aplikasi kompos yang diperkaya asam humat...
TRANSCRIPT
APLIKASI KOMPOS YANG DIPERKAYA ASAM HUMAT DAN BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT BLAS PADA TANAMAN PADI
DISKA DWI LESTARI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas
pada Tanaman Padi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. 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, Januari 2014
Diska Dwi Lestari
NIM A34090036
ABSTRAK
DISKA DWI LESTARI. Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan
Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi. Dibimbing oleh BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO.
Penyakit blas yang disebabkan oleh Pyricularia oryzae Cavara merupakan
penyakit penting pada tanaman padi di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk
menguji pengaruh asam humat terhadap pertumbuhan bakteri endofit non patogen secara in vitro dan menguji pengaruh kompos yang diperkaya asam humat dan
bakteri endofit secara in vivo untuk mengendalikan penyakit blas pada tanaman padi yang disebabkan oleh P. oryzae. Metode penelitian yang dilakukan terdiri dari isolasi bakteri endofit batang dan daun padi; pengujian secara in vitro dengan
menumbuhkan bakteri endofit non patogen pada media tumbuh dengan taraf konsentrasi asam humat 0.1%, 0.2%, dan 0.5%; karakterisasi bakteri terpilih; dan
pengujian in vivo dengan mengaplikasikan kompos yang diperkaya bakteri endofit terpilih yaitu bakteri I dan asam humat dengan konsentrasi 0.2%. Perlakuan yang
diuji yaitu kontrol positif, kontrol negatif, asam humat, bakteri, asam humat +
bakteri. Uji in vitro menunjukkan bakteri I dapat tumbuh dengan baik pada konsentrasi 0.2%. Kemudian pada uji in vivo aplikasi asam humat dapat menekan
keparahan penyakit sebesar 7.52%.
Kata kunci: asam humat, bakteri endofit, blas, kompos, P. oryzae, tanaman padi.
ABSTRACT
DISKA DWI LESTARI. Enriched Compost Application with Humic Acid and
Endophytic Bacteria for Blast Disease Control on Rice. Supervised by BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO.
Blast disease caused by Pyricularia oryzae Cavara is an important disease
of rice in Indonesia. This study aimed to examine the effect of humic acid on the
growth of nonpathogenic endophytic bacteria in vitro and examine the effect of humic acid enriched compost and endophytic bacteria in vivo to control rice blast
disease in plants caused by P. oryzae. The research methods consisted of isolation of endophytic bacteria stems and leaves of rice; tests in vitro by growing non- pathogenic endophytic bacteria on growing media with humic acid concentration
level 0.1%, 0.2%, and 0.5%; characterization of selected bacteria; and in vivo testing applying compost enriched with endophytic bacteria i.e. bacteria I and
humic acid with a concentration of 0.2%. The treatments were tested, namely a positive control, negative control, humic acid, bacteria I, humic acid + bacteria I. In vitro tests showed that bacteria I could grow well at a concentration of 0.2%.
Then, the in vivo test application of humic acid could reduce the disease severity of 7.52%.
Keywords: humic acid, endophytic bacteria, blast, compost, P. oryzae, the rice
plant.
©Hak Cipta milik IPB, tahun 2014
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
APLIKASI KOMPOS YANG DIPERKAYA ASAM HUMAT DAN BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT BLAS PADA TANAMAN PADI
DISKA DWI LESTARI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2014
Judul Skripsi : Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri
Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi
Nama Mahasiswa : Diska Dwi Lestari NIM : A34090036
Disetujui oleh,
Dr. Ir. Bonny P.W. Soekarno ,MS.
Dosen Pembimbing
Diketahui oleh,
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Tanggal lulus:
Judul Skripsi : Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Hurnat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Bias pad a Tanaman Padi
Nama Mahasiswa : Diska Dwi Lestari ~ :A34090036
Disetujui oleh,
Dr. Ir Bonn P.W. Soekarno MS. Dosen Pembimbing
Tanggal lulus: .2.2 JAN 2014
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan tugas
akhir ini yang berjudul “Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen
Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Bonny P.W. Soekarno, MS.
selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan perhatian, motivasi, dan bimbingan selama penelitian dan proses penulisan skripsi. Dra. Dewi Sartiami, M.Si selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan kritik dan saran untuk
penyempurnaan penulisan skripsi. Ir. Ivone Oley Sumarauw, M.Si. atas pengarahan yang diberikan kepada penulis selama penelitian bakteri. Seluruh staf
Departemen Proteksi Tanaman IPB baik dosen pengajar, laboran, petugas teknis, dan yang lainnya. Keluarga tercinta ayah, ibu, kakak, serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayang yang selalu diberikan. Bapak Boni petani Desa Situ
Gede dan Bapak Slamat yang banyak membantu penelitian di sawah. Bapak Muchsin yang telah menyediakan asam humat. Teman-teman Laboratorium
Mikologi Tumbuhan dan Laboratorium Bakteri atas bantuan dan motivasi yang diberikan selama penelitian. Teman-teman dan sahabat seperjuangan angkatan 46 di Departemen Proteksi Tanaman, serta pihak lain yang turut membantu dalam
pelaksanaan tugas akhir ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2014
Diska Dwi Lestari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2 Manfaat 2
BAHAN DAN METODE 3 Tempat dan Waktu 3 Alat dan Bahan 3
Metode Penelitian 3 Pembuatan Kompos 3
Ekplorasi Bakteri Endofit 3 Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit 3 Kemampuan Tumbuh Bakteri Endofit pada Media Tumbuh Asam
Humat 4 Karakterisasi Bakteri Endofit 4
Analisis Biologi dan Kimia Tanah 4 Pengujian In vivo 5 Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 7 Eksplorasi Bakteri Endofit pada Tanaman Padi 7
Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit 7 Pengujian In vitro 7 Karakterisasi Bakteri Endofit 9
Analisis Biologi dan Kimia Tanah 10 Pengujian In vivo 11
SIMPULAN DAN SARAN 13 Simpulan 13 Saran 13
DAFTAR PUSTAKA 14 LAMPIRAN 16
DAFTAR TABEL
1 Daftar isolat dan hasil uji hipersensitif bakteri pada tanaman tembakau 7 2 Kemampuan tumbuh bakteri pada media tumbuh dengan konsentrasi asam
humat 0.5%, 0.2%, dan 0.1% 8 3 Hasil uji LOPAT pada bakteri I 10 4 Jumlah rata-rata bakteri dan cendawan sebelum dan sesudah perlakuan 11
5 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap jumlah malai pada tanaman padi berumur 11 MST 12
DAFTAR GAMBAR
1 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan
asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 24 jam 9 2 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan
asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 48 jam 9
3 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 72 jam 9
4 Pengaruh perlakuan terhadap keparahan penyakit blas 12 5 Pengaruh perlakuan terhadap tinggi tanaman padi 12
DAFTAR LAMPIRAN
1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan batang dan daun tanaman padi 17
2 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap keparahan penyakit blas pada tanaman padi 18
3 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap tinggi pada tanaman Padi 19
4 Analisis kimia tanah sebelum perlakuan 20
5 Analisis kimia tanah sesudah perlakuan 21 6 Data iklim Desa Situ Gede bulan April 2013 23
7 Data iklim Desa Situ Gede bulan Mei 2013 25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penyakit blas pada padi yang disebabkan P. oryzae merupakan salah satu
gangguan utama dalam budidaya tanaman padi di Indonesia. Pada tahun 2012 penyakit blas telah menimbulkan kerugian sebesar 0.11% dari produksi nasional (BBPOPT 2012). Pengendalian penyakit blas telah banyak dilakukan dengan
penggunaan fungisida sintetik. Akan tetapi, aplikasi fungisida tersebut menimbulkan keracunan terhadap manusia dan hewan. Selama 40 tahun
penggunaan pestisida tidak menurunkan kehilangan hasil panen oleh hama dan penyakit (Kumar et al. 2010; Walters 2009a).
Salah satu cara pengendalian penyakit blas yang dikembangkan adalah
peningkatan kesehatan tanaman melalui perbaikan kultur teknis. Menurut Walters (2009b) kultur teknis merupakan cara pengendalian penyakit tanaman yang
efektif. Pengendalian secara kultur teknis yaitu dengan melakukan cara budidaya yang tepat misalnya dengan pemupukan yang seimbang. Nutrisi dari pemupukan yang seimbang menjadikan tanaman menjadi sehat dan mampu meningkatkan
ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit. Penambahan dan pemberian kompos pada media tanam merupakan cara
untuk meningkatkan ketersediaan nutrisi yang dibutuhkan tanaman, sehingga nutrisi tanah lebih lengkap dan seimbang. Berdasakan penelitian, Ihdaryanti (2011) menjelaskan bahwa asam humat merupakan senyawa organik yang dapat
ditambahkan pada kompos karena asam humat dapat meningkatkan kandungan C-organik, N-total, P-tersedia, dan KTK. Nardi et al. (1996) melaporkan bahwa
asam humat juga dapat meningkatkan jumlah anakan pada tanaman padi. Asam humat memiliki peranan penting dalam mendukung kehidupan mikroorganisme tanah. Asam organik ini dapat meningkatkan permeabilitas membran,
menstimulasi hormon, serta meningkatkan aktivitas enzim. Aplikasi kompos yang diperkaya dengan mikroba endofit memberikan hasil
yang lebih baik terhadap pertumbuhan dan kesehatan tanaman. Sejumlah bakteri endofit dari jaringan tanaman dapat mengendalikan penyakit yang disebabkan cendawan pada padi. Bakteri endofit non patogen yang banyak digunakan dalam
mengendalikan cendawan patogen dan bakteri patogen pada padi yaitu Bacillus spp. dan Pseudomonas spp. (Mew dan Rosales 1992). Berdasarkan penelitian
Rahmania (2011), kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit dapat meningkatkan Daya kecambah Benih (DB), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), panjang akar, dan jumlah daun. Perlakuan asam humat 0.1% dan 0.2% secara in
vitro dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri aktivator dan menurunkan tingkat serangan rebah kecambah pada tanaman kacang tanah sebesar 81.25% sampai
100%. Safitri (2012) juga melaporkan penambahan suspensi bakteri endofit Agrococcus jenensis pada media tanam mampu menekan tingkat keparahan penyakit busuk pangkal batang pada lada sebesar 95.63%. Riana (2011)
melaporkan bahwa pengujian secara in vitro perlakuan B. firmus (A2) dan konsorsium B. firmus, B. cereus, dan Pseudomonas aeruginosa (A6) berpotensi
menekan pertumbuhan cendawan P. oryzae masing-masing sebesar 79.05% dan 69.92%.
2
Tujuan Penelitian
Menguji pengaruh asam humat terhadap pertumbuhan bakteri endofit non patogen secara in vitro dan menguji pengaruh kompos yang diperkaya asam
humat dan bakteri endofit secara in vivo untuk mengendalikan penyakit blas pada tanaman padi yang disebabkan oleh P. oryzae.
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat di bidang pertanian,
khususnya untuk memberikan informasi tentang pengaruh keterpaduan kompos,
asam humat dan bakteri endofit untuk pengendalian penyakit blas.
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen
Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor dan di lahan sawah Desa Situ Gede Kecamatan Bogor Barat Kota Bogor. Penelitian berlangsung dari November 2012 sampai Juli 2013.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu glass bit, cawan petri diameter 16 cm, polybag, terpal, mikropipet, laminair flow, jarum ose, tabung reaksi, alat injeksi. Bahan yang dipergunakan yaitu tanaman padi, tanah sawah, media
Nutrient Agar (NA), media Potato Dextrose Agar (PDA), media Luria Broth (LB), media Levan, media King’s B, minyak parafin, media Thornley, larutan
tetramethyl-p-phenilendiamine dihydroksichloride, alkohol 70%, kloroks, kentang, asam humat, jerami, kapur tohor, tanaman tembakau, KOH, fungisida bahan aktif Benomil 50%.
Metode Penelitian
Pembuatan Kompos
Kompos terbuat dari jerami segar (2 m3), air secukupnya, dan kapur tohor (1 kg). Jerami disusun beberapa lapis setebal 20 cm. Setiap lapis jerami disiram air yang telah dicampur kapur tohor. Selanjutnya tumpukan jerami ditutup rapat
dengan terpal dan diinkubasi selama 8 minggu. Setiap 3 hari sekali jerami dibalik dan ditambahkan air (Ekawati 2003).
Ekplorasi Bakteri Endofit
Bakteri endofit diisolasi dari tanaman paling sehat di antara tanaman padi
yang menunjukkan gejala blas. Tanaman dicuci dengan air mengalir, kemudian dipisahkan batang dan daun. Batang ditimbang 4 g dan daun 2 g, masing-masing
direndam alkohol 70% selama 30 detik, direndam dengan kloroks 2% selama 5 menit lalu bilas dengan aquades (Elbeltagy et al. 2000). Setelah bersih, digerus menggunakan mortal steril yang telah ditambah aquades 10 ml, maka suspensi
tersebut adalah pengenceran 10-1. Kemudian suspensi diambil 1 ml lalu campurkan pada aquades 9 ml menjadi pengenceran 10-2, dan seterusnya hingga
10-6. Suspensi diambil 0.1 ml di setiap pengenceran menggunakan mikropipet, eksplorasi menggunakan glass bit dengan cara teknik sebar pada media NA. Masing-masing koloni diisolasi berdasarkan keanekaragaman bentuk morfologi
(Safitri 2012).
Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit
Bakteri 1 ose ditumbuhkan pada 5 ml media LB dalam tabung reaksi sehingga terbentuk suspensi bakteri. Media LB tersebut diguncangkan dengan
shaker kecepatan 100 rpm selama 20 jam. Suspensi bakteri disuntikkan pada daun tembakau. Pengamatan dilakukan 24-48 jam setelah inokulasi. Sebagai kontrol, media LB tanpa bakteri disuntikan pada daun tembakau (Solichah 2011).
4
Kemampuan Tumbuh Bakteri Endofit pada Media Tumbuh Asam Humat
Konsentrasi asam humat yang digunakan dalam pengujian in vitro adalah 0.1%, 0.2%, dan 0.5% pada media NA (Rahmania 2011). Bakteri non patogen digoreskan pada media NA dengan masing-masing konsentrasi, bakteri diinkubasi
selama 3 hari pada suhu ruang dan diamati koloni bakteri yang tumbuh dan tidak tumbuh. Kemudian dipilih 5 isolat bakteri yang tumbuh lebih cepat dan lebih
banyak pada media tumbuh dengan konsentrasi asam humat, selanjutnya bakteri terpilih dibuat suspensi bakteri. Sebanyak 0.1 ml suspensi masing-masing isolat bakteri terpilih diencerkan 10-1 sampai 10-8, dan selanjutnya sebanyak 0.1 ml
diteteskan pada media tumbuh NA yang sudah ditambahkan asam humat. Pengamatan dilakukan 24, 48, dan 72 jam setelah inkubasi pada media NA.
Keefektifan media dilihat dari pertumbuhan koloni bakteri dalam media.
Karakterisasi Bakteri Endofit
Karakterisasi bakteri endofit terdiri dari uji gram, uji pigmen fluorescent, dan pengujian LOPAT (levan, reaksi oksidasi, aktifitas pektolitik, uji arginin, dan
reaksi hipersensitif). Pengujian gram yaitu dengan mencampurkan 1 ose bakteri dengan setetes KOH 3%. Lalu angkat ose secara perlahan. Reaksi bakteri gram negatif terlihat adanya lendir yang ikut terangkat jarum ose, sedangkan reaksi
bakteri positif terlihat apabila tidak ada lendir yang ikut terangkat jarum ose. Pengujian bakteri gram negatif dilanjutkan dengan pengujian fluorescent yaitu
bakteri digoreskan pada media King’s B, kemudian diinkubasi pada suhu ruang di bawah sinar uv (366nm) selama 48 jam. Reaksi golongan fluorescent terlihat bakteri berwarna hijau kebiruan dan berpendar.
Uji levan yaitu dengan menggoreskan isolat bakteri pada media levan. Uji oksidase yaitu menggoreskan isolat bakteri pada kertas saring, lalu ditetesi larutan
kovac’s oksidase (tetramethylparaphenylenediamine dihydrochloride). Apabila dalam waktu 10 detik, isolat bakteri di kertas berubah warna menjadi ungu maka hasilnya adalah positif. Uji aktifitas pektolitik yaitu dengan menggoreskan satu
koloni bakteri pada permukaan kulit dan daging kentang, reaksi positif ditunjukkan dengan membusuknya permukaan. Uji Arginin yaitu dengan
meletakkan bakteri pada media Thornley 2A lalu menggenangi permukaan media dengan minyak parafin, reaksi positif ditujukkan perubahan warna bakteri menjadi merah muda (Schaad et al. 2001).
Analisis Biologi dan Kimia Tanah
Sebelum perlakuan diambil 10 g contoh tanah dari tanah yang akan dijadikan media tumbuh padi. Kemudian tanah tersebut dicampur dengan 10 ml larutan fisiologis (NaCl 8.5 g/l), selanjutnya diguncang dengan menggunakan
shaker kecepatan 150 rpm selama 30 menit. Suspensi tersebut adalah suspensi dengan pengenceran 10-1, selanjutnya diambil 1 ml dan dimasukkan ke dalam 9 ml air steril sehingga menjadi pengenceran 10-2, begitu seterusnya hingga
pengenceran 10-6. Pada pengenceran 10-4, suspensi diambil 0.1 ml dan dicampurkan pada media PDA yang telah diberi antibiotik untuk mengetahui
populasi cendawan tanah. Pengenceran 10-6 di ambil 0.1 ml dan disebar pada media NA untuk mengetahui populasi bakteri tanah. Masing-masing diinkubasi selama 5-7 hari. Pengerjaan dilakukan secara aseptik (Hendra 2009). Sedangkan
analisis kimia tanah dilakukan di Balai Penelitian Tanah. Analisis meliputi tekstur
5
tanah, pH, bahan organik, kadar asam humat, fosfor tersedia, kapasitas tukar
kation (KTK), kation dapat tukar, kemasaman dapat tukar, unsur makro, dan mikro.
Pengujian In vivo
Pengujian in vivo dilakukan pada media tumbuh tanah sawah di dalam
polybag volume 5 kg. Pembibitan dilakukan selama 14 hari. Masing- masing polybag ditanami 2 bibit padi dan ditambahkan kompos sebanyak 5 g/5kg tanah.
Perlakuan penambahan bakteri endofit terpilih sebanyak 10 ml dengan kepadatan 108 cfu/ml, dan asam humat dengan konsentrasi terpilih sebanyak 12 ml/5kg tanah.
Perlakuan percobaan terdiri dari: 1. Kompos
2. Kompos + fungisida 3. Kompos + asam humat 4. Kompos + bakteri
5. Kompos + asam humat + bakteri Pengujian in vivo terdiri dari 5 perlakuan, tiap perlakuan diulang 5 kali. Tiap
ulangan terdiri dari 10 rumpun (tanaman). Pengamatan dilakukan seminggu sekali selama 7 minggu. Pengamatan dimulai dari 2 minggu setelah tanam (MST) dengan menghitung keparahan penyakit berdasarkan formula IRRI (1996):
Keterangan:
I : intensitas serangan (%) N : jumlah daun yang diamati V : skala tertinggi dalam blas daun (9)
n : jumlah daun yang terserang v : skala masing-masing daun terserang
Penetapan berdasarkan skala: 0 : Tidak ada bercak. 1 : Bercak kecil berukuran sebesar ujung jarum atau lebih besar dan berwarna
coklat, tanpa ada pusat sporulasi. 2 : Bercak abu-abu berbentuk bundar agak lonjong berdiameter 1 sampai 2 mm,
memiliki tepi warna coklat. Umumnya ditemukan pada daun bawah. 3 : Tipe bercak sama dengan skala 2 tapi umumnya pada daun atas. 4 : Bercak khas blas berukuran 3 mm atau lebih panjang, luas daun terinfeksi
kurang dari 4 %. 5 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 4% sampai 10%.
6 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 11% sampai 25%. 7 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 26% sampai 50%. 8 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 51% sampai 75% dan banyak daun
mati. 9 : Lebih dari 75% luas daun terserang dan banyak daun mati.
6
Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan program Microsoft Office Excel 2013 dan SAS 9.0. Pengaruh perlakuan dianalisis menggunakan sidik ragam. Apabila terdapat perbedaan nyata antar perlakuan dilakukan uji lanjut
dengan uji Duncan pada taraf nyata 5% (Mattjik dan Sumertajaya 2006).
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Eksplorasi Bakteri Endofit pada Tanaman Padi
Sebanyak 29 isolat bakteri endofit dapat diisolasi dari tanaman padi
varietas Ciherang berumur 8 minggu. Dari bagian batang padi dapat diisolasi 18 isolat bakteri endofit dan 11 isolat dari bagian daun.
Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit
Pada pengujian hipersensitif, isolat bakteri yang bersifat patogen
menunjukkan gejala nekrotik pada daun tembakau, sedangkan bakteri non patogen tidak menimbulkan gejala pada daun tembakau (Tabel 1). Hasil uji hipersensitif menunjukkan 8 isolat bakteri bersifat patogen dan 21 isolat bersifat
non patogen. Isolat bakteri endofit yang bersifat patogen adalah isolat PS, XS, A, B, D, F, J, dan K.
Tabel 1 Daftar isolat dan hasil uji hipersensitif bakteri pada tanaman tembakau
No Kode isolat
Uji hipersensitif a
No Kode isolat
Uji hipersensitif a
1 AS - 16 US -
2 BS - 17 XS +
3 CS - 18 WS -
4 FS - 19 A +
5 GS - 20 B +
6 IS - 21 C -
7 KS - 22 D +
8 MS - 23 E -
9 NS - 24 F +
10 OS - 25 G -
11 PS + 26 H -
12 QS - 27 I -
13 RS - 28 J +
14 SS - 29 K +
15 TS -
Keterangan: aketerangan tanda menunjukkan – reaksi negatif, + reaksi positif.
Pengujian In vitro
Sebanyak lima isolat bakteri endofit mampu tumbuh dengan baik pada media tumbuh NA dengan berbagai konsentrasi asam humat terutama 0.1 % dan 0.2 %. Isolat bakteri tersebut adalah BS, GS, IS, RS, dan I (Tabel 2). Pada
perlakuan konsentrasi asam humat 0.1% pertumbuhan koloni bakteri sedikit. Bakteri endofit cenderung tidak tumbuh pada media NA dengan asam humat
0.5% karena bakteri tidak dapat tumbuh karena aplikasi asam humat diatas 2000 ppm dapat bersifat sitotoksik (Thiel et al. 1981).
8
Tabel 2 Kemampuan tumbuh bakteri pada media tumbuh dengan konsentrasi
asam humat 0.5 %, 0.2 %, dan 0.1 %
No Kode
isolat
Konsentrasi asam humata
Masa inkubasi 24 jam Masa inkubasi 48 jam
0.5% 0.2% 0.1% 0.5% 0.2% 0.1%
1 AS - - √ - - √
2 BS √ √√ √√ √ √√ √√
3 CS √ √ √ √ √ √
4 FS - √ √ - √ √
5 GS √ √√ √√ √ √√ √√
6 IS √ √√ √√ √ √√ √√
7 KS - √ √ - - √
8 MS - √ √ - √ √
9 NS √ √ √ √ √ √
10 OS - √ √ - √ √
11 QS - √ √ √ √ √
12 RS √ √√ √√ √ √√ √√
13 SS - √ √ - √ √
14 TS - - - - - -
15 US - √ √ √ √ √
16 WS - √ √ - √ √
17 C - √ - - √ √
18 E √ √ √ √ √ √
19 G √ √ √ √ √ √
20 H - √ √ - √ √
21 I √ √√ √√ √ √√ √√
Keterangan: aKeterangan tanda menunjukkan – tidak tumbuh, √ tumbuh, √ √ tumbuh cepat.
Isolat bakteri I menunjukkan pertumbuhan koloni lebih cepat dan banyak dibandingkan dengan isolat lain pada media tumbuh (Gambar 1, 2, dan 3). Asam
humat berpengaruh pada pertumbuhan bakteri sebab asam humat berperan sebagai sumber nitrogen dan karbon yang menjadi sumber nutrisi dan energi
bagi mikroorganisme sehingga memicu pertumbuhan mikroorganisme (Tan 2003).
9
Gambar 1 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan
asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 24 jam
Gambar 2 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan
asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 48 jam
Gambar 3 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan
asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 72 jam
Karakterisasi Bakteri Endofit
Bakteri I pada pengujian gram menggunakan KOH 3% merupakan kelompok bakteri gram negatif karena bereaksi dengan membentuk lendir. Hal
ini disebabkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan pada dinding sel yang tipis, sehingga apabila KOH 3% dicampurkan dengan bakteri menyebabkan dinding sel bakteri rusak dan melepaskan DNA yang bersifat
10
viscid (seperti lendir) (Pelczar dan Cha 1986). Uji pada media KB menunjukkan
bakteri I mengeluarkan pigmen flourescens karena berpendar di bawah sinar UV dan termasuk golongan Pseudomonas. Bakteri I dibandingkan terhadap bakteri
P. syringae yaitu bakteri patogen yang mengeluarkan pigmen flourescens dengan uji LOPAT. Hal ini untuk memastikan sifat non patogen pada bakteri I (Schaad et al. 2001).
Tabel 3 Hasil uji LOPAT pada bakteri I
No Uji fisiologis Bakteri Ia P. flourescens (Schaad et al.
2001) a
P. syringae (Schaad et al.
2001) a
1 Uji Levan - - +
2 Uji kovaks oksidase + + -
3 Uji hipersensitif - - +
4 Uji pektolitik - - -
5 Uji arginin + + -
Keterangan: aketerangan tanda menunjukkan – reaksi negatif, + reaksi positif.
Pada Tabel 3, bakteri I menunjukkan reaksi negatif pada uji levan sehingga
bakteri I dinyatakan tidak mempunyai enzim yang dapat mengubah sukrosa menjadi levan. Sedangkan pada uji kovaks oksidase bakteri I memberikan reaksi
postif karena bakteri I menghasilkan sitokrom oksidase. Uji pektolitik bakteri I menunjukkan reaksi negatif karena bakteri I tidak menghasilkan enzim pektinase. Bakteri I menunjukkan reaksi positif pada uji arginin, hal ini
menunjukkan bahwa bakteri I bersifat basa pada kondisi anaerob. Berdasarkan hasil pengujian LOPAT, bakteri I dikelompokkan sebagai P. flourescens yang
bersifat non patogen (Schaad et al. 2001).
Analisis Biologi dan Kimia Tanah
Penambahan asam humat (Perlakuan A) pada media tumbuh tanah mampu meningkatkan secara nyata jumlah koloni bakteri dibandingkan sebelum perlakuan. Demikian juga penambahan asam humat mampu meningkatkan
koloni bakteri tanah dibandingkan penambahan bakteri I (B) maupun perlakuan kombinasi penambahan asam humat dan bakteri I (AB) serta kontrol (Tabel 4).
Penambahan jumlah mikroorganisme pada semua perlakuan diduga karena adanya penambahan kompos, karena kompos mengandung bahan organik yang dapat mengaktifkan mikroba tanah dan meningkatkan aktivitas biologi. Selain
itu, kompos pun mengandung mikroorganisme (Yulipriyanto 2010).
11
Tabel 4 Jumlah rata-rata bakteri dan cendawan sebelum dan sesudah perlakuan
Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan
asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. bangka-
angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji
selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%.
Penambahan bakteri I (Perlakuan B) tidak meningkatkan jumlah mikroorganisme tanah karena bakteri I termasuk organisme tambahan (zimogen)
yang membutuhkan sumber energi dari luar dan populasi normalnya dalam tanah sangat rendah sehingga populasi semakin lama semakin menurun karena
semakin habis substrat yang digunakannya. Meskipun tidak berbeda nyata, penambahan asam humat pada media tanam cenderung meningkatkan jumlah koloni cendawan.
Peran komunitas biologis di bawah permukaan tanah menjadikan tanah pertanian subur karena jaring-jaring makanan di dalamnya adalah bagian dari
siklus energi, siklus hara, dan siklus air bagi kehidupan tanaman di atasnya (Yulipriyanto 2010). Bakteri mendominasi populasi mikrobiologi dalam tanah karena mikroorganisme lain yaitu cendawan tidak dapat tumbuh tanpa adanya
oksigen (Rao 1994). Hasil analisis kimia tanah menunjukkan peningkatan C (Karbon) dan pH. Hal ini diduga karena adanya aktivitas bakteri dan mikroba
lain sebagai respon terhadap pertumbuhan asam humat dan kompos.
Pengujian In vivo
Hasil pengujian in vivo (Gambar 4) meskipun tidak menunjukkan
perbedaan secara nyata, penambahan asam humat 0.2% dan suspensi bakteri I
secara tunggal cenderung dapat menurunkan tingkat keparahan penyakit blas
dibandingkan kontrol negatif. Pada pengamatan terakhir, penambahan asam
humat 0.2% pada media tumbuh menekan keparahan penyakit blas sebesar
7.52%, sedangkan penambahan suspensi bakteri I menekan 4.78% dan
penambahan fungisida sintetik (kontrol positif) menekan 22.07%. Asam humat
memiliki kemampuan mendorong aktifitas mikrob tanah yang bermanfaat untuk
membusukkan bahan organik dan sisa tanaman, meningkatkan nutrisi tanaman,
meningkatkan pertumbuhan tanaman, meningkatkan pengendalian biologi,
memperbaiki agregat tanah (Mayhew 2004; Kennedy 2005).
Perlakuana Jumlah koloni bakteri b Jumlah koloni cendawan b
Sebelum 8.67b 0.33a
Sesudah
A 60.33a 1.33a
B 7.33b 0.67a
AB 9.33b 0.33a
K+ 6.00b 1.00a
K- 13.67b 1.00a
12
Gambar 4 Pengaruh perlakuan terhadap
keparahan penyakit blas
Gambar 5 Pengaruh perlakuan
terhadap tinggi tanaman padi
Data agronomis pada percobaan in vivo (Gambar 5) menunjukkan penambahan asam humat 0.2% dan suspensi bakteri I tidak berpengaruh
terhadap tinggi tanaman dibandingkan kontrol negatif maupun positif. Meskipun demikian, penambahan asam humat dan suspensi bakteri I meningkatkan jumlah malai pada tanaman padi (Tabel 5).
Tabel 5 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap jumlah malai pada
tanaman padi berumur 11 MST
Perlakuan Jumlah malaia
A 10.92a
B 10.00ab
AB 9.76ab
K+ 9.64ab
K- 9.39b Keterangan: aAngka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda
nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%
13
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pada percobaan in vitro, isolat bakteri I merupakan isolat bakteri endofit
potensial untuk pengendalian penyakit blas pada padi. Aplikasi kompos yang
diperkaya asam humat 0.2% pada percobaan in vivo mampu menekan penyakit
blas pada padi sebesar 7.52%, sedangkan kompos yang diperkaya bakteri endofit
mampu I menekan sebesar 4.78%.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lanjut untuk memperbaiki cara aplikasi kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit pada tanaman padi.
DAFTAR PUSTAKA
Balai Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan. 2012. Evaluasi OPT penting di Indonesia Oktober-Maret 2012 [Internet]. [diunduh 2012 September 26].
Tersedia pada: http://bbpopt.info/berita. Elbeltagy A, Nishioka K, Suzuki H, Sato T, Sato Y, Morisaki H, Mitsui H,
Minamisawa K. 2000. Isolation and characterization of endophytic bacteria
from wild and traditionally cultivated rice varieties. J Soil Sci Plant Nutr. 46(3):617-629. Tersedia pada: http:// dx.doi.org/10/1080/00380768.2000.1
0409127. Ekawati I. 2003. Pengaruh pemberian inokulum terhadap kecepatan pengomposan
jerami padi. J Trop. 11(2):144-152.
Hadioetomo R. 1999. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek . Jakarta (ID): UI Press. Hendra. 2009. Optimasi kompos bioaktif dengan penambahan asam Humat dan
asam fulvat untuk meningkatkan ketahanan tanaman mentimun terhadap serangan Pythium spp. penyebab penyakit rebah kecambah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ihdaryanti MA. 2011. Pengaruh asam humat dan cara pemberiannya terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman padi (Oryza sativa) [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor. IRRI. 1996. Standard Evaluation System for Rice. 4th ed. Manila (PH): IRRI. Kennedy AC. 2005. Rhizosphere. Di dalam: David MS, Jeffry JF, Peter GH,
David AZ, editor. Principles and Applications of Soil Microbiology. 2nd ed. New Jersey (US): Pearson Education. hlm 242-262.
Kumar Ashok, Singh Priyanka, Dubey NK. 2010. Botanicals in agricultural pest management. Di dalam: Arya A, Perello AE, editor. Management of Fungal Plant Pathogens. Wallingford (GB): CAB International. hlm 14-27.
Mattjik AA, Sumertajaya M. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Mayhew L. 2004. Humic substances in Biological Agriculture. Acres USA (US). Jan-Feb (34): 1-2.
Mew TW dan Rosales AM. 1992. Control of Rhizoctonia sheath blight and other
diseases of rice by seed bacterization. In: Tjamos ES, Papavizas GC, Cook RJ, editors. Biological Control of Plant Diseases. London (GB): Plenum
Press. hlm 113-123. Nardi S, Concheri G, Dell'agnola G. 1996. Biological activity of humus. Di
dalam: Piccolo A, editor. Humic Substances in Terrestrial Ecosystems.
Amsterdam (NL): Elsevier Science. hlm 361-405. Pelczar MJJR, Chan ECS. 1986. Dasar- Dasar Mikrobiologi. Hadioetomo RS,
Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL, penerjemah. Jakarta (ID): UI Press. 1986. Terjemahan dari: Elements of microbiology.
Rahmania A. 2011. Keefektifan asam humat dan bakteri aktivator pada kompos
untuk pengendalian rebah kecambah oleh Sclerotium rolfsii Sacc. pada kacang tanah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rao NSS. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Jakarta (ID): Universitas Indonesia Press.
15
Riana E. 2011. Seleksi dan formulasi konsorsium bakteri untuk mengendalikan
penyakit blas (Pyricularia oryzae) pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Safitri D. 2012. Potensi bakteri endofit untuk meningkatkan ketahanan tanaman lada (Piper nigrum linn.) terhadap serangan Phytophthora capsici leon penyebab penyakit busuk pangkal batang (BPB) [tesis]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor. Schaad NW, Jones JB, Chun W, editor. 2001. Plant Patogenic Bacteria. 3rd ed. St.
Paul (US): APS Press. Solichah YR. 2011. Eksplorasi bakteri dan cendawan yang berasosiasi dengan
busuk basah pada buah pepaya (Carica papaya L.) [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor. Tan KH. 2003. Humic Matter in Soil and the Environment. 10th ed. New York
(US): Marcel Dekker. Thiel KD, Helbig B, Klöcking R, Wutzler P, Sprössig M, Schweizer H. 1981.
Comparison of the in vitro activities of ammonium humate and of
enzymically oxidized chlorogenic and caffeic acids against type 1 and type 2 human herpes virus [abstrak]. H Pharmazie, 36(1): 50-53.
Walters D. 2009a. Introduction. Di dalam: Walters D, editor. Disease Control in Crops. Chichester (GB): John Wiley and Sons. hlm 1-6.
Walters D. 2009b. Managing crop disease through cultural practices. Di dalam:
Walters D, editor. Disease Control in Crops. Chichester (GB): John Wiley and Sons. hlm 7-26.
Yulipriyanto H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu.
LAMPIRAN
17
Lampiran 1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan
batang dan daun tanaman padi
No Asal bagian
tanaman
Kode
isolat Ciri-ciri
Batang padi
1 AS Warna merah muda, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
2 BS Warna kuning, bentuk bundar, elevasi datar,
tepian licin 3 CS Warna kuning pudar , bentuk bundar, elevasi
cembung, tepian licin, berlendir sedikit 4 FS Warna merah muda pudar, bentuk bundar,
elevasi cembung, tepian licin
5 GS Warna merah muda kemerahan, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
6 IS Warna jingga pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
7 KS Warna merah pudar, bentuk bundar, elevasi
cembung, tepian licin 8 MS Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi
cembung, tepian licin, berlendir banyak 9 NS Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi
cembung, tepian licin
10 OS Warna putih kusam, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
11 PS Warna putih, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin, berlendir banyak
12 QS Warna merah muda, bentuk bundar, elevasi
datar, tepian licin 13 RS Warna jingga , bentuk bundar, elevasi cembung,
tepian licin 14 SS Warna kuning, bentuk konsentris, elevasi
cembung, tepian licin
15 TS Warna kuning, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
16
US Warna merah, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
17 WS Warna putih kekuningan, bentuk bundar, elevasi
cembung, tepian licin 18 XS Warna putih kusam, bentuk tidak beraturan,
elevasi datar, tepian berombak
18
Lanjutan Lampiran 1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan batang dan daun tanaman padi
No Asal bagian tanaman
Kode isolat
Ciri-ciri
Daun padi
19 A Warna putih, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
20 B Warna kuning bening, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin
21 C Warna merah muda pudar, bentuk bundar,
elevasi cembung, tepian licin 25 G Warna coklat muda, bentuk menyebar tidak
beraturan, elevasi seperti tombol, tepian berombak
26 H Warna coklat bening, bentuk menyebar tidak
beraturan, elevasi datar, tepian berombak
27 I Warna jingga bening, bentuk konsentris, elevasi
cembung, tepian licin 28 J Warna kuning, bentuk bundar, elevasi cembung,
tepian licin 29 K Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi
datar, tepian berombak
Lampiran 2 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap keparahan
penyakit blas pada tanaman padi
Perlakuana
Tingkat keparahan pada tanaman pada tanaman padi umur 2 MST
sampai 7 MST (%)b
MST
2 3 4 5 6 7
A 2.67a 4.44a 12.22a 17.56a 27.11a 30.00a
B 8.67a 10.89a 18.22a 22.66a 28.22a 30.89a
AB 4.66a 8.44a 14.67a 22.00a 30.67a 32.44a
K+ 5.55a 6.45a 10.79a 18.40a 24.17a 25.28a
K- 6.00a 6.44a 10.12a 18.22a 31.01a 32.44a Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan
asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. bAngka-angka
pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang
berganda Duncan pada taraf nyata 5%.
19
Lampiran 3 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap tinggi pada
tanaman padi
Perlakuana
Tinggi tanaman pada tanaman padi umur 2 MST sampai 7 MST (cm)b
MST
2 3 4 5 6 7
A 15.12a 24.04a 34.66a 41.68a 46.22ab 49.98a
B 14.72a 23.88a 35.00a 41.56a 47.78a 50.82a
AB 14.56ab 23.48a 34.30a 40.62a 46.64ab 51.8a
K+ 14.1ab 23.56a 34.25a 41.70a 47.05ab 50.96a
K- 13.18b 23.14a 34.58a 41.36a 45.52b 49.58a Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan
asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. bAngka- angka
pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang
berganda Duncan pada taraf nyata 5%.
20
21
22
23
24
25
26
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 8 Juni 1990, sebagai putri dari ayah Abdurrachman dan ibu Sri Wahyuni. Penulis adalah putri kedua dari dua
bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA PGRI 3 Bogor dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Proteksi
Tanaman, Fakultas Pertanian IPB. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif mengikuti berbagai kegiatan dan
anggota dari Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman (HIMASITA). Penulis mengikuti magang di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) pada tahun 2011 dan di Museum Serangga IPB pada tahun 2011.