Ulat grayak jagung, Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae), merupakan organisme pengganggu tanaman (OPT) dari Ordo Lepidoptera, Famili Noctuidae. Spesies invasif ini berasal dari negara Amerika, pertama kali ditemukan di Indonesia pada tahun 2019 dan dilaporkan menginfestasi pertanaman jagung di wilayah Sumatera (Pertanian, 2019). Hama ini berpotensi besar terhadap penurunan kualitas dan kehilangan produksi pada lebih dari 80 spesies tanaman, termasuk jagung, padi, sorgum, tebu, sayuran, dan kapas (Ariani et al. 2021).

Serangga S. frugiperda saat ini merupakan salah satu hama penting di Indonesia. Selain menyerang pertanaman jagung, hama ini juga banyak menimbulkan kerusakan pada komoditas pertanian yang lain, salah satunya kedelai (Glycine max L.) (Uleng, 2021). Penelitian mengenai spesies ini sebagai hama penting pertanian masih relatif terbatas karena merupakan hama invasif yang relatif baru keberadaannya. Hal ini menjadi alasan diperlukan lebih banyak penelitian dan akan terus dilakukan untuk memahami perilaku hama maupun cara pengendaliannnya.

Penelitian dalam skala laboratorium biasanya terkait dengan kajian biologi, seperti informasi tentang kecepatan pertumbuhan populasi, potensi reproduksi, dan keberhasilan hidup (Lestari et al., 2013). Selain itu, banyak kajian-kajian pengujian efikasi insektisida maupun yang terkait dengan pengendalian hayati yang memerlukan banyak serangga uji terutama serangga pengganggu tanaman (agricultural pests) (Taufika et al., 2022). Permasalahan yang sering dihadapi peneliti dalam kajian hama S. frugiperda khususnya pada penelitian skala laboratorium berkaitan dengan sulitnya memperoleh serangga uji seragam dalam jumlah yang cukup (Ambarningrum, 2001).

Metode pemeliharaan S. frugiperda di laboratorium sangat diperlukan untuk mendukung kegiatan penelitian hama ini, baik pada skala laboratorium maupun di lapangan. Pemeliharaan S. frugiperda dengan pakan alami memerlukan bahan pakan segar dalam jumlah yang cukup dan mudah diperoleh kapan saja. Berdasarkan batasan yang telah ditetapkan, prasyarat ini seringkali menjadi kendala, terutama ketika pakan alami tidak tersedia. Implementasi metode pemeliharaan (Susrama, 2018) dengan menggunakan jagung muda (baby corn) sebagai pakan alami memerlukan kontrol kualitas yang ketat terhadap bahan pakan untuk memastikan konsistensi dan keberhasilan proses pemeliharaan. Ketidakkonsistenan kualitas pakan dapat berdampak negatif pada kebugaran serangga uji dan hasil percobaan secara keseluruhan.

Serangga yang dipelihara di laboratorium idealnya diberi pakan yang sesuai dengan jenis makanannya di alam untuk menjaga pertumbuhan, perkembangan, dan keperidian yang optimal. Namun demikian, dalam banyak kasus pemberian pakan alami selain tidak mungkin secara teknis juga tidak efisien. Langkah terobosan yang dilakukan oleh para peneliti entomologi untuk mengatasi kesulitan tersebut adalah dengan melakukan pengembangan melalui pakan buatan (artificial diet). Pakan buatan yang baik, selain dapat mendukung pertumbuhan dan perkembangan serangga uji yang optimal, juga akan sangat memudahkan bagi peneliti untuk menyiapkannya dalam jumlah yang dibutuhkan setiap saat tanpa tergantung musim dan waktu (Nurhajijah et al., 2023).

Pengembangan pakan buatan biasanya berbahan utama produk tanaman yang menjadi inang utama di alam dengan beberapa bahan penunjang yang dapat membuat pakan tersebut bertahan lebih lama dan optimal untuk keberhasilan hidup serangga (Mayasanti, 2012). Tanaman kedelai merupakan salah satu tanaman inang Spodoptera yang menjanjikan sebagai bahan utama formula pakan buatan karena beberapa alasan penting. Pertama, ketersediaan kedelai yang melimpah secara lokal dan harga yang relatif murah dapat menekan biaya produksi pakan buatan sehingga meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan produksi. Selain itu, kedelai merupakan sumber protein tercerna yang sangat baik, dengan kadar protein tinggi sekitar 40% dan kadar minyak sekitar 20%, menjadikan tanaman ini salah satu yang paling produktif dalam menghasilkan protein dan lemak di antara tanaman pangan (El-Shemy, 2011). Protein kedelai juga memiliki kualitas tinggi karena mengandung semua asam amino esensial yang dibutuhkan oleh organisme, dengan dua protein utama, yaitu glycinin dan β-conglycinin yang berkontribusi pada kualitas dan fungsi pakan (Cole, 1993). Penggunaan pakan buatan berbasis kedelai juga menawarkan beberapa kelebihan, seperti kemudahan pembuatan, ketahanan yang lama, fleksibilitas penggunaan, serta biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan pakan alami (Ngomane et al., 2022). Penelitian ini dilakukan sebagai upaya pengembangan teknik pemeliharaan S. frugiperda berbasis pakan buatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangan S. frugiperda dengan pakan buatan berbahan dasar kedelai.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa tingkat keberhasilan hidup stadium larva S. frugiperda sebesar 77,56%. Data penelitian ini cukup tinggi jika dibandingkan dengan penelitian (Taufika et al., 2022), pada spesies S. litura dengan formulasi pakan buatan berbahan dasar tepung jagung, yaitu sebesar 74,8%. Dari data penelitian yang diperoleh menunjukkan persentase yang cukup baik dan optimal. Hasil ini sesuai dengan pernyataan (Nismah & Suratman, 2018) yang menjelaskan bahwa tingkat keberhasilan hidup serangga yang optimal berkisar >60%. Biji kedelai memiliki kandungan protein tercerna yang tinggi, yaitu sekitar 40%, serta kandungan minyak sekitar 20% sehingga menjadikannya salah satu sumber nutrisi yang paling potensial (El-Shemy, 2011). Menurut (Cole, 1993), kandungan protein kedelai yang lengkap dengan asam amino esensial, seperti glycinin dan β-conglycinin, memainkan peran krusial dalam proses pertumbuhan larva. (Lestari et al., 2013) menjelaskan bahwa kandungan protein yang tinggi berperan sebagai komponen struktural tubuh yang menyediakan materi untuk pembentukan jaringan tubuh sehingga memungkinkan larva tumbuh dengan cepat dan optimal, serta mencapai tahap instar akhir dengan baik. Oleh karena itu, dengan pakan buatan yang digunakan dalam penelitiaan ini cukup optimal untuk pertumbuhan larva S. frugiperda ke tahapan selanjutnya.

Tingkat keberhasilan hidup stadium larva S. frugiperda sangat tinggi pada instar awal, dengan rata-rata di atas 98% untuk instar 1 dan 2. Kematian pada instar ini relatif rendah, hanya sekitar 1% dari total serangga uji, angka tersebut menunjukkan bahwa pakan berbahan dasar kedelai memberikan nutrisi yang cukup efektif untuk mendukung kelangsungan hidup larva pada tahapan awal pertumbuhannya. Hal ini sejalan dengan pernyataan (Hutagalung & Sitepu, 2021) yang menyatakan bahwa larva instar 1 dan 2 tingkat kematiannya rendah karena masih pasif dan hanya aktif makan. Namun, mulai dari instar 3 hingga instar 6, mengalami penurunan yang konsisten, yaitu pada instar 3, tingkat keberhasilan hidup larva sedikit mengalami penurunan menjadi 97,67%, instar 4 96,43%, dan semakin menurun pada instar 5 (95,57%), hingga instar 6 (88,03%). Penurunan tingkat keberhasilan hidup pada instar 4, 5, dan 6 sangat penting untuk diperhatikan, karena faktor-faktor yang dominan terhadap keberhasilan hidup pada tingkat pertumbuhan ini perlu diidentifikasi untuk memperkecil tingkat kematian.

Kematian instar yang lebih tinggi pada penelitian ini diduga disebabkan oleh faktor pakan yang terkontaminasi mikrofungi. Dugaan ini berdasarkan hasil pengamatan selama pemeliharaan berlangsung, yaitu ditemukan tumbuhnya spora mikrofungi pada pakan buatan. Kontaminasi pakan buatan oleh mikrofungi kemungkinan disebabkan oleh kurang tepatnya takaran atau faktor lain yang tidak terduga saat proses pembuatan pakan buatan berlangsung. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa kontaminasi pakan buatan oleh mikrofungi menyebabkan perilaku larva tidak makan sehingga larva mengalami kematian. Hal ini sesuai dengan pernyataan Singh (1982) yang menyatakan bahwa tumbuhnya mikrobia dan mikrofungi pada pakan buatan serangga menyebabkan larva tidak tertarik untuk memakan pakan buatan yang akhirnya menyebabkan kematian. Hipotesis ini juga didukung oleh (Ambarningrum, 2001) yang menyatakan bahwa mikrofungi merupakan salah satu mikroorganisme yang menentukan faktor kematian larva pada Ordo Lepidoptera. Data penelitian ini menunjukkan bahwa meskipun pakan buatan berbahan dasar kedelai cukup efektif untuk mendukung perkembangan larva pada tahap awal, ada kebutuhan untuk mengevaluasi dan mungkin meningkatkan formulasi pakan agar lebih sesuai dengan kebutuhan larva pada instar yang lebih tinggi.

Hasil pengukuran morfometri tubuh larva S. frugiperda (panjang, lebar, dan berat) pada larva instar 6 berturut-turut (29,47 ± 2,62 mm, 5,63 ± 0,39 mm, dan 0,38 ± 0,07 g). Parameter panjang dan lebar yang diperoleh pada penelitian ini relatif normal. (Hutagalung & Sitepu, 2021) mengatakan bahwa panjang dan lebar tubuh larva S. frugiperda yang diberi pakan daun jagung rata-rata 33,17 mm dan rata-rata lebar 4,86 mm. Sementara itu berat larva menunjukkan hasil yang relatif normal dan sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh (Putra & Wulanda, 2021) pada spesies yang sama menggunakan pakan alami, di antaranya dengan pakan daun bayam hijau (0,41 ± 0,01 g), dan pada daun bayam duri hijau (0,40 ± 0,02 g). Secara keseluruhan, data morfometri yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan pertumbuhan larva yang cukup baik dan sesuai dengan hasil temuan penelitian sebelumnya.

Lama stadium larva S. frugiperda pada penelitian ini rata-rata 12,80 ± 1,00 hari, relatif lebih singkat dibandingkan hasil penelitian (Lestari et al., 2013) terhadap larva S. litura menggunakan pakan buatan formulasi (Waldbauer et al., 1984), dengan bahan utama tepung kedelai dan tepung maizena (18,97 ± 0,82 hari). Penelitian lainnya oleh (Alkordy, 2019), pada spesies S. littoralis (Boisduval), dengan pakan daun jarak (19,4 ± 0,24 hari) dan daun kapas (22,6 ± 0,24 hari). Berdasarkan analisis data hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa durasi stadium larva yang relatif singkat pada penelitian ini kemungkinan disebabkan oleh kandungan protein yang tinggi dalam pakan buatan. Menurut pernyataan (Cole, 1993) kandungan protein kedelai yang lengkap dengan asam amino esensial, seperti glycinin dan β-conglycinin, memainkan peran krusial dalam proses pertumbuhan larva.

Menurut (Putra & Wulanda, 2021) protein merupakan nutrisi yang berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan serangga, terutama ulat grayak sehingga lebih cepat untuk mencapai instar akhir (menuju instar 6). Hal ini sejalan dengan pernyataan (Lestari et al., 2013) yang menyatakan bahwa kandungan protein yang tinggi akan dimanfaatkan oleh serangga untuk pembentukan jaringan sehingga lama waktu stadiumnya berlangsung lebih singkat. Menurut (Afify et al., 1970), perbedaan periode larva ulat grayak dapat dikaitkan dengan perbedaan nutrisi dalam pakan yang diberikan. Protein merupakan salah satu nutrisi pembangun tubuh yang menyediakan banyak materi untuk pertumbuhan. Hal ini didukung oleh pernyataan (Hariyadi, 1998) yang menyatakan bahwa bagi serangga yang membutuhkan pakan dengan kandungan protein yang tinggi akan memanfaatkan ketersediaan senyawa tersebut untuk pembentukan jaringan sehingga larva lebih cepat mencapai tahap instar akhir.

Persentase tingkat keberhasilan pupa S. frugiperda pada penelitian ini sebesar 94,18%. Hasil yang diperoleh menunjukkan angka yang relatif tinggi dibandingkan dengan hasil penelitian (Taufika et al., 2022) yang sedikit lebih rendah (88,70%) pada spesies berbeda (S. litura) menggunakan pakan buatan formulasi Poitout berbahan utama tepung jagung. Secara keseluruhan, berdasarkan hasil penelitian ini, menunjukkan bahwa pakan buatan yang digunakan memberikan tingkat keberhasilan yang relatif tinggi (>90%) dan lebih baik dalam mendukung perkembangan larva S. frugiperda hingga mencapai tahap pupa.

Hasil pengukuran morfometri panjang pupa S. frugiperda rata-rata 16,87 ± 0,62 mm. Hasil penelitian yang didapatkan menunjukkan rata-rata panjang pupa masih dalam kisaran yang sama dengan penelitian (Kalyan et al., 2020), panjang pupa S. frugiperda berkisar 14,00–19,00 mm pada pakan daun jagung. Hasil pengukuran lebar pupa sedikit lebih tinggi (5,33 ± 0,31 mm) dibandingkan dengan hasil temuan (Hutagalung & Sitepu, 2021) yang menggunakan pakan alami daun jagung (lebar 4,57 mm) pada S. frugiperda. Data yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan rata-rata (panjang dan lebar) pupa yang sesuai dan masih dalam kisaran temuan penelitian sebelumnya, bahkan sedikit lebih tinggi.

Berat pupa pada penelitian ini berkisar 0,22–0,25 g. Data ini sedikit lebih tinggi (rata-rata 0,24 ± 0,02 g) dibandingkan dengan hasil temuan (Hutagalung & Sitepu, 2021) yang menggunakan pakan daun jagung (0,20 ± 0,03 g). Berat pupa yang besar dihasilkan oleh larva yang aktif makan dengan pakan yang memiliki kandungan nutrisi yang tinggi dan sesuai. Protein yang terdapat pada pakan akan melalui rangkaian proses katabolisme sehingga terbentuk monomer yang sederhana dalam bentuk asam amino. Asam amino akan dihasilkan lebih banyak jika kandungan protein pada pakan juga banyak sehingga mempengaruhi berat pupa (Herlinda et al., 2005).

Formulasi pakan buatan dalam penelitian ini berbahan utama kedelai. Menurut (Taufika et al., 2022), beberapa jenis asam amino yang terdapat pada daun dan biji kacang-kacangan (kedelai) adalah glutamat, asparagin, treonin, prolin, isoleusin, leusin, dan fenilalanin yang dibutuhkan oleh serangga. Asam amino alanin, glisin, dan serin diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan serangga, sedangkan asam amino tirosin berfungsi pada saat morfogenesis. Secara keseluruhan, pakan buatan yang digunakan dalam penelitian ini dapat mendukung pertumbuhan serangga uji dengan baik. Hal ini ditandai dengan diperolehnya data morfometri yang relatif normal atau bahkan sedikit lebih baik dibandingkan dengan temuan penelitian yang ada sebelumnya.

Lama stadium pupa pada penelitian ini rata-rata 7,80 ± 0,77 hari. Data yang diperoleh hampir serupa dengan hasil penelitian (Hutagalung & Sitepu, 2021), yaitu rata-rata 8,90 ± 0,64 hari dengan pakan daun jagung yang merupakan tanaman inang asli dari S. frugiperda. Menurut (JS et al., 2020), stadium pupa S. frugiperda yang diberi pakan daun jagung berkisar antara 7–10 hari. Atas dasar lamanya stadium perkembangan pupa ini maka dapat dikatakan bahwa pakan buatan yang digunakan pada penelitian ini cukup optimal dan dapat mendukung perkembangan stadium pupa S. frugiperda dengan baik.

Persentase keberhasilan imago sebesar 94,78%. Data ini menunjukkan bahwa pupa S. frugiperda memiliki peluang yang cukup tinggi untuk berhasil menjadi imago. Penelitian serupa pada spesies S. litura menunjukkan persentase keberhasilan imago yang relatif lebih rendah dan beragam di antaranya dengan menggunakan pakan daun ubi jalar (73,81%), daun talas (69,54%), daun jarak (68,33%), daun okra (65,33%), daun kacang tolo (52,38%), daun murbei (42,59%), daun kacang tanah (39,33%), dan daun singkong (35,00%) (Narvekar et al., 2018). Berdasarkan data yang diperoleh dari temuan penelitian tersebut, dapat dikatakan bahwa pakan buatan yang digunakan pada penelitian ini dapat memberikan persentase keberhasilan hidup yang cukup tinggi sampai tahapan imago sebesar >90%. Hal ini menunjukkan kandungan nutrisi pada pakan buatan sudah memenuhi syarat untuk pertumbuhan dan perkembangan S. frugiperda. Pertumbuhan dan reproduksi serangga sangat dipengaruhi oleh nutrisi yang diperoleh baik pada stadium larva maupun imago (Lestari et al., 2013).

Nisbah kelamin jantan dan betina pada penelitian ini hampir mendekati rasio 1:1 (1,02:1). Data ini menunjukkan bahwa nisbah kelamin jantan dan betina yang diperoleh relatif ideal dan seimbang. Hal ini serupa dengan hasil penelitian (Lestari et al., 2013) menggunakan serangga uji S. litura pada pakan buatan formulasi (Waldbauer et al., 1984) dengan bahan utama tepung kedelai dan tepung maizena dengan rasio 1,04:1. Penelitian serupa menunjukkan rasio betina sedikit lebih rendah, yaitu pada spesies S. litura dengan pakan kubis cina (1:0,6) dan daun ubi jalar (1:0,7) (Xue et al., 2010). Berdasarkan data analisis penelitian, nisbah kelamin S. frugiperda yang diperoleh cukup ideal, yaitu 1:1 sehingga tidak tampak adanya pengaruh negatif dari pakan buatan yang digunakan terhadap rasio nisbah kelamin.

Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan menunjukkan pakan buatan berbahan dasar kedelai (G. max L.) memberikan hasil yang baik dan mendukung pertumbuhan dan perkembangan S. frugiperda. Dengan demikian, perbanyakan larva S. frugiperda di laboratorium untuk keperluan penelitian dapat dipelihara dengan memberikan pakan buatan berbahan dasar kedelai sebagai pakan alternatif yang bisa dikembangkan di laboratorium.

Pertumbuhan dan perkembangan S. frugiperda dipengaruhi oleh jenis pakan dan teknik pemeliharaan yang digunakan dilaboratorium. Hasil penelitian menunjukkan tingkat keberhasilan hidup S. frugiperda pada setiap stadium pertumbuhan mencapai rata-rata di atas 75%. Lama hidup stadium larva 12,80 ± 1,00 hari, stadium pupa 7,80 ± 0,77 hari, dan imago betina (9,55 ± 2,42 hari), sedangkan jantan (7,39 ± 1,77 hari). Hasil pengukuran morfometri larva instar 6 adalah panjang 29,47 ± 2,62 mm, lebar 5,63 ± 0,39 mm, dan berat 0,38 ± 0,07g, sedangkan untuk pupa adalah panjang 16,87 ± 0,62 mm, lebar 5,33 ± 0,31 mm, dan berat 0,24 ± 0,02 g. Nisbah kelamin jantan dan betina adalah 1:1,02. Hasil ini tidak berbeda jauh dengan pertumbuhan dan perkembangan S. frugiperda pada pakan jagung, dan sekaligus menunjukkan potensi pakan buatan berbahan dasar kedelai sebagai media pakan alternatif untuk pemeliharaan S. frugiperda di laboratorium.