumigan menjadi pertimbangan dalam pengendalian hama pascapanen. Fumigan bentuk tablet termasuk salah satu jenis fumigan yang banyak digunakan karena memiliki beberapa kelebihan. Namun, pemanfaatan daun salam sebagai fumigan tablet untuk mengendalikan hama internal feeder dengan waktu paparan yang lebih singkat masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi bioaktivitas fumigan tablet daun salam terhadap mortalitas setiap fase perkembangan, pertumbuhan populasi, dan aktivitas makan A. fasciculatus dengan waktu paparan selama 24, 48, dan 72 jam, serta indeks repelensi terhadap imago A. fasciculatus. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Hama Tumbuhan, Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan (HPT), Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya (FP UB) mulai bulan Juni 2023 hingga Januari 2024. Penelitian ini terdiri dari dua percobaan. Percobaan pertama: bioaktivitas fumigan tablet daun salam terhadap mortalitas setiap fase perkembangan, pertumbuhan populasi, dan aktivitas makan A. fasciculatus. Percobaan kedua: Repelensi fumigan tablet daun salam terhadap imago A. fasciculatus. Pengujian dilakukan pada tujuh tingkatan konsentrasi fumigan tablet daun salam meliputi 0; 1,25; 2,5; 3,75; 5; 6,25; dan 7,5 mL/L udara. Penelitian ini diatur dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan tujuh tingkatan konsentrasi fumigan tablet dan diulang sebanyak empat kali. Penelitian ini diawali dengan mengeringkan 1 kg daun salam pada suhu 27 ± 2°C dan kelembapan relatif 60% selama 5 hari. Daun yang telah kering dihaluskan hingga membentuk serbuk. Pembuatan fumigan tablet daun salam menggunakan metode maserasi. Serbuk daun salam ditambahkan pelarut etanol 98% dengan perbandingan 1:10 ke dalam Erlenmeyer. Campuran daun salam dan pelarut dihomogenkan dengan orbital shaker dengan kecepatan 100 rpm selama 72 jam. Selanjutnya campuran daun salam disaring dan dipisahkan dengan pelarut menggunakan rotary vacuum evaporator pada suhu 60°C dengan kecepatan 100 rpm hingga terbentuk ekstraksi daun salam. Lebih lanjut, hasil ekstraksi daun salam dicampur dengan talk sebanyak 4 g dan dicetak berbentuk tablet, kemudian dimasukkan ke dalam kantong. Percobaan pertama dilakukan pada setiap fase perkembangan A. fasciculatus (telur, larva, pupa, dan imago). Pengujian dilakukan pada tiga waktu paparan yang berbeda, meliputi 24, 48, dan 72 jam. Pelaksanaan pengujian ini menggunakan telur berumur 0–24 jam, larva berumur 1–2 hari, pupa berumur 1–2 hari, dan imago A. fasciculatus yang berumur 7–14 hari. Masing-masing sebanyak 20 telur, larva, dan pupa A. fasciculatus yang berada di dalam biji kacang tanah varietas Katana 1 dimasukkan ke dalam tabung perlakuan (d = 5 cm, t = 9,5 cm, v = 195 mL) yang telah berisi fumigan sesuai dengan perlakuan, kemudian tabung ditutup rapat. Sebanyak 25 pasang imago A. fasciculatus dimasukkan ke dalam tabung perlakuan yang telah berisi 30 g kacang tanah varietas Katana 1 dan fumigan tablet daun salam sesuai perlakuan, kemudian tabung ditutup rapat. Variabel yang diamati yaitu mortalitas setiap fase perkembangan A. fasciculatus, jumlah telur, imago baru (F1) jantan, betina, total imago F1, persentase biji rusak, dan penurunan berat pakan. Percobaan kedua dilakukan dengan menggunakan modifikasi olfaktometer yang terdiri dari dua tabung (d = 2 cm, p = 10 cm) dan tabung plastik (d = 5,5 cm, t = 9 cm) sebagai ruang fumigasi. Salah satu tabung berisi fumigan tablet daun salam dan sisi yang lain tanpa fumigan (kontrol). Olfaktometer dirangkai dengan vacum pump, gas flowmeter, dan gas washing bottle untuk mengatur aliran udara sebesar 0,3 mL/menit. Percobaan ini menggunakan 10 pasang imago A. fasciculatus (umur 7–14 hari) yang diinfestasikan ke dalam olfaktometer melalui lubang bagian tengah tabung. Variabel yang diamati terdiri kehadiran jumlah imago A. fasciculatus pada 1–6 jam setelah infestasi (JSI). Data yang diperoleh dari penelitian dianalisis menggunakan analisis ragam (ANOVA) dengan taraf kesalahan 5%. Apabila hasil analisis ragam menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata antar perlakuan, maka dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf kesalahan 5%. Perangkat lunak yang digunakan untuk analisis data adalah R Statistic versi 4.2.1. Perhitungan LC50, LC90, LT50, dan LT90 fumigan tablet dianalisis menggunakan analisis probit. Perangkat lunak yang digunakan untuk analisis probit yaitu IBM SPSS statistics 25. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkatan konsentrasi fumigan tablet daun salam yang berbeda, dengan waktu paparan selama 24, 48, dan 72 jam dapat menyebabkan mortalitas secara berturut-turut pada fase telur (61,25–100%), larva (82,50–100%), pupa (78,75–100%), dan imago A. fasciculatus (5–100%). Nilai LC50 fumigan tablet daun salam dengan waktu paparan selama 24, 48, dan 72 jam secara berturut-turut pada telur (1,000–2,782 mL/L udara), larva (1,513–2,616 mL/L udara), pupa (1,554–1,905 mL/L udara), dan imago A. fasciculatus (2,319–2,927 mL/L udara). Lebih lanjut diketahui bahwa nilai LT50 imago A. fasciculatus pada berbagai konsentrasi fumigan tablet daun salam sebesar 80,532 jam (1,25 mL/L udara), 63,197 jam (2,5 mL/L udara), dan <1 jam (3,75–7,5 mL/L udara). Tingkatan konsentrasi fumigan tablet daun salam dengan waktu paparan selama 24, 48, dan 72 jam juga dapat menghambat oviposisi imago betina A. fasciculatus secara berturut-turut sebesar 29,35–100%, dan menghambat terbentuknya imago F1 secara berturut-turut sebesar 22,59–100%. Lebih lanjut penggunaan fumigan tablet daun salam dapat menurunkan kerusakan biji 0–49,39%, penurunan berat pakan 0–4,21%, dan meningkatkan indeks penghambatan makan 36,73–100%. Selain itu, penggunaan fumigan tablet daun salam pada konsentrasi 7,5 mL/L memiliki indeks repelensi 80,67% (sangat kuat).

English Abstract

Araecerus fasciculatus De Geer (Coleoptera: Anthribidae) is a major pest of stored commodities. It is notable as a cosmopolitan, polyphagous insect with a wide host range, capable of attacking over 100 stored commodities of high economic value. Infestation by A. fasciculatus can cause holes, frass, contamination, and yield loss. The common control for A. fasciculatus in storage is the use of synthetic fumigants. However, the use of synthetic fumigants has been widely reported to have negative impacts on human health, the environment, non-target species, storage materials, and pest resistance. Therefore, the efforts are needed to develop alternative, environmentally friendly fumigants that have the potential to control stored product pests. Utilizing plant parts as raw materials for botanical fumigants is an environmentally friendly alternative. Bay leaves (Syzygium polyanthum), a plant from the Myrtaceae family, is widely used by the community and has ideal characteristics as a botanical pesticide. Additionally, tablet form fumigants are widely used in stored product pest control due to their advantages. However, the use of bay leaves to control internal feeder pests with a shorter exposure time is still limited. Therefore, the objective of this study was to evaluate the bioactivity of bay leaf tablet fumigants on the mortality of each developmental phase, population growth, and feeding activity of A. fasciculatus with exposure times of 24, 48, and 72 hours, as well as the repellency index against adult A. fasciculatus. The research was conducted at the Plant Pest Laboratory, Department of Plant Pests and Diseases (HPT), Faculty of Agriculture, Universitas Brawijaya (FP UB) from June 2023 until January 2024. The study consisted of two experiments. For the first experiment, the bioactivity of bay leaf tablet fumigant was tested on the mortality of each developmental phase, population growth, and feeding activity of A. fasciculatus. The second experiment tested the repellency of bay leaf tablet fumigants against A. fasciculatus adult. The tests were conducted at seven levels of bay leaf tablet fumigant concentration, ranging from 0 to 7.5 mL/L air, with rise of 1.25 mL/L air. The study employed a completely randomized design (CRD) with seven levels of fumigant tablet concentration, repeated four times. The research began by drying 1 kg of bay leaves at a temperature of 27 ± 2°C and RH 60% for 5 days. The dried leaves were then pulverized to form flour. The bay leaf tablet fumigant was prepared using the maceration method. The bay leaf powder was mixed with 98% ethanol solvent in the ratio of 1:10. The bay leaf and solvent mixture were homogenized using an orbital shaker at 100 rpm for 72 hours. Subsequently, the bay leaf mixture was filtered and separated from the solvent using a rotary vacuum evaporator at 60°C with 100 rpm into bay leaf extract form. Then, the extract was mixed with 4 g of talc and formed into tablets before being packaged. Experiments were conducted on each developmental phase of A. fasciculatus (egg, larvae, pupae, and adult) with tests at three different exposure times: 24, 48, and 72 hours. The test subjects included eggs aged 0-24 hours, larvae aged 1–2 days old, pupae aged 1–2 days old, and A. fasciculatus adult aged 7–14 days old. The 20 eggs, larvae, and pupae of A. fasciculatus found inside the peanut seeds of the Katana 1 variety were placed into treatment jar (d = 5 cm, h = 9.5 cm, v = 195 mL) containing fumigant based on the treatment. Then, the treatment jar was sealed. Next, a total of 25 pairs A. fasciculatus were added into the treatment jar containing 30 g of peanut variety Katana 1 and bay leaf tablet fumigant according to the treatment. Then, the treatment jar was sealed. The study recorded the mortality rate of each developmental phase of A. fasciculatus, the number of eggs, the number of F1 progeny males, females, and total F1 progeny, the percentage of damaged seeds, and weight loss. The second experiment utilized a modified olfactometer consisting of two jar (d = 2 cm, l = 10 cm) and a plastic jar (d = 5.5 cm, h = 9 cm) as the fumigation chamber. One of the tubes contained bay leaf tablet fumigant, while the other was the control without fumigant. The olfactometer was equipped with a vacuum pump, gas flowmeter, and gas washing bottle to regulate air flow at 0.3 mL/min. The experiment utilized 10 pairs of A. fasciculatus adults (7–14 days old) infested into the olfactometer through the center hole of the tube. The observed variables were the presence of A. fasciculatus at 1–6 hours after infestation (HAI). The data obtained from the study were analyzed using analysis of variance (ANOVA) with a 5% error rate. If there were significant differences between treatments, the data were analyzed using Duncan Multiple Range Test (DMRT) with a 5% error rate. The data analysis software used was R Statistic version 4.2.1. Probit analysis was used to calculate LC50, LC90, LT50, and LT90 fumigant tablets. IBM SPSS Statistics 25 was used for probit analysis. The results showed that different concentration levels of bay leaf tablet fumigant, with exposure times of 24, 48, and 72 hours can cause mortality in the egg phase 61.25–100%, 82.50–100% for larvae, 78.75–100% for pupae, and 5–100% for A. fasciculatus adults, espectively. The LC50 value of the fumigant for eggs, larvae, pupae, and A. fasciculatus adult was 1,000–2,782 mL/L air, 1,513–2,616 mL/L air, 1,554–1,905 mL/L air, and 2,319–2,927 mL/L air, respectively. The LT50 value of A. fasciculatus adult was measured at various concentrations of bay leaf tablet fumigant. Furthermore, the LT50 value of A. fasciculatus adult at various concentrations of bay leaf tablet fumigant was 80.532 hours (1.25 mL/L air), 63.197 hours (2.5 mL/L air), and <1 hour (3.75–17.5 mL/L air). The concentration level of bay leaf tablet fumigant with exposure time of 24, 48, and 72 hours can also inhibit the oviposition of A. fasciculatus female imago by 29.35–100% respectively, and inhibit the formation of F1 imago by 22.59–100% respectively. The use of bay leaf tablet fumigant can reduce seed damage by up to 49.39%, decrease diet weight by up to 4.21%, and increase feeding inhibition index by 36.73–100%. Additionally, at a concentration of 7.5 mL/L, bay leaf tablet fumigant has a very strong repellency index of 80.67%.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042404
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Tanaman, Fakultas Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with username nova
Date Deposited:	07 Oct 2024 03:05
Last Modified:	07 Oct 2024 03:05
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/227703

Text (DALAM MASA EMBARGO) Hasby.pdf Restricted to Registered users only Download (5MB)

Actions (login required)

View Item