LAPORAN PRAKTIKUM ILMU HAMA TUMBUHAN DASAR RESISTENSI TANAMAN

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Padi adalah salah satu tanaman budidaya terpenting dalam peradaban manusia saat ini.  Dari tanaman padi tersebut akan dihasilkan beras yang menjadi makanan pokok masyarakat Indonesia. Berdasarkan data sensus penduduk tahun 2010 kebutuhan konsumsi beras penduduk perkapita adalah 109-139 kg pertahun sehingga kebutuhan nasional beras pertahun adalah 66.649 juta ton beras (BPS 2010). Hal ini menyebabkan perhatian akan beras atau tanaman padi tidak ada henti-hentinya. Namun, dalam usah peningkatan produksi padi terus dihadapkan dengan berbagai masalah, seperti serangan hama.

      Wereng coklat, Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae) merupakan hama utama padi di Indonesia. Sejak awal dekade 1970-an total kerusakan tahunan tanaman padi oleh wereng coklat berkisar 300.000-800.000 ha, dan perkembangannya terus meningkat setiap tahunnya (BBPOPT 2007). Kerusakan tanaman padi oleh wereng coklat dapat terjadi secara langsung akibat penghisapan hasil fotosintesis yang mengakibatkan penurunan kapasitas produksi. Kerusakan berat yang disebabkan oleh wereng coklat terkadang ditemukan di persemaian, tetapi sebagian besar menyerang pada saat tanaman padi masak menjelang panen (Kalshoven 1981).

          Berbagai teknik pengendalian yang telah dilakukan untuk mengendalikan serangan wereng coklat pada padi. Namun pada kenyataannya belum ada metode yang tepat untuk mengurangi dampak serangan. Bahkan di lapang kebanyakan para petani menggunakan pestisida yang merupakan senyawa yang dapat menimbulkan resitensi terhadap serangga hama jika diterapkan terus menerus, serta cara ini juga dapat mengganggu keseimbangan ekosistem dengan matinya organisme bukan sasaran. Maka dari itu, dibutuhkan pengendalian terhadap wereng yang efesien dan ramah lingkungan.

      Salah satu pengendalian yang dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkan teknologi pemuliaan tanaman untuk menghasilkan tanaman padi yang tahan terhadap serangan wereng coklat yaitu dengan menanam padi yang resisten terhadap hama. Painter (1951) membagi mekanisme resistensi tanaman terhadap serangga hama ke dalam 3 bentuk, yaitu ketidaksukaan (antixenosis), antibiosis, dan toleransi.

Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menguji varietas padi yang resisten terhadap serangan wereng coklat (Nilaparvata lugens).

BAHAN DAN METODE

Alat dan Bahan

Bahan dan alat yang digunakan pada praktikum pengujian resistensi tanaman padi yaitu sebagaiberikut: Tanaman padi dalam pot berumur sekitar 4 minggu setelah tanam (penyemaian 3 minggu.); Varietas padi: tahan (PTB33), sedang (IR 64), rentan (Cisadane); Nimfa instar 4 (akhir) wereng coklat Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae); Kurungan plastik berkasa; Aspirator; Kertas label.

Metode

            Langkah pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan masing-masing varietas tanaman padi di dalam pot plastik. Lalu diambil 6 ekor nimfa wereng coklat dari kurungan pembiakan wereng dengan menggunakan aspirator. Pengambilan harus dilakukan dengan hati-hati. Setelah itu nimfa wereng coklat tersebut dimasukkan ke dalam salah satu pot varietas tanaman padi.  Pemindahan dilakukan dengan cara meniup dengan perlahan aspirator hingga nimfa wereng keluar dari selang aspirator. Tanaman padi dikurung dengan kurungan plastik berkasa.  Jumlah nimfa wereng harus benar-benar sesuai (tidak boleh berbeda antara varietas padi). Setiap pot tanaman padi diberi label yang berisi nomor grup percobaan, varietas padi dan tanggal infestasi wereng. Tanaman padi dan biakan wereng dalam kurungan harus dijaga setiap hari.  Pot dijaga setiap hari agar tanaman padi tidak kekurangan air. Perkembangan populasi wereng coklat diamati pada minggu ke-1, ke-2 dan ke-3 setelah perlakuan.  Pengamatan meliputi: jumlah wereng coklat yang hidup pada tanaman padi (nimfa dan imago). Setiap grup melakukan 3 perlakuan (varietas tahan, sedang dan rentan) dengan 1 ulangan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Tabel 1. Jumlah wereng cokelat yang hidup selama 3 minggu pengamatan pada beberapa varietas padi

Varietas	Kelompok	Jumlah individu minggu ke-			Foto
		1	2	3
Cisadane	1	12	28	2
	2	10	40	211
	3	5	37	189
	4	4	0	0
	5	5	0	0
	Rata-rata	7.2	21	80.4
PTB33	1	3	6	0
	2	9	0	2
	3	3	5	12
	4	3	0	0
	5	5	0	0
	Rata-rata	4.6	2.2	2.8
IR64	1	5	14	20
	2	5	9	16
	3	9	16	19
	4	4	1	1
	5	4	0	31
	Rata-rata	5.4	8	17.4

Pembahasan

Resistensi tanaman merupakan kemampuan tanaman untuk mencegah atau mengatasi gangguan dari faktor biotik atau faktor abiotik. Ketahanan tanaman sangat bervariasi tahapannya dari yang sangat tahan sampai yang sangat rentan. Sama halnya dengan tanaman lain, tanaman padi memiliki ketahanan yang berbeda-beda sesuai dengan varietasnya. Varietas padi yang berbeda dapat menunjukkan gejala yang berbeda meskipun diinfestasi oleh wereng yang memiliki ras atau biotipe yang sama. Ketahanan tanaman padi dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu faktor biofisik dari tanaman seperti ketebalan jaringan tanaman, trikoma, dan  faktor biokimia tanaman seperti kandungan nutrisi dan interaksi kedua faktor (Rahmini et al. 2012).

Padi yang digunakan pada praktikum ini adalah padi dari varietas padi Cisadane, IR 64, dan PTB 33. Diduga ketiga varietas tersebut memiliki ketahanan yang berbeda terhadap serangan wereng coklat. Kondisi ketiga tanaman padi tersebut pada akhir pengamatan berbeda-beda. Padi dengan varietas Cisadane memperlihatkan kondisi gejala yang sangat parah yaitu batang padi menunjukkan warna kuning seperti terbakar dan populasi wereng sangat banyak. Padi dengan varietas IR 64 memperlihatkan gejala yang tidak parah seperti tanaman varietas Cisadane. Padi dengan varietas PTB 33 diduga merupakan padi yang paling tahan diantara semua varietas yang digunakan pada praktikum. Jumlah rata-rata wereng yang terdapat pada padi varietas Cisadane minggu pertama yaitu 7,2, minggu kedua yaitu 21, dan pada minggu keempat 20,4. Jumlah rata-rata wereng yang terdapat pada padi varietas IR 64 minggu pertama yaitu 5,4, minggu kedua 6, dan minggu ketiga 17,4. Jumlah rata-rata wereng yang terdapat pada padi varietas PTB 33 minggu pertama yaitu 4,6, minggu kedua 2,2, dan minggu ketiga 2,8.

Resistensi pada tanaman dapat terjadi melalui beberapa mekanisme. Menurut Painter (1951) dalam Hasibuan (2011), terdapat tiga mekanisme yang ditunjukkan tanaman dalam menghambat serangan hama, yaitu: Antibiosis, yaitu mekanisme yang mempengaruhi atau menghancurkan siklus hidup hama, nonpreference (sekarang disebut antixenosis), menghindarkan tanaman dari serangan hama dalam pencarian makan, peletakan telur, atau tempat tinggal serangga. Namun, bila hama tidak menemukan alternatif tanaman lain, kerusakan parah pada tanaman tetap dapat terjadi, toleran, menunjukkan daya tahan tanaman terhadap serangan hama, misalnya dengan tetap memberikan hasil tanaman yang baik. Tidak seperti halnya pada antibiosis dan antixenosis yang berpengaruh terhadap populasi hama, toleran tidak berpengaruh terhadap populasi hama.

           Muhuria (2003) berpendapat bahwa konsep pengendalian terhadap hama padi pada umumnya dilakukan dengan diversifikasi varietas unggul dan pergiliran tanaman pada satu hamparan.  Ketahanan tanaman inang dapat bersifat : (1) genetik, sifat tahan diatur oleh sifat genetik yang dapat diwariskan, (2) morfologik, sifat tahan yang disebabkan oleh sifat morfologi tanaman yang tidak menguntungkan hama, dan (3) kimiawi, ketahanan yang disebabkan oleh zat kimia yang dihasilkan oleh tanaman. Tingginya tingkat resistensi berbanding lurus dengan tingkat ketahanannya dimana semakin tinggi tingkat resistensi suatu tanaman, maka semakin tinggi pula ketahanan tanaman tersebut terhadap serangan hama. Hal ini dapat diamati dari kondisi tanaman dalam pengamatan. Jumlah wereng yang ditemukan akan berbanding terbalik dengan kondisi tanaman. Wereng cokelat akan sulit ditemukan dalam kondisi hidup pada tanaman dengan kondisi yang masih baik karena kemampuan resistensi terhadap serangan hamanya tinggi, sedangkan wereng akan banyak ditemukan pada tanaman padi yang mengalami kerusakan akibat pola makan wereng karena padi tersebut tidak memiliki ketahanan yang cukup kuat. Teori ini dibuktikan dalam praktikum dan telah dijelaskan pada paragraf dua. Varietas padi tahan PTB 33 cenderung memiliki tingkat resistensi yang lebih tinggi dibanding varietas IR 64 dan Cisadane, sehingga memiliki ketahanan terhadap serangan wereng coklat yang cukup tinggi dan kondisi tanaman setelah pengamatan masih dalam kondisi baik dimana kerusakannya sangat kecil  (Suprihatno et al. 2004). Kerusakan terparah didapat pada tanaman padi varietas Cisadane bila dibandingkan dengan varietas IR 64 yang memiliki tingkat resistensi sedang dimana keseluruhan tanaman menguning akibat serangan wereng cokelat dan jumlah wereng yang ditemukan cukup mengejutkan, yaitu sebanyak 80.4 ekor menurut rataan 5 kelompok.

          Cuaca dan adanya air dalam pot mempengaruhi jumlah wereng, meskipun dalam praktikum ini pokok bahasan utama adalah tentang resistensi tanaman padi.Suhu merupakan salah satu bagian dari cuaca dan setiap spesies serangga mempunyai jangkauan suhu masing-masing dimana ia dapat hidup, dan pada umunya jangkauan suhu yang efektif adalah suhu minimum. Serangga memiliki kisaran suhu tertentu untuk kehidupannya. Diluar kisaran suhu tersebut serangga dapat mengalami kematian. Efek ini terlihat pada proses fisiologis serangga, dimana pada suhu tertentu aktivitas serangga tinggi dan akan berkurang (menurun) pada suhu yang lain (Krebs 1985). Umumnya kisaran suhu yang efektif adalah 15ºC (suhu minimum), 25ºC suhu optimum dan 45ºC (suhu maksimum). Pada suhu yang optimum kemampuan serangga untuk melahirkan keturunan besar dan kematian (mortalitas) sebelum batas umur akan sedikit (Natawigena 1990).

            Air merupakan kebutuhan yang mutlak diperlukan bagi mahluk hidup termasuk serangga. Namun kebanyakan air, seperti banjir dan hujan lebat merupakan bahaya bagi kehidupan beberapa jenis serangga, termasuk juga berbagai jenis kupu-kupu yang sedang beterbangan, serta dapat menghanyutkan larva yang baru menetas. (Natawigena 1990). Serangga di alam memperoleh air melalui makanan yang mengandung air. Air pada pot bersama suhu menciptakan kelembaban (RH) yang dibutuhkan bagi perkembangannya. Pada umumnya serangga membutuhkan kelembaban tinggi bagi tubuhnya yang dapat diperoleh langsung melalui udara dan tanaman yang mengandung air (Krebs 1985). Kelembaban (RH): mempengaruhi penguapan cairan tubuh serangga, preferensi serangga terhadap tempat hidup dan persembunyian (terutama: iklim mikro) adalah dengan RH optimum 73-100%.

Tanaman padi resisten pada masyarakat memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Varietas padi resisten dalam penggunaannya ditujukan untuk pengendalain hama dan memiliki keuntungan seperti dapat mengendalikan populasi hama tetap di bawah ambang kerusakan dalam jangka panjang, tidak berdampak negatif pada lingkungan, tidak membutuhkan alat dan teknik aplikasi tertentu, dan tidak membutuhkan biaya tambahan lain dalam perawatannya (Wiryadiputra 1996). Penggunaan varietas resisten tidak selamanya efektif dilapang, terlebih lagi jika menggunakan varietas dengan ketahanan tunggal (ketahanan vertikal) secara terus menerus (Liu et al. 2000, Witcombe dan Hash 2000). Penggunaan tanaman resisten jika dilihat secara ekonomi memberi keuntungan karena tanaman resisten dapat meminimumkan kehilangan hasil akibat serangan hama dan dapat mengurangi pengeluaran untuk penggunaan pestisida. Keuntungan lain dari pemanfaatan tanaman resisten dalam pengendalian hama adalah: berkurangnya penggunaan pestisida kimia yang berarti mengurangi polusi racun kimia pada lingkungan dan dapat mempertahankan atau meningkatkan keanekaragaman spesies. Selain itu, pemanfaatan tanaman resisten dalam tataran operasional kompatibel ketika dikombinasikan dengan hampir semua taktik pengendalian.

               Tanaman resisten dalam pengendalian hama tanaman juga mempunyai kelemahan karena daya tahan suatu varietas unggul yang berhasil dirakit sampai sekarang terbatas menghadapi beberapa spesies hama saja. Varietas yang baru berhasil dirakit belum tentu disukai oleh petani dan konsumen, karena belum dapat memenuhi keinginan mereka, seperti rasa, umur tanaman, produktifitas, dan lain-lain sehingga masyarakat cenderung menanam padi dengan varietas yang rentan terhadap serangan hama. Penyebab terbatasnya pilihan varietas baru yang dapat diterima masyarakat disebabkan banyaknya biaya yang harus disediakan untuk mengganti varietas lama dengan yang baru dan penelitian memerlukan waktu yang cukup lama untuk menghasilkan satu varietas unggul baru yang tahan terhadap satu spesies hama karena tidak mudah untuk menggabungkan faktor-faktor ketahanan dari suatu varietas atau organisme ke dalam varietas baru (Oka 1995).

PENUTUP

Simpulan

            Jumlah wereng dan gejala yang muncul pada setiap padi berbeda tergantung varietasnya. Percobaan di atas menunjukkan varietas yang rentan adalah varietas Cisadane karena setelah 3 minggu pengamatan tanaman seperti terbakar. Selain itu jumlah wereng wetiap minggunya terus meningkat. Cisadane tahan terhadap wereng coklat biotipe 2. Varietas IR 64 yang mempunyai ketahanan terhadap wereng coklat biotipe 3. Sedangkan, PTB 33 tahan terhadap wereng coklat biotipe 4. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa varietas padi paling tahan terhadap serangan wereng coklat adalah PTB 33, varietas dengan resistensi sedang adalah IR 64, sedangkan yang paling rentan adalah varietas padi Cisadane.

           

DAFTAR PUSTAKA

[BBPOPT] Balai Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan. 2007. Serangan wereng coklat pada padi. [internet]. [diunduh 2014 Mei 22]. Tersedia pada http://www.bbpopt.tanamanpangan.deptan.go.id.

[BPS] Badan Pusat Statistik. 2010. Luas Panen, Produktivitas, dan Produksi Tanaman Padi Seluruh Provinsi [internet]. [diunduh 2014 Mei 22]. Tersedia pada http://www.bps.go.id.

Kalshoven L G E. 1987. The Pest of Crops in Indonesia. Var der Laan PA, penerjemah. Terjemahan dari: De Plagen Van de Culturgeweassen in Indonesie. Jakarta (ID): PT Ichtiar Baru-van Hoeve.

Krebs C J. 1985. Experimental Analysis of Distribution and Abudance. Philadelphia (USA): Harper and Publishers. Inc

Muhuria La. 2003. Strategi Perakitan Gen-Gen Ketahanan Terhadap       Hama, Pengantar  Falsafah Sains. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. 

Natawigena H. 1990. Pengendalian Hama Terpadu (Integrated Pest    Control). Armico, Bandung (ID). Hal. 40-41.

Oka I N. 1995. Pengendalian Hama Terpadu dan Implementasinya di Indonesia. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.

Painter R H. 1951. Dalam Hasibuan S. 2011. Kajian ketahanan beberapa varietas padi [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatra Utara.

Painter R H. 1951. Insect Resistance in Crop Plants. New York: The Mac Millan Company.

Rahmini, et al. 2012. Respons biologi wereng batang coklat terhadap biokimia tanaman padi. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan. 31(2): 117-123.

Suprihatno B, et al. 2004. Deskripsi Varietas Padi. Subang : Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.

Wiryadiputra S. 1996. Resistance of Robusta coffea to coffee root lesion nematode, Pratylenchus coffeae. Pelita Perkebunan. 12(3) : 137-148.