## OPEN ACCESS
© 2024. Muhamad Wafik Afandi, Wagiyana, Fariz Kustiawan Alfarisy

## Pengendalian Hayati Hama Spodoptera frugiperda menggunakan Nematoda Entomopatogen Steinernema sp.
Biological Control of Spodoptera frugiperda Using Entomopathogenic Nematode Steinernema sp.
Muhamad Wafik Afandi 1 , Wagiyana 2* , Fariz Kustiawan Alfarisy 3
1,2,3 Department of Plant Protection, University of Jember
* wagiyana.faperta@unej.ac.id

## ABSTRAK
Nematoda  entomopatogen  merupakan  salah  satu  jenis  agens  pengendali  hayati  yang  bisa  digunakan  untuk S. frugiperda .  Tujuan  dari  penelitian  adalah  untuk  mengetahui  potensi  dari  nematoda  entomopatogen  dalam mengendalikan hama S. frugiperda .  Tahapan penelitian ini yaitu eksplorasi nematoda entomopatogen di beberapa wilayah  di  Jawa  Timur,  identifikasi  nematoda  entomopatogen  secara  morfologi,  perhitungan  populasi,  dan perbanyakan  secara in  vivo .  Penelitian  dirancang  dengan  Rancangan  Acak  Lengkap  (RAL)  yang  terdiri  atas  6 perlakuan yaitu 1000 JI mL -1 , 800 JI mL -1 , 600 JI mL -1 , 400 JI mL -1 , 200 JI mL -1 , dan kontrol. Setiap perlakuan diulang sebanyak 4 kali dan setiap ulangan terdiri 10 ekor larva instar 3. Hasil pengamatan setelah 120 jam, untuk inokulasi 600 JI mL -1 Steinernema sp. isolat (StJm) Kediri dapat menyebabkan mortalitas 97,5%. Mortalitas larva S.  frugiperda akibat  perlakuan Steinernema sp.  isolat  (StJm)  Kediri  tertinggi  sebesar  100%  pada  perlakuan  P5 1000 JI mL -1 pada pengamatan 120 jam dibandingkan perlakuan lain. Nilai LC 50 dari Steinernema sp. isolat (StJm) Kediri sebesar 434,63 JI mL -1 . Nilai LT 50 dari Steinernema sp. isolat (StJm) Kediri paling rendah pada perlakuan P5 sebesar 1000 JI mL -1 yaitu 36,35 jam. Laju infeksi tertinggi bernilai 1,6% dari P5 sebesar 1000 JI mL -1 yaitu 16 ekor pada waktu pengamatan 12 Jam pasca inokulasi.
Kata kunci — Infeksi, Morfometri, Mortalitas, Posterior, Simbion.

## ABSTRACT
Entomopathogenic  nematodes are one type of  biological control  agent  that  can be used for S. frugiperda. The research aims to determine the potential of entomopathogenic nematodes in controlling S. frugiperda. The stages of this research are the exploration in several areas in East Java, the identification as morphologically, population calculations,  and  production  as  in  vivo.  The  research  was  designed  with  a  completely  randomized  design consisting of 6 treatments, namely 1000 IJ mL -1 , 800 IJ mL -1 , 600 IJ mL -1 , 400  IJ mL -1 , 200  IJ mL -1 , and control. Each treatment was repeated 4 times and replication contained 10 on 3rd instar larvae. Observation results after 120 hours, for Infective Jouvenile (IJ) inoculation of 600 IJ mL -1 Steinernema sp. isolate (StJm) Kediri can cause mortality  of  97.5%.  Mortality  of  larva  with  Kediri  isolate  (StJm)  was  highest  100%  in  the  P5  1000  IJ  mL -1 treatment  at  120 hours  of  observation  compared to  other treatments. LC  value50 from  Steinernema  sp. Kediri isolate (StJm) was 434.63 IJ mL -1 . Nilai LT50 from Steinernema sp. Kediri isolate (StJm) was lowest in treatment P5 at 1000 IJ mL -1 36.35 hours. The highest infection rate was 1.6% of P5 of 1000  IJ mL -1 namely 16 animals at the observation time 12 hours after inoculation.
Keywords — Infection, Morphometry, Mortality, Posterior, Symbionts.

## Pendahuluan
Hama Spodoptera  frugiperda J.  E.  Smith (Lepidoptera  :  Noctuidae)  masuk  wilayah Indonesia  pada  tahun  2019  tepatnya  di  daerah Pasaman, Sumatera Barat dan ditetapkan sebagai hama penting tanaman jagung di Indonesia tahun 2020 [1],[2]. Intensitas serangan akibat hama S. frugiperda dapat  menyebabkan  kerugian  pada lahan jagung hingga melebihi 50% [3]. Intensitas serangan S.  frugiperda sangat  tinggi pada umur 42 HST rata-rata sebesar 57,62% [4]. Persentase intensitas  serangan  hama  S.  frugiperda  di pertanaman  jagung  wilayah  Tuban  pada  tahun 2020  berkisar  mulai  58%  hingga  100%,  bisa mengakibatkan gagal panen apabila tidak adanya tindakan pengendalian hasil penelitian [5].
Pengendalian S. frugiperda yang dilakukan petani  pada  umumnya  menggunakan  pestisida sintetik, contohnya berbahan aktif klorantranilipol  dengan  waktu  5  hari  setelah aplikasi mampu menekan S. frugiperda mengakibatkan mortalitas 100% [6]. Berdasarkan  penelitian  [7],  pengendalian  hama S.  frugiperda menggunakan  pestisida  sintetik berbahan  aktif  deltametrin  memiliki  daya  tekan sebesar 0,57-7,04%.  Penggunaan  pestisida sintetik  dalam  jangka  waktu  panjang  akan menimbulkan masalah, baik masalah lingkungan ataupun  kesehatan.  Tertuang  pada  UU  No.  12 tahun 1992 pasal 12 (b) dan PP No.06 tahun 1995 tentang  perlindungan  tanaman,  Pengendalian Organisme Pengganggu Tumbuhan (POPT) bisa menggunakan  sistem  pengendalian  biologi.  Hal tersebut  sering  disebut  pengendalian  hayati, dimana sistem pengendalian hayati ini memanfaatkan  atau  memanipulasi  keberadaan musuh alami untuk mengendalikan OPT.
POPT  dengan  pengendalian  hayati  sesuai dengan  prinsip  Pengendalian  Hama  Terpadu (PHT), karena bisa menyebabkan kematian pada OPT  target  serta  tidak  meninggalkan  residu. Menurut  [8],  strategi  PHT  bisa  menggunakan Agens Pengendali Hayati (APH) dan biopestisida.  APH  merupakan  organisme  yang berfungsi  sebagai  musuh  alami  dari  Organisme Pengganggu  Tumbuhan  baik  dari  vertebrata, nematoda, jasad renik, invertebrata di luar atau di dalam  serangga.  APH  dari  fungsinya  dapat  kita kelompokkan  menjadi  parasitoid,  predator,  dan patogen.  Nematoda  entomopatogen  (NEP)
merupakan  salah  satu  APH  yang  berpotensi mengendalikan  hama S.  frugiperda .  NEP merupakan  organisme  yang  memiliki  sifat antagonis  terhadap  serangga  hama.  NEP  dapat mengendalikan  serangga  hama  dari  ordo Lepidoptera, Coleoptera, dan Diptera [9]. Tidak hanya  itu  nematoda  entomopatogen  juga  bisa bersinergi  dengan  cendawan  entomopatogen dalam mengendalikan beberapa jenis hama [10], [11].  Mekanisme  NEP  menginfeksi  serangga hama  sasaran  secara  langsung  masuk  melalui lubang alami inang seperti mulut, spirakel, anus, dan  kutikula.  NEP  yang  banyak  dikembangkan sebagai APH berasal dari famili Steinernematidae dan Heterorhabditidae.
Indonesia  sebagai  negara  yang  memiliki keragaman  hayati  yang  tinggi,  eksplorasi  dan pemberdayaan  musuh  alami  lokal S.  frugiperda sangat  berpotensi.  Hal  ini  sesuai  dengan penelitian  [12],  NEP  famili  Steinernematidae dilaporkan  dapat  ditemukan  di  wilayah  Jawa Timur.  Penelitian  tentang  pengujian  efektivitas Steinernema sp. terhadap  hama S.  frugiperda masih belum banyak dilakukan. Tujuan penelitian  ini  adalah  mengkaji  sejauh  mana potensi nematoda entomopatogen dalam mengendalikan hama S. frugiperda .

## Metodologi
Penelitian ini dilakukan pada bulan Oktober 2022  sampai  Juni  2023  di  lahan  pertanaman jagung  Desa  Jemekan,  Ringenrejo,  Kediri  serta dilaksanakan di Laboratorium Zoologi, Program Studi  Pendidikan  Biologi,  Fakultas  Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Jember.
Eksplorasi NEP dilakukan dengan mengambil  sampel  tanah  di  daerah  perakaran tanaman jagung dengan kedalaman 20 cm. tanah diambil  dengan  metode systemic  sampling . Selanjutnya sampel tanah dibawa ke laboratorium  untuk  dilakukan  isolasi  NEP dengan  metode Baiting menggunakan  serangga umpan ulat  hongkong.  Setelah 7  hari  dilakukan pengamatan  serangga  umpan,  apabila  cadaver yang  mati  bergejala  terinfeksi  NEP  selanjutnya dilakukan  ekstraksi Whitetrap yang  bertujuan mengeluarkan NEP dari tubuh serangga inang.
Identifikasi NEP dilakukan dengan mengamati gejala kutikula dari serangga umpan yang  khas  disebabkan  oleh  NEP  famili
Heterorabditidae
dan Steinernematidae,
pengamatan  morfologi  dan  morfometri  NEP dengan  membuat  preparat  nematoda  yang selanjutnya dilakukan pengamatan dan pengukuran  di  bawah  mikroskop  Olympus  BX- 53  dengan  konverter  Olympus  DP-22  dan software CS Standart Olympus.
Penelitian  ini  menggunakan  rancangan percobaan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial dengan pendekatan deskriptif kuantitatif  untuk  mendeskripsikan  efektivitas NEP Steinernema sp  (Tabel 1).  hasil  eksplorasi terhadap larva S. frugiperda . RAL non faktorial ini  terdiri  dari  6  perlakuan  dan  4  ulangan, sehingga  diperoleh  24  unit  percobaan  dalam keadaan homogen terkontrol.

## Tabel 1. Desain perlakuan percobaan
Kode Perlakuan konsentrasi P₀ 2 mL (kontrol) akuades P₁ 200 JI mL -1 P₂ 400 JI mL -1 P₃ 600 JI mL -1 P₄
800 JI mL -1
P₅ 1000 JI mL -1

## Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Identifikasi Nematoda Entomopatogen
Hasil pengamatan morfologi gejala kutikula  serangga  umpan Baiting cadaver  dan serangga  uji  larva S.  frugiperda dibawah mikroskop stereo menunjukkan perubahan warna kutikula  menjadi  cokelat  karamel  kehitaman (Gambar  1).  Gejala  perubahan  warna  kutikula cokelat  karamel  kehitaman  dapat  dipastikan terinfeksi  NEP  dari  famili  Steinernematidae mengacu pada penelitian [12].
Gambar 1. Morfologi a) larva S. frugiperda sehat, b) larva S. frugiperda hasil aplikasi NEP. Hasil pengamatan morfologis menggunakan mikroskop BX-53 dengan konferter  Olympus  DP-22  pembesaran  20  kali dengan pembuatan preparat nematoda menunjukkan nematoda yang diperoleh memiliki bentuk tubuh seperti cacing, silindris, memanjang,  transparan,  diselubungi  kutikula halus,  tidak  terdapat  kait  pada  anterior,  dan memiliki  ekor  runcing  (Gambar  2).  Ciri-ciri morfologi nematoda yang didapat menunjukkan morfologi  dari  NEP  genus Steinernema sp. mengacu pada penelitian [12].
Gambar 2. Morfologi NEP a) Steinernema sp.,
b) Bagian anterior halus tanpa kait,
dan c) Bagian posterior runcing
(perbesaran 20x).
Berdasarkan hasil perhitungan morfometri menggunakan  software  CS  Standar  Olympus dengan    10  spesimen  yang  diuji  (n)  dari  isolat NEP  hasil  eksplorasi  menggunakan  sebagian parameter  morfometri  nematoda  mengacu  pada penelitian  [13],  dengan  menghitung  panjang tubuh,  lebar  tubuh,  dan  panjang  ekor  nematoda yang dihasilkan pada Tabel 2. Hasil perhitungan morfometri  menunjukkan  morfometri  NEP genus Steinernema sp. dengan rentang klasifikasi penelitian [14]. Stadia infektif juvenil Steinernema sp . memiliki panjang tubuh 536,1 ±
1,73  µm,  lebar  tubuh  18,9  ±  0,99  µm,  dan panjang ekor 51,9 ± 0,74 µm.
Tabel 2. Morfometri NEP Steinernema sp.
Morfologi Nematoda Entomopatogen n-10 Isolat StJm Panjang Tubuh (µm) 536,1 ± 1,73 Minimal-maksimal 533-539 Lebar Tubuh (µm) 18,9 ± 0,99 Minimal-maksimal 18-21 Panjang Ekor(µm) 51,9 ± 0,74 Minimal-maksimal 51-53
Keterangan:  isolat  StJm=NEP Steinernema sp.  hasil eksplorasi  dari  Desa  Jemekan,  Ringenrejo, Kediri.

## 3.2. Mortalitas S. frugiperda
Hasil  pengujian Steinernema sp.  isolat StJm  terhadap S.  frugiperda dalam  waktu pengamatan 12, 24, 36, 48, 60, 72, 84, 96, 108, dan  120  JSA  menunjukkan  mortalitas  berbeda- beda  setiap perlakuan  dosis  populasi  NEP  yang digunakan yaitu; P 0 (kontrol), P 1 200 JI mL -1 , P 2 400 JI mL -1 , P 3 600 JI mL -1 , P 4 800 JI mL -1 , dan P 5 1000 JI mL -1 .
Gambar 3. Mortalitas S. frugiperda hasil aplikasi Steinernema sp. isolat StJm selama 10 kali pengamatan (JSA).
Berdasarkan  Gambar  3  dapat  diketahui bahwa  mortalitas S.  frugiperda hasil  aplikasi NEP isolat StJm mulai terjadi pada 12 JSA serta mortalitas S.  frugiperda mengalami  kenaikan searah dengan waktu pengamatan yang dilakukan.  Mortalitas  paling  tinggi  terjadi  pada P 5 1000  JI  mL -1 sebesar  100%.  Mortalitas terendah terdapat pada perlakuan P 1 200 JI mL -1 sebesar 77,5%. Perlakuan P 0 (kontrol) diketahui tidak menunjukkan terjadinya mortalitas pada S.
frugiperda sama  sekali,  karena  pada  perlakuan kontrol  tidak  ada  NEP  yang  diaplikasikan sebagai APH sehingga larva S. frugiperda dapat bertahan hidup.

## Kesimpulan
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa eksplorasi  NEP  dari  lahan  pertanaman  jagung Desa  Jemekan,  Ringenrejo,  Kediri  merupakan NEP  famili  Steinernematidae. Steinernema sp. isolat  StJm  menyebabkan  mortalitas  larva S. frugiperda mencapai 100% pada perlakuan 1000 JI mL -1 pada pengamatan 120 JSA. Hal tersebut menunjukkan bahwa NEP Steinernema sp. isolat StJm  memiliki  pengaruh  nyata  terhadap mortalitas  larva S.  frugiperda dan  berpotensi sebagai APH untuk OPT S. frugiperda .

## Daftar Pustaka
[1]  J. M. E. Mamahit, J. Manueke, and S. E. Pakasi, “Hama Infasif  Ulat  Grayak  Spodoptera  frugiperda  (J.E.  Smith) pada  Tanaman  Jagung  di  Kabupaten  Minahasa,” Prosiding , pp. 616–624, 2020.
[2]  S. Herlinda, R. Suharjo, M. Elbi Sinaga, F. Fawwazi, and S.  Suwandi,  “First  report  of  occurrence  of  corn  and  rice strains of fall armyworm, Spodoptera frugiperda in South Sumatra, Indonesia and its damage in maize,” J. Saudi Soc. Agric.  Sci. ,  vol.  21,  no.  6,  pp.  412–419,  2022,  doi: 10.1016/j.jssas.2021.11.003.
[3]  G. I. Prasetya, A. Z. Siregar, and Marheni, “(Lepidoptera: Noctuidae) pada Beberapa Varietas Jagung di Kecamatan Namorambe Kabupaten Deli Serdang,” Cemara , vol. 19, no. 1, pp. 77–84, 2022.
[4]  Arfan, If’all, Jumardin, H. Noer, and Sumarni, “Populasi dan  Tingkat  Serangan  Spodoptera  frugiperda  pada Tanaman  Jagung  di  Desa  Tulo  Kabupaten  Sigi,” J. Agrotech , vol. 10, no. 2, pp. 66–68, 2020.
[5]  M.  Dita  and  S.  Khoiri,  “Tingkat  Serangan  Ulat  Grayak Tentara  Spodoptera  frugiperda  J.  E.  Smith  (Lepidoptera: Noctuidae) pada Pertanaman Jagung di Kabupaten Tuban, Jawa Timur, Indonesia,” J. Agroekoteknologi , vol. 14, no.
1, pp. 1–5, 2021, doi: 10.31857/s013116462104007x.
[6]  W. Bagariang et al. , “Efektifitas Insektisida Berbahan Aktif Klorantraniliprol  terhadap  Larva  Spodoptera  frugiperda (JE Smith),” J. Prot. Tanam. (Journal Plant Prot. , vol. 4, no. 1, pp. 29–37, 2020, doi: 10.25077/jpt.4.1.29-37.2020.
[7]  R. D. Septian, L. Afifah, T. Surjana, N. W. Saputro, and U. Enri,  “Identifikasi  dan  Efektivitas  Berbagai  Teknik Pengendalian  Hama  Baru  Ulat  Grayak  Spodoptera frugiperda  J.  E.  Smith  pada  Tanaman  Jagung  berbasis PHT- Biointensif,” J. Ilmu Pertan. Indones. , vol. 26, no. 4, pp. 521–529, 2021, doi: 10.18343/jipi.26.4.521.
[8]  S. Vasconcelos, M. Jonsson, R. Heleno, F. Moreira, and P.
Beja,  “A  Meta-Analysis  of  Biocontrol  Potential  and Herbivore Pressure in Olive Crops: Does Integrated Pest
Management Make a Difference?,” Basic Appl. Ecol. , vol. 63, pp. 115–124, 2022, doi: 10.1016/j.baae.2022.05.009.
[9]  G.  Devi,  “Mass  Production  of  Entomopathogenic Nematodes- A Review,” Int. J. Environ. Agric. Biotechnol. , vol. 3, no. 3, pp. 1032–1043, 2018, doi: 10.22161/ijeab/3.3.41.
[10]  Wagiyana,  D.  Sulistyanto,  and  J.  Waluyo,  “Mass Production  of  Entomophatogenic  Nematodes  of  Local Isolates  as  Biological  Control  Agents  of  Coffee  Berry Borer (Hypothenemus hampei Ferr.).,” J. Trop. Plant Pests Dis. ,  vol.  19,  no.  1,  pp.  8–14,  2019,  doi: 10.23960/j.hptt.1198-14.
[11]  Wagiyana, B. Habriantono, and F. K. Alfarisy, “Biological Control of White Grubs (Lepidiota stigma L; Coleoptera; Scarabaeidae)  with  Entomopathogenic  Nematodes  and Fungus Metharizium Anisopliae (Metsch),” IOP Conf. Ser. Earth  Environ.  Sci. ,  vol.  759,  no.  1,  pp.  1–5,  2021,  doi: 10.1088/1755-1315/759/1/012023.
[12]  Nugrohorini, “Eksplorasi Nematoda Entomopatogen pada Beberapa Wilayah di Jawa Timur,” J. Pertan. MAPETA ,
vol. 12, no. 2, pp. 72–144, 2010.
[13]  K. Sroczyńska, A. Conde, P. Chainho, and H. Adão, “How Nematode  Morphometric  Attributes  Integrate  with Taxonomy-Based Measures Along an Estuarine Gradient,”
Ecol. Indic. , vol. 124, no. August 2020, pp. 1–11, 2021, doi:
10.1016/j.ecolind.2021.107384.
[14]  A.  M.  Burnell  and  S.  P.  Stock,  “Heterorhabditis, Steinernema  and  Their  Bacterial  Symbionts  -  Lethal Pathogens of Insects,” Nematology , vol. 2, no. 1, pp. 31–42, 2000, doi: 10.1163/156854100508872.