http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/160 Thu, 09 Jul 2026 21:46:04 GMT 2026-07-09T21:46:04Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/174277 PERANAN KESEHATAN TANAH DAN PENEKANAN INOKULUM PATOGEN DALAM PENGELOLAAN PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG KELAPA SAWIT Eris, Deden Dewantara Penyakit Busuk Pangkal Batang (BPB) yang disebabkan oleh cendawan Ganoderma boninense merupakan salah satu penyakit paling merusak pada pertanaman kelapa sawit. Kehilangan hasil akibat penyakit ini dilaporkan dapat mencapai 50–70%, sehingga menimbulkan kerugian ekonomi yang signifikan. Tingginya insidensi penyakit BPB diduga berkaitan erat dengan terganggunya keseimbangan segitiga penyakit tanaman, terutama akibat perubahan kesehatan tanah yang dipengaruhi oleh perubahan sifat fisika, kimia, dan biologi tanah. Perubahan tersebut meliputi penurunan kandungan dan keseimbangan unsur hara tanah. Selain itu, akumulasi biomassa sumber inokulum penyakit seiring bertambahnya generasi tanaman dan tekstur tanah serta penurunan fungsi komunitas biologi tanah turut memperparah kehilangan hasil akibat infeksi penyakit BPB. Ketersediaan biokontrol dan kompetitor substrat tumbuh (food base) Ganoderma, juga diduga memengaruhi perkembangan penyakit BPB di alam. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengkaji intensitas penyakit BPB pada berbagai generasi tanaman kelapa sawit di Sumatera Utara, (2) menganalisis peranan faktor kesehatan tanah meliputi sifat fisika, kimia, dan biologi tanah terhadap insidensi dan severitas penyakit, (3) mengevaluasi potensi agen hayati berupa bakteri penghasil senyawa organik volatil (SOV) dan senyawa organik terdifusi (SOT), serta (4) memperoleh calon makrofungi saprofitik yang mampu berperan sebagai kompetitor substrat tumbuh (food base) patogen penyakit BPB. Penelitian ini dilaksanakan melalui empat subkegiatan utama yang saling terintegrasi. Subkegiatan pertama berupa survei lapangan penyakit BPB yang dilakukan di tujuh kebun perusahaan yang tersebar di tiga kabupaten di Sumatera Utara, yaitu Simalungun, Asahan, dan Serdang Bedagai. Survei insidensi dan severitas penyakit dilaksanakan di 36 blok di 7 perkebunan kelapa sawit. Subkegiatan kedua yakni analisis faktor kesehatan tanah yang meliputi aspek fisika, kimia, dan biologi tanah. Data diperoleh secara langsung (data primer; dilakukan pengambilan sampel dan dianalisis di laboratorium) dan secara tidak langsung (menggunakan data sekunder). Aspek fisika mencakup tekstur tanah, yakni komposisi pasir dan debu. Aspek kimia mencakup unsur hara tanah, termasuk pH, kandungan C-organik, N, P, K, Ca, Mg, Mn, Si, dan B, serta data unsur hara daun, termasuk N, P, K, Ca, dan Mg. Aspek biologi meliputi total bakteri, total cendawan, populasi bakteri pelarut P dan K, bakteri pereduksi Mn, dan cendawan lignolitik. Pemeriksaan pengaruh faktor kesehatan tanah tersebut dilakukan terhadap insidensi dan keparahan penyakit BPB yang dianalisis dengan regresi linier berganda. Subkegiatan ketiga difokuskan pada pengujian potensi bakteri Serratia surfactantfaciens sebagai biokontrol melalui produksi SOV dan SOT. Isolat Serratia surfactantfaciens (SK018, S085, S108, dan SK909) yang digunakan merupakan isolat koleksi Departemen Proteksi Tanaman. Pengujian dilakukan terhadap 17 isolat Ganoderma dari koleksi kelompok peneliti proteksi tanaman Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) dari berbagai kebun kelapa sawit di Jawa, Sumatera dan Kalimantan. Pengujian yang dilakukan meliputi uji penghambatan pertumbuhan koloni patogen oleh SOV dan SOT bakteri Serratia surfactantfaciens secara in vitro, dan uji pengaruh SOV dan SOT bakteri terhadap perkembangan penyakit secara in planta. Pengujian in vitro dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga ulangan, sedangkan pengujian in planta di rumah kaca menggunakan rancangan acak kelompok lengkap. Selanjutnya, subkegiatan keempat meliputi koleksi makrofungi yang dilakukan di beberapa kebun di Jawa, Sumatera, dan Papua. Proses seleksi dalam penelitian ini meliputi uji ligninolitik, uji reduksi biomasa, dan produksi enzim ligninolitik serta uji antagonis makrofungi terhadap Ganoderma. Hasil survei menunjukkan bahwa seluruh kebun yang diamati mengalami serangan BPB dengan tingkat serangan yang bervariasi, mulai dari kategori netral hingga berat, di mana kategori serangan berat cenderung mendominasi. Kabupaten Simalungun menunjukkan insidensi dan severitas tertinggi, masing-masing sebesar 41,53% dan 30,94%. Pada generasi ke-3, berdasarkan pengamatan insidensi penyakit, pada blok-blok tanaman kelapa sawit yang diamati memiliki kategori serangan sedang dan berat. Pada pengamatan blok kelapa sawit generasi ke-3 ini, tidak ditemukan blok tanaman yang memiliki kategori serangan ringan dan sehat. Analisis sifat fisika tanah menunjukkan bahwa kandungan pasir berkorelasi dengan peningkatan insidensi dan severitas penyakit BPB, yang mengindikasikan peran tekstur tanah (pasir) dalam mendukung perkembangan patogen. Analisis sifat kimia tanah menunjukkan bahwa kandungan C-organik serta unsur hara makro seperti N, P, K, Ca, dan Mg berkorelasi negatif dengan perkembangan penyakit. Penurunan kandungan hara, terutama kalium dan silikat, serta peningkatan kandungan mangan di tanah maupun penurunan kandungan kalium dan magnesium di jaringan daun, berhubungan erat dengan meningkatnya perkembangan penyakit BPB. Dari aspek biologi tanah, hasil analisis menunjukkan bahwa kerapatan mikroba tanah fungsional berkorelasi negatif dengan insidensi penyakit. Semakin tinggi populasi mikroba tanah, termasuk bakteri pelarut fosfat penyedia kalium, mikroba pendegradasi lignin, dan terutama bakteri pereduksi mangan, insidensi BPB cenderung semakin rendah. Hasil pengujian in vitro S. surfactantfaciens terhadap 17 isolat Ganoderma, menunjukkan bahwa dua isolat bakteri terbaik, yaitu S108 dan SK909, memiliki kemampuan penghambatan tertinggi terhadap pertumbuhan G. boninense. Pada uji SOV, kedua isolat menunjukkan tingkat penghambatan rata-rata kumulatif masing-masing sebesar 85,15% dan 82,54%, sementara pada uji SOT masing-masing mencapai 90,80% dan 87,20%. Pengujian in planta menunjukkan konsistensi kedua isolat dalam menekan insidensi dan severitas penyakit BPB, sehingga berpotensi besar untuk dikembangkan sebagai agen pengendali hayati. Pada subkegiatan seleksi makrofungi untuk kompetitor Ganoderma, sebanyak 64 isolat makrofungi berhasil dikoleksi dari berbagai bagian tanaman dan lingkungan kebun kelapa sawit. Selanjutnya, terpilih 14 isolat dengan kemampuan tumbuh yang baik dan aktivitas ligninolitik tinggi. Kemudian diseleksi lebih lanjut hingga diperoleh lima isolat makrofungi saprofit obligat. Di akhir pengujian, tiga spesies makrofungi terbaik berhasil terseleksi, yakni Agaricus sp., Macrolepiota sp., dan Polyporus sp.; Basal stem rot (BSR), caused by the fungus Ganoderma boninense, is one of the most devastating diseases in oil palm plantations. Yield losses due to this disease can reportedly reach 50–70%, resulting in significant economic losses. The high incidence of BSR is thought to be closely related to the disruption of the plant disease triangle, primarily due to changes in soil health influenced by changes in physical, chemical, and biological properties. These changes include a decrease in soil nutrient content and balance. Furthermore, the accumulation of disease inoculant biomass with increasing plant generations and soil texture, as well as a decline in the function of soil biological communities, exacerbates the loss of yield due to infection of BSR. The availability of biocontrol agents and competitors for the Ganoderma food base are also thought to influence the development of BSR in nature. This research aims to (1) examine the intensity of BSR disease in various generations of oil palm plants in North Sumatra, (2) analyze the role of soil health factors, including physical, chemical, and biological properties, on the incidence and severity of the disease, (3) evaluate the potential of biological agents in the form of volatile organic compound (VOC) and diffusible organic compound (DOC) producing bacteria, and (4) identify potential saprophytic macrofungi capable of competing with the food base of the BSR pathogen. This research was conducted through four main, integrated sub-activities. The first sub-activity was a field survey of BSR disease, conducted in seven company plantations across three regencies in North Sumatra: Simalungun, Asahan, and Serdang Bedagai. The survey of disease incidence and severity was conducted in 36 blocks across seven oil palm plantations. The second sub-activity analyzed soil health factors, covering physical, chemical, and biological aspects of the soil. Data were obtained directly (primary data; sampling was conducted and analyzed in the laboratory) and indirectly (using secondary data). Physical aspects include soil texture, namely the composition of sand and silt. Chemical aspects include soil nutrients, including pH, C-organic content, N, P, K, Ca, Mg, Mn, Si, and B, as well as leaf nutrient data, including N, P, K, Ca, and Mg. Biological aspects include total bacteria, total fungi, populations of P and K-solubilizing bacteria, Mn-reducing bacteria, and lignolytic fungi. The examination of the influence of these soil health factors was carried out on the occurrence and severity of BPB disease which was analyzed using multiple linear regression. The third sub-activity focused on testing the potential of Serratia surfactantfaciens bacteria as a biocontrol through the production of VOC and DOC. The Serratia surfactantfaciens isolates (SK018, S085, S108, and SK909) were collection of the Department of Plant Protection. Testing was conducted on 17 Ganoderma isolates from the collection of the plant protection research group of the Oil Palm Research Institute (IOPRI) from various oil palm plantations in Java, Sumatra, and Kalimantan. The tests conducted included in vitro inhibition of pathogen colony growth by VOC and DOC of Serratia surfactantfaciens bacteria, and in planta testing of the effect of VOC and DOC of bacteria on disease development. In vitro testing was conducted using a completely randomized factorial design with three replications, while in planta testing in the greenhouse used a completely randomized block design. Furthermore, the fourth sub-activity included macrofungal collection conducted in several fields in Java, Sumatra, and Papua. The selection process in this study included ligninolytic tests, biomass reduction tests, and ligninolytic enzyme production tests, as well as macrofungal antagonist tests against Ganoderma. The survey results showed that all observed plantations experienced BSR infestation with varying degrees of infestation, ranging from neutral to severe, with severe infestation tending to dominate. Simalungun Regency showed the highest incidence and severity, at 41.53% and 30.94%, respectively. In the third generation, based on disease incidence observations, the oil palm blocks observed were categorized as having moderate and severe infestations. In this third generation of oil palm blocks, no blocks were found with mild or healthy infestations. Analysis of soil physical properties showed that sand content correlated with increased incidence and severity of BSR disease, indicating the role of soil texture (sand) in supporting pathogen development. Analysis of soil chemical properties showed that organic carbon content and macronutrients such as N, P, K, Ca, and Mg were negatively correlated with disease development. Decreased nutrient content, particularly potassium and silicate, as well as increased manganese content in the soil and decreased potassium and magnesium content in leaf tissue, were closely associated with increased BSR disease development. From a soil biology perspective, the analysis results indicated that functional soil microbial density negatively correlated with disease incidence. The higher the soil microbial population, including potassium-suppressing phosphate-solubilizing bacteria, lignin-degrading bacteria, and especially manganese-reducing bacteria, the lower the incidence of BSR. Results of in vitro testing of S. surfactantfaciens against 17 Ganoderma isolates showed that the two best bacterial isolates, S108 and SK909, had the highest inhibitory capacity against G. boninense growth. In the VOC test, both isolates showed average cumulative inhibition levels of 85.15% and 82.54%, respectively, while in the DOC test, they reached 90.80% and 87.20%, respectively. In planta testing demonstrated the consistency of both isolates in suppressing the incidence and severity of BSR, thus demonstrating their potential for development as biological control agents. In the sub-activity of macrofungal selection for Ganoderma competitors, 64 macrofungal isolates were collected from various plant parts and oil palm plantation environments. Furthermore, 14 isolates with good growth ability and high ligninolytic activity were selected. Then, further selection was carried out to obtain five isolates of obligate saprophytic macrofungi. At the end of the test, the three best macrofungal species were successfully selected: Agaricus sp., Macrolepiota sp., and Polyporus sp. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/174277 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173798 PENGEMBANGAN FORMULASI INSEKTISIDA NABATI CAMPURAN EKSTRAK Piper retrofractum DAN Annona squamosa UNTUK PENGENDALIAN Spodoptera frugiperda (LEPIDOPTERA: NOCTUIDAE) Siregar, Hamdan Maruli Sejak pertama kali dilaporkan pada awal tahun 2019, keberadaan Spodoptera frugiperda sebagai spesies invasif baru terus berkembang yang menjadi ancaman serius terhadap keberhasilan usaha budi daya jagung di Indonesia. Spesies ini kini telah menjadi salah satu hama utama tanaman jagung yang sangat merugikan karena dapat menyerang pada semua fase pertumbuhan tanaman dan menimbulkan kerusakan serta kehilangan hasil yang signifikan. Potensi kerugian ekonomi yang tinggi akibat serangannya telah mendorong peningkatan penggunaan insektisida sintetik sebagai respons pengendalian yang cepat. Namun, praktik aplikasi yang kurang bijaksana dapat menimbulkan berbagai dampak negatif, termasuk mempercepat terjadinya resistensi hama dan mengganggu keseimbangan agroekosistem, sehingga efektivitas pengendalian cenderung menurun. Kondisi tersebut menegaskan perlunya pengembangan strategi pengendalian alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sejalan dengan prinsip pengendalian hama terpadu. Salah satunya adalah dengan menggunakan insektisida nabati. Berbagai jenis tanaman, terutama dari famili Piperaceae, Asteraceae, dan Annonaceae, diketahui berpotensi sebagai sumber bahan aktif insektisida nabati. Namun, pemanfaatannya masih terbatas karena banyak senyawa aktif nabati bersifat lipofilik, sehingga sukar larut dalam air dan kurang stabil secara kimia. Kondisi ini menyebabkan bahan aktif lebih mudah terdegradasi dan bioaktivitasnya cepat menurun. Di samping itu, ketergantungan pada satu jenis tanaman juga dapat menimbulkan kendala dalam ketersediaan bahan baku, sehingga penerapannya menjadi kurang berkelanjutan. Dalam konteks tersebut, pengembangan formulasi menjadi langkah penting untuk meningkatkan stabilitas, kemudahan aplikasi, dan konsistensi efektivitas. Formulasi emulsifiable concentrate (EC) menjadi salah satu pilihan yang relevan dalam upaya tersebut karena sesuai dengan karakter senyawa aktif nabati yang umumnya bersifat lipofilik, relatif mudah dibuat dengan peralatan sederhana, dan mampu membentuk emulsi yang baik saat diencerkan dengan air. Formulasi ini juga membantu mendispersikan bahan aktif secara lebih merata dalam cairan semprot, sehingga penggunaannya menjadi lebih praktis. Selain itu, penggunaan campuran beberapa ekstrak tanaman dapat menjadi pendekatan yang menjanjikan karena tidak hanya memperluas spektrum dan keragaman mekanisme kerja, tetapi juga membuka peluang terjadinya efek sinergis yang dapat meningkatkan efektivitas pengendalian pada dosis yang lebih efisien. Secara umum, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan formulasi insektisida nabati berbasis metabolit sekunder tanaman untuk pengendalian S. frugiperda. Secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk (1) mempelajari bioaktivitas enam ekstrak tanaman, yaitu Piper retrofractum, P. aduncum, Tagetes erecta, Tithonia diversifolia, Annona squamosa, dan A. muricata, terhadap S. frugiperda, (2) mempelajari kompatibilitas campuran ekstrak heksana buah P. retrofractum dan biji A. squamosa terhadap S. frugiperda, (3) mengembangkan formulasi EC menggunakan rasio campuran esktrak yang bersifat sinergis dan mengevaluasi kestabilan fisik serta toksisitasnya terhadap larva instar kedua S. frugiperda, (4) mengevaluasi persistensi dan keamanan formulasi EC insektisida nabati terhadap musuh alami serta potensi fitotoksisitasnya pada tanaman jagung, dan (5) mengevaluasi keefektifan formulasi EC insektisida nabati sebagai alternatif pengendalian S. frugiperda pada pertanaman jagung. Penelitian ini dilakukan melalui lima tahapan, mulai dari pengujian di laboratorium hingga di lapangan. Tahap pertama adalah pengujian bioaktivitas enam ekstrak tanaman terhadap S. frugiperda, yang terdiri dari uji toksisitas, penghambatan aktivitas makan, dan ovisidal. Tahap kedua adalah pengujian toksisitas dan kompatibilitas campuran ekstrak heksana buah P. retrofractum dan biji A. squamosa serta analisis kandungan senyawa kimia ekstrak menggunakan gas chromatography-mass spectrometry. Tahap ketiga adalah pembuatan formulasi EC menggunakan rasio campuran ekstrak yang bersifat sinergis, kemudian dilanjutkan dengan pengujian kestabilan fisik dan toksisitas formulasi terhadap larva instar kedua S. frugiperda. Tahap keempat adalah pengujian persistensi dan keamanan formulasi EC insektisida nabati, termasuk pengujian terhadap parasitoid larva S. frugiperda, yaitu Microplitis sp., dan pengujian fitotoksisitas pada tanaman jagung. Selanjutnya, tahap kelima adalah pengujian efikasi lapangan untuk menilai keefektifan formulasi EC insektisida nabati dalam menekan populasi dan intensitas serangan S. frugiperda, serta mengevaluasi pengaruhnya terhadap tingkat parasitisasi parasitoid dan keanekaragaman artropoda pada pertanaman jagung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh ekstrak tanaman uji memiliki aktivitas insektisida terhadap S. frugiperda dengan efektivitas yang bervariasi dan cenderung meningkat seiring kenaikan konsentrasi uji. Di antara seluruh ekstrak tanaman uji, ekstrak heksana buah P. retrofractum dan ekstrak heksana biji A. squamosa menunjukkan potensi toksik yang tinggi terhadap larva instar kedua S. frugiperda, dengan nilai LC95 berturut-turut 0,26 dan 1,33% pada 96 jam setelah perlakuan (JSP). Ekstrak metanol bunga T. diversifolia menunjukkan aktivitas penghambatan makan paling kuat, dengan tingkat penghambatan sebesar 84,81 dan 87,22% pada LC35 dan LC55. Pada uji ovisidal, semua ekstrak berperan efektif sebagai agens ovisidal karena mampu menghambat >75% penetasan telur, terutama pada konsentrasi 2×LC95. Hasil uji kompatibilitas menunjukkan bahwa campuran ekstrak heksana buah P. retrofractum dan biji A. squamosa pada rasio 2:1 (w/w) merupakan kombinasi yang paling efektif dengan interaksi sinergistik kuat pada semua waktu pengamatan, baik pada LC50 maupun LC95. Campuran tersebut kemudian berhasil diformulasikan menjadi XTw 50 EC dengan komposisi 30% xilena, 20% Tween 80, dan 50% campuran ekstrak, yang stabil dan efektif terhadap larva instar kedua S. frugiperda dengan nilai LC95 sebesar 0,12% pada 96 JSP. Selain efektif, formulasi XTw 50 EC juga memiliki persistensi residu yang singkat, tergolong aman terhadap parasitoid Microplitis sp., dan tidak bersifat fitotoksik pada tanaman jagung. Pada uji lapangan, aplikasi formulasi XTw 50 EC mampu menekan populasi dan intensitas serangan S. frugiperda tanpa menghambat aktivitas parasitoid, serta tetap aman bagi komunitas artropoda. Secara keseluruhan, hasil ini mengindikasikan bahwa formulasi XTw 50 EC berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai kandidat produk komersial insektisida nabati untuk pengendalian S. frugiperda.; Since it was first reported in early 2019, Spodoptera frugiperda, a newly invasive species, has emerged as a serious threat to maize production in Indonesia. This species is now recognized as one of the major maize pests because it can attack plants at all growth stages and cause significant crop damage and yield losses. The high potential economic losses associated with its infestation have driven increased reliance on the use of synthetic insecticides as a rapid control measure. However, unwise application practices may lead to adverse consequences, including accelerated insect resistance development and disruption of agroecosystem balance, thereby reducing long-term control effectiveness. These conditions emphasize the need for alternative control strategies that are more environmentally friendly and consistent with the principles of integrated pest management. One promising option is the use of botanical insecticides. Various plant species, particularly from the families of Piperaceae, Asteraceae, and Annonaceae, have been reported as promising sources of bioactive compounds for botanical insecticides. Nevertheless, their use remains limited because many plant-derived bioactive compounds are lipophilic, resulting in low water solubility and poor stability. These properties make the active ingredients more susceptible to degradation, leading to a rapid decline in bioactivity. In addition, reliance on a single plant species as a raw material source may limit raw material availability, thereby hindering large-scale application. Therefore, the formulation development is an important step to improve stability, practicality of application, and consistency of effectiveness. The emulsifiable concentrate (EC) formulation is considered an appropriate option because it is suitable for predominantly lipophilic botanical active ingredients, can be prepared relatively easily using simple equipment, forms a stable emulsion when diluted with water, and promotes more uniform dispersion of active ingredients in the spray solution, thereby facilitating practical field application. Furthermore, the use of plant extract mixtures may offer a promising approach, as it not only broadens the spectrum of modes of action but also increases the potential for synergistic effects that may enhance control efficacy at lower doses. In general, this study aimed to develop a botanical insecticide formulation based on plant secondary metabolites for controlling S. frugiperda. Specifically, the objectives were (1) to investigate the bioactivity of six plant extracts, namely Piper retrofractum, P. aduncum, Tagetes erecta, Tithonia diversifolia, Annona squamosa, and A. muricata, against S. frugiperda, (2) to examine the compatibility of mixed hexane extracts of P. retrofractum fruit and A. squamosa seeds to enhance the efficacy of botanical insecticides, (3) to develop an EC formulation using a synergistic extract mixture ratio and to assess its physical stability and toxicity against second-instar larvae of S. frugiperda, (4) to evaluate the persistence and safety of the EC formulation, including its effects on natural enemies and its phytotoxic potential on maize plants, and (5) to evaluate the field efficacy of the EC formulation as an alternative control strategy against S. frugiperda in maize cultivation. This study was conducted in five stages, ranging from laboratory experiments to field trials. The first stage involved bioactivity testing of six plant extracts against S. frugiperda, including toxicity, antifeedant, and ovicidal assays. The second stage involved compatibility and toxicity testing of mixed hexane extracts of P. retrofractum fruit and A. squamosa seeds, as well as analysis of their chemical constituents using gas chromatography-mass spectrometry. The third stage involved the development of an EC formulation using a synergistic extract mixture, followed by evaluation of its physical stability and toxicity against second-instar larvae of S. frugiperda. The fourth stage involved evaluation of the persistence and safety of the EC formulation, including tests on the larval parasitoid Microplitis sp. and phytotoxicity tests on maize plants. The fifth stage involved field efficacy trials to assess the effectiveness of the EC formulation in suppressing larval populations and reducing S. frugiperda infestation intensity, and to evaluate its effects on parasitoid parasitism rates and soil arthropod diversity in maize fields. The results showed that all tested plant extracts exhibited insecticidal activity against S. frugiperda, with efficacy generally increasing with increasing test concentration. Among the extracts evaluated, the hexane extracts of P. retrofractum fruit and A. squamosa seeds showed the highest toxicity against second-instar larvae of S. frugiperda, with LC95 values of 0.26 and 1.33%, respectively, at 96 hours after treatment (HAT). The methanol extract of T. diversifolia flowers exhibited the strongest antifeedant activity, with feeding inhibition reaching 84.81% at LC35 and 87.22% at LC55. In the ovicidal assay, all extracts showed strong ovicidal activity (>75%), particularly at 2 × LC95, with the strongest effects observed in P. aduncum, P. retrofractum, and A. squamosa extracts. Compatibility testing indicated that the mixture of hexane extracts of P. retrofractum fruit and A. squamosa seeds at a ratio of 2:1 (w/w) was the most effective combination, exhibiting strong synergism, and was successfully developed into a botanical insecticide formulation, XTw 50 EC, consisting of 30% xylene, 20% Tween 80, and 50% extract mixture. This formulation was stable and effective against second-instar larvae of S. frugiperda, with an LC95 value of 0.12% at 96 HAT. In addition to its efficacy, the XTw 50 EC formulation exhibited short residual persistence, caused no phytotoxic effects on maize plants, and was considered relatively safe to the parasitoid Microplitis sp. Under field conditions, XTw 50 EC effectively suppressed larval populations and reduced S. frugiperda infestation intensity without adversely affecting parasitoid activity, while remaining safe for soil arthropod communities. Overall, these findings indicate that XTw 50 EC has strong potential for further development as a commercial botanical insecticide for controlling S. frugiperda. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173798 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173404 Efisiensi Serapan Hara pada Penggunaan Berbagai Pelapisan Formula Pupuk NPK untuk Meningkatkan Produksi Padi Sutardi RINGKASAN SUTARDI. Efisiensi Serapan Hara pada Penggunaan Berbagai Pelapisan Formula Pupuk NPK untuk Meningkatkan Produksi Padi. Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI, SANDRA ARIFIN AZIZ, HAJRIAL ASWIDINNOOR, dan MARKUS ANDA. Efisiensi pupuk NPK konvensional masih rendah akibat tingginya kehilangan hara melalui proses pencucian, volatilisasi, dan denitrifikasi. Oleh karena itu, penelitian ini mengembangkan teknologi pelapisan (coating) untuk meningkatkan efisiensi penggunaan hara. Penelitian ini bertujuan mengembangkan pupuk NPK berlapis berbasis bahan alami melalui tahapan penelitian yang sistematis. Penelitian ini diawali dengan karakterisasi bahan pelapis alami menggunakan analisis FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy), XRD (X-Ray Diffraction), XRF (X-Ray Fluorescence), dan SEM (Scanning Electron Microscopy) untuk mengidentifikasi potensi bahan alami sebagai pelapis pupuk NPK konvensional. Hasil analisis menunjukkan bahwa tujuh bahan alami, yaitu zeolit, kapur tohor, guano fosfat, kapur kalsit, biochar sekam padi, biochar tempurung kelapa, dan pupuk organik kambing, berpotensi digunakan sebagai pelapis pupuk NPK konvensional. Kombinasi bahan-bahan tersebut mampu menghasilkan pupuk NPK lepas lambat yang lebih efektif dan efisien. Hasil uji perkolasi pada tanah Aluvial Sulfat Masam menunjukkan bahwa penggunaan pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan pelepasan hara secara lebih terkendali dibandingkan pupuk tanpa pelapisan (konvensional). Formula kontrol terdiri atas 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, dan 75 kg KCl ha?¹ dengan total dosis 525 kg ha?¹. Penelitian ini menghasilkan tiga formula terbaik, yaitu: (1) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, dan 100 kg zeolit ha?¹ dengan total dosis 437 kg ha?¹; (2) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, dan 100 kg guano fosfat ha?¹ dengan total dosis 437 kg ha?¹; serta (3) 300 kg Urea ha?¹, 25 kg SP-36 ha?¹, 50 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, dan 5 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan total dosis 780 kg ha?¹. Ketiga formula tersebut mampu mempertahankan pelepasan NH4?, NO3?, N total, P total, dan K total meskipun penggunaan Urea, SP-36, dan KCl masing-masing dikurangi sebesar 25–50%, 50–76%, dan 33–66,7% dibandingkan formula kontrol. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi pelapisan menggunakan bahan alami mampu meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional sehingga kebutuhan pupuk N, P, dan K dapat ditekan tanpa menurunkan ketersediaan hara selama periode inkubasi. Hasil uji perkolasi pada tanah Gleisol menunjukkan bahwa penggunaan pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan pelepasan hara secara lebih terkendali dibandingkan pupuk tanpa pelapisan. Formula kontrol terdiri atas 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, dan 75 kg KCl ha?¹ dengan total dosis 525 kg ha?¹. Penelitian ini menghasilkan tiga formula terbaik, yaitu: (1) 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, 75 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, dan 5 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan total dosis 930 kg ha?¹; (2) 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, 75 kg KCl ha?¹, dan 100 kg kapur tohor ha?¹ dengan total dosis 625 kg ha?¹; serta (3) 300 kg Urea ha?¹, 25 kg SP-36 ha?¹, 50 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, dan 5 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan total dosis 780 kg ha?¹. Formula ketiga mampu menurunkan penggunaan Urea sebesar 25,0%, SP-36 sebesar 50,0%, dan KCl sebesar 33,3% dibandingkan formula kontrol tanpa menurunkan kemampuan mempertahankan pelepasan NH4?, NO3?, N total, P total, dan K total. Ketiga formula tersebut juga menunjukkan pola pelepasan hara yang lebih stabil dibandingkan pupuk tanpa pelapisan. Selain itu, ketiga formula tersebut memiliki karakteristik pupuk lepas lambat (Slow-Release Fertilizer/SRF) yang lebih baik, yang ditunjukkan oleh nilai konstanta laju pelepasan hara (k) yang lebih rendah dan waktu paruh pelepasan hara yang lebih panjang dibandingkan pupuk tanpa pelapisan Hasil uji perkolasi pada tanah Grumusol menunjukkan bahwa pupuk NPK berlapis berbahan alami mampu memperlambat pelepasan nitrogen dibandingkan perlakuan kontrol yang terdiri atas 300 kg Urea ha?¹, 75 kg SP-36 ha?¹, dan 75 kg KCl ha?¹. Perlakuan kontrol memiliki konstanta laju pelepasan (k) tertinggi, yaitu 0,0350 hari?¹, serta waktu paruh pelepasan (t1/2) paling pendek, yaitu 19,8 hari. Sebaliknya, formula pupuk berlapis berbahan alami menunjukkan pelepasan hara yang lebih lambat dan lebih stabil hingga hari ke-28 pengamatan. Penelitian ini menghasilkan tiga formula terbaik, yaitu: (1) 300 kg Urea ha?¹, 75 kg SP-36 ha?¹, 75 kg KCl ha?¹, 75 kg zeolit ha?¹, 75 kg kapur kalsit ha?¹, dan 250 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan nilai k sebesar 0,0115 hari?¹ dan t1/2 sebesar 60,3 hari; (2) 300 kg Urea ha?¹, 75 kg SP-36 ha?¹, 75 kg KCl ha?¹, 75 kg zeolit ha?¹, 75 kg kapur kalsit ha?¹, 250 kg biochar sekam padi ha?¹, dan 250 kg biochar tempurung kelapa ha?¹ dengan nilai k sebesar 0,0120 hari?¹ dan t1/2 sebesar 57,8 hari; serta (3) 300 kg Urea ha?¹, 75 kg SP-36 ha?¹, 75 kg KCl ha?¹, 75 kg zeolit ha?¹, 75 kg kapur kalsit ha?¹, 250 kg biochar sekam padi ha?¹, 250 kg biochar tempurung kelapa ha?¹, 250 kg pupuk organik kambing ha?¹, dan 250 kg bahan organik cengkeh ha?¹ dengan nilai k terendah, yaitu 0,0105 hari?¹, serta waktu paruh pelepasan (t1/2) terpanjang, yaitu 66,0 hari. Ketiga formula tersebut menunjukkan pola pelepasan hara yang lebih stabil dibandingkan pupuk tanpa pelapisan. Selain itu, ketiga formula tersebut memiliki karakteristik pupuk lepas lambat (SRF) yang lebih baik, yang ditunjukkan oleh nilai konstanta laju pelepasan hara (k) yang lebih rendah dan waktu paruh pelepasan hara (t1/2) yang lebih panjang dibandingkan perlakuan kontrol. Hasil uji efektivitas rumah kaca pada tanah Aluvial Sulfat Masam membuktikan bahwa pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan pelepasan NH4?, NO3?, N total, P total, dan K total secara lebih terkendali dibandingkan pupuk kontrol yang terdiri atas 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, dan 75 kg KCl ha?¹ dengan total dosis 525 kg ha?¹. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan pertumbuhan dan hasil padi meskipun penggunaan pupuk konvensional NPK dikurangi secara substansial dibandingkan kontrol. Penelitian ini menghasilkan tiga formula terbaik, yaitu: (1) 300 kg Urea ha?¹, 25 kg SP-36 ha?¹, 50 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, dan 5 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan total dosis 675 kg ha?¹; (2) 300 kg Urea ha?¹, 25 kg SP-36 ha?¹, 50 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, dan 5 kg biochar sekam padi ha?¹ dengan total 780 kg ha?¹; serta (3) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, 5 kg biochar sekam padi ha?¹, dan 5 kg biochar tempurung kelapa ha?¹ dengan total dosis 647 kg ha?¹. Semuanya formula tersebut mampu mengurangi penggunaan Urea, SP-36, dan KCl masing-masing sebesar 25–50%, 50–76%, dan 33,3–66,7% dibandingkan pupuk kontrol. Meskipun penggunaan pupuk konvensional dikurangi, formula tersebut tetap mampu mempertahankan ketersediaan hara selama pertumbuhan tanaman. Selain itu, formula tersebut mampu meningkatkan sinkronisasi pelepasan hara dengan kebutuhan tanaman, meningkatkan aktivitas fotosintesis, pertumbuhan vegetatif, jumlah gabah bernas, dan bobot gabah per rumpun, serta menurunkan persentase gabah hampa dibandingkan pupuk kontrol tanpa pelapisan. Hasil uji efektivitas rumah kaca pada tanah Gleisol menguatkan bahwa pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan bahkan meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi meskipun penggunaan pupuk konvensional dikurangi secara substansial dibandingkan pupuk kontrol yang terdiri atas 400 kg Urea ha?¹, 50 kg SP-36 ha?¹, dan 75 kg KCl ha?¹ dengan total dosis 525 kg ha?¹. Penelitian ini menghasilkan tiga formula terbaik, yaitu: (1) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, dan 100 kg zeolit ha?¹ dengan total dosis 437 kg ha?¹; (2) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, 5 kg biochar sekam padi ha?¹, dan 5 kg biochar tempurung kelapa ha?¹ dengan total dosis 647 kg ha?¹; serta (3) 200 kg Urea ha?¹, 12 kg SP-36 ha?¹, 25 kg KCl ha?¹, 100 kg kapur tohor ha?¹, 100 kg zeolit ha?¹, 100 kg kapur kalsit ha?¹, 100 kg guano fosfat ha?¹, 5 kg biochar sekam padi ha?¹, 5 kg biochar tempurung kelapa ha?¹, dan 5 kg pupuk organik kambing ha?¹ dengan total dosis 652 kg ha?¹. Ketiga formula tersebut mampu mengurangi penggunaan Urea sebesar 50,0%, SP-36 sebesar 76,0%, dan KCl sebesar 66,7% dibandingkan pupuk kontrol. Meskipun penggunaan pupuk konvensional berkurang secara signifikan, ketiga formula tersebut tetap mampu meningkatkan aktivitas fotosintesis, pertumbuhan vegetatif, jumlah gabah bernas, dan bobot gabah per rumpun dibandingkan pupuk tanpa pelapisan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi pelapisan yang menggunakan kombinasi mineral alami, biochar, dan bahan organik mampu meningkatkan efisiensi penggunaan hara serta menyinkronkan pelepasan hara dengan kebutuhan tanaman pada tanah Gleisol. Hasil uji efektivitas lapang pada tanah Gleisol di Kabupaten Bantul dan Sleman, D.I. Yogyakarta menggambarkan bahwa pupuk NPK berlapis mampu mempertahankan bahkan meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi dibandingkan pupuk konvensional. Penelitian ini menggunakan dua perlakuan kontrol, yaitu National Recommended Fertilizer Dose yang terdiri atas 300 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, dan 50 kg ha?¹ KCl, serta Farmer’s Existing Practice Dose yang terdiri atas 500 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, dan 50 kg ha?¹ KCl. Penelitian ini menghasilkan dua formula terbaik, yaitu: (1) 200 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, 75 kg ha?¹ KCl, 100 kg ha?¹ zeolit, 100 kg ha?¹ kapur tohor, 100 kg ha?¹ guano fosfat, 5 kg ha?¹ biochar sekam padi, 5 kg ha?¹ biochar tempurung kelapa, dan 25 kg ha?¹ pupuk organik kambing dengan total dosis 660 kg ha?¹; serta (2) 300 kg ha?¹ Urea, 25 kg ha?¹ SP-36, 50 kg ha?¹ KCl, 100 kg ha?¹ zeolit, 50 kg ha?¹ kapur tohor, 100 kg ha?¹ guano fosfat, 5 kg ha?¹ biochar sekam padi, 10 kg ha?¹ biochar tempurung kelapa, dan 5 kg ha?¹ pupuk organik kambing dengan total dosis 645 kg ha?¹. Kedua formula tersebut mampu menurunkan penggunaan Urea sebesar 33,3–66,0% dan SP-36 sebesar 50,0% dibandingkan perlakuan kontrol. Meskipun penggunaan pupuk konvensional berkurang, kedua formula tersebut tetap mampu mempertahankan bahkan meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kedua formula memiliki efisiensi penggunaan hara yang lebih tinggi dibandingkan pupuk konvensional. Hasil uji efektivitas lapang pada tanah Grumusol di Kabupaten Sragen menbuktikan bahwa pupuk NPK berlapis mampu meningkatkan efisiensi penggunaan hara serta mempertahankan hasil padi meskipun penggunaan pupuk konvensional dikurangi. Penelitian ini menggunakan beberapa perlakuan kontrol, yaitu kontrol pupuk konvensional yang terdiri atas 300 kg ha?¹ Urea, 110 kg ha?¹ SP-36, dan 110 kg ha?¹ KCl dengan total dosis 520 kg ha?¹; National Recommended Fertilizer Dose yang terdiri atas 300 kg ha?¹ Urea, 75 kg ha?¹ SP-36, dan 75 kg ha?¹ KCl dengan total dosis 450 kg ha?¹; Farmer’s Existing Practice Dose yang terdiri atas 500 kg ha?¹ Urea, 150 kg ha?¹ SP-36, dan 150 kg ha?¹ KCl dengan total dosis 800 kg ha?¹; serta kontrol tanpa pemupukan. Penelitian ini menghasilkan satu formula terbaik berdasarkan produksi gabah dan nilai Relative Agronomic Effectiveness (RAE) tertinggi. Formula tersebut terdiri atas 90 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, 50 kg ha?¹ KCl, 100 kg ha?¹ zeolit, 100 kg ha?¹ kalsit, 50 kg ha?¹ biochar sekam padi, 100 kg ha?¹ biochar tempurung kelapa, dan 100 kg ha?¹ pupuk organik kambing dengan total dosis 640 kg ha?¹. Formula tersebut menghasilkan produksi gabah tertinggi sebesar 8,07 t ha?¹ dengan nilai Relative Agronomic Effectiveness (RAE) sebesar 130,4–135,98%. Formula tersebut juga mampu menurunkan penggunaan Urea sebesar 40–60,0% dan penggunaan SP-36 sebesar 50,0% dibandingkan perlakuan kontrol. Meskipun penggunaan pupuk konvensional berkurang, formula tersebut tetap mampu mempertahankan bahkan meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa formula tersebut memiliki efisiensi penggunaan hara yang lebih tinggi dibandingkan pupuk konvensional. Hasil uji stabilitas tiga formula terbaik pada tiga varietas unggul padi di lahan pesisir Pantai Kecamatan Ngombol, Kabupaten Purworejo, Jawa Tengah, pada tanah Aluvial Sulfat Masam ditemukan bahwa pupuk NPK berlapis mampu meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional tanpa menurunkan produktivitas padi. Penelitian ini menggunakan perlakuan kontrol berupa pupuk NPK konvensional tanpa pelapisan yang terdiri atas 400 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, dan 75 kg ha?¹ KCl dengan total dosis 525 kg ha?¹. Perlakuan kontrol tersebut menghasilkan produksi rata-rata sebesar 6,95 t ha?¹ gabah kering panen (GKP) dengan nilai Relative Agronomic Effectiveness (RAE) sebesar 100% sebagai dasar pembanding seluruh perlakuan. Penelitian ini menghasilkan formula terbaik berdasarkan kombinasi produksi gabah dan efisiensi penggunaan pupuk pada varietas Bioprima Agritan. Formula tersebut terdiri atas 300 kg ha?¹ Urea, 25 kg ha?¹ SP-36, 50 kg ha?¹ KCl, 100 kg ha?¹ kapur tohor, 100 kg ha?¹ zeolit, 100 kg ha?¹ kapur kalsit, 100 kg ha?¹ guano fosfat, dan 5 kg ha?¹ biochar sekam padi dengan total dosis 780 kg ha?¹. Formula tersebut mampu mengurangi penggunaan Urea sebesar 25,0–50,0%, SP-36 sebesar 50,0–76,0%, dan KCl sebesar 33,3–66,7%, atau setara dengan penghematan pupuk konvensional total sebesar 28,57–54,86% dibandingkan perlakuan kontrol. Formula tersebut menghasilkan produksi gabah sebesar 7,07 t ha?¹ GKP pada varietas Bioprima Agritan, 7,24 t ha?¹ GKP pada varietas Mekongga, dan 6,89 t ha?¹ GKP pada varietas IPB 3S. Nilai RAE yang dihasilkan masing-masing sebesar 104,6%, 110,7%, dan 89,62%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi pelapisan pupuk NPK menggunakan kombinasi bahan mineral, biochar, dan bahan organik mampu mempertahankan produktivitas padi sekaligus meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional pada lahan pesisir dengan tanah Aluvial Sulfat Masam. Hasil uji stabilitas tiga formula terbaik pada tiga varietas unggul padi di tanah Gleisol Kabupaten Bantul, D.I. Yogyakarta menrekomendasikan bahwa pupuk NPK berlapis mampu meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional tanpa menurunkan produktivitas padi. Penelitian ini menggunakan perlakuan kontrol berupa pupuk NPK konvensional tanpa pelapisan yang terdiri atas 400 kg ha?¹ Urea, 50 kg ha?¹ SP-36, dan 75 kg ha?¹ KCl dengan total dosis 525 kg ha?¹. Perlakuan kontrol tersebut menghasilkan produksi rata-rata sebesar 5,92 t ha?¹ gabah kering panen (GKP), efisiensi agronomi sebesar 4,08 kg kg?¹ N, dan nilai Relative Agronomic Effectiveness (RAE) sebesar 100% sebagai dasar pembanding seluruh perlakuan. Penelitian ini menunjukkan bahwa formula terbaik diperoleh pada varietas Mekongga, IPB 3S, dan Bioprima Agritan. Formula tersebut menggunakan 200–300 kg ha?¹ Urea, 12–25 kg ha?¹ SP-36, dan 25–50 kg ha?¹ KCl yang dipadukan dengan 100 kg ha?¹ kapur tohor, 100 kg ha?¹ zeolit, dan 100 kg ha?¹ kapur kalsit. Formula tersebut selanjutnya diperkaya dengan 100 kg ha?¹ guano fosfat, 5 kg ha?¹ biochar sekam padi, dan 5 kg ha?¹ biochar tempurung kelapa sehingga total dosis formula berkisar antara 647–780 kg ha?¹. Penggunaan formula tersebut mampu menghemat penggunaan pupuk konvensional hingga 54,86% dibandingkan perlakuan kontrol. Formula tersebut menghasilkan produksi gabah sebesar 7,02 t ha?¹ GKP pada varietas Mekongga, 6,62 t ha?¹ GKP pada varietas IPB 3S, dan 6,92 t ha?¹ GKP pada varietas Bioprima Agritan. Efisiensi agronomi yang dihasilkan masing-masing sebesar 17,89 kg kg?¹ N, 16,88 kg kg?¹ N, dan 26,51 kg kg?¹ N. Nilai Relative Agronomic Effectiveness (RAE) yang dicapai masing-masing sebesar 122,06%, 140,90%, dan 158,10%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi pelapisan pupuk NPK berbasis mineral alam, biochar, dan bahan organik mampu meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional sekaligus mempertahankan bahkan meningkatkan produktivitas padi pada tanah Gleisol. Penggunaan pupuk NPK berlapis berbahan alami meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk konvensional secara signifikan pada berbagai tipe tanah dan kondisi pengujian. Formula terbaik menurunkan penggunaan Urea sebesar 100–410 kg ha?¹ atau setara dengan 25–82%, SP-36 sebesar 25–100 kg ha?¹ atau setara dengan 33–76%, serta KCl sebesar 25–100 kg ha?¹ atau setara dengan 33–67% dibandingkan pemupukan konvensional. Meskipun penggunaan pupuk konvensional dikurangi secara substansial, produktivitas padi tetap dapat dipertahankan bahkan meningkat pada beberapa lokasi pengujian. Temuan penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi pelapisan pupuk NPK menggunakan kombinasi zeolit, kapur tohor, kapur kalsit, guano fosfat, biochar sekam padi, biochar tempurung kelapa, dan pupuk organik kambing meningkatkan efisiensi penggunaan hara serta mendukung sistem produksi padi yang lebih berkelanjutan. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini memberikan dasar ilmiah yang kuat bagi pengembangan pupuk NPK lepas lambat berbasis sumber daya alami sebagai alternatif teknologi pemupukan yang lebih efisien, ekonomis, dan berkelanjutan untuk mendukung peningkatan produksi padi nasional. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173404 2026-01-01T00:00:00Z http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173229 Adaptasi Morfofisiologi dan Mutu Benih Berbagai Genotipe Cabai Rawit (Capsicum frutescens L.) terhadap Naungan pada Sistem Agroforestri Kelapa Sawit. Darmawansyah Komunitas dunia telah menempatkan cabai (Capsicum spp.) sebagai salah satu komoditas hortikultura esensial. Cabai dapat ditemukan di setiap aspek kehidupan manusia. Cabai terdiri atas berbagai genotipe, namun hingga saat ini hanya dikenal lima genotipe yang umum digunakan dan dikonsumsi oleh masyarakat, yaitu Capsicum annuum, C. frutescens, C. baccatum, C. chinense, dan C. pubescens. Pemanfaatan cabai tidak hanya sebagai olahan dapur atau bumbu masak, namun sudah berkembang dengan pesat sebagai bahan obat. Genotipe Capsicum frutescens L. merupakan salah satu komoditas hortikultura penting di Indonesia karena nilai ekonominya yang tinggi dan permintaan pasar yang terus meningkat, seperti konsumsi harian maupun peringatan hari besar natal dan tahun baru maupun memasuki bulan ramadhan dan pasca ramadhan, sehingga pemerintah menjadikannya sebagai komoditas strategis nasional. Keragaman respons fisiologis dan morfologis antar-genotipe menjadikan cabai rawit sebagai genotipe potensial untuk dikembangkan pada sistem budidaya yang memanfaatkan ruang dibagian celah tanaman agroforestri atau sebagai tanaman sela. Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan: (1) Studi mekanisme adaptasi karakter morfologi, fisiologi dan metabolit sekunder cabai rawit terhadap cekaman naungan. (2) Budidaya cabai rawit toleran naungan sebagai tanaman sela pada kelapa sawit umur berbeda. (3) Pengaruh genotipe dan naungan kelapa sawit terhadap kualitas benih cabai rawit. Percobaan pertama menghasilkan bahwa perlakuan naungan 50% mempengaruhi lima genotipe yang diuji, genotipe yang menyukai naungan yaitu Ori 212 dan Bonita menunjukkan respons morfologis yang lebih baik dalam hal tinggi tanaman Ori 212 (118.27 cm), Bonita (118.11 cm) dan lebar tajuk Ori 212 (105.03 cm) tertinggi dibandingkan dengan genotipe lainnya. Dalam hasil berat bauh per tanaman, genotipe Ori 212 menunjukkan berat buah per tanaman tertinggi (111.83 g) pada aspek fisiologi, perlakuan naungan tidak memberikan pengaruh nyata terhadap kandungan pigmen fotosintesis pada genotipe yang diuji. Kandungan metabolit sekunder, yaitu kadar phenol pada semua genotipe meningkat saat ditanam dalam kondisi tanpa naungan, flavonoid tertinggi hanya pada genotipe F7.32190-5-2-2-1-4B (0.98 mg/g) dan Ori 212 (0.98 mg/g). Tingkat naungan cenderung meningkatkan tinggi tanaman dan lebar tajuk sebagai bentuk adaptasi untuk meningkatkan penangkapan cahaya, namun pada tingkat naungan tinggi dapat menurunkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Secara fisiologis, naungan mempengaruhi kandungan klorofil serta proses fotosintesis tanaman. Secara keseluruhan, suhu siang hari di bawah naungan lebih rendah dibandingkan dengan kondisi tanpa naungan 26°C hingga 28°C, kelembapan meningkat 65% hingga 98%, suhu pada kondisi tanpa naungan adalah 32-35°C, intensitas cahaya siang hari dibawah naungan rata-rata adalah 40.541 lux, sedangkan di kondisi tanpa naungan, mencapai 90.258 lux. Percobaan kedua menunjukkan bahwa modifikasi iklim mikro akibat umur kelapa sawit merupakan faktor penentu keberhasilan budidaya cabai rawit sebagai tanaman sela. Naungan sedang pada kelapa sawit umur dua tahun menciptakan kondisi paling ideal dengan suhu lebih rendah, kelembaban lebih tinggi, dan intensitas cahaya menengah yang mendukung pertumbuhan vegetatif, efisiensi fisiologis, serta produktivitas buah. Interaksi genotipe dan naungan berpengaruh nyata, dengan kombinasi Pulai Putih di bawah naungan sawit dua tahun (G3S2) menghasilkan jumlah buah tertinggi 77,65 buah dengan bobot 122.47 g per tanaman, di bawah naungan sawit empat tahun pada kombinasi F7.32190-5-2-2-1-4B (G1S4) menghasilkan jumlah buah 69,16 dengan bobot 118.27 g per tanaman. Pada kondisi naungan berat sawit umur empat tahun (S4) beberapa genotipe seperti F7.32190-5-2-2-1-4B (G1) menunjukkan kemampuan adaptasi yang lebih baik sedangkan genotipe Bonita (G2), Pulai Putih (G3) dan F10-321290-25 (G5) cenderung stabil, sementara Ori 212 (G4) mengalami penurunan hasil terendah sehingga tergolong peka terhadap naungan (S4). Percobaan ketiga mendapatkan informasi bahwa genotipe pada masing-masing tingkat naungan. Secara umum G1 (F7.32190-5-2-2-1-4B) menunjukkan mutu benih berpotensi unggul ditandai dengan daya berkecambah 51,50% dan keserempakan tumbuh 42,00%. Interaksi genotipe dan naungan berpengaruh nyata hingga sangat nyata terhadap daya berkecambah, indeks vigor, dan keserempakan tumbuh. G3 (Pulai Putih) menunjukkan mutu benih menengah ditandai dengan daya berkecambah 50,00% potensi tumbuh maksimum 36,83 %, uji tetrazolium 70,00%, dan indeks vigor 34,00%, G2 (Bonita) dan G4 (Ori 212) menunjukkan sedangkan, G5 (F10-321290-252) memiliki performa benih yang relatif stabil pada kondisi ternaungi. Kombinasi genotipe dan tingkat naungan terbaik ditemukan pada kombinasi G1 (F7.32190-5-2-2-1-4B) tanpa naungan sawit (G1S0) ditandai daya berkecambah dan keserempakan tumbuh. Pemilihan genotipe yang sesuai dengan tingkat naungan tertentu menjadi kunci dalam menghasilkan benih cabai rawit dengan viabilitas dan vigor yang tinggi. Kata kunci: agroforestri, cabai, iklim mikro, intercropping, tanaman sela; The global community has recognized chili peppers (Capsicum spp.) as an essential horticultural commodity. Chili peppers are found in every aspect of human life. Chili peppers come in various genotypes, but currently only five are commonly used and consumed by the public: Capsicum annuum, C. frutescens, C. baccatum, C. chinense, and C. pubescens. Chili peppers are used not only as a culinary ingredient or cooking spice, but also as a medicinal ingredient. Capsicum frutescens L. is an important horticultural commodity in Indonesia due to its high economic value and increasing market demand, particularly during daily consumption, Christmas and New Year celebrations, and during and after Ramadan. Therefore, the government has designated it a national strategic commodity. The diversity of physiological and morphological responses between genotypes makes cayenne pepper a potential genotype for development in cultivation systems that utilize space in agroforestry areas or as an intercrop. This study consisted of three experiments: (1) Study of the adaptation mechanisms of morphological, physiological, and secondary metabolite characteristics of cayenne pepper to shade stress. (2) Cultivation of shade-tolerant cayenne pepper as an intercrop in oil palms of different ages. (3) Effect of oil palm genotype and shade on cayenne pepper seed quality. The first experiment showed that 50% shade treatment affected the five genotypes tested. The shade-preferring genotypes, Ori 212 and Bonita, showed better morphological responses in terms of plant height of Ori 212 (118.27 cm), Bonita (118.11 cm), and crown width of Ori 212 (105.03 cm) compared to the other genotypes. In terms of fruit weight per plant, genotype Ori 212 showed the highest fruit weight per plant (111.83 g). In physiological aspects, shade treatment did not significantly affect the photosynthetic pigment content of the tested genotypes. The content of secondary metabolites, namely phenol levels in all genotypes increased when planted in conditions without shade, the highest flavonoids were only in genotypes F7.32190-5-2-2-1-4B (0.98 mg/g) and Ori 212 (0.98 mg/g). The level of shade tends to increase plant height and canopy width as a form of adaptation to increase light capture, but at high levels of shade it can reduce plant growth and productivity. Physiologically, shade affects chlorophyll content and plant photosynthesis processes. Overall, daytime temperatures under shade are lower than those under shade, 26°C to 28°C, humidity increases by 65% to 98%, temperatures under shade are 32-35°C, the average daytime light intensity under shade is 40,541 lux, while in conditions without shade, it reaches 90,258 lux. The second experiment showed that microclimate modification due to oil palm age is a determining factor for the success of cayenne pepper cultivation as an intercrop. Moderate shade on two-year-old oil palms creates the most ideal conditions with lower temperatures, higher humidity, and medium light intensity that support vegetative growth, physiological efficiency, and fruit productivity. The interaction of genotype and shade has a significant effect, with the combination of Pulai Putih under the shade of two-year-old oil palms (G3S2) producing the highest number of fruits of 77.65 fruits weighing 122.47 g per plant, under the shade of four-year-old oil palms in the combination F7.32190-5-2-2-1-4B (G1S4) producing the number of fruits of 69.16 fruits weighing 118.27 g per plant. Under heavy shade conditions, four-year-old oil palms (S4) exhibited better adaptability, while Bonita (G2), Pulai Putih (G3), and F10-321290-25 (G5) tended to be stable, while Ori 212 (G4) experienced the lowest yield decline, making it classified as sensitive to shade (S4). The third experiment revealed genotypes at each shade level. In general, G1 (F7.32190-5-2-2-1-4B) showed superior seed quality, indicated by a germination rate of 51.50% and a growth rate of 42.00%. The interaction between genotype and shade had a significant to highly significant effect on germination rate, vigor index, and growth rate. G3 (Pulai Putih) showed medium seed quality characterized by 50.00% germination potential, 36.83% maximum growth potential, 70.00% tetrazolium test, and 34.00% vigor index, G2 (Bonita) and G4 (Ori 212) showed while, G5 (F10-321290-252) had relatively stable seed performance in shaded conditions. The best combination of genotypes and shade levels was found in the combination of G1 (F7.32190-5-2-2-1-4B) without palm shade (G1S0) characterized by germination power and growth synchrony. The selection of genotypes that are suitable for a certain shade level is the key to producing cayenne pepper seeds with high viability and vigor. Keywords: agroforestry, chili pepper, microclimate, intercropping, understory cropping system Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/173229 2026-01-01T00:00:00Z