Potensi Antagonisme Bakteri Kitinolitik Rizosfer Akar Tanaman Tembakau (Nicotiana tabaccum) Terhadap Penyakit Layu (Fusarium solani)

50

LAMPIRAN

Tests of Between-Subjects Effects
Dependent Variable: persentase daya hambat
Source

Type III Sum of

df

Mean Square

F

Sig.

Squares
Corrected Model

989.043

a

4

247.261

3.423

.052

Intercept

4934.515

1

4934.515

68.315

.000

perlakuan

989.043

4

247.261

3.423

.052

Error

722.316

10

72.232

Total

6645.874

15

Corrected Total

1711.359

14

a. R Squared = .578 (Adjusted R Squared = .409)

Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets

persentase daya hambat
a,b

Duncan

bakteri kitinolitik

N

Subset
1

2

Vibrio logei

3

8.82367b

Aeromonas salmonicida 1

3

11.76500b

Aeromonas salmonicida 2

3

16.66700b

16.66700a

3

21.56867b

21.56867a

Aeromonas spp.
Citrobacter diversus

b
3

Sig.

31.86300a
.117

.063

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
Based on observed means.
The error term is Mean Square(Error) = 72.232.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 3.000.
b. Alpha = 0.05.

Universitas Sumatera Utara

51

Perlakuan

Daya Hambat

Vibri logei
Ulangan 1

Ulangan 2

Ulangan 3

Universitas Sumatera Utara

52

Perlakuan

Daya Hambat

Aeromonas spp.
Ulangan 1

Ulangan 2

Ulangan 3

Universitas Sumatera Utara

53

Perlakuan

Daya Hambat

Aeromonas salmonicida
Ulangan 1

Ulangan 2

Ulangan 3

Universitas Sumatera Utara

54

Perlakuan

Daya Hambat

Citrobacter diversus
Ulangan 1

Ulangan 2

Ulangan 3

Universitas Sumatera Utara

46

DAFTAR PUSTAKA
Acharya, T., 2013. Overview of biochemical test used to identify bacteria in
microbiology laboratory. http://www.micobeonline.com
Ayu, A., D. Suryanto, & I. Nurwahyuni. 2011. Potensi Bakteri Kitinolitik Dalam
Pengendalian Aspergillus niger Penyebab Penyebab Penyakit Busuk
Pangkal Akar pada Tanaman Kacang Tanah. Fakultas MIPA Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Bashan, Y., G. Holguin & R. Lifshitz. 1993. Isolation and Characterization of
Plant Growth-Promoting Rhizobacteria. Methods in Plant Molecular
Biology and Biotechnology
Brurberg, M.B., B. Synstad, & S.S. Klemsdal, D.M.F.V. Aalten, L. Sundheim,
V.G.H. Einjsink, 2000. Chitinases From Serratia marcescens. Manuscript.
Recent Res. Develop. of Microbiol.
Bumunang, E. W., & O.O. Babalola, 2014. Characterization of Rhizobacteria
from Field Grown Genetically Modified (GM) anad Non-GM Maizes.
Braz. Arch. Biol. Technol. Jan./Feb. 57(1):1-8.
Cappuccino, J. G. & N. Sherman. 1998. Micobiology: a Laboratory Manual.

Benjamin/Cummings Science Publishing, California.
Daly, A. & G. Walduck. 2006. Fusarium Wilt of Bananas (Panama Disease)
(Fusarium Oxysporum f. sp. cubense). http://www.nt.gov.au/dpifm
diakses pada 15 Maret 2016
Denis, S., 2014. Ekspor Tembakau Bakal Tumbuh 10% pada 2015. http://
http://bisnis.liputan6.com/read/2147745/ekspor-tembakau-bakaltumbuh-10-pada-2015
Dewi, I.R., 2007. Rhizobacteria Pendukung Pertumbuhan Tanaman Plant Growth
Promotor Rhizobacteria. Makalah. Fakultas Pertanian Universitas
Padjadjaran, Jatinangor.
Docan, A., V. Cristea, L. Dediu & A. Nica, 2012. Control of aeromonas
salmonicida Infection in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss)
Reared in Recirculating Aquaculture System. Lucrarie StiintificeSeria Zootehnie Vol.57.
Geetha, K., A.B. Rajithasri & B. Bhadraiah. 2014. Isolation of Plant Growth
Promoting Rhizobacteria From Rhizosphere Soils of Green Gram,
Biocemichal Characterization and Screening fo Antifungal Against
Pathogenic Fungi. Inter. J. Pharm. Sci. Inv. 3(9):47-54

Universitas Sumatera Utara

47

Ginting, R. C. B., 2007. Kitinase. Saraswati, R., E. Husein, R.D.M. Simanungkalit
editor
Metode
Analisis
Biologi
Tanah.
http://balittanah.litbang.deptan.go.id
Gonzales, A.M., D.E.Victoria & F.C.G. Merino, 2015. Efficiency of Plant Growth
Promoting rhizobacteria (PGPR) in Sugarcane. Terra Latino Americana
33(4):321-330.
Gupta, H., 2013. Morphology and Ultrastructure of a Bacterial Cell (With
Diagram). http://www.biologydiscussion.com diakses pada 5 Agustus
2016
Gupta, G., S.S. Parihar, N.H. Ahirwar, S. K. Snehi & V. Singh, 2015. Palnt
Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR): Current and Future Prospect
for Development of Suistanable Agriculture. J. Microb Biochem
Technol 2015 7(2):096-102.
Habib, S.H., H. Kausar, H.M. Saud, M.R. Ismail & R. Othman, 2016. Molecular
Characterisation of Stress Tolerant Plant growth promoting Rhizobacteria
(PGPR) for Growth Enhancement of Rice. Int. J. Agric. Biol., 18:184191.
Hanif, A., D. Suryanto & I. Nurwahyuni. 2011. Pemanfaatan Bakteri Kitinolitik
dalam Menghambat Pertumbuhan Curvularia sp. Penyebab Penyakit
Bercak Daun pada Tanaman Mentimun. Skripsi. Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara, Medan.
Hariprasad, P., S.P. Divakara, & S.R. Niranjana. 2011. Isolation and
Charactherization of Chitinolytic Rhizobacteria for The Management of
Fusarium Wilt In Tomato. J. Crop Protection 30(2011) 1606-1612
Harni, R. & W. Amaria. 2012. Potensi Bakteri Kitinolitik Untuk Pengendalian
Penyakit Busuk Pangkal Batang Lada (Phytophthora capsici). Buletin
RISTRI Vol. 3 (1) 2012 7-12

Holt, J.G., N.R. Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Staley, & S.T. Williams. 1994.
Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology Ninth Edition. Lippincott
Williams & Wilkins. New York.

Kamil, Z., M. Rizk, M. Saleh, & S. Moustafa. 2007. Isolation and Identification of
Rhizosfer Chitinolytic Bacteria and Their Potential in Antifungal
Biocontrol. Global J. Mol. Sci., 2 (2): 57-66
Kementrian Pertanian. 2015. Rencana Strategis Kementrian Pertanian Tahun
2015-2019. Kementrian Pertanian Republik Indonesia

Universitas Sumatera Utara

48

Khaeruni, A., G. A. K. Sutariati, & S. Wahyuni. 2010. Karakterisasi dan Uji
Aktivitas Bakteri Rizosfer Lahan Ultisol Sebagai Pemacu Pertumbuhan
Tanaman dan Agensia Hayati Cendawan Patogen Tular Tanah Secara In
Vitro. J. HPT. Tropika. ISSN 1411-7525 Vol. 10 No.2: 123-130
Kochman, J., 2007. Contingency Plan- Fusarium wilt of Canola. Grains Research
& Development Corporation, Australia.
Kusuma, S.A.F., 2009. Uji Biokimia Bakteri. Karya Ilmiah. Fakultas Farmasi
Universitas Padjajaran
Ma, L.J., D.M. Geiser, R.H. Proctor, A.P. Rooney, K. O’Donell, F. Trail, D.M.
Gardiner, J.M. Manners, & K. Kazan. 2013. Fusarium
Pathogenomics. Annu. Rev. Microbiol 67: 399-416
Meruvu, H. & S.R. Donthireddy, 2013. Biochemical and Molecular Taxonomy of
Chitinolytic Citrobacter freundii STR. NOV. HARITD11, Isolated From
Indian Marine Environment. Int J Pharm Bio SCi 2013 Apr; 4(2): (B)
1168-1175.
Mclaughlin, J., 2001. Fusarium. Grower 101 Disease Primer Part III
Moretti, A. N., 2009. Taxonomy of Fusarium Genus, A Continuous Fight
Between Lumpers and Splitters. Proc. Nat. Sci, Matica Srpska Novi Sad
No. 117:7-13.
Muharni & H. Widjajanti. 2011. Skrining Bakteri Kitinolitik Antagonis Terhadap
Pertumbuhan Jamur Akar Putih (Rigidoporus lignosus) dari Rizosfer
Tanaman Karet. J. Penelitian Sains Vol. 14 No. 1(D) 11-19
Nugraheni, E. S., 2010. Karakterisasi Biologi Isolat-Isolat Fusarium sp. Pada
Tanaman Cabai Merah (Capsicum annuum L.) Asal Boyolali. Skripsi.
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Nurhayati, 2011. Penggunaan Jamur Dan Bakteri Dalam Pengendalian
Penyakittanaman Secara Hayati Yang Ramah Lingkungan. Prosiding
Semirata Bidang Ilmu-ilmu Pertanian BKS-PTN Wilayah Barat Tahun
2011 ISBN: 978-979-8389-18-4
Ratmawati, I., 2015. Potensi Jamur Antagonis (Tricoderma spp.) Pengendalian
Hayati
Penyakit
Lanas
di
Pembibitan
Tembakau.
http://disbunhut.probolinggokab.go.id
Reis, C. M.F., N.S.E. Barreto, R.H.S.F. Vieira, F.C.T. Carvalho, R.C.O. Torres, &
E.S. Sant’anna, 2016. Aeromonas spp. Isolated From Oysters
(Crassostera rhizophorea) from A Natural Oyster Bed, Ceara, Brazil.
Rev. Inst. Med. Trop. S. Paolo 48(3):129-133

Universitas Sumatera Utara

49

Saharan, B.S. & V. Nehra, 2011. Plant Growth Promothing Rhizobacteria: A
Critical Review. Life Sci. and Medic. Res. 2011(21).
Semangun, 2004. Penyakit-Penyakit Tanaman Hortikultura di Indonesia. Gadjah
Mada University Press, Yogyakarta.
Shila, S.J., M.R.Islam, N.N.Ahmed, K.M.G.Dastogeer, & M.B.Meah. 2013.
Detection of Pseudomonas Syringae pv. Lachrymans Associated with the
Seeds of Cucurbits. Universal J. of Agr. Research. 1(1) : 1-8.
Simatupang, D.S. 2008. Berbagai Mikroorganisme Rizosfer Pada Tanaman
Pepaya (Carica papaya L.) di Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (PKBT)
IPB Desa Ciomas, Kecamatan Pasirkuda, Kabupaten Bogor, Jawa Barat.
Skripsi. IPB. Bogor.
Smith, S. N., 2007. An Overview of Ecological and Habitat Aspect in Genus
Fusarium with Special emphasis on the Soil-Borne Pathogenic Forms.
Plant Pathology Bulletin 16:97-120.
Sullia, S.B., S. Bakthavatchalu, S. Shivakumar. 2012. Identification of Multi-trait
PGPR Isolates and Evaluation of Their Potential as Biocontrol Agents.
Research Article, Acta Biol. Indica 1(1):61-67.
Thompson, F.L., T. Iida & J. Swings, 2004. Biodiversity of Vibrios. Microbio.
and Mol. Biol. Rev. 68(3):403-401.
Tombe, M., 2013. Potensi Rizobakteri Pemacu Tumbuh Tanaman Sebagai Agen
Pengendali Hayati Penyakit Tanaman Perkebunan Yang Ramah
Lingkungan. J. Perspektif Vol.12 No. 2 hlm 91-100 ISSN: 1412-8004
Woyesa, D., & F. Assefa. 2011. Diversity and Plant Growth Promoting Properties
of Rhizobacteria Isolated from tef (Eragrotis tef). Ethip. J. Educ. & Sc. 6
(2).
Yaqoob, C., H.A. Awan, A. Maqbool & K.A. Malik, 2013. Micobial Diversity of
the Rhizosphere of Kochia (Kochia indica) Growing Under Saline
Conditions. J. Bot. Jan. 45(S1):59-65
Ye, X. & T.B. Ng, 2004. A Chitinase with Antifungal Activity from The Mung
Bean. Protein Expression and Purification 2005(40):230-236.

Universitas Sumatera Utara

25

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Penyakit Tumbuhan Program
Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara dengan
ketinggian + 25m di atas permukaan laut pada bulan September 2015 sampai
dengan Maret 2016.
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan adalah sampel tanah disekitar perakaran
tanaman tembakau sebagai sumber isolat bakteri kitinolitik, isolat jamur
F. solani, media Tryptic Soy Broth (TSB) sebagai media isolasi awal, media agar
kitin sebagai media seleksi bakteri, media Nutrient Agar (NA), medium garam
minimum kitin sebagai media seleksi dan uji potensi, media Potato Dextrose Agar
(PDA) sebagai media kultur jamur dan media uji antagonisme.
Adapun alat yang digunakan adalah cawan petri, tabung reaksi,
erlenmeyer, pipet tetes, micropipet, shaker, jarum ose, kaca preparat, kapas,
alumunium foil, plastik perekat, label nama, lampu bunsen, autoklaf, oven, botol
sampel, hotplate, laminar air flow, timbangan analitik, oven, mikroskop, plastik
kaca, spidol, millimeter block dan kamera.
Metodologi Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Non
Faktorial. Bakteri yang menunjukkan kemampuan kitinolitik akan dipilih
sebanyak 4 isolat berdasarkan indeks kitinolitik yang paling besar, lalu di uji
antagonis dengan jamur Fusarium solani. Maka akan di dapatkan perlakuan,
yaitu:

Universitas Sumatera Utara

26

SK1 = Isolat asal Desa Sunggal Kanan 1
SK2 = Isolat asal Desa Sunggal Kanan 2
SK3 = Isolat asal Desa Sunggal Kanan 3
SK4 = Isolat asal Desa Sunggal Kanan 4
Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali ulangan, jadi jumlah cawan petri
seluruhnya sebanyak 12.
Pelaksanaan Penelitian
Pengambilan Sampel Bakteri Kitinolitik dari Lapangan
Sampel yang diambil berupa tanah di sekitar perakaran tanaman tembakau
di perkebunan tembakau milik warga di Desa Sunggal Kanan, Kecamatan
Sunggal, Kabupaten Deli Serdang. Sampel ditentukan dari 5 titik sampling yang
paling mewakili. Sebanyak 100 gram tanah yang menempel di akar beserta
akarnya diambil dari masing-masing titik sampel, dimasukkan kedalam wadah
steril lalu dibawa ke laboratorium (Muharni & Widjajanti, 2011).
Isolasi dan Seleksi Bakteri Kitinolitik
Sampel tanah sebanyak 2 g disuspensikan dalam 20 ml larutan Tryptic Soy
Broth (TSB) dihomogen dengan rotary shaker berkecepatan 150 rpm selama 30
menit, lalu dicawankan pada media agar kitin dan diinkubasi selama 24 jam pada
suhu ruang (Bashan et al., 1993).
Koloni yang tumbuh dan membentuk zona bening disekitar koloni
merupakan isolat bakteri kitinolitik (Muharni & Widjajanti, 2011).
Pengukuran Indeks Kitinolitik
Isolat diseleksi berdasarkan indeks kitinolitik (IK) yaitu perbandingan
diameter halo dengan diameter koloni untuk memperoleh isolat yang potensial

Universitas Sumatera Utara

27

dan membandingkan hasilnya dengan potensi antagonisme isolat yang terpilih
(Muharni & Widjajanti, 2011).
Identifikasi Bakteri
Morfologi Koloni
Isolat bakteri uji ditumbuhkan pada media NA selama 48 jam dan diamati
karakter morfologi masing-masing isolat yang meliputi warna, bentuk koloni
(Gambar 3), elevasi dan tepi koloni (Gambar 4) .

Gambar 3. Bentuk sel bakteri
Sumber: Gupta (2013)

Gambar 4. Ukuran, bentuk, dan elevasi koloni bakteri
Sumber: Cappuccino & Sherman (1998)

Universitas Sumatera Utara

28

Uji Gram
Biakan bakteri yang berumur 24 jam dioleskan pada preparat steril. Olesan
tersebut difiksasi dengan lampu bunsen agar merekat pada preparat. Diteteskan
Crystal Violet secara merata pada olesan tunggu 2-3 menit. Kemudian dibilas
dengan air mengalir dan dikeringkan secara perlahan. Diteteskan Iodin, kemudian
didiamkan selama 1 menit, dibilas kembali dan dikeringkan. Acid Alkohol ditetesi
selama 2-4 detik kemudian bilas dan keringkan kembali. Teteskan Safranin
tunggu selama 1 menit , kemudian dibilas dan dikeringkan kembali. Ditetesi
dengan minyak emulsi, lalu diamati dibawah mikrosop compound dengan
perbesaran 100 kali (Shila et al., 2013).
Uji Diferensiasi
Uji oksidatif dan fermentatif menggunakan media yang kaya akan
karbohidrat, dua media kemudian salah satu media bagian atasnya ditetesi cairan
parafin untuk menciptakan kondisi anaerob. Oksidatif umumnya terjadi pada
respirasi aerob menghasilkan CO2 dan H2O sedangkan fermentasi menghasilkan
etanol dan gas. Kedua pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan
mikroorganisme menggunakan karbohidrat dengan cara fermentatif atau oksidatif
(Acharya, 2013)..
Uji Biokimia
Uji biokimia yang akan dilakukan seperti:
Uji oksidase Sitokrom Kovacs dilakukan dengan cara meletakkan kertas
saring yang telah dilembabkan dengan Nitrogen Dycloroxyde pada cawan petri
steril. Satu koloni yang akan diuji dioleskan pada kertas saring, lalu ditetesi
dengan reagen oksidase. Reaksi positif ditandai dengan munculnya warna biru

Universitas Sumatera Utara

29

gelap atau

ungu pada area

yang dioleskan dalam

waktu 10 detik

(Shila et al., 2013).
Uji enzim katalase dilakukan dengan cara menggoreskan koloni bakteri
dengan menggunakan jarum ose pada gelas benda steril kemudian ditetesi H2O2
3%. Reaksi positif ditandai dengan timbulnya gelembung gas (Shila et al., 2013).
Uji produksi indol dengan menggunakan media Tryptone Broth yang
mengandung substrat triptofan, ditambahkan beberapa tetes pereaksi Kovac’s
yang terdiri dari p-dimetilaminobenzaldehid, butanol, dan asam, terbentuknya
cincin yang berwarna merah cherry di permukaan biakan menandakan reaksi
positif, reaksi positif terjadi karena triptofan dikonversi menjadi indol
(Kusuma, 2009).
Uji metil merah dengan cara mengocok biakan dengan 5 tetes larutan metil
merah. Biakan yang menjadi berwarna merah menunjukkan reaksi positif. Warna
merah terjadi karena fermentasi glukosa menghasilkan asam (Kusuma, 2009).
Uji Voges-Proskauer dilakukan dengan cara meneteskan larutan alfa naftol
dan KOH 40% pada biakan. Reaksi positif ditandai dengan larutan berubah
menjadi merah muda sampai merah menyala (Kusuma, 2009).
Uji Sitrat menggunakan medium Sitrat koser (SCA) berwarna biru yang
merupakan media sintetik dengan Na sitrat sebagai satu-satunya sumber karbon
dan NH4+ sebagai sumber N serta indikator BTB (Bromotymol Blue) sebagai
indakator pH, reaksi positif ditandai dengan perubahan warna media dari hijau
menjadi biru, hal ini terjadi karena peningkatan pH dan mengubah indikator
warna media dari hijau ke biru (Acharya, 2013).

Universitas Sumatera Utara

30

Uji Motilitas dan H2S menggunakan media SIM (Sulfide Indole Motility)
pada reaksi positif media yang ditusuk bakteri akan berubah warna menjadi hitam
sebagai tanda terbentuknya FeS hasil dari reduksi sulfat. Reaksi negatif yang
menandakan bakteri tidak mampu mereduksi senyawa Sulfat dan menjadikannya
sebagai sumber ATP, sehingga bakteri tidak memiliki energi yang bisa
digunakannya untuk bergerak (Acharya, 2013).
Uji urease menunjukkan bakteri mampu mendegradasi urea menjadi
amoniak yang kemudian menaikkan pH sehingga pada rteaksi positif media
berubah menjadi warna merah muda (fuchsia) (Acharya, 2013).
Uji Triple Sugar Iron Agar (TSIA) menunjukkan kemampuan bakteri
memfermentasi lebih dari satu jenis karbohidrat dan/atau bakteri dapat mereduksi
sulfur, adanya reaksi ditandai dengan perubahan warna (Acharya,2013).
Uji fermentasi gula-gula dilakukan dengan menggunakan media yang
mengandung masing-masing glukosa, maltose, manithol, maltosa, dan sukrosa.
Hasil reaksi positif pada semua kandungan gula-gula tersebut ditandai dengan
berubahnya media menjadi kuning cerah yang berarti bakteri mampu
memfermentasi gula-gula yang terkandung pada media (Shila et al., 2013).
Uji antagonisme bakteri kitinolitik dengan jamur Fusarium solani
Hasil isolat bakteri kitinolitik selanjutnya diuji interaksinya dengan jamur
F. solani Pengujian dilakukan secara in vitro menggunakan metode uji tantang
antara patogen dan isolat kandidat agensia hayati pada media PDA untuk melihat
daya hambat bakteri rizosfer terhadap patogen. Masing-masing isolat uji (bakteri
rizosfer dan patogen) diinokulasi pada media PDA dengan jarak masing-masing 3
cm secara berlawanan dari tepi cawan petri berdiameter 9 cm dan diinkubasi pada

Universitas Sumatera Utara

31

suhu ruang selama 6 hari. Setiap jenis bakteri rizosfer diuji dengan pengulangan 3
kali (Geetha et al., 2014).
Pengamatan Hifa Abnormal
Dilakukan dengan mengamati ujung hifa F. solani yang bertemu dengan
koloni bakteri (Hanif et al, 2011).
Peubah amatan
Identifikasi bakteri
Identifikasi bakteri dilakukan dengan karakterisasi morfologi koloni dan
morfologi bakteri, serta uji biokimia pada isolat bakteri tersebut. Setelah
dilakukan karakterisasi, isolat-isolat diidentifikasi dengan menggunakan buku
Bergey’s

Manual

of

Determinative

Bacteriology

Ninth

Edition

(Holt et al, 1994)..
Daerah Hambatan
Pengamatan terhadap persentase daya hambat bakteri rizosfer (DH)
dilakukan dengan rumus :
DH = �

�1−�2
�1

� x 100%

R1 adalah jari-jari pertumbuhan patogen ke arah tepi cawan Petri kontrol, R2

adalah patogen ke arah bakteri didalam cawan yang diberi perlakuan
(Khaeruni et al., 2010).
Struktur Hifa Jamur Patogen
Pengamatan mikroskopis dilakukan dengan mengamati ujung miselium
pada

daerah

zona hambat jamur patogen dan membandingkannya dengan

jamur patogen yang tidak terhambat. Pertumbuhan abnormal hifa berupa
pembengkokan ujung miselium, miselium kerdil, hifa yang terlisis, melilit dan

Universitas Sumatera Utara

32

menggulung .
Analisis Data
Data berupa hasil pengamatan morfologi dan biokimia serta pertumbuhan
hifa abnormal dipaparkan secara deskriptif, sedangkan hasil berupa data
kuantitatif daerah hambatan dilakukan perhitungan statistik analisa varian dengan
Uji Duncan dengan taraf 5% menggunakan program SPSS 2.1.

Universitas Sumatera Utara

33

HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Identifikasi Bakteri PGPR
Isolasi bakteri kitinolitik diambil dari rizosfer pertanaman tembakau rakyat
varietas Deli di desa Sunggal Kanan Kecamatan Sunggal Kabupaten Deli Serdang
Sumatera Utara. Dari hasil isolasi bakteri kitinolitik yang berpotensi sebagai
PGPR diperoleh sebanyak 12 isolat (tidak terlampir). Setelah dilakukan penapisan
sebagai agen hayati dipilih sebanyak 4 isolat yang memiliki potensi penghasil
enzim kitinase, yaitu sebagai berikut:
Tabel 1. Karakterisasi morfologi koloni bakteri
Kode Isolat Bentuk Koloni Tepi Koloni
SK1
SK2
SK4
SK5

Bulat
Bulat
Bulat
Bulat

Rata
Rata
Rata
Rata

Tabel 2. Karakterisasi fisiologi bakteri
Kode
Pengecatan
Endospora
Isolat
Gram
SK1
Negatif
Negatif
SK2
SK3
SK4

Negatif
Negatif
Negatif

Negatif
Negatif
Negatif

Elevasi Koloni

Warna Koloni

Cembung
Cembung
Cembung
Cembung

Kuning
putih
putih
Bening

Bentuk Sel

Penataan Sel

Batang
Batang,
Bulat
Batang
Batang

Monobacil
Monobacil,
Monococcus
Monobacil
Monobacil

Tabel 3. Karakterisasi diferensial bakteri
Kode Isolat
Oksidatif
SK1
Negatif
SK2
Negatif
SK3
Negatif
SK4
Negatif

Fermentatif
Negatif
Negatif
Negatif
Negatif

Tabel 4. Uji biokimia bakteri
Jenis uji
Oksidase
Katalase

SK1
positif
positif

SK2
positif
positif

Isolat
SK3
positif
positif

SK4
negatif
positif

Universitas Sumatera Utara

34

Jenis uji
Indol
MR
Metil glycon
VP
Asetoin
SCA
Sitrat
SIM
H2S
Motilitas
UB
Urease
Gula-Gula
Gulkosa
Gas
Laktosa
Gas
Manitol
Gas
Maltosa
Gas
Sukrosa
Gas

SK1
positif

SK2
positif

Isolat
SK3
positif

negatif

negatif

negatif

negatif

negatif

positif

positif

negatif

positif

positif

positif

positif

negatif
negatif

negatif
negatif

negatif
negatif

negatif
positif

positif

positif

positif

positif

positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif

positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif

positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif

positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif
positif

SK4
positif

Dari hasil karakterisasi morfologi, fisiologi, diferensial koloni, dan uji biiokimia,
diperoleh hasil sebagai berikut:
SK 1 : Vibrio logei
SK 2 : Aeromonas spp.
SK 3 : Aeromonas salmonicida
SK 4 : Citrobacter diversus
SK1 (Vibrio logei)
Bakteri ini memiliki karakter morfologi bentuk koloni bulat, tepi koloni
rata, elevasi cembung dan warna koloni kuning (Tabel 1). Uji diferensiasi
menunjukkan bahwa V. logei: uji O/F (oksidatif/fermentatif) negatif (Tabel 3).

Universitas Sumatera Utara

35

Bakteri ini (V. logei) tumbuh membentuk koloni berwarna kuning pada media
karena kemampuannya menggunakan sukrosa sebagai sumber karbohidrat
(Thomson, 2004). Terhadap uji fisiologi (Tabel 2) bakteri memiliki karakter gram
negatif, tidak menghasilkan endospora, bentuk sel batang melengkung (koma) dan
penataan sel monobasil. Hasil uji biokimia bakteri (Tabel 5) menunjukkan:
oksidase positif ditandai dengan perubahan warna menjadi biru violet pada
Oxidase Test Strip Sitokrom Kovac’s yang telah digores bakteri. Hal ini
menandakan bakteri yang diuji bukan golongan Enterobacter. Uji fermentase
glukosa bereaksi positif yang terlihat dengan perubahan warna kaldu glukosa
menjadi kuning terang. Hal ini dikarenakan kemampuan Vibrio dalam
memfermentasikan senyawa glukosa menjadi asam sehingga menurunkan pH
media dan mengubah indikator metyl red menjadi warna kuning. Uji kemampuan
isolat menggunakan Na+ untuk pertumbuhannya menunjukkan reaksi positif,
bakteri dapat menghidrolisa lipid yang terkandung didalam media sehingga
menghasilkan zona bening disekeliling koloni. V. logei menghasilkan pigmen
luminescent yang dapat berpendar didalam kegelapan air dengan warna koloni
kuning dan tidak dapat tumbuh pada suhu 300 C.
Berdasarkan Bergey’s Manual Determinative Bacteriology (1994) isolat
SK 1 termasuk ke dalam famili Vibrionaceae, Gammaproteobacteria, yang
merupakan gram negatif, berbentuk batang, mesofilik dengan metabolisme
fermentasi yang fakultatif. Koloni V. logei dapat dilihat pada Tabel 5.
SK2 (Aeromonas spp.)
Isolat SK2 di identifikasi sebagai Aeromonas spp. berdasarkan
karakterisasi morfologi koloni berbentuk bulat, tepi koloni rata, elevasi cembung

Universitas Sumatera Utara

36

dan warna koloni putih (Tabel 2). Sedangkan karakterisasi fisiologi bakteri
merupakan gram negatif, tidak memiliki endospora, bentuk sel batang dan
penataan sel monobasil, namun ada juga monococcus. Menurut Reis (2006)
Aeromonas merupakan bakteri Gram negatif, tidak menghasilkan endospora,
berbentuk batang, dan fakultatif anaerobik. Hasil uji diferensial Aeromonas spp.
oksidatif/fermentatif negatif dan uji katalase positif (Tabel 3).
Pada uji biokimia dasar Aeromonas spp. menunjukkan hasil positif uji
oksidase, uji gula glukosa positif, tidak tumbuh membentuk zona bening pada
media

Na+.

Berdasarkan

Bergey’s

Manual

Determinative

Bacteriology

Aeromonas memiliki karakteristik pada uji biokimia, yaitu positif pada uji
oksidase, dapat memfermentasi glukosa, tidak membentuk zona bening pada
media Na+ , dan negatif pada uji VP. Karakter morfologi dan fisiologi Aeromonas
spp. dapat dilihat pada Tabel 5.
SK3 (Aeromonas salmonicida )
Dari hasil identifikasi yang dilakukan pada SK3, bakteri ini memiliki
karakter morfologi bentuk koloni bulat, tepi koloni rata dan elevasi koloni
cembung, serta warna koloni putih. Karakter fisiologi, yaitu gram negatif, tidak
menghasilkan endospora, bentuk sel batang dan penataan sel monobasil. Menurut
Docan (2012) bakteri dengan Gram negatif berbentuk batang, tidak motil (tidak
memiliki cilia), dengan panjang 0,8-1,2µm merujuk kepada katagori genus
Aeromonas, kriteria utama subspesies salmonicida adalah reaksi positif pada uji
oksidase dan ketiadaan motilitas.
Karakter diferensial bakteri uji oksidatif/fermentatif (-/-), dan uji katalase
positif. Hasil uji biokimia sebagai berikut: uji oksidase (+), uji VP (+), uji sitrat

Universitas Sumatera Utara

37

(+), uji SIM H2S dan motilitas (-) merujuk pada spesies A. salmonicida sesuai
dengan Bergey’s Manual Determinative Bacteriology. Karakter morfologi dan
fisiologi bakteri dapat dilihat pada Tabel 5.
SK4 (Citrobacter diversus)
Pengamatan bakteri SK4 menunjukkan karakter morfologi bentuk koloni
bulat, tepi koloni rata, elevasi koloni cembung, dan warna koloni bening. Karakter
fisiologi bakteri gram negatif, tidak memiliki endospora, bentuk sel batang dan
penataan sel monobasil. Hasil uji oksidatif/fermentatif (-/-) serta uji katalase
positif. Menurut Meruvu & Donthireddy (2013) Citrobacter adalah genus dari
gram negatif fakultatif anaerobik, berbentuk batang dan tidak menghasilkan
endospora yang termasuk kedalam famili Enterobacter. Sesuai dengan namanya,
bakteri ini menggunakan sitrat sebagai sumber karbon. Dalam penelitiannya
Citrobacter diisolasi dari sedimen semenanjung Bengal. Isolat yang didapatkan
termasuk ke dalam famili Enterobactericeae kelas Gammaproteobacteria dan
menunjukkan aktivitas kitinolitik.
Uji biokimia dasar Citrobacter diversus uji oksidase (-), uji gula laktose
(+), uji indol (+), uji sitrat (+), dan uji VP (-). Karakter morfologi dan fisiologi
bakteri Citrobacter diversus dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Karakter morfologi dan fisiologi bakteri.
Spesies
Biakana
Koloni tunggalb

Bentuk selc

Vibrio logei

Universitas Sumatera Utara

38

Spesies

Biakana

Koloni tunggalb

Bentuk selc

Aeromonas spp.

Aeromonas salmonicida

Citrobacter diversus

Keterangan : (a) kolonisasi bakteri pada media TSA 16 jam; (b) bentuk koloni
tunggal dibawah mikroskop stereo perbesaran 4x10; (c) bentuk sel, penataan sel,
dan pewarnaan Gram dibawah mikroskop compound 10x100.
Isolasi, Identifikasi dan Karakterisasi Penyakit Layu (Fusarium solani)
Hasil isolasi diperoleh dengan mengkulturkan jaringan tanaman yang
terserang F. solani dengan ciri-ciri tanaman terdapat noda coklat mengering pada
jaringan pembuluh pada media PDA. Koloni jamur yang tumbuh di identifkasi
dengan

menggunakan

buku

Introductory

Mycology.

Hasil

identifikasi

menunjukkan isolat yang diisolasi adalah Fusarium solani. Adapun kriteria
cendawan ini koloni yang tumbuh berwarna oranye.

Universitas Sumatera Utara

39

a

b

c

d

e

Gambar 6. (a). koloni Fusarium solani yang tumbuh di PDA dengan umur 18
hari;(b). hifa;(c). makrokonidia; (d). klamidiospora;(e). mikrokonidia
Presentase Daya Hambat
Hasil uji statistik menunjukkan presentase daya hambat bakteri kitinolitik
terhadap F. solani menunjukkan nilai yang berbeda nyata (Gambar 9). Bakteri
kitinolitik Citrobacter diversus menghambat F. solani dengan nilai terbesar, yaitu
31,863%. Kemudian disusul Aeromonas spp. 21,57% dan tidak berbeda nyata
dengan perlakuan Aeromonas salmonicida sebesar 16,67%, tidak berbeda nyata
dengan perlakuan Vibrio logei menghambat sebesar 8,82%.

Universitas Sumatera Utara

40

35
30

31.86%

25
20

21.57%

15

16.67%

10
5

8.82%

0
Vibrio logei

Aeromonas spp.

Aeromonas
salmonicida

Citrobacter
diversus

Gambar 7. Histogram persentase daya hambat bakteri kitinolitik terhadap
Fusarium solani.
Kemampuan bakteri untuk memproduksi kitinase sangat bervariasi,
mungkin disebabkan perbedaan suhu dan pH baik pada kondisi alami maupun
perlakuan di laboratorium selama penelitian berlangsung (Dewi, 2008).
C. diversus menghambat pertumbuhan jamur F. solani dengan persentase
sebesar 31,86% berpotensi sebagai agen antagonis. Habib et al. (2016)
menyatakan bahwa Citrobacter sp. efektif dalam mengkolonisasi akar sebagai
PGPR maupun agen hayati karena memproduksi antibiotik, enzim ekstraseluler
penghambat, kompetisi, parasitisme, menginduksi ketahanan sistemik dan
mengkombinasi semua kemampuan tersebut sekaligus pada tanaman padi. Selain
memiliki potensi kitinolitik sebagaimana yang telah diujikan, C. diversus juga
memiliki kemampuan dalam menghasilkan IAA (Yaqoob et al., 2013) dan
menghasilkan enzim selulotik yang mampu mendegradasi selulosa di dalam perut
larva Holotrichia parallela (Huang et al., 2012).
Setelah identifikasi dilakukan ditemukan 3 bakteri dari genus Aeromonas,
yaitu Aeromonas spp. dan A. salmonicida . Keduanya memiliki kemampuan yang
berbeda dalam menghambat pertumbuhan F. solani. Genus Aeromonas ditemukan

Universitas Sumatera Utara

41

mengkolonisasi rizosfer akar tanaman jagung GMO (Genetically Modified
Organism) mampu menghasilkan ammonia, hormon IAA, dan melkukan aktifitas
katalase yang penting dalam mendukung pertumbuhan tanaman (Bumunang &
Babalola, 2014). Menurut Gupta et al. (2015) genus Aeromonas berperan penting
sebagai PGPR karena mampu memproduksi siderofor. Gonzales et al. (2015)
melaporkan bakteri A. salmonicida mendukung pertumbuhan tanaman tebu
dengan menghasilkan hormon IAA yg cukup tinggi. Sedangkan bakteri V. logei
yang sering ditemukan memarasit ikan juga memiliki potensi antagonisme dengan
menghasilkan enzim kitinase. Bakteri genus Vibrio, yaitu V. vinelandii
menghasilkan vibriobactin yang merupakan salah satu jenis siderofor (Saharan et
al., 2011)
Pertumbuhan Hifa Abnormal
Uji daya hambat memperlihatkan pertumbuhan jamur abnormal (Tabel 6).
Pertumbuhan abnormal berupa hifa lisis, melengkung ataupun memendek ataupun
adanya pembengkakan hifa.

Gambar 8. Hifa Fusarium solani yang tumbuh normal.

Universitas Sumatera Utara

42

Tabel 6. Pertumbuhan hifa jamur patogen Fusarium solani abnormal pada uji
daya hambat di media PDA.
Spesies
Hifa Fusarium solani Abnormal
Keterangan
Vibrio logei
hifa bengkok,
menggulung
menjauhi koloni
bakteri

Hifa lisis.

Aeromonas spp.

Hifa lisis.

Universitas Sumatera Utara

43

Spesies

Hifa Fusarium solani Abnormal

Keterangan
Hifa lisis.

Aeromonas salmonicida

Hifa bengkok,
menggulung,
membengkak dan
lisis.

Hifa lisis,
mengeriting, dan
menggulung.

Citrobacter
diversus

Hifa lisis,
mengeriting dan
bengkok.

Universitas Sumatera Utara

44

Hifa yang mengalami lisis bisa dipastikan terjadi karena kemampuan
bakteri mengahasilkan zat ekstraseluler berupa enzim selulase, protease, terutama
enzim kitinase yang telah terbukti diproduksi oleh bakteri-bakteri yang berhasil
diisolasi. Khaeruni et al. (2010) menyatakan kemampuan antagonis suatu suatu
bakteri rizosfer melalui produksi siderofor, kitinase, antibiotik dan sianida
merupakan salah satu mekanisme yang berperan dalam penghambatan
pertumbuhan koloni cendawan patogen. Kamil et al. (2007) melaporkan hasil
penelitian beberapa bakteri kitinolitik efektif menghambat pertumbuhan jamur
patogen Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, Fusarium culmorum, Phytium sp.,
Alternaria alternate, dan Macrophomina phasiolina. Enzim kitinase yang
dihasilkan dapat menghidrolisis ikatan β-1,4 antar subunit N-asetilglukosamin
(NAcGlc) pada polimer kitin. Mekanisme hidrolisis polimer kitin yang merupakan
salah satu komponen penyusun dinding sel hifa jamur dapat menghambat
pertumbuhan hifa (Ye & Ng, 2004).
Uji daya hambat bakteri terhadap F. solani menunjukkan selain hifa lisis
yang paling banyak terjadi, pertumbuhan abnormal seperti hifa yang
membengkok, menggulung dan mengeriting. Hanif et al. (2011) melaporkan isolat
bakteri kitinolitik Bacillus sp. dan Enterobacter sp. menyebabkan pertumbuhan
hifa abnormal pada Curvularia sp. seperti lisis, patah, kerdil, menggulung, dan
melilit.

Universitas Sumatera Utara

45

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Dari hasil isolasi dan seleksi ditemukan 4 spesies bakteri kitinolitik
yang memiliki potensi antagonisme terhadap F. solani, yaitu
Vibrio

logei,

Aeromonas

spp.,

Aeromonas

salmonicida

dan

Citrobacter diversus.
2. Persentase daya hambat bakteri kitinolitik menunjukkan hasil yang
berbeda nyata di hari ketujuh setelah inokulasi. C. diversus
menghambat F. solani dengan nilai terbesar, yaitu 31,86%. Kemudian
disusul Aeromonas spp. 21,57% dan tidak berbeda nyata dengan
perlakuan A. salmonicida sebesar 16,67%. V. logei menghambat
sebesar 8,82%.
3. Pada uji daya hambat ditemukan adanya pertumbuhan hifa abnormal
seperti hifa membengkok, mengeriting, menggulung, membengkak
serta lisis.
Saran
Diperlukan adanya penelitian lanjutan untuk mengetahui efektifitas
keempat bakteri tersebut apabila diaplikasikan pada tanaman tembakau
baik di rumah kaca ataupun secara langsung di lapangan.

Universitas Sumatera Utara

17

TINJAUAN PUSTAKA
Penyakit Layu (Fusarium solani)
Biologi
Secara taksonomi, Fusarium digolongkan ke dalam:
Kingdom

: Fungi

Filum

: Ascomycota

Kelas

: Ascomycetes

Ordo

: Hypocreales

Famili

: Tuberculariaceae

Genus

: Fusarium

Spesies

: Fusarium solani

(Moretti, 2009).
Jamur yang termasuk ke dalam famili Tuberculariaceae ini diketahui
menghasilkan konidia dalam bentuk tubercules, yang terdiri dari kumpulan
konidiofor bercabang, sporodochia (Gambar 1). Dalam genus Fusarium
makrokonidia ditularkan oleh sporodochia. Selanjutnya, agar dapat diidentifikasi
sebagai Fusarium sp., makrokonidia ini harus panjang, ramping, bagian perut

Gambar 1. Mikroskopis Fusarium solani

Universitas Sumatera Utara

18

melengkung, berbentuk seperti bulan sabit, bersekat, dan memiliki sebuah sel kaki
basal (yaitu, sel basal dari sekat spora yang terletak pada sisi dorsal didekat titik
menempelnya konidiofor). Makrokonidia muncul dari phialospores, bisa
dikatakan diproduksi oleh phialide, yang merupakan lubang kecil di ujing
konidiofor. Makrokonidia muncul satu persatu dan awalnya melekat pada
konidiofor. Mereka diproduksi pada keadaan lembab, dalam tetesan-tetesan kecil,
baik dikultur ataupun di alam. Makrokonidia tidak bertahan lama di dalam tanah
(Smith, 2007).
Makrokonidia dari F. solani cenderung berbentuk silindris di bagian
tengah, dinding sel nampak sejajar dan terhitung berat serta kuat. Makrokonidia
jarang berbentuk melengkung, beberapa malah hampir lurus (Gambar 2). Mereka
terbentuk dari phialides yang panjang, memproduksi sporodochia dan terkadang
sangat banyak terbentuk di biakan, bentuknya menyatu dan meluar diatas
permukaan. Spora-spora ini lebih kearah tumpul daripada runcing diujungnya,
meskipun pangkalnya cukup jelas (Gambar 1). Makrokonidia sering mengandung
pigmen biru, hijau atau kekuningan yang tidak bisa larut, yang terlihat sangat
melekat pada bagian dalam dinding konidia (Smith, 2007).
Siklus hidup Fusarium secara umum adalah sebagai berikut: organisme ini

Gambar 2. Makrokonidia Fusarium solani

Universitas Sumatera Utara

19

tumbuh

sebagai

koloni

hifa

yang

haploid,

kecuali

untuk

dikaryotik

(masing-masing sel mengandung dua inti induk haploid) dan diploid sebelum
tahap meiosis dan saat memproduksi sel haploid, spora diproduksi secara seksual
(askospora). Askospora diproduksi dalam delapan kelompok kantung (askus)
yang terkandung dalam struktur berbentuk labu (perithecium). Spesies yang
Homotalik mampu melakukan pembuahan sendiri, memproduksi klon askospora
(apomixis); sedangkan spesies heterotolik adalah steril (tidak dapat melakukan
pembuahan sendiri). Tiga bentuk utama spora aseksual yang diproduksi dari
proses mitosis, tergantung pada spesies. Spora aseksual kecil (mikrokonidia)
diproduksi di miselium dalam struktur yang sederhana (konidiofor). Panjang,
berbentuk seperti sampan, struktur spora bersekat (makrokonidia) diproduksi di
agregasi konidiofor yang berbentuk seperti bantalan yang disebut sporodochia
dan/atau konidiofor di miselium aerial. Spora resisten berdinding tebal
(klamidiospora)

diproduksi

bersamaan

dengan

hifa

atau

makrokonidia

(Ma et al., 2013).
Gejala Serangan
Gejala utama dari infeksi Fusarium adalah warna yang menguning atau
layu pada daun, terutama daun yang berada dekat dengan tanah. Gejala lain
termasuk busuk akar, jaringan pembuluh yang berubah warna kecoklatan atau
ungu dan bercak pada daun. Gejala lain dari jamur ini adalah busuk kering yang
mudah hancur. Warna asli dari jamur akan kemerahan, putih, kuning atau coklat
kotor. Hal yang paling buruk dari penyakit Fusarium jika gejala sudah muncul,
tanaman bisa dipastikan akan mati. Sekali tanaman telah terinfeksi, tanaman
hampir selalu mati walaupun telah diaplikasikan bahan kimia. Tetapi identifikasi

Universitas Sumatera Utara

20

tetap perlu dilakukan untuk mengetahui cara pencegahan jamur ini menyebar ke
tanaman yang lain (Mclaughlin, 2001).
Infeksi jamur Fusarium dimulai dari akar sekunder yang halus, kemudian
meluas ke akar primer yang lebih besar melalui pembuluh xilem sebelum
memasuki rimpang. Infeksi pada akar primer dan rimpang oleh patogen belum
terlihat secara langsung. Jaringan xilem terdiri dari serangkaian pembuluh
individual dengan ujung dinding berlubang di mana eksudat akar mengalir.
Gerakan spora diblokir sementara oleh aliran eksudat, jadi spora menempel di
bagian luar kemudian berkecambah dan hifa tumbuh melalui perforasi ke bagian
dalam pembuluh dimana spora baru diproduksi (Daly & Walduck, 2006).
Faktor Yang Mempengaruhi
Suhu berpengaruh besar terhadap perkembangan jamur Fusarium. Suhu
yang hangat akan menyebabkan ledakan penyakit. Ketika suhu berada dibawah
4.4o C pertumbuhan jamur akan tertekan, suhu yang lebih panas 10o akan
mendukung pertumbuhan jamur. Semakin panas suhu, semakin besar kesempatan
Fusarium akan berkembang dan menyerang lebih banyak jenis tanaman
(Mclaughlin, 2001).
Populasi tanaman yang tinggi juga meningkatkan tekanan pada tanaman
dan membantu infeksi. Budidaya yang tidak benar, dan jenis-jenis herbisida juga
diketahui menyebabkan luka pada akar-akar muda dan memperburuk kerusakan
layu Fusarium. Patogen disebarkan di lapangan melalui pergerakan tanah yang
telah terkontaminasi oleh angin, air irigasi, dan peralatan. Fusarium dapat
bertahan untuk waktu yang panjang di dalam tanah dan sisa tanaman terinfeksi,
sebagai saprofit ataupun klamidiospora. Spora dari jamur dapat terbawa melekat

Universitas Sumatera Utara

21

pada mesin pertanian, sepatu dan baju pekerja sebaik didalam tanah puing-puing
tanaman terinfeksi dalam irigasi dan air banjir. Karena itu pertanian yang bersih
sangat

penting

dalam

memperlambat

penyebaran

layu

Fusarium

(Kochman, 2007).
Pengendalian
Sebagaimana pencegahan dengan penyakit yang lain, langkah awal yang
perlu dilakukan untuk pengamanan adalah memastikan benih atau bahan tanam
yang digunakan bebas dari penyakit dan didapatkan pemasok yang terpercaya.
Setelah infeksi, tidak banyak hal yang bisa dilakukan, tetapi sangat penting untuk
memindahkan tanaman yang telah sakit secepat mungkin untuk meminimalisir
penyebaran fungi. Tanaman tidak boleh dibiarkan layu akibat kekurangan air,
rendahnya kelembapan tanaman merupakan salah satu penyebab pasti dari
Fusarium (Mclaughlin, 2001).
Pengendalian serangan penyakit di area yang sempit dapat dilakukan
dengan cara mencabut tanaman yang terinfeksi beserta tanaman sehat sejauh 1-2
meter disekitarnya kemudian bakar didalam lubang tanah. Sedangkan untuk
serangan dengan area yang lebih luas adalah dengan membunuh semua tanaman
yang ada di area tersebut, lebih baik dengan herbisida lalu biarkan mati ditempat.
Ketika seluruh tanaman telah mati dan hancur, budidayakan tanaman alternatif
seperti serelia dan rumput-rumputan untuk mencegah erosi. Seluruh peralatan
yang digunakan harus dibersihkan dengan desinfektan dan dibilas sampai benarbenar bersih. Limbah sisa pencucian harus diproses lebih lanjut agar tidak menjadi
sumber inokulum dan mencemari lingkungan (Kochman, 2007).
Bakteri Kitinolitik

Universitas Sumatera Utara

22

Kitinase merupakan ketertarikan yang besar dalam bidang bioteknologi.
Pertama, enzim-enzim ini mampu mengubah biomasa yang mengandung kitin
menjadi komponen yang berguna (depolimerase). Kedua, kitinase bisa
dimanfaatkan untuk mengendalikan jamur patogen dan hama tanaman. Ketiga,
penghambat kitinase berpotensi menghambat pertumbuhan dari patogen dan hama
yang mengandung kitin dan membutuhkan kitin dalam perkembangan normalnya
(Brurberg et al. , 2000).
Penekanan bakteri kitinolitik terhadap jamur patogen adalah dengan
melisis hifa jamur sebagai substrat untuk pertumbuhannya. Selain itu, bakteri juga
dapat bersimbiosis dengan akar tanaman dan menghasilkan kitinase yang berperan
sebagai pertahanan diri bagi tanaman dalam melawan patogen. Aplikasi bakteri
kitinolitik dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman lada terutama tinggi
tanaman (Harni & Amaria, 2012).
Kemampuan antagonis dari bakteri kitinolitik terhadap pertumbuhan jamur
akar putih ditandai dengan terhambatnya pertumbuhan jamur akar putih di sekitar
koloni

bakteri

kitinolitik.

Kemampuan

isolat

bakteri

kitinolitik

dalam

menghambat pertumbuhan jamur akar putih disebabkan aktivitas enzim kitinase
yang dihasilkan oleh isolat tersebut yang mampu mendegradasi kitin yang
terkandung di dalam dinding sel jamur (Muharni & Widjajanti, 2011).
Berdasarkan penelitian Khaeruni et al. (2010) dari 25 isolat bakteri
rizosfer yang diuji, semuanya mampu menghambat perkembangan cendawan
patogen Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii dan
Phytophthora capsici dan memiliki daya hambat lebih dari 30%. Kemampuan
daya hambat yang tinggi secara in vitro mengindikasikan bahwa isolat-isolat

Universitas Sumatera Utara

23

tersebut memiliki sifat antagonis yang kuat terhadap berbagai jenis cendawan
patogen tumbuhan. Kemampuan antagonis tersebut diduga erat kaitannya dengan
kemampuan isolat-isolat tersebut memproduksi enzim ekstraseluler seperti
kitinase, protease dan selulase.
Kamil et al. (2007) membuktikan bahwa dari 400 isolat bakteri kitinolitik
yang diuji, dua puluh isolat menunjukkan aktivitas kitinase. Selanjutnya, isolatisolat yang menunjukkan aktivitas kitinase tertinggi dibandingkan dengan isolat
yang lainnya dan diidentifikasi sebagai Bacillus licheniformis, Stenotrophomonas
maltophilia, Bacillus licheniformis dan Bacillus thuringiensis, B. thuringiensis
terbukti aktif terhadap serangga Lepidoptera.
Hariprasad et al. (2011) menyatakan bahwa kitinolitik rhizobakteri isolat
Bacillus subtilis yang dipilih memiliki potensi tidak hanya untuk meningkatkan
pertumbuhan tanaman, tetapi juga untuk melindungi bibit tomat dari infeksi
F. oxysporum melalui kitinase memproduksi kemampuannya. Suplementasi kitin /
CFCW (crude fungal cell wall) meningkatkan kemampuan B. subtilis untuk
mengurangi penyakit layu Fusarium dan juga meningkatkan populasi mereka di
rizosfer.
Uji antagonisme bakteri kitinolitik BK15 terhadap Aspergillus niger
banyak memperlihatkan hifa jamur yang lisis dibandingkan dengan isolat bakteri
kitinolitik lainnya. Kerusakan hifa berupa perubahan bentuk dari hifa jamur
patogen yang membentuk spiral dan melengkung tidak beraturan dan mengalami
pemendekan. Selain itu, ada juga hifa yang mengalami pembengkakan dinding
sel. Enzim kitinase yang dihasilkan dapat menghidrolisis ikatan ß-1,4 antar
subunit Nasetilglukosamin (NAcGlc) pada polimer kitin. Aktivitas kitinase yang

Universitas Sumatera Utara

24

tinggi selama mekanisme antagonisme efektif menghambat pertumbuhan jamur
A. niger. Aktivitas antagonisme bakteri kitinolitik dengan mekanisme enzimatik
dapat menghambat pertumbuhan hifa A. niger dengan cara merusak dinding
selnya sehingga hifa A. niger membengkak, membengkok, mengeriting, mengecil,
dan melisis (Ayu et al., 2011).
Aktivitas antagonis dari enam isolat bakteri kitinolitik memiliki
penghambatan yang hampir sama, menyebabkan hifa Curvularia sp. mengalami
pertumbuhan hifa yang abnormal diantaranya hifa lisis, hifa patah, hifa bengkok,
hifa melilit, hifa menggulung, dan hifa kerdil. Hasil dari pengamatan struktur hifa
abnormal Curvularia sp. menunjukkan bahwa isolat Bacillus sp. BK13 dan
Enterobacter sp. BK15 lebih banyak menyebabkan pertumbuhan hifa abnormal
seperti lisis, patah, kerdil, menggulung, dan melilit. Sementara isolat bakteri
kitinolitik lainnya lebih sedikit menyebabkan keadaan hifa abnormal, yaitu berupa
hifa menggulung, hifa kerdil, dan hifa melilit (Hanif et al., 2011).

Universitas Sumatera Utara

12

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sub-sektor perkebunan merupakan penyumbang ekspor terbesar di sektor
pertanian dengan nilai ekspor yang jauh lebih besar dibandingkan nilai impornya.
Sebagian besar produk perkebunan utama diekspor ke negara-negara lain. Ekspor
komoditas perkebunan tumbuh dengan laju 6,9% per tahun. Laju pertumbuhan
nilai ekspor komoditi tembakau mengalami percepatan bersama dengan komoditi
teh dan kakao (Kementerian Pertanian, 2015).
Berita yang dimuat di www.liputan6.com bulan Desember 2014 yang
dikutip pada tanggal 17 Juni 2015 berisi Aliansi Masyarakat Tembakau Indonesia
(AMTI) menyatakan, ekspor dan produk tembakau olahan Indonesia diperkirakan
tumbuh sekitar 10 persen menjadi US$ 1,1 miliar pada 2015 dari target ekspor
tahun ini sebesar US$ 1 miliar (Denis, 2014).
Untuk meningkatkan pendapatan petani tembakau sekaligus meningkatkan
ekspor, pemerintah telah menganjurkan kepada petani tembakau untuk
melaksanakan intensifikasi. Dalam pelaksanaan intensifikasi ini agar petani
tembakau berhasil maka perlu diatur langkah-langkahnya. Salah satu faktor yang
menentukan keberhasilan intensifikasi adalah masalah proteksi tanaman atau
perlindungan tanaman dari penyakit sejak dini (Ratmawati, 2015).
Salah satu penyakit yang disebabkan oleh cendawan adalah penyakit layu
Fusarium yang disebabkan oleh cendawan Fusarium sp. Penyebaran cendawan
Fusarium sangat cepat dan dapat menyebar ke tanaman lain dengan cara
menginfeksi akar tanaman dengan menggunakan tabung kecambah atau miselium.
Akar tanaman dapat terinfeksi langsung melalui jaringan akar, atau melalui akar

Universitas Sumatera Utara

13

lateral dan melalui luka-luka, yang kemudian menetap dan berkembang di berkas
pembuluh. Setelah memasuki akar tanaman, miselium akan berkembang hingga
mencapai jaringan korteks akar. Pada saat miselium cendawan mencapai xilem,
maka miselium ini akan berkembang hingga menginfeksi pembuluh xilem.
Miselium yang telah menginfeksi pembuluh xilem, akan terbawa ke bagian lain
tanaman sehingga mengganggu peredaran nutrisi dan air pada tanaman yang
menyebabkan tanaman menjadi layu (Semangun, 2005).
Pengendalian yang biasa dilakukan oleh petani untuk mengendalikan layu
Fusarium yaitu membongkar dan membakar tanaman yang sakit. Pengendalian
cendawan penyebab penyakit layu Fusarium ini perlu dikaji lebih dalam untuk
mengetahui metode pengendalian yang tepat khususnya pengendalian yang ramah
lingkungan (Nugraheni, 2010). Penggunaan mikroorganisme dari golongan jamur
dan bakteri sebagai pengendali hayati penyakit tanaman mempunyai prospek yang
sangat baik di masa yang akan datang. Hal ini dikarenakan kedua golongan
mikroorganisme ini selain mudah dibiakkan dan diperbanyak juga dapat diperoleh
di areal pertanian itu sendiri. Selain itu penggunaan agensia pengendali hayati
dalam

mengendalikan

organisma

pengganggu

tanaman

(OPT)

semakin

berkembang karena cara ini lebih unggul dibanding pengendalian berbasis
pestisida. Beberapa keunggulan tersebut adalah: aman bagi manusia dan musuh
alami; dapat mencegah timbulnya ledakan OPT sekunder; produk tanaman yang
dihasilkan bebas dari residu pesti sida; muda didapat karena ada di sekitar
pertanaman sehingga dapat mengurangi ketergantungan petani terhadap pestisida
sintetis;

menghemat

biaya

produksi

serta

ramah

terhadap

lingkungan

(Nurhayati, 2011).

Universitas Sumatera Utara

14

Berbagai manfaat positif dari bakteri dalam rizosfer telah menjadikannya
sumber potensial bagi ketersediaan nutrisi dalam tanah serta mendorong
pertumbuhan tanaman sehingga menjadi lebih baik. Beberapa bakteri tanah
berasosiasi dengan akar tanaman budidaya dan memberikan pengaruh yang
bermanfaat pada tanaman inangnya. Bakteri ini dikelompokkan ke dalam PGPR
(Plant Growth Promoting Rhizobacteria). Strain PGPR yang sering ditemukan di
antaranya Pseudomonas fluorescence (Dewi, 2007).
Pengendalian penyakit tanaman dengan agen pengendali hayati (APH)
seperti Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) perlu dimanfaatkan dalam
usaha tani perkebunan ramah lingkungan dan berkelanjutan. PGPR merupakan
bakteri pemacu pertumbuhan yang hidup di akar dapat menghasilkan antibiotik,
sebagai kompetitor, menginduksi ketahanan tanaman untuk pengendalian patogen
penyakit dan hama, serta dapat mensekresikan senyawa-senyawa berguna bagi
pertumbuhan tanaman (Tombe, 2013).
Pemanfaatan bakteri rizosfer sebagai agensia hayati dan pemacu
pertumbuhan tanaman sangat menguntungkan tanaman karena tidak bersifat
toksik bagi tanaman, efektif dalam mengendalikan patogen dan meningkatkan
ketahanan tanaman, serta tidak menimbulkan dampak negatif terhadap
lingkungan. Bakteri rizosfer juga efektif selama masa hidup tanaman dan dapat
menghasilkan senyawa tertentu yang berfungsi sebagai hormon tumbuh, penyedia
dan memobilisasi unsur hara sehingga memberi manfaat ganda sebagai pupuk
hayati dan agens hayati (Khaeruni et al., 2010).
Efek PGPR pada tanaman yang dino