pengenalan nematoda entomopatogen sebagai agensia hayati organisme pengganggu tanaman yang...

PELATIHAN NASIONAL PEMBIAKAN MASSAL NEP- UNEJ 2005PELATIHAN NASIONAL PEMBIAKAN MASSAL NEP- UNEJ 2005

MENU UTAMA

Dr. Ir. Didik Sulistyanto- UNEJ

11/10/04 1

PENGENALAN NEMATODA ENTOMOPATOGEN SEBAGAI

AGENSIA HAYATI ORGANISME PENGGANGGU TANAMAN YANG

BERWAWASAN LINGKUNGAN

Prof. Dr. sc. agr. Ir. Didik Sulistyanto

JURUSAN HPT, FAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS JEMBER

2013


MENU UTAMA


11/10/04 2

• Indonesia memiliki potensi agensia hayati yang luar Indonesia memiliki potensi agensia hayati yang luar biasa banyak (biodiversiti) terutama Nematoda biasa banyak (biodiversiti) terutama Nematoda entomopatogen,entomopatogen,

• Nematoda parasit serangga dapat dijumpai disetiap Nematoda parasit serangga dapat dijumpai disetiap jengkal tanah di Indonesia (mulai dari pantai sampai jengkal tanah di Indonesia (mulai dari pantai sampai pegunungan)pegunungan)

• Pengendalian kimiawi merupakan salah satu cara Pengendalian kimiawi merupakan salah satu cara yang sering dilakukan petani, membutuhkan cost yang sering dilakukan petani, membutuhkan cost yang besar tapi hama tersebut sudah resisten/ tahan, yang besar tapi hama tersebut sudah resisten/ tahan, serta memberikan dampak negatif terhadap serta memberikan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia,lingkungan dan kesehatan manusia,

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN


MENU UTAMA


11/10/04 3

• Pemanfaatan agens hayati dengan nematoda Pemanfaatan agens hayati dengan nematoda entomopatogen sebagai pengendali hama utama entomopatogen sebagai pengendali hama utama sayuran yang ramah lingkungan sangat diharapkan.sayuran yang ramah lingkungan sangat diharapkan.

• Pemanfaatan Nematoda Entomopatogen sebagai Pemanfaatan Nematoda Entomopatogen sebagai agens hayati hama utama sayuran, padi, dan agens hayati hama utama sayuran, padi, dan perkebunan dan merupakan hal baru di Indonesia,perkebunan dan merupakan hal baru di Indonesia,

• SteinernemaSteinernema sp. dan sp. dan HeterorhabditisHeterorhabditis sp. isolat lokal sp. isolat lokal sebagai agens hayati yang dapat diproduksi secara sebagai agens hayati yang dapat diproduksi secara massal dalam media padat maupun cair dalam media massal dalam media padat maupun cair dalam media in vitroin vitro yang murah, ekonomis dan efektif, yang murah, ekonomis dan efektif,

PENDAHULUAN


MENU UTAMA


11/10/04 4

POTENSI NEMATODA ENTOMOPATOGENPOTENSI NEMATODA ENTOMOPATOGEN

Keunggulan:

1. Membunuh hama dalam waktu 24 - 48 jam,

2. Aman bagi Tanaman, Musuh Alami, Parasitoid, Hewan dan Manusia,

3. Dapat memperbanyak diri dalam tubuh serangga hama dan kemudian keluar untuk mencari inang yang baru,

4. Dapat dibiakkan secara massal (small - medium scale) sendiri di tingkat petani,

5. Dapat diaplikasikan bersama dengan agens pengendali hama yang lain (kompatibel),


MENU UTAMA


11/10/04 5

NEMATODA ENTOMOPATOGEN

Didik Photo Collection

- Ukuran 500-800 um,- Bakteri simbion: Xenorhabdus spp.- dariSteinernema spp.Photorhabdus sp.- dari Heterorhabditis spp.- Efektif pada semua jenis-Hama (Lepidoptera,-Coleoptera, Diptera, dll)- Untuk hama tanaman pangan, hortikultura, perkebunan dan bunga,- Dapat diisolasi dari semua jenis tanah


MENU UTAMA


11/10/04 6

SIKLUS HIDUP SIKLUS HIDUP NEMATODA NEMATODA

ENTOMOPATOGENENTOMOPATOGEN


MENU UTAMA


11/10/04 7

MEKANISME INFEKSI NEMATODA MEKANISME INFEKSI NEMATODA ENTOMOPATOGEN PADA SERANGGA HAMAENTOMOPATOGEN PADA SERANGGA HAMA


MENU UTAMA


11/10/04 8

HAMA MATI TERSERANG NEMATODAHAMA MATI TERSERANG NEMATODA


MENU UTAMA


11/10/04 9

Nematoda masuk ke dalam anus P. xylostella


MENU UTAMA


11/10/04 10

PATOGENISITAS NEMATODA ENTOMOPATOGEN

BAKTERI KOMPLEKS

Bakteri

Nematoda



MENU UTAMA


11/10/04 11

MEKANISME INFEKSI NEMATODA MEKANISME INFEKSI NEMATODA ENTOMOPATOGEN PADA SERANGGA HAMAENTOMOPATOGEN PADA SERANGGA HAMA


MENU UTAMA


11/10/04 12

TEKNIK IDENTIFIKASITEKNIK IDENTIFIKASI NEMATODA ENTOMOPATOGEN NEMATODA ENTOMOPATOGEN

Identifikasi dapat dilakukan dengan:

(a) Infektif Juvenile (IJs)

- Mengukur panjang, lebar tubuh dan bulbus dari NEP,

- Membandingkan dengan kunci determinasi NEP,

(b) Jantan dewasa

- Mengukur dari SPIKULA (alat kelamin jantan) NEP,

- Membandingkan dengan kunci determinasi NEP,

(c) Molekuler

- Melihat struktur DNA dari NEP dengan teknik molekuler,


MENU UTAMA


11/10/04 13

IDENTIFIKASI DENGAN INFEKTIVE JUVENILEIDENTIFIKASI DENGAN INFEKTIVE JUVENILE


MENU UTAMA


11/10/04 14

BAGIAN KEPALA BAGIAN KEPALA HETERORHABDITIS HETERORHABDITIS SPP.SPP.


MENU UTAMA


11/10/04 15

IDENTIFIKASI NEP JENIS HETERORHABDITIS SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 16

IDENTIFIKASI NEP JENIS STEINERNEMA SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 17

JENIS JENIS HETERORHABDITISHETERORHABDITIS SPP. JANTAN SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 18

JENIS JENIS HETERORHABDITISHETERORHABDITIS SPP. JANTAN SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 19

JENIS JENIS STEINERNEMASTEINERNEMA SPP. JANTAN SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 20

JENIS JENIS STEINERNEMASTEINERNEMA SPP. JANTAN SPP. JANTAN


MENU UTAMA


11/10/04 21

JENIS-JENIS NEMATODA ENTOMOPATOGENJENIS-JENIS NEMATODA ENTOMOPATOGEN

NEMATODA ENTOMOPATOGEN 2 GENUS:NEMATODA ENTOMOPATOGEN 2 GENUS:

(a) (a) HeterorhabditisHeterorhabditis sp.- sp.- PhotorhabduPhotorhabdus sp.s sp.

(b) (b) SteinernemaSteinernema sp.- sp.- XenorhabdusXenorhabdus sp. sp.

JENIS JENIS HETERORHABDITISHETERORHABDITIS SP.: SP.:

- H. indicaH. indica

- H. bacteriophoraH. bacteriophora

- H. popilliaeH. popilliae

- Heterorabhditis spp. Heterorabhditis spp.


MENU UTAMA


11/10/04 22

JENIS JENIS STEINERNEMASTEINERNEMA SP.: SP.:

- S. carpocapsaeS. carpocapsae

- S. affinisS. affinis

- S. glaseriS. glaseri

- S. bicornutumS. bicornutum

- S. feltiaeS. feltiae

- S. japanicumS. japanicum

- Steinernema spp. Steinernema spp.


MENU UTAMA


11/10/04 23


MENU UTAMA


11/10/04 24

BAKTERI SIMBION NEMATODA BAKTERI SIMBION NEMATODA ENTOMOPATOGENENTOMOPATOGEN

• Bakteri simbion hidup dalam Vesikel (rongga Bakteri simbion hidup dalam Vesikel (rongga perut) dari nematoda entomopathogen,perut) dari nematoda entomopathogen,

• Bakteri simbion dapat dipisahkan dan dibiakan Bakteri simbion dapat dipisahkan dan dibiakan dalam media dalam media in vitroin vitro,,

• Memiliki 2 phase yaitu primer dan sekunder,Memiliki 2 phase yaitu primer dan sekunder,

• Tidak dapat atau sulit diaplikasikan sendiri tanpa Tidak dapat atau sulit diaplikasikan sendiri tanpa nematoda entomopatogen,nematoda entomopatogen,

• Sangat peka terhadap sinar Ultra Violet Sangat peka terhadap sinar Ultra Violet (matahari),(matahari),

• 200 – 2000 sel bakteri simbion dalam tubuh NEP,200 – 2000 sel bakteri simbion dalam tubuh NEP,


MENU UTAMA


11/10/04 25

BAKTERI SIMBION DALAM TUBUH NEMATODABAKTERI SIMBION DALAM TUBUH NEMATODA


MENU UTAMA


11/10/04 26

BAKTERI SIMBION NEMATODA BAKTERI SIMBION NEMATODA Xenorhabdus nematophilusXenorhabdus nematophilus


MENU UTAMA


11/10/04 27

BAKTERI SIMBION BAKTERI SIMBION NEP - NEP - Photorhabdus Photorhabdus luminenscensluminenscens


MENU UTAMA


11/10/04 28

Sehat Steinernema sp. Heterorhabditis sp.

Gejala kematian L. stigma oleh NEPGejala kematian L. stigma oleh NEP


MENU UTAMA


11/10/04 29

ORBITAL SHAKER UNTUK PEMBIAKAN BAKTERIORBITAL SHAKER UNTUK PEMBIAKAN BAKTERI


MENU UTAMA


11/10/04 30

Strain Collection

Pembiakan Massal

In Vivo

Serangga

In Vitro

Skala Kecil Skala Menengah

Skala Besar

Media Agar Ginjal

Media Spon (Bedding)

Bio-reaktor Media cair

SKEMA MODEL PEMBIAKAN MASSAL NEPSKEMA MODEL PEMBIAKAN MASSAL NEP


MENU UTAMA


11/10/04 31

TEKNIK PRODUKSI MASSAL NEMATODA TEKNIK PRODUKSI MASSAL NEMATODA ENTOMOPATOGENENTOMOPATOGEN

• Produksi massal dapat dilakukan 2 (dua) cara:Produksi massal dapat dilakukan 2 (dua) cara:

(1) Metode (1) Metode In vivoIn vivo (media serangga): (media serangga):

- memakai ulat memakai ulat Tenebrio molitorTenebrio molitor (ulat Hongkong), (ulat Hongkong),

- atau atau Galleria mellonella Galleria mellonella dan ulat bambu,dan ulat bambu,

- dengan metode WHITE TRAP,dengan metode WHITE TRAP,

- waktu panen 7 hari dengan menyaring Ijs yang waktu panen 7 hari dengan menyaring Ijs yang turun ke air pada dasar cawan petri,turun ke air pada dasar cawan petri,

- nematoda yang dipanen disaring dengan nematoda yang dipanen disaring dengan ukuran 15 –20 um,ukuran 15 –20 um,

- ditempatkan pada wadah dan disimpan dalam ditempatkan pada wadah dan disimpan dalam suhu kamarsuhu kamar


MENU UTAMA


11/10/04 32

TEKNIK PRODUKSI MASSAL NEMATODA TEKNIK PRODUKSI MASSAL NEMATODA ENTOMOPATOGENENTOMOPATOGEN

• (2) metode (2) metode In vitroIn vitro (media buatan), (media buatan),- memakai media agar, spon atau media cair dalam memakai media agar, spon atau media cair dalam bioreaktor,bioreaktor,

- waktu panen 7-14 hari dengan merendam NEP waktu panen 7-14 hari dengan merendam NEP dalam saringan 30 um,dalam saringan 30 um,

- nematoda yang dipanen disaring dengan ukuran nematoda yang dipanen disaring dengan ukuran

15 –20 um,15 –20 um,

- ditempatkan pada wadah dan disimpan dalam suhu ditempatkan pada wadah dan disimpan dalam suhu kamar atau kulkas.kamar atau kulkas.


MENU UTAMA


11/10/04 33

IN VIVO IN VITRO

TEKNIK PEMBIAKAN MASSAL NEP DALAM MEDIA IN VIVO DAN IN VITRO


MENU UTAMA


11/10/04 34

Pembiakan In-Vivo


MENU UTAMA


11/10/04 35

PembiakanPembiakan In Vitro In Vitro (Spon)(Spon)


MENU UTAMA


11/10/04 36

PRODUKSI MASSAL DALAM ERLEMEYER



MENU UTAMA


11/10/04 37

TEKNIK TEKNIK PRODUKSI PRODUKSI MASSAL NEPMASSAL NEP

(a) (a) In vivoIn vivo(b) (b) In vitroIn vitro dalam dalam media agarmedia agar© © In vitroIn vitro dalam dalam media padatmedia padat(d) Teknik (d) Teknik penyimpananpenyimpanan


MENU UTAMA


11/10/04 38

TEKNIK PEMBIAKAN MASSAL NEMATODA ENTOMOPATOGEN SECARA IN VITRO

TEKNIK PEMBIAKAN MASSAL NEMATODA ENTOMOPATOGEN SECARA IN VITRO

IN VITRO BIOREAKTOR


MENU UTAMA


11/10/04 39

Bio-Fermentor Untuk Produksi Massal Nematoda Entomopatogen dalam media cair volume 50.000 - 100.000 liter


MENU UTAMA


11/10/04 40

TEKNIK TEKNIK PENYIMPANAN PENYIMPANAN SEDERHANA SEDERHANA NEMATODA NEMATODA ENTOMOPATOGENENTOMOPATOGEN


MENU UTAMA


11/10/04 41

TEKNIK FORMULASI NEMATODA ENTOMOPATOGEN

(a) Spon,(b) Tanah Mineral,(c) Tanah Lava,(d) Debu,(e) Ekstrak Tahu,



MENU UTAMA


11/10/04 42

PERBANYAKAN MASSAL NEMATODA PERBANYAKAN MASSAL NEMATODA PADA TINGKAT PETANIPADA TINGKAT PETANI

• Menggunakan Metode In Vivo:- Serangga di kumpulkan dan diletakkan dalam

wadah yang berisi kertas serap air/tanah pasir,

- Larva diinokulasi dengan NEP dan diusahakan

jangan menggenang (kondisi lembab),

- Setelah serangga mati (warna coklat/merah),

disusun di wadah terbalik yang berada dalam

wadah besar yang dilapisi kertas & berisi air,

- Tutup dan biarkan selama 1- 2 minggu dan setelah itu

dipanen untuk diaplikasikan,


MENU UTAMA


11/10/04 43

BEBERAPA PRODUK DAN NEGARA PRODUKSI BEBERAPA PRODUK DAN NEGARA PRODUKSI NEMATODA ENTOMOPATOGENNEMATODA ENTOMOPATOGEN


MENU UTAMA


11/10/04 44

PRODUK AGENSIA PRODUK AGENSIA HAYATI BAHAN HAYATI BAHAN AKTIF NEMATODA AKTIF NEMATODA ENTOMOPATHOGEN ENTOMOPATHOGEN ISOLAT LOKALISOLAT LOKAL


MENU UTAMA


11/10/04 45

PRODUK PENGENDALI HAMA ULATPRODUK PENGENDALI HAMA ULAT


MENU UTAMA


11/10/04 46

PRODUK PENGENDALI HAMA URETPRODUK PENGENDALI HAMA URET


MENU UTAMA


11/10/04 47

PRODUK PENGENDALI HAMA PRODUK PENGENDALI HAMA KOPI DAN KAKAOKOPI DAN KAKAO


MENU UTAMA


11/10/04 48

PRODUK PENGENDALI LALATPRODUK PENGENDALI LALAT


MENU UTAMA


11/10/04 49

PEMANFAATAN NEP SEBAGAI AGENSIA PEMANFAATAN NEP SEBAGAI AGENSIA HAYATI HAMAHAYATI HAMA

• Effektif mengendalikan hama dari ordo Effektif mengendalikan hama dari ordo Lepidoptera (kupu-kupu), Coleoptera (kumbang), Lepidoptera (kupu-kupu), Coleoptera (kumbang), Diptera (lalat), dan serangga hama lainnya,Diptera (lalat), dan serangga hama lainnya,

• Aman terhadap musuh alami (parasitoid, Aman terhadap musuh alami (parasitoid, predator dan musuh alami lainnya)predator dan musuh alami lainnya)

• Kompatibel diaplikasikan dengan pengendalian Kompatibel diaplikasikan dengan pengendalian kimiawi dan hayati lainnya,kimiawi dan hayati lainnya,

• Aman dimanfaatkan untuk tanaman pangan, Aman dimanfaatkan untuk tanaman pangan, sayuran, perkebunan dan jenis tanaman lainnya,sayuran, perkebunan dan jenis tanaman lainnya,

• Diaplikasikan pada sore hari untuk menghindari Diaplikasikan pada sore hari untuk menghindari sinar matahari (UV).sinar matahari (UV).


MENU UTAMA


11/10/04 50

Jenis-Jenis Hama Pada Tanaman Pertanian yang Dapat Dikendalikan dengan Nematoda Entomopatogen

(Steinernema sp. & Heterorhabditis sp.)


MENU UTAMA


11/10/04 51

Persentase Parasitasi Persentase Parasitasi Diadegma semiclausumDiadegma semiclausum Terhadap Terhadap Ulat Ulat Plutella xylostella Plutella xylostella di Ijendi Ijen Akibat Aplikasi Beberapa Akibat Aplikasi Beberapa

Agens Pengendali HamaAgens Pengendali Hama

43,86

28,2

50,81

34,02

57,53

45,44

0

10

20

30

40

50

60

70P

ers

en

tas

e (

%)


MENU UTAMA


Dasar aplikasi NEP pada Tanaman Pertanian:

komponen biologi musuh alami hamarelevan dengan P H Tmendukung sustainable agriculturekeamanan pangan dan produk pertanianmengurangi ketergantungan akan insektisida kimiawiEfek thd lingkungan dan serangga, jasad non target tidak adapengembangan teknologi tepat guna dlm

pembiakkan massal


MENU UTAMA


Aplikasi NEP pada komoditas tanaman: (Sulistyanto, 1999)

sayuran: kubis, brokoli, bw. merah perkebunan: tebu, kopi, kakao, kehutanan: rayap tanah kesehatan: nyamuk, lalat parasit jamur; tiram putih apiary; lebah madu- G. melonella Landcape: Lapangan golf, taman.

Di daerah subtropics NEP mempunyai potensi yg superior tidak kalah dng pestisida kimiawi (Ehlers, 2001)


MENU UTAMA


1. Pengaruh aplikasi NEP thd populasi hama kubis

Gambar 1. Dinamika populasi hama P. xylostella pada aplikasi NEP: W= air; NW:NEP = air, dan NfW= NEP + wetting agent.

0

20

40

60

80

100

120

140

14

28

42

*

49

*

56

*

63

*

70

77

*

84

91

*

98

Umur Tanaman (Hari)

Po

pu

lasi U

lat

Px

W

NW

NfW


MENU UTAMA


2. Pengaruh aplikasi NEP thd populasi musuh alami

Gambar 2 : Hubungan antara Perlakuan Agens Hayati dengan Persentase Parasitasi terhadap P. xylostella Pada Beberapa Umur Tanaman Kubis (hst), PO = Kontrol, PI = B.Thuringiensis, PB = Beauveria bassiana, PP = Insektisida profenofos, PN = NEP dan PX = Bakteri Xenorhabdus.

0

20

40

60

80

100

120

26 33 40 47 54 61 68 75 82 89

Umur tanaman (hst)

% p

ara

sit

as

i PO

PI

PB

PP

PN

PX


MENU UTAMA


3. Pengaruh aplikasi NEP thd produksi kubis

Persentase tanaman yang mati, persentase tanaman yang tidak mampu membentuk krop untuk agens hayati NEP S. carpocapsae , B. basiana, dan bakteri Xenorhabdus sp pada waktu panen nilainya cukup tinggi hal ini disebabkan karena pada awal-awal pertumbuhan serangan hama cukup tinggi sehingga menyebabkan banyak tanaman yang mati atau pertumbuhan tidak sehat lagi. Pada saat akhir percobaan (panen) mulai bersemi lagi, hal ini berkaitan dengan ketertarikan hama mencari tanaman yang sehat.

Perlakuan B. thuringiensis untuk persentase kerusakan karena hama C. binotalis, persentase tanaman yang mati dan persentase tanaman tidak membentuk krop nilainya relatip kecil bila dibandingkan dengan perlakuan yang lain, hal ini menunjukan bahwa kehilangan bobot daun kubis pada perlakuan B. thuringiensis saat panen lebih dominan disebabkan oleh serangan bakteri. Dan untuk rata-rata total persentase kerusakan perlakuan B. thuringiensis masih relatif kecil bila dibandingkan dengan lima perlakuan lainnya.

Perlakuan Bobot krop kubis (Kg)

Rata – rata kerusakan (%)

Kontrol 38,5 a 10,75

B. Thuringiensis 48,5 a 7,75

Beauveria 36,9 a 9,31

Insektisida 39,3 a 8,44

NEP 32,5 a 9,81

Bakteri Xenorhabdus

28,8 a 12,44


MENU UTAMA


4. Aplikasi NEP pada Hama Rayap Tanah

Persentase Mortalitas Rayap Tanah Akibat Steinernema carpocapsaeP0 = Kontrol (tanpa nematoda entomopatogen)P1 = NEP Steinernema carpocapsae konsentrasi 0,5 juta IJ/m2

P2 = konsentrasi 1,0 juta IJ/m2 , P3 = konsentrasi 1,5 juta IJ/m2

0

10

20

30

40

50

4-16 20-32 36-48 52-60

Hari Ke

Rata

-rata

Pe

rs

en

tas

e

Mo

rta

lita

s R

ayap

Tan

ah

P0

P1

P3

P4


MENU UTAMA


5. Aplikasi NEP terhadap Ulat Krob Kubis C. binotalis

Hubungan antara populasi larva C. binotalis dengan umur tanaman (hst)PO = Kontrol, PI = B.Thuringiensis, PB = Beauveria bassiana, PP = Insektisida profenofos,

PN = NEP dan PX = Bakteri Xenorhabdus.

0

10

20

30

40

50

60

70

5 12 19 26 33 40 47 54 61 68 75 82 89

Umur tanaman (hst)

Po

pu

las

i C

. b

ino

talis

PO

PI

PB

PP

PN

PX


MENU UTAMA


11/10/04 59

PENELITIAN LAPANG DI BROMO



MENU UTAMA


11/10/04 60

Kubis terserang hamaPlutella xylostella dan Crocidolomia binotalis

Kubis yang Sehat

KUBIS YANG SEHAT DAN TERSERANG HAMA



MENU UTAMA


11/10/04 61

P. xylostella and Crocidolomia sp. Hama pada Kubis


MENU UTAMA


11/10/04 62

(a) TERINFEKSI (b) SEHAT

a b

ab

P. xylostella

LARVA HAMA YANG TERSERANG NEMATODA ENTOMOPATOGEN


MENU UTAMA


11/10/04 63

IRONIS KUBIS YANG KITA KONSUMSI SETIAP HARI MENGANDUNG PESTISIDA YANG TINGGI


MENU UTAMA


11/10/04 64

Selamat Mengikuti Pelatihan

pengenalan nematoda entomopatogen sebagai agensia hayati organisme pengganggu tanaman yang...

Documents