skripsi eksplorasi bakteriofage virulen terhadap ......penyakit busuk hitam kubis yang dipersiapkan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS

ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

Oleh Yulia Rahmawati

H0708161

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2012


commit to user

ii

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS


SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Oleh

Yulia Rahmawati

H 0708161

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2012


commit to user

iii

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS


Yulia Rahmawati H0708161

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Ir. Sri Widadi, MP NIP. 195208231976112001

Ir. Sumijati, MP NIP. 195210101976122001

Surakarta, 21 September 2012 Mengetahui

Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian

Dekan,

Prof. Dr. Ir. H. Bambang Pujiasmanto. MS NIP.195602251986011001


commit to user

iv

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS


yang dipersiapkan dan disusun oleh Yulia Rahmawati

H0708161

telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal: 21 September 2012

dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

Program Studi Agroteknologi

Susunan Tim Penguji:

Ketua Anggota I Anggota II

Ir. Sri Widadi, MP NIP. 195208231976112001

Ir. Sumijati, MP NIP. 195210101976122001

Dr. Ir. Supyani, MP NIP.196610161993021001


commit to user

v

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi ini. Dalam penulisan

skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karenanya,

penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ir. Sri Widadi, MP, selaku pembimbing utama sekaligus pembimbing

akademik yang telah memberikan bimbingan untuk penulisan skripsi ini.

3. Ir. Sumijati, MP selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan

koreksi, bimbingan dan saran dalam penulisan skripsi ini.

4. Dr. Ir. Supyani, MP selaku dosen pembahas yang telah banyak memberikan

masukan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini.

5. Ibunda dan ayahanda tercinta, yang telah memberikan kasih sayang yang tak

terhingga, doa, nasehat, dan dukungan.

6. Teman-temanku seperjuangan Agroteknologi Angkatan 2008 atas

kebersamaan yang telah kita lalui dengan penuh suka dan duka.

7. Segenap Laboran di Laboratorium Hama Penyakit Tanaman dan Biologi

Tanah Fakultas Pertanian yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan

analisis laboratorium.

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat

diharapkan agar dapat lebih baik. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini

dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan bagi para pembaca

pada umumnya. Amin.

Surakarta, Agustus 2012

Penulis


commit to user

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................ v

DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL ........................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix

RINGKASAN ..................................................................................................... x

SUMMARY ....................................................................................................... xi

I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1

A. Latar belakang ............................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah....................................................................................... 3

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 5

A. Kubis ........................................................................................................... 4

B. Penyakit Busuk Hitam Kubis ..................................................................... 6

C. Bakteriofage ................................................................................................ 8

D. Uji Plak ....................................................................................................... 8

III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 10

A. Waktu dan Tempat Penelitian................................................................... 10

B. Alat dan Bahan Penelitian ........................................................................ 10

C. Cara Kerja Penelitian ................................................................................ 10

D. Peubah Pengamatan .................................................................................. 15

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 17

A. Banyaknya Bakteriofage ........................................................................... 17

B. Saat Muncul Gejala .................................................................................. 18

C. Insiden Penyakit ....................................................................................... 20

D. Keparahan Penyakit .................................................................................. 21

V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 25


commit to user

vii

A. Kesimpulan .............................................................................................. 25

B. Saran ........................................................................................................ 25

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

viii

DAFTAR TABEL

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1. Jumlah bakteriofage ................................................................................. 17

2. Saat muncul gejala busuk hitam kubis ..................................................... 19

Judul dalam Lampiran

3. Jumlah bakteriofage berdasarkan hasil uji Plak ....................................... 28

4. Saat muncul gejala penyakit busuk hitam kubis ...................................... 29

5. Nilai keparahan penyakit busuk hitam kubis ........................................... 30

6. Nilai insiden penyakit busuk hitam kubis ................................................ 31


commit to user

ix

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul dalam Teks Halaman

1 Hasil uji plak....................................................................................... 17

2 Rata-rata insiden penyakit busuk hitam kubis..................................... 20

3 Grafik keparahan penyakit busuk hitam kubis.................................... 22

4 Rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis................................ 22

Judul dalam Lampiran

5 Pengambilan jaringan tanaman sakit sebagi sebagai sumber Xanthomonas campestris pv. campestris............................................

35

6 Biakan murni Xanthomonas campestris pv. campestris...................... 35

7 Pengambilan sampel (sumber bakteriofage) dari daun, akar dan tanah sekitar tanaman kubis sakit........................................................

35

8 Uji plak dan plak yang terbentuk ........................................................ 36

9 Persiapan aplikasi bakteriofage dan bakteri X. campestris................. 36

10 Penempatan tanaman perlakuan di lahan............................................ 36

11 Aplikasi bakteriofage (kiri) dan bakteri X. campestris (kanan)........... 36

12 Tanaman kubis setelah aplikasi........................................................... 37

13 Gejala busuk hitam kubis..................................................................... 37


commit to user

x

RINGKASAN

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS. Skripsi: Yulia Rahmawati (H0708161). Pembimbing: Sri Widadi, Sumijati, Supyani. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

Kubis merupakan jenis sayuran yang banyak dibudidayakan di daerah dataran tinggi, salah satunya di daerah Tawangmangu. Namun produksi kubis di daerah Tawangmangu sendiri masih rendah dikarenakan adanya kendala dalam budidayanya. Salah satu kendala dalam budidaya kubis adalah penyakit busuk hitam (Black rot) yang merupakan salah satu penyakit cukup penting pada tanaman kubis-kubisan. Penyakit busuk hitam kubis ini disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Salah satu alternatif pengendalian penyakit busuk hitam kubis adalah dengan penggunaan bakteriofage. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi bakteriofage serta mengetahui kemampuannya dalam mengendalikan penyakit busuk hitam kubis.

Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Hama dan Penyakit Tumbuhan, Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan di lahan Kebun Benih Hortikultura (KBH) Tawangmangu, Jawa Tengah. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2012. Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap yakni (1) isolasi bakteriofage yang dilakukan dengan uji plak, (2) pengujian bakteriofage pada tanaman kubis dalam mengendalikan busuk hitam kubis di lahan. Percobaan disusun dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Perlakuan yang diberikan adalah aplikasi bakteriofage dengan faktor asal isolat bakteriofage yang berbeda sebagai berikut: kontrol, aplikasi bakteriofage asal daun sakit, akar sakit, dan tanah sekitar tanaman sakit.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah bakteriofage (berdasarkan uji plak) paling banyak berasal dari akar sakit. Pada pengamatan peubah saat muncul gejala, tanaman kubis yang paling cepat menunjukkan gejala busuk hitam kubis adalah pada perlakuan kontrol (tanpa aplikasi bakteriofage) yakni pada 1 HST. Untuk pengamatan nilai insiden dan keparahan penyakit diketahui bahwa perlakuan kontrol memiliki nilai insiden dan keparahan penyakit paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain (dengan aplikasi bakteriofage). Sebab tanpa adanya bakteriofage, Xanthomonas campestris pv. campestris dapat leluasa melakukan perkembangbiakan dan menimbulkan gejala busuk hitam kubis. Hal ini mengindikasikan bahwa aplikasi bakteriofage mampu menekan serangan penyakit busuk hitam kubis.


commit to user

xi

SUMMARY

EXPLORATION OF BACTERIOPHAGE VIRULENT TO XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ISOLATED FROM TAWANGMANGU FOR CONTROLLING CABBAGE BLACK ROT DISEASE. Thesis-S1: Yulia Rahmawati (H0708161). Advisers: Sri Widadi, Sumijati, and Supyani. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

Cabbage is a vegetable widely cultivated in the highlands, one of which is in

Tawangmangu. However, the production of cabbage in Tawangmangu is low due to the difficulties in its cultivation. One of the constraints in the cultivation of cabbage is black rot disease which is one of the important disease on cabbage plants. Cabbage black rot disease is caused by bacterium Xanthomonas campestris pv. campestris. One alternative to control cabbage black rot disease is to using bacteriophage. The aims of this study are to explore and learn bacteriophage ability to control black rot disease of cabbage.

This research has been conducted at Laboratory of Plant Pests and Diseases, Soil Biology Laboratory of Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta and on land Horticultural Garden Seeds (KBH) Tawangmangu, Central Java. This study was conducted in March through July 2012. This research was conducted in two phases: (1) bacteriophage isolation by plaque assay, (2) testing bacteriophage on to control black rot of cabbage in field. Experiments have been prepared using a complete randomized design (CRD). The treatment is an application by a factor bacteriophage isolates of different origin as consists of: control, application bacteriophage from diseased cabbage leaves, diseased cabbage root, and diseased cabbage soil.

The results showed that the amount of bacteriophage (based on plaque assay) at most of the diseased cabbage root. The observation of variable time symptoms appear, the most rapid cabbage showing symptoms of black rot is in the control treatment (without bacteriophage aplication) which is 1 DAP. For observation incidence and severity, control treatments is highest the incidence and severity of disease than other treatments (with application bacteriophage). Because without the bacteriophage, Xanthomonas campestris pv. campestris can replicate and cause symptoms of black rot of cabbage. This indicates that the application bacteriophage able to suppress the attack of black rot disease of cabbage.


commit to user

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Kubis merupakan jenis sayuran yang banyak dibudidayakan di daerah

dataran tinggi, salah satunya adalah di daerah Tawangmangu. Tawangmangu

merupakan salah satu sentra produksi kubis di Jawa Tengah. Kubis sebagai

sayuran mempunyai peran penting untuk kesehatan, sehingga permintaan akan

sayuran ini cukup tinggi. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) (2012),

produktivitas kubis di Jawa Tengah mencapai 18,56 ton/ha.

Namun produksi kubis di daerah Tawangmangu sendiri masih rendah

dikarenakan adanya kendala dalam budidayanya. Salah satu kendala dalam

budidaya kubis adalah adanya gangguan hama dan penyakit yang dapat merusak

tanaman dan dapat menurunkan produksi. Penyakit busuk hitam (Black rot)

merupakan salah satu penyakit yang cukup penting pada tanaman kubis-kubisan.

Penyakit busuk hitam kubis ini disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris

pv. campestris.

Busuk hitam dapat menyerang seluruh tanaman kubis-kubisan. Bakteri ini

menyerang jaringan pengangkutan tanaman dan dapat berpindah secara sistematis

dalam jaringan pengangkutan tanaman tersebut. Hasna (2011) mengungkapkan,

tanaman kubis dapat terserang busuk hitam pada setiap tahap pertumbuhan. Bibit

yang terserang patogen penyebab busuk hitam, daunnya akan berwarna kuning

sampai coklat, layu, dan runtuh. Pada tanaman yang memasuki pertumbuhan

vegetatif lanjut akan menunjukkan gejala kerdil, layu, daun yang terinfeksi

berbentuk wilayah-V. Wilayah V ini kemudian membesar dan menuju dasar daun,

berwarna kuning sampai coklat, dan kering. Sehingga penyakit ini dapat

menurunkan produktivitas tanaman dan menimbulkan kerugian yang besar bagi

petani.

Pengendalian penyakit busuk hitam saat ini masih tergantung kepada

penggunaan pestisida kimia, karena cara ini mudah dilaksanakan dan belum

ditemukan alternatif pengendalian lain yang cukup efektif. Padahal kita ketahui

bahwa penggunaan pestisida kimia dapat menimbulkan dampak bagi lingkungan

1


commit to user

2

seperti kerusakan tanah dan mengganggu keseimbangan ekosistem. Selain itu

residu kimia yang terakumulasi pada produk pertanian akan berdampak pada

kesehatan. Dari kondisi tersebut Sastrosiswojo dan Oka (1997) mulai

mengenalkan konsep pengendalian hama terpadu (PHT). Di dalam konsep PHT,

penggunaan musuh alami dan potensi biologi lainnya merupakan komponen

utama. Musuh alami memiliki peran yang penting dalam penekanan populasi OPT

serta menjaga keseimbangan ekosistem. Ada berbagai jenis musuh alami yang

dapat digunakan dalam mengendalikan populasi OPT, misalnya dari kelompok

serangga, cendawan, bakteri, dan virus. Saat ini pengendalian dengan

menggunkan virus masih jarang dilakukan.

Dalam penggunaannya sebagai agens pengendali hayati, virus memiliki

beberapa kelebihan dibandingkan dengan agens lainnya. Virus memiliki spektrum

yang sempit dalam memilih organisme sasarannya. Artinya, kemungkinan virus

dalam menginfeksi organisme yang bukan sasaran amatlah kecil sehingga hanya

organisme yang kompatibel yang akan diinfeksi. Sehingga penggunaannya cukup

spesifik dalam mengendalikan OPT khususnya patogen penyebab penyakit

tanaman.

Salah satu virus yang dimanfaatkan sebagai agens hayati adalah

bakteriofage. Lang et al. (2007) mengungkapkan bahwa bakteriofage merupakan

inovasi dalam pengembangan agens pengendali hayati berupa virus yang bersifat

spesifik inang. Bakteriofage tersusun atas struktur ultra mikorskopis yang unik

sehingga mampu bereplikasi dalam inti sel inang. Bakteriofage telah berhasil

digunakan untuk mengelola beberapa penyakit tanaman oleh serangan bakteri

dalam upaya pengurangan residu kimia dalam penggunaan bakterisida selama ini.

Bakteriofage adalah virus yang sel inangnya berupa bakteri. Sel bakteri

digunakannya sebagai tempat memperbanyak partikel virus tersebut kemudian

akan lisis seiring dengan perkembangan partikel bakteriofage di dalam sel

inangnya. Atas dasar sifat ini diharapkan bakteriofage dapat dimanfaatkan dalam

mengendalikan populasi bakteri patogen tanaman, seperti Xanthomonas

campestris pv. campestris penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman kubis.

Oleh sebab itu, diperlukan pengujian terhadap kemampuan bakteriofage dalam


commit to user

3

mengendalikan patogen busuk hitam secara efektif dan efisien serta ramah

lingkungan.

B. Perumusan Masalah

Penyakit busuk hitam kubis yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas

campestris pv. campestris merupakan penyakit yang cukup penting pada

pertanaman kubis. Tawangmangu sendiri merupakan daerah endemi dari penyakit

busuk hitam kubis. Dalam rangka menekan penggunaan bahan kimia dalam

pengendalian patogen tanaman, diperlukan bahan alternatif yang ramah

lingkungan melalui peran musuh alami dari patogen. Berdasarkan permasalahan

tersebut maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini antara lain:

1. Bagaimana eksplorasi dan isolasi bakteriofage yang menginfeksi Xanthomonas

campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu, Karanganyar?

2. Bagaimana kemampuan bakteriofage dalam mengendalikan penyakit busuk

hitam pada tanaman kubis?

3. Bagaimana pengaruh perbedaan asal bakteriofage (daun, daerah perakaran dan

tanah sekitar tanaman kubis sakit) terhadap pengendalian busuk hitam kubis?

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian

1. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk:

a. Mengeksplorasi dan mengisolasi bakteriofage yang menginfeksi

Xanthomonas campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu,

Karanganyar.

b. Mengetahui kemampuan bakteriofage dalam mengendalikan penyakit busuk

hitam pada tanaman kubis.

c. Mengetahui pengaruh perbedaan asal bakteriofage (daun, daerah perakaran

dan tanah sekitar tanaman kubis sakit) terhadap pengendalian penyakit

busuk hitam pada tanaman kubis.

2. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam

mengembangkan dunia pertanian, khususnya dalam bidang perlindungan


commit to user

4

tanaman. Informasi dan data mengenai keefektifan bakteriofage yang nantinya

dapat dimanfaatkan sebagai pengendali hayati yang dapat menekan populasi

patogen penyebab penyakit busuk hitam pada kubis. Bagi mahasiswa

diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman dalam melakukan

penelitian serta mengetahui lebih jauh potensi bakteriofage sebagai agens

hayati dalam menekan pertumbuhan patogen tanaman khususnya bakteri.


commit to user

5

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Kubis

Kubis (Brassica oleracea L.) biasa dikenal oleh masyarakat awam sebagai

kol. Berdasarkan tata nama (sistematika) botani, kubis diklasifikasikan ke dalam:

Kerajaan : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Dycotiledonae

Ordo : Brassicales (Rhoeadales)

Famili : Brassicaceae (Cruciferae)

Genus : Brassica

Spesies : Brassica oleracea var. capitata L. (Tjitrosoepomo 2002).

Kubis merupakan salah satu tanaman sayuran yang cukup dikenal di

Indonesia. Kubis dapat dikonsumsi sebagai sayuran segar maupun sebagai olahan.

Di Indonesia tanaman kubis secara nasional merupakan sayuran semusim yang

produksinya menempati urutan teratas yakni 1.432.814 ton dibandingkan dengan

produksi sayuran semusim lainnya BPS (2004). Kubis diduga berasal dari Italia,

dan kapan waktu introduksi ke Indonesia tidak diketahui dengan pasti, tetapi telah

dibudidayakan sebelum Perang Dunia II pada daerah-daerah pegunungan yang

benihnya dibawa dari Eropa, khususnya Belanda (Parmadi dan Sastrosiswojo

1993).

Kubis merupakan salah satu tanamana sayuran dari famili Brasicaceae

berupa tumbuhan berbatang lunak yang dikenal sejak jaman purbakala (2500-

2000 SM). Kubis termasuk tanaman yang dipuja dan dimuliakan oleh masyarakat

Yunani kuno. Awalnya kubis merupakan tanaman pengganggu (gulma) yang

tumbuh liar di sepanjang pantai Laut Tengah, di karang-karang pantai Inggris,

Denmark, dan pantai barat Perancis sebelah utara. Kubis mulai ditanam di kebun-

kebun Eropa serta ke Indonesia kira-kira abad ke 16 atau 17. Pada mulanya kubis

ditanam untuk diambil bijinya (Pracaya 1990).

5


commit to user

6

Kubis adalah sumber dari meniral seperti mangan, kalsium dan kalium. Selain itu,

mineral yang terkandung dalam kubis antara lain zat besi, fosfor, dan magnesium.

Kubis juga merupakan sumber dari serat, folat dan omega-3 yang sangat baik.

Kandungan lainnya adalah, natrium, seng dan tembaga. Kubis merupakan sumber

dari vitamin C, thiamin (vitamin B1 ), riboflavin ( vitamin B2 ), niasin, vitamin

B6, vitamin k, folat, vitamin A dan protein.100g kubis bisa mengandung 25

kalori. Kubis juga merupakan makanan rendah lemak jenuh, kolesterol dan

merupakan sumber makanan yang kaya akan serat dan folat. sebagian besar yang

terkandung dalam kubis adalah karbohidrat (Syafirudin 2012).

Pada umumnya kubis ditanam dengan pola tanam secara monokultur atau

tumpangsari. Waktu tanam kubis yang paling baik adalah pada awal musim hujan

atau awal musim kemarau. Meskipun demikian, kubis dapat ditanam sepanjang

musim atau tahun asalkan kebutuhan airnya terpenuhi. Cara budidaya tanaman

kubis adalah pengolahan tanah atau pembersihan gulma, penyulaman,

pemupukan, pemanenan, dan pergiliran tanaman (Rukmana 1994).

Keadaan iklim yang sesuai untuk pertanaman kubis adalah daerah yang

relatif lembab dan dingin. Kelembaban yang diperlukan tanaman kubis adalah 80

- 90 %, dengan suhu berkisar 15 - 20°C serta cukup mendapatkan sinar matahari.

Varietas-varietas kubis untuk dataran tinggi yang ditanam di daerah yang bersuhu

di atas 25°C akan gagal membentuk krop. Pertanaman kubis yang kurang

mendapatkan sinar matahari akan kurang baik pertumbuhannya dan mudah

terserang penyakit. Beberapa varietas kubis yang dapat dikembangkan di dataran

rendah (temperatur di atas 25°C) diantaranya adalah KR-Cross dan KY-Cross

yang dapat memberikan hasil setara dengan tanaman kubis di dataran tinggi

(Kartapradja 1988).

B. Penyakit Busuk Hitam Kubis

Penyakit busuk hitam adalah salah satu penyakit yang paling merusak

tanaman kubis-kubisan. Kembang kol brokoli, kecambah brussels, kubis cina,

collard, kohlrabi, mustard, rutabaga, lobak dan kale juga merupakan tanaman

yang cukup rentan terhadap penyakit busuk hitam. Beberapa gulma silangan juga

dapat menjadi inang patogen. Penyakit ini biasanya paling sering terjadi di daerah


commit to user

7

yang rendah dan dimana tanaman tetap basah untuk waktu yang lama. Kondisi

yang menguntungkan untuk tersebarnya bakteri menyebabkan kerugian total

tanaman crucifer (Pracaya 2001).

Penyebab penyakit busuk hitam adalah Xanthomonas campestris pv.

campestris. Bakteri ini bersel tunggal, berbentuk batang, 0,7-3,0 x 0,4-0,5 µm,

membentuk rantai, berkapsula, tidak berspora, bersifat gram negatif, bergerak

dengan satu flagel polar. Bakteri dapat masuk ke daun dalam 8 sampai 10 jam.

Luka pada daun yang disebabkan oleh serangga dan luka mekanik pada akar juga

juga dapat menjadi tempat masuknya bakteri ke tanaman. Gerakan bakteri ke

tanaman melalui hidatoda dibatasi dalam varietas tahan. Akibatnya, ada situs

infeksi yang lebih sedikit dan atau bagian yang terkena jauh lebih kecil dalam

varietas tahan daripada varietas rentan (Hasna 2011).

Adapun klasifikasi bakteri penyebab busuk hitam kubis yakni

Xanthomonas campestris pv. campestris menurut Dye et al. (1980) adalah sebagai

berikut:

Kerajaan : Bacteria

Filum : Proteobacteria

Kelas : Gamma Proteobacteria

Ordo : Xanthomonadales

Famili : Xanthomonadaceae

Genus : Xanthomonas

Species : Xanthomonas campestris

Trinomial name: Xanthomonas campestris pv. campestris

Penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh X. campestris pv. campestris

dicirikan dengan adanya bercak kuning menyerupai huruf V di pinggir daun

mengarah ke tengah daun. Tulang-tulang daun berwarna cokelat tua atau hitam.

Penyaluran air pada bagian yang bergejala terhambat sehingga daun membusuk

dan berwarna hitam. Serangan patogen terjadi mulai dari persemaian kemudian di

lapangan, hingga pada pasca panen. Bakteri masuk ke dalam tanaman kubis

melalui pori air (hidatoda) pada ujung-ujung berkas pembuluh di tepi daun

(Semangun 2000).


commit to user

8

Bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris ini dapat menyebar ke

jaringan pengangkutan tanaman dan dapat berpindah secara sistematis dalam

jaringan pengangkutan tanaman tersebut. Jaringan angkut yang terserang

warnanya menjadi kehitaman yang dapat dilihat sebagai garis hitam pada luka

atau bisa juga diamati dengan memotong secara melintang pada batang daun atau

pada batang yang terkena infeksi. Busuk hitam juga dapat menyebabkan

terjadinya busuk lunak (Hasna 2011).

Sumber utama bakteri penyebab penyakit busuk hitam kubis adalah dari

benih, bahan tanaman terinfeksi, dan gulma silangan yang terinfeksi. Bakteri ini

disebarkan saat panen terutama oleh angin, percikan air, oleh para pekerja, mesin,

dan kadang-kadang oleh serangga. X. campestris dapat bertahan hidup pada

permukaan daun selama beberapa hari sampai tersebar ke hidatoda atau luka di

mana infeksi dapat terjadi. Bakteri masuk ke daun melalui hidatoda melalui pori-

pori di tepi daun pada malam hari saat terdapat tetes-tetes air. Air ditarik kembali

ke dalam jaringan daun pada pagi hari sehingga bakteri dapat masuk ke daun

(Soeroto 1994).

C. Bakteriofage

Penggunaan bakteriofage merupakan inovasi dalam pengembangan agens

pengendali hayati berupa virus yang bersifat spesifik inang. Bakteriofage tersusun

atas struktur ultra mikroskopis yang unik sehingga mampu bereplikasi dalam inti

sel inang. Bakteriofage telah berhasil digunakan untuk mengelola beberapa

penyakit tanaman oleh serangan bakteri dalam upaya pengurangan residu kimia

dalam penggunaan bakterisida selama ini (Lang et al. 2007).

Seperti kebanyakan virus, bakteriofage biasanya hanya membawa

informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi asam nukleat dan sintesis

protein mantel mereka. Ketika fage menginfeksi sel inang mereka, pekerjaan yang

dilakukannya adalah untuk meniru asam nukleat dan untuk menghasilkan

selubung protein pelindung mereka. Namun, mereka tidak bisa melakukannya

sendirian. Mereka membutuhkan prekursor, pembangkit energi dan ribosom yang

dipasok oleh sel inang bakteri mereka (Setiawan 2011).


commit to user

9

Penggunaan bakteriofage merupakan inovasi dalam bidang agens

pengendali hayati dimana bakteriofage tersebut merupakan virus yang sangat

spesifik inang, ukurannya sangat mikroskopis, dan memiliki kemampuan untuk

melakukan replikasi pada tubuh inang (pada inti sel) (Klement 1959).

D. Uji plak

Plaque assay adalah suatu teknik yang digunakana untuk mengisolasi dan

memurnikan virus dan untuk menentukan titer virus (konsentrasi terendah virus

yang mengakibatkan terjadinya infeksi). Sebuah uji plak awalnya disebut tes

virologi, selanjutnya dikembangkan untuk mengukur dan menghitung infektivitas

bakteriofage (Maulana 2012).

Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui unit infeksi virus

diantaranya adalah “plaque assay”. Pada saat partikel virus memulai infeksinya

pada lapisan sel inang yang tumbuh menyebar di permukaan medium, zona lisis

atau zona hambat akan muncul sehingga akan terlihat wilayah yang terang pada

lapisan sel inang. Wilayah terang ini dinamakan sebagai plaque yang diasumsikan

bahwa setiap plaque berasal dari satu partikel virus (Kusnadi dkk. 2003).

Bakteriofage menempel pada suatu tempat yang spesifik dipermukaan

dinding sel bakteri dan kemudian menyuntikan DNA ke dalam sel bakteri (inti

sel). Bakteriofage berkembang di dalam sel bakteri sehingga pada suatu saat sel

tersebut akan mengalami lisis. Pada isolasi bakteriofage, dalam medium agar di

petri, lisis terungkapkan sebagai zona jernih yang disebut plak (plaque). Plak

dapat dilihat apabila bakteriofage ditumbuhkan bersama dengan inang

bakterinya pada lapisan yang tipis dalam media agar. Dengan demikian adanya

plak mencerminkan adanya kompatibilitas antara bakteriofage dan bakteri yang

bersangkutan (Balogh et al. 2003).


commit to user

10

III. METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Hama dan Penyakit

Tumbuhan, Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas

Maret Surakarta dan di lahan Kebun Benih Hortikultura (KBH) Tawangmangu,

Jawa Tengah. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2012.

B. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: daun kubis,

perakaran kubis, serta tanah sekitar perakaran tanaman kubis yang terinfeksi

Xanthomonas campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu Karanganyar,

media YPG (Yeast Peptone Glukose), YPG cair (YPG tanpa agar), agar air 0,6%,

chloroform, aquadest, air steril, KOH 30%, bibit kubis, polybag, media tanam,

suspensi bakteriofage 10 ml/tanaman, serta suspensi bakteri Xanthomonas

campestris pv. campestris 10 ml/tanaman.

Adapun alat yang digunakan antara lain: pisau, gunting, sekop, alat tulis,

label, kantong plastik, sungkup, termos pendingin, petridish (9 mm), miliphore

ukuran 0,22 µm, 1 set hand pipet dan tip, timbangan, alat penggerus steril,

sentrifuse, tabung mikrosentrifus, shaker, tabung, vortex, mini hand sprayer,

kamera digital, dan alat-alat pendukung lainnya.

C. Cara Kerja Penelitian

1. Perancangan Penelitian

Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap yakni purifikasi bakteriofage

yang dilakukan secara deskriptif sehingga tanpa rancangan peneltian dan

pengujian bakteriofage pada tanaman kubis dalam mengendalikan busuk hitam

kubis di lahan. Unit percobaan disusun dengan menggunakan rancangan acak

lengkap (RAL) pada keadaan lingkungan yang seragam. Perlakuan yang

diberikan adalah aplikasi bakteriofage dengan faktor asal isolat bakteriofage

yang berbeda sebagai berikut:

10


commit to user

11

1) Kontrol menggunakan aquadest : K

2) Bakteriofage asal daun tanaman kubis sakit : DS

3) Bakteriofage asal perakaran tanaman kubis sakit : AS

4) Bakteriofage asal tanah sekitar tanaman kubis sakit : TR

Sebagai satu unit perlakuan adalah sebuah tanaman kubis seragam

berumur 30-40 HST varietas midori dengan unit sampel berupa 3 daun pada

tiap tanaman. Tanaman kubis ditanam pada sebuah polibag berdiameter 50 cm.

Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 6 kali sehingga jumlah perlakuan

seluruhnya ada 24 tanaman.

2. Analisis Data

Analisa data menggunakan Uji F (Fisher Test) taraf 5% dan dilanjutkan

dengan Uji Stepwise untuk data yang normal.

3. Pelaksanaan Penelitian

a. Eksplorasi dan Isolasi Bakteri X. campestris pv. campestris dari lapang

Daun kubis yang bergejala busuk hitam kubis diambil dari wilayah

endemi penyakit busuk hitam kubis yakni dari daerah Tawangmangu,

Karanganyar. Eksplorasi dilakukan dengan mencari tanaman kubis yang

menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Isolasi diawali dengan

proses sterilisasi daun kubis dengan clorox kemudian dibuat suspensi

dengan air steril. Bakteri diisolasi pada media YPG dalam petridish.

b. Kultur Bakteri Pada Media Buatan

Bakteri dikulturkan pada media YPG di dalam petridish berdiameter 9

cm. Kultur diinkubasikan pada suhu ruang kurang lebih selama 96 jam

hingga muncul koloni bakteri. Selanjutnya dilakukan identifikasi terhadap

koloni bakteri yang terbentuk. Identifikasi X. campestris pv. campestris

dilakukan melalui pengamatan morfologis koloni bakteri. Karena bakteri X.

campestris pv. campestris merupakan bakteri gram negatif, maka dilakukan

pengujian gram menggunakan larutan KOH 30% untuk memastikan bahwa

koloni yang terbentuk merupakan bakteri X. campestris pv. campestris.

Koloni bakteri Xcc kemudian dipindahkan pada media agar miring dan


commit to user

12

diinkubasikan selama 72 jam pada suhu ruang guna mendapatkan biakan

murni X. campestris pv. campestris.

c. Isolasi Bakteriofage dari Lapangan

Bakteriofage diisolasi dari daerah endemi busuk hitam kubis di

Tawangmangu, Karanganyar. Bakteriofage diisolasi dari tiga sumber yakni:

jaringan tanaman kubis sakit, daerah perakaran tanaman sakit, serta tanah

disekitar tanaman kubis sakit. Dari tiap bahan (jaringan tanaman sakit,

perakaran tanaman sakit, tanah sekitar tanaman sakit) yang di ambil,

masing-masing diambil sekitar 50 g (satu unit sampel).

d. Kultur fage dalam media cair

Isolat X. campestris pv. campestris ditumbuhkan dalam 3 medium

YPG cair masing-masing 300 ml secara aerob dengan cara diinkubasikan

selama 24 jam pada suhu kamar menggunakan shaker-inkubator. Sampel

daun kubis sakit, akar kubis sakit, dan tanah rizosfer kubis sakit masing-

masing ditimbang 50 g kemudian dimasukkan ke dalam YPG cair yang

berisi Xcc yang telah diinkubasi selama 24 jam. Selanjutnya diinkubasikan

kembali selama 24 jam pada suhu kamar dengan cara digojok menggunakan

shaker-incubator. Setelah masa inkubasi, diamkan sejenak hingga endapan

terbentuk dan supernatant berwarna kuning bening. Supernatan kemudian

diambil dan disentrifuse dengan kecepatan 12.000 rpm selama 10 menit

kemudian bakteri disaring menggunakan miliphore berukuran 0,22 µm.

Supernatan dibagi dua, salah satunya ditreatment dengan menggunakan

kloroform guna pendeteksian bakteriosin. Fage diencerkan per sepuluh kali

hingga pengenceran 10-5(masing-masing 2 ulangan).

e. Uji Plak

Menyiapkan medium YPG pada cawan petri sebanyak 60 buah

(masing-masing 20 buah untuk tiap asal isolat) kemudian dibiarkan

mengental selama semalam (sebagai lapisan dasar). Agar air 0,6% dicairkan

dalam waterbath hingga agar mencair, kemudian suhu didalam waterbath

diturunkan hingga 50ºC. Bakteriofage pada masing-masing asal isolat pada

tiap tingkat pengenceran diambil sebanyak 100µl menggunakan pipet


commit to user

13

ependorf, kemudian dituangkan kedalam agar air yang telah mencair (pada

suhu 50º C). Selanjutnya membuat suspensi X. campestris pv. campestris

menggunakan 10 ml aquadest ditambahkan biakan murni X. campestris pv.

campestris sebanyak 3 gores. Suspensi tersebut ditambahkan pada agar air

yang telah berisi bakteriofage tadi sebanyak 100 µl. Campuran tersebut

dihomogenkan menggunakan vortex hingga bakteriofage dan X. campestris

pv. campestris. terdistribusi merata pada agar air. Campuran tersebut

dituangkan (secara aseptis) ke permukaan medium YPG (lapisan dasar) dan

selanjutnya diinkubasikan pada suhu kamar selama 24 jam. Setelah masa

inkubasi amati terbentuknya plak berupa zona bening yang muncul pada

media YPG dan menghitung jumlah plak yang terbentuk pada masing-

masing tingkat pengenceran.

f. Preparasi X. campestris pv. campestris dan Bakteriofage untuk

Perlakuan

Untuk aplikasi pada tanaman bakteriofage harus diambil dari plak

(zona bening) yang terbentuk. Plak (zona bening) yang terbentuk diambil

dengan cara dipisahkan dari media dan langsung dimasukkan ke dalam

nutrient broth selanjutnya dihomogenkan. Kemudian mengambil sebanyak

10 ml untuk dilakukan sentrifugasi selama 5 menit dengan kecepatan 12.000

rpm hingga didapatkan supernatan. Supernatan yang terbentuk kemudian

dapat dipindahkan ke dalam mini hand sprayer untuk diaplikasikan pada

tanaman.

Begitu pula dengan bakteri X. campestris pv. campestris, bakteri

dipanen dengan cara pembuatan suspensi bakteri dengan 10 ml nutrient

broth. Suspensi tersebut disentrifugasi selama 5 menit dengan kecepatan

12.000 rpm. Hasil sentrifugasi tersebut dipindahkan dalam mini hand

sprayer kemudian dapat diaplikasikan tanaman pada tanaman.

g. Uji Kinerja Bakteriofage yang Telah Diperoleh untuk Mengendalikan

Penyakit Busuk Hitam Kubis

Percobaan dilakukan di lahan Kebun Benih Hortikultura

Tawangmangu. Bibit tanaman kubis (varietas midori) yang seragam


commit to user

14

berumur 30 HST ditanam pada polybag berdiameter 50 cm dengan media

taman berupa campuran antara tanah dan kompos. Rancangan lingkungan

menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 6 kali ulangan. Adapun

perlakuan yang diberikan adalah aplikasi bakteriofage pada tanaman kubis

dengan asal bakteriofage sebagai berikut:

1. Kontrol menggunakan aquadest : K

2. Bakteriofage asal daun tanaman kubis sakit : DS

3. Bakteriofage asal perakaran tanaman kubis sakit : AS

4. Bakteriofage asal tanah sekitar tanaman kubis sakit : TR

Perlakuan dimulai saat tanaman berdaun lima helai. Perlakuan dimulai

dengan penyemrotan suspensi bakteriofage sebanyak 10 ml tiap tanaman. Dua

jam kemudian, tanaman disemprot dengan suspensi bakteri sebanyak 10 ml

tiap tanaman. Tanaman disungkup dengan kantong plastik untuk menjaga

kelembaban. Pengamatan terhadap intensitas serangan dilakukan mulai 2 hari

setelah inokulasi.

Adapun denah penempatan tanaman di lahan sebagai berikut:

KU2 TRU6 DSU5 KU5 DSU6 TU5

DSU1 KU3 ASU6 TRU1 KU6 ASU5

TRU2 ASU4 DSU3 ASU2 TRU4 KU4

ASU1 TRU3 KU1 DSU2 ASU3 DSU4

D. Peubah Pengamatan

a. Banyaknya Bakteriofage

Pada saat partikel bakteriofage memulai infeksinya pada lapisan sel

X. campestris pv campestris yang tumbuh menyebar di permukaan medium,

zona lisis atau zona hambat akan muncul sehingga akan terlihat wilayah

yang terang pada lapisan sel inang. Wilayah terang ini dinamakan sebagai

plak yang diasumsikan bahwa setiap plak berasal dari satu partikel

bakteriofage.

b. Saat Muncul Gejala


commit to user

15

Variabel saat muncul gejala ini diamati setelah perlakuan aplikasi

bakteriofage dan bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris.

Pengamatan mencakup kapan pertama kali gejala muncul dan pada

perlakuan yang mana gejala penyakit busuk hitam muncul.

c. Insiden penyakit

Kejadian/ insiden penyakit merupakan persentase jumlah daun yang

terserang patogen (n) dari total daun yang diamati (N). Pengamatan pada

kubis dilakukan setelah inokulasi yakni dengan pengamatan terhadap 3 daun

sebagai unit pengamatan berbeda yang menimbulkan gejala pada tiap

tanaman. Insiden penyakit dihitung berdasarkan rumus:

x100%Nn

IP = (Zadoks dan Schein, 1979)

Dimana:

IP = Insiden penyakit (%)

n = jumlah daun yang terserang (menunjukkan gejala)

N = jumlah daun yang diamati

d. Keparahan Penyakit

Pengamatan pada kubis dilakukan mulai 2 hari setelah inokulasi

terhadap intensitas serangan. Pada tiap-tiap tanaman, gejala bercak daun

dihitung dari 3 daun yang berbeda. Keparahan penyakit dihitung

berdasarkan nilai scooring dengan rumus:

Dimana:

KP = Keparahan penyakit (%)

n = sampel yang diamati

v = skor penyakit

N = jumlah sampel yang diamati

V = skor penyakit tertinggi

Skala untuk setiap kategori kerusakan :

0 = tidak ada serangan pada daun

x100%NxV

(nxv)KP å=

x100%NxV(nxv)

I å=


commit to user

16

1 = luas daun terserang (X1) = 0% < X1 ≤ 20%






commit to user

17

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Banyaknya Bakteriofage

Banyaknya bakteriofage dapat diketahui dengan menghitung jumlah plak

yang terbentuk pada hasil uji plak. Plak merupakan wilayah terang yang terbentuk

pada lapisan atas media yang merupakan zona lisis atau zona hambat saat partikel

bakteriofage menginfeksi lapisan sel X. campestris pv campestris (Gambar 1.).

Diasumsikan bahwa setiap plak yang terbentuk berasal dari satu partikel

bakteriofage.

Keterangan : a. Plak yang terbentuk berupa zona bening b. Koloni bakteri Xcc yang tidak mengalami lisis

Gambar 1. Hasil uji plak

Menurut Pratiwi (2010), partikel virus keluar dari sel yang diserangnya

dengan memecahkan sel tersebut sehingga sel inang mati (lisis). Plak yang

terbentuk dari suatu kultur bakteri yang ditumbuhkan di cawan petri merupakan

satu parameter penting dari adanya fage pada siklus litik. Plak tersebut terlihat

bening yang menandakan adanya zona kerusakan sel. Setiap plak berasal dari satu

partikel fage sama seperti setiap koloni berasal dari satu sel bakteri. Satu plak

berasal dari satu partikel virus sehingga seluruh partikel virus yang terdapat pada

plak tersebut seharusnya juga memiliki sifat genetik yang sama.

Tabel 1. Jumlah Bakteriofage Asal Bakteriofage Jumlah Plak per 100 µl Nilai PFU/ml

Daun Sakit 2.780 27.800 Akar sakit 2.059.980 20.599.800

Tanah Sakit 170.834 1.708.340 Sumber : Analisis Laboratorium Hama dan Penyakit Tanaman Fakultas Pertanian UNS 2012.

a

b

17


commit to user

18

Berdasarkan Tabel 1. dapat diketahui bahwa bakteriofage dapat diisolasi

dari tiga sumber yang berbeda, yakni daun sakit, tanah sekitar tanaman sakit, serta

perakaran tanaman sakit. Artinya pada ketiga sumber tersebut terdapat

bakteriofage yang dapat menginfeksi Xanthomonas campestris pv. campestris.

Data di atas menunjukkan jumlah bakteriofage dari tiap sumber berbeda. Pada uji

plak, bakteriofage asal akar menunjukkan jumlah plak yang terbentuk adalah

paling banyak yakni 20.599.800 PFU/ml.

B. Saat Muncul Gejala

Saat muncul gejala merupakan waktu yang menunjukkan kapan pertama

kalinya tanaman kubis menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Soeroto

(1994), menyebutkan bahwa X. campestris dapat bertahan hidup pada permukaan

daun selama beberapa hari sampai tersebar ke hidatoda atau luka di mana infeksi

dapat terjadi. Bakteri masuk ke daun melalui hidatoda saat memancarkan air

melalui pori-pori di tepi daun pada malam hari, ditarik kembali ke dalam jaringan

daun pada pagi hari.

Menurut Semangun (2000), penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh X.

campestris pv. campestris dicirikan dengan adanya bercak kuning menyerupai

huruf V di pinggir daun mengarah ke tengah daun. Tulang-tulang daun berwarna

cokelat tua atau hitam. Penyaluran air pada bagian yang bergejala terhambat

sehingga daun membusuk dan berwarna hitam.

Hasna (2011) mengemukakan bahwa bibit kubis yang terserang patogen X.

campestris pv. campestris akan berwarna kuning sampai coklat, layu, dan runtuh.

Daun muda yang terinfeksi mengalami pertumbuhan yang terhambat, warna

kuning sampai coklat, layu, dan mati sebelum waktunya. Kadang-kadang,

tanaman yang terserang penyakit daunnya rontok dan menjadi gundul.


commit to user

19

Tabel 2. Saat Muncul Gejala Busuk Hitam Kubis Perlakuan Ulangan Saat Muncul Gajala (HST)

Kontrol (Dengan aplikasi

aquadest)

1 2 2 - 3 1 4 1 5 6 6 2

Bakteriofage Asal Daun Kubis Sakit

1 - 2 - 3 - 4 2 5 - 6 2

Bakteriofage Asal Akar Kubis Sakit

1 2 2 - 3 - 4 4 5 2 6 2

Bakteriofage Asal Tanah Sekitar Kubis

Sakit

1 - 2 6 3 2 4 - 5 - 6 2

Sumber: Pengamatan Tanaman Perlakuan di Lahan

Tabel 2. menunjukkan bahwa tidak semua perlakuan menunjukkan gejala

penyakit busuk hitam kubis. Gejala penyakit busuk hitam kubis paling banyak

muncul pada perlakuan K (kontrol). Dari 6 ulangan, 5 ulangan menunjukkan

gejala penyakit busuk hitam kubis. Dari 4 perlakuan yang diberikan, rata-rata

gejala penyakit busuk hitam muncul pada 1-2 HST. Menurut Soeroto (1994),

bakteri masuk ke daun melalui hidatoda saat memancarkan air melalui pori-pori di

tepi daun pada malam hari, ditarik kembali ke dalam jaringan daun pada pagi hari.

Bakteri dapat masuk ke daun dalam 8 sampai 10 jam, dan gejala yang terlihat layu

secepat 5-15 jam kemudian.

Berdasarkan Tabel 2. Terlihat bahwa pada perlakuan kontrol pada hari

pertama sudah ada yang menunjukkan gejala penyakit busuk hitam. Hal ini

dimungkinkan karena tidak adanya bakteriofage yang dapat menghambat infeksi

dari bakteri. Sehingga lebih cepat memunculkan gejala busuk hitam kubis.


commit to user

20

C. Insiden Penyakit

Insiden Penyakit (IP) merupakan persentase jumlah daun yang terserang

patogen (n) dari total daun yang diamati (N). Menurut Zadoks dan Schein (1979),

pengukuran intensitas penyakit tanaman dapat dinyatakan dalam istilah

keterjadian penyakit dan keparahan penyakit. Intensitas penyakit dinyatakan

dengan insiden/keterjadian penyakit apabila penyakitnya bersifat sistemik atau

adanya serangan patogen cepat atau lambat akan menyebabkan kematian atau

tidak berproduksi misalnya penyakit yang disebabkan oleh virus.

Keterangan: 1.) K: kontrol, DS: bakteriofage asal daun kubis sakit, AS: bakteriofage asal akar kubis sakit, TR: bakteriofage asal tanah sekitar kubis sakit

2.) K merupakan perlakuan yang paling berpengaruh terhadap IP berdasarkan uji regresi stepwise

Gambar 2. Rata-rata insiden penyakit busuk hitam kubis

Gambar 2. memperlihatkan bahwa pada perlakuan kontrol menunjukkan

rata-rata nilai insiden penyakit yang paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan

lain. Pada perlakuan kontrol, nilai insiden penyakit pada pengamatan terakhir

(hari ke-8) mencapai 50%. Sedangkan dengan aplikasi bakteriofage menunjukkan

nilai insiden penyakit yang relatif lebih rendah yakni 11,11% untuk aplikasi

bakteriofage asal daun sakit, 33,33% untuk aplikasi bakteriofage asal akar sakit,

dan 22,22% untuk aplikasi bakteriofage asal tanah sekitar tanaman sakit. Dari

uraian tersebut dapat dikatakan bahwa bakteriofage mampu meminimalisir

kejadian penyakit busuk hitam kubis. Hal ini sesuai dengan pernyataan Flaherty

K DS AS TR

IP (%) 50 11.11 33.33 22.22

0

10

20

30

40

50

60

Insi

den

Peny

akit

(%)


commit to user

21

et al. (2000), yang mengemukakan bahwa aplikasi bakteriofage konsisten

mengurangi kejadian penyakit dan keparahan penyakit bercak bakteri yang

disebabkan oleh Xcv.

Berdasarkan uraian diatas terlihat bahwa aplikasi bakteriofage

mempengaruhi tingkat insiden penyakit busuk hitam pada tanaman kubis.

Terbukti bahwa nilai insiden penyakit pada perlakuan kontrol (tanpa perlakuan

bakteriofage) nilainya paling rendah. Namun berdasarkan uji Fisher (Lampiran 2)

menunjukkan bahwa perlakuan aplikasi bakteriofage tidak berpengaruh nyata

terhadap variabel insiden penyakit. Diduga hal tersebut disebabkan karena jumlah

bakteriofage yang diaplikasikan lebih rendah dibandingkan jumlah Xcc yang

diinokulasikan. Sehingga meskipun terjadi mekanisme hambatan bakteriofage

terhadap Xcc, hambatan tersebut kurang berpengaruh dan Xcc masih mampu

menginfeksi tanaman dan bereplikasi serta menimbulkan gejala penyakit busuk

hitam. Selain itu replikasi dan ketahanan Xcc juga tidak hanya dipengaruhi oleh

bakteriofage. Menurut Goto (1992), bakteri yang rentan terhadap bakteriofage

sekalipun, mereka juga memiliki banyak mekanisme untuk melindungi diri dari

dari ketahanan inang dan stres lingkungan. Misalnya Xanthomonas, menghasilkan

ekstraseluler polisakarida tebal (xantan) yang melindungi sel dari infeksi

bakteriofage, yang mungkin telah terjadi.

D. Keparahan Penyakit

Keparahan penyakit (KP) didefinisikan sebagai persentase luasnya

jaringan tanaman yang terserang patogen dari total luasan yang diamati. KpP

adalah keparahan penyakit; n adalah jumlah jaringan terserang pada setiap

kategori (skor); v adalah kategori (skor) serangan; Z adalah kategori serangan

tertinggi; dan N adalah total dari jumlah jaringan yang diamati (Agrios 1997).

Pengamatan keparahan penyakit dilakukan secara berkala yakni 2, 4, 6,

dan 8 HST. Pengamatan dilakukan secara deskriptif dengan melihat gejala

serangan penyakit busuk hitam pada daun kemudian menentukan persentase

serangan dengan skor yang telah ditentukan. Keparahan penyakit busuk hitam

kubis mengalami perkembangan (Gambar 3.). Namun pada perlakuan DS (dengan

aplikasi bakteriofage asal daun sakit), gejala penyakit cenderung tidak


commit to user

22

berkembang.

Gambar 3. Grafik keparahan penyakit busuk hitam kubis

Gambar 3. memperlihatkan bahwa pada perlakuan kontrol menunjukkan

nilai keparahan yang paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Pada

perlakuan pengamatan hari ke-2 rata-rata keparahan penyakit mencapai 6,79%

dan terus mengalami peningkatan hingga pada pengamatan hari ke-8 sebesar

14,19%. Perlakuan kontrol merupakan perlakuan tanaman kubis diberi aplikasi

bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris dan aquadest (tanpa aplikasi

bakteriofage). Tanpa adanya bakteriofage, bakteri dapat melakukan pembelahan

secara cepat karena tidak terhambat oleh aktivitas dari bakteriofage.

Keterangan: 1.) K: kontrol, DS: bakteriofage asal daun kubis sakit, AS: bakteriofage asal akar kubis sakit, TR: bakteriofage asal tanah sekitar kubis sakit

2.) K merupakan perlakuan yang paling berpengaruh terhadap KP berdasarkan uji regresi stepwise

Gambar 4. Rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis

0 1.23 1.23

3.08

6.17

0 1.85

3.7 4.94

8.76

0 1.23 1.23 1.23 1.23

0

6.79 8.02

10.49

14.19

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2 4 6 8

TR: bakteriofageasal tanah sekitarkubis sakitAS: bakteriofageasal akar sakit

DS: bakteriofageasal daun sakit

K: kontrol

hari ke-

Kepa

raha

n Pe

nyak

it (%

)

K DS AS TR

KP (%) 14.19 1.23 8.64 6.17

02468

10121416

Kepa

raha

n Pe

nyak

it (%

)


commit to user

23

Gambar 4. menunjukan rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis

pada tiap perlakuan. Berdasarkan uji regresi stepwise (lampiran 3, stepwise

regression) menunjukkan perlakuan kontrol merupakan perlakuan yang paling

berpengaruh terhadap nilai keparahan penyakit. Pada kontrol terlihat bahwa rata-

rata keparahan penyakit cukup tinggi yakni 14,19%. Hal ini disebabkan karena

tidak adanya bakteriofage yang menghambat infeksi dari bakteri Xanthomonas

campestris pv. campestris. Sehingga gejala penyakit bususk hitam kubis dapat

berkembang.

Gambar 4. memperlihatkan bahwa untuk perlakuan aplikasi bakteriofage

yang berasal dari 3 sumber yang berbeda (daun kubis sakit, akar tanaman sakit,

tanah sekitar kubis sakit) menunjukan nilai keparahan penyakit yang relatif

berbeda. Pada tanaman kubis dengan aplikasi bakteriofage asal daun sakit nilai

keparahan penyakit sebesar 1,23%, tanaman kubis dengan aplikasi bakteriofage

asal akar sakit nilai keparahan penyakit sebesar 8,64%, dan tanaman kubis dengan

aplikasi bakteriofage asal tanah sekitar tanaman sakit nilai keparahan penyakit

sebesar 6,17%. Berdasarkan nilai keparahan penyakit tersebut diduga tempat

eksplorasi bakteriofage (daun sakit, akar sakit, dan tanah sekitar tanaman sakit)

mempengaruhi tingkat replikasi serta daya hambat bakteriofage terhadap bakteri

Xanthomonas campestris pv. campestris.

Meskipun secara deskriptif keberadaan bakteriofage mampu menghambat

gejala penyakit, namun berdasarkan uji Fisher (Lampiran 3) menunjukkan bahwa

perlakuan aplikasi bakteriofage tidak berpengaruh nyata terhadap variabel

keparahan penyakit. Hal ini diduga karena bakteriofage yang diaplikasikan tingkat

kerapatannya lebih rendah dibandingkan dengan bakteri Xcc yang

diaplikasikanyakni dibawah 108 CFU/ml. Sehingga bakteriofage hanya dapat

menginfeksi sebagian Xcc saja. Sedangkan Xcc yang tidak terinfeksi oleh

bakteriofage tetap dapat bereplikasi dan menyebabkan munculnya gejala busuk

hitam kubis. Selain itu dimungkinkan faktor lingkungan juga berpengaruh

terhadap ketahanan bakteriofage di lapangan. Menurut Lang et al. (2007), faktor

lingkungan seperti kelembapan dan suhu, limpasan akibat penyemprotan


commit to user

24

inokulum dengan volume yang terlalu tinggi mempengaruhi penurunan jumlah

bakteriofage di lapangan.


commit to user

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Bakteriofage dari Xanthomonas campestris pv. campestris dapat diisolasi dari

daun tanaman, akar tanaman, dan tanah sekitar tanaman yang terserang busuk

hitam kubis.

2. Bakteriofage memiliki kemampuan dalam menekan serangan penyakit busuk

hitam kubis.

3. Infeksi bakteriofage terhadap Xanthomonas campestris pv. campestris

dipengaruhi oleh perbedaan asal bakteriofage (daun tanaman, akar tanaman,

dan tanah sekitar tanaman yang terserang busuk hitam kubis).

B. Saran

Saran yang dapat diberikan dalam penelitian ini yakni perlu adanya

pengkajian tentang mekanisme aplikasi bakteriofage di lapangan serta formulasi

bakteriofage yang tepat sehingga dapat dimanfaatkan oleh petani dalam

mengendalikan penyakit busuk hitam kubis.

25

skripsi eksplorasi bakteriofage virulen terhadap ......penyakit busuk hitam kubis yang dipersiapkan...

Documents