Dampak Aplikasi Pgpr Pada Kacang Panjang Terhadap Biologi Dan Statistik Demografi Aphis Craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae).

DAMPAK APLIKASI PGPR PADA KACANG PANJANG
TERHADAP BIOLOGI DAN STATISTIK DEMOGRAFI Aphis
craccivora Koch (HEMIPTERA: APHIDIDAE)

LISTIHANI

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Dampak Aplikasi
PGPR pada Kacang Panjang terhadap Biologi dan Statistik Demografi Aphis
craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae) adalah benar karya saya dengan arahan
dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.

Bogor, Juni 2015
Listihani
NIM A34110049

ABSTRAK
LISTIHANI. Dampak Aplikasi PGPR pada Kacang Panjang terhadap Biologi dan
Statistik Demografi Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae). Dibimbing
oleh HERMANU TRIWIDODO.
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) merupakan bakteri yang
hidup dan berkembang disekitar perakaran tanaman yang dapat meningkatkan
pertumbuhan tanaman dan sebagai agen antagonis. Penelitian ini bertujuan
mengetahui pengaruh PGPR pada kacang panjang terhadap biologi dan statistik
demografi A. craccivora Koch. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium WiSH,
Dramaga, Bogor dimulai dari bulan Oktober 2014 sampai Januari 2015.
Penggunaan PGPR terdiri dari Rhizobium, Bacillus polymyxa, dan Pseudomonas
fluorescens. Penggunaan PGPR berpengaruh terhadap biologi A. craccivora yaitu

dapat memperpanjang stadia nimfa instar 2, siklus hidup, dan menurunkan
keperidian. Penggunaan PGPR juga berpengaruh terhadap statistik demografi A.
craccivora. Tanaman yang diaplikasikan PGPR mempunyai laju reproduksi kotor
(GRR), laju reproduksi bersih (Ro), dan laju pertambahan intrinsik (r) A.
craccivora yang lebih rendah daripada kontrol. PGPR dapat menghambat waktu
berlipat ganda (DT) A. craccivora menjadi lebih lama daripada kontrol. PGPR
dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, seperti adanya peningkatan panjang
dan jumlah akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan
kerapatan trikoma.
Kata kunci: Aphis craccivora, biologi, kacang panjang, plant growth promoting
rhizobacteria, statistik demografi.

ABSTRACT
LISTIHANI. Effects of Long Bean PGPR Application on The Biology and
Demographic Statistic of Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae).
Supervised by HERMANU TRIWIDODO.
Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) is bacteria that live and
thrive around the roots. They can promote plant growth and be an antagonist
agent. The aim of this study is knowing PGPR effect on long bean toward biology
and demographic statistic Aphis craccivora Koch. Research was conducted at

WiSH Laboratory from October 2014 to January 2015. PGPR was contain of
Rhizobium, Bacillus polymyxa, and Pseudomonas fluorescens. PGPR usage have
impact on the biology of A. craccivora that can extend instar nymph stage 2, life
cycle, and decrease fecundity. PGPR usage also affects the demographic statistic
A. craccivora. Long bean that are applied by PGPR have gross reproduction rate
(GRR), net reproductive rate (Ro), and intrinsic rate of increase (r) A. craccivora
lower than controls. PGPR can inhibit a doubling time (DT) A. craccivora
becomes longer than controls. PGPR can improve plant growth, such as
increasing in length and amount of roots, root nodule amount, plant height, leaf
amount, length and density of trichomes.
Keywords: Aphis craccivora, biology, demographic statistic, long bean, plant
growth promoting rhizobacteria.

©

Hak Cipta milik IPB, tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau

tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.

DAMPAK APLIKASI PGPR PADA KACANG PANJANG
TERHADAP BIOLOGI DAN STATISTIK DEMOGRAFI Aphis
craccivora Koch (HEMIPTERA: APHIDIDAE)

LISTIHANI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2015

PRAKATA
Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT
yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis mampu
menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Dampak Aplikasi PGPR pada Kacang
Panjang terhadap Biologi dan Statistik Demografi Aphis craccivora Koch
(Hemiptera: Aphididae)”. Penulisan tugas akhir penelitian ini merupakan salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi
Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc.
selaku dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan,
pengetahuan, saran, arahan, dan masukan kepada penulis. Ucapan terimakasih
juga disampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, M.Sc. selaku dosen
penguji yang telah memberikan kritik dan saran untuk menyempurnakan
penulisan tugas akhir ini. Terimakasih kepada orangtua, kakak, dan Muhammad
Zaenal Asikin yang selalu memberi semangat serta dukungan dalam belajar.
Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada teman-teman, khususnya Pak Adi,
Asep, Mbak Saksak, Bu Damayanti, Iyun, Phor Bho Ayuwati, Rizka Sagala,

Anggun Sasmita, Pipih Nurparidah, Geubrina Maghfirah, Gita Cempaka, Mbak
Dila serta kakak tingkat dan juga teman-teman PTN 48 di Departemen Proteksi
Tanaman yang tidak bisa disebutkan satu per satu dalam mendukung
terlaksananya tugas akhir penelitian penulis, serta pihak lain yang turut mambantu
dalam penyusunan tugas akhir ini.
Pada penulisan tugas akhir ini penulis menyadari masih banyak kekurangan.
Oleh karena itu, penulis berharap ada masukan, kritik dan saran yang bersifat
membangun dan memotivasi penulis agar dapat menuliskan karya tulis yang lebih
baik. Semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun pembaca.

Bogor, Juni 2015
Listihani

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Bahan dan Alat
Metode Penelitian
Persiapan Tanaman Uji
Perbanyakan A. cracivora
Pemeliharaan Kohort A. craccivora
Pembuatan Preparat A. craccivora
Pengamatan Biologi A. craccivora
Neraca Kehidupan dan Statistik Demografi A. craccivora
Prosedur Pendugaan dengan Menggunakan Jackknife
Pengamatan Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh PGPR terhadap Biologi A. craccivora
Pengaruh PGPR terhadap Statistik Demografi A. craccivora
Pengaruh PGPR terhadap Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
Pembahasan Umum
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

viii
viii
1
1
2
2
3
3
3
3
3
4
4
5
6
6

6
7
8
8
10
13
16
19
19
19
20
24
29

viii

DAFTAR TABEL
.1 Biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR
9

.2 Statistik demografi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR
12
3 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan jumlah akar kacang
panjang
13
4 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap jumlah bintil akar tanaman kacang
panjang
14
5 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun kacang
panjang
15
6 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan kerapatan trikoma daun
kacang panjang
16
.7 Lampiran 1 biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa
aplikasi PGPR (kontrol)
24
8 Lampiran 2 biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang perlakuan
PGPR

25
9 Lampiran 3 neraca kehidupan A. craccivora pada tanaman kacang panjang
tanpa aplikasi PGPR (kontrol)
26
10 Lampiran 4 neraca kehidupan A. craccivora pada tanaman aplikasi PGPR 27

DAFTAR GAMBAR
.1 Tanaman kacang panjang dalam kurungan serangga untuk perbanyakan
A. craccivora
4
.2 Kurungan pemeliharaan imago A. craccivora untuk mendapatkan nimfa
instar 1 yang seragam
5
.3 Pemeliharaan kohort A. craccivora untuk pengamatan biologi dan statistik
demografi
5
.4 Morfologi A. craccivora yang terdiri atas antena (a), abdomen (b), kauda dan
kornikel (c)
8
5 Peluang hidup dan keperidian harian A. craccivora pada tanaman kacang
panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) (a) dan aplikasi
PGPR (b)
11

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Bakteri perakaran pemacu pertumbuhan tanaman atau plant growth
promoting rhizobacteria (PGPR) merupakan bakteri yang hidup dan berkembang
di sekitar perakaran tanaman. PGPR sebagai pemacu pertumbuhan tanaman dan
agens antagonis terhadap hama dan patogen tanaman (Sutariati et al. 2006).
Bakteri perakaran yang mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman umumnya
yaitu Rhizobium, Azotobacter, Azospirilium, Serratia, Bacillus, Pseudomonas,
Arthrobacter, dan Enterobacter (Orhan et al. 2006). Menurut Bakker et al. (2007)
hanya dua kelompok bakteri yang paling banyak diteliti karena mempunyai
potensi lebih baik, yaitu Bacillus spp. dan Pseudomonas fluorescens mampu
menginduksi ketahanan tanaman dengan memproduksi asam salisilat, siderofor,
dan lipopolisakarida.
Perlakuan PGPR dimanfaatkan sebagai alternatif untuk mengembangkan
pertanian ramah lingkungan dengan mengurangi penggunaan input sintetik
agrokimia (pupuk dan pestisida). Perlakuan PGPR dapat digunakan dalam
pertanian, terutama dalam upaya peningkatan produksi pangan dan perbaikan
kualitas lingkungan hidup (Agustiansyah et al. 2013). Perlakuan PGPR telah
banyak diaplikasikan pada berbagai tanaman karena meningkatkan persentase
perkecambahan benih di lapang, pertumbuhan, dan produksi tanaman (Sinaga
2013). Perlakuan PGPR dapat meningkatkan perkecambahan benih dan
pertumbuhan tanaman jagung manis (Oktaviani 2013). Perlakuan PGPR juga
dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Handini 2011).
Mekanisme PGPR dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman yaitu sebagai
biofertilizer, biostimulants dan bioprotectants (Rai 2005). Perlakuan PGPR
sebagai biofertilizer yaitu mampu meningkatkan penyerapan unsur N oleh bakteri
pemfiksasi nitrogen (Rhizobium), meningkatkan kemampuan dalam pengambilan
unsur besi (Fe3+) oleh bakteri penghasil siderofor (Pseudomonas fluorescens),
meningkatkan ketersediaan unsur P oleh bakteri pelarut fosfat (Bacillus,
Pseudomonas), dan meningkatkan kemampuan penyerapan unsur S dan Mn2+
(Glick 2012). Perlakuan PGPR sebagai biostimulants yaitu mampu menghasilkan
atau mengubah konsentrasi hormon tanaman seperti asam indol asetat (IAA),
sitokinin, etilen, dan asam giberelat di dalam tanaman, dan meningkatkan
pertumbuhan tanaman (Nakbanpote 2013). Perlakuan PGPR sebagai
bioprotectants yaitu memberi efek antagonis terhadap hama dan patogen tanaman
melalui mekanisme yang spesifik. Mekanisme spesifik antara PGPR dengan hama
dan patogen tanaman yaitu dengan cara PGPR memproduksi antibiotik, kompetisi
substrate dan relung ekologi, siderofor, enzim kitinase, β-1,3-glucanase, sianida,
parasitisme, dan menginduksi ketahanan tanaman secara sistemik (ISR) di dalam
inang (Khalimi et al. 2009). Siderofor mampu menghambat pertumbuhan patogen
dengan membatasi penggunaan zat besi yang berada di tanah (Addy 2008).
Induced systemic resistance (ISR) merupakan peningkatan ketahanan tanaman
yang diinduksi oleh mikroba non patogen. Respon tanaman terhadap infeksi
mikroba non patogen menyebabkaan tanaman memproduksi senyawa pertahanan
tanaman.

2
Penelitian mengenai PGPR sebagai agen hayati pengendalian hama dan
penyakit tanaman telah banyak dilakukan. Berdasarkan hasil penelitian Taufik
(2010) menyatakan bahwa PGPR secara signifikan mampu meningkatkan tinggi
tanaman, jumlah cabang, jumlah daun maksimum, bobot basah dan kering akar,
bobot kering biji, dan menghambat pertumbuhan enam jamur patogen tanaman
yang diuji in vitro dengan persentase daya hambat yang sangat tinggi yaitu
berkisar antara 92.6% sampai 97.5%. Selain itu, PGPR yang menginduksi
ketahanan tanaman terhadap hama mampu menurunkan tingkat konsumsi kutu
kebul (Bemisia tabaci) pada tanaman tomat sehingga dapat menurunkan laju
pertumbuhan, laju reproduksi, kemampuan hidup pada stadia nimfa, dan
menghambat oviposisi (Shavit et al. 2013).
Ketahanan yang terinduksi pada tanaman dapat mengganggu proses makan
dan kehidupan hama. Aktivitas makan yang terganggu dapat mempengaruhi
pertumbuhan, perkembangan, keperidian, dan mortalitas hama, sehingga hal ini
dapat dijadikan sebagai salah satu faktor pembatas perkembangan populasi hama.
Pertumbuhan populasi hama yang terus meningkat tanpa ada faktor pembatas
dapat mengakibatkan kerugian tanaman yang sangat besar.
Statistik demografi merupakan salah satu langkah awal dalam mempelajari
pertumbuhan populasi serangga. Aspek demografi terdapat dalam bentuk neraca
kehidupan. Pengaruh PGPR terhadap peluang hidup dan keperidian A. craccivora
dapat diketahui dengan merancang neraca kehidupan. Data dari neraca kehidupan
akan diperoleh informasi mengenai peluang hidup, kelahiran, perkembangan,
keperidian, dan kematian setiap individu dalam populasi. Informasi ini merupakan
informasi dasar yang dibutuhkan dalam menekan pertumbuhan populasi A.
craccivora.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui aplikasi PGPR pada kacang panjang dan
dampaknya terhadap biologi serta statistik demografi A. craccivora Koch
(Hemiptera: Aphididae).
Manfaat Penelitian
Pengamatan biologi dan statistik demografi A. craccivora diharapkan dapat
memberikan informasi dalam pengendalian hama A. craccivora pada tanaman
kacang panjang.

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium WiSH, Dramaga, Bogor.
Pengambilan sampel A. craccivora dari pertanaman kacang panjang di Situgede,
Bogor. Identifikasi A. craccivora dilakukan di Laboratorium Biosistematika
Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian
Bogor. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Oktober 2014 sampai Januari 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu PGPR dalam bentuk
kemasan siap pakai dengan merek dagang Rhizomax, benih kacang panjang
varietas Bonaro, imago A. craccivora, media tanam dari campuran tanah dan
pupuk kandang (2:1), phonska, dan air bersih. PGPR yang digunakan dengan
formulasi bentuk tepung berwarna putih yang berbahan aktif Bacillus polymyxa,
Pseudomonas fluorescens, dan Rhizobium. Bahan yang digunakan dalam
identifikasi A. craccivora yaitu alkohol 50%, 80%, 95%, 100%, aquades, larutan
KOH 10%, minyak cengkeh, dan balsam kanada sebagai media perekat dalam
pembuatan preparat slide permanen.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu polibag berukuran 30 x
30 cm, kurungan serangga yang besar dan kecil, kuas, ajir, gelas plastik, label,
kertas karton hitam, penggaris, jangka sorong, timbangan, dan termometer. Alatalat yang digunakan untuk identifikasi yaitu kantung plastik, tabung reaksi, cawan
sirakus, kaca objek, penutup preparat, kompor listrik, mikroskop stereo,
mikroskop cahaya, kamera, dan alat tulis.
Metode
Persiapan Tanaman Uji
Benih kacang panjang varietas Bonaro sebanyak 305 butir dicuci dengan air
steril, kemudian dikeringanginkan diatas tissue selama 15 menit. Benih kacang
panjang sebanyak 45 butir ditanam dalam 15 polibag ukuran 30 x 30 cm yang
berisi media tanam tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan (2:1)
sebanyak 4 kg/polibag. Setiap polibag ditanam 3 benih kacang panjang, kemudian
digunakan untuk perbanyakan A. craccivora.
Benih kacang panjang sebanyak 260 butir diberi 2 perlakuan yaitu 130
benih direndam dengan suspensi PGPR dan 130 benih direndam dengan aquades
sebagai perlakuan kontrol. Suspensi PGPR dibuat dengan cara mencampurkan 50
gram PGPR ke dalam 5 liter aquades. Perendaman benih pada suspensi PGPR dan
aquades (kontrol) dilakukan selama 15 menit. Setelah itu, benih dikeringanginkan
di atas tissue selama 15 menit. Benih kacang panjang ditanam pada 100 polibag
yang sudah diisi media tanam, 60 polibag digunakan untuk pengamatan tinggi
tanaman, jumlah daun, dan pemeliharaan kohort A. craccivora dengan ditanam 3
benih/polibag dan 40 polibag digunakan untuk pengamatan bagian akar dan
trikoma daun kacang panjang dengan ditanam 2 benih/polibag. Setelah itu,
ditambahkan pupuk ponska dengan dosis 0.5 g/polibag. Suspensi PGPR sisa
rendaman disiramkan pada media tanam perlakuan PGPR sebanyak 150

4
ml/polibag, sedangkan pada kontrol disiram dengan air bersih sebanyak 150
ml/polibag. Penyiraman tanaman kacang panjang kedua dengan suspensi PGPR
pada perlakuan PGPR dan air bersih pada kontrol dilakukan pada saat tanaman
umur 2 MST.
Perbanyakan A. craccivora
Tanaman kacang panjang yang sudah berumur 2 MST (minggu setelah
tanam) dililitkan ke ajir dan diinfestasikan A. craccivora. A. craccivora
diinfestasikan pada daun kacang panjang yang masih muda dengan menggunakan
kuas saat A. craccivora sedang berjalan. Hal ini bertujuan supaya stiletnya tidak
patah dan dapat menghisap cairan sel tanaman. A. craccivora dipelihara dan
diperbanyak pada tanaman kacang panjang yang disungkup dengan kurungan
serangga (Gambar 1). Kurungan serangga terbuat dari plastik mika silindris
dengan tinggi 60 cm dan diameternya 15 cm, bagian atas dan samping ditutup
kain kasa. A. craccivora dibiarkan berkembangbiak hingga jumlahnya mencukupi
untuk digunakan dalam perlakuan.

Gambar 1 Tanaman kacang panjang dalam kurungan serangga untuk
perbanyakan A. craccivora
Pemeliharaan Kohort A. craccivora
Benih kacang panjang ditanam pada gelas plastik yang diisi media tanah dan
pupuk kandang dengan perbandingan (2:1) yang diisi media tanam 200 g/gelas
plastik, masing-masing gelas plastik ditanami 2 benih. Tanaman kacang panjang
yang berumur 7 HST (hari setelah tanam) disungkup dengan kurungan serangga
yang dibuat dari mika plastik silindris dengan tinggi 15 cm dan diameter 5 cm
yang atasnya ditutup dengan kain kasa (Gambar 2). Tanaman kacang panjang
yang sudah berumur 8 HST diinfestasi 2 imago A. craccivora per gelas plastik,
sehingga pada hari berikutnya didapatkan nimfa instar 1 A. craccivora yang
seragam.

5

Gambar 2 Kurungan pemeliharaan imago A. craccivora untuk mendapatkan
nimfa instar 1 yang seragam
Populasi kohort merupakan sejumlah individu yang memiliki umur seragam.
Nimfa instar 1 A. craccivora dalam populasi kohort diinfestasi pada tunas
tanaman kacang panjang perlakuan PGPR dan kontrol saat tanaman berumur 30
HST yang disungkup plastik mika pada bagian atas dan bawahnya ditutup dengan
kain kasa, serta dialasi dengan kertas karton berwarna hitam (Gambar 3). Tujuan
pemberian kertas karton hitam yaitu untuk memudahkan pengamatan saat A.
craccivora ganti kulit. Setiap polibag diambil satu tunas, sehingga terdapat 1 A.
craccivora nimfa instar 1/polibag pada tanaman perlakuan PGPR dan kontrol.

Gambar 3 Pemeliharaan kohort A. craccivora untuk pengamatan biologi
dan statistik demografi
Pembuatan Preparat A. craccivora
Imago A. craccivora sebagian diambil dan diawetkan dalam alkohol 70%
untuk dibuat preparat dan diidentifikasi. Pembuatan preparat sementara dilakukan
dengan cara A. craccivora direbus selama 3 menit di dalam alkohol 95%,
kemudian A. craccivora dimasukkan ke dalam KOH 10% dan direbus hingga
transparan. Isi abdomen A. craccivora dikeluarkan dengan cara abdomennya
ditusuk-tusuk dan dilihat dibawah mikroskop stereo. A. craccivora dicuci dengan
aquades sebanyak 2 kali dan direndam di dalam alkohol bertingkat yaitu 50%,
80%, 95%, 100%, dan minyak cengkeh, masing-masing selama 10 menit. A.

6
craccivora diletakkan pada gelas objek, direkatkan dengan hoyer, dan dimasukkan
dalam hotplane selama 7 hari.
Pengamatan Biologi A. craccivora
Peubah yang diamati yaitu lamanya waktu tiap instar, siklus hidup,
praoviposisi, lama hidup, dan keperidian A. craccivora. Siklus hidup A.
craccivora diamati mulai dari nimfa instar 1 diinfestasi pada tunas kacang panjang
hingga menjadi imago. Praoviposisi A. craccivora diamati dari waktu yang
dibutuhkan sejak menjadi imago pertama hingga melahirkan nimfa instar 1 untuk
pertama kalinya. Lama hidup A. craccivora dimulai dari hari pertama menjadi
imago hingga imago tersebut mati. Pengamatan keperidian A. craccivora dihitung
dari banyaknya nimfa yang dilahirkan oleh setiap imago selama hidupnya. Data
hasil pengamatan disusun dalam tabel biologi A. craccivora.
Neraca Kehidupan dan Statistik Demografi A. craccivora
Pengamatan peluang hidup (lx) dilakukan dengan cara menghitung jumlah
individu A. craccivora yang hidup tiap harinya. Pengamatan keperidian harian
(mx) yaitu rata-rata jumlah nimfa A. craccivora yang dilahirkan oleh imago setiap
harinya pada umur (x). Data peluang hidup dan keperidian harian dapat
digambarkan dalam bentuk kurva dan diperoleh neraca kehidupan.
Neraca kehidupan kohort merupakan neraca kehidupan yang mengikuti
perkembangan kohort dimulai dari nimfa instar 1 sampai imago terakhir yang
mampu bertahan hidup. Data mengenai pengamatan kohort A. craccivora disusun
dalam tabel neraca kehidupan. Penentuan parameter demografi lainnya dapat
ditentukan dengan menggunakan data neraca kehidupan A. craccivora. Menurut
Birch (1948) menyatakan bahwa parameter demografi yang dihitung meliputi:
1. Laju Reproduksi Bersih (Ro) = ∑ lxmx
2. Laju Reproduksi Kotor (GRR) = ∑ mx
3. Laju Pertambahan intrinsik (r) = ∑ lxmx e-rx = 1, dengan r awal = ln (Ro) / T
4. Rataan masa generasi (T) = ln (Ro) / r, dengan T awal = ∑ xlxmx / ∑ lxmx
5. Populasi berlipat ganda (DT) = ln (2) / r
Laju reproduksi bersih (Ro) merupakan jumlah individu betina yang akan
dihasilkan oleh setiap imago betina di dalam populasi. Menurut Price (1997)
menyatakan bahwa laju pertambahan instrinsik (rm) merupakan laju pertambahan
populasi dengan sumberdaya yang tidak terbatas. Rataan lama generasi (T)
merupakan rataan waktu yang dibutuhkan sejak nimfa diletakkan hingga imago
betina menghasilkan separuh keturunannya. Populasi berlipat ganda (DT)
merupakan waktu yang dibutuhkan A. craccivora untuk berlipat ganda.
Prosedur Pendugaan dengan Menggunakan Jackknife
Prinsip pendugaan metode jackknife adalah melakukan perhitungan dengan
menghilangkan satu data pengamatan kemudian berdasarkan gugus data baru
tersebut dihitung bias dan ragam statistiknya. Data kohort A. craccivora tanaman
kacang panjang kontrol dan perlakuan PGPR diolah dengan menggunakan metode
jackknife. Menurut Marlena (2014) langkah-langkah untuk menghitung statistik
demografi Aphis spp. menggunakan metode jackknife sebagai berikut:
1. Membuang baris ke-i data kohort asli sehingga terbentuk data baru yang
berukuran k = b-1, dengan i = 1, 2, ..., b;

7
2. a. Menghitung nilai mx, lx, dan lxmx;
b. Menyusun nilai Fx = mx dan px;
3. a. Menyusun tabel kehidupan dari nilai yang diperoleh pada langkah 2a;
b. Menyusun matriks Leslie dari nilai yang diperoleh pada langkah 2b;
4. Menghitung nilai dugaan GRR, Ro, r, T, dan DT. Statistik demografi r dan T
dihitung dua kali. Pertama berdasarkan tabel kehidupan (3a) dan yang kedua
dihitung berdasarkan matriks Leslie (3b);
5. Mengulang langkah 1, 2, 3, dan 4 sampai baris yang dibuang adalah baris ke-n
data kohort contoh asli;
6. Menghitung dugaan GRR, Ro, r, T, dan DT hasil resampling jackknife;
7. Menghitung dugaan galat baku untuk setiap statistik demografi tersebut;
8. Membuat selang kepercayaan (SK) 95% bagi GRR, Ro, r, T, dan DT.
Pengamatan Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
Peubah yang diamati meliputi panjang dan jumlah akar, jumlah bintil akar,
tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan kerapatan trikoma daun. Pengamatan
dilakukan setiap minggu selama 1 bulan. Pengamatan tinggi tanaman dan jumlah
daun diamati pada tanaman yang akan digunakan dalam pemeliharaan kohort A.
craccivora. Pengamatan tinggi tanaman dan jumlah akar setiap minggunya,
diamati 90 tanaman pada masing-masing perlakuan. Pengamatan jumlah akar
dilakukan dengan cara menghitung jumlah akar primer dan sekunder tiap
tanaman. Pengamatan akar dan trikoma daun setiap minggunya, diamati 5
tanaman pada masing-masing perlakuan. Pengamatan jumlah bintil akar, panjang,
dan kerapatan trikoma daun dilakukan dibawah mikroskop stereo. Pengamatan
trikoma dilakukan dengan cara mengambil satu daun nomer tiga dari bawah per
tanaman. Satu daun tersebut diukur dan dipotong 1 x 1 cm, kemudian diamati
kerapatan dan panjang trikoma. Pengukuran suhu dilakukan dan dicatat setiap
hari.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh PGPR terhadap Biologi A. craccivora
Pertumbuhan populasi serangga dipengaruhi oleh faktor internal dan
eksternal. Faktor eksternal yang berpengaruh yaitu lingkungan dan makanan.
Faktor lingkungan yang berpengaruh, salah satunya suhu. Berdasarkan
pengukuran suhu harian dalam penelitian, berkisar antara 24-35 oC. Menurut
Cornack et al. (2004) suhu optimum bagi pertumbuhan populasi Aphis spp.
berkisar antara 25-30 oC dan keperidiannya menurun saat suhu diatas 35 oC .
Hasil perbanyakan A. craccivora, sebagian diambil untuk diidentifikasi.
Identifikasi morfologi berpedoman pada buku Aphids on the World’s Crops: an
Identification and Information Guide oleh Blackman & Eastop (2000). Hasil
identifikasi menunjukkan bahwa imago kutu daun tersebut merupakan spesies dari
Aphis craccivora Koch, ordo Hemiptera, famili Aphididae.
Panjang tubuh A. craccivora berukuran antara 1.5-2 mm dan tubuhnya
berwarna hitam. Antena terdiri dari enam ruas, ruas kesatu, kedua, dan keenam
berwarna hitam. Pada bagian dorsal abdomennya terdapat bercak gelap. Pada
bagian abdomen, terdapat sepasang kornikel berukuran 0.38 mm, berwarna hitam
berbentuk silinder yang mengecil di bagian ujungnya. Kauda berwarna hitam dan
mengecil di bagian ujung. Pada kauda, terdapat 5-8 rambut yang tersusun 2-5
rambut pada satu sisi dan 3 rambut di sisi lainnya. Lempeng genital berwarna
hitam dan mempunyai 12-16 helai rambut. Femur berwarna coklat muda,
sepertiga ujungnya berwarna hitam. Femur tungkai belakang lebih gelap daripada
tungkai depan dan tengah. Tibia berwarna coklat dan ujungnya berwarna hitam.
Tarsus berwarna hitam.
Perkembangan A. craccivora terdiri dari nimfa dan imago. A. craccivora
mengalami 4 instar, perubahan tiap instar ditandai dengan pergantian kulit. Setiap
imago A. craccivora memiliki lama stadia instar yang berbeda, tergantung dari
banyaknya nutrisi yang diperoleh.
Pemberian perlakuan PGPR berpengaruh nyata terhadap lama stadia nimfa
instar 2 A. craccivora (Tabel 1). Pengaruh tidak langsung dari perlakuan PGPR
terhadap aphid menyebabkan lama stadia menjadi panjang (Jones et al. 2012).
Perlakuan PGPR tidak berpengaruh nyata terhadap lama stadia A. craccivora
instar 1, instar 3, dan instar 4 dibandingkan dengan kontrol. Menurut Agustini
(2013) pada saat aphid instar 1 berada dalam tahap pencarian tempat tinggal dan
belum aktif mencari makanan karena nutrisi yang diperoleh dari induknya masih
mampu mencukupi kebutuhan hidupnya selama instar 1. Pada saat aphid instar 2,
berada dalam masa adaptasi penghisapan cairan tanaman sehingga perlakuan
PGPR berpengaruh nyata. Pada saat aphid instar 3 dan 4, telah beradaptasi
terhadap lingkungan dan makanannya sehingga perlakuan PGPR tidak
berpengaruh nyata.
Siklus hidup A. craccivora tanpa aplikasi PGPR (kontrol) berbeda dengan
penelitian yang dilakukan oleh Darsono (1991) menyatakan bahwa rata-rata siklus
hidup A. craccivora 5.2 hari pada suhu 24.4 oC sampai 29.0 oC. Perbedaan hasil
penelitian ini dengan Darsono (1991) dapat disebabkan oleh pengaruh suhu
lingkungan yang berbeda. Siklus hidup akan semakin singkat dengan
meningkatnya suhu sampai batas tertentu. Peningkatan suhu mempercepat

9
metabolisme serangga, sehingga pertumbuhannya lebih cepat (Nelly et al. 2009).
Selain itu, perbedaan varietas tanaman kacang panjang yang digunakan berbeda.
penelitian ini menggunakan varietas Bonaro, sedangkan penelitian sebelumnya
menggunakan varietas lokal yang dibeli dari petani.
Tabel 1 Biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang dengan perlakuan
tanpa aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR
Stadia
Instar 1
Instar 2
Instar 3
Instar 4
Siklus hidup
Praoviposisi
Lama hidup
Keperidian

Kontrol (hari)
(x ± SE)
1.115 ± 0.064a
1.154 ± 0.072a
1.000 ± 0.000a
1.038 ± 0.038a
4.308 ± 0.092a
0.500 ± 0.100a
15.420 ± 1.130a
104.420 ± 9.290a

PGPR (hari)
(x ± SE)
1.250 ± 0.090a
1.625 ± 0.118b
1.083 ± 0.058a
1.083 ± 0.058a
5.042 ± 0.095b
0.500 ± 0.104a
12.630 ± 1.140a
69.460 ± 6.880b

Keterangan:
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Lamanya stadia A. craccivora instar 2 pada perlakuan PGPR berkorelasi
positif dengan siklus hidup A. craccivora. Perlakuan PGPR berpengaruh terhadap
siklus hidup A. craccivora secara signifikan. Siklus hidup A. craccivora pada
perlakuan PGPR memiliki perkembangan hidup yang lebih lambat dibandingkan
kontrol. Hal ini dapat digunakan sebagai informasi dasar dalam pemanfaatan
musuh alami. Siklus hidup A. craccivora yang lama menyebabkan musuh alami
memiliki peluang lebih besar untuk mendapatkan mangsanya. Lambatnya siklus
hidup juga mempengaruhi waktu berlipat ganda A. craccivora. Lambatnya siklus
hidup A. craccivora pada perlakuan PGPR berbanding lurus dengan terhambatnya
waktu reproduksi. Waktu reproduksi yang terhambat dapat menurunkan laju
reproduksi. Laju reproduksi merupakan salah satu faktor yang menentukan A.
craccivora untuk memperbanyak koloninya. Populasi A. craccivora yang tinggi
dapat meningkatkan kerusakan tanaman. Perlakuan PGPR berdampak negatif
terhadap siklus hidup A. craccivora. Menurut Li et al. (2005) menyatakan bahwa
terhambatnya waktu reproduksi dapat meningkatkan mortalitas serangga.
Praoviposisi A. craccivora pada perlakuan PGPR tidak berpengaruh secara
signifikan, tetapi praoviposisinya sedikit lebih lama daripada kontrol. Praoviposisi
A. craccivora yang terhambat disebabkan adanya peningkatan kerapatan dan
panjang trikoma daun kacang panjang perlakuan PGPR. Menurut Sulistyadi et al.
(2012) menyatakan bahwa semakin rapat dan panjang trikoma daun menyebabkan
waktu praoviposisi serangga semakin lama sehingga nimfa yang baru lahir sulit
untuk beradaptasi.
Lama hidup A. craccivora pada perlakuan PGPR lebih rendah dibandingkan
kontrol. Lama hidup A. craccivora dipengaruhi oleh banyaknya nutrisi yang
diperoleh untuk kelangsungan hidupnya. Ketahanan tanaman yang meningkat
pada perlakuan PGPR menyebabkan A. craccivora sulit mendapatkan nutrisi,

10
sehingga mortalitas A. craccivora lebih tinggi dibandingkan kontrol. Penelitian ini
sebanding dengan penelitian Agustini (2013) menyatakan bahwa pengaruh
perlakuan PGPR menyebabkan nafsu makan A. glicines menjadi berkurang
sehingga lama hidupnya menjadi singkat. Hubungan antagonis antara tanaman
dan aphid dengan perlakuan PGPR dapat meningkatkan seleksi aphid (Jones et al.
2012). Perlakuan PGPR menyebabkan kematian A. craccivora menjadi cepat.
Lama hidup A. craccivora yang singkat akan berpengaruh terhadap
keperidiannya. A. craccivora tidak melahirkan saat menjelang kematian.
Keperidian A. craccivora pada perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan.
Keperidian A. craccivora pada perlakuan PGPR jumlahnya lebih sedikit
dibandingkan kontrol (Tabel 1). Berdasarkan penelitian sebelumnya, PGPR
memberikan pengaruh terhadap keperidian nematoda. Menurut Amin et al. (2014)
menyatakan bahwa keperidian M. incognita dengan perlakuan PGPR sebesar 112
telur/individu, sedangkan kontrol sebesar 640 telur/individu. Penelitian lain
mengenai keperidian yaitu keperidian tungau betina (Tetranychus urticae) pada
tanaman ketimun dengan perlakuan PGPR jumlahnya lebih rendah daripada
kontrol (Tomczyk 2006). Reproduksi serangga dipengaruhi oleh kandungan
protein yang diperolehnya. Hal ini diduga protein yang diserap oleh A. craccivora
setelah perlakuan PGPR belum mampu memenuhi kebutuhan nutrisinya. Menurut
Syahputra et al. (2002) protein yang diserap oleh Croccidolomia pavonana dalam
jumlah yang rendah mampu menurunkan keperidian, mempersingkat lama hidup
dan memperpanjang praoviposisi.
Perlakuan PGPR menyebabkan A. craccivora kekurangan nutrisi, sehingga
kemampuan reproduksinya menjadi berkurang. Menurunnya kemampuan
reproduksi dapat menyebabkan populasi A. craccivora rendah. Faktor makanan
dapat digunakan untuk menekan populasi A. craccivora. Menurut Kuswanto dan
Budi (2007) menyatakan bahwa meningkatnya jumlah nimfa yang dilahirkan oleh
setiap imago A. craccivora dapat meningkatkan populasinya secara cepat,
terutama dipengaruhi oleh faktor makanan yang tidak terbatas. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa biologi A. craccivora pada tanaman kacang panjang
perlakuan PGPR berbeda dengan tanaman tanpa aplikasi PGPR (kontrol).
Pengaruh PGPR terhadap Statistik Demografi A. craccivora
Statistik demografi diperlukan untuk menduga pertumbuhan populasi suatu
organisme. Pertumbuhan populasi dapat dihitung berdasarkan peluang hidup (lx)
dan rata-rata jumlah keturunan yang dihasilkan imago betina (mx). Peningkatan
mortalitas A. craccivora terjadi setelah melewati fase nimfa instar 4 (Gambar 4).
Peluang hidup A. craccivora pada tanaman kontrol lebih besar daripada perlakuan
PGPR. A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa aplikasi PGPR (kontrol)
mengalami mortalitas saat umur 33.5 hari, sedangkan pada tanaman perlakuan
PGPR mortalitasnya saat umur 26.5 hari. Hal ini karena PGPR menginduksi
ketahanan tanaman sehingga mempercepat mortalitas A. craccivora.
Tipe bertahan hidup A. craccivora menunjukkan kurva tipe 2 pada tanaman
kontrol dan kurva tipe 1 untuk perlakuan PGPR. Menurut Price (1997) kurva tipe
1 adalah kematian populasi organisme yang rendah pada umur muda dan dalam
jumlah besar pada umur tua, tipe 2 adalah kematian populasi suatu individu yang
konstan, dan tipe 3 adalah tingginya kematian populasi suatu individu yang terjadi
saat umur muda. Lamanya waktu proses tersebut memiliki peranan penting dalam

11

Peluang hidup (lx)

Rataan keperidian harian (mx)

perkembangan suatu populasi. Populasi yang memiliki angka kematian individu
tinggi saat dewasa akan memiliki struktur yang berbeda dari populasi dengan
tingkat kematian tinggi saat pradewasa. Kematian individu saat pradewasa yang
tinggi akan memiliki populasi yang lebih rendah pada generasi berikutnya
dibandingkan kematian yang tinggi saat dewasa. Kematian individu yang tinggi
saat dewasa akan menimbulkan kerusakan tanaman yang lebih besar daripada
kematian individu yang tinggi saat pradewasa.

Umur (hari)

Gambar 4 Peluang hidup dan keperidian harian A. craccivora pada tanaman
kacang panjang dengan perlakuan tanpa aplikasi PGPR (kontrol) (a)
dan aplikasi PGPR (b)
Rataan jumlah nimfa yang dilahirkan oleh setiap imago A. craccivora setiap
harinya pada tanaman perlakuan PGPR berbeda dengan kontrol (Gambar 4).
Keperidian harian tertinggi pada tanaman kontrol dapat mencapai 13 nimfa,
sedangkan perlakuan PGPR hanya 11 nimfa. Puncak keperidian A. craccivora
pada tanaman kontrol sebanyak 5 kali, sedangkan tanaman perlakuan PGPR hanya
3 kali. A. craccivora tidak menghasilkan nimfa pada tanaman kontrol saat umur
28.5-29.5 hari karena memerlukan waktu untuk memenuhi nutrisinya supaya
dapat melakukan reproduksi kembali. Bentuk kurva keperidian A. craccivora pada
tanaman perlakuan PGPR menggambarkan keperidian yang rendah daripada
kontrol. Perlakuan PGPR dapat menurunkan keperidian harian A. craccivora
sehingga tanaman dapat menghasilkan produksi secara optimal.

12
Data peluang hidup (lx) dan rataan keperidian harian (mx) digunakan untuk
menghitung statistik tabel kehidupan. Nilai GRR A. craccivora pada tanaman
kontrol lebih besar daripada perlakuan PGPR (Tabel 2). Jumlah individu betina
yang dilahirkan oleh setiap imago betina (Ro) A. craccivora menurun setelah
perlakuan PGPR. Nilai Ro pada tanaman kontrol menunjukkan bahwa generasi
berikutnya A. craccivora akan meningkat sebanyak 89.838 ± 1.165 kali dari
generasi sebelumnya, sedangkan nilai Ro pada tanaman perlakuan PGPR hanya
meningkat sebanyak 53.509 ± 1.057 kali. Nilai GRR dan Ro yang tinggi pada
tanaman kontrol memperlihatkan tingkat kesesuaian hidup A. craccivora terhadap
tanaman inang. Perlakuan PGPR memberikan dampak negatif terhadap A.
craccivora karena menurunkan laju reproduksinya. Penurunan laju reproduksi
dapat menyebabkan populasi serangga berkurang pada generasi berikutnya.
Populasi serangga hama dapat dikendalikan dengan membatasi jumlah makanan
yang tersedia.
Tabel 2 Statistik demografi A. craccivora pada tanaman kacang panjang tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) dan aplikasi PGPR
No

Parameter

1.
2.
3.
4.
5.

Laju reproduksi kotor(GRR)
Laju reproduksi bersih (Ro)
Laju pertambahan intrinsik (r)
Rataan lama generasi (T)
Doubling time (DT)

Kontrol
(x ± SE)
151.256 ± 1.324a
89.838 ± 1.165a
0.501 ± 0.003a
8.929 ± 0.051a
1.383 ± 0.009a

PGPR
(x ± SE)
89.279 ± 1.415b
53.509 ± 1.057b
0.446 ± 0.004b
8.921 ± 0.058a
1.554 ± 0.014b

Keterangan:
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Nilai r ditentukan dari siklus hidup, kelahiran, dan kematian A. craccivora.
Siklus hidup yang panjang pada tanaman perlakuan PGPR menyebabkan laju
pertambahan intrinsiknya menjadi rendah (Tabel 2). Laju pertambahan intrinsik
dapat digunakan untuk memprediksi pertumbuhan populasi serangga dalam
jangka waktu yang panjang. Nilai r A. craccivora pada tanaman perlakuan PGPR
lebih rendah daripada kontrol. Nilai r pada tanaman kontrol berkisar antara 0.501
± 0.003 nimfa per hari, sedangkan pada tanaman perlakuan PGPR berkisar antara
0.446 ± 0.004 nimfa per hari. Laju pertambahan intrinsik yang rendah dapat
diartikan bahwa populasi suatu organisme memiliki sedikit kemungkinan untuk
terus tumbuh. Hal ini berkorelasi positif dengan penelitian yang dilakukan oleh
Pineda et al. (2012) menyatakan bahwa perlakuan PGPR dapat menurunkan laju
pertambahan intrinsik Myzus persicae karena meningkatnya induksi ketahanan
tanaman.
Rendahnya nilai r dapat dipengaruhi oleh rendahnya keperidian, tingginya
mortalitas pradewasa dan dewasa. Perlakuan PGPR berkorelasi negatif terhadap
pertumbuhan populasi A. craccivora. Menurut Indrayani dan Siwi (2012)
menyatakan bahwa semakin tinggi kerapatan bulu daun semakin rendah populasi
serangga dengan alat mulut menusuk menghisap karena menghalangi stylet
serangga menembus lamina daun sehingga aktifitas makannya menjadi terganggu.

13
Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Lee et al. (2012)
menyatakan bahwa aktifitas makan yang terganggu karena perlakuan PGPR yang
terdiri dari P. fluorescens dan Bacillus spp. dapat menurunkan laju pertambahan
intrinsik Myzus persicae. Berdasarkan hasil penelitian Loe et al. (2007)
peningkatan mortalitas dan penurunan populasi Plutella xylostella pada
Arabidopsis lyrata terjadi karena adanya peningkatan kerapatan trikoma.
Spesies di dalam suatu populasi yang mempunyai nilai T yang rendah akan
tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan spesies yang mempunyai nilai T yang
tinggi (Mawan dan Herma 2011). Hasil pengujian menunjukkan bahwa A.
craccivora menghasilkan separuh keturunannya pada tanaman perlakuan PGPR
lebih singkat dibandingkan pada tanaman kontrol. Hal ini berarti pada tanaman
perlakuan PGPR populasi A. craccivora tumbuh lebih cepat daripada tanaman
kontrol. Oviposisi A. craccivora untuk pertama kalinya pada tanaman kontrol dan
PGPR tidak berbeda nyata. Walaupun demikian, kesesuaian inang tidak hanya
digambarkan dari nilai T, karena nilai GRR, Ro, r, dan DT juga sangat
berpengaruh.
Waktu yang dibutuhkan A. craccivora untuk berlipat ganda (DT) 1.383 ±
0.009 hari pada tanaman kontrol, sedangkan pada tanaman perlakuan PGPR 1.554
± 0.014 hari. Nilai DT yang rendah dapat meningkatkan laju reproduksi kotor
(GRR) dan laju reproduksi bersih (Ro) dalam waktu tertentu. Penurunan
keperidian A. craccivora berpengaruh pada waktu yang lama untuk melipat
gandakan populasi dan penurunan laju pertambahan intrinsik. Serangga yang
memiliki waktu berlipat ganda yang cepat maka akan mempercepat penurunan
sumberdaya makanan (Birch 1948). Berdasarkan penelitian Herman et al. (2008)
populasi M. persicae pada tanaman lada setelah perlakuan Bacillus spp. lebih
rendah daripada kontrol. Perlakuan PGPR memberikan kehidupan yang tidak
sesuai untuk A. craccivora.
Pengaruh PGPR terhadap Struktur Fisik Tanaman Kacang Panjang
Perlakuan PGPR yang diaplikasikan pada tanaman kacang panjang
berpengaruh terhadap beberapa struktur fisik tanaman, seperti panjang dan jumlah
akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang dan kerapatan
trikoma. Bakteri perakaran masuk ke dalam jaringan tanaman melalui rambut akar
dan eksudat akar, setelah itu menuju ke bintil akar, endodermis, xilem, dan floem.
Pengaruh adanya gerak kemotaksis dari eksudat akar terhadap PGPR
menyebabkan PGPR berkolonisasi pada eksudat akar (Compant et al. 2010).
Tabel 3 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan jumlah akar kacang
panjang
Panjang akar

Umur
(MST)
1
2
3
4

Jumlah akar

Kontrol

PGPR

Kontrol

PGPR

(x ± SE)
10.02 ± 3.71a
14.79 ± 3.93a
20.36 ± 4.97a
29.27 ± 6.66a

(x ± SE)
13.01 ± 3.31a
20.16 ± 4.02b
56.63 ± 13.69b
69.89 ± 5.52b

(x ± SE)
26.44 ± 9.44a
45.44 ± 12.19a
48.00 ± 16.10a
77.14 ± 14.62a

(x ± SE)
39.78 ± 11.36b
81.30 ± 12.50b
172.10 ± 66.10b
281.10 ± 61.26b

Keterangan:

14
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan
panjang akar tanaman kacang panjang setelah tanaman berumur 2, 3, dan 4 MST
(Tabel 3). Hal ini karena perlakuan PGPR yang kedua dilakukan pada saat
tanaman umur 2 MST sehingga PGPR yang berkolonisasi di akar jumlahnya
bertambah banyak. Menurut Bashan dan Luz (2005) PGPR mampu meningkatkan
panjang dan berat akar, sehingga pertumbuhan tanaman menjadi lebih cepat dan
produksinya meningkat. Berdasarkan penelitian Naseem dan Asghari (2014)
peningkatkan panjang akar tanaman jagung terjadi setelah perlakuan PGPR.
Perlakuan PGPR juga berpengaruh nyata terhadap peningkatan jumlah akar.
Tanaman kacang panjang pada perlakuan PGPR, jumlah akarnya terus meningkat
setiap minggunya (Tabel 3). Menurut Zainudin et al. (2014) peningkatan panjang
dan jumlah akar dapat memperbanyak penyerapan unsur hara. Unsur hara
merupakan salah satu sumber utama tanaman yang digunakan dalam fotosintesis.
Berdasarkan penelitian Tank dan Meenu (2010) peningkatan fosfat dan IAA pada
tanaman setelah perlakuan PGPR berpengaruh secara signifikan dalam
meningkatkan jumlah akar tanaman tomat daripada kontrol.
Tabel 4 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap jumlah bintil akar tanaman kacang
panjang
Umur
(MST)
2
3
4

Jumlah bintil akar
Kontrol

PGPR

(x ± SE)
18.22 ± 5.93a
36.14 ± 9.01a
94.90 ± 27.20a

(x ± SE)
29.00 ± 7.47b
115.75 ± 27.63b
258.70 ± 25.80b

Keterangan:
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Tanaman kacang-kacangan, salah satunya adalah kacang panjang memiliki
bintil akar pada sistem perakarannya. Bakteri yang terdapat pada bintil akar
tanaman kacang panjang yaitu dari kelompok Rhizobium. Bakteri ini memfiksasi
nitrogen (N) dari udara bebas hingga tersedia untuk tanaman. Perlakuan PGPR
pada tanaman kacang panjang juga mengandung Rhizobium. Bintil akar tanaman
kacang panjang setelah perlakuan PGPR jumlahnya lebih banyak daripada tanpa
aplikasi PGPR (kontrol) (Tabel 4). Berdasarkan penelitian Yang et al. (2008)
perlakuan Rhizobium dan Pseudomonas fluorescens pada kacang-kacangan dapat
meningkatkan produksi tanaman, hal ini terlihat dari meningkatnya jumlah bintil
akar. Peningkatan nitrogen yang ditandai dengan meningkatnya jumlah bintil akar
tidak menyebabkan tanaman rentan terhadap hama dan penyakit karena
Rhizobium memproduksi fitohormon, siderofor, dan HCN yang dapat
meningkatkan ketahanan tanaman (Antoun et al. 1998).

15
Tanaman kacang panjang dengan perlakuan PGPR memiliki tinggi yang
berbeda nyata dengan kontrol, namun tanaman umur 3 MST tidak mengalami
perbedaan tinggi secara nyata (Tabel 5). Faktor lain yang menentukan
pertumbuhan tanaman selain PGPR yaitu suhu. Suhu udara meningkat dari 28.5
o
C menjadi 33 oC saat tanaman umur 3 MST. Menurut Lamtiar (2010) suhu
optimum untuk pertumbuhan kacang panjang berkisar antara 27 oC sampai 30 oC.
Tanaman perlakuan PGPR pertumbuhannya lebih cepat daripada kontrol.
Penelitian sebelumnya mengenai pengaruh PGPR terhadap tinggi tanaman sudah
banyak yang melaporkan. Berdasarkan penelitian Kohler et al. (2008) PGPR
dapat meningkatkan tinggi tanaman 30% lebih cepat daripada kontrol. Unsur hara
yang tersedia dalam jumlah yang cukup untuk kebutuhan tanaman dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman. Menurut Oktaviani (2013) PGPR dapat
meningkatkan tinggi tajuk tanaman jagung manis. Perlakuan PGPR dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman karena membantu meningkatkan produksi
fitohormon, seperti IAA, giberelin, dan sitokinin (Bhattacharyya dan Jha 2012).
Tabel 5

Umur
(MST)
1
2
3
4

Pengaruh aplikasi PGPR terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun
kacang
panjang
Tinggi tanaman
Kontrol

PGPR

(x ± SE)
11.678 ± 2.14a
40.130
4.945a
79.860
17.26a
112.310
23.66a

Jumlah daun

±
±
±

(x ± SE)
12.743 ± 1.581b
0.000a
41.924 ± 6.127b
0.190a
82.690 ± 19.58a
0.687a
129.310 ± 24.61b
0.996a

Kontrol

PGPR

(x ± SE)
0.000 ±

(x ± SE)
0.014 ± 0.118a

1.963 ±

2.014 ± 0.316a

4.049 ±

4.296 ± 1.113a

6.309 ±

7.408 ± 1.961b

Keterangan:
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Jumlah daun tanaman kacang panjang perlakuan PGPR menunjukkan
perbedaan secara signifikan saat tanaman umur 4 MST (Tabel 5). Perlakuan
PGPR mampu meningkatkan jumlah daun tanaman kacang panjang, hal ini diduga
karena tersedianya unsur hara dalam jumlah yang cukup. Berdasarkan penelitian
Glala et al. (2008) PGPR mampu meningkatkan unsur N, P, K, Ca, Mg, dan Fe
bagi tanaman sehingga terjadi peningkatan jumlah daun dan tinggi tanaman.
Peningkatan jumlah daun biasanya diikuti dengan peningkatan jumlah hama yang
menyerang karena populasi hama akan meningkat dengan tersedianya makanan
yang tak terbatas. Hal ini berbeda dengan penelitian yang dilakukan Agustini
(2013) peningkatan jumlah daun kedelai tidak meningkatkan populasi A. glycines
karena tanaman memiliki ketahanan terhadap hama.
Tanaman kacang panjang perlakuan PGPR terjadi peningkatan panjang
trikoma daun secara signifikan setelah tanaman berumur 2 MST (Tabel 6).

16
Tanaman kacang panjang pada perlakuan PGPR, ukuran trikoma daun lebih
panjang daripada kontrol. Peningkatan ketahanan tanaman pada perlakuan PGPR
terlihat dengan meningkatnya panjang trikoma, sehingga berpengaruh terhadap
biologi dan statistik demografi A. craccivora. Trikoma daun yang lebih panjang
pada tanaman perlakuan PGPR dapat mengganggu aktifitas makan serangga,
sehingga aktifitas makan dapat menurun. Berdasarkan penelitian Valverde et al.
(2001) peningkatan panjang trikoma Datura stramonium (Solanaceae)
berpengaruh secara signifikan terhadap penurunan populasi Epitrix parvula
(Coleoptera: Chrysomelidae) walaupun terjadi peningkatan jumlah daun.
Ketahanan tanaman yang meningkat, seperti bertambahnya jumlah dan panjang
trikoma menyebabkan A. craccivora sulit menghisap nutrisi dari sel tanaman.
Tabel 6 Pengaruh aplikasi PGPR terhadap panjang dan kerapatan trikoma daun
kacang panjang
Umur
(MST)
1
2
3
4

Panjang trikoma daun
Kontrol
(x ± SE)
0.000 ± 0.000a
0.027 ± 0.005a
0.031 ± 0.002a
0.049 ± 0.008a

PGPR
(x ± SE)
0.009 ± 0.015a
0.039 ± 0.003b
0.045 ± 0.012b
0.063 ± 0.012b

Kerapatan trikoma daun
Kontrol
(x ± SE)
0.000 ± 0.000a
18.380 ± 7.580a
20.290 ± 7.500a
43.290 ± 9.660a

PGPR
(x ± SE)
1.222 ± 1.856a
43.330 ± 8.940b
70.140 ± 17.57b
207.800 ± 50.20b

Keterangan:
Angka pada baris yang sama yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata
berdasarkan uji t pada taraf nyata 5%;
x: rata-rata, SE: standar error.

Perlakuan PGPR pada tanaman kacang panjang menunjukkan adanya
peningkatan kerapatan trikoma daun setiap minggunya, tetapi terjadi peningkatan
secara signifikan setelah tanaman umur 2 MST (Tabel 6). Perlakuan PGPR
berdampak positif terhadap kerapatan trikoma, sehingga meningkatkan mortalitas
dan menurunkan keperidian A. craccivora. Peningkatan panjang dan kerapatan
trikoma menunjukkan bahwa PGPR dapat digunakan sebagai biocontrol dalam
menekan pertumbuhan populasi hama. Berdasarkan hasil penelitian Sulistyo dan
Marwoto (2011) peningkatan jumlah trikoma berkorelasi negatif secara nyata
terhadap populasi Bemisia tabaci dan intensitas kerusakan daun, tetapi berkorelasi
positif dengan peningkatan hasil/ha.
Pembahasan Umum
Perlakuan PGPR diberikan dua kali yaitu 0 HST dan 2 MST bertujuan untuk
meningkatkan pertumbuhan tanaman dan meningkatkan mekanisme pertahanan
tanaman kacang panjang secara fisik dan kimia. Mekanisme pertahanan tanaman
setelah perlakuan PGPR dapat melindungi tanaman kacang panjang dari serangan
A. craccivora yang dapat menurunkan produktivitas tanaman. Perlakuan PGPR
berpengaruh terhadap tanaman kacang panjang secara langsung dan tidak
langsung.
Pengaruh langsung PGPR terhadap tanaman kacang panjang yaitu PGPR
meningkatkan penyerapan unsur hara dan memproduksi fitohormon yang dapat
meningkatkan struktur fisik tanaman. Hal ini terlihat dengan meningkatnya

17
jumlah dan panjang akar, jumlah bintil akar, tinggi tanaman, jumlah daun, panjang
dan kerapatan trikoma daripada tanaman kontrol. Se