Penyakit Tumbuhan: Desember 2011

Sabtu, 03 Desember 2011

Antagonistik

ANTAGONISTIS Trichoderma koningii TERHADAP

Fusarium batatatis

Joni Ph. Rompas, Dali, dan Supaiman[1]

Intisari

Kerugian akibat gangguan penyakit pada tanaman vanili, khususnya penyakit busuk batang yang disebabkan oleh Fusarium batatatis Wr. mencapai 40-50 persen. Berbagai cara pengendalian pernah dilakukan baik secara fisik, kimia maupun biologis. Pengendalian secara biologis dengan memanfaatkan limbah tanaman pada beberapa tempat sudah dilakukan. Pada penelitian ini digunakan ekstrak dari limbah tanaman ampas tebu, abu sekam, limbah bawang merah, ampas kelapa, dan kulit kopi. Pengujian dilakukan untuk merangsang perkembangan Trichoderma koningii sebagai agen pengedali terhadap pertumbuhan Fusarium batatatis pada tahap laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak bahan organik tanaman mampu memacu pertumbuhan Trichoderma koningii untuk menghambat pertumbuhan dan perkembangan Fusarium batatatis.

Kata kunci : Vanili, Trichoderma koningii, Fusarium batatatis, ekstrak limbah tanaman.

Pendahuluan

Fusarium merupakan golongan jamur penyebab penyakit pada banyak komoditi pertanian, dan tersebar luas di banyak negara dan daerah. Kerugian akibat serangan jamur patogen ini mampu mengurangi produksi sampai 50 % dan menyebabkan kerugian secara ekonomi cukup tinggi. Pada tanaman vanili menurut Tombe dan Arini (1997) penyakit busuk batang vanili yang disebabkan jamur patogen Fusarium batatatis Tucker menyebabkan kerugian petani di Indonesia lebih dari Rp.11,3 milyar per tahun.

Gejala penyakit busuk batang vanili, sering kali tidak kelihatan dari luar, pembusukan jaringan terjadi dengan cepat, dan bagian batang yang terinfeksi berwarna coklat kehitaman, membusuk dan berkerut, serta dijumpai adanya bintik kekuning-kuningan yang merupakan koloni konidia.

Ada banyak cara pengendalian yang dapat dilakukan untuk mengurangi kerugian akbita serangan jamur patogen tersebut, diantaranya perbaikan sistem budidaya tanaman, penggunaan bahan tanam yang bebas penyakit, pengendalian dengan fungisida, dan pengendalian secara biologis.

Dalam rangka konsep pengendalian penyakit terpadu, penggunaan bahan kimia merupakan alternatif terakhir dan sebagai pelengkap saja. Pengendalian secara biologi lebih mengutamakan pemanfaatan musuh alami atau agen pengendali hayati sebagai komponen utama. Beberapa golongan jamur Actinomycetes, Aspergillus spp., Penicillium spp, Gliocladium spp., dan Trichoderma spp. diketahui dapat menghambat dan menekan pertumbuhan dan perkembangan konidia Fusarium batatatis (Tombe dan Sitepu (1994).

Pemanfaatan limbah tanaman yang diinvestasikan ke tanah, dimaksudkan sebagai sumber bahan organik bagi agen pengendali untuk memacu pertumbuhannya sebagai pesaing bagi patogen. Adam et al ., (1968) mengemukakan bahwa pada tahap awal dekomposisi bahan organik dan nisbah C dan N tinggi, laju dekomposisi berjalan dengan cepat dan sejumlah C dilepaskan dalam bentuk CO2 yang merupakan sumber energi bagi jasad renik. Selanjutnya dikatakan dalam keadaan potimum jasad renik berkembang cepat, sehingga N yang tersedia dimanfaatkan untuk pertumbuhan sehingga akhirnya nisbah C dan N berkurang.

Beberapa diantara hasil penelitian pengendalian penyakit dengan memanfaatkan limbah tanaman yaitu pengendalian penyakit busuk akar pada kacang merah dengan pemberian ampas kopi (Adam et al., 1968) dan penelitian Hermanto (1982) ternyata limbah daun kopi dan duan orok-orok dapat menekan perkembangan dan pertumbuhan Phytophthora palmivora Bult. penyebab penyakit busuk pangkal batang tanaman lada.

Antagonisme merupakan suatu mekanisme penekanan pertumbuhan dan perkembangan patogen yang meliputi antibiosis, kompetisi dan hiperparasitisme (Mukerji dan Garg, 1988). Antibiosis adalah penghambatan pertumbuhan atau perkembangan dan penghancuran suatu organisme oleh hasil metabolisme organisme lain. Hasil metabolisme tersebut bersifat racun dan dikenal sebagai antibiotik. Penelitian Dennis dan Webster (1971) menyebutkan bahwa Trichoderma menghasilkan antibiotik yang menguap (volatil) dan tidak menguap (non volatil). Sedangkan kompetisi adalah persaingan dua atau lebih organisme dalam memperoleh nutrisi, oksigen, dan ruang. Upaya yang dapat dilakukan untuk merangsang pertumbuhan organisme antagonis adalah dengan memberikan bahan organik ke media tumbuhn tanaman. Dikatakan selanjutnya hiperparasitisme adalah bentuk penghambatan dan penghancuran oleh agen pengendali dengan memarasit jamur patogen, melalui hifa dengan membentuk haustoria dan dapat pula menyebabkan lisis hifa jamur patogen.

Bahan, Alat dan Metode Penelitian

Bahan penelitian yang digunakan adalah isolat Fusarium batatatis, isolat Trichoderma koningii , Media tumbuh jamur PDA, ampas tebu, abu sekam padi, kulit kopi, ampas kelapa, limbah bawang merah, alkohol 70 %, sublimat 0,1 %, formalin 4 %, spiritus, kertas lakmus.

Alat-alat yang dipakai pada penelitian ini meliputi mikroskop, cawan Petri, bunsen, erlenmeyer, autoclave, oven, inkubator, gelas ukur, gelas piala, tabung reaksi, jarum ose, jarum preparat, gelas benda, jangka sorong, termohigrometer, kamera, alat pengukur (mistar) dan alat tulis.

Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari 6 perlakuan dengan 4 ulangan. Media tumbuh dijadikan perlakuan bahan organik untuk merangsang pertumbuhan dan perkembangan jamur antagonis Trichoderma koningii, yaitu media ekstrak ampas tebu (A), ekstrak abu sekam padi (B), ekstrak limbah bawang merah (C), ekstrak ampas kelapa (D), ekstrak kulit kopi (E), dan sebagai kontrol digunakan media Potato Dekstrosa Agar (F).

Isolat Fusarium batatatis diambil dari jaringan tanaman vanili yang terserang, dengan membiakkan dalam media PDA. Sedangkan isolat Trichoderma koningii diperoleh dari rhizosfer tanaman karet juga dengan dibiakkan phialosporanya pada media PDA.

Pengamatan dilakukan terhadap hambatan antibiotik, persentase hambatan pertumbuhan, populasi konidia pada media tumbuh.

Sedangkan untuk pengamatan persentase hambatan pertumbuhan dengan cara menumbuhkan dua isolat dari hasil biakan (8 dan 3 hari) dengan jarak 4 cm pada setiap media bahan organik perlakuan, dan diinkubasikan pada suhu kamar. Hambatan Persentase tumbuh menggunakan formula modifikasi Basuki (1985) sebagai berikut:

X - Y

Persentase hambatan = x 100 %

Dimana : X = jari-jari koloni F. batatatis yang menjauhi pusat koloni T. koningii

Y = jari-jari koloni F. batatatis yang menuju pusat koloni T. koningii

Pengamatan populasi konidia F. batatatis, dilakukan dengan menggunakan alat Haemocytometer dan dilakukan sebanyak sepuluh kali setiap ulangan.

Untuk pengamatan antibiosis dilakukan dengan cara Isolat F. Batatatis yang berumur 8 hari bagian atas cawan Petri dan T. koningii yang berumur 3 hari pada bagian bawahnya pada yang berisi media bahan organik setiap perlakuan, dan diinkubasikan pada suhu kamar.

X - Y

Persentase hambatan = x 100 %

Dimana : X = diameter koloni F. batatatis yang tidak dipengaruhi T. koningii

Y = diameter koloni F. batatatis yang dipengaruhi T. koningii

Hasil Penelitian

Dari hasil pengamatan dan analisis statistik (transformasi Vx) diketahui bahwa ekstrak limbah bahan organik berpengaruh sangat nyata terhadap kemampuan T. koningii menghambat pertumbuhan dan perkembangan F. batatatis. Terutama pada media bahan organik ekstrak ampas tebu dengan persentase hambatan mencapai 51, 68 persen.

Demikian pula dengan hasil pengamatan persentase hambatan koloni, didapatkan pengaruh yang sangat nyata dari perlakuan media bahan organik, dimana pada media ekstrak bahan organik limbah ampas tebu T. koningii mampu menghambat koloni F. batatatis mencapai 35,03 %.

Untuk pengamatan populasi konidia F. batatatis pada berbagai media tumbuh ekstrak bahan organik didapatkan bahwa media tumbuh ekstrak bahan organik berpengaruh sangat nyata terhadap kerapatan populasi F. batatatis . Ekstrak limbah bawang merah mampu menekan populasi konidia mencapai hanya 0,42 x 10⁷.

Sedangkan pada perlakuan kontrol media PDA populasi mencapai 1,04 x 10⁷.

Kesimpulan

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa ekstrak bahan organik tanaman mampu memacu pertumbuhan Trichoderma koningii untuk menghambat pertumbuhan dan perkembangan Fusarium batatatis. Studi lebih lanjut perlu dilakukan terhadap kandungan C/N ratio ekstrak limbah bahan organik tanaman, diketahui bahwa ampas tebu yang memiliki C/N ratio tinggi lebih baik dibandingkan ekstrak bahan organik lainnya.

Daftar Pustaka

Agrios, G.N. 1988. Plant pathology. Third Edition. Academy Press, New York.

Booth, C. 1971. The Genus Fusarium. Commonwealth. Mycological Institute, Kew Surrey and England.

Basuki. 1985. Peranan belerang sebagai pemacu pengendalian penyakit akar putih pada karet. Disertasi S-3 Pascasarjana Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Dennis, C. and Webster, J. 1971. Antagonistic properties of species groups of Trichoderma . Production of non volatile antibiotics. Transactions British Mycological Society 57 (1):25-39.

Mukerji, K.G. and K.L. Grag. 1988. Biocontrol of Plant diseases. CRC Press, Inc. Boca Roton. Florida.

Tombe, M. dan D. Sitepu. 1994. Penyakit tanaman vanili di Indonesia. Balai Penelitian Obat dan Rempah. 103-108.

__________ Arini. 1997. Pengaruh pemberian pupuk kandang terhadap intensitas serangan Fusarium oxysporum penyebab penyakit busuk batang pada tanaman vanili. Seminar Nasional PFI dan Kongres Nasional XI.

Martono. E. 1997. Makalah Metofologi Penelitian dan Memanfaatkan Literatur serta Penyusunan dan Penulisan Laporan. Program pascasarjana Bidang Ilmu-ilmu Pertanian. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Notohadiningrat, T. 1997. Memahami Penelitian (Understanding Research). Program pascasarjana Bidang Ilmu-ilmu Pertanian. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

________________. 1977. Metode Penelitian dan Penulisan Ilmiah. Program pascasarjana Bidang Ilmu-ilmu Pertanian. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Rompas, J. Ph. 1997. Peranan Faktor Lingkungan Terhadap Keberhasilan Pengendalian Penyakit Busuk Batang Vanili. Tesis S-2 Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta (tidak dipublikasikan).

Rumawas, F. 1984. Metodologi Penelitian. Pustaka IPB, Bogor.

Shah, P. Vimal. 1987. Menyususn Laporan Penelitian. Terjemahan Muhajir D. 1992. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Triharso. 1991. Pedoman Penulisan Tesis. Program pascasarjana Bidang Ilmu-ilmu Pertanian. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Lampiran : Hasil uji hambatan pertumbuhan F. batatatis, Populasi Konidia F. batatatis,

dan hambatan antibiotik T. koningii.

Perlakuan	% hambatan pertumbuhan F. batatatis	Polulasi Konidia F. batatatis (10⁷)	% hambatan antibiotik T. koningii
A B C D E F	35,03 b 27,44 a 30,39 ab 34,87 b 29,53 ab 24,68 a	0,97 b 0,91 b 0,42 a 1,03 b 0,50 a 1,04 b	51,68 d 35,11 c 18,30 a 34,28 c 26,36 b 24,59 ab

Angka yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada level 0,05

[1] PS Hama dan Penyakit Tumbuhan Fak. Pertanian Universitas Palembang

Kamis, 01 Desember 2011

Pengendalian Hayati

MEKANISME PENGENDALIAN HAYATI PENYAKIT TUMBUHAN

Joni Ph. Rompas[1]

Intisari

Kerugian akibat gangguan penyakit pada tanaman bahkan dapat mencapai 40-50 persen. Berbagai cara pengendalian pernah dilakukan baik secara fisik, kimia maupun hayati. Pengendalian secara hayati adalah upaya menekan perkembangan patogen penyebab penyakit dengan memanfaatkan organisme hidup sebagai musuh alami. Pada dasarnya mekanisme pengendalian penyakit secara hayati yaitu : (1) Kolonisasli (2) Kompetisi; (3) Antibiosis; (4) Hiperparasitisme. Keberhasilan penerapan pengendalian hayati sangat ditentukan dengan ketepatan pemilihan agen pengendali, untuk itu perlu pengetahuan tentang ekologi dan biologi patogen sebelum menentukan agen pengendali yang digunakan. Diantara sifat yang harus dimiliki agen pengendali hayati adalah : (1) mampu tumbuh lebih cepat dibanding patogen ; (2) bersifat sebagai pesaing (kompetitor) terhadap patogen ; (3) mampu menghasilkan senyawa antibiosis, enzim dan toksin yang mampu menghambat pertumbuhan patogen ; (4) mudah dibiakkan pada media buatan; (5) tidak menimbulkan penyakit pada tanaman.

Pendahuluan

Gangguan hama dan penyakit pada sistem budidaya tanaman menyebabkan terjadinya penambahan biaya produksi (biaya produksi tinggi), dimana petani lebih mengandalkan penggunakan bahan kimia pestisida untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Dalam Konsep Pengendalaian Hama Terpadu (PHT) yang berwawasan lingkungan adalah pestisida menrupakn alternatif terakhir, dan lebih mengutamakan perpaduan pengendalian hayati, mekanis dan fisik.

Pengendalian hayati adalah pengendalian Organisme Pengganggu Tanaman (OPT) dengan menggunakan organisme selain OPT itu sendiri. Karena itu pengendalian hayati dapat dikatakan suatu proses menekan, mengurangi atau meniadakan penyebab penyakit atau patogen baik yang telah aktif menyerang maupun yang berada pada stadia dormansi.

Keberhasilan penerapan pengendalian hayati sangat ditentukan dengan ketepatan pemilihan agen pengendali, untuk itu perlu pengetahuan tentang ekologi dan biologi patogen sebelum menentukan agen pengendali yang digunakan. Diantara sifat yang harus dimiliki agen pengendali hayati adalah : (1) mampu tumbuh lebih cepat dibanding patogen ; (2) bersifat sebagai pesaing (kompetitor) terhadap patogen ; (3) mampu menghasilkan senyawa antibiosis, enzim dan toksin yang mampu menghambat pertumbuhan patogen ; (4) mudah dibiakkan pada media buatan; (5) tidak menimbulkan penyakit pada tanaman.

Mekanisme Pengendalaian Hayati

Ada empat prinsip mekanisme pengendalian hayati dalam pengendalian penyakit tumbuhan menurut Campbell (1989) yaitu : (1) Kolonisasli (2) Kompetisi; (3) Antibiosis; (4) Hiperparasitisme.

Kolonisasi --- Kolonisasi pada permukaan organ tumbuhan terjadi sebagai akibat tersebarnya inokulum oleh agen penyebar sepaerti angin, air, binatang atau manusia. Dan hal tersebut berkaitan erat dengan epidemiologi penyakit tanaman (Scot and Bainbridge, 1978). Sangat kecil kemungkinan terjadinya epidemi penyakit tanpa bantuan agen-agen penyebar. Dalam pengendalian hayati keberadaan agen pengendali pada sistem pertanaman harus diinokulasi dan dilakukan secara tepat. Keberhasilan kolonisasi agen pengendali akan mampu mempersempit ruang bagi infeksi patogen, karena agen pengendali mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang lebih cepat menutupi permukaan atau organ tumbuhan.

Konsep kolonisasi ini lebih banyak dijumpai pada penyakit-penyakit yang disebabkan oleh patogen tular tanah (soil-borne pathogens), karena terjadi pada sistem perakaran dengan kondisi lingkungan yang sangat mendukung perkembangan agen pengendali. Agen pengendali diaplikasikan pada sistem perakaran tanaman (rhizosphere) dan pada beberapa penelitian diketahui dapat menghambat pertumbuhan, perkembangan dan infeksi patogen tanah (Phytophthora, Pythium). Beberapa hasil penelitian tentang kepadatan inokulum potensial patogen tanah yang mampu menyebabkan penyakit pada tanaman seperti pada tabel 1.

Hasil penelitian menunjukkan agensia pengendali hayati Trichoderma viride mampu tumbuh dan berkembang dengan lebih cepat dibandingkan jamur patogen Sclerotium rolfsii (Brown, 1980)

Tabel 1. Kepadatan populasi inokulum potensial beberapa patogen tanah

yang mampu menyebabkan penyakit.

Patogen	Inang	Kepadatan populasi (unit/g)
Sclerotium rolfsii Rhizoctonia solani Verticillium albo-atrum V. dahliae Plasmodiophora brassicae Fusarium solani f.sp. Phaseoli Thielaviopsis basicola Pythium ultimum	Tebu kapas kapas kentang kubis kedele jeruk pea	0.005-0.05 0.07-0.13 50-400 10-130 > 10 1000-3000 1000-8000 100-350

Sumber : diolah dari Baker and Cook, 1974.

Berdasarkan tabel di atas, diketahui bahwa inokulum potensial patogen yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman sangat bervariasi tergantung spesies dan inangnya. Jumlah inokulum potensial memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kemampuan dan keberhasiln infeksi patogen, karena itu harus diimbangi dengan kecepatan kolonisasi agen pengendali sehingga patogen tidak dapat berkembang dengan baik. Sebagai kesimpulan dari mekanisme ini adalah kecepatan penutupan permukaan organ tanaman oleh agen pengendali hayati.

Kompetisi --- Kompetisi terjadi apabila dua atau lebih mikro organisme berada pada ruang atau tempat yang sama dan memperebutkan sumber nutrisi (carbon (C) , nitrogen (N) , dan besi (Fe), termasuk oksigen, cahaya, air.

Kompetisi yang paling utama dalam sistem pengendalian hayati patogen yaitu kompetisi tempat, yang berhubungan dengan kecepatan kolonisasi agen pengendali. Fenomena kompetisi tempat ini banyak dijumpai terutama pada patogen-patogen tanah pada sistem perakaran tanaman. Sebagai contoh pada jamur mikorisa yang mampu mengkolonisasi akar bahkan hampir menutupi sistem perakaran tanaman, keadaan ini membuat jamur patogen tidak memperoleh tempat untuk kontak dengan akar. Akar biasanya mengeluarkan eksudat yang mengandung banyak substansi kimia yang sebagian besar merupakan penarik (atraktan) bagi patogen tanah. Keberadaan mikorisa akan lebih danhulu memanfaatkan eksudat akar tersebut sebelum dimanfaatkan oleh patogen.

Kompetisi nutrisi baik oragnik maupun anorganik terjadi pada sekitar tempat kontak dan infeksi, sumber-sumber nutrisi yang berada dalam jaringan tanaman atau disekitar permukaan tanaman akan membuat mikro organisme yang ada menjadi bersaing. Persaingan memperoleh oksigen, akan mempengaruhi aktivitas mikro organisme, karena mikro organisme bersifat aerob atau fakultatif aerob.

Persaingan antar mikro organisme, akan menyebabkan perubahan kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan patogen, sehingga patogen tidak dapat berkembang dengan sempurna.

Antibiosis --- Antibiosis adalah penghambatan pertumbuhan atau perkembangan dan penghancuran suatu organisme oleh hasil metabolisme organisme lain. Hasil metabolisme tersebut bersifat racun dan dikenal sebagai antibiotik. Penelitian Dennis dan Webster (1971) menyebutkan bahwa Trichoderma menghasilkan antibiotik yang menguap (volatil) dan tidak menguap (non volatil).

Trichoderma sp. Banyak diteliti dan di aplikasikan dalam pengendalian jamur-jamur patogen tanah. Kemampuan Trichoderma menghasilkan antibiotik menyebabkan terhambatnya petumbuhan jamur patogen disekitarnya, disamping itu keberadaan Trichoderma dapat membuat keasaam tanah (pH) menjadi tidak optimum bagi patogen, sehingga terjadi ketidak seimbangan konsentrasi nutrisi dan selanjutnya tidak dapat dimanfaatkan oleh patogen dan pada akhirnya mampu menekan infeksi. Contoh pada pengendalian Sclerotium rolfsii dengan Trichoderma sp.

Hiperparasitisme --- Dikatakan selanjutnya hiperparasitisme adalah bentuk penghambatan dan penghancuran oleh agen pengendali dengan memarasit jamur patogen, melalui hifa dengan membentuk haustoria dan dapat pula menyebabkan lisis hifa jamur patogen.

Tabel 2. Beberapa mikroorganisme pengendalia hayati penyakit tumbuhan.

Agensia	Inang	Patogen penyebab penyakit
Trichoderma spp. Strain nonpatogenik Fusarium sp. Strain-84 Agrobacterium -radiobacter	Banyak tanaman Tomat, vanili, dll Banyak tanaman	Sclerotium rolfsii Fusarium sp. Fusarium sp. Bakteri patogenik

Sumber : diolah dari beberapa sumber

Kesimpulan

Daftar Pustaka

Agrios, G.N. 1988. Plant pathology. Third Edition. Academy Press, New York.

Booth, C. 1971. The Genus Fusarium. Commonwealth. Mycological Institute, Kew Surrey and

England