keragaman bakteri dari beberapa jenis rizosfer secara …

104
KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER DAN BAHAN ORGANIK SERTA EFEKTIFITASNYA TERHADAP PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT LAYU PADA KENTANG SECARA IN-VITRO THE DIVERSITY OF BACTERIA, ISOLATED FROM SEVERAL RHIZOSPHERE AND ORGANIC MATTERS AND THEIR EFFECTIVITY TO WILT DISEASE PATHOGENS OF POTATO IN VITRO SRI SUKMAWATI PROGRAM STUDI SISTEM-SISTEM PERTANIAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS HASANUDDIN

Upload: others

Post on 28-Oct-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER

DAN BAHAN ORGANIK SERTA EFEKTIFITASNYA TERHADAP

PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT LAYU PADA KENTANG

SECARA IN-VITRO

THE DIVERSITY OF BACTERIA, ISOLATED FROM SEVERAL

RHIZOSPHERE AND ORGANIC MATTERS AND THEIR

EFFECTIVITY TO WILT DISEASE PATHOGENS OF POTATO

IN VITRO

SRI SUKMAWATI

PROGRAM STUDI SISTEM-SISTEM PERTANIAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

Page 2: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

MAKASSAR

2013

KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER

DAN BAHAN ORGANIK SERTA EFEKTIFITASNYA TERHADAP

PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT LAYU PADA KENTANG

SECARA IN-VITRO

Tesis

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar Magister

Program Studi

Sistem-Sistem Pertanian

Disusun dan diajukan oleh

SRI SUKMAWATI

Kepada

PROGRAM STUDI SISTEM-SISTEM PERTANIAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS HASANUDDIN

Page 3: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

MAKASSAR

2013

T E S I S

KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER

DAN BAHAN ORGANIK SERTA EFEKTIFITASNYA TERHADAP

PATOGEN PENYEBAB PENYAKIT LAYU PADA KENTANG

Disusun dan diajukan oleh

SRI SUKMAWATI

Nomor Pokok P0100210018

Dinyatakan Memenuhi Syarat Melakukan Ujian Tesis

Menyetujui Komisi Penasehat,

Pembimbing 1

Prof. Dr. Ir. Baharuddin, Dipl. Ing.Agr. NIP : 19601224 198601 1 001

Pembimbing 2

Prof. Dr. Ir. Tutik Kuswinanti, M.Sc NIP : 19650316 198903 2 002

Page 4: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

Menyetujui,

Ketua Program Studi Sistem-Sistem Pertanian

Prof. Dr. Ir. Kaimuddin, MS.

NIP: 19600512 198903 1 003

KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA RIZOSFER DAN BAHAN ORGANIK SERTA EFEKTIVITASNYA TERHADAP

Ralstonia solanacearum SECARA IN-VITRO

THE DIVERSITY OF BACTERIA, ISOLATED FROM SEVERAL RHIZOSPHERE AND ORGANIC MATTERS, AND THEIR

EFFECTIVITY TO Ralstonia solanacearum IN-VITRO

Sri Sukmawati,1Baharuddin,2 Tutik Kuswinanti2

1Jurusan Sistem-Sistem Pertanian Pasca Sarjana, Universitas Hasanuddin 2Laboratorium Bioteknologi Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar

Alamat Korespondensi : Sri Sukmawati Pasca Sarjana Universitas Hasanuddin Makassar, 90245 HP : 081342747422 Email : [email protected]

Page 5: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

Abstrak

Rendahnya produktifitas kentang akibat serangan R. solanacearum yang telah dilaporkan dapat menyebabkan kerugian besar pada berbagai sentral produksi dan ancaman pada daerah target pengembangan kentang di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk : (1) mengisolasi dan mengevaluasi kemampuan isolat bakteri dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro, dan (2) mengidentifikasi setiap isolat. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar, mulai Juni sampai Desember 2012. Tahapan penelitian meliputi pengambilan sampel dari rizosfer padi, bambu, kentang dan terong belanda, serta bahan organik kerbau belang dan babi, isolasi dan pemurnian, uji dual kultur terhadap R. solanacearum, serta identifikasi isolat unggulan berdasarkan tahapan Schaad (2001). Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari total 74 isolat bakteri yang diisolasi, hanya 10 isolat yang mampu menghambat pertumbuhan R. Solanacearum yaitu : isolat BT5, KB6, KB11, KB12, KB20, KB22, KB25, KB29 dan KB31. Berdasarkan karakteristik morfologi, fisiologi dan biokimia, isolat bakteri yang diperoleh tergolong dalam genus Pseudomonas, Bacillus, Pantoea, Clostridium dan Coryneform. Kesimpulan yang diperoleh yaitu terdapat keragaman isolat bakteri yang berhasil diisolasi dari rizosfer dan bahan organik, serta memiliki efektivitas yang bervariasi terhadap R. solanacearum. Kata Kunci : Ralstonia solanacearum, Rizosfer tanaman, Bahan organik Abstract

The low productivity of potato in the attack R. solanacearum been reported to cause large

losses in a variety of production and the threat to the central target area potato development in Indonesia. The research were aimed to (1) isolate andevaluate the ability of bacterial isolates in inhibiting the growth of R. solanacearum in-vitro,and (2) identify of each isolate. The research was conducted at Agricultural Biotechnology Laboratory of Hasanuddin University Makassar, from June until December 2012. Soil samples were collected from the rhizosphere of rice, bamboo, potato and locally eggplant (terong belanda), as well as from organic matters of striped buffalo and pig, followed by isolation and purification steps. Furthermore, bacterial isolates were tested to R. solanacearum by dual culture method, and identified according to Schaad (2001). The results showed that from totally 74 bacterial isolates,only 10 isolates were capable in inhibit the growth of R. solanacearum. There are BT5, KB6, KB11, KB12, KB20, KB22, KB25, KB29 dan KB31 isolates. Based on the morphological, physiological and biochemical characters, bacterial isolates are belongs to Genera of Pseudomonas, Bacillus, Pantoea, Clostridium and Coryneform. Their conclusion that there is diversity of bacterial isolates were isolated from the rhizosphere and organic matters, and have varying effectivity as antagonist to R. solanacearum

Key word :Ralstonia solanacearum, Rhizosphere, Organic matter

Page 6: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

1

PENDAHULUAN

Rendahnya produktifitas di Indonesia disebabkan oleh teknik budidaya yang

belum optimal, kurangnya ketersediaan bibit yang bermutu dan bersertifikat, serta

serangan organisme pengganggu tanaman (OPT).Organisme pengganggu tanaman

merupakan faktor pembatas terhadap peningkatan produktivitas tanaman

kentangdi Indonesia. Semangun (2004), melaporkan bahwa salah satu penyakit

pada kentang adalah penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia

solanacearum. Serangan patogen ini dilaporkan dapat menyebabkan kerugian

besar pada berbagai sentral produksi dan ancaman pada daerah target

pengembangan di Indonesia. Penyakit ini dapat menimbulkan kerugian besar,

karena mengurangi kualitas dan kuantitas umbi kentang antara 43 sampai 78%

(Zulkarnaen, 2007), bahkan dapat mematikan tanaman atau kegagalan panen

(Rukmana, 2007).

Berbagai rekomendasi teknik pengendalian penyakit layu bakteri, akan tetapi

belum memberikan hasil yang optimal. Salah satu upaya pengendaliannya dengan

penggunaan agens hayati yang dapat mengkolonisasi daerah perakaran, sehingga

menghambat perkembangan penyakit.Agens hayati yang dapat digunakan adalah

rizobacteria pada daerah perakaran yang dapat menunjang kesehatan tanaman

melalui pelepasan metabolit sekunder (Mulya et al., 1998).

Penelitian terhadap keberadaan dan keragaman mikroba pada rizosfer

tanaman sehat telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya dan

menunjukkan adanya beberapa mikroba yang menyelimuti perakaran tanaman

sehat sebagai pelindung dari serangan patogen penyakit layu (Zulkarnaen, 2007).

Hal ini juga ditemukan pada pertanaman kentang di lapangan, pada perakaran

tanaman sehat telah ditemukan bakteri antagonis seperti Pseudomonas flourences,

Bacillus subtilis (Baharuddin et al., 2007) dan Streptomyces sp. (Tiro, 2007),

bakteri antagonis tersebut berpotensi sebagai penghambat pertumbuhan bakteri

layu secara In-vitro maupun di pembibitan.

Sebagai daerah pengembangan kentang yang baru, Kabupaten Tana Toraja

yang memiliki potensi menjadi daerah pengembangan tanaman hortikultura

dataran tinggi, karena memiliki iklim dan jenis tanah yang berbeda serta potensi

Page 7: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

2

lahannya masih luas berada pada ketinggian mulai 700– 2.889 m dari permukaan

laut (Anonim, 2012). Sehingga perlu dilakukan penelitian untuk mengeksplorasi

keragaman bakteri yang berasal dari beberapa rizosfer tanaman dan bahan organik,

yang dapat berasosiasi dengan tanaman kentang sebagai agens hayati terhadap

penyakit layu.

BAHAN DAN METODE

Lokasi dan Rancangan Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Desa Minanga, Kecamatan Mengkendek,

Kabupaten Tana Toraja Provinsi Sulawesi Selatan dengan mengumpulkan

6 sampel berasal dari rizosfer tanaman kentang, bambu, padi, terung belanda,

bahan organik kerbau belang dan babi.Selanjutnya dilakukan pengujian di

Laboratorium Bioteknologi Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar. Metode

penelitian ini adalah metode survei lapang dan pengujian secara in-vitro, serta

identifikasi isolat bakteri.

Metode Penelitian

Isolasi Bakteri Patogen Dan Bakteri Antagonis

Bakteri patogen diisolasi dari bagian tanaman yang bergejala dari lapangan.

Selanjutnya dilakukan pemurnian isolat bakteri untuk identifikasi pada media

selektif TTC (Kelment et al., 1954) dan uji efektivitas dengan metode dual

kulturberdasarkan metode Stonier (1960). Bakteri antagonis diisolasi dari

pengenceran 6 sampel dan diinkubasi pada media NGA. Setelah itu dilakukan

pemurnian isolat untuk keperluan uji efektivitas dan identifikasi.

Uji Efektivitas Terhadap R. solanacearum Secara In-vitro

Pengujian efektifitas dilakukan berdasarkan metode dual kultur : Satu isolat

murni bakteri diinokulasikan ke botol balsam berisi media NB cair steril, lalu

dishaker dengan kecepatan 120 rpm selama 3 hari. Setelah itu, sebanyak 1 ml

media cair dimasukkan ke tabung eppendof dan disentrifius selama 10 menit

dengan kecepatan 100 rpm. Lalu supernatan disaring menggunakan filter 0,02 µm

dan dimasukkan ke tabung eppendof berisi larutan khloroform dan supernatan.

Selanjutnya dilakukan pengenceran isolat murni bakteri patogen dan diratakan

Page 8: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

3

pada media NGA. Setelah itu kertas saring steril berukuran 0,5 cm dicelupkan ke

tabung eppendoft dan diletakkan pada bagian tengah media yang telah berisi

bakteri patogen (Stonier, 1960). Efektifitas isolat bakteri diukur berdasarkan

diameter penghambatan terhadap R. solanacearum disekitar kertas saring

(Gambar 1).

Identifikasi Bakteri Potensil

Kultur murni bakteri yang diperoleh diamati berdasarkan karakteristik

morfologi dan fisiologi. Karateristik morfologi meliputi penampakan warna

koloni pada media NGA dan fisiologi meliputi reaksigram, pembentukan

endospora, pertumbuhan anaerob, miselium udara, koloni kuning pada media

YDC, Pigmen fluorescen. Tahapan identifikasi karakteristik yang dilakukan

berdasarkan buku identifikasi Schaad et al.,(2001).

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA ....................................................................................... iv

ABSTRAK ....................................................................................... v

ABSTRACT ..................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................. xi

DAFTAR GAMBAR ......................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................... xi

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ..................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ............................................................... 6

C. Tujuan Penelitian ................................................................. 6

D. Kegunaan Penelitian ............................................................ 7

Page 9: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

4

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kabupaten Tana Toraja ........................................................ 8

B. Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) ........................ 9

C. Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum) .................. 11

D. Penyakit Layu Fusarium (Fusarium oxysporum) .................. 14

E. Teknik Pengendalian Penyakit Layu Secara Hayati ............. 17

F. Mekanisme Mikroba Antagonis ............................................ 18

G. Kerangka Pikir ..................................................................... 22

H. Hipotesis .............................................................................. 23

III. METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat ............................................................... 24

B. Metode Pelaksanaan............................................................ 24

1. Isolasi dan Perbanyakan Bakteri Patogen ........................ 24

2. Penyediaan dan Perbanyakan Cendawan Patogen ......... 24

3. Isolasi Bakteri dari Rizosfer dan Bahan organik ............... 25

4. Uji Penghambatan Terhadap R.solanacearum Secara In-vitro .............................................................................. 25

5. Uji Penghambatan Terhadap F.oxysporum Secara In-vitro .............................................................................. 26

6. Identifikasi Bakteri Antagonis ............................................ 29

a. Karakteristik Morfologi .................................................. 30

b. Karakteristik Fisiologi .................................................... 30

7. Pengujian Kualitatif Secara In-vitro ................................... 32

Page 10: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

5

a. Kemampuan Mensekresikan Enzim Ekstraseluler ........ 32

b. Kemampuan Menghasilkan Senyawa HCN .................. 33

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Isolasi dan Uji Daya Hambat Bakteri antagonis Terhadap R.solanacearum Secara in-vitro ........................................... 34

B. Hasil Uji Daya Hambat Bakteri Potensil terhadap F.oxysporum

Secara in-vitro ....................................................................... 37 C. Hasil Identifikasi Bakteri Rizosfer dan Bahan Organik .......... 43

D. Pengujian Kualitatif Bakteri Potensil ..................................... 53

a. Aktifitas Enzim Ekstraseluler ............................................. 53

b. Aktifitas Senyawa HCN ..................................................... 56

V. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan ............................................................................ 59

2. Saran ..................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................ 61

LAMPIRAN...................................................................................... 64

Page 11: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

6

DAFTAR TABEL

No. Halaman

1. Hasil pengujian daya hambat isolat bakteri terhadap pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro ...............

................................................................................................ 35

2. Hasil pengujian daya hambat isolat bakteri potensil terhadap pertumbuhan F. oxysporum ............................................ ........................................................................................ 38

3. Hasil Identifikas Isolat Bakteri potensil ...................................

........................................................................................ 43

4. Hasil Pengujian Aktivitas Enzim pada Isolat bakteri Potensil .. 54

5. Hasil Pengujian Aktivitas Senyawa HCN pada Isolat Bakteri Potensil ........................................................................... ........................................................................................ 56

Page 12: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

7

DAFTAR GAMBAR

No. Halaman

1. Tanaman kentang (Solanum tuberosum L.) ............................ 9

2. Koloni bakteri pada media selektif dan tanaman yang terserang

R.solanacearum .............................................................. ........................................................................................ 12

3. Batang tanaman kentang yang terinfeksi dan Eksudat bakteri

berupa lendir putih keabu-abuan pada pangkal batang yang terserang R. solanacearum .................................... ........................................................................................ 12

4. Umbi kentang yang terinfeksi bakteri R. solanacearum. ........

................................................................................................ 13

Page 13: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

8

5. Makrokonidia, Mikrokonidia, Klamidiospora dari cendawan

F. oxysporum ..................................................................

........................................................................................ 15

6. Gejala tanaman kentang dan umbi yang terserang F.oxysporum

................................................................................................ 17 7. Diagram uji penghambatan isolat bakteri antagonis terhadap

R.solanacearum berdasarkan metode Stonier (1960) ....

........................................................................................ 26

8. Diagram uji penghambatan isolat bakteri antagonis terhadap

F.oxysporum secara Dual Kultur (Fokkema, 1973). ...... ...................................................................................... 27

9. Bagan tahapan identifikasi bakteri ..........................................

................................................................................................ 29 10. Hasil pengujian Daya Hambat pada Isolat Bakteri Terhadap

R solanacearum pada media NA .................................... ........................................................................................ 37

11. Hasil Uji penghambatan isolat bakteri terhadap pertumbuhan

F. oxysporum di media PDA .......................................... ........................................................................................ 40

12. Grafik Daya Hambat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F.oxysporum dengan Pengamatan hari ke 2 – 10 .......... ........................................................................................ 41

13. Uji Gram Bakteri......................................................................

................................................................................................ 45

14. Pengujian Pembentukan Endospora Bakteri .......................... ................................................................................................ 46

15. Pengujian Pertumbuhan Anaerob Bakteri. .............................

................................................................................................ 47 16. Pengujian Koloni Kuning pada Media YDC ............................

................................................................................................ 48

17. Uji aktivitas enzim terhadap isolat bakteri .............................. ................................................................................................ 53

Page 14: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

9

18. Hasil Pengujian aktivitas enzim pada isolat bakteri BT5. ........ ................................................................................................ 55

19. Hasil aktivitas senyawa HCN terhadap isolat bakteri potensil .

................................................................................................ 57

Page 15: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

10

DAFTAR LAMPIRAN

No. Halaman

1. Hasil isolasi dan pengujian daya hambat pada 74 isolat bakteri terhadap pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro.

................................................................................................. 64

2. Hasil rata-rata persentase daya hambat bakteri potensil terhadap pertumbuhan F. oxysporum pada media padat. .............

66 3a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-2. ................... ................................................................................................. 67

3b. Sidik ragam ( ANOVA ) persentase daya hambat isolat bakteri

Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-2 .................................................................................

........................................................................................................ 67

4a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-4. ...................

........................................................................................................ 68

4b. Sidik ragam ( ANOVA ) persentase daya hambat isolat bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-4 .................................................................................

........................................................................................................ 68 5a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-6. ................... ................................................................................................. 69

5b. Sidik ragam ( ANOVA ) persentase daya hambat isolat bakteri

Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-6 .................................................................................

........................................................................................................ 69

6a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-8. ...................

........................................................................................................ 70

6b. Sidik ragam ( ANOVA ) persentase daya hambat isolat bakteri

Page 16: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

11

Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-8 .................................................................................

........................................................................................................ 70

7a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-10. .................

........................................................................................................ 71

7b. Sidik ragam ( ANOVA ) persentase daya hambat isolat bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F.oxysporum pada hari ke-10 ...............................................................................

........................................................................................................ 71 8. Prosedur Uji Antagonis isolat bakteri rizosfer dan bahan organik

terhadap pertumbuhan R. solanacearum pada media NA ........................................................................................ 72

9. Isolat bakteri hasil pengujian daya hambat terhadap

pertumbuhan R. solanacearum di media NA ................. ................................................................................................ 73

10. Isolat bakteri hasil pengujian daya hambat terhadap

pertumbuhan F. oxysporum di media PDA ................... ................................................................................................ 74

11. Prosedur kerja dari reaksi gram dan pembentukan endospora

bakteri ............................................................................. ................................................................................................ 75

12. Pengujian Anaerob pada isolat bakteri. ..................................

................................................................................................ 76 13. Isolat bakteri antagonis. ..........................................................

................................................................................................ 77 14. Prosedur pengujian aktivitas enzim terhadap isolat bakteri ....

................................................................................................ 78 15. Prosedur pengujian aktivitas HCN terhadap isolat bakteri ......

................................................................................................ 78 16. Hasil pengujian enzim ekstraseluler dengan subtrak selulase .......

................................................................................................ 79 17. Hasil pengujian enzim ekstraseluler dengan subtrak Kitinase .......

................................................................................................ 79

Page 17: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

12

18. Hasil pengujian produksi HCN ................................................

................................................................................................ 80

19. Komposisi media dan larutan stok .......................................... ................................................................................................ 81

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berjuta

nikmat dan rahmat yang telah dilimpahkan-Nya, sehingga tesis ini

dapat terselesaikan dengan baik.

Melalui kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Prof. Dr. Ir.

Page 18: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

13

Baharuddin, Dipl.Ing.Agr. selaku pembimbing I dan Ibu Prof. Dr. Ir.

Tutik Kuswinanti, M.Sc selaku pembimbing II yang telah memberikan

bimbingan dan petunjuk dengan penuh keikhlasan sejak penyusunan

proposal penelitian hingga penyusunan tesis ini.

Ucapan Terima kasih kepada Bapak Dr. Ir. Andi Nasaruddin,

M.Sc selaku penguji bersama Dr. Ir. Danial Rahim, M.P. dan Dr. Ir.

Ahdin Gassa, M.Sc, atas sarannya dalam melengkapi kekurangan

tesis ini. Ucapan terima kasih juga kepada seluruh staf jurusan HPT

dan staf PKP (Laboratorium Bioteknologi Pertanian UNHAS) yang

telah banyak memberikan bantuan selama penelitian berlangsung.

Terima Kasih yang sebesar-besarnya penulis persembahkan

kepada kedua orang tua tersayang Prof. Dr. M Djafar Saidi, SH., M.H

dan Rohana Huseng, SH., MH., atas kasih sayang, kesabaran,

motivasi dan doa yang selalu menemani penulis hingga bisa seperti

sekarang ini dan tetap semangat mewujudkan impian. Dan kedua

kakakku Eka Merdekawati dan Arief Kurniawan atas dukungan dan

bantuan.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada sahabat-sahabatku

Rahmawati Arma, Herniwati, Nining Haerani, Serlina, Silvina dan

Maryam yang telah memberi banyak bantuan dan semangat dalam

proses penelitian. Serta semua pihak yang tak dapat saya sebutkan

satu per satu. Terima kasih atas segala bantuannya baik berupa

dukungan moril atau spiritual serta doa yang tulus dan ikhlas demi

Page 19: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

14

keberhasilan penulis Semoga Allah SWT senantiasa membalas semua

kebaikan kalian serta memberikan ampunan, rahmat, serta petunjuk

kepada kita semua dalam menjalani kehidupan ini.

Makassar, Februari 2013

Penulis

ABSTRAK

SRI SUKMAWATI. Keragaman Bakteri Dari Beberapa Rizosfer Dan Bahan

Organik Serta Efektivitasnya Terhadap Patogen Penyebab Penyakit layu

Pada Kentang Secara In-vitro (dibimbing oleh Baharuddin dan Tutik

Kuswinanti).

Penelitian ini bertujuan untuk : (1) mengisolasi dan mengevaluasi

kemampuan isolat bakteri dalam menghambat pertumbuhan

Page 20: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

15

R. solanacearum dan F. oxysporum secara in-vitro, (2) mengidentifikasi

setiap isolat, (3) menguji secara kualitatif kemampuannya dalam produksi

enzim dan HCN. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioteknologi

Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar, mulai Juni sampai

Desember 2012. Tahapan penelitian meliputi pengambilan sampel dari

rizosfer padi, bambu, kentang dan terong belanda, serta bahan organik

kerbau belang dan babi, isolasi dan pemurnian, uji dual kultur terhadap R.

solanacearum dan F. oxysporum, serta identifikasi isolat

unggulan berdasarkan tahapan Schaad (2001). Pada tahap akhir

dilakukan uji kualitatif untuk produksi enzim dan asam sianida (HCN).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari total 74 isolat bakteri yang

diisolasi, hanya 18 isolat yang mampu menghambat pertumbuhan

R. solanacearum dan F. oxysporum yaitu : isolat BT5, KB11, KB25, KB26

dan KT9. Berdasarkan karakteristik morfologi, fisiologi dan biokimia, isolat

bakteri yang diperoleh tergolong dalam genus Pseudomonas, Bacillus,

Pantoea, Clostridium, Coryneform, Streptomyces. BT5, KB11 dan KB25

menghasilkan enzim dan HCN yang paling tinggi.

ABSTRACT

SRI SUKMAWATI. The Diversity Of Bacteria, Isolated From Several

Rhizosphere And Organic Matters And Their Effectivity To Wilt Disease

Pathogens Of Potato In-vitro (Supervised by Baharuddin and Tutik

Kuswinanti).

Page 21: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

16

The research were aimed to (1) isolate andevaluate the ability of

bacterial isolates in inhibiting the growth of R. solanacearum and

F. oxysporum in-vitro, (2) identify of each isolate and (3) determinetheir

capability to produce extracellular enzymes and the volatile cyanide acid

(HCN).The research was conducted at Agricultural Biotechnology

Laboratory of Hasanuddin University Makassar, from June until December

2012.Soil samples were collected from the rhizosphere of rice, bamboo,

potato and locally eggplant (terong belanda), as well as from organic

matters of striped buffalo and pig,followed by isolation and purification

steps. Furthermore, bacterial isolates were tested to R. solanacearum and

F. oxysporum by dual culture method, and identified according to Schaad

(2001). Production of cellulolytic enzymes and HCN was also conducted

qualitatively..

The results showed that from totally 74 bacterial isolates,only 18

isolates were capable in inhibit the growth of R. solanacearum and F.

oxysporum. There are BT5, KT9, KB11, KB25 and KB26 isolates. Based

on the morphological, physiological and biochemical characters, bacterial

isolates are belongs to Genera of Pseudomonas, Bacillus, Pantoea,

Clostridium, Coryneform and Streptomyces. BT5, KB11 and KB25 isolates

produced highest amount of enzyme and HCN qualitatively.

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Page 22: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

17

Indonesia merupakan negara agraris yang sebagian masyarakatnya

bermata pencaharian pada bidang pertanian, salah satunya tanaman

hortikultura. Tanaman hortikultura memberikan kontribusi yang cukup

besar dalam kebutuhan pangan, peningkatan ekspor, peningkatan

pendapatan petani dan pemenuhan gizi keluarga. Salah satu tanaman

hortikultura yang memiliki peluang untuk memenuhi kebutuhan pangan

adalah tanaman kentang (Solanum tuberosum L). Tanaman kentang

memiliki potensi dan prospek yang baik untuk mendukung program

diversifikasi dalam rangka mewujudkan ketahanan pangan berkelanjutan

(The International Potato Center, 2008).

Tanaman kentang berasal dari Amerika Latin daerah pegunungan

Andes di Bolivia dan Peru dan menyebar ke Eropa melalui pedagang

Spanyol. Tanaman kentang masuk ke Indonesia disekitar Cimahi,

Bandung sejak penjajahan Belanda pada tahun 1794. Kentang

berkembang dengan pesat dan menyebar di Brastagi (Sumut), Kerinci

(Jambi), Pangalengan (Jabar), Tengger (Jatim) dan Tana Toraja (Sulsel)

(Idawati, 2012). Di Indonesia kentang difungsikan sebagai sayuran dan

bahan pelengkap menu utama. Tahun 1990-an kebutuhan meningkat saat

restoran cepat saji masuk dengan kentang goreng (Sunarjono, 2007).

Kentang mendapatkan prioritas utama dari pemerintah untuk

dikembangkan. Perkembangan tersebut meliputi peningkatan produksi

benih, pengembangan lahan budidaya dan perbaikan teknologi produksi

kentang (Wattimena, 2006). Baharuddin (2005), menyatakan bahwa

Page 23: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

18

usaha yang dilakukan untuk meningkatan produktifitas kentang dimulai

dari penggunaan pupuk yang ramah lingkungan dengan bibit kentang

yang terbebas organisme pengganggu tanaman, serta penguasaan

teknologi baru.

Di Sulawesi Selatan peningkatan produktifitas kentang dilakukan

dengan memperluas daerah target pengembangan kentang (Dinas

Pertanian dan Tanaman Pangan Holtikultura Sulawesi Selatan, 2012).

Salah satu daerah target yaitu Kabupaten Tana Toraja yang memiliki

potensi menjadi daerah pengembangan tanaman hortikultura dataran

tinggi, karena potensi lahannya masih luas yang berada pada ketinggian

mulai 700 m – 2.889 m dari permukaan laut dengan topografi yang

berbukit (Anonim, 2011).

Produktivitas kentang di Indonesia pada tahun 2009 sebesar 16.51

ton/ha dan pada tahun 2010 menurun menjadi 15.95 ton/ha (BPS, 2011).

Produktivitas kentang di Indonesia masih berada dibawah produktivitas

kentang di Eropa yang mencapai 25 ton/ha (The International Potato

Center, 2008). Rendahnya produktivitas tersebut disebabkan oleh teknik

budidaya yang belum optimal, kurangnya ketersediaan bibit yang bermutu

dan bersertifikat, serta serangan organisme pengganggu tanaman (OPT).

Hidayat (2010) menyatakan pemenuhan kebutuhan bibit kentang

bersertifikat secara nasional hingga kini hanya mencapai 10%, sedangkan

sisanya menggunakan bibit hasil seleksi sendiri yang berkualitas rendah.

Page 24: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

19

Menurut Wijoyo (2007), organisme pengganggu tanaman merupakan

faktor pembatas terhadap peningkatan produksi tanaman hortikultura di

Indonesia termasuk kentang. Semangun (2004), melaporkan bahwa salah

satu penyakit pada kentang adalah penyakit layu, baik yang disebabkan

oleh bakteri Ralstonia solanacearum maupun cendawan Fusarium

oxysporum. Penyakit layu bukanlah penyakit utama pada tanaman

kentang. Namun beberapa tahun belakangan terjadi peningkatan

serangan penyakit, sehingga menjadi penyakit utama diberbagai daerah

sentra produksi kentang di Indonesia (Direktorat Jendral Hortikultura,

2010). Penyakit ini dapat menimbulkan kerugian besar, karena

mengurangi kualitas dan kuantitas umbi kentang antara 43 sampai 78%

(Zulkarnaen 2007), bahkan dapat mematikan tanaman atau kegagalan

panen (Rukmana, 2007; Schaad et al. 2001).

Berbagai rekomendasi upaya teknik pengendalian penyakit ini belum

memberikan hasil yang optimal. Salah satu upaya pengendalian penyakit

adalah pengendalian hayati dengan penggunaan agens hayati yang dapat

mengkolonisasi daerah perakaran, sehingga menghambat perkembangan

penyakit. Agens hayati yang dapat digunakan adalah rizobacteria pada

daerah perakaran yang dapat menunjang kesehatan tanaman melalui

pelepasan metabolit sekunder dan juga mampu meningkatkan

pertumbuhan dengan produksi hormon auksin (Mulya and Tsuyumu,

1998). Selain itu rhizobakteria dapat menghambat perkembangan patogen

melalui sekresi antibiotik, berkompetisi dalam memfaatkan ruang dan

Page 25: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

20

nutrisi, serta menginduksi proses ketahanan dalam inang (Dube et al,

1989; Kohar, 2004)

Rizosfer merupakan daerah perakaran yang subur, kaya akan

nutrisi, kepadatan dan kesuburan mikroba sangat tinggi (Hajoeningtijas,

2012). Keberadaan bakteri di daerah rizosfer sangat bermanfaat bagi

tanaman, antara lain mendekomposisi bahan organik, menyediakan unsur

hara N dengan menambatnya dari udara, menyediakan unsur hara P

melalui pelarutan unsur P dari bentuk yang tidak tersedia bagi tanaman

menjadi bentuk yang tersedia, menghancurkan bahan toksis, juga

membentuk asosiasi simbiotik dengan akar tanaman sebagai agens

antagonis, serta pemacu pertumbuhan tanaman atau Plant Growth

Promoting Rhizobacteria (Yulipriyanto, 2010). Rizosfer tanaman yang

kurang unsur hara dan mikroba berguna akan mengakibatkan terjadinya

ketidakseimbangan pertumbuhan tanaman yang diakibatkan oleh

kurangnya mikroba berguna yang membantu proses pelapukan bahan

organik dan fosfor, serta kurangnya serapan unsur hara yang dibutuhkan

tanaman.

Salah satu cara untuk mengetahui mekanisme antagonis dengan

melakukan beberapa pengujian terhadap mikroba antagonis yaitu

dilakukan pengujian terhadap kemampuan mikroba tersebut

memproduksi enzim ekstraseluler dan senyawa HCN. Peranan enzim di

dalam pengendalian hayati digunakan sebagai pengurai dinding sel.

Salah satu enzim pengurai adalah khitinase yang mengurai kitin dan

Page 26: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

21

dihasilkan oleh beberapa agensia pengendali hayati dalam proses

antagonisme dan nutrisi. (Soesanto, 2008). Pengujian HCN dalam

pengendalian hayati juga memperlihatkan kemampuan mikroba antagonis

dalam menghasilkan metabolik sekunder berupa senyawa yang mudah

menguap dan bersifat toksin terhadap patogen. Menurut Soesanto (2008)

menyatakan bahwa salah satu bakteri antagonis, Pseudomonas

fluorescens menghasilkan metabolik sekunder berupa senyawa HCN

yang mempunyai berat molekul rendah dan mudah menguap, serta

bersifat toksin terhadap patogen lain dalam pengendalian hayati.

Penelitian terhadap keberadaan dan keragaman mikroba pada

rizosfer tanaman sehat telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya

dan menunjukkan adanya beberapa mikroba yang menyelimuti perakaran

tanaman sehat yang berguna sebagai pelindung dari serangan patogen

penyakit layu (Zulkarnaen,2007). Hal ini juga ditemukan pada pertanaman

kentang di lapangan, pada perakaran tanaman kentang sehat telah

ditemukan bakteri antagonis seperti Pseudomonas flourences, Bacillus

subtilis (Baharuddin et al, 2007), Streptomyces sp. (Tiro, 2007), bakteri

antagonis tersebut berpotensi sebagai penghambat pertumbuhan bakteri

layu secara In vitro maupun di pembibitan.

Sebagai daerah pengembangan kentang yang baru, Tana Toraja

memiliki iklim, dan jenis tanah yang berbeda dengan daerah lainnya. Perlu

dilakukan penelitian untuk mengeksplorasi keragaman bakteri yang

berasal dari rizosfer tanaman dan bahan organik di Tana Toraja, yang

Page 27: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

22

dapat berasosiasi dengan tanaman kentang sebagai agens hayati

terhadap penyakit layu.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang, maka dapat dirumuskan

permasalahan bahwa:

1. Apakah terdapat isolat bakteri yang berpotensi menghambat

pertumbuhan R .solanacearum dan F. oxysporum secara in-vitro ?

2. Apakah sampel rizosfer tanaman dan bahan organik mengandung

bakteri yang bervariasi ?

3. Bagaimana mekanisme kerja dari isolat yang diperoleh dalam hal

produksi enzim ekstraseluler dan memproduksi HCN?

C. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengisolasi dan mengevaluasi kemampuan isolat yang

diperoleh dari berbagai sumber terhadap pertumbuhan

R. solanacearum dan F. oxysporum secara in-vitro.

2. Identifikasi isolat untuk mengetahui keragaman bakteri.

3. Mengetahui kemampuannya dalam menghasilkan enzim sellulolitik dan

HCN.

D. Kegunaan Penelitian

Kegunaan penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi

bahwa di daerah rizosfer tanaman dan bahan organik yang berasal dari

kabupaten Tana Toraja terdapat beberapa isolat-isolat bakteri yang

Page 28: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

23

potensil bersifat antagonis terhadap R. solanacearum dan F. oxysforum

pada budidaya tanaman kentang.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kabupaten Tana Toraja

Page 29: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

24

Kabupaten Tana Toraja merupakan salah satu daerah sasaran

sentra pengembangan pertanaman kentang di Sulawesi Selatan, karena

potensi lahannya masih luas yang berada pada ketinggian mulai

700-2.000 m dari permukaan laut (dpl) dengan topografi pegunungan

(Anonim, 2011). Sesuai persyaratan daerah penanaman kentang adalah

dataran tinggi pada ketinggian 1.000–3.000 m dpl, atau idealnya adalah

pada lahan dengan ketinggian 1.000–1.300 m dpl, sedangkan batas

rendahnya adalah pada dataran medium dengan ketinggian 300–700 m

dpl (Setiadi et al, 2006).

Menurut penyataan Setiadi et al (2006), bahwa perkembangan

pertanaman kentang dari daerah beriklim dingin, tersebar ke daerah

beriklim sedang (subtropis), selanjutnya menyebar ke daerah beriklim

tropis seperti Indonesia. Daerah Tana Toraja memiliki temperatur suhu

rata-rata berkisar antara 15-28°C dan kelembaban udara antara 82-86%,

sangat sesuai untuk pengembangan tanaman kentang tumbuh baik pada

lingkungan dengan suhu rendah, yaitu 15-20°C dan kelembaban udara

80-90%. Kondisi lingkungan Tana Toraja yang cocok untuk

pengembangan kentang dataran tinggi, menjadikannya salah satu daerah

pengembangan kentang di Sulawesi Selatan (Anonim, 2012).

B. Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.)

Tanaman kentang (Solanum tuberosum. L) bukan tanaman asli

Indonesia melainkan berasal dari Amerika Selatan yang dapat tumbuh di

daerah dengan ketinggian di atas 1000 m dari permukaan laut. Saat

Page 30: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

25

masuknya tanaman kentang di Indonesia tidak diketahui dengan pasti,

tetapi pada tahun 1794 tanaman kentang ditemukan telah ditanam di sekitar

Cisarua (Bandung) dan tersebar luas di Indonesia pada tahun 1811. Sentra

pengembangan dan produksi kentang terdapat di Sumatera Utara, Jawa

Barat, Jawa tengah, dan Sulawesi Selatan (Idawati, 2012).

Gambar 1.Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.).

Tanaman kentang merupakan tanaman semak. Tingginya mencapai ±

100 cm dari permukaan tanah. Daunnya berbentuk oval dengan ujung

meruncing, pertulangan daun menyirip dan berwarna hijau muda hingga

hijau tua (Gambar 1). Kentang memiliki bunga berwarna kuning keputih-

putihan atau ungu tergantung dari varietas. Bunga terletak di ketiak daun

teratas, mahkotanya berbentuk terompet dan kelopaknya berwarna hijau

yang berjumlah 5 helai (Samadi, 2007). Batang tanaman kentang berbentuk

persegi, panjangnya mencapai 50 – 120 cm, lunak karena bagian dalamnya

berlubang dan bergabus, serta dilapisi oleh bulu-bulu halus. Batang yang

muncul dari mata umbi berwarna hijau kemerahan (Sunarjono, 2007).

Akar tanaman menjalar dan berukuran sangat kecil bahkan sangat

halus, serta kemampuan daya tembus akar bisa menembus tanah sampai

kedalaman 45 cm. Beberapa akar tanaman merupakan tempat

penyimpanan karbohidrat yang akan berubah bentuk menjadi bakal umbi

Page 31: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

26

(stolon). Selanjutnya akan menjadi umbi kentang (Setiadi et al, 2006).

Stolon bermanfaat sebagai tempat penyimpan produk fotosintesis pada

bagian ujungnya sehingga membentuk umbi. Pada umbi terdapat banyak

mata bersisik yang dapat menjadi tanaman baru (Setiadi et al, 2006).

Warna daging umbi biasanya kuning muda atau putih tetapi ada kultivar

yang berwarna kuning cerah, jingga, merah atau ungu. Bentuk umbi

beragam, ada yang memanjang, kotak, bulat atau pipih (Sunarjono, 2007).

Dalam budidaya tanaman kentang, perlu diperhatikan persyaratan

tumbuh meliputi: daerah pertanaman yang cocok adalah dataran tinggi

atau pengunungan dengan ketingggian 1.000-3.000 m dpl; suhu udara

yang ideal berkisar 15-18oC pada malam hari dan 24-28oC pada siang

hari; intensitas cahaya matahari dan lama penyinaran sangat

mempengaruhi proses pembentukan serta pengembangan umbi di dalam

tanah. Kentang dapat tumbuh baik pada tanah dengan pH 5.0-5.5

(Sunarjono, 2007). Produksi yang berkualitas sangat ditentukan oleh

mutu benih untuk meningkatkan produksi dengan hasil yang baik.

Perbanyakan kentang secara kultur jaringan merupakan salah satu usaha

untuk memperoleh benih kentang yang berkualitas.

C. Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum)

Penyakit layu bakteri (Bakterial Wilt) disebabkan oleh bakteri

Ralstonia solanacearum merupakan spesies bakteri yang dulunya dikenal

sebagai Pseudomonas solanacearum. Bakteri ini terdiri atas banyak strain

Page 32: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

atau ras yang berbeda, dengan kisaran inang yang sangat luas,

mampu menginfeksi ratusan spesies dalam 50 famili tanaman

(Pradhanang, 2000)

diidentifikasi dalam kisaran inang yang berbeda, dan kemampuan

bertahan dalam kondisi lingkungan berbeda (Widodo dan Sutiyoso, 2010).

Sebagian besar menyebabkan kerugian pada kentang, tomat, jahe,

dan cabe. Epidemi penyebarannya melalui air, tanah, alat pertanian, dan

tanaman inang (Sitepu dan Mogi, 1996; dalam

serta mampu bertahan hidup dala

di daerah perakaran gulma tanpa hadirnya inan

Karakteristik bakteri

negatif, berbentuk batang lurus atau bengkok, ukuran (0,5

(1,5–4,0 μm) memiliki satu atau lebih flagela polar, katalase positif dan

bersifat aerobik. Namun identifik

memerlukan kombinasi uji fisiologi

patogenetitas (Mehan, 1995). Sedangkan bakteri patogen lain relatif lebih

sederhana dan hanya memerlukan beberapa pengujian. Media selektif

untuk bakteri R. solanacearum

chloride (TTC), terlihat pada Gambar 2a.

atau ras yang berbeda, dengan kisaran inang yang sangat luas,

mampu menginfeksi ratusan spesies dalam 50 famili tanaman

anang, 2000). Sebanyak lima ras R. Solancearum

diidentifikasi dalam kisaran inang yang berbeda, dan kemampuan

bertahan dalam kondisi lingkungan berbeda (Widodo dan Sutiyoso, 2010).

ebagian besar menyebabkan kerugian pada kentang, tomat, jahe,

cabe. Epidemi penyebarannya melalui air, tanah, alat pertanian, dan

tanaman inang (Sitepu dan Mogi, 1996; dalam Nasrun dan Nuryani, 2007)

mampu bertahan hidup dalam jangka waktu yang sangat lama

di daerah perakaran gulma tanpa hadirnya inang utama di lapangan.

Karakteristik bakteri R. Solanacearum adalah memliliki gram

negatif, berbentuk batang lurus atau bengkok, ukuran (0,5–1,0 μm) x

4,0 μm) memiliki satu atau lebih flagela polar, katalase positif dan

bersifat aerobik. Namun identifikasi bakteri ini sangat sulit dan

memerlukan kombinasi uji fisiologi-biokimia, media selektif dan uji

patogenetitas (Mehan, 1995). Sedangkan bakteri patogen lain relatif lebih

sederhana dan hanya memerlukan beberapa pengujian. Media selektif

. solanacearum adalah media triphenyl tetrazolium

terlihat pada Gambar 2a.

27

atau ras yang berbeda, dengan kisaran inang yang sangat luas, sehingga

mampu menginfeksi ratusan spesies dalam 50 famili tanaman

R. Solancearum telah

diidentifikasi dalam kisaran inang yang berbeda, dan kemampuan

bertahan dalam kondisi lingkungan berbeda (Widodo dan Sutiyoso, 2010).

ebagian besar menyebabkan kerugian pada kentang, tomat, jahe,

cabe. Epidemi penyebarannya melalui air, tanah, alat pertanian, dan

Nasrun dan Nuryani, 2007),

m jangka waktu yang sangat lama

g utama di lapangan.

adalah memliliki gram

1,0 μm) x

4,0 μm) memiliki satu atau lebih flagela polar, katalase positif dan

asi bakteri ini sangat sulit dan

biokimia, media selektif dan uji

patogenetitas (Mehan, 1995). Sedangkan bakteri patogen lain relatif lebih

sederhana dan hanya memerlukan beberapa pengujian. Media selektif

triphenyl tetrazolium

Page 33: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

28

Gambar 2. (a) Koloni R. solanacearum pada media selektif dan (b) tanaman kentang yang terserang penyakit layu bakteri.

Gejala serangan awal pada tanaman kentang menunjukkan gejala

perubahan warna pada daun dan sebagian tanaman layu terutama di

siang hari. Kemudian kembali normal di malam hari. Lama kelamaan

gejala muncul pada keseluruhan tanaman kentang (Gambar 2b). Bakteri

R. solanacearum dapat menginfeksi akar tanaman melalui jaringan xylem

dan menyebar keseluruh tanaman, sehingga translokasi unsur hara,

mineral dan air ke daun akan terhambat dan akhirnya tanaman akan

menjadi layu dan mati (Soesanto, 2008).

Gambar 3. (a). Batang tanaman kentang yang terinfeksi R.solanacearum (b). Eksudat bakteri berupa benang halus dan lender putih pada pangkal batang kentang terserang.

Gejala lebih khas terdapat pada batang yang dipotong melintang

berwarna coklat (Gambar 3a) dan bila dipijit mengeluarkan eksudat

bakteri berupa lendir putih keabu-abuan (Lucas et al, 1992; dalam Kohar,

2004). Jika potongan batang direndam dalam air yang bersih beberapa

menit kemudian pangkal batang mengeluarkan benang putih halus yang

merupakan eksudat bakteri (Gambar 3b).

a b

Page 34: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

29

Di samping menyerang daun, bakteri juga dapat menyerang umbi.

Pada umbi terdapat bagian yang mengendap berwarna hitam. Jika umbi

dipotong tampak jaringan busuk berwarna coklat, sedang pada lingkaran

berkas pembuluh umbi terdapat lendir yang berwarna krem sampai

kelabu, umbi menjadi busuk sama sekali. Umbi kentang terserang

R. solanacearum dapat dilihat pada Gambar 4 berikut :

Gambar 4. Umbi kentang yang terinfeksi bakteri R. solanacearum.

Infeksi pada tanaman muda akan menyebabkan kelayuan dan

kematian sangat cepat. Sedangkan pada tanaman tua akan terlihat

perubahan warna, kelayuan pada sebagian sisi daun yang akan

menyebar dan pada akhirnya tanaman mati. Kelayuan terjadi karena

eksudat bakteri menyebabkan terhambatnya translokasi air dan unsur

hara pada jaringan tanaman (Lucas et al, 1992; dalam Kohar, 2004).

D. Penyakit layu fusarium (Fusarium oxysporum)

Cendawan Fusarium oxysporum merupakan patogen tular tanah

(Soil borne), penyebab penyakit layu fusarium (Fusarium wilt). Semua

Page 35: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

30

Fusarium penyebab penyakit layu berada dalam pembuluh (Vascular

disease) dikelompokkan dalam satu jenis spesies, yaitu F.oxysporum

Schlecht. Jenis ini mempunyai banyak bentuk yang mengkhususkan pada

spesies tumbuhan tertentu (Semangun, 2006).

Menurut Gonsalves dan Ferreira (2003) melaporkan bahwa di Hawai

cendawan F.oxysporum memiliki inang antara lain kentang, tebu, kacang-

kacangan dan pisang, sedangkan laporan Direktorat Perlindungan

Hortikultura (2007) dikemukakan bahwa di Indonesia F. oxysporum

memiliki inang yaitu: kentang dan tomat.

Karakteristik koloni F. oxysporum pada media kultur PDA berupa hifa

bersekat dan menyebar ke segala arah membentuk miselium yang

berwarna putih ke ungu pucat seperti kapas. Semangun (2006)

menyatakan bahwa cendawan dari penyebab penyakit layu pada tanaman

akan membentuk miselium bersekat dan dapat tumbuh dengan baik pada

bermacam-macam media-agar yang mengandung ekstrak sayuran.

Gonsalves dan Ferreira (2003) mengemukakan bahwa cendawan

F.oxysporum memproduksi tiga tipe spora aseksual yaitu mikrokonidia,

makrokonidia, dan klamidiospora. Mikrokonidia terdiri atas satu sampai

dua septa dan selalu diproduksi oleh cendawan pada tanaman yang

terinfeksi di segala kondisi (Gambar 5b). Makrokonidia terdiri atas tiga

sampai lima septa dan lambat laun spora ini umumnya terdapat di atas

permukaan tanaman yang terserang (Gambar 5a). Pada kondisi yang

tidak menguntungkan F. oxysporum akan membentuk klamidiospora yang

Page 36: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

31

terbentuk secara tunggal atau berpasangan dan berdinding tebal

(Gambar 5c), serta berfungsi untuk bertahan hidup dalam tumbuhan atau

tanah bila inangnya tidak ada (Nelson, 1981 dalam Rahmawaty, 2006).

Gambar 5. (a) makrokonidia, (b) mikrokonidia, dan (c) klamidospora dari cendawan Fusarium oxysporum.

Mikrokonidia bersel satu, tidak berwarna, berbentuk bulat telur atau

lonjong yang tersusun rapi secara tunggal maupun bertangkai. Ukurannya

6-15 x 2,5-4 µm. Makrokonidia bersel banyak, kedua ujungnya meruncing

serta membengkok sehingga menyerupai bulan sabit, berukuran 25 - 33 x

3,5 - 5,5 µm. Klamidospora berbentuk bulat, berdinding tebal, dan

dihasilkan pada ujung maupun di tengah miselium yang tua atau pada

makrokonidium, dengan diameter 5 - 15 µm (Domsch et al, 1993 dalam

Khair, 2011). Menurut Sastrahidayat (1990), klamidospora dihasilkan

apabila keadaan lingkungan tidak sesuai bagi patogen dan berfungsi

untuk mempertahankan kelangsungan hidup patogen.

Menurut Diekmann (2003), menyatakan bahwa tanah yang terinfeksi

klamidiopora dapat menjadi inokulum, akan berkecambah di dekat akar

dan melakukan penetrasi melalui luka ke sel akar yang sehat dan

a

c

b

Page 37: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

32

kemudian masuk ke dalam sistem pembuluh tanaman. Warintek (2007),

melaporkan bahwa infeksi cendawan F. oxysporum biasanya dimulai dari

akar atau melalui luka pada umbi yang selanjutnya menyebabkan umbi

membusuk, berwarna kuning kecoklatan, permukaannya lunak dan basah.

Tanaman yang terserang, akan terlihat pada daun-daunnya yang

berwarna hijau pucat kemudian menjadi kuning dan akhirnya tanaman

layu mengering (Gambar 6a). Gejala layu pada bagian pucuk berjalan

lebih lambat. Bila pangkal batang dipotong melintang, jaringan

pembuluhnya berwarna coklat (Gambar 6b). Penyakit dapat sampai ke

umbi dan terbawa ke gudang (Anonim, 2012).

Gambar 6. (a) Gejala tanaman kentang yang terserang, dan (b) Umbi

kentang yang terinfeksi F. oxysporum. (Sumber : http://

ditlin.hortikultura.deptan.go.id)

Gejala serangan pada umbi berupa bercak lekuk berwarna coklat tua

pada permukaan umbi). Pada permukaan bercak tersebut terdapat massa

miselium berwarna putih sampai merah jambu dan membentuk banyak

a b

Page 38: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

33

konidium cendawan. Bagian umbi yang sakit menjadi kering berkerut dan

keras. Bagian dalam umbi yang sakit berubah menjadi massa seperti

tepung yang kering. Infeksi penyakit ini selain melalui luka, juga dapat

melalui lenti sel atau jaringan yang lemah di sekitar bakal tunas umbi

kentang (Martoredjo, 2009).

E. Teknik Pengendalian Penyakit layu Secara Hayati

Teknik pengendalian hayati terhadap R.solanacearum dengan

memanfaatkan mikroba antagonis baik itu berasal dari di lingkungan

filosfer maupun rizosfer, serta di ruas tanaman lain. Mikroba antagonis

yang dilaporakan dapat menghambat perkembangan R. solanacearum

seperti bakteri P. flourences, B. subtilis (Baharuddin et al, 2007) dan

Streptomyces sp. (Tiro, 2007), yang berpotensi sebagai penghambat

pertumbuhan bakteri layu secara In vitro maupun di pembibitan.

Menurut Silalahi et al., (2005), penyakit layu F. oxysporum dapat

dikendalikan dengan cara pengendalian hayati dengan cendawan

antagonis Triochoderma koningii dan Gliocladium spp. (dalam media

sekam padi), yang diaplikasikan pada saat sebelum tanam dan pemberian

selanjutnya diberikan pada permukaan tanah yang lalu ditutup kembali

dengan tanah.

F. Mekanisme Mikroba Antagonis

Mikroba antagonis merupakan jasad renik yang mempunyai

pengaruh yang merugikan terhadap mikroorganisme lain yang tumbuh

Page 39: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

34

dan berasosiasi dengannya (Istikorini, 2002). Mikroba antagonis dapat

dijadikan salah satu agensia pengendali hayati yang dapat berfungsi

sebagai penghambat dan pengendali mikroba lainnya. Keberhasilan

pengendalian hayati tergantung kepada mekanisme yang dimiliki oleh

agens hayati, setiap mikroba antagonis baik itu bakteri maupun cendawan

antagonis mempunyai mekanisme penghambatan tersendiri, dan ada pula

yang lebih dari satu mekanisme. Mekanisme utama dapat berupa

parasitisme langsung (misalnya mikoparasitsme, infeksi bakteriofage),

persaingan nutrisi, antibiotika, dan ISR (Induced Systemic Resistence/

Ketahanan Terimbas Sistemik) (Soesanto, 2008).

Rizosfer merupakan daerah yang ideal bagi tumbuh dan

berkembangnya mikroba antagonis, disebabkan fungsi rizosfer sebagai

penyedia nutrisi. Beberapa macam nutrisi disekresikan di dalam rizosfer

dipengaruhi berbagai faktor lingkungan tanah (Soesanto, 2008).

Lingkungan tanah lebih stabil dan terkendali, sehingga mikroba antagonis

mudah menyesuaikan diri dan mampu mengatasi permasalahan yang

ada. Rizosfer merupakan habitat berbagai spesies bakteri yang secara

umum dikenal sebagai rhizobakteri dapat berguna sebagai pemacu

pertumbuhan tanaman atau Plant Growth Promoting Rhizobacteria

(PGPR) dan juga sebagai agens antagonis terhadap patogen tanaman.

Kemampuan rhizobakteria sebagai agens antagonis untuk

memfiksasi nitrogen, melarutkan fosfor, memproduksi senyawa siderofor,

asam nitrogen sianida (HCN), enzim kitinase, protease dan sellulose

Page 40: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

35

yang merupakan karakteristik yang diinginkan (Zhang, 2004), sehingga

perlu dievaluasi berbagai karakteristik tersebut agar memperoleh

rhizobakteri yang berpotensi sebagai agens pengendali hayati. Umumnya

peranan enzim di dalam pengendalian hayati digunakan sebagai pengurai

dinding sel. Salah satu enzim pengurai adalah khitinase yang mengurai

kitin dan dihasilkan oleh beberapa agensia pengendali hayati serta

dikeluarkan diluar sel. Penguraian kitin secara enzim terlibat dalam

proses antagonisme dan nutrisi (Soesanto, 2008).

Rhizobakteria sebagai agensia pengendali hayati menghasilkan

metabolik sekunder berupa senyawa yang mudah menguap seperti HCN.

Menurut Soesanto (2008) menyatakan bahwa salah satu bakteri

antagonis, Pseudomonas fluorescens menghasilkan metabolik sekunder

yang mempunyai berat molekul rendah dan mudah menguap yaitu HCN,

serta bersifat toksin terhadap patogen lain, sehingga penting peranannya

dalam pengendalian hayati.

Mekanisme kerja antagonis rhizobakteri belum sepenuhnya

diketahui, namun ada dugaan erat kaitannya dengan beberapa

mekanisme seperti : (i) kemampuan menghasilkan atau mengubah

konsentrasi hormon tumbuh seperti idoleacetid acid (IAA), gibberellic

acid, cytokinins, dan ethylene; (ii) fiksasi N2 secara bebas (asymbiotic N2

fixation); (iii) bersifat antagonis melalui: produksi siderofor,β-1,3-glukanae,

kitinase, antibiotic dan sianida; serta (iv) kemampuannya melarutkan

mineral fosfat dan hara lainnya (Ryder et al, 1994).

Page 41: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

36

Selain itu penggunaan teknik pengendalian hayati dengan

rizobakteri tidak memberikan dampak negatif terhadap lingkungan.

Beberapa bakteri antagonis sebagai berikut :

a. Pseudomonas fluorescens

Pseudomonas fluorescens merupakan salah satu kelompok plant

growth promozing rhizobacteri (PGPR) yang berfungsi ganda karena

selain dapat mendorong pertumbuhan juga mengurangi intensitas

penyakit tanaman (Baharuddin et al., 2007). Kelompok bakteri ini

berkolonisasi di daerah perakaran tanaman dan mampu melarutkan

fosfat sehingga tersedia bagi tanaman serta dapat menghasilkan

hormon pertumbuhan.

Kelompok bakteri yang ber-fluorescens merupakan bakteri yang

sangat efektif dan agresif sebagai pengkoloni akar dibandingkan

nonfluorescens (Tjahjono, 2000). Mekanisme P. fluorescens sebagai

agens pengendali dengan menghasilkan senyawa penghambat

terhadap mikroorganisme kompetitor lain seperti antibiotik, kompetisi

terhadap unsure Fe dan unsur karbon, memproduksi HCN dan

merangsang akumulasi fitoaleksin sehingga tanaman menjadi resisten

(De’fago, 1990; Mulya et al., 1996).

b. Bacillus subtilis

Bakteri Bacillus subtilis merupakan bakteri gram positif yang

dapat digunakan sebagai agens pengendalian hayati yang potensial.

Page 42: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

37

Bakteri ini dapat menekan cendawan atau bakteri patogen fengan

antibiosis (Merriman et al, 1974), dan kompetisi nutrisi (Khudsen and

Suprr, 1988; dalam Kohar, 2004).

B subtilis memperlihatkan efek antagonis dari interaksi dengan

cendawan melalui inokulasi umbi. B.subtilis menghasilkan berbagai

senyawa antibiotik dan memiliki keungulan dibandingkan bakteri

lainnya yaitu mampu menghasilkan endospora yang tahan terhadap

kondisi panas, dingin, pH yang ekstrim dan waktu penyimpanan

(Ariyanto, 1997). Aktifitas B subtilis dalam menekan pertumbuhan

patogen memberikan alasan bahwa bakteri tersebut efektif sebagai

agens pengendali hayati (Kwong et al, 1997; dalam Kohar, 1997).

G. Kerangka Pikir

KENTANG

Page 43: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

38

H. Hipotesis

Berdasarkan uraian diatas maka dapat dirumuskan hipotesis

penelitian ini sebagai berikut :

Produksi rendah 15,95 ton/Ha dari potensi produksi 30 ton/Ha

Teknik Budidaya belum optimal

Serangan OPT Kurangnya bibit yang bermutu dan bersertifikat

Penyakit layu (R.solanacearum & F. oxysporum)

Patogen

Tular Tanah

Tindakan Pengendalian Hayati

Skrining bakteri Uji Penghambatan secara in-vitro

dan Identifikasi bakteri

Bakteri Potensial Dari Rizosfer Tanaman & Bahan Organik Sebagai Pengendali

Hayati

Produktivitas Meningkat

Menurunkan

Kuantitas & Kualitas

umbi 43 - 78 %

Serangan

Tidak Merata

Di lapangan

Terbawa

Sampai Di

Gudang

Pengendalian Fisik Pengendalian Mekanik Pengendalian kimiawi Pengendalian Hayati

Page 44: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

39

1. Terdapat perbedaan efektivitas isolat bakteri rizosfer tanaman dan

bahan organik dalam menghambat pertumbuhan R. solanacearum dan

F. oxysporum secara in-vitro.

2. Pada daerah rizosfer tanaman dan bahan organik di Tana Toraja

terdapat keragaman isolat bakteri yang berbeda.

3. Terdapat perbedaan mekanisme dari isolat-isolat yang diperoleh

dalam hal produksi enzim ekstraseluler dan memproduksi HCN.

BAB III

METODE PENELITIAN

Page 45: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

40

A. Tempat dan Waktu

Penelitian dilaksanakan di Desa Minanga, Kecamatan Mengkendek,

Kabupaten Tana Toraja Sul-Sel dan Laboratorium Bioteknologi Pertanian,

Universitas Hasanuddin, Dilaksanakan pada bulan Juni sampai selesai.

B. Metode Percobaan

1. Isolasi dan Perbanyakan Bakteri Patogen

Mengambil bagian tanaman sakit berupa batang yang bergejala

dan dibersihkan dengan air mengalir, lalu disterilisasi permukaan.

Setelah itu, dilakukan penggerusan dan penggoresan pada media NA

dengan metode cawan dilution plate, lalu diinkubasi selama 24 - 48

jam. Selanjutnya dilakukan pengamatan dan pemindahan koloni yang

tumbuh untuk dilakukan identifikasi pada media selektif TTC (Kelment,

1954) dan uji antagonis (Stonier, 1960).

2. Penyediaan dan Perbanyakan Cendawan Fusarium oxysporum

Cendawan patogen yang digunakan adalah F. oxysporum berasal

dari biakan murni koleksi Laboratorium Bioteknologi pertanian UNHAS.

Isolat cendawan diperbanyak pada media PDA yang baru untuk

dipergunakan dalam uji antagonis secara in-vitro.

3. Isolasi Bakteri dari Rhizosfer dan Bahan Organik

Isolasi bakteri dilakukan pada 6 sampel yang berasal dari

Kabupaten Tana Toraja yaitu tanah dari rizosfer kentang, padi, terong

Page 46: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

41

belanda, tanaman bambu, dan bahan organik dari kotoran kerbau

belang dan babi. Pertama-tama sampel diambil dan timbang sebanyak

1 gram, lalu dilakukan penggerusan ditambah air steril dan

penggoresan pada media NA dengan metode cawan gores kuadran

(Strike plate), lalu diinkubasi selama 24 - 48 jam. Setelah itu dilakukan

pengamatan dan seleksi mikroba serta pemindahan koloni yang

tumbuh pada media NA (Baharuddin, 2012, konsultasi pribadi).

4. Uji Penghambatan terhadap R. solanacearum secara In Vitro

Pengujian daya hambat dilakukan berdasarkan metode Stonier

(1960) sebagai berikut :

Satu isolat murni bakteri diinokulasikan ke dalam botol balsam

berisi media NB cair steril, lalu dishaker dengan kecepatan 120 rpm

selama 3 hari. Setelah itu, sebanyak 1 ml media cair dimasukkan ke

tabung eppendorf dan disentrifius selama 10 menit dengan kecepatan

100 rpm. Lalu diambil supernatan dan disaring menggunakan filter

0,02 µm dan dimasukkan ke dalam tabung eppendorf yang telah berisi

larutan kloroform. Kemudian dilakukan pengenceran isolat murni

bakteri patogen (R). Lalu diambil 0,1 ml diteteskan pada cawan petri

berisi 20 ml media padat NGA dan diratakan.

Setelah itu kertas saring steril yang berukuran 0,5 cm dicelupkan

ke dalam tabung eppendorf yang berisi larutan khloroform dan

supernatan bakteri. Selanjutnya kertas saring (E) diambil dan

Page 47: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

42

diletakkan pada bagian tengah media yang telah berisi bakteri patogen

(Gambar 7).

Gambar 7. Diagram uji penghambatan bakteri antagonis terhadap R. solanacearum berdasarkan metode Stonier (1960).

Efektivitas isolat bakteri rizosfer dan bahan organik diukur

berdasarkan diameter penghambatan disekitar kertas saring (Z) yang

dilakukan pada hari ke 4 setelah aplikasi. Dari hasil pengamatan

diperoleh isolat bakteri potensil yang menghambat R. solanacearum.

Kemudian beberapa isolat potensil tersebut diidentifikasi dan

digunakan kembali untuk diuji daya hambatnya terhadap cendawan

F. oxysporum.

5. Uji Penghambatan terhadap Fusarium oxysporum secara In Vitro

Uji daya hambat terhadap F. oxysporum dilakukan dengan tujuan

skrining bakteri potensil terbaik dalam menekan F. oxysporum

Schlecht sebagai salah satu patogen penyebab penyakit. Prosedur

pengujian penghambatan dilakukan dengan dual kultur yang

dikembangkan oleh Fokkema (1973) seperti yang terlihat pada

Gambar 9.

Z

R E

Page 48: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

43

Gambar 8. Diagram uji penghambatan bakteri antagonis terhadap

F.oxysporum secara Dual Kultur (Fokkema, 1973).

Cara pengujian dilakukan dengan menanam F.oxysforum di atas

media PDA tepat di titik pusat antara tepi cawan dengan isolat

antagonis. Bakteri antagonis (E) digores di samping cendawan

patogen (C), tepat di pertengahan antara titik pusat cawan dengan tepi

cawan (Gambar 8). Pengamatan zona penghambatan dilakukan

setelah dua hari dan diulangi pada tiap dua hari sampai pertumbuhan

patogen pada zona yang tidak ada antagonis menyentuh tepi cawan

petri.

Cara pengamatan dilakukan dengan mengukur jari-jari pada zona

hambatan (R2) dan (R1), lalu dibandingkan dengan (Ro) cawan kontrol

/tanpa perlakuan isolat bakteri. Persentase penghambatan antagonis

berdasarkan teori yang dikemukakan oleh Soesanto (2008) dapat

dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

R1 R2

C E

Page 49: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

44

� = �� −�1 + �2

2� 100%

Dimana:

R0

= Jari-jari pertumbuhan cendawan patogen pada kontrol (cm),

R1&2

= Jari-jari pertumbuhan cendawan patogen pada perlakuan (cm),

P = Persentase penghambatan pertumbuhan (%).

Efektifitas isolat bakteri rizosfer dan bahan organik diukur

berdasarkan jari-jari pertumbuhan cendawan F. oxysporum pada

media padat PDA. Rancangan yang digunakan adalah acak lengkap.

Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 unit cawan petri. Analisis sidik

ragam dilakukan, jika diantara perlakuan menunjukkan perbedaan

yang nyata dengan uji Duncan pada taraf 0,05. Hasil dari uji

penghambatan akan diperoleh isolat bakteri potensil bersifat antagonis

untuk menekan cendawan F. oxysporum. Kemudian dilakukan uji

kualitatif terhadap kemampuan mensekresikan enzim ekstraseluler

dan kemampuan menghasilkan senyawa HCN.

6. Identifikasi Bakteri Antagonis

Kultur murni yang telah didapatkan, akan diidentifikasi berdasarkan

Schaad et al. (2001) sebagai berikut :

Erwinia, Pantoea, Xylophilus, Acidovorax, Burkholderia, Ralstonia Pseudomonas, Xanthomonas Agrobacterium

Coryneform Bacillus Clostridium Streptomyces

Gram Reaction

+ Anaerobic Growth -

Page 50: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

45

Gambar 9 . Bagan Tahapan Identifikasi Bakteri

Prosedur tahapan identifikasi bakteri pada Gambar 9, berdasarkan

Schaad et al. (2001) sebagai berikut :

a. Karakteristik Morfologi

Pseudomonas

Erwinia

Colonies Yellow + on YDC -

Pantoea Erwinia Fluorescens Pigmen + pada KB -

Agrobacterium, Xanthomonas, Xylopilus, Burkholderia, Acidivora Pigmen x, Ralstonia

Xylophilus, Burkholderia, Ralstonia, Acidovorax, Pseudomonas, Xanthomonas Agrobacterium

+ Urease - + Grows at 330 C on YDC -

Xanthomon

Sxylopilus

Agrobacterium,Burkholderia, Acidivorax, Ralstonia

+ Coloni Yellow on YDC -

Xanthomonas

Xylophilus

Xylophilus

Xanthomonas AAcidivorax, Ralstonia, Burkholderia Agrobacterium

+ Growth on DIM Agar -

Burkholderia Ralstonia

Utilizes Arginine + and Betaine -

Acidovorax Ralstonia

+ Growth at 40 0 C -

+ Endospores Formed -

Page 51: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

46

Penentuan karakteristik morfologi didasarkan pada bentuk dan warna

koloni pada media biakan Kings’B.

b. Karakteristik Fisiologi

1) Reaksi Gram

Koloni bakteri dari biakan murni diambil dengan menggunakan

jarum ose dan dioleskan pada gelas objek yang telah diberi dua tetes

larutan KOH 3% diaduk melingkar selama ± 5 – 10 detik. Koloni yang

nampak berlendir memperlihatkan reaksi positif (gram negatif)

sedangkan yang tidak berlendir atau terlepas adalah negatif (gram

positif) (Fahy and Hayward,1982).

2) Pembentukan Endospora

Koloni bakteri pada media agar diambil dengan menggunakan

jarum ose dan dioleskan pada slide yang telah diberi setetes air steril

lalu didiamkan sampai kering. Slide direndam dengan larutan malachite

green 5% selama 10 menit, lalu dibilas air mengalir dan dikeringkan.

Kemudian slide direndam pada larutan safranin 0,5% selama 15 detik

lalu dibilas dan dikeringkan. Diamati di bawah mikroskop pada

pembesaran 500x. Sel-sel bakteri berwarna merah dan spora berwarna

hijau maka reaksinya positif (Gerhardt, 1981).

3) Pertumbuhan Anaerob

Media yang digunakan adalah media Hugh dan Leifson. Media

dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 9 ml lalu diautoklaf.

Page 52: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

47

Setelah dingin, ditambahkan glukosa 10% yang telah disterilkan. Bakteri

diinokulasikan ke dalam media kemudian ditutup dengan agar cair 3%

yang steril untuk uji fermentatif, sedangkan untuk uji oksidatif tidak

ditutup dengan agar cair. Jika terjadi perubahan warna menjadi kuning

dan keruh pada uji fermentatif maka reaksinya positif (Hugh and

Leifson,1953).

4) Miselium Udara

Koloni bakteri ditumbuhkan pada media agar, diinkubasi selama 24

sampai 48 jam. Jika terbentuk miselium udara maka reaksinya positif,

Diamati pada mikroskop pembesaran 500x (Menzies, 1959).

5) Koloni Kuning pada Media YDC

Koloni bakteri ditumbuhkan pada media YDC, diinkubasi selama

24 sampai 48 jam. Jika terbentuk koloni berwarna kuning, maka

reaksinya positif (Wilson, 1967).

6) Pigmen Fluoresent

Koloni bakteri ditumbuhkan pada media Kings’B, diinkubasi

selama 24-48 jam pada suhu 27OC, lalu dilakukan pengamatan. Jika

terbentuk pigmen fluoresent yang ditandai dengan perubahan warna

menjadi hijau berarti reaksi positif (King et al., 1954).

7. Pengujian Kualitatif Secara In-vitro

Selanjutnya dilakukan pengujian secara kualitatif terhadap isolat

murni bakteri antagonis, sebagai berikut :

Page 53: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

48

a. kemampuan mensekresikan enzim ekstraseluler.

Kemampuan mensekresikan enzim ekstraseluler merupakan salah

satu penentu efektititas isolat bakteri sebagai agens antagonis. Dalam

pengujian yang dilakukan, kultur isolat murni bakteri antagonis

ditumbuhkan dalam media NA selama 48 jam.

Analisi kualitatif dari enzim-enzim tersebut dilakukan pada media

czapek dox Agar (CDA) yang ditambahkan Commassie Brillant Blue

(CBB) dengan substrak sellulosa, khitin dan pektin (0,1-0,15% (w/v),

pH 5,5. Setelah penanaman inokulum pada media CDA plester

pinggiran cawan petri dan bungkus dengan kertas.

Setelah itu diinkubasi didalam inkubator selama 3 hari. Dua hingga

tiga hari setelah kultivasi, akan terbentuk zona perubahan warna pada

media. Tinggi rendahnya aktivitas enzim diukur berdasarkan perubahan

warna yang terbentuk.

Keterangan - : Tidak ada perubahan warna (tetap biru tua)

+ : Warna biru muda

++ : Warna biru sangat muda

+++ : Warna biru muda keputihan

b. Kemampuan menghasilkan senyawa HCN

Produksi senyawa HCN secara kualitatif dianalisis menggunakan

metode yang dikembangkan Bakker dan shipper (Munif, 2001; Sutariati,

Page 54: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

49

2006 dalam Ariyanti, 2009). Isolat bakteri antagonis ditumbuhkan pada

media NGA dalam cawan petri. Pada bagian tengah tutup cawan petri

ditempelkan potongan kertas saring steril yang telah direndam dalam

larutan pendeteksi HCN dan diinkubasi selama 4 hari pada suhu 24oC.

Setelah itu dilakukan pengamatan dengan melihat perubahan

warna kertas saring. Kertas saring yang masih berwarna kuning

mengindikasikan bahwa isolat bakteri antagonis yang diuji tidak

memproduksi HCN sedangkan perubahan kertas saring berwarna

coklat muda, coklat tua dan merah bata mengindikasikan bahwa isolat

bakteri antagonis memproduksi HCN.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Page 55: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

50

A. Hasil Isolasi dan Uji Daya Hambat Bakteri Antagonis terhadap Ralstonia solanacearum Secara In-vitro

Hasil dari isolasi sampel rizosfer dan bahan organik yang berasal

dari kabupaten Tana Toraja, ditemukan 74 isolat yang tergolong bakteri.

Diantaranya 32 isolat bakteri diperoleh dari rizosfer pertanaman dan 42

isolat bakteri lainnya dari bahan organik, selanjutnya diuji daya.

penghambatannya terhadap pertumbuhan R.solanacearum menggunakan

metode Stonier (1969) yang dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil pengujian daya hambat isolat bakteri terhadap pertumbuhan R.solanacearum secara In-Vitro.

Sumber Isolat Bakteri

Kriteria penghambatan (isolat)

- + ++ +++ ++++

Rizosfer Kentang (KT)

- KT1, KT4, KT5, KT7, KT8, KT10,

KT11, KT12,

KT2, KT3, KT6, KT9

- -

Rizosfer Padi (PT)

- PT4, PT6 PT1, PT2, PT5, PT8

PT3, PT7 -

Rizosfer Bambu (BT)

- BT1, BT2, BT3 BT4 BT6 BT5

Rizosfer Terung

Belanda (TB) TB5

TB1, TB2, TB3, TB4

- - -

Bahan Organik Babi

(BB) -

BB1, BB2, BB3, BB4, BB5, BB6, BB7

- BB8 -

Bahan Organik Kerbau

Belang (KB)

-

KB1, KB2, KB3, KB4, KB5, KB7, KB9, KB14, KB15, KB17, KB21, KB23, KB24, KB27, KB28, KB30, KB33, KB34, KB35

KB8, KB10, KB13, KB18

KB16, KB19, KB32

KB6, KB11, KB12, KB20, KB22, KB25, KB26, KB29,

KB31

Kriteria penghambatan : - : 0 (tidak ada penghambatan)

+ : 0, 1 cm – 1 cm

++ : > 1,0 cm – 2 cm

+++ : > 2,0 cm – 3 cm

Page 56: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

51

++++ : > 3,0 cm

Pada Tabel 1, terlihat bahwa dari 74 isolat bakteri yang diujikan

terdapat 10 isolat yang memiliki daya hambat terbaik terhadap

pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan kriteria antagonis

bintang empat adalah isolat BT5, KB11, KB25, KB26, KB29, KB6, KB20,

KB22, KB12, dan KB31 dengan diameter penghambatan lebih dari 3 cm,

yang berasal dari rizosfer pertanaman bambu dan bahan organik kerbau

belang. Diameter penghambatan (Tabel Lampiran 1) Isolat BT5 dan KB11

sebesar 3,6 cm, dikuti isolat KB25 sebesar 3,5 cm. Diameter

penghambatan yang sama terlihat pada isolat KB26, KB29 yaitu 3,4 cm,

dan pada isolat KB6, KB20, KB22 yaitu 3,2 cm, serta pada isolat KB12

dan KB 31 yaitu 3,1 cm.

Isolat bakteri yang memperlihatkan daya hambat cukup baik

terhadap pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dengan kriteria

antagonis bintang tiga adalah isolat KB19, PT3, PT7, BB8, KB6, KB20,

KB22, KB12 dan KB31 dengan diameter penghambatan lebih dari 2 cm,

yang masing-masing berasal dari rizosfer pertanaman padi, bahan organik

kerbau belang dan babi. Diameter penghambatan (Tabel 6) Isolat KB19

dengan sebesar 2,9 cm dan isolat PT3, PT7, BB8 dengan diameter

penghambatan yang sama sebesar 2,7 cm. selain itu, diameter

penghambatan yang sama ada pada isolat KB6, KB20, KB22 yaitu 3,2 cm

dan juga pada isolat KB12 dan KB31 yaitu 3,1 cm.

Page 57: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

52

Isolat bakteri BT5, KB11 dan KB25 memperlihatkan daya hambat

tertinggi dibanding dengan isolat bakteri lainnya. Hal ini menunjukkan

bahwa isolat bakteri yang berasal dari rizosfer pertanaman bambu dan

bahan organik kerbau belang memperlihatkan efektifitas dalam

menghambat pertumbuhan R. solanacearum secara in-vitro dan bersifat

antagonis. Hal ini sesuai dengan pendapat Soesanto (2008),

mengemukakan bahwa rizosfer merupakan daerah ideal bagi tumbuh dan

berkembangnya mikroba antagonis, disebabkan fungsi rizosfer sebagai

penyedia nutrisi dan juga sebagai tempat tumbuh dan berkembangnya.

Selain itu, Suwahyono (2011), mengemukakan bahwa bahan organik

hewani juga mengandung mikroba yang mampu melindungi perakaran

tanaman dan meningkatkan daya tahan terhadap serangan patogen.

Selanjutnya Soesanto (2008), mengemukakan bahwa setiap mikroba

antagonis yang ditemukan baik itu berasal dari daerah rizosfer maupun

bahan organik selalu mempunyai mekanisme penghambatan yang tidak

sama dengan yang lainnya. Mikroba antagonis mempunyai mekanisme

penghambatan tersendiri dan ada yang lebih dari satu mekanisme

penghambatan. Mekanisme penghambatan tersebut dapat berupa

kompetisi nutrisi atau antibiosis, antibiotika dan parasitisme langsung

terhadap patogen.

Aktivitas penghambatan isolat bakteri dari rizosfer pertanaman dan

bahan organik berasal dari Tana Toraja terhadap R. solanacearum secara

In-vitro dapat dilihat pada Gambar 10.

Page 58: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

53

Gambar 10 : Hasil pengujian daya hambat terhadap R solanacearum

pada media NA (a). Kontrol, dan (b) Isolat bakteri KB25

yang menunjukkan zona penghambatan berwarna bening.

Kemudian diambil beberapa isolat bakteri yang memiliki diameter

penghambatan antara 2,3-3,6 cm pada setiap sampel rizosfer pertanaman

dan bahan organik untuk uji daya hambat terhadap F. oxysporum.

Selanjutnya pengujian kualitatif terhadap kemampuan menghasilkan

senyawa HCN, serta kemampuan menghasilkan enzim ekstraseluler.

B. Hasil Uji Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil terhadap Pertumbuhan Fusarium oxysporum Secara In-vitro.

Untuk mengetahui kemampuan beberapa isolat bakteri potensil dari

rizosfer dan bahan organik dilakukan pengujian daya hambat dengan

metode Fokkeman (1973) secara dual kultur terhadap pertumbuhan

cendawan F.oxysporum.

Tabel 2. Hasil pengujian daya hambat isolat bakteri potensil terhadap pertumbuhan F. oxysporum.

Sumber Isolat Bakteri

Kriteria Penghambatan (isolat)

+ ++ +++ ++++

b a

Page 59: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

54

Rizosfer

Kentang (KT) - - KT5 & KT10 KT9

Rizosfer Bambu

(BT) BT6 - - BT5

Rizosfer Padi

(PT) PT3 & PT8 PT7

Bahan Organik

Kerbau Belang

(KB)

KB6

KB12, KB19,

KB20, KB22

& KB31

KB26 KB11 & KB25

Bahan Organik

Babi (BB) BB8

Ket. : Kriteria Penghambatan : - : 0 - 5 %

+ : > 5 % - 35 % ++ : > 35 % - 50 % +++ : > 50 % - 65 %

++++ : > 65 %

Tabel 2 terlihat bahwa daya hambat bakteri potensil terhadap

pertumbuhan F. oxysporum pada hari kesepuluh mempelihatkan beda

nyata antara isolat BT5, KT9 dan KB11 dengan persentase isolat lainnya.

Pengamatan pada hari kesepuluh, persentase daya hambat tertinggi

terlihat pada isolat BT5 sebesar 80,68%, KB11 sebesar 71,59%, KT9

sebesar 67,41% dan KB25 sebesar 65,91%. Dan berbeda nyata pada

isolat KB6 dengan persentase daya hambat terendah yaitu 27,69%.

Tabel lampiran 2 terlihat bahwa daya hambat bakteri potensil

terhadap pertumbuhan F. oxysporum pada hari kedua mempelihatkan

tidak beda nyata antara isolat BT5, KT9 dan KB11 berbeda nyata pada

persentase isolat lainnya. Persentase daya hambat tertinggi terlihat pada

isolat KT9 sebesar 39,62 %, yang tidak beda nyata dengan isolat BT5

sebesar 38,67% dan KB11 sebesar 37,33%. Dan berbeda nyata pada

isolat KB6 dengan persentase daya hambat terendah yaitu 10,67%.

Page 60: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

55

Pada hari ke-4 terlihat bahwa persentase daya hambat isolat BT6,

PT3, PT7, KT5, KB6, KB12, KB19, KB20, KB22, KB25, KB26, KB31 dan

BB8 tidak beda nyata, akan tetapi beda sangat nyata dengan isolat

BT5, KT9, KT10 dan KB11 dengan persentase daya hambat tertinggi

sebesar 69,05%, 40,59%, 32,09% dan 41,88%. Persentase daya hambat

terendah pada isolat BB8 yaitu 15,38% dan isolat KB6 yaitu 14,53%.

Pada hari ke-6, terlihat persentase daya hambat tertinggi masih

pada isolat BT5 sebesar 69,64%, diikuti persentase pada isolat

KB 11 sebesar 53,57% dan KT9 sebesar 51,94%. Persentase daya

hambat terendah pada isolat KB6 yaitu 17,86% dan BB8

sebesar 19,05%.

Pada hari ke-8 terlihat persentase daya hambat tertinggi masih

terlihat pada isolat BT5 sebesar 72,58% berbeda nyata pada isolat

lainnya. Dan diikuti persentase daya hambat pada isolat KB11 yaitu

59,14% dan isolat KT9 yaitu 59,03%, yang berbeda nyata dengan isolat

KT5, KB26, KT10 dan KB25 dengan persentase daya hambat

yaitu 40,63%, 44,62%, 45,93% dan 48,93%. Persentase daya hambat

terendah terlihat pada isolat KB6 yaitu 18,28%.

Pada pengamatan hari terakhir (hari ke-10), terlihat bahwa isolat BT5

memperlihatkan daya hambat yang tertinggi yaitu 80,68% dan berbeda

nyata pada isolat KB6 dengan persentase terendah yaitu 27,69%.

Persentase daya hambat yang tidak beda nyata terlihat pada isolat KB11

yaitu 71,59%, isolat KT9 yaitu 67,41%, isolat KB 25 yaitu 65,91%, yang

Page 61: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

56

berbeda nyata dengan isolat KT5 yaitu 50%, isolat KT10 yaitu 55% dan

KB26 yaitu 54,92%.

Aktivitas daya penghambatan isolat bakteri dari rizosfer pertanaman

dan bahan organik berasal dari Tana Toraja terhadap pertumbuhan

cendawan F. oxysporum secara In-vitro dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. Hasil Uji penghambatan isolat bakteri terhadap F. oxysporum pada media PDA (a) Kontrol, (b) isolat bakteri BT5 yang menunjukkan zona penghambatan dan (c) isolat bakteri KB11 yang menunjukkan zona penghambatan.

b c a

Page 62: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

41

Gambar 12. Grafik daya hambat bakteri potensil terhadap pertumbuhan F.oxysporum pada pengamatan hari

kedua sampai hari ke sepuluh

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

2 4 6 8 10

Pengamatan Hari Ke-

BT5

BT6

PT3

PT7

PT8

KT5

KT9

KB6

KB11

KB12

KB19

KB20

KB22

KB25

KB26

KB31

BB8

Page 63: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

42

Daya hambat bakteri potensil dari rizosfer dan bahan organik terhadap

pertumbuhan F. oxysporum diamati pada media PDA dengan interval waktu 2

hari yang dimulai setelah aplikasi. Dari Gambar 12, terlihat penghambatan

bakteri potensil terhadap pertumbuhan F.oxysporum tertinggi pada isolat

BT5, KB11, KB25 dan KB26 mengalami frekuensi penghambatan yang

semakin hari meningkat. Hasil ini menunjukkan bahwa isolat bakteri potensil

inilah yang memperlihatkan efektivitas dalam menghambat pertumbuhan F.

oxysporum pada hari kedua hingga hari kesepuluh dan bersifat antagonis

(Gambar 12).

Hal ini sesuai pernyataan Tehrani dan Ramezani (2003) melaporkan

bahwa kelompok rhizobakteria merupakan mikroba yang mampu

mengantagonis dan memiliki efek pengendali diatas 51 persen terhadap

patogen tular tanah seperti F. oxysporum Schlecht. Martini dkk (2006)

mengemukakan bahwa pengendalian hayati dengan mempergunakan

mikroba antagonis dapat menekan pertumbuhan patogen hingga mencapai

60 %, sehingga dapat dikategorikan sebagai agens pengendali yang efektif.

Pernyataan ini didukung oleh Soesanto (2008) keberhasilan

pengendalian hayati tergantung kepada mekanisme yang dimiliki oleh agens

hayati. Bakteri antagonis mempunyai mekanisme penghambatan tersendiri

dan ada pula yang lebih dari satu mekanisme penghambatan. Mekanisme

utama berupa kompetisi nutrisi, antibiotika, dan kemampuan induksi reistensi

serta memacu pertumbuhan tanaman.

C. Hasil Identifikasi Bakteri Rizosfer dan Bahan Organik.

Page 64: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

43

Hasil uji penghambatan diperoleh 18 isolat potensil bersifat antagonis

dalam menghambat pertumbuhan R. solancearum dan F. oxysporum secara

In vitro. Untuk mengetahui karakteristik masing-masing isolat dilakukan

pengamatan morfologi dan fisiologi berdasarkan prosedur Schaad et al

(2001), yang diarahkan untuk mengidentifikasi genus bakteri yang ditemukan

(Tabel 3).

Tabel 3. Hasil Identifikasi Isolat Bakteri potensil

Sumber data : Data primer 2012

Keterangan : (+) reaksi positif; (-) reaksi negatif; (o) Tidak diujikan.

Prosedur identifikasi yang dikembangkan oleh Schaad et al, (2001)

pada 18 isolat bakteri potensil dari sampel rizosfer dan bahan organik

Sumber Isolat Warna koloni Reaksi Gram

Endospora Anaerob Koloni kuning

Miselium udara

Hasil

Kerbau Belang

KB6 Putih + - 0 0 - Coryneform

KB11 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB12 Putih + + + 0 0 Clostridium

KB19 Putih + + ̶ 0 0 Clostridium

KB20 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB22 Putih kekuningan ̶ 0 + + 0 Pantoea

KB25 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB26 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB31 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

Rizosfer Kentang

KT5 Putih + + + 0 0 Clostridium

KT9 Putih kekuningan ̶ 0 + + 0 Pantoea

KT10 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

Rizosfer Padi

PT3 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

PT7 Putih keruh ̶ 0 ̶ 0 0 Pseudomonas

PT8 Putih transparan + + + 0 0 Clostridium

Rizosfer Bambu

BT5 Putih transparan ̶ 0 ̶ 0 0 Pseudomonas

BT6 Putih + + ̶ 0 + Sterptomyces

Babi

BB8 Merah muda ̶ 0 ̶ 0 0 Tidak

teridentifikasi

Page 65: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

44

berdasarkan karakteristik morfologi dan fisiologi dari bakteri tersebut itu akan

memperlihatkan reaksi positif maupun reaksi negatif.

Tahap pertama identifikasi yaitu pengamatan pada karakteristik

morfologi berdasarkan bentuk. Isolat bakteri yang memperlihatkan bentuk

koloni bulat kecil adalah isolat KB5, KB11, KB12, KB19, KT5, KT12 dan PT8.

Isolat bakteri yang memperlihatkan bentuk bulat bercincin adalah isolat KB11,

KB20, KB25, KB26, KB31, PT3 dan KT10. Isolat bakteri yang

memperlihatkan bentuk koloni bulat lonjong adalah isolat KB22 dan BB8.

Isolat bakteri yang memperlihatkan bentuk bulat bergerigi adalah isolat KB6

dan BT6. Isolat bakteri yang memperlihatkan bentuk koloni bulat transparan

adalah isolat PT7 dan BT5.

Selanjutnya pengamatan pada karakteristik morfologi berdasarkan

warna koloni. Isolat bakteri yang memperlihatkan warna koloni putih adalah

isolat KB12, KB19, KT5, KT9 dan BT6. Isolat bakteri yang memperlihatkan

warna koloni putih keruh adalah isolat KB11, KB20, KB25, KB26, KT10, PT3

dan PT7. Isolat bakteri yang memperlihatkan warna koloni putih kekuningan

adalah isolat KB22. Isolat bakteri yang memperlihatkan warna koloni putih

transparan adalah Isolat PT8 dan BT5. Sedangkan isolat BB8

memperlihatkan warna koloni merah muda.

Tahap identifikasi berikutnya yaitu pengamatan pada karakteristik

fisiologi berdasarkan beberapa pengujian. Pengujian pertama adalah

pengujian reaksi gram bakteri dengan menggunakan larutan KOH 3%.

Reaksi gram bakteri akan memperlihatkan pengelompokkan gram bakteri,

Page 66: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

45

apabila yang nampak berlendir memperlihatkan reaksi positif (gram negatif)

sedangkan yang tidak berlendir berarti negatif (gram positif). Isolat bakteri

KB6, KB11, KB12, KB19, KB20, KB25, KB26, KB31, KT5, KT10, PT3, PT8

dan BT6 memperlihatkan reaksi tidak berlendir yang berarti bahwa isolat

tersebut termasuk bakteri gram positif, Sedangkan pada isolat bakteri KB22,

KT9, PT7, BT5 dan BB8 memperlihatkan reaksi berlendir yang berarti bahwa

isolat tersebut termasuk bakteri gram negatif. Reaksi pengujian gram bakteri

dapat dilihat pada Gambar 13 sebagai berikut:

Gambar 13. Uji Gram (a) isolat KB6 tidak berlendir, gram positif dan (b) isolat KB 22 berlendir, gram negatif.

Pengujian kedua adalah pembentukan endospora dengan larutan

malachite green 5% dan larutan safranin 0,5% yang diamati pada mikroskop.

Pada pembentukan endospora memperlihatkan isolat bakteri KB11, KB12,

KB19, KB20, KB25, KB26, KT5, KT10, PT3, PT8 dan BT6, menunjukkan

reaksi positif (gambar 14a). Selanjutnya isolat bakteri KB6, menunjukkan

reaksi negatif (gambar 14b). Sedangkan KB22, KT9, BB8, BT5 dan PT7 tidak

diuji terhadap pembentukan endospora, karena isolat bakteri tersebut

tergolong bakteri gram positif. Menurut Schaad et al. (2001) menyatakan

bahwa isolat bakteri yang termasuk gram positif dikarakterisasi terhadap

b a

Page 67: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

46

reaksi anaerob dan koloni kuning pada media YDC, tanpa melalui

karakterisasi pembentukan endospora.

Gambar 14. Pembentukan Endospora (a) warna spora merah, reaksi positif (+) pada isolat KB11, (b) tidak ada warna spora, reaksi negatif (–) pada isolat KB6.

Pengujian ketiga terhadap pertumbuhan anaerob menggunakan media

Hugh dan Leifson. Pada isolat bakteri KB12, KB22, KT5, KT9 dan PT8

memperlihatkan perubahan warna kuning maupun keruh pada bagian tengah

media yang berarti reaksi positif, sedangkan isolat KB11, KB19, KB20, KB25,

KB26, KB31, KT10, PT3, PT7, BT5, BT6 dan BB8 tidak memperlihatkan

perubahan warna kuning maupun keruh pada bagian tengah media yang

berarti reaksi negatif (Gambar 15). Pada isolat KB6 tidak dikarakterisasi

terhadap pertumbuhan anaerob, karena isolat bakteri ini tergolong bakteri

gram negatif dan memperlihatkan reaksi negatif terhadap pertumbuhan

endospora. Menurut Schaad et al. (2001) menyatakan bahwa isolat bakteri

gram positif yang menunjukkan reaksi positif terhadap pertumbuhan

endospora akan dikarakterisasi terhadap pertumbuhan anaerob dan isolat

bakteri yang menunjukkan reaksi negatif terhadap pertumbuhan endospora

akan akan dikarakterisasi terhadap miselium udara.

a b

Page 68: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

47

Gambar 15. Pengujian Pertumbuhan Anaerob (-) berwarna hijau (+) kuning atau keruh pada reaksi fermentatif dan reaksi oksidasi.

Pengujian keempat adalah pengujian terhadap koloni kuning

menggunakan media YDC (Yeast Extract-Dextrose) + CacO3. Pengujian

koloni kuning hanya pada bakteri gram positif yaitu isolat bakteri KB22 dan

KT9 yang diinkubasi selama 24 hingga 48 jam. Isolat bakteri KB22 dan KT9

memperlihatkan koloni bakteri berwarna kuning dan berarti reaksi positif,

yang dapat dilihat pada Gambar 16.

Gambar 16. Hasil uji Koloni Kuning, isolat bakteri yang menunjukkan (a) warna kuning positif (+) pada isolat KB22 dan (b) warna putih negatif (-) pada isolat KT4.

Pengujian berikutnya adalah miselium udara hanya pada isolat KB6 KT6

dan BT6 karena pada pembentukan endospora bereaksi negatif. Pada isolat

bakteri BT6 memperlihatkan miselium udara yang berarti bereaksi positif,

(BB9) (KB25) kontrol (BB9) (KB25) kontrol

Uji Oksidasi UJi Fermentasi

b a

Page 69: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

48

Sedangkan isolat KB6 tidak memperlihatkan miselium udara yang berarti

bereaksi negatif.

Hasil dari uji penghambatan diperoleh 18 isolat bakteri potensil bersifat

antagonis dalam menghambat pertumbuhan R. solancearum dan F.

oxysporum secara In vitro. Untuk mengetahui karakteristik masing-masing

isolat dilakukan pengamatan morfologi dan fisiologi berdasarkan prosedur

Schaad et al., (2001), yang diarahkan untuk mengidentifikasi genus bakteri

yang ditemukan (Tabel 3).

Hasil identifikasi isolat bakteri potensil berdasarkan morfologi dan

fisiologi sesuai prosedur Schaad et al., (2001) diperoleh beberapa genus

bakteri. Pada isolat bakteri dari sampel rizosfer tanaman, diperoleh beberapa

genus bakteri yaitu Bacillus, Clostridium, Streptomyces, Pantoea dan

Pseudomonas. Sedangkan pada isolat bakteri dari bahan organik, diperoleh

beberapa genus bakteri yaitu Bacillus, Coryneform, Clostridium dan Pantoea.

Keanekaragaman genus bakteri pada rizosfer tanaman lebih beragam

dibandingkan bahan organik disebabkan oleh keberadaan bakteri di dalam

maupun di permukaan tanah dipengaruhi oleh pH, kelembaban tanah dan

ketersediaan nutrisi. Hal ini sesuai dengan pendapat Soesanto (2008), yang

menyatakan bahwa rizosfer merupakan daerah ideal bagi tumbuh dan

berkembangnya mikroba antagonis, disebabkan fungsi dari rizosfer sebagai

penyedia nutrisi dan juga sebagai tempat berkembangnya. Beberapa macam

nutrisi disekresikan didalam rizosfer yang dipengaruhi oleh berbagai faktor

lingkungan didalam tanah. Lingkungan dibawah tanah (rizosfer) lebih stabil

dan terkendali, sehingga mikroba antagonis dengan mudah akan

Page 70: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

49

menyesuaikan dan mampu mengatasi permasalahan yang ada bila mikroba

tersebut juga berasal dari rizosfer.

Berdasarkan hasil pengamatan terlihat bahwa isolat bakteri yang

termasuk bakteri genus Pantoea adalah isolat KB22 dan KT9 dengan

memperlihatkan warna koloni putih kekuningan, reaksi gram negatif,

pertumbuhan anaerob positif dan uji koloni kuning YDC positif. Hal ini sejalan

pendapat Schaad et al., (2001), menyatakan bahwa bakteri Pantoea

merupakan bakteri Enterobacter yang berbentuk batang, gram negatif,

bersifat anaerob fakultatif, katalase positif.

Isolat bakteri yang termasuk genus Bacillus adalah isolat bakteri KB11,

KB20, KB25, KB26, KB31, KT10 dan PT3 dengan memperlihatkan ciri-ciri

koloni berwarna putih keruh, gram positif, pertumbuhan anaerob negatif dan

pembentukan endospora positif. Sedangkan isolat bakteri yang termasuk

genus Clostridium adalah isolat bakteri BT5, KB12, KB19, KT5 dan PT8

dengan memperlihatkan ciri koloni berwarna putih pada media NA, reaksi

gram positif, pertumbuhan anaerob positif, dan pembentukan endospora

positif. Hal ini sesuai pendapat Schaad et al.,(2001), menyatakan bahwa

Bakteri genus Clostridium dan Bacillus memperlihatkan warna koloni putih,

reaksi gram positif, pembentukan endospora positif. Lebih lanjut Schaad et

al., (2001), menyatakan bahwa isolat bakteri gram positif dalam pembentukan

endospora memperlihatkan reaksi positif, maka diidentifikasi sebagai genus

Bacilus dan Clostridium. Reaksi anaerob isolat yang memperlihatkan reaksi

positif termasuk genus Clostridium, dan reaksi negatif termasuk genus

Bacillus.

Page 71: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

50

Berdasarkan hasil uji penghambatan pertumbuhan terhadap R.

solanacearum (Tabel 2) tertinggi pada isolat bakteri darii bahan organik yaitu

isolat KB11 sebesar 3,6 cm dan KB25 sebesar 3,5 cm, setelah itu

diidentifikasi termasuk dalam genus Bacillus. Hal ini didukung oleh pendapat

Soesanto (2008), mengemukakan bahwa spesies Bacillus telah terbukti

sebagai agensia pengendali hayati yang baik, seperti mengendalikan R.

solancearum dengan pendekatan mekanisme penghambatan bakteri

antagonis melalui antibiosis, kompetisi dan pemacu pertumbuhan. Bakteri

Bacillus menghasilkan antibiotika yang bersifat racun terhadap mikroba lain,

dan mampu berkompetisi dengan patogen tular-tanah dalam hal ruang untuk

hidup dan nutrisi, selain itu bakteri ini menghasilkan hormon yang secara

langsung merangsang pertumbuhan akar, yaitu hormon auksin, yang biasa

disebut PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobakteria).

Sedangkan penghambatan terendah terlihat pada isolat bakteri KB27

yaitu 0,4 cm dan diidentifikasi termasuk dalam genus Pantoea. Hal ini

menunjukkan bahwa genus Pantoea kurang berpotensi sebagai antagonis

terhadap R. solancearaum. Soesanto (2008), mengemukakan bahwa genus

Pantoea hanya beberapa yang memiliki sifat antagonistik seperti Pantoea

(Enterobacter) agglomerams (Beijerinck) yang digunakan dalam

pengendalian hayati Rhizoctonia solani Kuhn. Selain itu genus Pantoea

memiliki kekerabatan dengan Erwinia yang sebagian besar patogen

tanaman, seperti Erwinia carotova merupakan patogen penyebab penyakit

busuk berlendir pada tanaman kubis.

Page 72: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

51

Hasil pengujian daya hambat terhadap pertumbuhan cendawan

F.oxysporum secara dual kultur pada pengamatan hari terakhir (ke-10),

menunjukkan bahwa persentase penghambatan tertinggi pada isolat bakteri

BT5 sebesar 80,68% dan diidentifikasi termasuk dalam genus Pseudomonas.

Bakteri Pseudomonas merupakan salah agens hayati yang bersifat antagonis

karena menghasilkan antibiotik yang didifusikan ke medium sehingga dapat

menghambat atau mendegradasi pertumbuhan F.oxysporum. Hal ini

didukung oleh pendapat Soesanto (2008), mengemukakan bahwa bakteri

Pseudomonas yang memiliki pigmen flurenscens menghasilkan antibiotik

yang dapat menghambat pertumbuhan patogen, terutama patogen tular-

tanah dan mempunyai kemampuan mengkoloni akar tanaman yang baik

dibanding mikroba lainnya. Selain itu, bakteri ini menghasilkann metabolik

yang mempunyai berat molekul rendah dan mudah menguap yang berperan

sebagai anti jamur. Senyawa yang mudah menguap, seperti HCN dan

amonium yang penting peranannya dalam pengendalian hayati karena

bersifat toksin terhadap cendawan patogen.

Berdasarkan hasil 2 metode pengujian bakteri dari sampel rizosfer

tanaman dan bahan organik menunjukkan bahwa isolat bakteri BT5

(Pseudomonas), KB11 (Bacillus), KB25 (Bacillus) dan KT9 (Pantoea) yang

lebih unggul diantara isolat bakteri lainnya, sebagai agensia pengendali

terhadap pertumbuhan bakteri R. solanacearum sebagai patogen penyebab

penyakit layu bakteri dan cendawan F. oxysporum sebagai patogen

penyebab penyakit layu fusarium secara in-vitro. Keempat isolat bakteri

tersebut menggunakan prinsip mekanisme antagonis seperti antibiosis yaitu

Page 73: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

52

dengan memproduksi toksin maupun metabolik sekunder yang dapat

menghambat pertumbuhan patogen, parasitisme, dan kompetisi dalam

mendapatkan nutrisi. Hal ini sesuai pendapat Klement et al (1990),

mengemukakan bahwa pada prinsipnya mekanisme antagonistik adalah

antibiosis, predasi, parasitisme, dan kompetisi dalam nutrisi. Pengendalian

hayati dari bakteri dan cendawan penyakit hanya fokus pada aktivitas

antibiosis dan kompetisi.

D. Pengujian Secara Kualitatif Terhadap Isolat Bakteri Potensil

a. Pengujian Aktivitas Enzim

Pengujian enzim dilakukan terhadap isolat bakteri yang terpilih

menghambat pertumbuhan R. solanacearum dan F. oxysporum dengan

perbandingan perubahan warna pada media CDA + CBB substrat khitinase

dan media CDA + CBB substrat khitinase + isolat bakteri (gambar 17) terlihat

perubahan warna media menjadi lebih muda. Hal ini berarti bahwa isolat

bakteri pada media yang berubah warna diakbatkan oleh adanya aktivitas

enzim.

Menurut Cook and Baker (1989), menyatakan bahwa semakin muda

warna media semakin tinggi aktivitas enzim tersebut. Hasil pengujian aktivitas

enzim terhadap isolat bakteri terpilih terlihat pada Tabel 4.

Page 74: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

53

Gambar 17 : Uji aktivitas enzim terhadap isolat bakteri yang terpilih (A).Media CDA + CBB + subtrat (kontrol); (B). Media CDA+ CBB subtrat kitinase + isolat bakteri KB25 .

Tabel 4 : Hasil Pengujian Aktivitas Enzim pada Isolat bakteri potensil.

Kode Isolat

Perlakuan Sellulase Kitinase

KB06 - + KB11 +++ + KB12 + - KB19 ++ ++ KB20 + +

KB22 + + KB25 +++ +++ KB26 ++ +++ KB31 + - PT7 + + BT5 +++ +++ BB9 + +

Sumber data : Data primer, 2012 Keterangan: - : Tidak ada perubahan warna (tetap biru tua)

+ : Warna biru muda ++ : Warna biru sangat muda +++ : Warna biru muda keputihan

.

Berdasarkan hasil pengujian terhadap kemampuan mensekresikan

enzim ekstraseluler, diperoleh hasil bahwa isolat bakteri potensil pada

substrat tertentu menunjukkan variasi perubahan warna dengan kriteria

A B

Page 75: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

54

yang berbeda pula. Pada substrat selulosa, isolat BT5 dan KB11

menunjukkan perubahan warna biru muda keputihan dengan kriteria 3 plus

(+++) pada Gambar 18, berarti kedua isolat bakteri memiliki aktifitas enzim

kitinase sangat tinggi. Dan diikuti isolat KB19, KB25, dan KB26 menunjukkan

warna biru sangat muda dengan kriteria 2 plus (++),berarti ketiga isolat

memiliki aktifitas enzim kitinase tinggi.

Gambar 18 : Hasil pengujian aktivitas enzim pada isolat bakteri BT5

(a) Media+subtrat sellulase, (b) Media subtrat Khitinase.

Pengujian enzim ekstraseluler di dalam pengendalian hayati digunakan

sebagai pembeda antara parasitisme dan antibiotik. Sebagai contoh, produksi

enzim pengurai dinding sel oleh antagonis akan mendorong secara beruntun

dalam parasitisme dan antibiosis. Umumnya enzim banyak peranannya

adalah enzim yang bertindak sebagai pengurai dinding sel. Salah satu enzim

pengurai kitin adalah kininolisis, yang dihasilkan oleh beberapa agens

pengendali hayati. Penguraian kitin melalui enzim lebih terlibat dalam banyak

proses hayati seperti antagonisme, mikoparasitisme, saprofitisme,

morfogenesis, dan nutrisi, serta berperan dalam kerjasama antarorganisme,

termasuk tanaman dan jamur (Soesanto, 2008).

a b

Page 76: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

55

Pada bakteri, enzim hanya berfungsi dalam hal nutrisi. Beberapa bakteri

juga mampu menghasilkan enzim ekstraseluler. Apabila sel cendawan

mengalami lisis dan dinding selnya terurai, maka disimpulkan bahwa enzim

pengurai dinding sel yang dihasilkan bakteri yang berhasil dan bertanggung

jawab, padahal mekanisme antibiotika juga berkerja pada waktu yang sama.

Hal ini didukung oleh pendapat Ordentlich et al (1988), menyatakan bahwa

selain jamur, bakteri antagonis juga mampu menghasilkan enzim kitinase.

Enzim ini mampu menghambat pertumbuhan beberapa cendawan patogen,

seperti Botrytis spp., Rhizoctonia solani, dan F. oxysporum secara in-vitro.

Enzim kitinase yang dilepaskan oleh bakteri antagonis akan menyebabkan

lisis pada ujung hifa. Bagian ujung hifa dan bagian lainnya seperti sekat dan

percabangan, akan peka terhadap penguraian karena enzim.

b. Pengujian Aktivitas Senyawa HCN

Tabel 6. Hasil pengujian aktivitas senyawa HCN pada isolat bakteri potensil

Kode Isolat

Perlakuan Kontrol Produksi HCN

PT7 - ++ BT5 - +++ KB6 - +

KB11 - +++ KB12 - + KB19 - +

KB20 - +

KB22 - + KB25 - ++ KB26 - ++ KB31 - + BB9 - +

Keterangan : - : Tidak ada perubahan warna pada media

+ : Warna coklat muda pada media ++ : Warna coklat agak tua pada media +++ : Warna coklat tua\bata pada media.

Page 77: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

56

Dari 13 isolat bakteri yang diuji aktivitas HCN di peroleh hasil yang

tertinggi pada isolat bakteri BT5 dan KB11, hal ini di tandai dengan

perubahan warna menjadi warna coklat bata, dan reaksi HCN sedang pada

isolat bakteri PT7, KB19, KB25, dan KB26 dengan perubahan warna menjadi

coklat agak tua. Sedangkan reaksi HCN rendah pada isolat bakteri KB6,

KB12, KB22, KB31, dan BB9. Selain itu pada media kontrol tidak

menunjukkan reaksi aktifitas HCN dengan melihat tidak terjadinya perubahan

warna pada media.

Gambar 19 : Hasil uji aktivitas senyawa HCN pada isolat bakteri potensil. (a). Kontrol; (b). Perubahan warna coklat bata / reaksi tinggi (+++) pada isolat BT5 dan (c) Perubahan warna coklat agak / reaksi sedang (++) pada isolat KB11.

Hasil pengujian terhadap keberadaan senyawa HCN berdasarkan

perubahan warna media (Gambar 19), menunjukkan bahwa pada isolat

bakteri BT5 (Pseudomonas) dan KB11 (Bacillus) memperlihatkan perubahan

warna media coklat tua (bata) dengan kriteria 3 plus (+++), sedangkan pada

isolat KB25 (Bacillus), KB26 (Bacillus), dan PT7 (Pseudomonas)

memperlihatkan perubahan warna media coklat agak muda dengan kriteria 2

plus (++). Isolat bakteri yang menunjukkan perubahan warna media

dikarenakan pada genus Pseudomonas dan Bacillus menghasilkan

a b c

Page 78: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

57

metabolik sekunder yang dapat menguap dan bereaksi terhadap larutan

pendeteksi HCN (asam pikrat+ natrium karbonat). Senyawa HCN yang

dihasilkan bakteri antagonis dalam pengendalian hayati terhadap patogen.

Hal ini didukung oleh pendapat Soesanto (2008), mengemukakan bahwa

bakteri Pseudomonas yang memiliki pigmen flurenscens menghasilkan

antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan pathogen, terutama

pathogen tular-tanah, dan menghasilkan metabolik yang mempunyai berat

molekul rendah dan mudah menguap yang berperan sebagai anti jamur.

Senyawa yang mudah menguap, seperti HCN dan amonium yang penting

peranannya dalam pengendalian hayati karena bersifat toksin terhadap

cendawan patogen.

BAB V

KESIMPULAN

Page 79: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

58

1. Pada sampel rizosfer tanaman dan bahan organik terdapat 74 isolat

bakteri yang berhasil diisolasi, namun yang memiliki daya penghambatan

hanya 18 isolat.

2. Dari 18 isolat antagonis, yang memiliki penghambatan terbaik terhadap R.

solanacearum adalah BT5, KB11, KB25 dan KB26, sedangkan terhadap

F. oxysporum yang terbaik adalah BT5, KB11, KT9 dan KB25.

3. Keragaman bakteri antagonis yang paling tinggi ditemukan pada isolat

yang berasal dari kerbau belang. Genus bakteri yang ditemukan adalah

Bacillus, Pantoea, Clostridium dan Coryneform.

4. Isolat BT5 (Pseudomonas) memiliki kemampuan yang tertinggi dalam

menghasilkan enzim kitinase dan selulose serta HCN yang bersifat toksik.

Sedangkan isolat Bacillus hanya memiliki kemampuan untuk

menghasilkan enzim (KB25) atau HCN saja (KB11).

SARAN

1. Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut dalam terhadap mekanisme

antagonistik lain seperti uji antibiotik dan uji siderofor agar lebih

meyakinkan kemampuan isolat dalam mengendalikan R.solancearum dan

F. oxysporum sebagai patogen penyebab penyakit layu.

2. Perlu dilakukan uji aplikasi pada kondisi green house dan lapangan, agar

dapat ditemukan agens pengendali hayati yang paling efektif .

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011. Membangun Kawasan Perbenihan Kentang Melalui Program Iptekda-LIPI di Sulawesi Selatan. http://www.opi.lipi.go.id

/data/1228964432/data/13086710321319802096. Di akses tanggal 9 juli 20012.

Page 80: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

59

Anonim, 2012. Sulsel incar produksi kentang 38.160 ton. http://www.kabar

bisnis.com/read/2820169. Di akses tanggal 6 Juni 2012. Anas, N., 2008. Keragaman Mikroba Antagonis pada Beberapa Bioaktifator

dan Uji Efektifitasnya Terhadap Penyakit Rebah Semai (Damping Off) Pada Tanaman sawi (Brassica rapi L). (Skripsi). Jurusan HPT Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.

Ariyanti, E, L. 2009. Isolasi dan Karakterisasi Mikroba Antagonis dari Rizosfer

tanaman kentang Sistem Aeroponik yang Berpotensi Sebagai Pengendali Penyakit Layu (Ralstonia solanacearum) (Proposal Tesis). Universitas Hasanuddin Makassar.

Ariwyanto, T., 1997. Pengendalian Hayati Penyakit Layu Bakteri Tembakau:

isolasi Bakteri. Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia. 3 : 54 - 60 Baharuddin, 2005. Penerapan Sistem Perbenihan Kentang Industri Berbasis

Paket Teknologi Ramah Lingkungan. Laporan Tahun I, Riset Andalan Perguruan Tinggi dan Industri (RAPID). Universitas Hasanuddin, Makassar.

Baharuddin, Nur Rosida, Ach Sayifudin, 2007. Pengembangan Usaha

Perbenihan Kentang Hasil Kultur Jaringan. FORKOM IPTEKDA LIPI. Gedung IPTEK Universitas Hasanuddin, Makassar.

Betina,V.,1983. The Chemistry and Biology of Antibotik, Phermacochemistry

Library, S., Elsevier Seientific Publishing Company, New York. 121, 221-227.

Diekmann, M. 2003. Alliums pp. The Research institute of Crop Production.

Prague-Ruzyne. 62 pp. Dube, H. C. and A.R. Podile, 1989. Biological Control Of Microbical Plant

Pathogens. Indian review of live science. 9: 15-30. Fahy, P.C. dan Hayward, A.C., 1983. Media and Methods fof Isolation and

Diagnostic Test In : Plant Bacterial Diseases. Academic Press, Sydney.

Gerhardt, P. (Ed). 1981. Manual of Methods of General Bacteriology. Am.

Soc. Microbiol. Washington, D.C Gonsalvels, A.K. dan S.A. Ferreira, 2003. Fusarium oxysporum. Crop

Knowledge Master. University of Hawai at Mamoa. Hajoeningtiijas, O.D., 2012. Mikrobiologi Pertanian. Graha Ilmu. Yogyakarta.

Page 81: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

60

Hugh, R. dan E. Leifson. 1953. The Taconomic Significance of Fermentative Versus Oxidative Metabolism of Carbohydrates by Various Gram Negative Bacteria. J. Bacterial 66:24-26.

Idawati N., 2012. Pedoman Lengkap Bertanam Kentang. Pustaka Baru Press,

Yogyakarta. Istikorini, Y., 2002. Pengendalian Penyakit Tumbuhan Secara Hayati yang

ekologis Dan Berkelanjutan. Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Khair, U., 2011. Uji Daya Hambat Beberapa Konsentrasi Bioaktivator

Mikrobat Untuk Menekan Pertumbuhan Cendawan Fusarium oxysporum Secara In-Vitro (Skripsi). Jurusan HPT Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar. Hal 6-10.

Klement, A., 1954. The Relationship of Pathogenicity in Pseudomonas

solanacearum to Colony Appearance on Tetrazolium Medium. Phytopatology 44: 693-695.

Klement, Z., K. Rudolf and D.C. Sands., 1990. Methods in Phytobacteriology.

Akademial Kiado, Budapest. 370–372, 376. Knudsen, G.R dan H.W. Spurr., 1988. Manangement of Bacterial Populations

for Foliar Diseases Biocontrol. In K.G. Mukerji dan K.L. Garg (eds). Biocontrol of Plant Disease. CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida United State. Pp 83-92.

Kwong, K.F dan P.M Huang., 1997. Surface Reactivity of Alumiunium

Hydroxides Perciptated in The Presence of Law Molekuler Weight Organik Acids. Soil Sci. Am. J. 43: 1107-1113.

Lelliot, R.A. dan Stead, D.E., 1987. Method for The Diagnosis of Bacterial

Disease of Plants. Blackwell Scientific Publication, Oxford. Lucas, G.B., C.L Campbell and L.T. Lucas., 1992. Introduction To Plant

disease : Identification and Management. Van Nostrand Reinhold. New York.

Martoredjo, T., 2009. Ilmu Penyakit Pascapanen. PT Bumi Aksara. Jakarta.

Hal 154-155. Menzies, J. D dan C.E. Dade. 1959. A selective Indicator Medium for Isolating

Streptomyces scabies From Potato Tubers of Soil. Phytopathology 49: 457-458.

Merriman, P.R, R.D. Price dan K.F. Baker., 1974. Effect of Seed Inoculation

With Bacillus subtilis and Streptomyces griseus in The Growth of

Page 82: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

61

Cereals and Carrots. Australian Journal of Agricultur Research 25 : 219-226.

Mulya,K., and S. Tsuyumu (1998). Some Physiologycal Factors Influencing

Antibiotic Production by Pseudomonas fluorencens PfG32In Biological Control Of Gaeumannomyces graminis. Journal Bacteriol.170 : 3499-3508.

Mulya, K., M. Watanabe., M.Gota, Y. Takikawa dan S. Tsuyumu., 1996.

Suppression of Bacterial Wilth Disease of Tomato by Root Dipping With Pseudomonas flourenscens PFG32 : The Rool of Antibiotic and Siderophore Production. Ann, Phytopathology 62: 134-140.

Nasrun dan Nuryani Y., 2007. Penyakit Layu Bakteri pada Nilam dan Strategi

pengendaliannya. Jurnal Litbang pertanian vol.26 (1), hal 9-15 Nurmayulis, 2005. Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kentang yang Diberi

Pupuk Organik Difermentasi, Azospirillum sp. dan Pupuk Nitrogen Di Pangalengan dan Cisarua. Universitas Padjajaran, Bandung.

Ordentlich, A., Y. Elad, dan I. Chet, 1988. The Role of Chitinase of Serratia

marcescens in Biocontrol of Sclerotium rolfsii. Phytopathology 78:84-88.

Rahmawaty, H., 2006. Karakterisasi Morfologi dan Molekuler Isolat Fusarium

oxysporum f.sp.cubense yang Berasal dari Beberapa Daerah Di Sulawesi Selatan (Skripsi). Jurusan HPT Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.

Ryder MH, Stephens PM, Bowen GD., 1994). Improving Plant Productivity

with Rhizosphere Bacteria. Proc. Third Internasional Workshop on Plant Growth-Promoting Rhizobacteria. Adelaide, South Australia.

Samadi, B., 2007. Usaha Tani Kentang. Penerbit Kanisius, Yogyakarta. Schaad, N.W, J.B.Jones and W.Chun(2001).Plant Pathogenic Bacteria, Third

Edition. The American Phytopathological Society. St. Paul, Minnesota.

Semangun, 2004. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 585-593.

Setiadi, dan Nurulhuda, S.F, 2006. Kentang Varietas dan Pembudidayaan.

Penebar Swadaya, Jakarta. Sitepu, D. dan Mogi, S., 1996. Practical Strategy to Control Bacterial Wilt

Disease of Ginger Crops. Proc.Seminar on Integrated Control on Main Diseases of Industrial Crops, Bogor, 13-4 March 1996. Reseaech Institute for Spice and Medicinal Crops, Bogor.

Page 83: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

62

Soesanto, L,. 2008. Pengantar pengendalian Hayati Penyakit tanaman. PT

RajaGrafindo Perkasa, Jakarta. Stonier, T,. 1960. Agrobacterium tumefaciens Conn. II Production of an

Antibiotic Subtance. J, Bacteriol. 79: 889-898. Sunarjono, H., 2007. Petunjuk Praktis Budidaya Kentang. Agromedia

Pustaka, Jakarta. Suwahyono, U., 2011. Petunjuk Praktis Penggunaan Pupuk Organik Secara

Efektif dan Efisien. Penebar Swadaya, Jakarta. Tehrani, A.S. dan Ramenzani, M., 2003. Pengendalian Penyebab Penyakit

Layu Bawang Merah dengan Menggunakan Bakteri Antagonis. Commun. Agric. Biol. Sci. Appl. Vol 68 (4). Universitas Teheran; Karaj, Iran

Tiro, nurjannah., 2007. Isolasi Bakteri Antagonis pada Rizosfer Kentang

(Solanum tuberosum L) dan Uji Efektifitasnya Terhadap Patogen Rastonia solanacearum penyebab Penyakit Layu Bakteri Secara in Vitro (Skripsi). Jurusan HPT Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin, Makassar.

Tjahjono, B., 2000. Bakteri Untuk Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman.

Prosiding Makalah Seminar Pehimpunan Fitopatologi Indonesia. Malang, Jawa Timur.

Wattimena, G.A., 2006. Prospek Plasma Nutfah Kentang dalam Mendukung

Swasembada Benih Kentang di Indonesia. Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi (PPSHB) IPB dan Jurusan Agrohort, Fakultas Pertanian. IPB.

Widodo dan Sutiyoso, Y., 2010. Hama dan penyakit Tanaman, Deteksi Dini

dan Penanggulangan. PT. Trubus Swadaya, Depok, hal 247. Wilson, E.E., F. M. Zeitoun and D. L. Fredrickson. 1967. Bacterial phloem

canker, a new disease of Persian walnut trees. Phytopatology 57:618-621.

Yulipriyanto, H., 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolahannya. Graha

Ilmu. Yogyakarta. Zhang Y., 2004. Biological of Sclerotonia Stem Rot of Canola by Bacterial

antagonists and Study of Biocontrol Mechanisms Involved (Thesis). Winnipeg, Canada; Departement of Plant Science, University of Manitoba.

Page 84: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

63

Zulkarnain, 2007. Keragaman Intensitas beberapa Penyakit Penting Tanaman Kentang pada Sistem Perbenihan Aeroponik dan Perbenihan dengan Menggunakan Media Arang Sekam (Skripsi). Jurusan HPT Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar.

LAMPIRAN

Tabel 1. Hasil isolasi dan pengujian daya hambat 74 isolat bakteri terhadap pertumbuhan R. solanacearum secara In-Vitro

Kode Isolat

Sumber Isolat Diameter zona

Penghambatan (cm) Kriteria

Penghambatan

KT1 Rizosfer Pertanaman Kentang 1 +

KT2 Rizosfer Pertanaman Kentang 1,5 ++

KT3 Rizosfer Pertanaman Kentang 1,3 ++

KT4 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,4 +

KT5 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,6 +

KT6 Rizosfer Pertanaman Kentang 1,2 ++

KT7 Rizosfer Pertanaman Kentang 1 +

KT8 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,8 +

KT9 Rizosfer Pertanaman Kentang 1,4 ++

KT10 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,5 +

KT11 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,7 +

KT12 Rizosfer Pertanaman Kentang 0,7 +

PT1 Rizosfer Pertanaman Padi 1,2 ++

PT2 Rizosfer Pertanaman Padi 1,3 ++

PT3 Rizosfer Pertanaman Padi 2,7 +++

PT4 Rizosfer Pertanaman Padi 1 +

PT5 Rizosfer Pertanaman Padi 1,3 ++

Page 85: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

64

PT6 Rizosfer Pertanaman Padi 1 +

PT7 Rizosfer Pertanaman Padi 2,7 +++

PT8 Rizosfer Pertanaman Padi 2 ++

BT1 Rizosfer Pertanaman Bambu 1 +

BT2 Rizosfer Pertanaman Bambu 0,5 +

BT3 Rizosfer Pertanaman Bambu 0,5 +

BT4 Rizosfer Pertanaman Bambu 1,6 ++

BT5 Rizosfer Pertanaman Bambu 3,6 ++++

BT6 Rizosfer Pertanaman Bambu 2,4 +++

TB1 Rizosfer Pertanaman Terung Belanda 1 +

TB2 Rizosfer Pertanaman Terung Belanda 0,5 +

TB3 Rizosfer Pertanaman Terung Belanda 0,8 +

TB4 Rizosfer Pertanaman Terung Belanda 0,5 +

TB5 Rizosfer Pertanaman Terung Belanda 0 -

KB1 Bahan Organik Kerbau Belang 0,7 +

KB2 Bahan Organik Kerbau Belang 0,7 +

KB3 Bahan Organik Kerbau Belang 0.9 +

KB4 Bahan Organik Kerbau Belang 1 +

KB5 Bahan Organik Kerbau Belang 1 +

KB6 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++

KB7 Bahan Organik Kerbau Belang 1 +

KB8 Bahan Organik Kerbau Belang 1,3 ++

KB9 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 +

KB10 Bahan Organik Kerbau Belang 1,2 ++

KB11 Bahan Organik Kerbau Belang 3,6 ++++

KB12 Bahan Organik Kerbau Belang 3,1 ++++

KB13 Bahan Organik Kerbau Belang 1,8 ++

KB14 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 +

KB15 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 +

KB16 Bahan Organik Kerbau Belang 2,3 +++

KB17 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 +

KB18 Bahan Organik Kerbau Belang 1,8 ++

KB19 Bahan Organik Kerbau Belang 2,9 +++

KB20 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++

KB21 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 +

KB22 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++

KB23 Bahan Organik Kerbau Belang 0,3 +

KB24 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 +

KB25 Bahan Organik Kerbau Belang 3,5 ++++

KB26 Bahan Organik Kerbau Belang 3,4 ++++

KB27 Bahan Organik Kerbau Belang 0,4 +

KB28 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 +

KB29 Bahan Organik Kerbau Belang 3,4 ++++

Page 86: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

65

KB30 Bahan Organik Kerbau Belang 0,9 +

KB31 Bahan Organik Kerbau Belang 3,1 ++++

KB32 Bahan Organik Kerbau Belang 2,3 +++

KB33 Bahan Organik Kerbau Belang 0,3 +

KB34 Bahan Organik Kerbau Belang 0,6 +

KB35 Bahan Organik Kerbau Belang 1 +

BB01 Bahan Organik Babi 0,3 +

BB02 Bahan Organik Babi 0,3 +

BB03 Bahan Organik Babi 0,5 +

BB04 Bahan Organik Babi 0,3 +

BB05 Bahan Organik Babi 0,7 +

BB06 Bahan Organik Babi 0,7 +

BB07 Bahan Organik Babi 0,5 +

BB08 Bahan Organik Babi 2,7 +++

Tabel 2. Hasil Rata-rata persentase daya hambat bakteri potensil terhadap

pertumbuhan F. oxysporum pada media padat.

Sumber Isolat Bakteri

Persentase Daya Hambat Terhadap F.oxysporum. Pengamatan Hari Ke-

2 4 6 8 10

Rizosfer Bambu

BT5 38,67a 69,05

a 69,64

a 72,58

a 80,68

a

BT6 18,67cde

19,66cd

23,69de

27,42de

29,77ef

Rizosfer Padi

PT3 18,67cde

20,51cd

25,60de

29,84de

31,59ef

PT7 21,33cd 23,08cd 28,67d 30,64de 35,69de

PT8 17,33cde

20,51cd

25,00de

30,10de

32,58ef

Rizosfer Kentang

KT5 25,15b 27,44c 35,66c 40,63c 50,00c

KT9 39,62a 40,59

b 51,94

b 59,03

b 67,41

b

KT10 31,44ab

32,09b 38,76

c 45,93

c 55,00

c

Bahan organik Kerbau Belang

KB6 10,67e 14,53d 17,86e 18,28f 27,69f

KB11 37,33a 41,88

b 53,57

b 59,14

b 71,59

b

KB12 16,00cde

23,07cd

30,36d 30,65

de 40,15

d

KB19 22,67bc 24,79c 30,36d 33,33d 39,39d

KB20 20,00cd

26,49c 33,93

d 34,94

d 38,26

de

KB22 17,33cde

23,08cd

30,36d 32,79

d 39,39

d

KB25 20,00cd

25,64c 45,69

c 48,93

c 65,91

b

KB26 28,00b 36,75

b 43,31

c 44,62

c 54,92

c

KB31 16,00cde

19,66cd

25,60de

27,96de

37,12de

Bahan organik Babi

BB08 13,33de 15,38d 19,05e 22,58e 31,21ef

Page 87: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

66

Ket. : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom, tidak berbeda nyata pada Taraf Uji Duncan taraf 5%.

Tabel 3a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-2

Perlakuan Ulangan (cm)

Jumlah Rerata 1 2 3

BT5 48 32 36 116 38.67

BT6 20 16 20 56 18.67

PT3 20 20 16 56 18.67

PT7 24 20 20 64 21.33

PT8 20 16 16 52 17.33

KT5 22.6 26.4 26.4 75 25.15

KT9 43.4 34 41.5 119 39.62

KT10 7.6 43.4 43.4 94 31.44

KB06 12 8 12 32 10.67

KB11 44 36 32 112 37.33

KB12 16 20 12 48 16.00

KB19 24 24 20 68 22.67

KB20 16 24 20 60 20.00

KB22 16 20 16 52 17.33

KB25 20 16 24 60 20.00

KB26 24 32 28 84 28.00

KB31 20 16 12 48 16.00

BB08 12 12 16 40 13.33

Tabel 3b. Sidik Ragam Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-2

SK DB JK KT F. Hit F. Tabel

0.05 0.01

Perlakuan 17 2216.35 130.37 3.42 1.92 2.51

Page 88: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

67

Acak 36 1374.30 38.17

Total 53 3590.65

KK : 26.98 %

Tabel 4a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-4

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rerata 1 2 3

BT5 71.43 67.86 67.86 207.15 69.05

BT6 20.51 17.95 20.51 58.97 19.66

PT3 20.51 23.08 17.95 61.54 20.51

PT7 23.08 25.64 20.51 69.23 23.08

PT8 20.51 17.95 23.08 61.54 20.51

KT5 27.44 35.33 19.56 82.33 27.44

KT9 43.22 35.33 43.22 121.77 40.59

KT10 0.36 47.95 47.95 96.26 32.09

KB06 15.38 12.82 15.38 43.58 14.53

KB11 46.15 41.03 38.46 125.64 41.88

KB12 25.64 20.5 23.08 69.22 23.07

KB19 25.64 25.64 23.08 74.36 24.79

KB20 17.95 33.33 28.2 79.48 26.49

KB22 17.95 28.2 23.08 69.23 23.08

KB25 23.08 17.95 35.9 76.93 25.64

KB26 33.33 41.03 35.9 110.26 36.75

KB31 25.64 17.95 15.38 58.97 19.66

BB08 12.82 15.38 17.95 46.15 15.38

Tabel 4b. Sidik Ragam Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-4

SK DB JK KT F. hit F. Tabel

0.05 0.01

Perlakuan 17 5946.12 349.77 5.65 1.92 2.51

Acak 36 2227.69 61.88

Total 53 8173.81

Page 89: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

68

KK : 28,08 % Tabel 5a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan

F. oxysporum pada hari ke - 6

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rerata 1 2 3

BT5 71.43 67.85 69.64 208.92 69.64

BT6 30.00 19.64 21.43 71.07 23.69

PT3 26.79 28.57 21.43 76.79 25.60

PT7 28.57 30.64 26.79 86.00 28.67

PT8 26.79 26.79 21.43 75.01 25.00

KT5 37.21 38.37 31.39 106.97 35.66

KT9 54.65 47.67 53.49 155.81 51.94

KT10 6.98 56.98 52.32 116.28 38.76

KB06 19.64 16.07 17.86 53.57 17.86

KB11 62.5 58.93 39.28 160.71 53.57

KB12 32.14 28.57 30.36 91.07 30.36

KB19 32.14 28.57 30.36 91.07 30.36

KB20 26.79 39.28 35.71 101.78 33.93

KB22 26.79 35.71 28.57 91.07 30.36

KB25 46.00 42.86 48.21 137.07 45.69

KB26 44.64 46.00 39.28 129.92 43.31

KB31 30.36 26.79 19.64 76.79 25.60

BB08 16.07 19.64 21.43 57.14 19.05

Tabel 5b. Sidik Ragam Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke -6

SK DB JK Kt=T F. Hit F. Tabel

0.05 0.01

Perlakuan 17 5386.379 316.85 5.01 1.92 2.51

Acak 36 2277.035 63.25

Total 53 7663.415

KK: 22,76%

Page 90: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

69

Tabel 6a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan

F. oxysporum pada hari ke -8

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rerata 1 2 3

BT5 74.19 70.96 72.58 217.73 72.58

BT6 27.42 25.81 29.03 82.26 27.42

PT3 29.03 33.87 25.81 88.71 29.57

PT7 30.64 32.26 29.03 91.93 30.64

PT8 29.03 30.64 30.64 90.31 30.10

KT5 47.32 37.29 37.29 121.9 40.63

KT9 64.05 56.52 56.52 177.09 59.03

KT10 20.57 64.05 53.17 137.79 45.93

KB06 19.35 16.13 19.35 54.83 18.28

KB11 66.13 62.9 48.39 177.42 59.14

KB12 33.87 25.81 32.26 91.94 30.65

KB 19 35.48 30.64 33.87 99.99 33.33

KB20 29.03 38.71 37.08 104.82 34.94

KB 22 29.03 37.08 32.26 98.37 32.79

KB 25 48.39 48.39 50.00 146.78 48.93

KB 26 45.16 48.39 40.32 133.87 44.62

KB31 33.87 27.42 22.58 83.87 27.96

BB08 19.35 22.58 25.81 67.74 22.58

Tabel 6b. Sidik Ragam Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke- 8

SK DB JK KT F. Hit F. Tabel

0.05 0.01

Perlakuan 17 5711.86 335.9917 7.5 1.92 2.51

Acak 36 1619.32 44.98

Total 53 7331.18

KK : 17,52%

Page 91: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

70

Tabel 7a. Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-10

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rerata 1 2 3

BT5 81.81 79.54 80.68 242.03 80.68

BT6 29.77 27.72 31.82 89.31 29.77

PT3 31.82 35.23 27.72 94.77 31.59

PT7 34.09 38.89 34.09 107.07 35.69

PT8 34.09 31.82 31.82 97.73 32.58

KT5 56.67 48.33 45.00 150.00 50.00

KT9 66.67 67.78 67.78 202.23 67.41

KT10 29.44 73.89 61.67 165.00 55.00

KB06 29.54 25.00 28.54 83.08 27.69

KB11 76.14 73.86 64.77 214.77 71.59

KB12 43.18 37.5 39.77 120.45 40.15

KB 19 45.45 35.23 37.5 118.18 39.39

KB20 31.82 43.18 39.77 114.77 38.26

KB 22 35.23 43.18 39.77 118.18 39.39

KB 25 64.77 70.45 62.5 197.72 65.91

KB 26 55.68 60.23 48.86 164.77 54.92

KB31 39.77 37.5 34.09 111.36 37.12

BB08 27.72 31.82 34.09 93.63 31.21

Tabel 7b. Sidik Ragam Persentase Daya Hambat Isolat Bakteri Potensil Terhadap

Pertumbuhan F. oxysporum pada hari ke-10

SK DB JK KT F. Hit F. Tabel

0.05 0.01

Perlakuan 17 6653.97 391.41 8.92 1.92 2.51

Acak 36 1579.49 43.87

Total 53 8233.463

KK : 14,39 %

Page 92: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

71

Gambar 8 : (a) sampel tanah rizosfer tanaman dan bahan organik; (b)&(c) Proses inokulasi isolat murni bakteri ke dalam botol balsam yang berisi media NB cair yang disterilkan; (d) isolat bakteri dalam media NB cair yang telah di shaker 2-3 hari. Dan (e) isolat bakteri sebanyak 1 ml dalam effendof cup yang siap di centrifius, untuk memisahkan supernatant dan pelet bakteri.

a b c

d e

Page 93: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

72

Gambar 9. Hasil Pengujian Daya Hambat Pertumbuhan Terhadap R. solanacearum

pada Media NA, (a). Isolat Bakteri KB25 (Bacillus); (b). Isolat Bakteri KB26 (Bacillus); (c). Isolat Bakteri PT07 (Pseudomonas); (d). Isolat Bakteri BT05 (Pseudomonas); (e). Isolat Bakteri BB08 (tidak teridentifikasi); (f). Isolat Bakteri KB06 (Corypeform); (g). Isolat Bakteri KB11 (Bacillus); (h). Isolat Bakteri KB12 (Clostridium); (i) Isolat Bakteri KB19 ( Clostridium); (j) Isolat Bakteri KB22 (Clostridium) dan (k) Kontrol.

j i

f

k

g

d b

e

c a

h

a d

h e

b c

f g

Page 94: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

73

Gambar 10. Hasil Pengujian Daya Hambat Bakteri Potensil Terhadap Pertumbuhan

F.oxysporum pada Media PDA, (a) Isolat BT5 (Pseudomonas), (b) Isolat BT6 (Streptomyces), (c) Isolat PT3 (Bacillus), (d) Isolat PT7 (Pseudomonas), (e) Isolat KB6 (Coryneform), (f) Isolat KB11 (Bacillus), (g) Isolat KB12 (Clostridium), (h) Isolat KB19 (Clostridium), (i) Isolat KB20 (Bacillus), (j) Isolat KB22 (Bacillus). (k) Isolat KB25 (Bacillus), (l) Isolat KB 26 (Bacillus), (m) Isolat KB31 (Bacillus), (n) Isolat KT5 (Clostridium), (o) Isolat KT9 (Pantoea), (p) Isolat KT10 (Bacillus), (q) Isolat BB08 (Pantoea) dan (r) kontrol.

d e

i

c b a

j k L

m n p

Q

o

r

Page 95: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

74

Gambar 11 : Prosedur Kerja dari Reaksi Gram Bakteri : (a) Penggolesan Bakteri yang Ditetesi Larutan KOH 3% di Gelas Objek; (b) Hasil Reaksi Negatif/Tidak Berlendir dan Termasukbakteri gram positif; (c) Hasil Reaksi positif/ berlendir dan Termasuk Bakteri Gram Negatif. Prosedur Kerja dari Pembentukan Endospora(d) Penggolesan Bakteri yang Ditetesi Aquades di Gelas Objek; (e) Bakteri yang Ditetesi Larutan Safranin 0,05% dan (f) Bakteri yang siap Diamati di bawah Mikroskop.

Gambar 12 : Pengujian Anaerob pada isolat bakteri : (a).isolat Bakteri Rizosfer Kentang (KT01-12); (b).Isolat Bakteri Bahan Organik Kerbau Belang (KB6, KB19, KB11, KB12); (c).Isolat Bakteri Bahan Organik Kerbau Belang (KB22); (d).Isolat Bakteri Bahan Organik Kerbau Belang (KB25, KB26, KB31); (e).Isolat Bakteri Bahan Organik Babi (BB8);

f

a b

c d

e f g

Page 96: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

75

(f).Isolat Bakteri Rizofer Padi (PT3, PT7, PT8);); (g).Isolat Bakteri Rizosfer Bambu (BT5, BT6)

Gambar 13 : Isolat Bakteri Antagonis (a) PT3; (b) PT7 dan (c) PT8 yang Berasal dari Rizosfer Padi. (d) KB06; (e) KB11; (f) KB12; (g) KB19; (h) KB20; (i) KB22; (j) KB25; (k) KB26; dan (l) KB31 yang Berasal dari Bahan Organik Kerbau Belang. (m) KT5; (n) KT9 dan (o) KT10 yang berasal dari Rizosfer Kentang. (p). BT05, dan (q). BT06 yang berasal dari Rhizosfer Bambu, sedangkan (r) BB08 yang berasal dari Bahan Organik Babi.

a b c d

q

h g f

e

p

o n m l k

j i

r

Page 97: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

76

Gambar 14 : Media pengujian untuk aktivitas enzim, media CDA+CBB (kontrol), media CDA+CBB+Subtrat Sellulase, media CDA+CBB+Subtrat kitin, dan media YDC untuk media uji koloni kuning.; b0: proses penuangan media ke dalam cawan petri disc.

Gambar 15 : Proses peletakan kertas saring hasil celupan larutan pendeteksi HCN (asam pikrat + Natrium karbonat) pada penutup cawan berisi media biakan murni isolate bakteri.

Page 98: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

77

Gambar 16 : Hasil Pengujian Enzim Ekstraseluler dengan Subtrak Selulase pada (a) Bakteri BT5 (Pseudomonas), (b) Bakteri KB11 (Bacillus); (c) Bakteri KB19 (Clostridium); (d) Bakteri KB25 (Bacillus) dan (e) Bakteri KB25 (Bacillus).

Gambar 17 : Hasil Pengujian Enzim Ekstraseluler dengan Subtrak Kitinase pada (a) Bakteri BT5 (Pseudomonas); (b) Bakteri KB25 (Bacillus sp.); (c) Bakteri KB 26 (Bacillus sp.); (d) Bakteri KB11 (Bacillus sp.) dan (e) Bakteri KB 19 (Clostridium sp.)

a

d

b c

e

b a

d e

c

Page 99: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

78

Gambar 18: Hasil pengujian produksi HCN pada Isolat : (a) kontrol; (b) Bakteri PT7;

(c) Bakteri BT5; (d) Bakteri KB6; (e) Bakteri KB11; (f) Bakteri KB12;(h) Bakteri KB19, (i) Bakteri KB20; (j) Bakteri KB22; k) Bakteri KB25,(l) Bakteri KB31 dan (n) Bakteri BB9.

KOMPOSISI MEDIA DAN LARUTAN STOK

a b c

f

g

d

h j

J k L

e

Page 100: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

79

Media TTC (Tetrazolium Chloride Agar) (Kelment, A., 1954) - Pepton 10 gram/L - Nutrient Broth 8 gram/L - Glukosa 5 gram/L - Agar 15 gram/L - Stok TTC 5% 100 ml/L - Aquades 1 Liter

Media NGA (Nutrient Glukosa Agar)

- Nutrient Broth (Difco TM) 8 gram/L - Glukosa 5 gram/L - Agar 15 gram/L - Aquades 1 Liter

Media NB Cair (Nutrient Broth)

- Nutrient Broth (Difco TM) 8 gram/L - Aquades 1 Liter

Media Agar Cair 3% (Hugh and Leifson,1953).

- Agar 3 gram - Aquades 100 ml

Media Hugh dan Leifson (Hugh and Leifson,1953).

- Pepton 2 gram/L - NaCl 5 gram/L - KH2PO4 0,3 gram/L - Bromthymol Blue 3 gram/L - Aquades 1 Liter

Media YDC (Yeast Extract Dextrose CacO3) (Wilson, 1967).

- Yeast extract 10 gram/L - Dextrose (glucose) 20 gram/L - Calcium carbonate, USP

Light powder 20 gram/L - Agar 15 gram/L - Aquades 1 Liter

Media King’s B fluorescen (King, et al., 1954).

- Pepton proteose 20 gram/L - K2HPO4 1,5 gram/L - MgSO4.7H2O 1,5 gram/L - Gliserol 15 ml/L - Agar 15 gram/L - Aquades 1 Liter

Media CDA (Czapek Dox Agar)

- NaNo3 2 gram/L - K2HPO4 1 gram/L - MgSO4.7H2O 0,5 gram/L - KCl 0,5 gram/L - FeSO4.7H2O 0,01 gram/L - Sukrosa 30 gram/L - Agar 19 gram/L

Page 101: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

80

- Aquades 1 Liter

Media Potato dextrose agar (Lelliott and Stead,1987) - Glucose 20 gram/L - Peeled Washed potato 200 gram/L - Agar 15 gram/L - Aquades 1 Liter

Larutan Stok TTC (Tetrazolium Chloride) (Kelment, A., 1954)

- TTC 0,5 gram/ml - Aquades steril 100 ml

Larutan Stok KOH 3% (Fahy and Hayward, 1983).

- KOH 3% 3 gram/ml - Aquades steril 100 ml

Larutan pendeteksi endospora (Gerhardt, 1981).

- Larutan Malachite green 5% - Larutan Safranin 0,5%

Larutan Glukosa 10% (Hugh and Leifson,1953).

- Glukosa 10 gram/ml - Aquades 100 ml

Larutan Stok pendeteksi HCN

- Asam pikrat 1 gram/ml - Natrium karbonat 4 gram/ml - Aquades steril 100 ml

Page 102: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

81

LAMPIRAN Tabel 1. Hasil isolasi dan pengujian efektifitas 74 isolat bakteri terhadap

pertumbuhan R. solanacearum secara In-Vitro.

Isolat Sumber Isolat Penghambatan (cm) Kriteria Penghambatan

KT1 Rizosfer Kentang 1 + KT2 Rizosfer Kentang 1,5 ++ KT3 Rizosfer Kentang 1,3 ++ KT4 Rizosfer Kentang 0,4 + KT5 Rizosfer Kentang 0,6 + KT6 Rizosfer Kentang 1,2 ++ KT7 Rizosfer Kentang 1 + KT8 Rizosfer Kentang 0,8 + KT9 Rizosfer Kentang 1,4 ++

KT10 Rizosfer Kentang 0,5 + KT11 Rizosfer Kentang 0,7 + KT12 Rizosfer Kentang 0,7 + PT1 Rizosfer Padi 1,2 ++ PT2 Rizosfer Padi 1,3 ++ PT3 Rizosfer Padi 2,7 +++ PT4 Rizosfer Padi 1 + PT5 Rizosfer Padi 1,3 ++ PT6 Rizosfer Padi 1 + PT7 Rizosfer Padi 2,7 +++ PT8 Rizosfer Padi 2 ++ BT1 Rizosfer Bambu 1 + BT2 Rizosfer Bambu 0,5 + BT3 Rizosfer Bambu 0,5 + BT4 Rizosfer Bambu 1,6 ++ BT5 Rizosfer Bambu 3,6 ++++ BT6 Rizosfer Bambu 2,4 +++ TB1 Rizosfer Terung Belanda 1 + TB2 Rizosfer Terung Belanda 0,5 + TB3 Rizosfer Terung Belanda 0,8 + TB4 Rizosfer Terung Belanda 0,5 + TB5 Rizosfer Terung Belanda 0 - KB1 Bahan Organik Kerbau Belang 0,7 + KB2 Bahan Organik Kerbau Belang 0,7 + KB3 Bahan Organik Kerbau Belang 0.9 + KB4 Bahan Organik Kerbau Belang 1 + KB5 Bahan Organik Kerbau Belang 1 + KB6 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++ KB7 Bahan Organik Kerbau Belang 1 + KB8 Bahan Organik Kerbau Belang 1,3 ++ KB9 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 +

KB10 Bahan Organik Kerbau Belang 1,2 ++ KB11 Bahan Organik Kerbau Belang 3,6 ++++ KB12 Bahan Organik Kerbau Belang 3,1 ++++ KB13 Bahan Organik Kerbau Belang 1,8 ++ KB14 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 + KB15 Bahan Organik Kerbau Belang 0,8 + KB16 Bahan Organik Kerbau Belang 2,3 +++ KB17 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 + KB18 Bahan Organik Kerbau Belang 1,8 ++ KB19 Bahan Organik Kerbau Belang 2,9 +++ KB20 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++

Page 103: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

82

KB21 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 + KB22 Bahan Organik Kerbau Belang 3,2 ++++ KB23 Bahan Organik Kerbau Belang 0,3 + KB24 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 + KB25 Bahan Organik Kerbau Belang 3,5 ++++ KB26 Bahan Organik Kerbau Belang 3,4 ++++ KB27 Bahan Organik Kerbau Belang 0,4 + KB28 Bahan Organik Kerbau Belang 0,5 + KB29 Bahan Organik Kerbau Belang 3,4 ++++ KB30 Bahan Organik Kerbau Belang 0,9 + KB31 Bahan Organik Kerbau Belang 3,1 ++++ KB32 Bahan Organik Kerbau Belang 2,3 +++ KB33 Bahan Organik Kerbau Belang 0,3 + KB34 Bahan Organik Kerbau Belang 0,6 + KB35 Bahan Organik Kerbau Belang 1 + BB01 Bahan Organik Babi 0,3 + BB02 Bahan Organik Babi 0,3 + BB03 Bahan Organik Babi 0,5 + BB04 Bahan Organik Babi 0,3 + BB05 Bahan Organik Babi 0,7 + BB06 Bahan Organik Babi 0,7 + BB07 Bahan Organik Babi 0,5 + BB08 Bahan Organik Babi 2,7 +++

Kriteria antagonis : - : 0 (tidak ada penghambatan),

+ : 0, 1 cm – 1 cm, ++ : > 1,0 cm – 2 cm +++ : > 2,0 cm – 3 cm, ++++ : > 3,0 cm

Tabel 2. Hasil Identifikasi 18 Isolat Bakteri rizosper dan bahan organik

Isolat Warna koloni Reaksi Gram

Endospora Anaerob Koloni kuning

Miselium udara

Hasil

KB6 Putih + - 0 0 - Coryneform

KB11 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB12 Putih + + + 0 0 Clostridium

KB20 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB22 Putih kekuningan ̶ 0 + + 0 Pantoea

KB25 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB26 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

KB29 Putih + + ̶ 0 0 Clostridium

KB31 Putih keruh + + ̶ 0 0 Bacillus

BT5 Putih transparan ̶ 0 ̶ 0 0 Pseudomonas

Keterangan : (+) reaksi positif; (-) reaksi negatif; (o) Tidak diujikan

Reaksi / Zona Penghambatan isolat.

Bakteri Uji yang diisolasi dari sampel.

Media yang ditumbuhkan R.solanacearum

Page 104: KERAGAMAN BAKTERI DARI BEBERAPA JENIS RIZOSFER SECARA …

83

Gambar 1.Diagram uji penghambatan isolat bakteri terhadap R.solanacearum berdasarkan metode Stonier (1960).

Gambar 2 : Hasil pengujian efektivitas terhadap R solanacearum pada media NGA (a). Kontrol, dan (b) Isolat bakteri yang menunjukkan zona penghambatan berwarna bening.

b a