Kutudaun Aphis glycines Matsumura merupakan salah satu hama pada tanaman kedelai yang dapat menyebabkan penurunan hasil tanaman. Kehilangan hasil akibat serangan A. glycines telah dilaporkan dapat mencapai 27,8–51,78% (Xibei et al. 1994; Suyun et al. 1996; Sun et al. 2000). Hama ini menyebabkan kerusakan dengan menghisap cairan tanaman yang kaya akan gula dan asam amino (Nalam et al. 2021). Selain itu, A. glycines menghasilkan embun madu yang dapat memicu pertumbuhan embun jelaga pada permukaan tanaman sehingga dapat mengganggu proses fotosintesis (Hirano et al. 1996). Hama ini juga berperan sebagai vektor berbagai virus tanaman, seperti Soybean mosaic virus (SMV), Potyviruses bean yellow mosaic virus (BYMV), Soybean dwarf virus (SbDV), dan Alvalva mosaic virus (AMV) (Wang & Ghabrial 2002; Wang et al. 2006; Damsteegt et al. 2011; Hill et al. 2001 ).

Pengendalian hama yang umum dilakukan oleh petani Indonesia adalah menggunakan insektisida sintetik. Indonesia diketahui merupakan negara yang paling banyak menggunakan insektisida di dunia pada tahun 2023 (FAO 2026). Meskipun penggunaan insektisida sintetik cukup efektif, tetapi penggunaannya yang tidak bijak dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan, seperti terbunuhnya musuh alami, adanya residu insektisida pada tanah, dan terganggunya kesehatan pada manusia (Bhandari et al. 2020; Beyuo et al. 2024; Camerini et al. 2024). Bahkan, terdapat populasi A. glycines yang telah dilaporkan resistensinya terhadap insektisida sintetis golongan piretroid, seperti λ-cyhalothrin dan bifenthrin (Hanson et al. 2017), serta sejumlah insektisida organofosfat (Wang et al. 2012). Oleh karena itu, diperlukan pengendalian serangga hama yang lebih ramah lingkungan, seperti menggunakan insektisida nabati.

Salah satu sumber insektisida nabati yang berpotensi digunakan adalah minyak cengkeh. Minyak cengkeh diketahui mengandung berbagai senyawa aktif, seperti eugenol, β-caryophyllene, dan α-humulene (Ahamad 2023). Eugenol diketahui memiliki aktivitas insektisida melalui penghambatan asetilkolinesterase dan adenosin trifosfatase, serta telah terbukti bersifat toksik terhadap kutudaun Aphis nerii Fonscolombe, wereng Metcalfa pruinosa (Say), dan pear psyllid Cacopsylla chinensis (Yang & Li) (Kim et al. 2015; Tian et al. 2015; Saad et al. 2019; Hussein et al. 2022). Senyawa α-humulene bekerja dengan mengganggu sistem saraf dan respirasi seluler sehingga efektif menyebabkan kematian pada serangga, seperti kutu busuk Cimex lectularius Linnaeus, nyamuk Anopheles subpictus Grassi, dan ulat grayak Spodoptera litura (Fabricius) (Govindarajan & Benelli 2016; Benelli et al. 2018; Rehman et al. 2019; Borrero-Landazabal et al. 2020). Sementara itu, β-caryophyllene bekerja melalui mekanisme neurotoksik dan gangguan reproduksi (Oyedeji et al. 2020). Senyawa ini telah dilaporkan memberikan efek letal terhadap kutudaun Myzus persicae (Sulzer), nyamuk An. subpictus, dan ulat grayak Spodoptera frugiperda (Smith) (Govindarajan et al. 2016; Mahajan et al. 2022; Chohan et al. 2023). Senyawa β-caryophyllene sendiri dapat diturunkan menjadi derivatif, yaitu caryophyllene acetate dan caryophyllene formate yang saat ini belum dilaporkan mengenai toksisitasnya terhadap serangga hama.

Meskipun insektisida nabati lebih ramah lingkungan, namun umumnya efektivitasnya masih relatif lebih rendah dibandingkan dengan insektisida sintetik. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, menurut Widayani et al. (2023), penggabungan dua jenis insektisida dapat meningkatkan toksisitasnya sehingga pengendalian serangga hama dapat lebih dimaksimalkan. Senyawa-senyawa asal minyak cengkeh dilaporkan mengalami peningkatan toksisitas ketika dikombinasikan dengan senyawa lain, seperti eugenol dengan thymol dan carvacrol (Vale et al. 2021), serta β-caryophyllene dan α-humulene dengan dillapiole (Fazolin et al. 2023).

Saat ini, belum terdapat penelitian yang mengkombinasikan senyawa asal minyak cengkeh, yaitu eugenol, β-caryophyllene, α-humulene, serta senyawa turunannya, seperti caryophyllene acetate dan caryophyllene formate terhadap A. glycines. Penelitian ini bertujuan untuk menguji efek kombinasi biner beberapa senyawa asal minyak cengkeh terhadap mortalitas dan jumlah nimfa A. glycines.

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pestisida dan Toksikologi Lingkungan, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran pada bulan Januari hingga Februari 2026.

Disiapkan benih kedelai varietas Anjasmoro yang ditanam pada polybag 40 cm × 40 cm berisikan tanah dan pupuk kandang (3:1) dengan 5 lubang tanam dan 3 benih per lubang. Serangga uji diambil dari Kebun Percobaan Legok Muncang, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran yang diidentifikasi sesuai dengan panduan Aphids on the World’s Crops (Blackman & Eastop 2000). Serangga yang telah teridentifikasi sebagai A. glycines kemudian diinfestasikan pada tanaman kedelai dan dibiarkan bereproduksi hingga mencapai jumlah yang dibutuhkan untuk pengujian.

Formulasi uji perlakuan kombinasi dibuat dengan mencampurkan bahan aktif, minyak jarak, minyak kelapa, oleic acid, tween 20, span 80 dalam rasio 30:10:25:15:18:2. Sementara itu, air digunakan sebagai kontrol. Kombinasi bahan aktif akan dilakukan dalam rasio biner (1:1) (w/w) serta pada konsentrasi 0,5% dan 1%.

Penelitian ini menguji berbagai kombinasi senyawa aktif, yaitu eugenol (Eu), β-caryophyllene (β), α-humulene (α), caryophyllene acetate (CA) dan caryophyllene formate (CF). Pengujian dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas 11 perlakuan kombinasi, yaitu Eu+α, Eu+β, Eu+CA, Eu+CF, α+β, α+CA, α+CF, β+CA, β+CF, CA+CF, dan kontrol, serta diulang sebanyak tiga kali.

Aplikasi pengujian mengacu pada Şimşek et al. (2023) dengan penyesuain sesuai kondisi penelitian. Pengujian dilakukan dengan metode kontak melalui penyemprotan larutan uji pada sepuluh imago A. glycines tidak bersayap yang ditempatkan di cawan petri beralaskan tisu. Penyemprotan dilakukan menggunakan hand sprayer 500 ml dengan pola penyebaran semprotan full cone dari jarak ±15 cm sebanyak tiga kali (±1,5 ml). Setelah itu, serangga dipindahkan ke cawan petri baru beralaskan tisu dan berisi pakan berupa daun kedelai segar yang diganti setiap hari. Daun kedelai yang digunakan dibalut tangkainya dengan kapas basah yang dilapisi kembali dengan plastic wrap untuk menjaga kesegarannya. Cawan petri kemudian dibiarkan pada suhu 26–27 °C, kelembaban relatif 70–85%, dan pencahayaan alami ±12:12 jam (terang:gelap).

Mortalitas diamati pada 24 dan 48 jam setelah perlakuan (JSP) untuk menentukan persentase kematian imago A. glycines. Serangga dinyatakan mati jika tidak menunjukkan respons terhadap rangsangan mekanik (sentuhan kuas halus) dan/atau mengalami perubahan morfologi (warna tubuh menghitam, tubuh mengerut, atau kaku).

Jumlah nimfa dihitung berdasarkan total individu yang dihasilkan oleh imago pada 24 dan 48 JSP. Selain itu, dihitung juga persentase penekanan untuk mengetahui tingkat pengaruh perlakuan menggunakan rumus berikut:

Persentase penekanan nimfa dengan C: rata-rata jumlah nimfa pada kontrol; T: rata-rata jumlah nimfa pada perlakuan

Analisis data dilakukan menggunakan software Minitab versi 18.6. Mortalitas dan jumlah nimfa dianalisis melalui uji ANOVA untuk melihat ada atau tidaknya pengaruh nyata antarpelakuan. Analisis dilanjutkan dengan uji Tukey pada tingkat kepercayaan 95% (Gomez & Gomez 1984). Persentase penekanan nimfa dihitung menggunakan fungsi kalkulator. Apabila terdapat kematian pada kontrol maka data dikoreksi menggunakan rumus Abbot (Busvine 1971).

Hasil percobaan menunjukkan bahwa kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh memberikan pengaruh terhadap mortalitas A. glycines (Tabel 1). Pada konsentrasi 0,5%, seluruh kombinasi senyawa belum menunjukkan perbedaan nyata dibandingkan dengan kontrol pada 24 JSP. Perbedaan respons mulai teramati pada 48 JSP, dengan kombinasi β+CA menunjukkan perbedaan nyata dibandingkan dengan kontrol pada konsentrasi ini.

Pada konsentrasi 1%, perbedaan nyata juga ditunjukkan oleh kombinasi β+CA yang telah teramati baik pada 24 maupun 48 JSP. Meskipun demikian, mortalitas tertinggi yang diperoleh masih tergolong rendah, yaitu sebesar 36,72% pada konsentrasi 1%.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh mempengaruhi jumlah nimfa A. glycines (Gambar 1). Pada konsentrasi 0,5% (24 dan 48 JSP), sebagian kombinasi senyawa telah menunjukkan perbedaan nyata dibandingkan dengan kontrol, yaitu Eu+α, Eu+β, Eu+CF, α+β, α+CA, α+CF, β+CA. Sementara itu, pada konsentrasi 1%, seluruh kombinasi senyawa menunjukkan perbedaan nyata dibandingkan dengan kontrol pada kedua waktu pengamatan.

Berdasarkan persentase penekanan jumlah nimfa, secara umum kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh mampu menekan jumlah nimfa A. glycines pada kedua konsentrasi yang diuji. Pada konsentrasi 0,5% dan waktu pengamatan 24 JSP, tingkat penekanan masih bervariasi, namun cenderung meningkat pada 48 JSP, terutama pada kombinasi yang melibatkan eugenol. Lebih lanjut, peningkatan konsentrasi menjadi 1% menghasilkan efektivitas penekanan yang lebih tinggi dan relatif merata pada seluruh kombinasi. Kombinasi yang melibatkan eugenol menunjukkan kecenderungan memberikan penekanan tertinggi pada kedua konsentrasi.

Perbedaan respons mortalitas A. glycines yang diamati antar waktu paparan perlakuan kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh, khususnya pada konsentrasi 0,5%, menunjukkan bahwa pada fase awal kombinasi senyawa belum menghasilkan efek toksik yang signifikan secara statistik. Namun, efek tersebut mulai terlihat pada waktu pengamatan yang lebih lama, yang mengindikasikan bahwa aktivitas insektisida dari senyawa asal minyak atsiri cenderung bersifat timedependent (Mustapha et al. 2025). Fenomena ini sejalan dengan laporan Almadiy (2020) bahwa peningkatan konsentrasi minyak atsiri berhubungan dengan meningkatnya mortalitas serangga uji. Hasil serupa juga dilaporkan oleh Wulandari et al. (2025) yang menemukan bahwa efektivitas nanoemulsi minyak cengkeh meningkat seiring bertambahnya waktu paparan, yang ditunjukkan oleh penurunan nilai terhadap S. frugiperda.

Meskipun demikian, kombinasi β+CA menunjukkan respons yang lebih konsisten dibandingkan dengan kombinasi lainnya bahkan pada waktu pengamatan yang lebih awal. Hal ini mengindikasikan adanya interaksi antar senyawa dalam campuran yang dapat meningkatkan efektivitasnya. Hingga saat ini, belum terdapat laporan spesifik mengenai kombinasi kedua senyawa tersebut terhadap A. glycines, namun beberapa penelitian menunjukkan bahwa β dapat berinteraksi secara sinergis dengan senyawa lain. Ikawati et al. (2022) melaporkan bahwa kombinasi eugenol dan transcaryophyllene memiliki aktivitas fumigan terhadap Tribolium castaneum (Herbst) dengan nilai sebesar 5.227 μl/l udara. Selain itu, Fazolin et al. (2023) juga melaporkan peningkatan aktivitas insektisida pada kombinasi β dengan dillapiole terhadap S. frugiperda. Hasil serupa juga ditemukan oleh hasil penelitian Dadé et al. (2025) yang menunjukkan adanya efek sinergis β dengan ekstrak aseton Cannabis sativa terhadap mortalitas Triatoma infestans (Klug in Meyen).

Berdasarkan cara kerjanya, aktivitas insektisida β berkaitan dengan kemampuannya dalam mengganggu sistem saraf serangga. Senyawa ini dilaporkan memiliki afinitas terhadap enzim asetilkolinesterase (AChE) yang berperan dalam transmisi impuls saraf (Yu et al. 2011). Selain itu, β juga diketahui dapat menghambat aktivitas enzim Na⁺/K⁺-ATPase yang berperan dalam menjaga keseimbangan ion sel saraf (Karabörklü & Ayvaz 2023). Gangguan pada kedua sistem tersebut dapat menyebabkan disfungsi saraf yang berujung pada kematian serangga.

Di sisi lain, informasi mengenai aktivitas insektisida CA masih terbatas. Namun, senyawa ini telah dilaporkan memiliki aktivitas terhadap patogen tanaman, yaitu sebagai inhibitor enzim cytochrome c oxidase subunit 1 (Cox1) pada Fusarium oxysporum dan Pythium aphanidermatum (Arora et al. 2025). Berdasarkan (NCBI. 2026), CA diklasifikasikan sebagai seskuiterpena teroksigenasi yang termasuk dalam golongan ester (carboxylic acid ester). Senyawa prekursornya, yaitu β memiliki gugus alkohol (–OH) sebelum mengalami derivatisasi yang menyebabkan β bersifat lebih polar akibat kemampuannya membentuk ikatan hidrogen (Henkel et al. 2018). Sementara itu, CA yang memiliki gugus ester memiliki polaritas yang lebih rendah sehingga diduga cenderung lebih lipofilik. Sifat tersebut memungkinkan interaksi yang lebih kuat dengan membran sel, termasuk meningkatkan fluiditas dan permeabilitas membran (Sharifi-rad et al. 2017). Selain itu, proses esterifikasi diketahui dapat meningkatkan stabilitas senyawa terhadap metabolisme serta memperpanjang keberadaannya dalam sistem biologis (Ayyad et al. 2025). Dengan demikian, keberadaan CA dalam campuran diduga berperan dalam meningkatkan penetrasi dan ketersediaan biologis β. Hal ini sejalan dengan Tak & Isman (2017) yang menyatakan bahwa interaksi sinergis pada campuran terpenoid umumnya terjadi melalui peningkatan penetrasi toksikan akibat perubahan sifat kelarutan dan distribusi senyawa dalam tubuh serangga.

Meskipun kombinasi β+CA menunjukkan pengaruh nyata terhadap mortalitas, tingkat kematian yang dihasilkan masih cukup rendah (36,72%) pada konsentrasi 1%. Hal ini mengindikasikan bahwa senyawa yang digunakan kemungkinan memiliki toksisitas yang relatif terbatas terhadap A. glycines. Selain itu, rendahnya mortalitas juga dapat dipengaruhi oleh kemampuan detoksifikasi serangga, seperti aktivitas enzim sitokrom P450 dan esterase yang berperan dalam menetralisir senyawa asing (Xi et al. 2015).

Walaupun demikian, senyawa tersebut tetap menunjukkan efektivitas melalui efek subletal, yang ditunjukkan oleh penurunan jumlah nimfa. Penurunan jumlah nimfa yang semakin meningkat pada konsentrasi yang lebih tinggi dan waktu paparan yang lebih lama menunjukkan bahwa efek perlakuan bersifat kumulatif. Temuan ini sejalan dengan penelitian (Saıfı et al. 2023) yang melaporkan bahwa aplikasi berbagai konsentrasi minyak atsiri Mentha longifolia dapat menurunkan jumlah nimfa Aphis craccivora Koch (Hemiptera: Aphididae) seiring dengan peningkatan konsentrasi.

Secara umum, kemampuan senyawa penyusun minyak cengkeh dalam mempengaruhi reproduksi serangga telah dilaporkan. Kombinasi (E)-caryophyllene dan α maupun aplikasinya secara tunggal mampu menurunkan oviposisi Aedes aegypti (Linnaeus) (Silva et al. 2015). Eugenol dilaporkan mampu menurunkan produksi nimfa Rhyzopertha dominica (Fabricius), Sitophilus oryzae (Linnaeus), dan T. castaneum masingmasing sebesar 81,3%, 67,7%, dan 79,7% (Ramadan et al. 2024). Eugenol yang diaplikasikan pada buah anggur juga dilaporkan dapat menghambat perkembangan serta menurunkan kemampuan bertahan hidup larva Drosophila suzukii (Matsumura) (Baleba et al. 2026). Sementara itu, informasi mengenai aktivitas CA dan CF terhadap reproduksi serangga masih terbatas.

Penurunan jumlah nimfa dapat terjadi akibat gangguan fisiologis dan reproduksi yang ditimbulkan oleh perlakuan. β sendiri diketahui dapat memengaruhi gen heat shock protein 60 dan olfactory segment-D yang berkaitan dengan reproduksi serangga (Chohan et al. 2023). Di samping itu, stres fisiologis yang diakibatkan oleh perlakuan dapat memengaruhi fekunditas serta mengalihkan alokasi energi ke pembentukan struktur adaptif, seperti sayap (Reyes et al. 2019). Pavela (2015) juga melaporkan bahwa paparan minyak atsiri selama 48 jam dapat menurunkan fekunditas aphid melalui gangguan pada sistem saraf dan metabolisme energi.

Dengan demikian, penurunan jumlah nimfa yang diamati mengindikasikan bahwa kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh berpotensi memberikan efek subletal terhadap reproduksi A. glycines pada kondisi laboratorium. Namun, temuan ini masih perlu dikaji lebih lanjut melalui pengujian pada skala yang lebih luas untuk memastikan konsistensinya pada kondisi semi lapangan maupun lapangan. Mengingat kemampuan reproduksi partenogenetik aphid yang sangat tinggi, efek subletal ini menjadi sangat penting karena dapat menekan laju pertumbuhan populasi secara keseluruhan bahkan ketika tingkat mortalitas yang dihasilkan relatif rendah. Karakteristik ini membuka peluang pemanfaatan senyawa alami sebagai komponen dalam strategi pengendalian hama terpadu (PHT). Namun, evaluasi efek kombinasi senyawa terhadap aspek reproduksi dapat diperluas melalui durasi pengamatan yang lebih panjang. Selain itu, pengujian berbagai rasio kombinasi senyawa dapat dilakukan untuk mengoptimalkan efektivitas perlakuan, khususnya terhadap mortalitas A. glycines.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh kombinasi biner senyawa asal minyak cengkeh dan turunannya mampu menurunkan produksi nimfa A. glycines secara signifikan pada konsentrasi 1% (48 JSP). Sementara itu, efek terhadap mortalitas relatif terbatas, yaitu hanya kombinasi β-caryophyllene+caryophyllene acetate yang menyebabkan mortalitas signifikan dengan tingkat mortalitas sebesar 36,67% pada 48 JSP. Temuan ini menunjukkan bahwa kombinasi senyawa asal minyak cengkeh dan derivatnya berpotensi sebagai insektisida nabati, dengan efek subletal berupa penekanan reproduksi A. glycines.