Peningkatan Mutu Benih Padi Melalui Pelleting Menggunakan Bakteri Probiotik Untuk Menekan Xanthomonas Oryzae Pv Oryzae

i

PENINGKATAN MUTU BENIH PADI MELALUI PELLETING
MENGGUNAKAN BAKTERI PROBIOTIK UNTUK
MENEKAN Xanthomonas oryzae pv. oryzae

ANAK AGUNG KESWARI KRISNANDIKA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

iii

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK
CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Peningkatan Mutu
Benih Padi Melalui Pelleting Menggunakan Bakteri Probiotik untuk
Menekan Xanthomonas oryzae pv. oryzae adalah benar karya saya dengan

arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian
akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2016

A. A. Keswari K
NIM A251130031

RINGKASAN
ANAK AGUNG KESWARI KRISNANDIKA. Peningkatan Mutu Benih
Padi Melalui Pelleting Menggunakan Bakteri Probiotik untuk Menekan
Xanthomonas oryzae pv. Oryzae. Dibimbing oleh ENY WIDAJATI,
WAWAN HERMAWAN dan GIYANTO.
Bakteri probiotik yang berasal dari dalam jaringan tanaman padi
(endofit 467 dan endofit 748), rhizosfer (Ralstonia pickettii TT47) serta
berasal dari tanah (aktinomiset 6) diketahui mampu mengendalikan patogen.

Kemampuan bakteri bertahan dalam bentuk pelet dan menekan patogen
Xanthomonas oryzae pv. oryzae serta mempertahankan viabilitas benih padi
terinfeksi belum diketahui, sehingga diuji pada penelitian ini.
Uji in vitro menunjukkan isolat yang memiliki kemampuan antagonis
terhadap X. oryzae pv. oryzae adalah R. pickettii TT47, endofit 467 dan
aktinomiset 6. Isolat yang kompatibel yaitu endofit 467 dan aktinomiset 6.
Isolat-isolat tersebut kemudian ditambahkan ke dalam formula pelet untuk
diuji daya simpannya. Formula pelet (talek + CMC 1.5% + gliserol 1%)
terbukti mampu mempertahankan daya simpan bakteri probiotik R. pickettii
TT47, endofit 467, aktinomiset 6 dan endofit 467 + aktinomiset 6 selama tiga
minggu penyimpanan. Selanjutnya, formula tersebut diaplikasikan pada
benih padi yang telah diinfeksi patogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae.
Populasi patogen dan viabilitas benih dihitung tiap 2 minggu. Formula pelet
(talek + CMC 1.5% + gliserol 1%) dengan penambahan aktinomiset 6 tunggal
maupun kombinasi dengan endofit 467 pada benih padi Ciherang yang
terinfeksi, merupakan formula terbaik dalam menekan populasi X. oryzae pv.
oryzae selama 6 minggu penyimpanan. Persentase daya berkecambah dan
kecepatan tumbuh tertinggi pada benih padi terinfeksi selama 6 minggu
penyimpanan dihasilkan oleh perlakuan pelet dengan penambahan R. pickettii
TT47 yaitu 86.67% dan 17.17% etmal-1 dan nyata lebih tinggi dibanding

dengan benih terinfeksi X. oryzae pv. oryzae yang tidak diberi perlakuan pelet
(62.67% dan 11.02% etmal-1).
Aplikasi bakteri probiotik R. pickettii TT47, aktinomiset 6 atau
aktinomiset 6 + endofit 467 dalam bentuk pelet terbukti efektif menurunkan
populasi patogen X. oryzae pv. oryzae dan mempertahankan viabilitas benih
padi terinfeksi selama 6 minggu penyimpanan.
Kata kunci: aktinomiset 6, endofit 467, R. pickettii TT47, pelet benih

v

SUMMARY
ANAK AGUNG KESWARI KRISNANDIKA. Rice Seed Quality
Enhancement by Pelleting using Probiotic Bacteria to Suppress
Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Supervised by ENY WIDAJATI, WAWAN
HERMAWAN and GIYANTO.
Probiotic bacteria included endophytic bacteria (strain 467 and 748),
rhizosphere bacteria (Ralstonia pickettii TT47) and soil bacteria
(Actinomycetes 6) has been reported as biocontrol agents for the disease.
Since the bacteria's ability to survive in pellets form, suppressing X. oryzae
pv. oryzae and maintaining viability of rice seeds infected with X. oryzae pv.

oryzae has not been known thoroughly, this research was carried out to
evaluate it.
In vitro test revealed that isolates R. pickettii TT47, endophytic 467
and actinomycetes 6 showed antagonistic activities against X. oryzae pv.
oryzae. Among them, only endophytic 467 and actinomycetes 6 that showed
compatibility. Those isolate then adding into pellets formulation to know their
shelf life. Pellets formulation proved capability to maintain the shelf life of
isolate R. pickettii TT47, endophytic 467, actinomycetes 6 and actinomycetes
6 + endophytic 467 for three weeks of storage. Subsequently, the formula was
applied to the rice seeds that have been infected by the pathogen
Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Populations of pathogens in seeds were
counted every 2 weeks. Pellets formulation (talc + CMC 1.5% + glycerol 1%)
with adding actinomycetes 6 in single or in combination with endophytic 467
on Ciherang infected rice seeds is the best formulation to suppress the
population of X. oryzae pv. oryzae as long as 6 weeks of storage. The highest
germination percentage and growth rate in infected rice seeds during 6 weeks
of storage was produced by pellets treatment with the addition of R. pickettii
TT47 i.e. 86.67% and 17.17% etmal-1, respectively and significantly higher
than non-pelleted rice seed infected (62.67% and 11.02% etmal -1).
In conclusion, the application of probiotic bacteria R. pickettii TT47,

actinomycetes 6 and actinomycetes 6 + endophytic 467 in pellet formulation
effective to decrease X. oryzae pv. oryzae and maintain viability of infected
rice seed during 6 weeks storage.
Keywords: actinomycetes 6, endophytic 467, R. pickettii TT47, seed pellet

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk
kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan
laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan
tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

vii

PENINGKATAN MUTU BENIH PADI MELALUI PELLETING
MENGGUNAKAN BAKTERI PROBIOTIK UNTUK
MENEKAN Xanthomonas oryzae pv. oryzae

ANAK AGUNG KESWARI KRISNANDIKA

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu dan Teknologi Benih

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Sugiyanta, MSi

ix

Judul

Nama
NIM

: Peningkatan Mutu Benih Padi
Menggunakan
Bakteri
Probiotik
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
: Anak Agung Keswari Krisnandika
: A251130031

Melalui
untuk

Pelleting
Menekan

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Dr Ir Eny Widajati, MS
Ketua

Dr Ir Wawan Hermawan, MS
Anggota

Dr Ir Giyanto, MSi
Anggota
Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Ilmu dan Teknologi Benih

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal ujian: 19 Januari 2016

Tanggal lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
dengan judul Peningkatan Mutu Benih Padi Melalui Pelleting Menggunakan
Bakteri Probiotik untuk Menekan Xanthomonas oryzae pv. Oryzae ini
dilaksanakan sejak bulan Agustus 2014.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Eny Widajati MS, Dr Ir
Wawan Hermawan MS dan Dr Ir Giyanto MSi selaku pembimbing, serta Dr
Ir Sugiyanta MSi sebagai penguji luar komisi. Penulis juga menyampaikan
terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas
Beasiswa Pendidikan Pascasarjana Dalam Negeri (BPPDN) yang telah
penulis terima selama ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Balai
Besar Tanaman Padi Sukamandi atas isolat patogen X. oryzae pv. oryzae
patotipe IV yang digunakan pada penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga
disampaikan kepada ayah, ibu, seluruh keluarga, serta teman-teman atas
segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2016
A. A. Keswari K.

xi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
2 TINJAUAN PUSTAKA
Pelet Benih
Bakteri Probiotik
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
3 METODE
Waktu dan Tempat
Sumber Benih
Metode Percobaan

Percobaan 1. Uji Antagonis Bakteri Probiotik terhadap Patogen
X. oryzae pv. oryzae
Percobaan 2. Uji Kompatibilitas Bakteri Probiotik
Percobaan 3. Uji Daya Simpan Bakteri Probiotik dalam
Formula Pelet
Percobaan 4. Uji Formula Pelet pada Benih Padi terinfeksi
X. oryzae pv. oryzae
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
5 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP

vi
vi
1
1
2
3
3
4
5
7
7
7
7
8
8
8
9
12
21
21
21
22
27

DAFTAR TABEL
1 Kompatibilitas antar bakteri probiotik ditandai dengan pembentukan
zona bening di sekitar kertas saring steril pada media NA
2 Pengaruh komposisi formulasi pelet terhadap viabilitas bakteri
probiotik selama 4 minggu simpan
3 Pengaruh perlakuan benih terhadap populasi patogen X. oryzae pv.
oryzae pada benih padi
4 Pengaruh perlakuan benih terhadap daya berkecambah benih padi
selama 6 minggu penyimpanan
5 Pengaruh perlakuan pelet terhadap berat kering kecambah normal
6 Pengaruh perlakuan benih terhadap kecepatan tumbuh benih padi
selama 6 minggu penyimpanan
7 Pengaruh faktor tunggal periode simpan dan perlakuan terhadap
tolok ukur vigor serta viabilitas benih

13
14
15
16
17
18
18

DAFTAR GAMBAR

1 Diagram alir kegiatan penelitian
2 Uji antagonis antar bakteri probiotik terhadap X. oryzae pv. oryzae
(koloni berwana kuning pekat) ditandai dengan pembentukan zona
bening di sekitar kertas saring pada media YDCA

7

12

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Patogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae merupakan patogen utama penyebab
penyakit pada padi, mulai dari fase bibit atau umum disebut kresek hingga
menjelang panen yang dikenal dengan Hawar Daun Bakteri (HDB). Pada tahun
2009-2013, sekitar 94 246 ha lahan pertanaman padi di Indonesia terserang HDB
dengan 27.6 ha diantaranya puso (Ditlitanpang 2014). Penyebaran patogen
X. oryzae pv. oryzae luas dan cepat terutama karena terbawa melalui benih.
Inokulum patogen yang terbawa melalui benih dapat berkembang seiring dengan
perkembangan tanaman dan menyebabkan penyakit pada tanaman sehat lainnya
melalui udara, gesekan fisik maupun air. Patogen tersebut sulit dikendalikan karena
bersifat soilborne (bertahan dalam tanah), seedborne (terbawa benih) dan dapat
bertahan pada sisa-sisa tanaman serta memiliki kisaran inang yang luas.
Pengendalian X. oryzae pv. oryzae umumnya melalui penyemprotan tanaman
menggunakan bakterisida sintetik. Namun, teknik ini dinilai kurang ramah
lingkungan dan dapat menyebabkan resistensi patogen. Oleh sebab itu,
pengendalian X. oryzae pv. oryzae secara biologi menggunakan bakteri probiotik
mulai dikembangkan khususnya pada tingkat benih. Bakteri probiotik mampu
menghasilkan antibiotik dalam jumlah yang cukup untuk menekan perkembangan
patogen sehingga meminimalisir terjadinya resistensi patogen (Nawangsih 2006).
Pemberian inokulan pada benih sebelum tanam perlu dilakukan untuk memastikan
ketersediaan mikroorganisme yang diinginkan dan mengurangi kemungkinan
kolonisasi flora tanah indogenous ketika benih berkecambah (Ruiza et al. 2011).
Bakteri probiotik adalah mikroba hidup yang memiliki manfaat bagi inangnya
melalui asosiasi dengan inang atau mikroba sekitar, meningkatkan penggunaan
makanan atau nilai nutrisi, resistensi penyakit atau dengan memperbaiki kualitas
lingkungan (Verschuere et al. 2000). Bakteri kelompok Bacillus, Pseudomonas dan
Streptomyces diketahui mampu menghasilkan antibiotik maupun metabolit
sekunder lainnya untuk menekan X. oryzae pv. oryzae seperti difficidin, bacilysin,
iturin, siredofor dan hidrogen sianida, serta hormon pertumbuhan seperti indole
acetic acid/IAA (Miliute dan Buzaite 2011; Beric et al. 2012; Lukkani dan Reddy
2014; Harikrishnan et al. 2014; Wu et al. 2015). Pemanfaatan Bacillus subtilis
dalam matriconditioning benih padi terinfeksi terbukti mampu menurunkan
populasi X. oryzae pv. oryzae serta meningkatkan pertumbuhan bibit padi
(Agustiansyah et al. 2010).
Masalah yang dihadapi dalam pemanfaatan bakteri probiotik adalah sulitnya
menyediakan bakteri yang viabel dalam jumlah banyak di lapangan. Upaya
alternatif yang dapat dilakukan yaitu dengan aplikasi bakteri langsung pada benih
dalam bentuk formula kering (pelet). Pelet yang baik mampu melindungi benih dan
bakteri dari kondisi ekstrim (sub optimal ruang hidup, nutrisi, tekanan potensial,
pH, suhu, predator) ketika di penyimpanan, transportasi dan ditabur ke lapangan
sehingga viabilitas benih dan bakteri dapat dipertahankan (van Overbeek et al.
1995; Copeland dan Mc Donald 1995; van Veen et al. 1997). Pelet dapat
mempermudah penanaman benih menggunakan mesin tanam, sehingga
meminimalisir masuknya patogen X. oryzae pv. oryzae akibat luka pada akar saat
pindah tanam.
Pelet terdiri atas bahan pembawa, perekat dan inokulan. Bahan pembawa dan
perekat terbaik dalam mempertahankan viabilitas benih padi telah diteliti oleh
Palupi et al. (2012) yaitu Carboxy Methyl Cellulose (CMC) 1.5% + talek 1%.
Penelitian sebelumnya menunjukkan formula talek dapat mempertahankan

2
viabilitas bakteri Pseudomonas flourescens RRb-11 hingga 90 hari
(30.1 x 107 cfu g-1) serta dapat digunakan sebagai seed treatment yang efektif
mereduksi keparahan penyakit HDB hingga 83.87% dibandingkan kontrol
(Jambhulkhar dan Sharma 2014).
Penelitian ini menggunakan bakteri probiotik yang berasal dari dalam
jaringan tanaman/endofit (467 dan 748), tanah (aktinomiset 6) dan rhizosfer
(Ralstonia pickettii TT47). Aktinomiset 6 diisolasi dari tanah sawah dan diketahui
memiliki kemampuan antagonis terhadap X. oryzae pv. oryzae serta dapat
diinokulasikan ke benih padi dalam bentuk formula kering (Amalia 2014).
Sementara bakteri endofit dan R. pickettii TT47 akan diuji kemampuannya dalam
menekan X. oryzae pv. oryzae pada penelitian ini. Pelet diharapkan mampu
menekan pathogen pada benih selama di penyimpanan serta melindungi dan
membawa bakteri probiotik sedini mungkin ke lapangan sehingga aktinomiset dan
R. pickettii dapat mengkolonisasi tanah serta rhizosfer perakaran dengan cepat,
sementara bakteri endofit masuk dan mengkolonisasi jaringan tanaman. Kombinasi
bakteri-bakteri ini tentunya dapat memberikan perlindungan lebih optimum kepada
tanaman dari luar dan dalam tanaman.
Informasi mengenai kemampuan pelet dalam membawa bakteri probiotik dan
pengaruhnya terhadap viabilitas benih padi yang terinfeksi X. oryzae pv. oryzae
juga belum tersedia. Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi
pengaruh pelet dengan penambahan bakteri probiotik dalam menekan patogen
X. oryzae pv. oryzae serta mempertahankan viabilitas benih padi terinfeksi di
penyimpanan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Menguji bakteri probiotik yang antagonis terhadap patogen X. oryzae pv. oryzae
2. Menguji bakteri probiotik yang saling kompatibel
3. Mendapatkan formula pelet yang mampu mempertahankan viabilitas bakteri
probiotik dan mutu benih serta menekan infeksi X. oryzae pv. oryzae.

3

2 TINJAUAN PUSTAKA
Pelet Benih
Pelet benih didefinisikan unit-unit berbentuk bulat yang dibuat untuk
meningkatkan presisi tanam, dimana ukuran dan bentuk asli benihnya tidak terlihat
lagi (ISTA 2014). Tujuan dari pelet adalah untuk merubah bentuk, berat dan ukuran
benih menjadi lebih spesifik sehingga memudahkan penanaman mengunakan mesin
tanam (Ilyas 2012). Berat benih yang dipelet umumnya meningkat 50-200% (Gregg
dan Billups 2010). Pelet terdiri atas inokulan, bahan pembawa inokulan dan perekat.
Penelitian mengenai bahan pembawa dan perekat terbaik untuk benih padi telah
dilaporkan oleh Palupi et al. (2012), dimana pelapisan menggunakan talek 1% +
CMC 1.5% tidak menghambat perkecambahan dan memiliki daya berkecambah
benih (89%) yang tidak berbeda nyata dengan tanpa pelapisan (80.50%). Formula
tersebut juga merupakan formula terbaik dibandingkan formula lainnya (alginat,
arabic gum, gypsum dan gambut) untuk semua tolok ukur vigor benih padi yaitu
indeks vigor (55.50%), keserempakan tumbuh (79.50%) dan kecepatan tumbuh
(16.46%KN etmal-1).
Faktor lingkungan seperti suhu pengeringan, suhu penyimpanan dan kadar air
juga mempengaruhi kemampuan formula pelet dalam mempertahankan viabilitas
benih dan bakteri. Pada benih Vigna radiata misalnya, pelapisan menggunakan
substrat talek ber-pH 7 (1 kg talek + perekat 1 g CMC + 2.5 L air) + 400 mL
suspensi bakteri Pseudomonas aeruginosa (3.1 x 109 cfu mL-1) mampu
mempertahankan viabilitas bakteri hingga 120 hari penyimpanan (Ali et al. 2001).
Pada pH yang sama, P. flourescens UTPF6 dengan formulasi bubuk bakteri (terbuat
dari suspensi bakteri + Na alginat + talek) yang dikemas dalam botol kaca dan
disimpan pada suhu 4 0C dengan kandungan air 15%, mampu mempertahankan
viabilitas bakteri hingga 90 hari penyimpanan (Sadi dan Masoud 2012). Dengan pH
dan suhu yang sama, penyimpanan P. flourescens pada kantong polyethylene
dengan kandungan air 35% menggunakan media talek dan wood flour mampu
mempertahankan viabilitas bakteri hingga 5 bulan penyimpanan (2 x 10 8 cfu mL-1
di awal penyimpanan dan 5 x 105 cfu mL-1 di bulan ke 5 penyimpanan) (Sallam et
al. 2013).
Kloepper dan Schroth (1981) melaporkan formulasi pelet menggunakan
campuran talek dengan 20% xanthan gum mampu mempertahankan populasi PGPR
tanpa mengalami decline pada benih kentang. Formula tersebut dapat
mempertahankan populasi PGPR sebesar 8.2 x 107 cfu mL-1 selama dua bulan
penyimpanan pada 4 0C. Adapun formulasi tersebut: 5 mL XG + 5 mL PGPR (109
cfu mL-1) diaduk selama 20 menit, kemudian ditambah talek (< 5x formula awal),
lalu disimpan selama 3-4 hari (sampai kering) pada 12 0C, 0.5 kg formula (dust)
untuk 46 kg benih. Suslow dan Schroth (1982) menggunakan cellulose methyl ether
(0.5% MC w v-1 aquades) pada formula pelet sugar beet dengan rhizobakteri B4
(109 cfu mL-1). Formula ini efektif untuk mempertahankan bakteri dan tidak
mempengaruhi perkecambahan. Bakteri mampu pulih setelah pengeringan selama
24 jam pada 250 C dengan populasi 1010-1012 cfu. Penyimpanan hingga 1 tahun
pada suhu ambient dapat mempertahankan bakteri hingga 105 cfu benih-1.
Peningkatan bobot akar terjadi sebesar 8.6 t ha-1 dan total sukrosa menjadi 26.8 cwt
ha-1, rata-rata 13% lebih tinggi dibandingkan benih yang tidak dipelet.

4
Vidhyasekaran dan Muthamilan (1995) melaporkan formulasi: 10 g CMC +
1 kg talek/vermikulit diaduk dan diukur pH, apabila pH < 7 maka ditambahkan
kalsium karbonat hingga pH larutan menjadi 7. Larutan lalu diautoklaf. Setelah
dingin, ditambahkan 400 mL bakteri (9 x 108 cfu mL-1) + 4 g kg-1 benih, lalu
dikeringanginkan selama 2 jam. Formulasi yang diaplikasikan pada benih Chickpea
ini mampu mempertahankan koloni P. flourescens (107 cfu g-1) selama 240 hari
penyimpanan.
Bakteri Probiotik
Bakteri probiotik merupakan mikroba hidup yang memiliki manfaat bagi
inangnya melalui asosiasi dengan inang atau mikroba sekitar, meningkatkan
penggunaan makanan atau nilai nutrisi, resistensi penyakit atau dengan
memperbaiki kualitas lingkungan (Verschuere et al. 2000). Bakteri ini mampu
menghasilkan antibiotik dalam jumlah yang cukup untuk menekan perkembangan
patogen sehingga meminimalisir terjadinya resistensi patogen (Nawangsih 2006).
Bakteri dapat dibagi menjadi tiga kelompok berdasarkan lingkungan hidupnya,
yaitu 1) bakteri yang hidup bebas. Bakteri ini berinteraksi dengan tanaman apabila
kondisi menguntungkan; 2) rhizosfer dan filosfer, bakteri terlokalisasi pada zona
tertentu seperti tanah hingga perakaran atau di permukaan epidermis daun tanaman;
3) bakteri endofit, bakteri yang mampu mengkolonisasi jaringan dan organ tanaman
dengan penetrasi melalui celah interseluler (Maksimov et al. 2011).
Bakteri endofit merupakan bakteri saprofit yang hidup dan berasosiasi dengan
jaringan tanaman yang sehat tanpa menimbulkan gejala penyakit (Backman dan
Sikora 2008). Mikroorganisme endofit memberikan manfaat ke tanaman inang
dengan meningkatkan aktivitas fisiologi dari tanaman atau aktivitas lainnya dan
mungkin menyediakan sumber dari komponen aktif, agen biokontrol atau promotor
pertumbuhan tanaman (Hastuti et al. 2012). Penelitian Mattos et al. (2008)
menggunakan Burkholderia kururiensis strain KP23T (108 sel mL-1) yang
diinokulasikan pada planlet padi varietas Guarani menunjukkan adanya perbedaan
nyata pada aktivitas auxin-inducible reporter DR5-GUS planlet yang diberi
perlakuan inokulasi bakteri dan tidak, pada 24 jam setelah inokulasi. Hal ini
mungkin diakibatkan ekspresi DR5-GUS yang berhubungan dengan kemampuan
B. kururiensis memproduksi auksin dan sekresi dalam jaringan tanaman. Penelitian
ini juga menunjukkan dugaan mekanisme bakteri endofit masuk ke dalam tanaman.
Tahap awal yaitu masuknya bakteri ke sel-sel epidermis dari permukaan akar,
dimana rambut akar merupakan zona kolonisasi terbesar munculnya bakteri. Tahap
kedua ditandai oleh proliferasi bakteri melalui jaringan basal rambut akar, di mana
kerusakan dangkal yang mudah terdeteksi menunjukkan sebuah proses aktif
mungkin diakibatkan oleh enzim pendegradasi dinding sel, yang memungkinkani
infeksi kortikal akibat dispersi apoplastic oleh bakteri. Tahap ketiga adalah invasi
interseluler jaringan internal oleh bakteri yang kemudian masuk ke dalam sistem
vaskular akar, di mana bakteri mungkin akan ditranslokasikan ke batang bawah di
xilem. Lokalisasi utama B. kururiensis dalam pembuluh xilem menunjukkan bahwa
bakteri menyebar sistematis ke tunas melalui jaringan pembuluh.
Kemampuan bakteri endofit dalam meningkatkan pertumbuhan tanaman
dilaporkan oleh Kumar et al. (2012) dimana perlakuan benih menggunakan Bacillus
subtilis strain MBI 600 (2.2 × 109 cfu mL-1) menghasilkan perkecambahan tertinggi
di antara perlakuan benih lainnya yaitu (95.6%), sementara kontrol 88%, begitu
pula dengan panjang tunas (40.7 : 33.8 cm) dan panjang akar (12.2 : 7.9 cm).
Merugu et al. (2012) menginokulasikan Rhodobacter capsulatus pada benih padi
Erramallelu menghasilkan peningkatan persentase nitrogen pada perakaran
kecambah, tinggi tanaman dan berat kering tanaman dibandingkan tanpa perlakuan
benih. Perlakuan benih menggunakan bakteri Rb. capsulatus dengan penambahan

5
nitrogen menghasilkan panjang dan berat kering yang lebih tinggi dibandingkan
tanpa penambahan nitrogen.
Aktinomiset termasuk bakteri Gram positif berfilamen, bersifat saprofitik,
mampu menjelajah jaringan tanaman dan menghasilkan spora bertahan yang dapat
bertahan lama di tanah. Bakteri ini dapat memproduksi metabolit antibiotik dan
senyawa antimikroba sehingga dapat membatasi serangan organisme patogen (Patil
et al. 2010). Pemanfaatan bakteri ini sebagai bio-protektan dilaporkan oleh Zarandi
et al. (2009), padi (varietas Kazemi) yang diinokulasi (spray) dengan Magnaporthe
oryzae (penyebab penyakit rice blast) 4 x 105 konidia mL-1 saat fase tiga daun
menghasilkan gejala spesifik blast pada daun sebesar 8%. Sementara tanaman yang
diberi perlakuan M. oryzae + Streptomyces sindeneusis isolat 263 pada konsentrasi
3.125 mg mL-1 hanya sebesar 0.5%.
R. pickettii TT47 merupakan salah satu bakteri probiotik yang koloninya
berukuran 1.5 mm, berbentuk sirkular dengan pinggiran rata, agak cembung,
berwarna kuning dengan permukaan yang licin. Bakteri Gram negatif ini memiliki
sel berbentuk batang berukuran 1.0 x 4.0 μm, tidak memiliki endospora serta
mampu menghasilkan siderofor, enzim kitinase dan melarutkan fosfat (Rustam
2012). Rustam (2012) melaporkan penggunaan R. pickettii TT47 sebagai agen
biokontrol penyakit hawar pelepah yang disebabkan oleh cendawan Rhizoctonia
solani dan mampu menekan penyakit hingga 79.6%. Bakteri ini diduga mampu
mendegradasi dinding sel cendawan. Park et al. (2002) melaporkan penggunaan R.
pickettii PKO1 sebagai bioremidioator yaitu untuk mendegradasi Trichloroethylene
(TCE).
Peranan bakteri probiotik dalam memacu pertumbuhan tanaman mungkin
terkait dengan substansi yang dihasilkan atau kemampuan bakteri tersebut. Mbai et
al. (2013) menunjukkan isolat M31 (bakteri endofit CO3) dan M32 (Pseudomonas
fluorescens Mc07/d3) yang diisolasi dari benih padi Mwea Basmati 370, kemudian
diaplikasikan pada tanah dengan konsentrasi 1 × 105 lebih baik dibandingkan 1 ×
1010. Isolat tersebut juga secara signifikan lebih tinggi dibandingkan kontrol negatif
pada tolok ukur tinggi tanaman (42.025, 34.275, 24.525 cm) dan berat kering
tanaman (1.567, 1.4967, 0.363 g). Kedua isolat tersebut sama-sama Gram negatif,
mampu melarutkan fosfat, fiksasi nitrogen dan memproduksi auksin. Kannan et al.
(2014) mengaplikasikan isolat bakteri endofit CSR-M-16 (108 cfu (OD595 = 0.3)
yang diisolasi dari mangga (Mangifera indica) aksesi ML-2 dan GPL-3 yang
ditumbuhkan pada tanah salin pada benih padi yang ditanam dalam kondisi salin
juga (pH 9.35 dan EC 4.2 dS/m). Isolat CSR-M-16 menunjukkan kemampuan yang
signifikan dalam meningkatkan perkecambahan benih 93.33% dibanding kontrol
6.67%, vigor benih (4675.83 : 80.22), panjang akar (13.6 : 3.7 cm), panjang tunas
(36.5 : 8.31 cm), berat kering akar (0.38 : 0.14 g) dan berat kering tunas (1.75 : 0.12
g). Isolat tersebut juga menunjukkan kemampuan menghasilkan IAA tertinggi (74
μg mL-1), memproduksi siredofor, hidrogen sianida dan mampu melarutkan fosfat.
Penelitian yang dilakukan oleh Etesami et al. (2014) terhadap 150 isolat bakteri
endofit dan rhizosfer yang berasal dari perakaran Brassica napus L.
dikombinasikan dan diinokulasi pada planlet padi kultivar Khazar, 20 hari
kemudian bakteri endofit yang terdapat dalam perakaran planlet diisolasi kembali
dan diidentifikasi. Hasil menunjukkan hubungan yang signifikan antara tingkat
kolonisasi tujuh isolat bakteri endofit + kontrol dengan IAA yang diproduksi isolat,
panjang akar, bobot basah akar serta bobot kering tunas dalam kondisi in vitro.
Tingkat kolonisasi bakteri berkisar antara 4.11-6.67 log10 cfu g-1 berat basah
dengan IAA yang dihasilkan 11.71-18.84 μg mL-1.

6
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
X. oryzae pv. oryzae merupakan bakteri Gram negatif, tidak membentuk
spora, aerobik, sel berbentuk batang lurus dengan panjang 0.7-2.9 μm dan lebar 0.40.7 μm, bergerak menggunakan satu bulu cambuk polar. Koloni bakteri X. oryzae
pv. oryzae yang tumbuh pada media agar biasanya berwarna kuning, mengkilap,
bulat, cembung, mukoid, dan sebagian besar tumbuh dengan lambat. Warna kuning
dikarenakan bakteri memproduksi pigmen xanthomonadin (Nino-Liu et al. 2006).
X. oryzae pv. oryzae adalah patogen vaskular yang dapat langsung masuk ke
pembuluh melalui luka yang dihasilkan selama tanam atau dengan hujan angin.
X. oryzae pv. oryzae dapat terbawa cairan gutasi dan masuk melalui hidatoda (pori
air). Setelah X. oryzae pv. oryzae memasuki epithem (ruang bawah pori air), bakteri
berkembang biak lalu bergerak melalui pembuluh vaskular dan masuk ke dalam
pembuluh xilem. X. oryzae pv. oryzae kemudian berkembang biak kembali dan
menyebar ke seluruh sistem vaskular (Leach dan Corral 2013). Pada benih padi, X.
oryzae pv. oryzae dapat dengan mudah menginfeksi glume, namun gejala baru
tampak pada cabang panikel. Pada kondisi penyimpanan alami (temperatur 25 35 0C) bakteri dapat terdeteksi hingga 2 bulan (Kauffman dan Reddy 1975).
Patogen X. oryzae pv. oryzae dapat menyerang pertanaman padi mulai dari
fase bibit (kresek) hingga menjelang panen (hawar) dengan cara mengaktifkan
transkripsi gen Xa-13. Gen tersebut kemudian mengkode protein di membran
plasma. Protein Xa-13 bekerjasama dengan protein COPT1 dan COPT5 untuk
menghilangkan copper dari pembuluh xilem, kemudian X. oryzae pv. oryzae
berduplikasi dan menyebar menyebabkan penyakit (Yuan et al. 2010).
Serangan tertinggi patogen X. oryzae pv. oryzae cenderung terjadi di daerah
Jawa Barat terutama pada bulan Februari (Ditlitanpang 2014). Selain itu, di
Inonesia, varietas padi yang ditanam umumnya rentan terhadap X. oryzae pv. oryzae,
seperti Ciherang yang hanya memiliki ketahanan terhadap patotipe III dan rentan
(keparahan penyakit 25-50%) terhadap patotipe IV dan VIII (Susanto dan Sudir
2012). Penurunan hasil hingga 70% dapat terjadi ketika varietas rentan ditanam
pada kondisi lingkungan yang menguntungkan patogen X. oryzae pv. oryzae (IRRI
2014). Fase kresek merupakan fase terparah karena dapat menyebabkan kematian
tanaman akibat keringnya daun tanaman (Jambhulkar dan Sharma 2014). Patogen
X. oryzae pv. oryzae sulit dikendalikan karena cepat dalam membentuk strain baru
dengan tingkat virulensi yang beragam (Puslitbangtan 2014) serta mampu terbawa,
bertahan dan ditularkan melalui benih (Kadir et al. 2009). Suryadi et al. (2013)
menunjukkan formulasi kering bakteri (400 mL suspensi bakteri + 1000 g talek +
15 g CaCO3 + 10 g CMC) mampu mempertahankan viabilitas bakteri Bacillus
cereus II.14 + B. firmus E65 + P. aeruginosa C3 2b + S. marescens E31 selama 2
bulan (1.0 x 107) dan mampu secara signifikan menekan keparahan penyakit HDB
(37.62% dibanding kontrol 65.99%) pada padi Inpari 13.

7

3 METODE
Waktu dan Tempat
Percobaan dilaksanakan pada Agustus 2014 hingga Oktober 2015 di
Laboratorium Fisiologi dan Kesehatan Benih, Departemen Agronomi dan
Hortikultura serta Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi
Tanaman, Institut Pertanian Bogor.
Sumber Benih
Benih yang digunakan adalah benih padi komersial varietas Ciherang yang
diproduksi oleh PT. Sang Hyang Seri, Indonesia, telah disimpan selama dua tahun
(suhu 160 C) dengan kadar air 13% dan daya berkecambah 82%.
Metode Percobaan
Percobaan terdiri atas empat bagian: 1) uji antagonis isolat bakteri probiotik
terhadap patogen X. oryzae pv. oryzae; 2) uji kompatibilitas antar bakteri probiotik;
3) uji daya simpan bakteri probiotik dalam formula pelet; 4) pengaruh perlakuan
pelet dengan penambahan bakteri probiotik pada benih padi. Adapun diagram alir
kegiatan penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Diagram alir kegiatan penelitian

8
Pembuatan Suspensi Bakteri Probiotik dan X. oryzae pv. oryzae
Isolat bakteri probiotik maupun patogen dikulturkan kembali pada Nutrient
Agar/NA (endofit 467, endofit 748, R. pickettii TT47), water yeast extract/WYE
(aktinomiset 6) atau Yeast Dekstrose Carbon Agar/YDCA (X. oryzae pv. oryzae).
Setelah berumur 48 jam, satu ose koloni tunggal endofit, R. pickettii atau X. oryzae
pv. oryzae yang muncul diinokulasikan ke dalam 10 mL media cair Nutrient Broth.
Inkubasi dilakukan dalam shaker (100 rpm) selama 48 jam.
Koloni tunggal aktinomiset 6 yang diperoleh pada kultur media padat WYE,
dimasukkan ke dalam air destilata, lalu divortex. Suspensi tersebut digunakan untuk
menginokulasi beras yang telah dicuci dan disterilisasi (autoklaf). Setelah inkubasi
selama 7 hari pada suhu ruang, 1 g beras yang telah terselimuti spora aktinomiset 6
dimasukkan ke dalam air destilata hingga mencapai volume 10 mL kemudian
divortex sehingga bakteri dan spora yang menempel pada permukaan beras dapat
lepas (suspensi aktinomiset siap digunakan) (Amalia 2014).
Percobaan 1. Uji Antagonis Isolat Bakteri Probiotik terhadap
Patogen X. oryzae pv. oryzae
Kemampuan bakteri probiotik dalam menghasilkan zat metabolit yang
mampu menghambat X. oryzae pv. oryzae diuji pada percobaan ini. Suspensi X.
oryzae pv. oryzae (107-108 cfu mL-1) sebanyak 100 μL diambil menggunakan pipet
mikro kemudian disebar dengan segitiga penyebar di atas media agar YDCA.
Kertas saring steril berdiameter 0.5 cm diletakkan di atas media padat YDCA.
Suspensi bakteri probiotik (108-109 cfu mL-1) sebanyak 10 μL, diteteskan di atas
kertas saring tersebut (Amalia 2014). Inkubasi 3-5 hari pada suhu ruang.
Pengamatan terhadap ada tidaknya zona bening di sekitar kertas saring dilakukan
setiap hari. Zona bening di sekitar kertas saring menunjukkan bakteri probiotik
menghasilkan metabolit yang menghambat perkembangan X. oryzae pv. oryzae.
Percobaan dilakukan duplo.
Percobaan 2. Uji Kompatibilitas Bakteri Probiotik
Aplikasi beberapa bakteri dalam satu formula hanya bisa dilakukan jika
bakteri-bakteri tersebut tidak saling menghambat perkembangan satu dengan yang
lain (kompatibel). Kompatibilitas antar bakteri probiotik dapat diuji menggunakan
metode biakan ganda (Putra dan Giyanto 2014) melalui ada tidaknya zona bening
yang terbentuk di sekitar kertas saring. Suspensi bakteri probiotik 1 (100 μL,
108-109 cfu mL-1) disebar di atas media padat NA, kemudian kertas saring steril
berdiameter 0.5 cm diletakkan di atas media tersebut. Kertas saring steril tersebut
lalu ditetesi 10 μL (108-109 cfu mL-1) suspensi bakteri probiotik 2. Apabila
terbentuk zona bening di sekitar kertas saring steril, berarti bakteri 2 menghambat
perkembangan bakteri 1 (tidak kompatibel). Untuk mengetahui apakah bakteri 1
antagonis terhadap bakteri 2, dilakukan metode yang sama. Bakteri yang
menunjukkan sifat kompatibel kemudian diaplikasikan secara bersama pada
percobaan 3. Percobaan diulang sebanyak dua kali.
Percobaan 3. Uji Daya Simpan Bakteri Probiotik dalam Formula Pelet
Suspensi bakteri probiotik (108-109 cfu mL-1) dalam bentuk tunggal (endofit
467, aktinomiset 6, R. pickettii TT47) maupun kombinasi (endofit 467 +
aktinomiset 6) diinokulasikan ke dalam formula pelet. Tiga komposisi formula pelet

9
yang digunakan yaitu talek, talek + dekstrose (2%) dan talek + gliserol (1%).
Suspensi bakteri (108-109 cfu mL-1) sebanyak 2 mL dibutuhkan untuk
menginokulasi 5 g talek. Pengamatan terhadap populasi bakteri dalam satu gram
bahan pembawa dilakukan setiap minggunya selama 4 minggu. Formula yang
mampu mempertahankan viabilitas bakteri paling stabil digunakan dalam
percobaan 4. Populasi bakteri dihitung dengan metode pengenceran berseri.
Pengenceran Berseri
Satu gram sampel dimasukkan dalam tabung lalu ditambahkan air steril
hingga 10 mL (pengenceran 100). Setelah divortex, sebanyak 1 mL suspensi bakteri
yang sudah homogen tersebut diambil menggunakan mikro pipet, lalu dimasukkan
ke dalam tabung yang telah berisi 9 mL air steril (10-1). Pengenceran terus dilakukan
hingga mencapai 10-7. Suspensi dari tabung pengenceran ke-5 disebar pada media
padat (NA/WYE/YDCA) sebanyak 0.1 mL, begitu juga dengan tabung
pengenceran ke-6 dan 7. Penyebaran suspensi pada media padat dari masingmasing tabung dilakukan duplo. Inkubasi dilakukan selama 24-48 jam pada suhu
ruang. Koloni-koloni yang terbentuk kemudian dihitung.
Rancangan Percobaan
Percobaan 3. dilaksanakan menggunakan Rancangan Acak Kelompok
(RAK) petak tersarang. Petak utama adalah periode simpan dengan anak petak
formula pelet. Periode simpan terdiri atas lima taraf (0, 1, 2, 3, 4 minggu), sementara
anak petak terdiri atas tiga taraf (talek, talek + dekstrose 2%, talek + gliserol 1%).
Masing-masing perlakuan diulang sebanyak dua kali, sehingga diperoleh 30 satuan
percobaan. Berikut merupakan model linier rancangan yang digunakan dalam
percobaan ini:
Yijk = μ + τi + (ατ)ik + βj + (τβ)ij + αk + εijk
Dimana:
Yijk = nilai pengamatan pada penyimpanan ke-i, formula pelet taraf ke- j,
ulangan ke-k
μ
= nilai rataan umum
τi
= pengaruh utama periode simpan
(ατ)ij = kelompok tersarang dalam periode simpan
Βj
= pengaruh fomula pelet ke- j
(τβ)ik = pengaruh interaksi periode simpan ke-i, formula pelet ke-j dan ulangan
ke-k
αk
= pengaruh kelompok ke-k
εijk
= pengaruh acak pada periode simpan ke-I, formula pelet ke-j dan ulangan
ke-k.

Percobaan 4. Uji Formula Pelet pada Benih Padi Terinfeksi
X. oryzae pv. oryzae
Benih padi diinfeksi patogen X. oryzae pv. oryzae terlebih dahulu sebelum
diberi perlakuan pelet. Infeksi dilakukan dengan merendam benih selama 24 jam
dalam suspensi X. oryzae pv. oryzae berumur 48 jam dimana kerapatan bakteri
X. oryzae pv. oryzae sekitar 108-109 cfu mL-1 (Agustiansyah et al. 2010). Benih
kemudian dikeringanginkan pada suhu ruang selama 24 jam. Benih yang telah
kering dipelet secara manual menggunakan formula pelet yang telah ditambahkan
bakteri probiotik (108-109 cfu g-1). Pelet benih yang telah kering, dikemas dalam

10
plastik poliprofilen untuk disimpan pada suhu ruang selama 6 minggu. Bobot benih
yang dipelet meningkat 10 kali lipat atau berkisar 900%.
Rancangan Percobaan
Percobaan ini juga menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) petak
tersarang. Petak utama adalah periode simpan (0, 2, 4, 6 minggu). Anak petak yaitu
perlakuan pelet (8 taraf): (1) Kontrol (benih sehat), (2) X (X. oryzae pv. oryzae), (3)
benih direndam dalam air selama 24 jam pada suhu ruang, (4) K + pelet,
(5) X + pelet + aktinomiset 6 + endofit 467, (6) X + pelet + aktinomiset 6, (7) X +
pelet + endofit 467, (8) X + pelet + R. pickettii TT47. Perlakuan diulang sebanyak
tiga kali sehingga diperoleh 96 satuan percobaan.
Pengamatan dilakukan terhadap populasi X. oryzae pv. oryzae pada benih
padi terinfeksi menggunakan metode pengenceran berseri. Viabilitas benih terbagi
menjadi dua yaitu viabilitas potensial dan vigor. Tolok ukur viabilitas potensial
yaitu daya berkecambah (DB), berat kering kecambah normal (BKKN) dan potensi
tumbuh maksimum (PTM). Tolok ukur vigor meliputi: indeks vigor (IV) dan
kecepatan tumbuh (KCT). Penghitungan kadar air benih dilakukan tiap periode
simpan. Adapun rumus dari kadar air dan masing-masing tolok ukur viabilitas benih
adalah sebagai berikut:
Kadar Air (KA)
Benih padi dari masing-masing ulangan dalam satu perlakuan digabung
menjadi satu, dipisahkan benih dari peletnya. Benih lalu dihaluskan menggunakan
blender hingga menjadi serbuk. Serbuk padi disaring kembali menggunakan ayakan
hingga diperoleh butiran yang lebih halus. Sekitar 1-1.5 g benih yang telah
dihaluskan dimasukkan ke dalam cawan untuk diukur kadar airnya menggunakan
oven suhu 105 0C selama ±17 jam. KA dihitung dengan menggunakan rumus:
KA =

M2 - M3
M2-M1

× 100%

Dimana:
M1 : berat cawan (g)
M2 : berat cawan dan benih sebelum dioven (g)
M3 : berat cawan dan benih setelah dioven (g)
Daya Berkecambah (DB)
Daya berkecambahnmenggambarkan viabilitas potensial, dimana hasil
diperoleh dari persentase kecambah normal (KN) pada pengamatan 1 (hari ke-5) dan
pengamatan 2 (hari ke-14). Rumus yang digunakan:
Σ KN hitungan I + Σ KN hitungan II
DB =
× 100%
Σ BT
Dimana:
ΣKN = jumlah kecambah normal
Σ BT = jumlah benih yang ditanam
Berat Kering Kecambah Normal (BKKN)
Berat kering kecambah (BKKN) adalah salah satu tolok ukur yang
mengindikasikan viabilitas potensial (Vp) dengan menggambarkan laju
pertumbuhan kecambah. Bagian benih yang masih menempel pada kecambah
dihilangkan, kemudian kecambah normal berumur 14 hari dimasukkan dalam
amplop dan dioven pada suhu 80 0C selama 24 jam (Copeland dan Mc Donald 1995).
Selanjutnya, amplop + kecambah dimasukkan dalam desikator ± 30 menit,
kecambah kering kemudian ditimbang dengan timbangan dua digit.

11
Potensi Tumbuh Maksimum (PTM)
Potensi tumbuh maksimum (PTM) mengindikasikan viabilitas total.
Penghitungan PTM didasarkan pada benih yang tumbuh (berkecambah) sampai hari
ke-14 setelah tanam. Rumus untuk menghitung PTM adalah:
Σ KN + Σ KAb
PTM =
× 100%
Σ BT
Dimana:
ΣKN = jumlah kecambah normal sampai akhir pengamatan
ΣKAb = jumlah kecambah abnormal sampai akhir pengamatan
Σ BT = jumlah benih yang ditanam

Kecepatan Tumbuh (KCT)
Kecepatan tumbuh (KCT) merupakan tolok ukur yang mengindikasikan
vigor kekuatan tumbuh. Perhitungan KCT didasarkan pada akumulasi KCT harian
dalam unit tolok ukur persentase per hari dengan rumus:
KCT =
Dimana:
1 etmal
%KN

%KN ke-2
etmal

+…..+

%KN ke-n
etmal

= 24 jam
= persentase kecambah normal

Indeks Vigor (IV)
Perhitungan didasari pada persentase kecambah normal (KN) di hitungan
pertama untuk padi yaitu hari ke-5 pada uji daya berkecambah, dengan rumus:
IV =

Σ KN hitungan I
Σ BT

X 100%

Dimana:
ΣKN = persentase kecambah normal
Σ BT = jumlah benih yang ditanam
Populasi X. oryzae pv. oryzae
Populasi X. oryzae pv. oryzae tiap periode simpan dihitung dengan
pengenceran berseri. Benih padi dilepas dari peletnya terlebih dahulu. Sebanyak
1 g benih dari masing-masing perlakuan, disterilisasi permukaannya menggunakan
klorox 1%, kemudian dibilas menggunakan air steril tiga kali. Benih lalu dihaluskan
menggunakan mortar, kemudian dimasukkan ke dalam tabung, lalu ditambahkan
air steril hingga volume mencapai 10 mL (pengenceran ke 0), selanjutnya, tabungtabung diinkubasi ke dalam suhu 15 0C selama dua jam, kemudian tabung di-shaker
sekitar 30 menit. Baru dilakukan pengenceran berseri.
Analisis Data
Data percobaan 3 dan 4 diolah menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA)
dengan program SAS. Jika terdapat pengaruh nyata perlakuan, dilakukan uji DMRT,
taraf kepercayaan 95%.

12

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Aktivitas Antagonis Isolat Bakteri Probiotik terhadap
Patogen X. oryzae pv. oryzae
Aktivitas antagonisme isolat bakteri probiotik yang digunakan (endofit 467,
endofit 748, aktinomiset 6 dan R. pickettii TT47) dapat diketahui menggunakan
metode biakan ganda, yaitu dengan ada atau tidaknya zona bening yang terbentuk
di sekitar kertas saring. Hasil percobaan menunjukkan R. pickettii TT47
menghasilkan zona bening di sekitar kertas saring yang terbesar, diikuti oleh
aktinomiset 6 dan endofit 467 (Gambar 2). Zona bening dihasilkan ketika bakteri
yang berada di kertas saring menghasilkan senyawa yang bersifat
menekan/antagonis terhadap perkembangan X. oryzae pv. oryzae yang berada di
media padat YDCA. Isolat endofit 748 tidak menunjukkan kemampuan
menghasilkan senyawa antagonis karena tidak terbentuk zona bening disekitar
kertas saring, namun koloni bakteri tersebut dapat dengan cepat mengelilingi kertas
saring. Apabila isolat endofit 748 dapat kompatibel dengan isolat bakteri probiotik
lain yang digunakan pada penelitian ini, diharapkan dapat membantu memperluas
spektrum penekanan patogen X. oryzae pv. oryzae melalui kompetisi ruang dan
nutrisi.

Gambar 2 Uji antagonis antar bakteri probiotik terhadap X. oryzae pv. oryzae
(koloni berwana kuning pekat) ditandai dengan pembentukan zona
bening di sekitar kertas saring pada media YDCA
Isolat bakteri digolongkan antagonis apabila mampu menunjukkan aktivitas
antagonis terhadap patogen. Aktivitas antagonisme tersebut dapat digolongkan
menjadi 3 yaitu: (a) langsung melalui Hyperparasitism/predasi, (b) Mixed-path
antagonism : bakteri dapat memproduksi senyawa yang bersifat antagonis terhadap
patogen seperti antibiotik, enzim lisis maupun metabolit sekunder, (c) tidak
langsung : bakteri mampu berkompetisi dengan patogen dalam kolonisasi tempat
hidup/ruang maupun dalam penyerapan nutrisi; beberapa jenis bakteri dapat
menginduksi ketahanan sistemik tanaman sehingga tidak mudah terserang penyakit
(Pal dan Gardener 2006). Interaksi antagonis antara bakteri Gram negatif dan Gram
positif dipengaruhi oleh produksi toksin yang disebut bakteriosin (Dardick et al.
2003).
R. pickettii TT47 diketahui mampu menghasilkan siderofor (Rustam 2012).
Hal ini diduga terkait dengan kemampuan antagonis R. pickettii TT47 terhadap X.
oryzae pv. oryzae. Siderofor dapat didefinisikan sebagai molekul peptidic kecil,

13
mengandung rantai samping dan grup fungsional, serta mampu menyediakan
afinitas tinggi pada ligan yang berkoordinasi dengan ion besi (Crosa dan Walsh
2002). Siderofor disekresikan untuk melarutkan zat besi, membentuk ferricsiderophore komplek yang dapat bergerak dengan difusi dan dikembalikan ke
permukaan sel (Andrews et al. 2003). Mikroorganisme dalam kondisi aerob
membutuhkan zat besi untuk berbagai siklus dalam sel mulai dari energi untuk
regenerasi, fotosintesis, respirasi, termasuk pengurangan oksigen untuk sintesis
ATP, pengurangan prekursor ribotida DNA, untuk pembentukan heme, dan
proteksi dari stress oksidatif (Neilands 1995, Andrews et al. 2003, Skaar 2010).
Sifat Kompatibilitas Antar Bakteri Probiotik
Uji kompatibilitas dilakukan agar antar bakteri probiotik yang akan
diaplikasikan bersama tidak saling menghambat sehingga menurunkan kemampuan
antagonis mereka terhadap patogen (Mishra et al. 2013). Kompatibilitas antar isolat
bakteri probiotik yang digunakan dapat diketahui menggunakan metode biakan
ganda yaitu ada tidaknya zona bening yang terbentuk di sekitar kertas saring. Zona
bening yang terbentuk di sekitar kertas saring menunjukkan bakteri probiotik yang
berada di kertas saring menghasilkan senyawa antagonis yang menekan
perkembangan bakteri probiotik di media agar (tidak kompatibel). Tabel 1
menunjukkan bahwa aktinomiset 6 dan endofit 467 bersifat kompatibel, sehingga
dapat diaplikasikan secara bersama. Isolat endofit 748 tidak antagonis terhadap
X. oryzae pv. oryzae dan tidak kompatibel dengan tiga isolat bakteri probiotik lain
yang diuji sehingga tidak digunakan kembali dalam penelitian berikutnya.
Tabel 1 Kompatibilitas antar bakteri probiotik ditandai dengan pembentukan
zona bening di sekitar kertas saring steril pada media NA
Kertas saring
Media NA
Endofit
Endofit Aktinomiset
R. pickettii
467
748
6
TT47
Endofit 467
x
+
Endofit 748
+
x
+
Aktinomiset 6
+
x
+
R. pickettii TT47
+
x
Keterangan: + terbentuk zona bening; - tidak terbentuk zona bening; x tidak diuji kompatibilitas.

Daya Simpan Bakteri Probiotik dalam Formula Pelet
Komposisi formula pelet secara nyata mempengaruhi viabilitas bakteri
probiotik selama 4 minggu penyimpanan. Populasi endofit 467, aktinomiset 6 dan
kombinasinya tidak mengalami penurunan yang nyata hingga 4 minggu
penyimpanan. Penurunan populasi R. pickettii TT47 nyata terjadi di minggu
keempat (Tabel 2). Formula pelet dengan penambahan gliserol 1% dapat lebih
stabil mempertahankan populasi semua bakteri probiotik yang diuji sampai tiga
minggu. Berdasarkan hasil penelitian ini, formula pelet yang digunakan pada
percobaan berikutnya adalah talek + CMC 1.5% + gliserol 1%.

14
Tabel 2 Pengaruh interaksi formula pelet dan periode simpan terhadap populasi
bakteri probiotik
Periode simpan (minggu)
Komposisi
Bakteri
formula pelet
0
1
2
3
4
Kontrol
Endofit 467 Dekstrose 2%
Gliserol 1%
Kontrol
R. pickettii
Dekstrose 2%
TT47
Gliserol 1%
Kontrol
Aktinomiset
Dekstrose 2%
6
Gliserol 1%
Aktinomiset Kontrol
6 + endofit Dekstrose 2%
467
Gliserol 1%

log populasi bakteri (cfu g-1 pelet)
9.03fg
9.02fg 9.14d-g 8.70h 9.15def
9.49bc 9.15def 9.34bcd 8.93g 9.30cde
9.52b
9.89a
9.77a 9.13efg 9.46bc
9.95b
8.37e
9.68c
1.00h
1.00h
10.30a
10.34a 10.05b
6.37g
1.00h
10.48a
9.96b
9.43d
7.16f
1.00h
8.89def 8.86def
8.70f
8.72f
8.76f
8.72f
9.05cd
8.84ef 9.29ab 9.05cd
9.03cde 9.15bc 9.12bc
9.44a
9.31ab
9.63abc 10.07ab 9.39abc 9.52abc 8.29d
9.13bcd 9.33abc 9.47abc 9.60abc 9.06bcd
9.32bc 9.00cd 9.04cd 10.33a 9.15bcd

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada semua kolom dan baris pada bakteri yang
sama, tidak berbeda nyata pada DMRT taraf α = 5%. Data yang digunakan hasil
transformasi log (x + 10).

Populasi bakteri endofit 467, R. pickettii TT47 dan aktinomiset 6 mengalami
penurunan yang nyata pada periode simpan 3 minggu. Populasi bakteri endofit 467
pada periode simpan 3 minggu menurun secara nyata pada semua komposisi pelet,
namun pada perlakuan pelet dengan penambahan gliserol, penurunan yang terjadi
tidak sebanyak perlakuan lainnya. Sementara pada R. pickettii TT47, perlakuan
gliserol masih lebih baik dalam mempertahankan populasi bakteri dibanding
perlakuan lainnya. Populasi aktinomiset 6 dan kombinasinya dengan endofit 467
belum mengalami penurunan yang nyata pada perlakuan penambahan gliserol
maupun dekstrose, namun sudah turun pada perlakuan kontrol yaitu tanpa
penambahan karbon di minggu ke-4 penyimpanan.
Hasil percobaan menunjukkan penambahan gliserol atau dekstrose pada
bakteri endofit 467, R. pickettii TT47 dan aktinomiset 6 dapat meningkatkan
kemampuan bakteri untuk disimpan, namun gliserol menunjukkan potensi yang
lebih baik karena lebih stabil dalam mempertahakan populasi bakteri. Hal ini
dipengaruhi oleh kemampuan bakteri dalam menggunakan sumber karbon yang
tersedia. Teng (2011) menyimpulkan karbon berperan sebagai sumber energi,
rehidratyng agents dan osmoprotektan bagi bakteri. Karbon mencegah keringnya
sel bakteri saat disimpan yang dapat memicu perubahan lipid dan menyebabkan
kemunduran sel bakteri dengan cara menggantikan air di struktur membran yang
kering. Todar (2012) menyatakan gliserol merupakan turunan lipid, dimana
fosfolipid menyusun sekitar 40% dinding sel bakteri. Keberadaan lipid seperti
gliserol dapat membantu menguatkan dinding sel bakteri sehingga tidak mudah
mengalami kerusakan. Haggag dan Soud (2012) menyatakan penambahan gliserol
0.01% sebagai sumber karbon mampu mempertahankan Pseudomonas flourescens
pf-5 hingga 3 bulan, serta produksi phenazine-1-carboxylate dan siredofor terbaik
dibandingkan sumber karbon lainnya seperti glukosa, fruktosa dan selulosa.
Kemampuan bakteri untuk disimpan selain dipengaruhi oleh ketersediaan
nutrisi seperti karbon, protein maupun unsur mikro lainnya juga dipengaruhi oleh
jenis bakteri yang digunakan. Faktor yang perlu diperhatikan dalam pembuatan

15
pelet dengan penambahan inokulan bakteri menurut Jansen et al. (1994) serta
Elzein et al. (2008) yaitu kemampuan pelet dalam membawa inokulan,
kompatibilitasnya dengan inokulan, ukuran granul, tipe dan bentuk inokulum serta
kandungan air. Isolat R. pickettii TT47 menunjukkan kemampuan terbaik dalam
menekan perkembangan X. oryzae pv. oryzae secara in vitro namun bakteri ini
kurang dapat bertahan dalam formula pelet yang kering. Populasi R. pickettii dalam
formula talek kering hanya dapat dipertahankan selama 3 minggu. Hal ini
dikarenakan R. pickettii TT47 merupakan bakteri Gram negatif yang tidak dapat
membentuk spora, tidak seperti endofit 467 dan aktinomiset 6 yang termasuk
bakteri Gram positif serta dapat membentuk spora. Spora merupakan struktur
bertahan bakteri terhadap kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan,
misalnya penyimpanan dengan kadar air yang rendah. Kadar air maksimum yang
aman untuk peyimpanan benih padi adalah 13% (BSN 2003). Pada penelitian ini
kadar air benih yang dipelet maupun tidak dipelet berkisar antara 10.3 - 10.5%.
Pengaruh Formula Pelet pada Benih Padi Terinfeksi X. oryzae pv. oryzae
Berdasarkan hasil percobaan sebelumnya, komposisi formula pelet yang
digunakan pada percobaan ini adalah talek + CMC 1.5% + gliserol 1% + bakteri
probiotik (108-109 cfu mL-1). Perlakuan pelet menggunakan bakteri probiotik pada
benih padi teri