Amali 2 Kutu Beras.docx

Tajuk Persampelan populasi kumbang beras. Tujuan Mengkaji bilangan kumbang beras dalam sampel beras berbeza dan masa simpanan yang berbeza. Pemboleh ubah Eksperimen 1: Antara sampel A dan B (i)

Dimanipulasi: Jenis beras

(ii)

Bergerak balas: Bilangan kumbang beras

(iii)

Dimalarkan: Jisim sampel beras

Eksperimen 2 : Antara sampel A dan C (i)

Dimanipulasi: Tempoh peraman beras

(ii)

Bergerak balas: Bilangan kumbang beras

(iii)

Dimalarkan: Jisim sampel beras

Hipotesis i) Eksperimen 1 

Jenis beras berbeza mempunyai bilangan kutu beras yang berbeza.



Sampel beras B (beras huma) mempunyai bilangan populasi kumbang beras yang lebih banyak berbanding sampel beras A (beras biasa).

ii) Eksperimen 2 

Sampel beras C (diperam 2 bulan) mempunyai bilangan kutu beras yang lebih banyak berbanding dalam sampel beras A (diperam 1 bulan).

Bahan dan Radas Sampel beras A, B, dan C, neraca tiga palang, forsep, sudu plastik, piring petri, slaid dan penutup slaid, air suling, penitis, kertas putih, bikar 150ml, mikroskop

Pengenalan Kumbang beras (nama saintifik: Sitophilus oryzae) dijumpai di kawasan tropika dan sub-tropika dan merupakan sejenis serangga perosak (Entomology and Plant Pathology, 2018). Kumbang beras merupakan organisma yang menjadikan beras atau bijirin lain seperti gandum, barli, dan jagung sebagai habitatnya. Kumbang beras ini boleh hidup dan membiak

1

dengan subur dalam longgokan beras atau bijirin dengan suhu persekitaran dalam lingkungan 27℃ hingga 28℃ dan kelembapan 60%. Kumbang beras yang dibiarkan membiak dalam beras dengan makanan yang mencukupi dan suhu yang sesuai akan merosakkan beras kerana beras akan menjadi rapuh, manakala bahan kumuh kumbang beras dalam bentuk habuk beras akan menyebabkan kualiti beras menurun. Oleh itu, penyimpanan beras memerlukan teknologi khusus untuk mengawal serangga ini dari terus memusnahkan stok simpanan beras seperti pengawalan suhu dan kelembapan persekitaran. Kumbang dewasa Pupa

Larva Telur

Foto 1 – Peringkat-peringkat tumbesaran kumbang beras Kitar hidup kumbang beras yang dipanggil ‘rice weevil’ dalam bahasa Inggeris menyerupai proses metamorfosis rama-rama. Kumbang beras betina mengeluarkan 4 biji telur setiap hari secara purata dan boleh hidup selama empat hingga lima bulan dan mengeluarkan 250 hingga 400 telur sepanjang hayatnya (Entomology and Plant Pathology, 2018). Telur-telur kumbang beras mengambil masa tiga hari untuk menetas dan hidup di dalam bijirin beras selama 18 hari sebagai larva sambil memakan bijirin daripada bahagian dalam (Entomology and Plant Pathology, 2018). Selepas 18 hari, larva menjadi pupa dan kekal dalam keadaan tersebut selama 5-16 hari (Entomology and Plant Pathology, 2018). Kemudian, imago kumbang keluar daripada pupa tetapi kekal berada di dalam bijirin beras selama tiga hingga empat hari sehingga kulit luarannya menjadi keras dan matang dan menjadi kumbang dewasa (Entomology and Plant Pathology, 2018). Dalam amali ini, kami dikehendaki untuk mengkaji populasi kumbang beras dalam tiga sampel beras yang telah melalui kaedah penyediaan berbeza dari segi jenis beras dan masa peraman beras. Sampel A adalah beras biasa yang diperam selama 1 bulan dan mengalami hanya sedikit kerosakan, sampel B adalah beras huma yang diperam selama 1 bulan dan juga mengalami sedikit kerosakan, manakala sampel C adalah beras biasa yang diperam selama 2 bulan yang mengalami kerosakan yang teruk.

2

Susunan radas Berikut merupakan bahan dan radas-radas yang digunakan: Neraca tiga palang

Bikar 150ml Piring petri Sudu plastik Forseps Kertas putih

Foto 2 – Radas-radas yang digunakan

Sampel beras

Mikroskop compound

Foto 3 – Penggunaan mikroskop compound untuk memerhari sampel beras dan kumbang beras

3

Foto 4 – Sampel beras A (Beras biasa diperam selama 1 bulan)

Foto 5 – Sampel beras B (Beras huma diperam selama 1 bulan)

Foto 6 – Sampel beras C (Beras biasa diperam selama 2 bulan)

4

Prosedur 1. Sampel beras A, B, dan C diagihkan menggunakan bikar. 2. 140g sampel beras ditimbang menggunakan neraca tiga palang. 3. Sampel beras dituang ke atas kertas putih untuk memudahkan kerja membilang kumbang beras. 4. Kumbang beras diasingkan ke dalam piring petri dan dibilang satu persatu menggunakan forseps.

Foto 7 – Pengiraan kumbang beras di atas kertas putih 5. Bilangan kumbang beras dicatatkan ke dalam jadual keputusan. 6. Langkah 1 hingga 5 diulang sebanyak 3 kali. 7. Carta palang bilangan kumbang beras melawan sampel beras dilukis. 8. Sampel beras diperhatikan di bawah mikroskop compound dan mikroskop cahaya.

5

Keputusan Keseluruhan

Sampel beras

Jumlah bilangan kumbang beras dalam (140g + 140g + 140g) 420g sampel beras

Min (Purata bilangan kumbang beras dalam setiap 140g sampel beras)

A

23

7.66

B

48

16.00

C

235

78.33

Analisis data Eksperimen 1 – Sampel A dan sampel B (Jenis beras berbeza) Bilangan kumbang beras bagi setiap ulangan 1

2

3

Jumlah kumbang beras

A (Beras biasa)

8

8

7

23

7.66

B (Beras huma)

17

20

11

48

16.00

Sampel beras

Jadual 1 – Bilangan kumbang beras untuk eksperimen 1

Carta palang bilangan kumbang beras melawan sampel beras Bilangan kumbang beras

60 48

50 40 30

23

20 10 0 A (Beras biasa)

B (Beras huma)

Sampel beras Jumlah populasi kumbang beras

Gambar rajah 1 – Carta palang keputusan eksperimen 1

6

Min

Eksperimen 2 – Sampel A dan sampel C (Masa peraman berbeza) Bilangan kumbang beras bagi setiap ulangan 1

2

3

Jumlah kumbang beras

A (Diperam 1 bulan)

8

8

7

23

7.66

C (Diperam 2 bulan)

112

81

42

235

78.33

Sampel beras

Jadual 2 – Bilangan kumbang beras untuk eksperimen 2

Carta palang bilangan kumbang beras melawan sampel beras 235

Bilangan kumbang beras

250 200 150 100 50

23

0 A (Diperam 1 bulan)

C (Diperam 2 bulan)

Sampel beras Jumlah populasi kumbang beras

Gambar rajah 2 – Carta palang keputusan eksperimen 2

7

Min

Pemerhatian menggunakan mikroskop Jenis mikroskop

Mikroskop compound

Mikroskop cahaya

Sampel A

Sampel beras

Sampel B

Sampel C

Imago

Larva matang

Kumbang belum matang

Larva juvenil dalam butiran beras

Peringkat tumbesaran kumbang beras

Kumbang dewasa matang Pupa dalam butiran beras Jadual 3 – Pemerhatian sampel beras dan kumbang beras menggunakan mikroskop compound dan mikroskop cahaya

8

Foto 8 – Jumlah populasi kumbang beras dalam ketiga-tiga sampel beras

Kualiti yang diperhatikan

Sampel A

Sampel B

Sampel C

Kekerasan

Agak keras

Keras

Sangat rapuh

Kebersihan

Bersih (Sangat sedikit habuk beras)

Agak bersih (Sedikit habuk beras dan bendasing lain)

Tidak bersih (banyak habuk beras)

Warna

Putih jernih (lutsinar)

Putih pekat (legap)

Putih (agak lutsinar)

Bau

Tiada bau hapak

Sedikit bau hapak

Bau hapak yang agak kuat

Jadual 4 – Ciri-ciri dan kualiti yang diperhatikan pada ketiga-tiga sampel beras

9

Perbincangan Kumbang beras merupakan serangga perosak yang hidup dan membiak dalam beras. Beras merupakan makanan dan sumber karbohidrat yang berupaya membekalkan sejumlah tenaga yang besar kepada kumbang beras. Menurut Wong, Teh & Hasimah Azit (2012), karbohidrat adalah makronutrisi pembekal tenaga yang tinggi iaitu sebanyak 400 kalori bagi setiap 100g. Oleh itu, beras dapat menyediakan habitat yang kondusif kepada pembiakan kumbang beras kerana keperluan hidup seperti makanan, tempat pembiakan dan tempat perlindungan wujud. Di samping itu, kumbang beras juga memerlukan kelembapan sekitar 60% dan suhu di antara 27℃ hingga 28℃ iaitu keadaan optimum bagi memaksimumkan pertambahan populasi seperti yang dinyatakan oleh Universiti Oklahoma dalam laman sesawang Entomology and Plant Pathology (2018). Dalam amali ini, kumbang beras dalam sampel A memiliki bilangan paling sedikit diikuti dengan sampel B dan C. Sampel A yang merupakan beras biasa yang dikilang dan dijual secara komersial. Ini menyebabkan kemungkinan beras ini telah didedahkan kepada bahan pengawet dan pembunuh kumbang beras untuk memastikan beras dapat tahan lama dan tidak mengalami kerosakan yang teruk. Faktor masa peraman yang singkat iaitu selama 1 bulan juga mempengaruhi pembiakan kumbang beras dalam sampel beras ini. Menurut Entomology and Plant Pathology (2018), kumbang beras mengambil masa selama 26 hingga 40 hari untuk melalui fasa daripada telur sehingga menjadi kumbang yang matang dan boleh membiak. Disebabkan oleh masa peraman yang singkat, kumbang beras tidak sempat untuk menjadi matang dan menghasilkan telur. Sampel B pula adalah beras huma yang diproses secara tempatan dan kurang terdedah kepada bahan-bahan kimia seperti peluntur (bleach) dan pengawet. Selain itu, beras ini juga berwarna putih legap yang menunjukkan kandungan kanji dalam bijirin yang tinggi (Wong, Teh & Hasimah Azit, 2012). Ini menggalakkan pembiakan kumbang beras disebabkan kandungan kanji dalam bijirin yang tinggi. Kanji adalah sejenis karbohidrat kompleks dalam bijirin yang dimakan dan akan terurai kepada glukosa iaitu sumber tenaga kepada kumbang beras. Dengan kehadiran sumber tenaga yang banyak, kumbang beras dapat membiak dengan lebih baik dalam sampel beras B berbanding dengan sampel beras A. Sampel beras C pula adalah beras biasa tetapi diperam selama 2 bulan. Walaupun kadar pembiakan sampel C tidak setinggi sampel B, namun tempoh masa yang diberikan telah memberi ruang kepada lebih banyak kumbang untuk menjadi dewasa dan seterusnya menghasilkan telur dan terus membiak secara eksponen (Kamaludin A. Rashid, 2012). Sekiranya dibiarkan lebih lama lagi, kadar pertambahan populasi kumbang beras akan semakin mendatar disebabkan oleh faktor pengehad iaitu sumber makanan yang tidak dapat menampung pertambahan populasi (Kamaludin A. Rashid, 2012).

10

Daripada amali ini, dapat diperhatikan bahawa semakin tinggi populasi kumbang beras, semakin rendah mutu beras. Sekiranya dilihat secara fizikal, beras yang terdedah kepada kumbang beras kelihatan berdebu disebabkan oleh bahan kumuh kumbang beras yang terhasil daripada diet yang sepenuhnya berasaskan beras. Disamping itu, beras juga rapuh dan memiliki ketumpatan yang lebih rendah. Sebagai contoh, semasa menimbang jisim beras, kami mendapati beras daripada sampel C kelihatan lebih banyak berbanding dengan beras sampel A dan B yang berjisim sama. Ini kemungkinan disebabkan oleh kehadiran ruang-ruang kosong di dalam butiran beras yang telah didiami oleh larva kumbang beras. Selain itu, warna sampel beras C yang memiliki populasi kumbang beras tertinggi juga agak kuning berbanding sampel beras lain. Ini kemungkinan kerana di samping dapat menampung pembiakan kumbang beras, persekitaran beras yang lembap juga boleh menggalakkan pertumbuhan fungi yang mengeluarkan spora berwarna kekuningan iaitu Aspergillus spp. dan Penicillium spp. (Solomon, Berg & Martin, 2004). Kehadiran fungi jenis ini mengeluarkan aroma yang kurang menyenangkan dan sekiranya dibiarkan lebih lama, ekologi beras ini mungkin tidak lagi sesuai untuk didiami oleh kumbang beras (Solomon, Berg & Martin, 2004). Kehadiran kumbang beras sudah semestinya memberi impak negatif terhadap mutu beras. Beberapa kaedah telah dikenalpasti dapat membasmi kumbang beras tanpa menjejaskan kualiti beras. Kaedah pertama adalah melalui fumigasi menggunakan gas metil bromida mengikut protokol iaitu dalam kuantiti yang selamat dan dikawal. Gas metil bromida mengeluarkan gas ammonia yang berbau seperti bawang putih. Kaedah ini terbukti berkesan kerana bau bawang putih tidak disukai oleh kumbang beras (Entomology and Plant Pathology, 2018). Walaubagaimanapun, syarikat yang melakukan fumigasi mesti mendapatkan kelulusan daripada pihak berkuasa terlebih dahulu sebelum menggunakan kaedah ini kerana pendedahan kepada gas ammonia dalam kuantiti yang berlebihan adalah berbahaya kepada manusia. Sebagai kaedah alternatif, pengilang juga boleh mengawal suhu dan menggunakan produk yang berasaskan tumbuh-tumbuhan seperti menurunkan suhu persekitaran kepada kurang daripada 18℃ dan menggunakan bawang putih yang sebenar. Selain itu, penggunaan minyak biji Neem juga merupakan produk berasaskan tumbuhan yang sangat berkesan dalam mengawal pembiakan kumbang beras (Entomology and Plant Pathology, 2018). Kaedah menjemur beras di bawah matahari terik juga boleh mengeluarkan kumbang beras daripada beras disebabkan oleh peningkatan suhu dan kehilangan kelembapan yang melebihi paras optimum bagi menampung kamandirian hidup kumbang beras (Solomon, Berg & Martin, 2004).

11

Masalah yang dihadapi dan jalan penyelesaian Pergerakan aktif kumbang beras menyukarkan proses pembilangan populasi kumbang beras terutamanya bagi sampel C. Sebagai cadangan penambahbaikan, satu larutan etanol perlu disediakan untuk membunuh kumbang sebaik sahaja diasingkan daripada beras. Ini akan memastikan kumbang-kumbang tidak memasuki sampel beras lain dan mengganggu proses pembilangan. Selain itu, kipas juga hendaklah ditutup dan kertas putih hendaklah dilekatkan pada permukaan meja untuk mengelakkan kertas daripada diterbangkan dan menyukarkan proses memisahkan kumbang beras daripada sampel beras. Seterusnya lagi, semasa menggunakan neraca tiga palang untuk menimbang sampel beras, kipas hendaklah ditutup dan mata hendaklah berserenjang dengan skala semasa bacaan diambil. Pemakaian penutup mulut dan hidung juga perlu untuk mengelakkan daripada tersedut habuk dan debu daripada beras yang boleh menyebabkan masalah respirasi. Semasa mengambil sampel baru untuk ulangan kedua dan ketiga, didapati bahawa bilangan kumbang beras semakin berkurangan. Ini kemungkinan disebabkan beras yang telah diasingkan daripada kumbang beras dimasukkan semula ke dalam bekas asal yang mengandungi sampel berisi kumbang beras. Bagi mengatasi masalah ketidakseragaman data ini, sampel beras asal haruslah tidak diganggu atau ditambah dengan beras lain, manakala beras yang telah diasingkan daripada kumbang beras perlu diletakkan dalam bekas yang baru. Kesimpulan Sampel beras A iaitu beras biasa yang diperam selama 1 bulan memiliki jumlah bilangan kumbang beras paling sedikit iaitu 23 dengan min sebanyak 7.66. Sampel beras B iaitu beras huma yang diperam selama 1 bulan memiliki jumlah bilangan kumbang beras yang sederhana banyak iaitu 48 dengan min 16. Sampel beras C iaitu beras biasa yang diperam selama 2 bulan memiliki jumlah bilangan kumbang beras yang paling banyak iaitu 235 dengan min 78.33. Dalam eksperimen 1, jenis beras berbeza mempunyai bilangan kutu beras yang berbeza dan dapat diperhatikan bahawa sampel beras B (beras huma) mempunyai bilangan populasi kumbang beras yang lebih banyak berbanding sampel beras A (beras biasa). Dalam eksperimen 2, sampel beras C (diperam 2 bulan) mempunyai bilangan kutu beras yang lebih banyak berbanding dalam sampel beras A (diperam 1 bulan). Oleh itu, populasi kumbang beras akan bertambah sekiranya suhu persekitaran berada pada suhu optimum, kumbang mendapat akses kepada nutrien yang mencukupi seperti beras huma yang tinggi kandungan kanji (kaya dengan karbohidrat), dan diperam dalam tempoh masa yang panjang.

12

Rujukan Entomology

and

Plant

Pathology.

(2018).

Rice

weevil.

Diperoleh

daripada

http://entoweb.okstate.edu/ddd/insects/riceweevil.htm Kamaludin A. Rashid. (2012). College Biology. (Edisi Pertama). Shah Alam. IPTA Publications Sdn. Bhd. Solomon, E. P., Berg, L., & Martin, D. W. (2004). Biology. Boston, MA: Cengage Learning Wong, T.C., Teh, L.H. & Hasimah Azit. (2012). Biologi Tingkatan 5. Selangor. IMS Books Trading Sdn. Bhd.

13