Potensi Cendawan Endofit Dalam Mengendalikan Fusarium Oxysporum F.SP. Cubense Dan Nematoda Radopholus Similis COBB. Pada Tanaman Pisang Barangan (Musa Paradisiaca) Di Rumah Kaca
POTENSI CENDAWAN ENDOFIT DALAM MENGENDALIKAN Fusarium oxysporum f.sp. cubense DAN NEMATODA Radopholus similis Cobb.
PADA TANAMAN PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca) DI RUMAH KACA
SKRIPSI
OLEH : RIZKI T SINAGA
080302045 ILMU HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
POTENSI CENDAWAN ENDOFIT DALAM MENGENDALIKAN Fusarium oxysporum f.sp. cubense DAN NEMATODA Radopholus similis Cobb.
PADA TANAMAN PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca) DI RUMAH KACA
SKRIPSI
OLEH :
RIZKI T SINAGA 080302045
ILMU HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan
Disetujui Oleh Komisi Pembimbing :
Ketua Komisi Pembimbing
Anggota Komisi Pembimbing
Dr. Lisnawita, SP, M.Si NIP.19691005 199403 2 001
Ir. Mukhtar Iskandar Pinem, M.Agr NIP. 19530129197903100
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ABSTRACT
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potential of endophytic fungal to control Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) and nematode Radopholus similis (Rs) on banana cv. Barangan (Musa paradisiaca) crop in greenhouse. Under supervised Lisnawita and Mukhtar Iskandar Pinem. This research aims to intens and find potential endophytic as biocontrol agents to control Foc and Rs on banana cv. Barangan crop. This research used Completely Randomized Design (CRD) nonfactorial consist thirthteen treatments and three replications; control (without inoculated), inoculated 300 Rs, inoculated Foc, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 5BSBH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 4BSU’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BJH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BTAH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BSHT’s isolate, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 4BSU’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BJH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BSHT’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc. The results showed that significant difference on treatment with control, where as each of treatment showed 1BJH’s isolate had the potency as biocontrol agent with to pressed percentage of root lesion as 84%.
Keywords: Endophytic fungal, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematode Radopholus similis.
ABSTRAK
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) dan Nematoda Radopholus similis (Rs) pada tanaman pisang Barangan (Musa paradisiaca) di rumah kaca. Dibawah bimbingan Lisnawita dan Mukhtar Iskandar Pinem. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi Rs dan Foc pada tanaman pisang Barangan. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap nonfaktorial dengan 13 perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali, yaitu kontrol (tanpa inokulasi), inokulasi 300 Rs, inokulasi Foc, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 5BSBH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 4BSU, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BJH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BTAH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BSHT, inokulasi endofit isolat 5BSBH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 4BSU seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BJH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BTAH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BSHT seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang nyata antara perlakuan endofit dengan kontrol. Sedangkan antara setiap perlakuan menunjukkan bahwa isolat 1BJH lebih baik sebagai agens biokontrol dengan tingkat penekanan kerusakan akar hingga 84%.
Kata kunci: cendawan endofit, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematoda Radopholus similis.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan benar.
Skripsi yang berjudul ”Potensi Cendawan Endofit dalam Mengendalikan
Fusarium Oxysporum f.sp. cubense dan
Nematoda Radopholus
Similis Cobb. pada Tanaman
Pisang
Barangan (Musa paradisiaca) Di Rumah Kaca” merupakan salah satu syarat untuk
dapat meraih gelar Sarjana Pertanian di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Komisi Pembimbing Dr. Lisnawita, SP, M.Si selaku Ketua dan Ir. Mukhtar Iskandar Pinem, M.Agr selaku Anggota, yang telah memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kesalahan dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Maret 2013
DAFTAR ISI
Penulis
Halaman ABSTRACT ................................................................................................. i
ABSTRAK .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... iii
KATA PENGANTAR................................................................................... v
DAFTAR ISI .............................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR..................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. x
PENDAHULUAN Latar belakang ......................................................................... 1 Tujuan penelitian ...................................................................... 3 Hipotesis penelitian ................................................................. 3 Kegunaan penelitian ................................................................ 3
TINJAUAN PUSTAKA Fusarium oxysporum f.sp. cubense ............................................ 4 Biologi cendawan.............................................................. 4 Infeksi, epidemiologi penyakit dan siklus hidup .............. 6 Gejala serangan ................................................................ 7 Faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit ...... 9 Radopholus similis Cobb. Klasifikasi nematoda Radopholus similis Cobb. ............. 10 Morfologi ......................................................................... 10 Betina ........................................................................ 10 Jantan ......................................................................... 11 Biologi dan siklus hidup ................................................... 11 Gejala serangan ................................................................. 13 Pengelolaan penyakit .................................................................. 15 Cendawan endofit ....................................................................... 16 Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan penyakit layu Fusarium dan nematoda R. similis pada tanaman pisang.. ............................... 17
BAHAN DAN METODE Tempat dan waktu penelitian .......................................................... 19 Bahan dan alat penelitian................................................................... 19 Metode penelitian ........................................................................... 19 Pelaksanaan penelitian .................................................................... 21 Persiapan tanaman inang .......................................................... 21 Perbanyakan cendawan endofit pada media jagung . .................. 22 Perbanyakan nematoda Radopholus similis ............................... 22
Pembuatan media wortel steril............................................... 22 Perbanyakan Radopholus similis ........................................... 22 Perbanyakan cendawan Fusarium oxysporum f.sp.cubense........ 23 Aplikasi perlakuan ...................................................................... 23 Aplikasi Radopholus similis .................................................. 23 Aplikasi cendawan endofit ................................................... 24 Aplikasi Fusarium oxysporum f.sp.cubense .......................... 24 Pemeliharaan tanaman ................................................................ 24 Peubah amatan................................................................................... 24 Periode inkubasi (hsi) .................................................................. 24 Kejadian penyakit (%) ................................................................. 24 Keparahan penyakit (%) .............................................................. 24 Persentase nekrosis jaringan akar (%) ......................................... 25 Persentase akar mati (%) ............................................................. 26 Berat basah akar (g)..................................................................... 26 Populasi akhir nematoda R. similis (ji)........................................ 26
HASIL DAN PEMBAHASAN Periode inkubasi (hsi) dan Kejadian penyakit (%) ...................... 27 Keparahan penyakit (%) .............................................................. 30 Nekrosis jaringan akar (%) .......................................................... 32 Akar mati (%) .............................................................................. 34 Berat basah akar (g)..................................................................... 36 Populasi akhir nematoda R. similis (ji)........................................ 38
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ................................................................................ 41 Saran ........................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No.
Tabel
Halaman
1 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
terhadap periode inkubasi (hsi) dan kejadian penyakit pada
27
60 hsi (%) ................................................................................
2 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
30
terhadap tingkat keparahan penyakit (%) ................................
3 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
33
terhadap nekrosis jaringan akar (%).........................................
4 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
35
terhadap persentase akar mati (%) ...........................................
5 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
37
terhadap berat basah akar (g) ...................................................
6 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
38
terhadap populasi akhir nematoda R. similis (ji) .....................
PENDAHULUAN
Latar belakang
ABSTRACT
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potential of endophytic fungal to control Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) and nematode Radopholus similis (Rs) on banana cv. Barangan (Musa paradisiaca) crop in greenhouse. Under supervised Lisnawita and Mukhtar Iskandar Pinem. This research aims to intens and find potential endophytic as biocontrol agents to control Foc and Rs on banana cv. Barangan crop. This research used Completely Randomized Design (CRD) nonfactorial consist thirthteen treatments and three replications; control (without inoculated), inoculated 300 Rs, inoculated Foc, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 5BSBH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 4BSU’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BJH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BTAH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BSHT’s isolate, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 4BSU’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BJH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BSHT’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc. The results showed that significant difference on treatment with control, where as each of treatment showed 1BJH’s isolate had the potency as biocontrol agent with to pressed percentage of root lesion as 84%.
Keywords: Endophytic fungal, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematode Radopholus similis.
ABSTRAK
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) dan Nematoda Radopholus similis (Rs) pada tanaman pisang Barangan (Musa paradisiaca) di rumah kaca. Dibawah bimbingan Lisnawita dan Mukhtar Iskandar Pinem. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi Rs dan Foc pada tanaman pisang Barangan. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap nonfaktorial dengan 13 perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali, yaitu kontrol (tanpa inokulasi), inokulasi 300 Rs, inokulasi Foc, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 5BSBH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 4BSU, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BJH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BTAH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BSHT, inokulasi endofit isolat 5BSBH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 4BSU seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BJH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BTAH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BSHT seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang nyata antara perlakuan endofit dengan kontrol. Sedangkan antara setiap perlakuan menunjukkan bahwa isolat 1BJH lebih baik sebagai agens biokontrol dengan tingkat penekanan kerusakan akar hingga 84%.
Kawasan Asia Tenggara dikenal sebagai pusat asal mula Genus Musa. Lebih
dari 60 spesies Musa dilaporkan berada di kawasan ini. Sebagai salah satu daerah di
Asia Tenggara, Indonesia diperkirakan memiliki 200 kultivar pisang. Tumbuh di
berbagai tipe tanah serta dimanfaatkan untuk berbagai macam kepentingan. Dari areal
pertanaman pisang di dunia, Indonesia memiliki hampir semua jenis organisme
pengganggu tumbuhan (OPT) pisang
(Nazir dan Jumjunidang, 2003).
Pisang (Musa sp.) merupakan salah satu komoditas buah-buahan penting di
Indonesia yang diusahakan secara meluas dari dataran rendah sampai dataran tinggi
(Lisnawita et al. 1998). Di Sumatera Utara produksi pisang sejak tahun 2004-2009
cenderung mengalami peningkatan dengan rata-rata 7,5% per tahun. Namun pada tahun
2010, produksi pisang mengalami penurunan sebesar 9,7% dari tahun 2009. Salah satu
penyebabnya adalah gangguan OPT. Salah satu OPT yang menjadi perhatian pada
tanaman pisang saat ini adalah penyakit layu Fusarium yang disebabkan oleh Fusarium
oxysporum f.sp. cubense. Pada musim tanam 2011 luas serangan pada tanaman pisang
Barangan di Propinsi Sumatera Utara adalah seluas 6,63 ha. (Dinas Pertanian Sumatera
Utara, 2012).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) sampai saat ini masih tercatat sebagai
penyakit paling berbahaya dan mengancam industri pisang dunia.
Di
Indonesia, penyakit ini dilaporkan telah menyebar hampir di seluruh daerah pertanaman
pisang (Jumjunidang et al. 2011). Fusarium. oxyporum f. sp. cubense merupakan
patogen tular tanah yang sukar diketahui kehadirannya. Secara alami, infeksi Foc pada
tanaman pisang terjadi ketika patogen melakukan penetrasi
ke dalam akar.
Terutama penetrasi akar-akar lateral pada bagian akar yang muda (Rishbeth, 1957).
Pada rizosfer tanaman pisang yang terserang layu fusarium, ditemukan beberapa jenis nematoda, antara lain Radopholus similis, Meloidogyne spp., Rotylechus reniformis, Helicotylenchus spp., dan Pratylenchus coffeae. Keberadaan nematoda tersebut menyebabkan tanaman pisang lebih rentan terhadap fusarium (Lisnawita et al., 1998).
Radopholus similis merupakan spesies nematoda utama pada tanaman pisang yang penyebarannya sangat luas. Nematoda ini juga dapat menginfeksi bonggol pisang. Kerusakan yang ditimbulkan lebih parah dibanding kerusakan yang disebabkan spesies nematoda lain. Di Indonesia, spesies ini juga ditemukan di beberapa sentra produksi pisang. Serangan nematoda ini berpotensi sebagai salah satu faktor pembatas produksi pisang (Jumjunidang, 2009).
Serangan bersama oleh patogen yang berbeda pada saat yang sama pada suatu tanaman dapat menimbulkan kerusakan yang lebih tinggi, lebih rendah atau sama bila dibandingkan dengan patogen yang menyerang secara tunggal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara nematoda parasit dengan patogen tanah lainnya bersifat sinergistik. Hal tersebut karena luka yang ditimbulkan oleh penetrasi nematoda parasit pada akar dapat menjadi jalan masuk bagi patogen tanah lainnya (Blake, 1966). Infeksi dapat terjadi pada akar yang luka dan akar yang tidak luka. Infeksi nematoda R. similis dapat memicu serangan layu Fusarium (Jumjunidang et al., 2009).
Beberapa metode pengendalian telah dilakukan untuk mengatasi penyakit ini tetapi belum memberikan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian yang berbasis lingkungan dengan cara mengembangkan prosedur inokulasi dan pengujian, salah satunya adalah penggunaan cendawan endofit. Cendawan endofit adalah cendawan yang hidup pada bagian dalam jaringan tanaman sehat tanpa
menimbulkan gejala pada tanaman inang
(Carrol, 1988). Sebagian besar
cendawan endofit berasal dari kelas Ascomycetes, kelas Basidiomycetes dan
Deuteromycetes. Beberapa genus cendawan yang tergolong endofit adalah:
Acremonium, Aspergillus, Fusarium, Trichoderma, Gliocladium, Alternaria, Beuveria,
Penicilium, Mucor, Phyllosticta, Pestalotia dan Phoma (Carrol, 1988 dalam IPB, 2008).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi
sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp. cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Hipotesis penelitian
Terdapat beberapa cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol
untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp.cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Kegunaan penelitian
1. Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian
di
Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Kawasan Asia Tenggara dikenal sebagai pusat asal mula Genus Musa. Lebih
dari 60 spesies Musa dilaporkan berada di kawasan ini. Sebagai salah satu daerah di
Asia Tenggara, Indonesia diperkirakan memiliki 200 kultivar pisang. Tumbuh di
berbagai tipe tanah serta dimanfaatkan untuk berbagai macam kepentingan. Dari areal
pertanaman pisang di dunia, Indonesia memiliki hampir semua jenis organisme
pengganggu tumbuhan (OPT) pisang
(Nazir dan Jumjunidang, 2003).
Pisang (Musa sp.) merupakan salah satu komoditas buah-buahan penting di
Indonesia yang diusahakan secara meluas dari dataran rendah sampai dataran tinggi
(Lisnawita et al. 1998). Di Sumatera Utara produksi pisang sejak tahun 2004-2009
cenderung mengalami peningkatan dengan rata-rata 7,5% per tahun. Namun pada tahun
2010, produksi pisang mengalami penurunan sebesar 9,7% dari tahun 2009. Salah satu
penyebabnya adalah gangguan OPT. Salah satu OPT yang menjadi perhatian pada
tanaman pisang saat ini adalah penyakit layu Fusarium yang disebabkan oleh Fusarium
oxysporum f.sp. cubense. Pada musim tanam 2011 luas serangan pada tanaman pisang
Barangan di Propinsi Sumatera Utara adalah seluas 6,63 ha. (Dinas Pertanian Sumatera
Utara, 2012).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) sampai saat ini masih tercatat sebagai
penyakit paling berbahaya dan mengancam industri pisang dunia.
Di
Indonesia, penyakit ini dilaporkan telah menyebar hampir di seluruh daerah pertanaman
pisang (Jumjunidang et al. 2011). Fusarium. oxyporum f. sp. cubense merupakan
patogen tular tanah yang sukar diketahui kehadirannya. Secara alami, infeksi Foc pada
tanaman pisang terjadi ketika patogen melakukan penetrasi
ke dalam akar.
Terutama penetrasi akar-akar lateral pada bagian akar yang muda (Rishbeth, 1957).
Pada rizosfer tanaman pisang yang terserang layu fusarium, ditemukan beberapa jenis nematoda, antara lain Radopholus similis, Meloidogyne spp., Rotylechus reniformis, Helicotylenchus spp., dan Pratylenchus coffeae. Keberadaan nematoda tersebut menyebabkan tanaman pisang lebih rentan terhadap fusarium (Lisnawita et al., 1998).
Radopholus similis merupakan spesies nematoda utama pada tanaman pisang yang penyebarannya sangat luas. Nematoda ini juga dapat menginfeksi bonggol pisang. Kerusakan yang ditimbulkan lebih parah dibanding kerusakan yang disebabkan spesies nematoda lain. Di Indonesia, spesies ini juga ditemukan di beberapa sentra produksi pisang. Serangan nematoda ini berpotensi sebagai salah satu faktor pembatas produksi pisang (Jumjunidang, 2009).
Serangan bersama oleh patogen yang berbeda pada saat yang sama pada suatu tanaman dapat menimbulkan kerusakan yang lebih tinggi, lebih rendah atau sama bila dibandingkan dengan patogen yang menyerang secara tunggal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara nematoda parasit dengan patogen tanah lainnya bersifat sinergistik. Hal tersebut karena luka yang ditimbulkan oleh penetrasi nematoda parasit pada akar dapat menjadi jalan masuk bagi patogen tanah lainnya (Blake, 1966). Infeksi dapat terjadi pada akar yang luka dan akar yang tidak luka. Infeksi nematoda R. similis dapat memicu serangan layu Fusarium (Jumjunidang et al., 2009).
Beberapa metode pengendalian telah dilakukan untuk mengatasi penyakit ini tetapi belum memberikan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian yang berbasis lingkungan dengan cara mengembangkan prosedur inokulasi dan pengujian, salah satunya adalah penggunaan cendawan endofit. Cendawan endofit adalah cendawan yang hidup pada bagian dalam jaringan tanaman sehat tanpa
menimbulkan gejala pada tanaman inang
(Carrol, 1988). Sebagian besar
cendawan endofit berasal dari kelas Ascomycetes, kelas Basidiomycetes dan
Deuteromycetes. Beberapa genus cendawan yang tergolong endofit adalah:
Acremonium, Aspergillus, Fusarium, Trichoderma, Gliocladium, Alternaria, Beuveria,
Penicilium, Mucor, Phyllosticta, Pestalotia dan Phoma (Carrol, 1988 dalam IPB, 2008).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi
sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp. cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Hipotesis penelitian
Terdapat beberapa cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol
untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp.cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Kegunaan penelitian
1. Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian
di
Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Fusarium oxysporum f.sp. cubense
Biologi cendawan
Menurut Semangun (1996) cendawan Fusarium diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Fungi
Divisio
: Eumycota
Sub divisio : Deuteromycotina
Class
: Deuteromycetes
Ordo
: Moniliales
Family
: Tuberculariaceae
Genus
: Fusarium
Species
: Fusarium oxysporum f.sp. cubense. (E.F. Smith) Snyder, Hansen.
Cendawan membentuk konidium pada suatu badan yang disebut sporodokium
yang dibentuk pada permukaan tangkai atau daun sakit pada tangkai tanaman pisang
yang telah tua. Konidiofor bercabang dan rata-rata mempunyai panjang 70 μm, cabang-
cabang samping biasanya bersel satu, panjang sampai 14 μm, konidium terbentuk pada
ujung cabang utama dan pada cabang samping. Mikrokonidium bersel satu atau dua,
hialin, jorong atau agak memanjang, berukuran 5-7 x 2,5-3 μm (Gambar 1B).
C
B
Gambar 1. Fusarium oxysporum f.sp. cubense, klamidospora (A) (http://www. Cultures
of Fusarium oxysporum f.sp. cubense diakses tanggal
26
Februari 2012). Mikrokonidia (B) dan makrokonidia Fusarium oxysporum
f.sp. cubense (C) (Perbesaran objek 400X).
Makrokonidium berbentuk sabit, bertangkai kecil, kebanyakan bersel 4, berukuran 22-
36 x 4-5 μm (Gambar 1C). Klamidospora bersel satu, jorong atau bulat, berukuran 7-13
x 7-8 μm, terbentuk di tengah hifa atau pada makrokonidium, seringkali berpasangan
(Gambar 1A) (Wardlaw, 1972).
Di alam cendawan membentuk konidium. Konidiofor bercabang-cabang dan
makrokonidium berbentuk sabit, bertangkai kecil, seringkali berpasangan. Miselium
terutama terdapat di dalam sel khususnya di dalam pembuluh kayu, juga membentuk
miselium yang terdapat di antara sel-sel, yaitu di dalam kulit dan jaringan parenkim di
dekat terjadinya infeksi. Inokulum Foc terdiri atas makrokonidia, mikrokonidia,
klamidospora dan miselia. Cendawan dapat bertahan lama di dalam tanah selama
beberapa tahun. Populasi patogen dapat bertahan secara alami di dalam tanah dan pada
akar-akar tanaman sakit. Apabila terdapat tanaman peka, melalui akar yang luka dapat
segera menimbulkan infeksi (Departemen Pertanian, 2012).
Infeksi, epidemiologi penyakit dan siklus hidup
Fusarium oxysporum f.sp. cubense yang terdapat disuatu daerah dapat
disebabkan oleh penyaluran tanaman yang terinfeksi saat manusia beraktifitas. Patogen
dapat berpindah dari jaringan tanaman yang sakit sebagai klamidospora yang
dirangsang berkecambah oleh inang atau kontak dengan jaringan sehat tanaman rentan.
Miselia dan konidia hasil perkecambahan klamidospora yang diproduksi setelah 6-8
jam, 2-3 hari kemudian akan menginfeksi akar sekunder atau tersier. Patogen masuk ke
zona vaskular dari rimpang akar tanaman yang sakit, kemudian bergerak keluar dari
sistem vaskular masuk ke sel parenkim. Selanjutnya konidia terbentuk dan
klamidospora terbentuk di dalam tanah ketika tanaman mati, berlangsung aktif sampai
beberapa tahun
(Perez dan Vicente, 2004).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense termasuk cendawan imperfektif, awalnya
bernama F. cubense diisolasi oleh E. F. Smith (1910) dari bonggol terinfeksi Foc di
Cuba, Jamaica. Di alam, cendawan ini memiliki konidium pada suatu badan yang
diketahui dengan nama sporodokium. Sporodokium muncul dari tangkai dan permukaan
daun pada tanaman yang terinfeksi. Sporodokium ini keluar melalui stomata yang
terbuka, paling banyak pada epidermis bagian atas tangkai daun. Konidia muncul di
ujung hifa, baik ujung maupun lateral dan terdiri atas dua jenis yang berbeda. Pertama,
septa mikrokonidia yang muncul dari kumpulan konidia berbentuk bulat telur atau agak
memanjang dengan ukuran
5-7x2,5-3 µm. Kedua, konidia berbentuk sabit,
ukuran bervariasi dan sering ditemukan diselingi oleh beberapa mikrokonidia
(Wardlaw, 1972).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense memiliki persaingan di dalam tanah dengan
cendawan spesies lain seperti F. solani, F. pallidoroseum, Rhizoctonia sp, Pythium sp.
Dalam hal ini Foc tidak menyebar dengan sendirinya dalam tanah oleh pertumbuhan
vegetatif, namun meningkatkan pertumbuhan saprofit disisa-sisa tanaman dan
berlangsung dalam tanah selama bertahun-tahun.
Fusarium oxysporum
f.sp. cubense umumnya terdapat pada jaringan xilem. Parenkim yang mengelilingi
jaringan vaskular akan mati, sebelumnya terjadi invasi cendawan dan selanjutnya
berlangsung dalam lumen sel
(Perez dan Vicente, 2004).
Vivotoksin merupakan zat yang dihasilkan tanaman inang yang terinfeksi Foc.
Toksin tersebut bekerjasama dengan asam Fusarik dalam menyebabkan penyakit
(Varma, 2012).
Gejala serangan
Patogen menyerang jaringan empulur batang melalui akar yang luka atau
terinfeksi. Batang yang terserang akan kehilangan banyak cairan dan berubah warna
menjadi kecoklatan, tepi bawah daun menjadi kuning tua (layu), merambat ke bagian
dalam secara cepat sehingga seluruh permukaan daun tersebut menguning (Gambar 2a).
Tangkai daun patah ada bagian pangkalnya yang berbatasan dengan batang palsu.
Kadang-kadang lapisan luar batang palsu terbelah mulai dari permukaan tanah. Jika
pangkal batang dibelah membujur terlihat garis coklat atau hitam menuju ke semua arah
dari pangkal batang (bongkol) ke atas, melalui jaringan pembuluh pangkal (Gambar 2b)
dan tangkai daun. Apabila bonggol pisang yang sakit dibongkar akan tampak sebagian
besar leher akar membusuk dan berwarna kehitam-hitaman (Gambar 2c).
ab
c
Gambar 2. Gejala serangan Foc pada permukaan daun (a), gejala pada pangkal batang (b), dan akar busuk (c).
Tanaman yang terserang tidak akan mampu berbuah atau buahnya tidak terisi. Lamanya
waktu antara saat terjadinya infeksi penyakit sampai munculnya gejala penyakit
berlangsung kurang lebih 2 bulan (Departemen pertanian, 2010).
Mekanisme kelayuan pada tanaman disebabkan oleh cendawan yang dapat hidup
di dalam tanah dapat menyerang tanaman. Selanjutnya berpenetrasi
ke dalam
akar, dari akar cendawan tumbuh dan berkembang hingga mencapai bonggol pisang
(Gambar 3a, tanda ).
ab
Gambar 3. Foc berpenetrasi kedalam akar (a), dan Foc berkolonisasi (b). (Perbesaran objek 400X).
Di dalam bonggol dan pembuluh xilem cendawan ini berkolonisasi dan
menginfestasi secara cepat (Gambar 3b, tanda ). Akibatnya akar tanaman dan bonggol
serta pembuluhnya terinfeksi Foc. Infeksi Foc pada tanaman pisang, akan menganggu
proses penyerapan, transportasi air dan zat makanan di dalam tanah, sehingga tanaman
menjadi layu dan akhirnya mati (Maimunah, 1999).
Gejala yang paling khas adalah gejala dalam pangkal batang (pseudostem). Jika
pangkal batang dibelah membujur, terlihat garis-garis coklat atau hitam menuju ke
semua arah, dari batang (bonggol) ke atas melalui jaringan pembuluh ke pangkal daun
dan tangkai. Perubahan warna pada berkas pembuluh paling jelas tampak pada batang.
Berkas pembuluh akar biasanya tidak berubah warna, namun sering sekali akar tanaman
sakit berwarna hitam dan membusuk
(Semangun, 1996).
Keparahan penyakit yang ditimbulkan serangan Foc pada tanaman pisang
Barangan berhubungan dengan virulensi patogen. Variasi virulensi selain disebabkan
oleh variasi yang terjadi saat reproduksi aseksual cendawan, juga disebabkan oleh
perbedaan produksi toksin dari masing-masing isolat.
Fusarium oxysporum
f.sp. cubense dapat memproduksi asam fusarat, toksin ini mempengaruhi mitokondria,
menghambat enzim katalase serta mempengaruhi sel yang mengakibatkan kebocoran
ion dan kematian sel
(Balio, 1981 dalam Jumjunidang et
al. 2011).
Faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit
Penyakit layu Fusarium lebih merugikan pada tanah aluvial yang asam. Pada
umumnya di tanah geluh yang bertekstur ringan atau tanah geluh berpasir penyakit
dapat meluas dengan lebih cepat. Di Amerika tengah penyakit menjadi sangat cepat
merusak setelah jenis Gros Michael yang sangat rentan dibudidayakan secara besar-
besaran tetapi berkurang setelah diganti dengan jenis Cavendish yang tahan. Di Taiwan
jenis Cavendish sangat rentan terhadap ras 4. Penyakit pisang di Jawa Timur lebih
banyak terdapat pada jenis Ambon, Raja dan Agung (Semangun, 1996).
Varietas rentan terhadap Foc seperti pisang Barangan yang telah diuji oleh
Jumjunidang et al. (2011) memiliki masa inkubasi penyakit paling cepat, sering tidak
memperlihatkan perbedaan yang nyata antar isolat dengan masa inkubasi 13-80 hari
setelah inokulasi. Persentase serangan yang diakibatkannya mencapai 93,33%.
Perbedaan virulensi pada isolat uji tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan karakter
biologi, kimia, dan genetik dari isolat cendawan. (Jumjunidang et al., 2011).
Radopholus similis Cobb.
Klasifikasi nematoda Radopholus similis Cobb.
Menurut Dropkin (1992) nematoda Radopholus similis Cobb. diklasifikasikan
sebagai berikut:
Kingdom : Animalia
Phylum
: Aschelminthes
Class
: Nematoda
Ordo
: Tylenchida
Family
: Pratylenchidae
Genus
: Radopholus
Species
: Radopholus similis Cobb.
Morfologi
Betina
Panjang 0,52-0,88 mm, kepala lebih rendah membulat, lurus atau sedikit
berlekuk dengan kontur tubuh. Kerangka kepala mengalami skloritisasi kuat, stilet dan
esofagusnya tumbuh sempurna (Gambar 4a). Vulva terdapat pada bagian tegah tubuh
antara 50-70% biasanya 55-65%. Ekor memanjang dengan bentuk kerucut dengan
panjang sekitar 60 μm (Siddiqi, 1986).
Jantan Panjang nematoda jantan rata-rata 0,58 mm dan mengalami degenerasi, esofagus
dan stiletnya tidak berkembang sempurna. Kepala nematoda jantan berbentuk membulat dan berlekuk yang sangat berbeda dengan betina. Mempunyai testis tunggal (Gambar 4b) dan bursa meluas sampai dua per tiga ekor (Dropkin,1992).
ab
Gambar 4. Nematoda R.similis betina (a) (Perbesaran 100X), nematoda R. similis jantan (b) (Dropkin, 1992).
Biologi dan siklus hidup Radopholus similis adalah spesies nematoda endoparasitik yang berpindah-
pindah yang mampu menyelesaikan daur hidupnya di dalam jaringan korteks akar. Nematoda betina bertelur untuk menghasilkan populasi baru selama melakukan perpindahan. Nematoda ini ditemukan pada semua tingkatan perkembangan akar tanaman dan pada tanah di sekitar perakaran pisang (Dropkin, 1992).
Histopatologi akar tanaman pisang yang terserang R.similis telah diteliti bahwa penetrasi nematoda tersebut ke dalam akar, biasanya terjadi di dekat dengan ujung akar, tetapi nematoda tersebut dapat melakukan serangan di seluruh panjang akar. Nematoda betina dan larva merupakan stadium yang infektif, sedangkan yang jantan secara morfologi mengalami degenerasi (tidak mempunyai stilet) dan mungkin tidak bersifat parasitik. Setelah masuk ke dalam jaringan akar tanaman pisang nematoda tersebut menempati ruang-ruang interseluler di parenkim (Gambar 5) dan korteks tempat
nematoda tersebut memperoleh makanannya yaitu sitoplasma, sel-sel yang berada di dekatnya dan menimbulkan rongga-rongga yang kemudian menjadi satu membentuk saluran-saluran di dalam jaringan tersebut. Invasi ke dalam stele tidak pernah dijumpai walaupun akar terserang berat (Blake, 1966).
Gambar 5. R. similis didalam sel parenkim (Perbesaran objek 400X).
Perpindahan dan peletakkan telur dipengaruhi oleh faktor makanan, misalnya
nematoda betina berpindah tempat dari luka pada akar untuk mencari jaringan akar
sehat. Di dalam jaringan yang terinfeksi nematoda betina meletakkan telur. Daur
hidupnya dari telur ke telur generasi berikutnya membutuhkan waktu 20 sampai 25 hari pada suhu berkisar 240C sampai 320C (Luc et al., 1995).
Nematoda betina menghasilkan 4-5 butir telur setiap hari selama
10 -12 hari. Telur menetas 8 sampai 10 hari dan stadia juvenil secara keseluruhan
memerlukan waktu 10 sampai 13 hari. Ada empat stadia juvenil, juvenil 1 berkembang
di dalam telur kemudian berganti kulit dan menetas menjadi
juvenil 2,
juvenil 2 berganti kulit menjadi juvenil 3, juvenil 3 berganti kulit menjadi juvenil 4 dan
juvenil 4 berganti kulit menjadi nematoda dewasa
(Luc et al., 1995).
Gambar 6. Siklus hidup R. similis (http://www.the life cycle of R.similis in banana roots, diakses tanggal 24 Mei 2012).
Radopholus similis terdapat secara luas di daerah tropik dan sub tropik, merupakan patogen penting pada pisang pada daerah penanaman pisang. Nematoda ini berbentuk seperti cacing, panjang 0,65 mm dan lebar 25μm. Nematoda ini hidup dan bereproduksi di dalam rongga korteks akar. semua larva dan dewasa dapat menginfeksi akar (Dropkin, 1992). Gejala serangan
Radopholus similis disebut nematoda penggerus sehubung dengan perilakunya di dalam akar. Di akar masuk ke dalam parenkim korteks tempat nematoda bergerak aktif dan merusak sel-sel sambil makan (Gambar 5). Rongga makin berkembang dan membesar, tetapi tidak memotong endodermis. Timbul luka berwarna coklat merah pada seluruh korteks. Pangkal akar tanaman pisang rusak dan terjadinya kematian selsel pada akar (Dropkin, 1991).
Gejala kerusakan yang paling jelas akibat serangan R. similis pada pertanaman pisang ialah rebahnya batang pisang atau mudahnya tanaman dicabut khususnya pada waktu tanaman berbuah (Gambar 7). Tingkat kerusakan yang berat ditandai dengan makin panjangnya pertumbuhan vegetatif sampai berkurangnya berat tandan secara drastis. Hal tersebut menunjukkan terdapat dua tipe kerusakan yang dapat ditimbulkan pada pertanaman pisang yaitu mempengaruhi tegak berdirinya tanaman pisang dan kemampuan menyerap air dan hara (Luc et al., 1995).
Gambar 7. Tanaman pisang rebah akibat serangan R. similis. Nematoda sering diketahui terlibat dalam kekomplekan penyakit dimana
nematoda menjadi penyebab penyakit primer dan beberapa spesies cendawan atau bakteri menjadi penyebab penyakit sekunder. Keduanya dapat menimbulkan kerugian dan penyakit secara sendirinya tetapi ketika bersatu ada efek sinergi mengakibatkan kerusakan yang lebih besar dengan perubahan gejala dan keterkaitan dalam memparasiti inangnya. Nematoda memberikan jalan masuk kepada patogen-patogen lain (Singh, 2000).
Telah diketahui beberapa penyakit akibat nematoda dan cendawan. Layu Fusarium pada beberapa tumbuhan meningkat persentase dan tingkat serangannya apabila tumbuhan tersebut juga terinfeksi oleh nematoda puru akar, luka akar, rongga akar atau nematoda kerdil. Gabungan kerusakan akan jauh lebih besar dibandingkan
dengan jumlah kerusakan yang disebabkan oleh masing-masing patogen tersebut apabila menyerang secara sendiri-sendiri. Juga varietas yang sebenarnya tahan terhadap cendawan, akan terinfeksi oleh cendawan tersebut setelah sebelumnya diinfeksi oleh nematoda (Agrios, 1996).
Nematoda ini menyediakan jalan masuk untuk patogen lemah, khususnya patogen tanaman pisang seperti Fusarium spp., Cylindrocladium spp., Rhizoctonia spp. yang memungkinkan jamur ini memperpanjang nekrosis di bagian akar dan akhirnya akar mati (INIBAP, 1994) Pengelolaan penyakit
Penggunaan kultivar resisten atau genotip tahan telah terbukti menjadi ukuran utama. Tindakan budaya dan karantina diimplementasikan untuk menghindari masuknya patogen. Peralatan yang digunakan di daerah yang terinfeksi tidak boleh digunakan di daerah-daerah bebas kecuali telah dengan hati-hati dicuci dan didesinfeksi. Secara kimia biasanya tanah difumigasi dengan metil bromida. Kelemahan secara kimia yaitu bisa terinfeksi kembali dalam dua atau tiga tahun kemudian (Perez dan Vicente, 2004).
Cendawan endofit
Cendawan endofit adalah cendawan yang terdapat di dalam sistem jaringan
tumbuhan, seperti daun, bunga, ranting ataupun akar tumbuhan
(Gambar 8,
tanda ). Cendawan ini menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu
menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika
(Clay, 1988;
Lingga, 2009).
Cendawan endofit tergolong pada Ascomycotina atau Deuteromycotina. Cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan dan hidup secara simbiosis mutualistik dengan tanaman inangnya. Dalam simbiosis ini, cendawan dapat membantu proses penyerapan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses fotosintesis serta melindungi tanaman inang dari serangan penyakit, dan hasil fotosisntesis dapat dipergunakan cendawan untuk mempertahankan hidupnya (Lingga, 2009).
Penggunaan antagonis merupakan cara aman jangka panjang. Sebagian besar penelitian yang sedang berlangsung pada biokontrol layu Fusarium pada pisang telah diarahkan pada pengurangan inokulum dalam tanah dengan penggunaan antagonis endofit (Kidane dan Laing, 2010).
Gambar 8. Cendawan endofit pada jaringan akar pisang (tanda ) (Perbesaran objek 400X).
Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan penyakit layu fusarium dan R. similis pada tanaman pisang
Dalam upaya meningkatkan produksi pertanian di Indonesia, serangan nematoda merupakan salah satu kendala yang tidak dapat diabaikan. Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang dilakukan di perguruan tinggi dan lembaga penelitian, di Indonesia infeksi nematoda ditemukan pada berbagai tanaman perkebunan, pangan, dan hortikultura. Nematoda yang terdapat di Indonesia dan sudah diidentifikasi mencapai 26 spesies, dan yang paling merusak adalah Meloidogyne, Pratylenchus, Radopholus, dan
Globodera. Masalah nematoda pada beberapa tanaman penting di Indonesia dan
teknologi pengendalian yang sudah diperoleh sampai saat ini (Mustika, 2010)
Selaras dengan program Badan Litbang Pertanian 2005-2009 yang berkaitan
dengan rekayasa dan pemanfaatan teknik biologi molekuler dan rekayasa genetik untuk
perbaikan tanaman dan ternak, serta pemanfaatan kultur in vitro untuk perbanyakan
tanaman, perbaikan varietas dan produksi metabolit sekunder. Penelitian pengendalian
nematoda diarahkan pada bioteknologi dan pertanian berkelanjutan. Penelitian terutama
ditujukan untuk mengantisipasi tuntutan konsumen yang makin peduli terhadap masalah
lingkungan, dan juga sejalan dengan sistem pertanian yang lestari (sustainable
agriculture)
(Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2004).
Endofit mendapat perhatian besar akhir-akhir ini antara lain karena
keberadaannya sangat melimpah dan beragam, serta ditemukan dalam seluruh famili
tanaman, baik tanaman pertanian maupun rumput-rumputan. Selain itu juga diketahui
asosiasi endofit dengan tanaman inang bersifat mutualisme. Simbiosis mutualistik ini
menyebabkan berkurangnya kerusakan pada sel atau jaringan tanaman, meningkatkan
kemampuan bertahan hidup dan fotosintesis sel jaringan tanaman yang terinfeksi
patogen tanah. Dalam simbiosis ini, cendawan endofit membantu tanaman lebih toleran
terhadap faktor abiotik dan biotik (IPB, 2012).
Cendawan endofit menghasilkan mikotoksin atau metabolit lainnya yang
menyebabkan perubahan fisiologi dan biokimia inang sehingga keberadaan endofit
dalam jaringan tanaman dapat berperan langsung menghambat perkembangan patogen
dalam tanaman. Endofit juga mempunyai kemampuan menginduksi terbentuknya
metabolit sekunder yang bersifat toksik terhadap herbivora. Mikotoksin endofit
bermanfaat sebagai ketahanan terinduksi terhadap serangan herbivora (Caroll, 1988).
Beberapa jenis cendawan endofit dapat membuat perangkap atau penjerat pada saat larva bergerak mengenai hifa. Cendawan tersebut juga mampu mengeluarkan zat kemoantraktan dan enzim kutikula, sehingga larva melekat dan selanjutnya terjadi penguraian lapisan kutikula yang menyebabkan kematian larva nematoda tersebut. Cendawan oportunistik dapat mengkolonisasi nematoda betina sebelum nematoda tersebut bertelur (Sayre, 1971 dalam Lingga, 2009).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi
Agroekoteknologi dan Rumah Kaca Fakultas Pertanian
Universitas
Sumatera Utara, Medan, dengan ketinggian + 25m dpl. Penelitian ini dilaksanakan
mulai Juni-Desember 2012.
Bahan dan alat penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat cendawan endofit
koleksi Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi
Universitas Sumatera Utara yaitu E1 (5BSBH), E2 (4BSU), E3 (1BJH),
E4
(1BTAH), E5 (1BSHT), isolat F. oxysforum f.sp. cubense isolat 7 (foc 7) koleksi
Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi Universitas
Sumatera Utara, nematoda R. similis, tanaman pisang Barangan hasil kultur jaringan,
media beras, media jagung, media potato dextrose agar (PDA), media wortel steril, air
steril, NaOCl, tanah+pasir steril (1:1).
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipet tetes, beacker glass,
petridish, mikroskop binokuler dan stereo, haemocytometer, handspray, modifikasi
corong Baermann, botol kultur, cawan petri, shaker, polybag, jarum ose, autoklaf,
lampu bunsen, timbangan analitik, kantong plastik, aluminium foil.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Non
Faktorial dengan 13 perlakuan dan 3 ulangan yaitu:
K : Kontrol ( tidak di inokulasi R. similis dan F. o. f.sp. cubense).
Rs : inokulasi 300 R. similis
F : inokulasi F. o. f.sp. cubense .
E1RsW1FW2 : inokulasi E1, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E2RsW1FW2 : inokulasi E2, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300 R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E3RsW1FW2 : inokulasi E3, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E4RsW1FW2 : inokulasi E4, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E5RsW1FW2 : inokulasi E5, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300 similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
R.
RsFW1E1W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E1.
RsFW1E2W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E2. RsFW1E3W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E3.
RsFW1E4W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E4.
RsFW1E5W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E5.
Ket : E1, E2, E3, E4 dan E5 (Cendawan Endofit) Rs (Radopholus similis) F (F. oxysforum f.sp. cubens)
Untuk menentukan banyaknya ulangan ditentukan dengan rumus:
t (r-1)
> 15
r > 2,071
Jumlah ulangan yang dilakukan pada penelitian ini adalah 3 ulangan setiap
perlakuan, setiap perlakuan terdiri dari 4 tanaman. Maka jumlah keseluruhan tanaman
yaitu 156 tanaman.
Data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan sidik ragam berdasarkan
model sebagai berikut:
Yij : µ + σi + εij
Dimana :
Yij = Nilai pengamatan pada suatu percobaan yang disebabkan perlakuan ke-i dan
ulangan ke-j
µ = Rataan
σi = Pengaruh perlakuan ke-i pada ulangan ke-j
εij = Pengaruh error perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
(Bangun, 1994).
Pelaksanaan penelitian
Persiapan tanaman inang
Bibit pisang yang digunakan adalah kultivar pisang Barangan hasil perbanyakan kultur jaringan umur 2 bulan setelah aklimatisasi. Bibit ditanam serentak di dalam pot plastik berdiameter 30 cm yang berisi 5 kg media steril (tanah dan pasir 1:1). Ditempatkan di rumah kaca sesuai dengan perlakuan. Dalam pemeliharaan digunakan pupuk NPK (15:15:15) sebanyak 1 gram per pot pada awal tanam dan 30 hst dengan cara menaburkan pupuk di sekeliling batang tanaman. Perbanyakan cendawan endofit pada media jagung
Lima isolat cendawan endofit koleksi Laboratorium Penyakit Tumbuhan digunakan dalam penelitian ini. Semua isolat diperbanyak dalam media jagung. Jagung giling direndam selama 24 jam, dicuci dan dikukus sampai lunak. Ditimbang masingmasing 100 gr, dimasukkan media ke dalam kantong plastik tahan panas, disterilkan dalam autoklaf pada suhu 100-1210C selam 15 menit. Media didinginkan kemudian diinokulasikan inokulum endofit dengan menggunakan jaru
PADA TANAMAN PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca) DI RUMAH KACA
SKRIPSI
OLEH : RIZKI T SINAGA
080302045 ILMU HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
POTENSI CENDAWAN ENDOFIT DALAM MENGENDALIKAN Fusarium oxysporum f.sp. cubense DAN NEMATODA Radopholus similis Cobb.
PADA TANAMAN PISANG BARANGAN (Musa paradisiaca) DI RUMAH KACA
SKRIPSI
OLEH :
RIZKI T SINAGA 080302045
ILMU HAMA DAN PENYAKIT TUMBUHAN
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan
Disetujui Oleh Komisi Pembimbing :
Ketua Komisi Pembimbing
Anggota Komisi Pembimbing
Dr. Lisnawita, SP, M.Si NIP.19691005 199403 2 001
Ir. Mukhtar Iskandar Pinem, M.Agr NIP. 19530129197903100
PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ABSTRACT
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potential of endophytic fungal to control Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) and nematode Radopholus similis (Rs) on banana cv. Barangan (Musa paradisiaca) crop in greenhouse. Under supervised Lisnawita and Mukhtar Iskandar Pinem. This research aims to intens and find potential endophytic as biocontrol agents to control Foc and Rs on banana cv. Barangan crop. This research used Completely Randomized Design (CRD) nonfactorial consist thirthteen treatments and three replications; control (without inoculated), inoculated 300 Rs, inoculated Foc, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 5BSBH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 4BSU’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BJH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BTAH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BSHT’s isolate, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 4BSU’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BJH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BSHT’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc. The results showed that significant difference on treatment with control, where as each of treatment showed 1BJH’s isolate had the potency as biocontrol agent with to pressed percentage of root lesion as 84%.
Keywords: Endophytic fungal, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematode Radopholus similis.
ABSTRAK
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) dan Nematoda Radopholus similis (Rs) pada tanaman pisang Barangan (Musa paradisiaca) di rumah kaca. Dibawah bimbingan Lisnawita dan Mukhtar Iskandar Pinem. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi Rs dan Foc pada tanaman pisang Barangan. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap nonfaktorial dengan 13 perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali, yaitu kontrol (tanpa inokulasi), inokulasi 300 Rs, inokulasi Foc, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 5BSBH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 4BSU, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BJH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BTAH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BSHT, inokulasi endofit isolat 5BSBH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 4BSU seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BJH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BTAH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BSHT seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang nyata antara perlakuan endofit dengan kontrol. Sedangkan antara setiap perlakuan menunjukkan bahwa isolat 1BJH lebih baik sebagai agens biokontrol dengan tingkat penekanan kerusakan akar hingga 84%.
Kata kunci: cendawan endofit, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematoda Radopholus similis.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan benar.
Skripsi yang berjudul ”Potensi Cendawan Endofit dalam Mengendalikan
Fusarium Oxysporum f.sp. cubense dan
Nematoda Radopholus
Similis Cobb. pada Tanaman
Pisang
Barangan (Musa paradisiaca) Di Rumah Kaca” merupakan salah satu syarat untuk
dapat meraih gelar Sarjana Pertanian di Program Studi Agroekoteknologi Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Komisi Pembimbing Dr. Lisnawita, SP, M.Si selaku Ketua dan Ir. Mukhtar Iskandar Pinem, M.Agr selaku Anggota, yang telah memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari masih banyak kesalahan dalam penyusunan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, Maret 2013
DAFTAR ISI
Penulis
Halaman ABSTRACT ................................................................................................. i
ABSTRAK .................................................................................................... ii
RIWAYAT HIDUP ....................................................................................... iii
KATA PENGANTAR................................................................................... v
DAFTAR ISI .............................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ......................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR..................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. x
PENDAHULUAN Latar belakang ......................................................................... 1 Tujuan penelitian ...................................................................... 3 Hipotesis penelitian ................................................................. 3 Kegunaan penelitian ................................................................ 3
TINJAUAN PUSTAKA Fusarium oxysporum f.sp. cubense ............................................ 4 Biologi cendawan.............................................................. 4 Infeksi, epidemiologi penyakit dan siklus hidup .............. 6 Gejala serangan ................................................................ 7 Faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit ...... 9 Radopholus similis Cobb. Klasifikasi nematoda Radopholus similis Cobb. ............. 10 Morfologi ......................................................................... 10 Betina ........................................................................ 10 Jantan ......................................................................... 11 Biologi dan siklus hidup ................................................... 11 Gejala serangan ................................................................. 13 Pengelolaan penyakit .................................................................. 15 Cendawan endofit ....................................................................... 16 Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan penyakit layu Fusarium dan nematoda R. similis pada tanaman pisang.. ............................... 17
BAHAN DAN METODE Tempat dan waktu penelitian .......................................................... 19 Bahan dan alat penelitian................................................................... 19 Metode penelitian ........................................................................... 19 Pelaksanaan penelitian .................................................................... 21 Persiapan tanaman inang .......................................................... 21 Perbanyakan cendawan endofit pada media jagung . .................. 22 Perbanyakan nematoda Radopholus similis ............................... 22
Pembuatan media wortel steril............................................... 22 Perbanyakan Radopholus similis ........................................... 22 Perbanyakan cendawan Fusarium oxysporum f.sp.cubense........ 23 Aplikasi perlakuan ...................................................................... 23 Aplikasi Radopholus similis .................................................. 23 Aplikasi cendawan endofit ................................................... 24 Aplikasi Fusarium oxysporum f.sp.cubense .......................... 24 Pemeliharaan tanaman ................................................................ 24 Peubah amatan................................................................................... 24 Periode inkubasi (hsi) .................................................................. 24 Kejadian penyakit (%) ................................................................. 24 Keparahan penyakit (%) .............................................................. 24 Persentase nekrosis jaringan akar (%) ......................................... 25 Persentase akar mati (%) ............................................................. 26 Berat basah akar (g)..................................................................... 26 Populasi akhir nematoda R. similis (ji)........................................ 26
HASIL DAN PEMBAHASAN Periode inkubasi (hsi) dan Kejadian penyakit (%) ...................... 27 Keparahan penyakit (%) .............................................................. 30 Nekrosis jaringan akar (%) .......................................................... 32 Akar mati (%) .............................................................................. 34 Berat basah akar (g)..................................................................... 36 Populasi akhir nematoda R. similis (ji)........................................ 38
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ................................................................................ 41 Saran ........................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
No.
Tabel
Halaman
1 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
terhadap periode inkubasi (hsi) dan kejadian penyakit pada
27
60 hsi (%) ................................................................................
2 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
30
terhadap tingkat keparahan penyakit (%) ................................
3 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
33
terhadap nekrosis jaringan akar (%).........................................
4 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
35
terhadap persentase akar mati (%) ...........................................
5 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
37
terhadap berat basah akar (g) ...................................................
6 Pengaruh inokulasi R. similis, Foc dan cendawan endofit
38
terhadap populasi akhir nematoda R. similis (ji) .....................
PENDAHULUAN
Latar belakang
ABSTRACT
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potential of endophytic fungal to control Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) and nematode Radopholus similis (Rs) on banana cv. Barangan (Musa paradisiaca) crop in greenhouse. Under supervised Lisnawita and Mukhtar Iskandar Pinem. This research aims to intens and find potential endophytic as biocontrol agents to control Foc and Rs on banana cv. Barangan crop. This research used Completely Randomized Design (CRD) nonfactorial consist thirthteen treatments and three replications; control (without inoculated), inoculated 300 Rs, inoculated Foc, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 5BSBH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 4BSU’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BJH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BTAH’s isolate, inoculated 300 Rs one week later inoculated Foc two weeks later inoculated endophytic 1BSHT’s isolate, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 4BSU’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BJH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 5BSBH’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc, inoculated endophytic 1BSHT’s isolate one week later inoculated 300 Rs two weeks later inoculated Foc. The results showed that significant difference on treatment with control, where as each of treatment showed 1BJH’s isolate had the potency as biocontrol agent with to pressed percentage of root lesion as 84%.
Keywords: Endophytic fungal, Fusarium oxysporum f.sp. cubense, nematode Radopholus similis.
ABSTRAK
Rizki Trianno Sinaga. 2013. Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) dan Nematoda Radopholus similis (Rs) pada tanaman pisang Barangan (Musa paradisiaca) di rumah kaca. Dibawah bimbingan Lisnawita dan Mukhtar Iskandar Pinem. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi Rs dan Foc pada tanaman pisang Barangan. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap nonfaktorial dengan 13 perlakuan yang diulang sebanyak 3 kali, yaitu kontrol (tanpa inokulasi), inokulasi 300 Rs, inokulasi Foc, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 5BSBH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 4BSU, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BJH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BTAH, inokulasi 300 Rs seminggu kemudian inokulasi Foc dua minggu kemudian inokulasi endofit isolat 1BSHT, inokulasi endofit isolat 5BSBH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 4BSU seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BJH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BTAH seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc, inokulasi endofit isolat 1BSHT seminggu kemudian inokulasi 300 Rs dua minggu kemudian inokulasi Foc. Hasil penelitian menunjukkan perbedaan yang nyata antara perlakuan endofit dengan kontrol. Sedangkan antara setiap perlakuan menunjukkan bahwa isolat 1BJH lebih baik sebagai agens biokontrol dengan tingkat penekanan kerusakan akar hingga 84%.
Kawasan Asia Tenggara dikenal sebagai pusat asal mula Genus Musa. Lebih
dari 60 spesies Musa dilaporkan berada di kawasan ini. Sebagai salah satu daerah di
Asia Tenggara, Indonesia diperkirakan memiliki 200 kultivar pisang. Tumbuh di
berbagai tipe tanah serta dimanfaatkan untuk berbagai macam kepentingan. Dari areal
pertanaman pisang di dunia, Indonesia memiliki hampir semua jenis organisme
pengganggu tumbuhan (OPT) pisang
(Nazir dan Jumjunidang, 2003).
Pisang (Musa sp.) merupakan salah satu komoditas buah-buahan penting di
Indonesia yang diusahakan secara meluas dari dataran rendah sampai dataran tinggi
(Lisnawita et al. 1998). Di Sumatera Utara produksi pisang sejak tahun 2004-2009
cenderung mengalami peningkatan dengan rata-rata 7,5% per tahun. Namun pada tahun
2010, produksi pisang mengalami penurunan sebesar 9,7% dari tahun 2009. Salah satu
penyebabnya adalah gangguan OPT. Salah satu OPT yang menjadi perhatian pada
tanaman pisang saat ini adalah penyakit layu Fusarium yang disebabkan oleh Fusarium
oxysporum f.sp. cubense. Pada musim tanam 2011 luas serangan pada tanaman pisang
Barangan di Propinsi Sumatera Utara adalah seluas 6,63 ha. (Dinas Pertanian Sumatera
Utara, 2012).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) sampai saat ini masih tercatat sebagai
penyakit paling berbahaya dan mengancam industri pisang dunia.
Di
Indonesia, penyakit ini dilaporkan telah menyebar hampir di seluruh daerah pertanaman
pisang (Jumjunidang et al. 2011). Fusarium. oxyporum f. sp. cubense merupakan
patogen tular tanah yang sukar diketahui kehadirannya. Secara alami, infeksi Foc pada
tanaman pisang terjadi ketika patogen melakukan penetrasi
ke dalam akar.
Terutama penetrasi akar-akar lateral pada bagian akar yang muda (Rishbeth, 1957).
Pada rizosfer tanaman pisang yang terserang layu fusarium, ditemukan beberapa jenis nematoda, antara lain Radopholus similis, Meloidogyne spp., Rotylechus reniformis, Helicotylenchus spp., dan Pratylenchus coffeae. Keberadaan nematoda tersebut menyebabkan tanaman pisang lebih rentan terhadap fusarium (Lisnawita et al., 1998).
Radopholus similis merupakan spesies nematoda utama pada tanaman pisang yang penyebarannya sangat luas. Nematoda ini juga dapat menginfeksi bonggol pisang. Kerusakan yang ditimbulkan lebih parah dibanding kerusakan yang disebabkan spesies nematoda lain. Di Indonesia, spesies ini juga ditemukan di beberapa sentra produksi pisang. Serangan nematoda ini berpotensi sebagai salah satu faktor pembatas produksi pisang (Jumjunidang, 2009).
Serangan bersama oleh patogen yang berbeda pada saat yang sama pada suatu tanaman dapat menimbulkan kerusakan yang lebih tinggi, lebih rendah atau sama bila dibandingkan dengan patogen yang menyerang secara tunggal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara nematoda parasit dengan patogen tanah lainnya bersifat sinergistik. Hal tersebut karena luka yang ditimbulkan oleh penetrasi nematoda parasit pada akar dapat menjadi jalan masuk bagi patogen tanah lainnya (Blake, 1966). Infeksi dapat terjadi pada akar yang luka dan akar yang tidak luka. Infeksi nematoda R. similis dapat memicu serangan layu Fusarium (Jumjunidang et al., 2009).
Beberapa metode pengendalian telah dilakukan untuk mengatasi penyakit ini tetapi belum memberikan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian yang berbasis lingkungan dengan cara mengembangkan prosedur inokulasi dan pengujian, salah satunya adalah penggunaan cendawan endofit. Cendawan endofit adalah cendawan yang hidup pada bagian dalam jaringan tanaman sehat tanpa
menimbulkan gejala pada tanaman inang
(Carrol, 1988). Sebagian besar
cendawan endofit berasal dari kelas Ascomycetes, kelas Basidiomycetes dan
Deuteromycetes. Beberapa genus cendawan yang tergolong endofit adalah:
Acremonium, Aspergillus, Fusarium, Trichoderma, Gliocladium, Alternaria, Beuveria,
Penicilium, Mucor, Phyllosticta, Pestalotia dan Phoma (Carrol, 1988 dalam IPB, 2008).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi
sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp. cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Hipotesis penelitian
Terdapat beberapa cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol
untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp.cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Kegunaan penelitian
1. Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian
di
Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
Kawasan Asia Tenggara dikenal sebagai pusat asal mula Genus Musa. Lebih
dari 60 spesies Musa dilaporkan berada di kawasan ini. Sebagai salah satu daerah di
Asia Tenggara, Indonesia diperkirakan memiliki 200 kultivar pisang. Tumbuh di
berbagai tipe tanah serta dimanfaatkan untuk berbagai macam kepentingan. Dari areal
pertanaman pisang di dunia, Indonesia memiliki hampir semua jenis organisme
pengganggu tumbuhan (OPT) pisang
(Nazir dan Jumjunidang, 2003).
Pisang (Musa sp.) merupakan salah satu komoditas buah-buahan penting di
Indonesia yang diusahakan secara meluas dari dataran rendah sampai dataran tinggi
(Lisnawita et al. 1998). Di Sumatera Utara produksi pisang sejak tahun 2004-2009
cenderung mengalami peningkatan dengan rata-rata 7,5% per tahun. Namun pada tahun
2010, produksi pisang mengalami penurunan sebesar 9,7% dari tahun 2009. Salah satu
penyebabnya adalah gangguan OPT. Salah satu OPT yang menjadi perhatian pada
tanaman pisang saat ini adalah penyakit layu Fusarium yang disebabkan oleh Fusarium
oxysporum f.sp. cubense. Pada musim tanam 2011 luas serangan pada tanaman pisang
Barangan di Propinsi Sumatera Utara adalah seluas 6,63 ha. (Dinas Pertanian Sumatera
Utara, 2012).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) sampai saat ini masih tercatat sebagai
penyakit paling berbahaya dan mengancam industri pisang dunia.
Di
Indonesia, penyakit ini dilaporkan telah menyebar hampir di seluruh daerah pertanaman
pisang (Jumjunidang et al. 2011). Fusarium. oxyporum f. sp. cubense merupakan
patogen tular tanah yang sukar diketahui kehadirannya. Secara alami, infeksi Foc pada
tanaman pisang terjadi ketika patogen melakukan penetrasi
ke dalam akar.
Terutama penetrasi akar-akar lateral pada bagian akar yang muda (Rishbeth, 1957).
Pada rizosfer tanaman pisang yang terserang layu fusarium, ditemukan beberapa jenis nematoda, antara lain Radopholus similis, Meloidogyne spp., Rotylechus reniformis, Helicotylenchus spp., dan Pratylenchus coffeae. Keberadaan nematoda tersebut menyebabkan tanaman pisang lebih rentan terhadap fusarium (Lisnawita et al., 1998).
Radopholus similis merupakan spesies nematoda utama pada tanaman pisang yang penyebarannya sangat luas. Nematoda ini juga dapat menginfeksi bonggol pisang. Kerusakan yang ditimbulkan lebih parah dibanding kerusakan yang disebabkan spesies nematoda lain. Di Indonesia, spesies ini juga ditemukan di beberapa sentra produksi pisang. Serangan nematoda ini berpotensi sebagai salah satu faktor pembatas produksi pisang (Jumjunidang, 2009).
Serangan bersama oleh patogen yang berbeda pada saat yang sama pada suatu tanaman dapat menimbulkan kerusakan yang lebih tinggi, lebih rendah atau sama bila dibandingkan dengan patogen yang menyerang secara tunggal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa interaksi antara nematoda parasit dengan patogen tanah lainnya bersifat sinergistik. Hal tersebut karena luka yang ditimbulkan oleh penetrasi nematoda parasit pada akar dapat menjadi jalan masuk bagi patogen tanah lainnya (Blake, 1966). Infeksi dapat terjadi pada akar yang luka dan akar yang tidak luka. Infeksi nematoda R. similis dapat memicu serangan layu Fusarium (Jumjunidang et al., 2009).
Beberapa metode pengendalian telah dilakukan untuk mengatasi penyakit ini tetapi belum memberikan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian yang berbasis lingkungan dengan cara mengembangkan prosedur inokulasi dan pengujian, salah satunya adalah penggunaan cendawan endofit. Cendawan endofit adalah cendawan yang hidup pada bagian dalam jaringan tanaman sehat tanpa
menimbulkan gejala pada tanaman inang
(Carrol, 1988). Sebagian besar
cendawan endofit berasal dari kelas Ascomycetes, kelas Basidiomycetes dan
Deuteromycetes. Beberapa genus cendawan yang tergolong endofit adalah:
Acremonium, Aspergillus, Fusarium, Trichoderma, Gliocladium, Alternaria, Beuveria,
Penicilium, Mucor, Phyllosticta, Pestalotia dan Phoma (Carrol, 1988 dalam IPB, 2008).
Tujuan penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan cendawan endofit yang berpotensi
sebagai agens biokontrol untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp. cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Hipotesis penelitian
Terdapat beberapa cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens biokontrol
untuk mengendalikan populasi R. similis dan
F.
oxysporum f.sp.cubense pada tanaman pisang Barangan di Sumatera Utara.
Kegunaan penelitian
1. Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Dapat Meraih Gelar Sarjana Pertanian
di
Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
Medan.
2. Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Fusarium oxysporum f.sp. cubense
Biologi cendawan
Menurut Semangun (1996) cendawan Fusarium diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Fungi
Divisio
: Eumycota
Sub divisio : Deuteromycotina
Class
: Deuteromycetes
Ordo
: Moniliales
Family
: Tuberculariaceae
Genus
: Fusarium
Species
: Fusarium oxysporum f.sp. cubense. (E.F. Smith) Snyder, Hansen.
Cendawan membentuk konidium pada suatu badan yang disebut sporodokium
yang dibentuk pada permukaan tangkai atau daun sakit pada tangkai tanaman pisang
yang telah tua. Konidiofor bercabang dan rata-rata mempunyai panjang 70 μm, cabang-
cabang samping biasanya bersel satu, panjang sampai 14 μm, konidium terbentuk pada
ujung cabang utama dan pada cabang samping. Mikrokonidium bersel satu atau dua,
hialin, jorong atau agak memanjang, berukuran 5-7 x 2,5-3 μm (Gambar 1B).
C
B
Gambar 1. Fusarium oxysporum f.sp. cubense, klamidospora (A) (http://www. Cultures
of Fusarium oxysporum f.sp. cubense diakses tanggal
26
Februari 2012). Mikrokonidia (B) dan makrokonidia Fusarium oxysporum
f.sp. cubense (C) (Perbesaran objek 400X).
Makrokonidium berbentuk sabit, bertangkai kecil, kebanyakan bersel 4, berukuran 22-
36 x 4-5 μm (Gambar 1C). Klamidospora bersel satu, jorong atau bulat, berukuran 7-13
x 7-8 μm, terbentuk di tengah hifa atau pada makrokonidium, seringkali berpasangan
(Gambar 1A) (Wardlaw, 1972).
Di alam cendawan membentuk konidium. Konidiofor bercabang-cabang dan
makrokonidium berbentuk sabit, bertangkai kecil, seringkali berpasangan. Miselium
terutama terdapat di dalam sel khususnya di dalam pembuluh kayu, juga membentuk
miselium yang terdapat di antara sel-sel, yaitu di dalam kulit dan jaringan parenkim di
dekat terjadinya infeksi. Inokulum Foc terdiri atas makrokonidia, mikrokonidia,
klamidospora dan miselia. Cendawan dapat bertahan lama di dalam tanah selama
beberapa tahun. Populasi patogen dapat bertahan secara alami di dalam tanah dan pada
akar-akar tanaman sakit. Apabila terdapat tanaman peka, melalui akar yang luka dapat
segera menimbulkan infeksi (Departemen Pertanian, 2012).
Infeksi, epidemiologi penyakit dan siklus hidup
Fusarium oxysporum f.sp. cubense yang terdapat disuatu daerah dapat
disebabkan oleh penyaluran tanaman yang terinfeksi saat manusia beraktifitas. Patogen
dapat berpindah dari jaringan tanaman yang sakit sebagai klamidospora yang
dirangsang berkecambah oleh inang atau kontak dengan jaringan sehat tanaman rentan.
Miselia dan konidia hasil perkecambahan klamidospora yang diproduksi setelah 6-8
jam, 2-3 hari kemudian akan menginfeksi akar sekunder atau tersier. Patogen masuk ke
zona vaskular dari rimpang akar tanaman yang sakit, kemudian bergerak keluar dari
sistem vaskular masuk ke sel parenkim. Selanjutnya konidia terbentuk dan
klamidospora terbentuk di dalam tanah ketika tanaman mati, berlangsung aktif sampai
beberapa tahun
(Perez dan Vicente, 2004).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense termasuk cendawan imperfektif, awalnya
bernama F. cubense diisolasi oleh E. F. Smith (1910) dari bonggol terinfeksi Foc di
Cuba, Jamaica. Di alam, cendawan ini memiliki konidium pada suatu badan yang
diketahui dengan nama sporodokium. Sporodokium muncul dari tangkai dan permukaan
daun pada tanaman yang terinfeksi. Sporodokium ini keluar melalui stomata yang
terbuka, paling banyak pada epidermis bagian atas tangkai daun. Konidia muncul di
ujung hifa, baik ujung maupun lateral dan terdiri atas dua jenis yang berbeda. Pertama,
septa mikrokonidia yang muncul dari kumpulan konidia berbentuk bulat telur atau agak
memanjang dengan ukuran
5-7x2,5-3 µm. Kedua, konidia berbentuk sabit,
ukuran bervariasi dan sering ditemukan diselingi oleh beberapa mikrokonidia
(Wardlaw, 1972).
Fusarium oxysporum f.sp. cubense memiliki persaingan di dalam tanah dengan
cendawan spesies lain seperti F. solani, F. pallidoroseum, Rhizoctonia sp, Pythium sp.
Dalam hal ini Foc tidak menyebar dengan sendirinya dalam tanah oleh pertumbuhan
vegetatif, namun meningkatkan pertumbuhan saprofit disisa-sisa tanaman dan
berlangsung dalam tanah selama bertahun-tahun.
Fusarium oxysporum
f.sp. cubense umumnya terdapat pada jaringan xilem. Parenkim yang mengelilingi
jaringan vaskular akan mati, sebelumnya terjadi invasi cendawan dan selanjutnya
berlangsung dalam lumen sel
(Perez dan Vicente, 2004).
Vivotoksin merupakan zat yang dihasilkan tanaman inang yang terinfeksi Foc.
Toksin tersebut bekerjasama dengan asam Fusarik dalam menyebabkan penyakit
(Varma, 2012).
Gejala serangan
Patogen menyerang jaringan empulur batang melalui akar yang luka atau
terinfeksi. Batang yang terserang akan kehilangan banyak cairan dan berubah warna
menjadi kecoklatan, tepi bawah daun menjadi kuning tua (layu), merambat ke bagian
dalam secara cepat sehingga seluruh permukaan daun tersebut menguning (Gambar 2a).
Tangkai daun patah ada bagian pangkalnya yang berbatasan dengan batang palsu.
Kadang-kadang lapisan luar batang palsu terbelah mulai dari permukaan tanah. Jika
pangkal batang dibelah membujur terlihat garis coklat atau hitam menuju ke semua arah
dari pangkal batang (bongkol) ke atas, melalui jaringan pembuluh pangkal (Gambar 2b)
dan tangkai daun. Apabila bonggol pisang yang sakit dibongkar akan tampak sebagian
besar leher akar membusuk dan berwarna kehitam-hitaman (Gambar 2c).
ab
c
Gambar 2. Gejala serangan Foc pada permukaan daun (a), gejala pada pangkal batang (b), dan akar busuk (c).
Tanaman yang terserang tidak akan mampu berbuah atau buahnya tidak terisi. Lamanya
waktu antara saat terjadinya infeksi penyakit sampai munculnya gejala penyakit
berlangsung kurang lebih 2 bulan (Departemen pertanian, 2010).
Mekanisme kelayuan pada tanaman disebabkan oleh cendawan yang dapat hidup
di dalam tanah dapat menyerang tanaman. Selanjutnya berpenetrasi
ke dalam
akar, dari akar cendawan tumbuh dan berkembang hingga mencapai bonggol pisang
(Gambar 3a, tanda ).
ab
Gambar 3. Foc berpenetrasi kedalam akar (a), dan Foc berkolonisasi (b). (Perbesaran objek 400X).
Di dalam bonggol dan pembuluh xilem cendawan ini berkolonisasi dan
menginfestasi secara cepat (Gambar 3b, tanda ). Akibatnya akar tanaman dan bonggol
serta pembuluhnya terinfeksi Foc. Infeksi Foc pada tanaman pisang, akan menganggu
proses penyerapan, transportasi air dan zat makanan di dalam tanah, sehingga tanaman
menjadi layu dan akhirnya mati (Maimunah, 1999).
Gejala yang paling khas adalah gejala dalam pangkal batang (pseudostem). Jika
pangkal batang dibelah membujur, terlihat garis-garis coklat atau hitam menuju ke
semua arah, dari batang (bonggol) ke atas melalui jaringan pembuluh ke pangkal daun
dan tangkai. Perubahan warna pada berkas pembuluh paling jelas tampak pada batang.
Berkas pembuluh akar biasanya tidak berubah warna, namun sering sekali akar tanaman
sakit berwarna hitam dan membusuk
(Semangun, 1996).
Keparahan penyakit yang ditimbulkan serangan Foc pada tanaman pisang
Barangan berhubungan dengan virulensi patogen. Variasi virulensi selain disebabkan
oleh variasi yang terjadi saat reproduksi aseksual cendawan, juga disebabkan oleh
perbedaan produksi toksin dari masing-masing isolat.
Fusarium oxysporum
f.sp. cubense dapat memproduksi asam fusarat, toksin ini mempengaruhi mitokondria,
menghambat enzim katalase serta mempengaruhi sel yang mengakibatkan kebocoran
ion dan kematian sel
(Balio, 1981 dalam Jumjunidang et
al. 2011).
Faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit
Penyakit layu Fusarium lebih merugikan pada tanah aluvial yang asam. Pada
umumnya di tanah geluh yang bertekstur ringan atau tanah geluh berpasir penyakit
dapat meluas dengan lebih cepat. Di Amerika tengah penyakit menjadi sangat cepat
merusak setelah jenis Gros Michael yang sangat rentan dibudidayakan secara besar-
besaran tetapi berkurang setelah diganti dengan jenis Cavendish yang tahan. Di Taiwan
jenis Cavendish sangat rentan terhadap ras 4. Penyakit pisang di Jawa Timur lebih
banyak terdapat pada jenis Ambon, Raja dan Agung (Semangun, 1996).
Varietas rentan terhadap Foc seperti pisang Barangan yang telah diuji oleh
Jumjunidang et al. (2011) memiliki masa inkubasi penyakit paling cepat, sering tidak
memperlihatkan perbedaan yang nyata antar isolat dengan masa inkubasi 13-80 hari
setelah inokulasi. Persentase serangan yang diakibatkannya mencapai 93,33%.
Perbedaan virulensi pada isolat uji tersebut dapat disebabkan oleh perbedaan karakter
biologi, kimia, dan genetik dari isolat cendawan. (Jumjunidang et al., 2011).
Radopholus similis Cobb.
Klasifikasi nematoda Radopholus similis Cobb.
Menurut Dropkin (1992) nematoda Radopholus similis Cobb. diklasifikasikan
sebagai berikut:
Kingdom : Animalia
Phylum
: Aschelminthes
Class
: Nematoda
Ordo
: Tylenchida
Family
: Pratylenchidae
Genus
: Radopholus
Species
: Radopholus similis Cobb.
Morfologi
Betina
Panjang 0,52-0,88 mm, kepala lebih rendah membulat, lurus atau sedikit
berlekuk dengan kontur tubuh. Kerangka kepala mengalami skloritisasi kuat, stilet dan
esofagusnya tumbuh sempurna (Gambar 4a). Vulva terdapat pada bagian tegah tubuh
antara 50-70% biasanya 55-65%. Ekor memanjang dengan bentuk kerucut dengan
panjang sekitar 60 μm (Siddiqi, 1986).
Jantan Panjang nematoda jantan rata-rata 0,58 mm dan mengalami degenerasi, esofagus
dan stiletnya tidak berkembang sempurna. Kepala nematoda jantan berbentuk membulat dan berlekuk yang sangat berbeda dengan betina. Mempunyai testis tunggal (Gambar 4b) dan bursa meluas sampai dua per tiga ekor (Dropkin,1992).
ab
Gambar 4. Nematoda R.similis betina (a) (Perbesaran 100X), nematoda R. similis jantan (b) (Dropkin, 1992).
Biologi dan siklus hidup Radopholus similis adalah spesies nematoda endoparasitik yang berpindah-
pindah yang mampu menyelesaikan daur hidupnya di dalam jaringan korteks akar. Nematoda betina bertelur untuk menghasilkan populasi baru selama melakukan perpindahan. Nematoda ini ditemukan pada semua tingkatan perkembangan akar tanaman dan pada tanah di sekitar perakaran pisang (Dropkin, 1992).
Histopatologi akar tanaman pisang yang terserang R.similis telah diteliti bahwa penetrasi nematoda tersebut ke dalam akar, biasanya terjadi di dekat dengan ujung akar, tetapi nematoda tersebut dapat melakukan serangan di seluruh panjang akar. Nematoda betina dan larva merupakan stadium yang infektif, sedangkan yang jantan secara morfologi mengalami degenerasi (tidak mempunyai stilet) dan mungkin tidak bersifat parasitik. Setelah masuk ke dalam jaringan akar tanaman pisang nematoda tersebut menempati ruang-ruang interseluler di parenkim (Gambar 5) dan korteks tempat
nematoda tersebut memperoleh makanannya yaitu sitoplasma, sel-sel yang berada di dekatnya dan menimbulkan rongga-rongga yang kemudian menjadi satu membentuk saluran-saluran di dalam jaringan tersebut. Invasi ke dalam stele tidak pernah dijumpai walaupun akar terserang berat (Blake, 1966).
Gambar 5. R. similis didalam sel parenkim (Perbesaran objek 400X).
Perpindahan dan peletakkan telur dipengaruhi oleh faktor makanan, misalnya
nematoda betina berpindah tempat dari luka pada akar untuk mencari jaringan akar
sehat. Di dalam jaringan yang terinfeksi nematoda betina meletakkan telur. Daur
hidupnya dari telur ke telur generasi berikutnya membutuhkan waktu 20 sampai 25 hari pada suhu berkisar 240C sampai 320C (Luc et al., 1995).
Nematoda betina menghasilkan 4-5 butir telur setiap hari selama
10 -12 hari. Telur menetas 8 sampai 10 hari dan stadia juvenil secara keseluruhan
memerlukan waktu 10 sampai 13 hari. Ada empat stadia juvenil, juvenil 1 berkembang
di dalam telur kemudian berganti kulit dan menetas menjadi
juvenil 2,
juvenil 2 berganti kulit menjadi juvenil 3, juvenil 3 berganti kulit menjadi juvenil 4 dan
juvenil 4 berganti kulit menjadi nematoda dewasa
(Luc et al., 1995).
Gambar 6. Siklus hidup R. similis (http://www.the life cycle of R.similis in banana roots, diakses tanggal 24 Mei 2012).
Radopholus similis terdapat secara luas di daerah tropik dan sub tropik, merupakan patogen penting pada pisang pada daerah penanaman pisang. Nematoda ini berbentuk seperti cacing, panjang 0,65 mm dan lebar 25μm. Nematoda ini hidup dan bereproduksi di dalam rongga korteks akar. semua larva dan dewasa dapat menginfeksi akar (Dropkin, 1992). Gejala serangan
Radopholus similis disebut nematoda penggerus sehubung dengan perilakunya di dalam akar. Di akar masuk ke dalam parenkim korteks tempat nematoda bergerak aktif dan merusak sel-sel sambil makan (Gambar 5). Rongga makin berkembang dan membesar, tetapi tidak memotong endodermis. Timbul luka berwarna coklat merah pada seluruh korteks. Pangkal akar tanaman pisang rusak dan terjadinya kematian selsel pada akar (Dropkin, 1991).
Gejala kerusakan yang paling jelas akibat serangan R. similis pada pertanaman pisang ialah rebahnya batang pisang atau mudahnya tanaman dicabut khususnya pada waktu tanaman berbuah (Gambar 7). Tingkat kerusakan yang berat ditandai dengan makin panjangnya pertumbuhan vegetatif sampai berkurangnya berat tandan secara drastis. Hal tersebut menunjukkan terdapat dua tipe kerusakan yang dapat ditimbulkan pada pertanaman pisang yaitu mempengaruhi tegak berdirinya tanaman pisang dan kemampuan menyerap air dan hara (Luc et al., 1995).
Gambar 7. Tanaman pisang rebah akibat serangan R. similis. Nematoda sering diketahui terlibat dalam kekomplekan penyakit dimana
nematoda menjadi penyebab penyakit primer dan beberapa spesies cendawan atau bakteri menjadi penyebab penyakit sekunder. Keduanya dapat menimbulkan kerugian dan penyakit secara sendirinya tetapi ketika bersatu ada efek sinergi mengakibatkan kerusakan yang lebih besar dengan perubahan gejala dan keterkaitan dalam memparasiti inangnya. Nematoda memberikan jalan masuk kepada patogen-patogen lain (Singh, 2000).
Telah diketahui beberapa penyakit akibat nematoda dan cendawan. Layu Fusarium pada beberapa tumbuhan meningkat persentase dan tingkat serangannya apabila tumbuhan tersebut juga terinfeksi oleh nematoda puru akar, luka akar, rongga akar atau nematoda kerdil. Gabungan kerusakan akan jauh lebih besar dibandingkan
dengan jumlah kerusakan yang disebabkan oleh masing-masing patogen tersebut apabila menyerang secara sendiri-sendiri. Juga varietas yang sebenarnya tahan terhadap cendawan, akan terinfeksi oleh cendawan tersebut setelah sebelumnya diinfeksi oleh nematoda (Agrios, 1996).
Nematoda ini menyediakan jalan masuk untuk patogen lemah, khususnya patogen tanaman pisang seperti Fusarium spp., Cylindrocladium spp., Rhizoctonia spp. yang memungkinkan jamur ini memperpanjang nekrosis di bagian akar dan akhirnya akar mati (INIBAP, 1994) Pengelolaan penyakit
Penggunaan kultivar resisten atau genotip tahan telah terbukti menjadi ukuran utama. Tindakan budaya dan karantina diimplementasikan untuk menghindari masuknya patogen. Peralatan yang digunakan di daerah yang terinfeksi tidak boleh digunakan di daerah-daerah bebas kecuali telah dengan hati-hati dicuci dan didesinfeksi. Secara kimia biasanya tanah difumigasi dengan metil bromida. Kelemahan secara kimia yaitu bisa terinfeksi kembali dalam dua atau tiga tahun kemudian (Perez dan Vicente, 2004).
Cendawan endofit
Cendawan endofit adalah cendawan yang terdapat di dalam sistem jaringan
tumbuhan, seperti daun, bunga, ranting ataupun akar tumbuhan
(Gambar 8,
tanda ). Cendawan ini menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu
menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika
(Clay, 1988;
Lingga, 2009).
Cendawan endofit tergolong pada Ascomycotina atau Deuteromycotina. Cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan dan hidup secara simbiosis mutualistik dengan tanaman inangnya. Dalam simbiosis ini, cendawan dapat membantu proses penyerapan unsur hara yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses fotosintesis serta melindungi tanaman inang dari serangan penyakit, dan hasil fotosisntesis dapat dipergunakan cendawan untuk mempertahankan hidupnya (Lingga, 2009).
Penggunaan antagonis merupakan cara aman jangka panjang. Sebagian besar penelitian yang sedang berlangsung pada biokontrol layu Fusarium pada pisang telah diarahkan pada pengurangan inokulum dalam tanah dengan penggunaan antagonis endofit (Kidane dan Laing, 2010).
Gambar 8. Cendawan endofit pada jaringan akar pisang (tanda ) (Perbesaran objek 400X).
Potensi cendawan endofit dalam mengendalikan penyakit layu fusarium dan R. similis pada tanaman pisang
Dalam upaya meningkatkan produksi pertanian di Indonesia, serangan nematoda merupakan salah satu kendala yang tidak dapat diabaikan. Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang dilakukan di perguruan tinggi dan lembaga penelitian, di Indonesia infeksi nematoda ditemukan pada berbagai tanaman perkebunan, pangan, dan hortikultura. Nematoda yang terdapat di Indonesia dan sudah diidentifikasi mencapai 26 spesies, dan yang paling merusak adalah Meloidogyne, Pratylenchus, Radopholus, dan
Globodera. Masalah nematoda pada beberapa tanaman penting di Indonesia dan
teknologi pengendalian yang sudah diperoleh sampai saat ini (Mustika, 2010)
Selaras dengan program Badan Litbang Pertanian 2005-2009 yang berkaitan
dengan rekayasa dan pemanfaatan teknik biologi molekuler dan rekayasa genetik untuk
perbaikan tanaman dan ternak, serta pemanfaatan kultur in vitro untuk perbanyakan
tanaman, perbaikan varietas dan produksi metabolit sekunder. Penelitian pengendalian
nematoda diarahkan pada bioteknologi dan pertanian berkelanjutan. Penelitian terutama
ditujukan untuk mengantisipasi tuntutan konsumen yang makin peduli terhadap masalah
lingkungan, dan juga sejalan dengan sistem pertanian yang lestari (sustainable
agriculture)
(Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2004).
Endofit mendapat perhatian besar akhir-akhir ini antara lain karena
keberadaannya sangat melimpah dan beragam, serta ditemukan dalam seluruh famili
tanaman, baik tanaman pertanian maupun rumput-rumputan. Selain itu juga diketahui
asosiasi endofit dengan tanaman inang bersifat mutualisme. Simbiosis mutualistik ini
menyebabkan berkurangnya kerusakan pada sel atau jaringan tanaman, meningkatkan
kemampuan bertahan hidup dan fotosintesis sel jaringan tanaman yang terinfeksi
patogen tanah. Dalam simbiosis ini, cendawan endofit membantu tanaman lebih toleran
terhadap faktor abiotik dan biotik (IPB, 2012).
Cendawan endofit menghasilkan mikotoksin atau metabolit lainnya yang
menyebabkan perubahan fisiologi dan biokimia inang sehingga keberadaan endofit
dalam jaringan tanaman dapat berperan langsung menghambat perkembangan patogen
dalam tanaman. Endofit juga mempunyai kemampuan menginduksi terbentuknya
metabolit sekunder yang bersifat toksik terhadap herbivora. Mikotoksin endofit
bermanfaat sebagai ketahanan terinduksi terhadap serangan herbivora (Caroll, 1988).
Beberapa jenis cendawan endofit dapat membuat perangkap atau penjerat pada saat larva bergerak mengenai hifa. Cendawan tersebut juga mampu mengeluarkan zat kemoantraktan dan enzim kutikula, sehingga larva melekat dan selanjutnya terjadi penguraian lapisan kutikula yang menyebabkan kematian larva nematoda tersebut. Cendawan oportunistik dapat mengkolonisasi nematoda betina sebelum nematoda tersebut bertelur (Sayre, 1971 dalam Lingga, 2009).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi
Agroekoteknologi dan Rumah Kaca Fakultas Pertanian
Universitas
Sumatera Utara, Medan, dengan ketinggian + 25m dpl. Penelitian ini dilaksanakan
mulai Juni-Desember 2012.
Bahan dan alat penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah isolat cendawan endofit
koleksi Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi
Universitas Sumatera Utara yaitu E1 (5BSBH), E2 (4BSU), E3 (1BJH),
E4
(1BTAH), E5 (1BSHT), isolat F. oxysforum f.sp. cubense isolat 7 (foc 7) koleksi
Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program Studi Agroekoteknologi Universitas
Sumatera Utara, nematoda R. similis, tanaman pisang Barangan hasil kultur jaringan,
media beras, media jagung, media potato dextrose agar (PDA), media wortel steril, air
steril, NaOCl, tanah+pasir steril (1:1).
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipet tetes, beacker glass,
petridish, mikroskop binokuler dan stereo, haemocytometer, handspray, modifikasi
corong Baermann, botol kultur, cawan petri, shaker, polybag, jarum ose, autoklaf,
lampu bunsen, timbangan analitik, kantong plastik, aluminium foil.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap Non
Faktorial dengan 13 perlakuan dan 3 ulangan yaitu:
K : Kontrol ( tidak di inokulasi R. similis dan F. o. f.sp. cubense).
Rs : inokulasi 300 R. similis
F : inokulasi F. o. f.sp. cubense .
E1RsW1FW2 : inokulasi E1, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E2RsW1FW2 : inokulasi E2, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300 R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E3RsW1FW2 : inokulasi E3, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E4RsW1FW2 : inokulasi E4, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300
R. similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
E5RsW1FW2 : inokulasi E5, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan 300 similis, 2 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc.
R.
RsFW1E1W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E1.
RsFW1E2W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E2. RsFW1E3W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E3.
RsFW1E4W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E4.
RsFW1E5W2 : inokulasi 300 R. similis, 1 minggu kemudian diinokulasi dengan Foc 2
minggu kemudian diinokulasi dengan E5.
Ket : E1, E2, E3, E4 dan E5 (Cendawan Endofit) Rs (Radopholus similis) F (F. oxysforum f.sp. cubens)
Untuk menentukan banyaknya ulangan ditentukan dengan rumus:
t (r-1)
> 15
r > 2,071
Jumlah ulangan yang dilakukan pada penelitian ini adalah 3 ulangan setiap
perlakuan, setiap perlakuan terdiri dari 4 tanaman. Maka jumlah keseluruhan tanaman
yaitu 156 tanaman.
Data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan sidik ragam berdasarkan
model sebagai berikut:
Yij : µ + σi + εij
Dimana :
Yij = Nilai pengamatan pada suatu percobaan yang disebabkan perlakuan ke-i dan
ulangan ke-j
µ = Rataan
σi = Pengaruh perlakuan ke-i pada ulangan ke-j
εij = Pengaruh error perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
(Bangun, 1994).
Pelaksanaan penelitian
Persiapan tanaman inang
Bibit pisang yang digunakan adalah kultivar pisang Barangan hasil perbanyakan kultur jaringan umur 2 bulan setelah aklimatisasi. Bibit ditanam serentak di dalam pot plastik berdiameter 30 cm yang berisi 5 kg media steril (tanah dan pasir 1:1). Ditempatkan di rumah kaca sesuai dengan perlakuan. Dalam pemeliharaan digunakan pupuk NPK (15:15:15) sebanyak 1 gram per pot pada awal tanam dan 30 hst dengan cara menaburkan pupuk di sekeliling batang tanaman. Perbanyakan cendawan endofit pada media jagung
Lima isolat cendawan endofit koleksi Laboratorium Penyakit Tumbuhan digunakan dalam penelitian ini. Semua isolat diperbanyak dalam media jagung. Jagung giling direndam selama 24 jam, dicuci dan dikukus sampai lunak. Ditimbang masingmasing 100 gr, dimasukkan media ke dalam kantong plastik tahan panas, disterilkan dalam autoklaf pada suhu 100-1210C selam 15 menit. Media didinginkan kemudian diinokulasikan inokulum endofit dengan menggunakan jaru