Biological Agent Treatments to Control Bacterial Leaf Blight and to Improve Plant Growth and Production of Rice

PERLAKUAN AGENS HAYATI UNTUK MENGENDALIKAN
HAWAR DAUN BAKTERI, MENINGKATKAN PERTUMBUHAN
TANAMAN DAN PRODUKSI BENIH PADI

AHMAD ZAMZAMI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Perlakuan Agens Hayati
untuk Mengendalikan Hawar Daun Bakteri, Meningkatkan Pertumbuhan
Tanaman dan Produksi Benih Padi 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, September 2013

Ahmad Zamzami
NIM A251110031

ii

RINGKASAN
AHMAD ZAMZAMI. Perlakuan Agens Hayati untuk Mengendalikan Hawar
Daun Bakteri, Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman dan Produksi Benih Padi.
Dibimbing oleh SATRIYAS ILYAS dan MUHAMMAD MACHMUD.
Produksi benih padi sehat (bebas Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo))
dapat diupayakan dengan mencegah infeksi Xoo pada benih sumber dan tanaman
padi. Xanthomonas oryzae pv. oryzae menyebabkan penyakit hawar daun bakteri
(HDB) pada padi. Penelitian ini bertujuan menguji perlakuan agens hayati dalam
mengendalikan penyakit HDB, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produksi
benih padi. Penelitian terdiri atas dua bagian. Bagian pertama bertujuan
mendapatkan agens hayati rizosfir dan filosfir yang mampu mengendalikan Xoo.

Percobaan pertama pada bagian pertama dilakukan untuk mengisolasi Xoo
yang virulen yang berasal dari daun bergejala HDB dan ooze pada pertanaman
padi yang bergejala HDB. Percobaan kedua merupakan uji ulang antagonisme
rizobakteri koleksi terhadap Xoo (hasil isolasi percobaan sebelumnya) yang akan
digunakan pada perlakuan benih. Percobaan ketiga merupakan isolasi dan uji
antagonisme bakteri filosfir terhadap Xoo yang akan digunakan pada
penyemprotan tanaman. Bagian kedua dari penelitian ini adalah evaluasi pengaruh
perlakuan agens hayati (perlakuan benih dan penyemprotan tanaman) dalam
mengendalikan penyakit HDB dan meningkatkan produksi benih padi sehat.
Percobaan pertama dilakukan di rumah kaca dan percobaan kedua di lapangan
dengan menggunakan rancangan yang sama yaitu rancangan acak kelompok
(RAK), dua faktor dan tiga ulangan. Perlakuan benih (faktor pertama): kontrol
negatif, kontrol positif, streptomisin sulfat 0.2%, Pseudomonas diminuta A6 +
Bacillus subtilis 5B, matriconditioning + streptomisin sulfat 0.2%, dan
matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B. Penyemprotan tanaman
(faktor kedua): kontrol, streptomisin sulfat 0.2%, agens hayati F112, agens hayati
F57, dan agens hayati F198.
Percobaan pertama dari bagian pertama penelitian menghasilkan Xoo
virulen yang diisolasi dari ooze. Percobaan kedua mengkonfirmasi bahwa P.
diminuta A6 + B. subtilis 5B memiliki antagonisme tinggi terhadap Xoo.

Sementara percobaan ketiga menghasilkan isolat bakteri filosfir F112, F198, dan
F57 yang memiliki antagonisme yang tinggi terhadap Xoo. Percobaan pertama
pada bagian kedua penelitian menunjukkan bahwa matriconditioning + P.
diminuta A6 + B. subtilis 5B meningkatkan perkecambahan benih dari 93.6%
menjadi 96.9%, tinggi tanaman dari 70.9 cm sampai 76 cm, bobot kering tanaman
dari 1.35 g menjadi 1.91 g dibandingkan kontrol positif. Penyemprotan tanaman
menggunakan agens hayati F112 meningkatan bobot kering tanaman dari 1.40 g
menjadi 1.78 g. Sementara itu, perlakuan matriconditioning + P. diminuta A6 + B.
subtilis 5B yang diikuti dengan penyemprotan tanaman dengan agens hayati F112
mengurangi keparahan HDB. Percobaan kedua menunjukkan bahwa perlakuan
matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B meningkatkan bobot kering
bibit. Perlakuan benih matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B dan
penyemprotan tanaman dengan agens hayati F112 dapat mengendalikan HDB dan

iii

meningkatkan pertumbuhan tanaman padi. Akan tetapi, semua perlakuan yang
dilakukan pada tanaman padi belum dapat meningkatkan produksi benih sehat
karena diduga populasi agens hayati yang diaplikasikan belum optimum.
Kata kunci: agens hayati filosfir, matriconditioning, penyemprotan tanaman,

perlakuan benih, Xanthomonas oryzae pv. oryzae

iv

SUMMARY
AHMAD ZAMZAMI. Biological agent Treatments to Control Bacterial Leaf
Blight and to Improve Plant Growth and Production of Rice. Supervised by
SATRIYAS ILYAS and MUHAMMAD MACHMUD.
Healthy rice seed (free of Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)) could be
produced by prevention of Xoo infection from the seed source and the plant.
Xanthomonas oryzae pv. oryzae causes bacterial leaf blight (BLB) in rice. The
objectives of the research were to evaluate biological agent treatments in
controlling BLB and increasing plant growth and seed production of rice. The
research consisted of two parts. The first part was aim to obtain the rhizosphere
and phyllosphere biological agents capable of controlling Xoo.
The first experiment in the first part conducted to isolate the virulent Xoo.
The second experiment was a retest for antagonism of rhizobacteria collection
against the isolated Xoo which would be used in seed treatments. The third
experiment was isolation and antagonism test of phyllosphere bacteria against
Xoo to be used in spraying the plants. The second part of this study was the

evaluation of biological agent treatment (seed treatment and plants spraying)
effects in controlling BLB disease and improving plant growth and seed
production. The first experiment was conducted in the greenhouse and the second
one in the field using the same experimental design (randomized block design
with two factors) and three replications. Seed treatments (first factor) consisted of
negative control, positive control, streptomycin sulfate 0.2%, Pseudomonas
diminuta A6 + Bacillus subtilis 5B, matriconditioning + streptomycin sulphate
0.2%, and matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B. Spraying plants
(second factor) consisted of untreated control, streptomycin sulphate 0.2%,
biological agent F112, biological agent F198, and biological agent F57.
The first experiment from the first part of these studies resulted virulent Xoo
isolated from ooze. The second experiment confirmed that P. diminuta A6 + B.
subtilis 5B indicated high antagonism against the Xoo. The third experiment
produced phyllosphere isolates F112, F198, and F57 showing high antagonism
against the Xoo. The first experiment in the second part of these studies showed
that matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B improved seed
germination from 93.6% to 96.9%, plant height from 70.9 cm to 76 cm, plant dry
weight from 1.35 g to 1.91 g as compared to positive control. Spraying plants
using biological agent F112 increased plant dry weight from 1.40 g to 1.78 g as
compared untreated control. Meanwhile, matriconditioning + P. diminuta A6 + B.

subtilis 5B followed by spraying plants with biological agent F112 reduced the
BLB severity. The second experiment showed that matriconditioning + P.
diminuta A6 + B. subtilis 5B improved seedling dry weight. Matriconditioning +
P. diminuta A6 + B. subtilis 5B and spraying plants with biological agents F112
controlled BLB and increased plant growth. However, all treatments were not able
to increase healthy seed production, these may be due to population of the
biological agents applied was not optimum yet.
Key words: phyllosphere biological agents, plant spraying, matriconditioning,
seed treatment, Xanthomonas oryzae pv. oryzae

v

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
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

i

PERLAKUAN AGENS HAYATI UNTUK MENGENDALIKAN
HAWAR DAUN BAKTERI, MENINGKATKAN
PERTUMBUHAN TANAMAN DAN PRODUKSI BENIH PADI

AHMAD ZAMZAMI

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

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

ii

Penguji luar komisi: Prof Dr Ir Sudarsono, MSc

iii

Judul Tesis : Perlakuan Agens Hayati untuk Mengendalikan Hawar Daun
Bakteri, Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman dan Produksi
Benih Padi
Nama

: Ahmad Zamzami

NIM

: A251110031

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Prof Dr Ir Satriyas Ilyas, MS
Ketua

Dr Drs Muhammad Machmud, MSc, APU
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Ilmu dan Teknologi Benih

Dekan Sekolah Pascasarjana

Prof Dr Ir Satriyas Ilyas, MS

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 30 Juli 2013

Tanggal Lulus:

iv

PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tesis ini. Tesis ini sedikit
menyumbangkan pengetahuan tentang pemanfaatan agens hayati rizosfir (melalui
perlakuan

benih)

dan

filosfir

(melalui

penyemprotan

tanaman)

dalam

mengendalikan hawar daun bakteri, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan
produksi benih padi. Benih padi bermutu merupakan harapan untuk peningkatan
produktivitas, pencegahan penyebaran patogen, dan pengendalian dini penyakit di
lapangan. Penulis menyampaikan terimakasih atas bimbingan Prof Dr Ir Satriyas
Ilyas, MS dan Dr Drs Muhammad Machmud, MSc, APU yang telah memberikan
arahan dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan tesis ini. Sebagian
penelitian dalam tesis ini dibiayai dari Hibah Kompetensi 2013 Dijten DIKTI
KEMENDIKBUD yang diketuai oleh Prof Dr Ir Satriyas Ilyas, MS, untuk itu
penulis menyampaikan terimakasih. Penulis juga menyampaikan terimakasih
kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas Beasiswa Unggulan
yang telah penulis terima selama ini. Semoga tesis ini bermanfaat bagi masyarakat
dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, September 2013

Ahmad Zamzami

i

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xi

DAFTAR LAMPIRAN

xi

1

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan

3

2

AGENS
HAYATI
RIZOSFIR
DAN
FILOSFIR
MENGENDALIKAN Xanthomonas oryzae pv. oryzae

UNTUK

Pendahuluan

4

Tujuan

5

Bahan dan Metode

5

Hasil dan Pembahasan

7

Simpulan
3

4

PERLAKUAN BENIH DAN PENYEMPROTAN TANAMAN
MENGGUNAKAN AGENS HAYATI UNTUK MENGENDALIKAN
HAWAR DAUN BAKTERI DAN MENINGKATKAN
PERTUMBUHAN SERTA PRODUKSI BENIH PADI SEHAT

10

11

Pendahuluan

11

Tujuan

11

Bahan dan Metode

12

Hasil dan Pembahasan

17

Simpulan

24

4 PEMBAHASAN UMUM

25

5

28

SIMPULAN UMUM DAN SARAN
Simpulan Umum

28

Saran

28

DAFTAR PUSTAKA

29

LAMPIRAN

32

RIWAYAT HIDUP

36

ii

DAFTAR TABEL

1.
2.
3.

Tingkat keparahan HDB yang dihasilkan isolat Xoo pada tanaman
padi varietas IR64 umur 21 hari

8

Pembentukan zona hambatan oleh isolat rizobakteri koleksi pada
biakan patogen Xoo

8

Zona hambat oleh isolat bakteri filosfir hasil isolasi pada biakan
patogen Xoo

9

4.

Pengaruh perlakuan benih terhadap daya tumbuh benih

17

5.

Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap bobot
kering tanaman (g per tanaman) pada 8 MSS

18

Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap tinggi
tanaman (cm) pada 8 MSS

18

Pengaruh interaksi antara perlakuan benih dan penyemprotan tanaman
terhadap tingkat keparahan HDB (%) pada 8 MSS

19

8.

Pengaruh perlakuan benih terhadap bobot kering bibit 3 MSS

20

9.

Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap bobot
kering brangkasan (g per rumpun)

21

Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap
produksi benih (g per m2)

21

11. Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap
tingkat keparahan HDB (%) pada 12 MST

22

12. Pengaruh perlakuan benih dan penyemprotan tanaman terhadap Xoo
terbawa benih (x 107 cfu ml-1)

23

6.
7.

10.

DAFTAR GAMBAR
1.

Bagan alir penelitian

3

2.

Pembentukan zona hambat oleh rizobakteri koleksi pada biakan Xoo.
Tanda panah: (a) patogen Xoo, (b) kertas saring, (c) rizobakteri, dan
(d) zona hambat rizobakteri terhadap Xoo

9

3.

Pembentukan zona hambat bakteri filosfir pada biakan Xoo

10

DAFTAR LAMPIRAN
1.

Deskripsi varietas padi IR64

32

2.

Komposisi media YDCA

33

3.

Komposisi media PSA

33

iii

4.

Komposisi media King’s B

33

5.

Komposisi media NA

33

6.

Isolasi Xoo dari daun

34

7.

Isolasi Xoo dari ooze

34

8.

Inokulasi Xoo terhadap tanaman padi

34

9.

Isolasi bakteri filosfir dari daun padi

35

10. Patogenisitas Xoo pada tanaman padi IR64

35

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan benih bermutu dapat memberikan kontribusi yang besar dalam
mengefisienkan kegiatan pertanian. Keserempakan tumbuh dari benih bermutu
dapat memudahkan pengelolaan tanaman secara umum. Penyulaman dapat
ditekan melalui penggunaan benih dengan daya berkecambah yang tinggi.
Sementara itu, pengendalian gulma lebih mudah dilakukan karena tidak
dominannya gulma akibat bibit yang tumbuh lebih cepat. Namun, pengendalian
penyakit tanaman melalui penggunaan benih sehat yang merupakan salah satu
efisiensi penggunaan benih bermutu belum banyak dilakukan. Padahal, benih
berpotensi menjadi media penyebaran patogen penyakit tanaman (Sutakaria 1984).
Selain itu, peraturan di Indonesia belum menjadikan kesehatan benih sebagai
syarat peredaran benih.
Salah satu penyakit utama tanaman padi adalah hawar daun bakteri (HDB)
yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). Bakteri Xoo
merupakan patogen terbawa benih padi (Ilyas et al. 2007; Vikal et al. 2007) yang
dapat menurunkan mutu benih dan produksi padi hingga 50% (Vikal et al. 2007)
bahkan sampai 60% (Deptan 2008). Bakteri Xoo terdapat pada benih padi dan
berkorelasi dengan intensitas penyakit HDB di lapang (BBPPMBTPH 2007). Hal
ini diduga menjadi salah satu sebab luasnya serangan HDB pada periode Maret
sampai September 2011 di 33 provinsi yang mencapai 56.987 ha dan 38 ha di
antaranya mengalami puso (Ditjen Tanaman Pangan 2012). Dengan demikian,
penyediaan benih sehat (bebas Xoo) dapat menjadi salah satu strategi penting
untuk mengendalikan HDB dan meningkatkan produksi benih padi sehat.
Penyediaan benih sehat harus dimulai dari kegiatan produksi benih.
Produksi benih padi bebas Xoo harus dilakukan melalui pencegahan infeksi Xoo
pada tanaman dengan fase-fase pertumbuhan berbeda. Benih sumber dan
permukaan tanaman selama pertumbuhan dapat diinfeksi oleh Xoo dan
mempengaruhi kejadian HDB dan kesehatan benih padi yang dihasilkan.
Kesehatan benih sumber sangat penting dalam produksi benih sehat. Pada
lahan yang telah terkontaminasi Xoo, keberadaan patogen ini pada benih akan
menambah investasi inokulum Xoo yang dapat meningkatkan intensitas HDB.
Sementara itu, pada lahan yang masih sehat, keberadaan Xoo terbawa benih dapat
menjadi sumber inokulum awal patogen di lahan tersebut.
Fase pertumbuhan sampai panen juga berpotensi diinfeksi patogen Xoo.
Infeksi yang terjadi dapat menggangu perkembangan tanaman dan kesehatan
benih yang dihasilkan. Patogen Xoo dapat menginfeksi tanaman padi melalui
stomata, hidatoda, dan luka (Huang dan De Cleene 1989). Setelah menginfeksi
tanaman inang, patogen masuk ke jaringan vaskular khususnya xilem, kemudian
memperbanyak diri dan menyebar ke seluruh bagian tanaman, sehingga
mengakibatkan infeksi yang bersifat sistemik (Noda dan Kaku 1999;
Gnanamanickam 2009). Dalam beberapa hari, sel bakteri memenuhi pembuluh
xilem dan pada cuaca lembab, eksudat bakteri berwarna kuning keluar dari
hidatoda pada permukaan daun. Fenomena ini menjadi salah satu karakteristik
gejala penyakit dan eksudat Xoo merupakan sumber inokulum sekunder HDB
(Suparyono et al. 2003; Mew et al.1993).

2
Salah satu usaha pencegahan atau pengendalian infeksi Xoo pada benih
sumber dan pertumbuhan tanaman dapat dilakukan dengan memanfaatkan agens
hayati. Akhir-akhir ini, penggunaan agens hayati untuk mengendalikan penyakit
tanaman mulai populer dilakukan karena alasan keamanan lingkungan. Pada benih
padi, pencegahan atau pengendalian infeksi Xoo dapat dilakukan dengan
perlakuan benih menggunakan agens hayati. Perlakuan benih menggunakan
campuran bakteri Pseudomonas diminuta dan Bacillus subtilis dapat
mengendalikan Xoo pada benih padi (Ilyas et al. 2009). Perlakuan benih dengan
agens hayati dapat dikombinasikan dengan matriconditioning. Matriconditioning
merupakan perlakuan imbibisi benih dengan memanfaatkan potensial matriks dari
media yang digunakan (Khan et al. 1990) dengan tujuan meningkatkan vigor
benih melalui proses metabolisme yang terkendali, sehingga dapat memperbaiki
kerusakan-kerusakan dalam benih. Menurut Ilyas et al. (2009), matriconditioning
plus B. subtilis menghasilkan pertumbuhan bibit padi dan penurunan populasi
Xoo yang lebih baik daripada perlakuan lain.
Sementara itu, pencegahan infeksi Xoo atau pengendalian HDB pada fase
pertumbuhan tanaman padi dapat dilakukan dengan penyemprotan tanaman
menggunakan agens hayati. Menurut Jeyalakshmi et al. (2010), penyemprotan
daun dengan P. fluorescens dapat menurunkan HDB dan meningkatkan hasil padi
dibanding kontrol. Selain aplikasi agens hayati P. fluorescens pada benih,
aplikasi melalui penyemprotan daun juga dibutuhkan untuk mempertahankan
populasi agens hayati agar tetap efektif mengendalikan penyakit blas
(Krishnamurthy dan Gnanamanickam 1998).
Ilyas et al. (2009) telah mendapatkan beberapa isolat agens hayati rizosfir
yang efektif mengendalikan Xoo pada benih. Benih padi yang mendapat
perlakuan agens hayati dan ditanam di lapangan, menunjukkan pertumbuhan yang
baik pada fase bibit, tidak menunjukkan gejala HDB. Hal ini diduga karena
dampak perlakuan benih masih terjadi. Namun, ketika memasuki fase generatif
terjadi serangan HDB, sehingga tanaman menghasilkan benih yang terinfeksi Xoo.
Hal ini menunjukkan bahwa infeksi Xoo terjadi pada fase pertumbuhan sampai
panen. Hal ini juga berkaitan dengan kemampuan Xoo dapat bertahan hidup pada
gulma tertentu, dalam jerami tanaman yang terinfeksi, dan akar tanaman yang
terinfeksi yang dapat menjadi sumber inokulum patogen pada musim selanjutnya.
Xoo dapat bertahan hidup 42 hari pada benih padi selama penyimpanan (suhu
ruang) dan pada jerami padi selama 28 hari (kondisi lapangan) sehingga dapat
menjadi sumber inokulum penyakit untuk tanaman selanjutnya (Mary et al. 2001).
Demikian juga dengan saluran irigasi pada lahan sawah yang terinfeksi akan
menjadi media penyebaran patogen ke lahan sawah yang lain (Suparyono et al.
2003).
Pada produksi benih yang mengharapkan benih bebas Xoo, kegiatan
perlakuan benih saja ternyata belum cukup. Penelitian ini merupakan lanjutan
penelitian Ilyas et al. (2009) dengan tujuan untuk mengevaluasi penambahan
perlakuan penyemprotan tanaman dengan agens hayati filosfir guna mengurangi
infeksi Xoo pada fase pembungaan hingga panen. Kombinasi perlakuan benih dan
penyemprotan tanaman menggunakan agens hayati filosfir diharapkan dapat
mengendalikan HDB secara efektif dan meningkatkan produksi benih bermutu
dan bebas patogen Xoo.

3
Tujuan
1. Mendapatkan isolat Xoo yang mampu menghasilkan gejala HDB dan
memiliki virulensi yang tinggi.
2. Mendapatkan isolat rizobakteri koleksi yang masih memiliki tingkat
antagonisme tinggi terhadap Xoo.
3. Mendapatkan isolat bakteri filosfir yang memiliki tingkat antagonisme yang
tinggi terhadap Xoo.
4. Mengevaluasi pengaruh perlakuan benih, penyemprotan tanaman, dan
interaksinya untuk mengendalikan HDB dan meningkatkan pertumbuhan
tanaman padi di rumah kaca.
5. Mengevaluasi pengaruh perlakuan benih, penyemprotan tanaman, dan
interaksinya untuk mengendalikan HDB dan meningkatkan produksi benih
padi sehat di lapangan.
AGENS HAYATI RIZOSFIR DAN FILOSFIR UNTUK MENGENDALIKAN
Xanthomonas oryzae pv. oryzae

Tujuan:
Luaran:

Percobaan 1: Isolasi Xoo
Mendapatkan isolat Xoo yang digunakan pada penelitian selanjutnya
Isolat Xoo yang virulen

Percobaan 2: Uji Ulang Koleksi
Agens Hayati Rizosfir
Tujuan: Menguji antagonisme
agens hayati rizosfir
koleksi terhadap Xoo
Luaran: Agens hayati rizosfir
koleksi yang potensial

Percobaan 3: Isolasi Agens Hayati
Filosfir
Tujuan :
Mendapatkan bakteri
filosfir yang antagonis
terhadap Xoo
Luaran :
Agens hayati filosfir
yang potensial

PERLAKUAN BENIH DAN PENYEMPROTAN TANAMAN
MENGGUNAKAN AGENS HAYATI UNTUK MENGENDALIKAN HAWAR
DAUN BAKTERI DAN MENINGKATKAN PERTUMBUHAN SERTA
PRODUKSI BENIH PADI SEHAT
Percobaan 1: Percobaan di Rumah
Kaca
Tujuan : mengevaluasi pengaruh
perlakuan benih dan
penyemprotan tanaman
dengan agens hayati
terhadap tingkat keparahan
HDB dan pertumbuhan
tanaman padi
Luaran : Perlakuan agens hayati
terbaik di rumah kaca

Percobaan 2: Percobaan di
Lapangan
Tujuan : Mengevaluasi pengaruh
perlakuan benih dan
penyemprotan tanaman
dengan agens hayati
terhadap tingkat keparahan
HDB dan produksi benih
padi sehat
Luaran : Perlakuan agens hayati
terbaik di lapangan

Gambar 1 Bagan alir penelitian

4

2 AGENS HAYATI RIZOSFIR DAN FILOSFIR UNTUK
MENGENDALIKAN Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Pendahuluan
Salah satu patogen utama tanaman padi adalah Xanthomonas oryzae pv.
oryzae (Xoo) penyebab penyakit hawar daun bakteri (HDB). Swing et al. (1990)
mendeskripsikan Xoo sebagai sel berbentuk lurus batang, berukuran 0.4 – 0.8 μm
dan 1.5 – 2.9 μm, gram negatif dan bergerak dengan flagela kutub tunggal. Hawar
daun bakteri dapat terjadi pada fase bibit sampai tanaman panen. Gejala penyakit
HDB dapat dibedakan dalam tiga jenis yaitu gejala layu (kresek) pada tanaman
muda atau tanaman dewasa yang peka, gejala hawar, dan daun kuning pucat
(Balitbang Tanaman Pangan 1991).
Pengendalian patogen Xoo dapat dilakukan secara biologi dengan
memanfaatkan agens hayati. Agens hayati merupakan makhluk hidup yang
dimanfaatkan untuk mengendalikan organisme lain yang merugikan. Agens hayati
dapat berupa bakteri. Bakteri sebagai agens hayati telah banyak dilaporkan
manfaatnya. Fernando et al. (2005) melaporkan bahwa bakteri yang diisolasi dari
tanaman canola dan kedelai dapat menghasilkan senyawa anti-fungi. Senyawa ini
mampu menghambat perkecambahan sclerotia dan ascospore serta menghambat
pertumbuhan mycelia Sclerotinia sclerotiorum. Nair et al. (2002) juga melaporkan
bahwa Bacillus mojavensis (strain AB1) dari filosfir kopi menghasilkan senyawa
anti-fungi dengan spektrum yang luas. Sementara itu, Hastuti et al. (2012)
melaporkan bahwa pelapisan benih dan perendaman bibit padi dengan isolat
Streptomyces sangat efektif mengendalikan HDB selama musim hujan dan
kemarau.
Selain mampu mengendalikan patogen, agens hayati juga dapat
meningkatkan pertumbuhan. Velusamy et al. (2013) melaporkan bahwa P.
fluorescens yang diisolasi dari rizosfir tanaman padi selain berpotensi untuk
mengendalikan Xoo juga dapat berfungsi sebagai biofertilizer dengan
memproduksi IAA sehingga mampu memacu pertumbuhan tanaman padi. Hastuti
et al. (2012) sebelumnya juga melaporkan bahwa isolat Streptomyces dapat
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Sementara itu, pemanfaatan
bakteri endofit dapat memacu pertumbuhan dan hasil dan sekaligus mampu
mengendalikan patogen (Robert et al. 2008). Agens hayati dapat menekan
patogen dengan berbagai mekanisme diantaranya produksi antibiotik, persaingan
ruang tumbuh, parasit, bahkan menginduksi ketahanan tanaman terhadap patogen
(Pal dan Gardener 2006).
Patogen Xoo merupakan patogen terbawa benih padi (Ilyas et al. 2007;
Vikal et al. 2007) yang akan berkembang pada benih dan tanah di sekitar
perakaran tanaman padi. Selain itu, patogen Xoo juga dapat menginfeksi tanaman
sehat melalui stomata, hidatoda, dan luka (Huang dan De Cleene 1989). Oleh
karena perbedaan lingkungan pertumbuhan patogen Xoo antara yang akan
berkembang di sekitar perakaran dan permukaan tanaman, diperlukan bakteri
spesifik yang mampu bertahan pada lingkungan masing-masing dan mampu
mengendalikan Xoo. Patogen Xoo yang terdapat pada benih dan tanah akan
dikendalikan dengan memanfaatkan agens hayati rizosfir. Sementara itu, Xoo

5
yang berada di permukaan tanaman sebelum menginfeksi tanaman akan
dikendalikan dengan agens hayati filosfir.
Tujuan
1. Mendapatkan isolat bakteri Xoo yang mampu menghasilkan gejala HDB dan
memiliki virulensi yang tinggi.
2. Mendapatkan agens hayati rizosfir yang tinggi tingkat antagonismenya
terhadap Xoo dari koleksi (Agustiansyah et al. 2010).
3. Mendapatkan agens hayati filosfir tanaman padi yang memiliki antagonisme
yang tinggi terhadap patogen Xoo.
Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan ini dilakukan pada November 2012 sampai Februari 2013 di
Laboratorium Fisiologi dan Kesehatan Benih Departemen Agronomi dan
Hortikultura dan Rumah Kaca Kebun Percobaan Cikabayan, Fakultas Pertanian,
Institut Pertanian Bogor.
Percobaan 1. Isolasi dan Uji Patogenisitas Xoo
1. Isolasi Xoo
Isolasi Xoo dilakukan dari daun padi varietas Ciherang bergejala HDB;
pada sebagian daun terdapat eksudat (ooze) bakteri Xoo dari pertanaman padi
di Kecamatan Darmaga Kabupaten Bogor Jawa Barat. Bakteri Xoo diisolasi
dari daun dan eksudat Xoo. Isolasi dari daun dilakukan dengan mencacah
daun bergejala HDB sebanyak 2 g, kemudian cacahan daun direndam dalam
botol steril yang berisi 10 ml akuades steril dan dibiarkan selama 10 menit
dan dikocok. Suspensi disebar sebanyak 200 µl pada cawan petri berisi media
yeast extract dextrose calcium carbonate agar (YDCA). Isolasi Xoo dari
ooze dilakukan dengan mengambil ooze secara aseptik dari sampel daun
menggunakan ose dan menggoreskannya pada cawan petri berisi media
YDCA (Lampiran 2). Selanjutnya, cawan petri diinkubasi pada suhu kamar
(± 25 °C) selama 5 hari. Koloni satu sel bakteri yang tumbuh pada permukaan
media YDCA diamati berdasarkan warna dan karakter morfologi koloninya.
Koloni yang diduga Xoo memiliki ciri-ciri koloni berbentuk bulat, tepi rata
permukaan cembung, dan berwarna kuning. Kemudian, beberapa koloni satu
sel dibiakkan pada cawan petri YDCA yang baru untuk diuji patogenisitasnya.
2. Uji Patogensitas
Uji patogensitas Xoo terhadap padi dilakukan dengan menggunakan
rancangan acak lengkap (RAL) satu faktor dan empat ulangan. Faktor yang
diuji adalah isolat patogen Xoo yang terdiri atas X0 (kontrol yaitu aquades
steril), X1 (isolat Xoo BB Padi), X2 (isolat Xoo dari ooze), dan X3 (isolat

6
Xoo dari pencacahan daun). Jika terdapat pengaruh nyata faktor yang diuji
pada analisis ragam (taraf kepercayaan 95%), maka dilakukan uji lanjut
dengan duncan multiple range test (DMRT).
Benih padi IR64 yang rentan terhadap Xoo digunakan sebagai bahan uji.
Benih yang digunakan disterilisasi permukaan dengan merendamnya pada
larutan natrium hipoklorit 1% selama 1 menit (Ilyas et al. 2007), kemudian
ditanam langsung pada ember plastik berisi tanah yang sudah dilumpurkan (1
tanaman per ember). Masing-masing isolat yang akan diuji patogenisitasnya
dibiakkan pada cawan petri berisi medium YDCA selama 48 jam. Isolat
berumur 48 jam tersebut disuspensikan ke akuades steril 50 ml dan
kepekatannya diukur sekitar 108 cfu ml-1 menggunakan spektrofotometer
SHIMADZU UV-1201 [optical density (OD600) = 0.5]. Inokulasi tanaman
dilakukan pada bibit tanaman umur 21 hari dengan metode gunting. Masingmasing inokulum bakteri diinokulasikan dengan menggunting daun ke-2 dan3 yang telah membuka sempurna (2 daun per inokulum) dengan gunting yang
telah dicelupkan pada suspensi bakteri.
Pengamatan dilakukan setiap hari dengan melihat perkembangan gejala
HDB pada tanaman yang diinokulasi hingga 14 hari setelah inokulasi. Gejala
HDB diamati dengan membandingkan luas daun terserang pada dua daun
yang digunting (diinokulasi Xoo) dengan total luas daun.
Percobaan 2. Uji Ulang Antagonisme Isolat Rizobakteri Koleksi terhadap
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
1. Rancangan Percobaan
Percobaan ini menggunakan RAL satu faktor dengan empat ulangan.
Faktor yang diuji adalah isolat rizobakteri koleksi yang terdiri atas isolat B.
subtilis 11/C, isolat B. subtilis 5B, isolat P. diminuta A6, dan isolat P.
aeruginosa A54. Jika terdapat pengaruh nyata faktor yang diuji pada analisis
ragam (taraf kepercayaan 95%), maka dilakukan uji lanjut dengan DMRT.
2. Pelaksanaan
Uji antagonisme terhadap Xoo dilakukan dengan metode zona
hambatan pertumbuhan Xoo menurut Agustiansyah et al. (2010). Biakan Xoo
hasil percobaan 1 dibiakkan dengan cara menyebar suspensi biakan murni
Xoo berumur 48 jam dengan kerapatan 108 cfu ml-1 sebanyak 100 μl pada
cawan media peptone sucrose agar (PSA) (Lampiran 3). Masing-masing
isolat agens hayati ditumbuhkan pada peptone sucrose broth, kemudian
dibuat suspensi biakan umur 48 jam dengan kerapatan 108 cfu ml-1
menggunakan akuades steril. Selanjutnya, potongan kertas saring steril
(diameter 5 mm) direndam dalam suspensi masing-masing suspensi isolat
rizobakteri koleksi (108 cfu ml-1) berumur 48 jam, kemudian diletakkan di
tengah cawan petri media PSA (4 potong per cawan), kemudian diinkubasi
pada suhu kamar (± 25 °C).

7
3. Pengamatan
Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat terbentuknya zona
hambatan pertumbuhan Xoo oleh agens hayati, dan diameter zona hambat
diukur lima hari setelah inkubasi. Selanjutnya dipilih satu isolat agens hayati
risosfir yang memiliki potensi antagonisme tertinggi terhadap Xoo.
Percobaan 3. Isolasi dan Uji Potensi Antagonisme Bakteri Filosfir terhadap
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
1. Isolasi Bakteri Filosfir dari Daun Padi
Contoh daun padi diambil dari pertanaman padi di Kecamatan Darmaga
Kabupaten Bogor Jawa Barat Contoh daun dibedakan dalam dua kategori,
yaitu daun padi yang sehat (tidak bergejala HDB) dan daun yang bergejala
HDB. Isolasi bakteri filosfir dilakukan dengan mencacah sebanyak 2 g
masing-masing contoh daun padi, secara terpisah dimasukkan ke dalam botol
berisi 20 ml aquades steril. Botol yang berisi cacahan daun tersebut dikocok
dan dibiarkan selama 3 jam. Suspensi yang didapatkan diencerkan secara
bertingkat dari 10-1 sampai dengan 10-6 dan setiap tahap pengenceran
dihomogenisasi dengan vortex. Enceran 10-5 dan 10-6 dari suspensi
disemaikan pada cawan media King’s B (KBA) (Lampiran 4) dan nutrient
agar (NA) (lampiran 5) dengan metode cawan sebar. Setelah itu, cawan
kultur bakteri diinkubasi dalam ruangan bersuhu kamar (± 25 °C) selama satu
minggu. Kemudian, setiap koloni bakteri yang tumbuh diisolasi, dan masingmasing dimurnikan dengan menumbuhkan pada cawan media KBA atau NA
dan diberi kode.
2. Uji Daya Hambat Bakteri Filosfir terhadap Xoo
Uji daya hambat terhadap Xoo (hasil percobaan 1) digunakan untuk
melihat potensi bakteri yang didapatkan sebagai agens hayati. Masing-masing
isolat bakteri filosfir diuji tingkat antagonismenya terhadap Xoo dengan
metode Agustiansyah et al. (2010) seperti pada Percobaan 2a. Dari hasil uji
dipilih tiga isolat yang paling tinggi potensi antagonismenya terhadap Xoo
untuk digunakan pada percobaan selanjutnya.
Hasil dan Pembahasan
Percobaan 1. Isolasi dan Uji Patogenisitas Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Isolasi Xoo menghasilkan dua isolat Xoo, isolat X2 dan X3. Isolat X2
diisolasi dari ooze dan isolat X3 diisolasi dari daun. Ciri-ciri koloni bakteri Xoo
yang tumbuh pada media YDCA menurut Jabeen et al. (2012) adalah berwarna
kuning, bulat, tepi rata, permukaan cembung, dan kental. Hasil uji patogenisitas
menunjukkan bahwa ketiga isolat yang diuji mampu menghasilkan gejala HDB.
Hal ini menunjukkan bahwa isolat yang diuji bersifat patogenik, dapat
menimbulkan gejala gejala HDB. Namun demikian, tingkat keparahan HDB yang

8
dihasilkan berbeda. Tabel 1 menunjukkan bahwa tingkat keparahan HDB tertinggi
dihasilkan oleh isolat yang diperoleh dari metode isolasi ooze (X2) yaitu sebesar
10.5 %. Hasil ini sangat berbeda dengan isolat yang dihasilkan dari metode
pencacahan daun (X3) yaitu 4.3% maupun isolat koleksi BB Padi (X1) yang
selama ini digunakan yaitu 2.9%. Eksudat bakteri berwarna kuning yang keluar
dari hidatoda pada permukaan daun menjadi salah satu gejala penyakit dan
sumber inokulum HDB (Mew et al.1993). Dengan demikian, isolat X2 akan
digunakan untuk percobaan selanjutnya.
Tabel 1 Tingkat keparahan HDB yang dihasilkan isolat Xoo pada tanaman padi
varietas IR64 umur 21 hari
Isolat Xoo

Tingkat keparahan HDB (%)

X0

0 b

X1

2.9 b

X2

10.5 a

X3

4.3 b

Keterangan: X0 = kontrol, X1 = isolat Xoo BB Padi, X2 = isolat Xoo hasil isolasi dari ooze, dan
X3 = isolat Xoo hasil isolasi dari daun. Angka yang diikuti huruf yang sama pada
kolom yang sama tidak berbeda nyata uji DMRT pada α = 0.05.

Percobaan 2. Uji Ulang Antagonisme Isolat Rizobakteri Koleksi yang
Mampu Mengendalikan Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Uji antagonisme rizobakteri koleksi terhadap Xoo hasil percobaan 1 (X2)
menunjukkan bahwa isolat P. diminuta A6 memiliki tingkat antagonisme tertinggi
dengan zona hambat terbesar yaitu 3.3 cm. Selanjutnya diikuti oleh isolat B.
subtilis 5B, B. subtilis 11C, dan P. aeruginosa A54 dengan diameter masingmasing 2.5 cm, 1.5 cm dan 1.4 cm (Tabel 2 dan Gambar 2). Hasil ini sedikit
berbeda dengan hasil pengujian yang dilakukan Agustiansyah et al. (2010) yang
menyatakan bahwa zona hambat terbesar dihasilkan oleh isolat P. diminuta A6
dengan diameter sebesar 2.02 cm yang diikuti oleh isolat P. aeruginosa A54
(1.43 cm), B. subtilis 11C (1.22 cm), dan B. subtilis 5B (1.08 cm).
Tabel 2 Pembentukan zona hambatan oleh isolat rizobakteri koleksi pada biakan
patogen Xoo
Rizobakteri koleksi
Diameter zona hambat (cm)
A6

3.3 a

5B

2.5 b

11C

1.5 c

A54

1.4 c

Keterangan: A6 = P. diminuta, 5B = B. subtilis, 11C = B. subtilis, dan A54 = P. aeruginosa.
Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak
berbeda nyata uji DMRT pada α = 0.05.

9

Gambar 2 Pembentukan zona hambat oleh rizobakteri koleksi pada biakan Xoo.
Tanda panah: (a) patogen Xoo, (b) kertas saring, (c) rizobakteri, dan
(d) zona hambat rizobakteri terhadap Xoo
Secara umum, hasil pengujian ini memastikan bahwa isolat koleksi yang
akan digunakan masih memiliki antagonisme yang tinggi terhadap Xoo. Palupi
(2012) melakukan uji kompatibilitas pada isolat koleksi tersebut. Hasil pengujian
menunjukkan bahwa isolat P. diminuta A6 dan B. subtilis 5B kompatibel sehingga
dapat digunakan secara bersamaan untuk mendapatkan efek positif yang
maksimal. Menurut Mishra et al. (2013), aplikasi campuran agens hayati fungi
dan bakteri yang kompatibel memiliki keunggulan variasi mekanisme
pengendalian patogen yang handal dan berpotensi menekan penyakit. Dengan
demikian, percobaan-percobaan selanjutnya akan menggunakan kombinasi isolat
P. diminuta A6 dan B. subtilis 5B sebagai agens hayati rizosfir.
Percobaan 3. Isolasi dan Uji Potensi Antagonisme Bakteri Filosfir terhadap
Xanthomonas oryzae pv. oryzae
Isolasi menghasilkan 250 isolat. Sebanyak 199 isolat didapatkan dari media
NA dan 51 isolat dari media King’s B. Isolasi yang dilakukan tanpa sterilisasi
permukaan daun sehingga diduga isolat yang didapatkan dapat berupa bakteri
epifit maupun endofit. Isolasi bakteri filosfir dari daun padi dapat dilakukan
dengan sterilisasi permukaan untuk mendapatkan bakteri endofit maupun tanpa
sterilisasi permukaan untuk mendapatkan bakteri epifit (Santosa et al. 2003).
Tabel 3 Zona hambat isolat bakteri filosfir hasil isolasi pada biakan patogen Xoo
Bakteri filosfir
Diameter zona hambatan (cm)
F112
2.4 a
F198
2.1 ab
F57
2.0 ab
F108
1.9 abc
F89
1.6 bc
F54
1.5 bc
Bakterisida streptomisin sulfat 0.2%
1.5 bc
F129
1.3 c
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak
berbeda nyata uji DMRT pada α = 0.05.

10

Gambar 3 Pembentukan zona hambat bakteri filosfir pada biakan Xoo
Uji daya hambat terhadap Xoo hasil percobaan 1 (X2) dilakukan dua tahap
yaitu tahap pertama untuk seleksi cepat sifat antagonisme terhadap Xoo dan tahap
kedua untuk pengujian tingkat antagonisme isolat yang potensial. Hasil pengujian
menunjukkan bahwa isolat F112 memiliki antagonisme tertinggi terhadap Xoo
yang ditunjukkan dengan diameter zona hambat terbesar dibanding isolat lainnya
yaitu 2.4 cm. Zona hambat terbesar berikutnya secara berurutan adalah isolat
F198, F57, F108, F89, F54, bakterisida streptomisin sulfat 0.2%, dan F129 dengan
diameter secara berurutan 2.1 cm, 2.0 cm, 1.9 cm, 1.6 cm, 1.5 cm, 1.5 cm, dan 1.3
cm (Tabel 3 dan Gambar 3).

Simpulan
1. Isolat Xoo yang diisolasi dari ooze (X2) mampu menghasilkan gejala HDB
dengan tingkat keparahan 10.5%.
2. Isolat P. diminuta A6 dan B. subtilis 5B memiliki tingkat antagonisme yang
tinggi terhadap Xoo dengan zona hambat masing-masing 3.3 cm dan 2.5 cm.
3. Isolat bakteri filosfir F112, F198, dan F57 memiliki tingkat antagonisme yang
tinggi terhadap Xoo dengan zona hambat masing-masing 2.4 cm, 2.1 cm, dan
2.0 cm.

11

3 PERLAKUAN BENIH DAN PENYEMPROTAN TANAMAN
MENGGUNAKAN AGENS HAYATI UNTUK
MENGENDALIKAN HAWAR DAUN BAKTERI DAN
MENINGKATKAN PERTUMBUHAN SERTA PRODUKSI
BENIH PADI SEHAT
Pendahuluan
Hawar daun bakteri (HDB) masih merupakan penyakit penting pada
tanaman padi. Hal ini disebabkan luas serangan dan kerugian terhadap produksi
tanaman padi masih sangat besar. Penyebarannya di Indonesia juga sangat luas
yaitu di 33 provinsi dengan luas serangan mencapai 56.987 ha dan 38 ha di
antaranya mengalami puso pada periode Maret sampai September 2011 (Ditjen
Tanaman Pangan 2012). Oleh karena itu, pengendalian HDB merupakan
tantangan dan peluang untuk meningkatkan produksi benih padi.
Penyakit HDB disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo).
Penyakit ini dapat dibedakan dalam tiga jenis yaitu gejala layu (kresek) pada
tanaman muda atau tanaman dewasa yang peka, gejala hawar, dan daun kuning
pucat (Balitbang Tanaman Pangan 1991). Kejadian penyakit HDB menjelang
panen sudah sangat biasa bagi petani dan sering dianggap pertanda waktu panen.
Padahal, penurunan produksi tanaman padi dapat mencapai 61.75% akibat HDB
pada tanaman rentan (Kumar et al. 2013).
Pengendalian HDB dapat dilakukan dengan mengendalikan Xoo sebagai
patogen penyebabnya. Xoo sendiri dilaporkan merupakan patogen terbawa benih
padi (Ilyas et al. 2007; Vikal et al. 2007) sehingga dapat menyebar ke pertanaman
melalui penggunaan benih padi yang telah terinfeksi. Selain itu, Xoo juga
dilaporkan dapat bertahan hidup di tanah (Ou 1985), gulma tertentu (Mizukami
dan Wakimoto 1969), dan jerami tanaman padi (Mary et al. 2001). Penyebaran
Xoo dapat dibantu oleh angin (Dath dan Devadath 1983) dan gesekan antar
tanaman. Dengan demikian, pengendalian Xoo harus memperhatikan sumbersumber inokulumnya sehingga dapat dilakukan pengendalian secara efektif.
Fokus pada penelitian ini adalah pengendalian Xoo pada Xoo terbawa benih
dan pencegahan infeksi Xoo terhadap tanaman akibat penyebaran Xoo selama
masa pertumbuhan tanaman padi. Pengendalian Xoo pada benih padi akan
dilakukan dengan perlakuan agens hayati menggunkan bakteri rizosfir yang telah
diisolasi oleh Agustiansyah et al. (2010). Sementara itu, pengendalian potensi
infeksi Xoo melalui daun akan dilakukan dengan penyemprotan tanaman padi
menggunakan agens hayati filosfir. Agens hayati filosfir yang digunakan
merupakan hasil isolasi pada percobaan sebelumnya. Keberadaan bakteri filosfir
yang antagonis terhadap Xoo pada permukaan tanaman melalui penyemprotan
diharapkan mampu mencegah infeksi Xoo yang disebarkan oleh angin dan
gesekan tanaman pada tanaman padi.
Tujuan
Percobaan ini bertujuan mengevaluasi pengaruh perlakuan benih
(menggunakan agens hayati rizosfir) dan penyemprotan tanaman (menggunakan

12
agens hayati filosfir) dalam mengendalikan HDB dan meningkatkan produksi
benih padi sehat (bebas Xoo).
Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat Percobaan
Percobaan ini dilakukan pada bulan Februari sampai dengan Mei 2013 di
Laboratorium Fisiologi dan Kesehatan Benih Departemen Agronomi dan
Hortikultura dan Rumah Kaca Kebun Percobaan Cikabayan, Fakultas Pertanian,
Institut Pertanian Bogor dan sawah di daerah Bubulak, Kabupaten Bogor, Jawa
Barat.
Sumber Benih Padi
Benih padi IR64 yang digunakan adalah benih penjenis berasal dari BB Padi,
Balai Penelitian Muara Bogor Jawa Barat. Sebelum digunakan, benih telah
disimpan di balai tersebut dalam kemasan karung dan ditempatkan pada ruangan
dengan suhu konstan 16 0C selama 8 bulan. Berdasarkan pengujian mutu
fisiologis, benih padi IR64 yang digunakan mempunyai daya berkecambah 97%
dan indeks vigor 61%.
Percobaan 1. Perlakuan Agens Hayati untuk Mengendalikan Hawar Daun
Bakteri dan Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman Padi di Rumah Kaca
1. Rancangan Percobaan
Percobaan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan dua
faktor dan tiga ulangan. Faktor pertama adalah perlakuan benih yang terdiri
atas: A0 (kontrol negatif, benih bebas Xoo), A1 (kontrol positif, benih
diinokulasi Xoo), A2 (bakterisida streptomisin sulfat 0.2%), A3 (P. diminuta
A6 + B. subtilis 5B), A4 (matriconditioning + bakterisida streptomisin sulfat
0.2%), dan A5 (matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B). Faktor
kedua adalah penyemprotan tanaman padi yang terdiri atas: P0 (tanaman
tidak disemprot, kontrol), P1 (tanaman disemprot bakterisida streptomisin
sulfat 0.2%), P2 (tanaman disemprot dengan agens hayati F112), P3 (tanaman
disemprot dengan agens hayati F57), dan P4 (tanaman disemprot dengan
agens hayati F198). Jika terdapat pengaruh nyata perlakuan pada analisis
ragam (taraf kepercayaan 95%), maka dilakukan uji lanjut dengan DMRT.
2. Perlakuan Benih
Benih padi disterilisasi permukaan dengan merendamnya selama 1
menit pada larutan natrium hipoklorit 1% (Ilyas et al. 2007). Kontrol negatif
(A0) adalah benih yang tidak diinokulasi Xoo (hasil percobaan 1) setelah
disterilisasi. Sementara itu, perlakuan lainya diinokulasi Xoo dengan metode
Agustiansyah et al. (2010). Kontrol positif (A1) merupakan benih yang tidak
diberi perlakuan setelah inokulasi Xoo. Perlakuan bakterisida streptomisin

13
sulfat 0.2% (A2) dilakukan dengan merendam benih pada larutan bakterisida
streptomisin sulfat 0.2%. Perlakuan P. diminuta A6 + B. subtilis 5B (A3)
dilakukan dengan merendam benih pada suspensi bakteri tersebut (108 cfu ml1
). Perlakuan matriconditioning + bakterisida streptomisin sulfat 0.2% (A4)
dilakukan dengan melembabkan benih pada media arang sekam dengan
perbandingan antara benih : arang sekam : larutan pelembab (larutan
bakterisida streptomisin sulfat 0.2%) yaitu 1 : 0.8 : 1.2 (g : g : ml). Sementara
itu, perlakuan benih matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B (A5)
dilakukan dengan melembabkan benih pada media arang sekam dengan
perbandingan antara benih : arang sekam : larutan pelembab (suspensi P.
diminuta A6 + B. subtilis 5B) yaitu 1 : 0.8 : 1.2 (g : g : ml). Inkubasi
dilakukan selama 30 jam pada suhu 25 0C kecuali perlakuan streptomisin
sulfat 0.2% yang hanya diinkubasi selama 6 jam.
3. Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman
Penanaman dilakukan setelah perlakuan benih. Penanaman dilakukan
pada ember plastik berisi tanah lumpur sebanyak 20 butir benih per ember.
Pemupukan dilakukan setara dengan dosis 200 kg ha-1 Urea, 50 kg ha-1 SP-36,
dan 100 kg ha-1 KCl. Pengairan dilakukan secukupnya agar media tanah tetap
macak-macak.
4. Penyemprotan Tanaman dengan Agens Hayati dan Bakterisida
Penyemprotan dilakukan pada 4 dan 5 minggu setelah semai (MSS)
terhadap tanaman menggunakan hand sprayer. Penyemprotan dilakukan pada
pagi hari sampai seluruh daun terbasahi dan hampir menetes dari daun (1-2
ml per tanaman). Penyemprotan daun terdiri atas P0 (tanaman tidak
disemprot, kontrol), P1 (tanaman disemprot bakterisida streptomisin sulfat
0.2%), P2 (tanaman disemprot dengan agens hayati F112), P3 (tanaman
disemprot dengan agens hayati F57), dan P4 (tanaman disemprot dengan
agens hayati F198).
5. Pengamatan
Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan tanaman (daya tumbuh
benih, bobot kering tanaman, dan tinggi tanaman) dan serangan HDB (tingkat
keparahan HDB).
1. Daya tumbuh benih (%)
Daya tumbuh diamati pada 2 minggu setelah semai (MSS) yang
dihitung dengan membandingkan jumlah benih yang tumbuh menjadi
bibit dengan total benih yang disemai. Daya tumbuh dihitung dengan
rumus sebagai berikut:

∑

∑

14
2. Bobot kering tanaman (g per rumpun)
Bobot kering tanaman diamati pada 2 MSS, 4 MSS, 6 MSS, dan 8
MSS. Tanaman dicabut sampai ke akarnya dan dibersihkan dari tanah
yang menempel. Tanaman yang sudah dibersihkan kemudian dioven
dengan suhu 80 °C selama 24 jam. Setelah dioven, tanaman yang sudah
mengering dimasukkan ke dalam desikator selama 30 menit, kemudian
ditimbang bobotnya.
3. Tinggi tanaman (cm)
Tinggi tanaman diamati setiap minggu sampai 8 MSS. Pengukuran
tinggi tanaman dilakukan dari pangkal batang sampai ujung daun
tertinggi.
4. Tingkat keparahan HDB (%)
Tingkat keparahan HDB diamati berdasarkan persentase luas daun
terserang dibandingkan luas total permukaan daun.

Percobaan 2. Perlakuan Agens Hayati untuk Mengendalikan Hawar Daun
Bakteri dan Meningkatkan Produksi Benih Padi Sehat di Lapangan
1. Rancangan Percobaan
Percobaan menggunakan RAK dengan dua faktor dan tiga ulangan.
Faktor pertama adalah perlakuan benih yang terdiri atas: A0 (kontrol negatif,
tanpa inokulasi Xoo), A1 (kontrol positif, diinokulasi Xoo), A2 (benih dengan
perlakuan bakterisida streptomisin sulfat 0.2%), A3 (benih dengan perlakuan
agens hayati P. diminuta A6 + B. subtilis 5B), A4 (benih dengan perlakuan
matriconditioning + bakterisida streptomisin sulfat 0.2%), dan A5 (benih
dengan perlakuan matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B).
Faktor kedua adalah penyemprotan tanaman yang terdiri atas: P0 (tanaman
tidak disemprot, kontrol), P1 (tanaman disemprot streptomisin sulfat 0.2%),
P2 (tanaman disemprot dengan agens hayati F112), P3 (tanaman disemprot
dengan agens hayati F57), dan P4 (tanaman disemprot dengan agens hayati
F198). Jika terdapat pengaruh nyata perlakuan pada analisis ragam (taraf
kepercayaan 95%), maka dilakukan uji lanjut dengan DMRT.
2. Pengolahan Lahan
Pengolahan lahan sawah dilakukan dengan terlebih dahulu meratakan
jerami sisa pertanaman sebelumnya, kemudian dibenamkan dan dibiarkan
membusuk selama dua minggu. Selanjutnya, lahan digaru untuk meratakan
tanah. Seminggu setelah pengolahan, lahan dibagi menjadi petakan-petakan
berukuran 3 m x 3 m.

15
3. Perlakuan Benih
Benih padi disterilisasi permukaan dengan merendamnya selama 1
menit pada larutan natrium hipoklorit 1% (Ilyas et al. 2007). Kontrol negatif
(A0) adalah benih yang tidak diinokulasi Xoo (hasil percobaan 1) setelah
disterilisasi. Sementara itu, perlakuan lainya diinokulasi Xoo dengan metode
Agustiansyah et al. (2010). Kontrol positif (A1) merupakan benih yang tidak
diberi perlakuan setelah inokulasi Xoo. Perlakuan bakterisida streptomisin
sulfat 0.2% (A2) dilakukan dengan merendam benih pada larutan bakterisida
streptomisin sulfat 0.2%. Perlakuan P. diminuta A6 + B. subtilis 5B (A3)
dilakukan dengan merendam benih pada suspensi bakteri tersebut (108 cfu
ml-1). Perlakuan matriconditioning + bakterisida streptomisin sulfat 0.2%
(A4) dilakukan dengan melembabkan benih pada media arang sekam dengan
perbandingan antara benih : arang sekam : larutan pelembab (larutan
bakterisida streptomisin sulfat 0.2%) yaitu 1 : 0.8 : 1.2 (g : g : ml). Sementara
itu, perlakuan benih matriconditioning + P. diminuta A6 + B. subtilis 5B (A5)
dilakukan dengan melembabkan benih pada media arang sekam dengan
perbandingan antara benih : arang sekam : larutan pelembab (suspensi P.
diminuta A6 + B. subtilis 5B) yaitu 1 : 0.8 : 1.2 (g : g : ml). Inkubasi
dilakukan selama 30 jam pada suhu 25 0C kecuali perlakuan streptomisin
sulfat 0.2% yang hanya diinkubasi selama 6 jam.
4. Penyemaian, Penanaman, dan Pemeliharaan
Benih padi sebanyak 0.8 kg per perlakuan benih disemai pada petak
persemaian hingga bibit berumur 3 MSS. Penanaman bibit dilakukan pada
setiap petakan dengan jarak tanam 25 cm x 25 cm. Jumlah bibit yang
digunakan adalah tiga bibit per lubang tanam. Pemeliharaan tanaman yang
dilakukan meliputi penyulaman, penyiangan, pengairan, dan pemupukan.
Penyulaman dilakukan paling lambat 2 minggu setelah pindah tanam (MST).
Penyiangan dilakukan pada saat gulma telah mempengaruhi pertumbuhan
tanaman. Pengairan dibagi dalam beberapa tahapan, yaitu: 1) pada saat tanam
sampai dengan 3 MST, petakan dibuat macak-macak; 2) pada tanaman umur
4-10 MST, petakan diairi setinggi 2 - 5 cm; 3) pada 11 MST sampai dengan
fase pembentukan primordia bunga, petakan diairi setinggi 5 cm, dibiarkan
mengering sendiri, kemudian diairi kembali, demikian berulang-ulang; 4)
pada fase berbunga sampai 10 hari sebelum panen (HSP), petakan diairi
terus-menerus setinggi 5 cm, dan 5) pada 10 HSP sampai panen, petakan
tidak diairi.
Pemupukan dilakukan dengan menggunakan pupuk alami (pupuk
kandang dari kotoran kambing) dan pupuk kimia. Pupuk kandang
diaplikasikan pada saat pengolahan lahan dengan dosis 5 ton ha-1. Pemupukan
selanjutnya menggunakan 200 kg ha-1 Urea, 50 kg ha-1 SP-36 dan 100 kg ha-1
KCl. Sepertiga dosis Urea, SP-18, dan KCl diaplikasikan pada 3 MST. Pada 6
MST, pemupukan Urea kembali dilakukan (sepertiga dosis keseluruhan).
Pada saat primordia berbunga, sepertiga dosis pupuk urea diaplikasikan
kembali.

16
5. Penyemprotan Tanaman dengan Agens Hayati dan Bakterisida
Penyemprotan tanaman dengan agens hayati dimaksudkan untuk
pencegahan infeksi Xoo terhadap tanaman padi. Oleh karena itu,
penyemprotan tanaman dilakukan pada 7 dan 9 MST (gejala HDB belum
muncul) menggunakan sprayer ukuran 10 liter sesuai dengan masing-masing
perlakuan. Penyemprotan dilakukan sampai seluruh daun terbasahi dan
hampir menetes dari daun (dosis 519 L ha-1). Penyemprotan daun terdiri atas
P0 (tanaman tidak disemprot, kontrol), P1 (tanaman disemprot bakterisida
streptomisin sulfat 0.2%), P2 (tanaman disemprot dengan agens hayati F112),
P3 (tanaman disemprot dengan agens hayati F57), dan P4 (tanaman disemprot
dengan agens hayati F198).
6. Pengamatan
Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan tanaman (bobot kering
bibit, bobot k