Frekuensi aplikasi konsentrasi subletal insektisida fipronil terhadap mikrob endosimbion dan kebugaran Nilaparvata lugens (Stål.)

Abstract

Nilaparvata lugens (Hemiptera: Delphacidae) yang dikenal dengan nama umum wereng batang cokelat (WBC) merupakan hama utama pada pertanaman padi di Indonesia dan beberapa negara penghasil padi lainnya. Insektisida fipronil merupakan salah satu bahan aktif yang banyak digunakan untuk mengendalikan WBC, tetapi pengaruhnya terhadap profil mikroba endosimbion dan kebugaran WBC masih belum diketahui khususnya dalam pemberian konsentrasi/dosis subletal. Penelitian sebelumnya menyatakan mikrob endosimbion berperan penting dalam menyediakan nutrisi dan degradasi senyawa metabolit sekunder yang berbahaya bagi inangnya. Penelitian ini bertujuan untuk, 1) mempelajari hubungan persepsi dan tindakan petani terhadap pengelolaan WBC di sentra produksi padi Indonesia, 2) mengidentifikasi profil, kelimpahan, dan keanekaragaman mikrob endosimbion yang berasosiasi dengan WBC asal Konawe (Sulawesi Tenggara), Pasuruan (Jawa Timur), Klaten (Jawa Tengah), dan Karawang (Jawa Barat) dengan pendekatan metagenomik, 3) mengevaluasi pengaruh konsentrasi subletal dan frekuensi aplikasi insektisida fipronil terhadap peningkatan populasi WBC pada varietas IR64 dan Ciherang, dan 4) mempelajari kebugaran dan komposisi mikrob endosimbion pada WBC sebelum dan sesudah aplikasi konsentrasi subletal fipronil. Penelitian terdiri dari empat kegiatan yakni penelitian ke-1 melakukan survei dan wawancara petani di empat Kabupaten yaitu Kabupaten Konawe (Sulawesi Tenggara), Pasuruan (Jawa timur), Klaten (Jawa tengah), dan Karawang (Jawa Barat). Penelitian ke-2 melakukan studi metagenomik mikrob endosimbion WBC dari tiap lokasi sampling berdasarkan gen 16S rRNA dengan menggunakan primer 27F dan 1492R. Penelitian ke-3 menguji toksisitas insektisida fipronil untuk mendapatkan nilai LC15, LC25, dan LC40. Pada penelitian ke-4, dua perlakuan terbaik dari penelitian ke-3 ditambah dengan perlakuan antibiotik eritromisin digunakan untuk menjelaskan dampak aplikasi konsentrasi subletal fipronil terhadap kebugaran dan pengaruhnya terhadap komposisi mikrob endosimbion WBC melalui analisis metagenomik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar petani berumur lebih dari 50 tahun dan sebagai anggota kelompok tani. Sebagian besar dari petani berpendapat bahwa serangga pada lahan padi sawah merupakan hama yang merugikan. Petani relatif tidak mengetahui lagi pengelolaan hama terpadu (PHT) sehingga insektisida menjadi pilihan utama yang digunakan dalam aktifitas budi daya. Profil keragaman mikrob endosimbion dari tiap kabupaten merupakan filum Proteobacteria (52-63%) yang didominasi oleh Arsenophonus nasoniae dengan persentase populasi spesies lebih dari 50%. Keanekaragaman spesies mikrob endosimbion pada keempat sampel tergolong sedang dengan tingkat dominasi tinggi. Indeks keragaman dan kompleksitas spesies mikrob endosimbion tertinggi pada sampel Kabupaten Karawang yaitu 1,81 dan 0,52. Peningkatan frekuensi aplikasi pada konsentrasi subletal setara LC15 berpengaruh terhadap peningkatan populasi nimfa WBC pada generasi pertama. WBC yang berhasil hidup setelah perlakuan insektisida tersebut memiliki kebugaran yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Perlakuan konsentrasi 2,11 ppm insektisida fipronil merubah komposisi penyusun mikrob endosimbion Deliftia acidovorans dan D. lacustris (Burkholderiales; Comamonadaceae) yang populasi awalnya rendah pada kontrol menjadi dominan. Selanjutnya perlakuan tersebut juga meningkatkan rasio kebugaran tiap pasang WBC yang dipelihara pada varietas IR64 dan Ciherang berturut-turut yaitu 1,38 dan 1,77 kali dibanding kontrol. Rerata jumlah nimfa instar ke-1 yang ditemukan masing-masing secara berurutan yaitu 531,20 dan 554,20 ekor dengan persentase penetasan telur masing-masing 95,96 dan 98,53%..