Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian Penyakit Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) pada Tanaman Kedelai
POTENSI SEDUHAN KOMPOS UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT LAYU SCLEROTIUM (Sclerotium rolfsii SACC.)
PADA TANAMAN KEDELAI
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
ABSTRAK
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM. Potensi Seduhan Kompos untuk
Pengendalian Penyakit Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) pada Tanaman
Kedelai Dibimbing oleh ABDUL MUIN ADNAN.
Seduhan kompos yang berasal dari kotoran sapi diuji keefektifan penekanan
terhadap penyakit layu sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) pada tanaman kedelai.
Seduhan kompos yang digunakan terdiri atas 4 macam, yaitu (1) seduhan kompos
ditambah molase dan diaerasi (SKAM); (2) seduhan kompos tanpa molase dan
diaerasi (SKA); (3) seduhan kompos ditambah molase tanpa aerasi (SKM); dan
(4) seduhan kompos tanpa molase tanpa diaerasi (SK). Tiap macam seduhan
kompos diaplikasikan dalam 6 tingkat enceran termasuk kontrol, dengan air
sebagai pengencer, yaitu 100, 75, 50, 25, 12.5% (v/v) dan kontrol (tanpa seduhan
kompos). Pengujian dilakukan secara in vitro terhadap pertumbuhan koloni S.
rolfsii dengan inokulum sclerotia dan miselium dalam cawan petri menggunakan
media PDA dan secara in vivo terhadap daya infeksi S. rolfsii pada tanaman
kedelai yang ditanam dalam pot percobaan. Hasil penelitian ini mengungkap
bahwa seduhan kompos dapat menghambat S. rolfsii baik secara in vitro pada
media PDA, maupun secara in vivo pada tanaman kedelai dalam pengujian pot.
Tingkat keefektifan (TE) seduhan kompos bervariasi tergantung macam pengujian
yang dilakukan. Hasil pengujian in vitro dengan menggunakan sumber inokulun
yang berbeda memberikan pengaruh keefektifan yang berbeda. Penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia lebih efektif dibandingkan dengan
inokulum miselium. Demikian pula halnya dengan hasil uji in vitro dibandingkan
dengan in vivo, tingkat keefektifan yang cukup tinggi pada hasil uji in vitro tidak
secara konsisten diikuti oleh hasil uji secara in vivo, karena hanya 2 macam
perlakuan, yaitu SKM 100% dan SK 75% yang tergolong efektif dalam
penekanan terjadinya penyakit layu sklerotium pada kedelai, dengan tingkat
keefektifan berturut-turut 86,21 dan 89,65 %.
Kata kunci : Seduhan kompos, Sclerotium rolfsii Sacc., Kedelai.
POTENSI SEDUHAN KOMPOS UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT LAYU SCLEROTIUM (Sclerotium rolfsii SACC.)
PADA TANAMAN KEDELAI
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Pertanian pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi
Nama Mahasiswa
NIM
: Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian Penyakit
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii
Sacc.) pada
Tanaman Kedelai
: Triyastuti Prasetyoningrum
: A34070015
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS.
NIP. 19521111 198003 1 006
Mengetahui,
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si.
NIP. 19650621 198910 2 001
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Malang, tanggal 7 Januari 1990. Penulis merupakan
anak ketiga dari tiga bersaudara keluarga Bapak Prawoto dan Ibu Djuwariyah.
Tahun 2007 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 1 Batu, Malang. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan
pendidikannya di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI dan diterima di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
(IPB).
Selama kuliah penulis aktif sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa
Proteksi Tanaman (HIMASITA) divisi Public Relation pada periode 2009-2010.
Selain itu penulis pernah magang di BALITKABI (Balai Penelitian Kacangkacangan dan Umbi-umbian) Malang, Jawa Timur pada tahun 2009, dan pada
tahun 2010 penulis pernah magang di laboratorium Nematologi Tumbuhan,
menjadi asisten praktikum mata kuliah Hama dan Penyakit Tanaman Setahun,
dan mata kuliah Hama dan Penyakit Tanaman Tahunan di Departemen Proteksi
Tanaman Institut Pertanian Bogor.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat serta
karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir skripsi dengan
judul “Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian Penyakit Layu Slcerotium
(Slcerotium rolfsii Sacc.) pada Tanaman Kedelai” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman,
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dari awal penelitian sampai dengan selesainya tugas akhir,
khususnya terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak dan Ibu tercinta,
Prawoto dan Djuwariyah, kepada kakak Joko Prasetyo, Didik Prasetyo, Eka
Lienda, dan Nunik Fitria serta kepada keponakan-keponakan tercinta Bimo, Awa,
Abi, dan Nugie atas segala perhatian, motivasi, dan doa yang tiada hentinya, serta
dukungan moril maupun materi yang diberikan.
Penulis ucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS selaku
dosen pembimbing skripsi atas bimbingan, arahan, waktu, masukkan, serta
kesabaran yang telah diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
dan penyusunan skripsi, serta kepada Dr. Ir. I Wayan Winasa, M.Si selaku
penguji tamu dalam sidang skripsi yang berkenan memberikan kritik dan saran
dalam perbaikan skripsi ini.
Terima kasih kepada teman-teman Departemen Proteksi Tanaman angkatan
44 atas semangat yang diberikan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini,
khususnya untuk Mey Fitriyani, Vishora Satyani, Tatit Sastrini, Sani
Nihlatussania, M. Yadi, Sherly Anggraini, Anik Nurhayati, Yulius Dika Ciptadi
dan anggota laboratorium nematologi tumbuhan Taher, Mia, Mifta, dan Amin,
terutama untuk Bapak Gatot Heru selaku laboran, serta kepada Lukman Ansyari
atas dukungannya selama penulis menempuh pendidikan hingga saat ini. Tak lupa
ucapan terima kasih kepada teman-teman Pondok Jaika 2 (Inggi, mb. Norma,
Riska, Dian, Ayu, Nisa, dan Ririn) dan semua pihak yang telah membantu atas
kelancaran skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Kritik dan saran sangat penulis harapkan, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi pembaca dan pihak yang membutuhkan.
Bogor, Maret 2012
Triyastuti Prasetyoningrum
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................
ix
PENDAHULUAN ......................................................................................
1
Latar Belakang ...................................................................................
1
Tujuan Penelitian ...............................................................................
2
Manfaat Penelitian .............................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................
3
Kedelai ...............................................................................................
3
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) .......................................
4
Seduhan Kompos (Compost Tea) ......................................................
5
BAHAN DAN METODE ...........................................................................
8
Tempat dan Waktu .............................................................................
8
Bahan Penelitian ................................................................................
8
Metode Penelitian ..............................................................................
8
Penyiapan Isolat S. rolfsii ............................................................
Penyiapan Seduhan Kompos (Compost tea) .................................
Uji Fitotoksik ................................................................................
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni
S. rolfsii secara In Vitro ................................................................
Uji Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian S. rolfsii
pada Tanaman Kedelai ..................................................................
Kepadatan Mikroba dalam Tanah dan Seduhan Kompos .............
8
8
9
10
11
12
Rancangan Percobaan ........................................................................
12
Analisis Data ......................................................................................
12
HASIL .........................................................................................................
13
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni
S. rolfsii secara In Vitro .....................................................................
13
Pertumbuhan Koloni S. rolfsii dengan Inokulum Sklerotia ..........
Pertumbuhan Koloni S. rolfsii dengan Inokulum Miselium .........
13
15
Uji Fitotoksik .....................................................................................
18
Uji Potensi Seduhan Kompos dalam Pengendalian S. rolfsii
pada Tanaman Kedelai ......................................................................
19
vii
Kepadatan Mikroba dalam Tanah dan Seduhan Kompos .................
20
PEMBAHASAN .........................................................................................
23
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
26
Kesimpulan ........................................................................................
26
Saran ..................................................................................................
26
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
27
LAMPIRAN ................................................................................................
29
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1
Layu sclerotium pada tanaman kedelai..............................................
4
2
Isolat cendawan S. rolfsii pada media PDA.......................................
5
3
Aerator Low Noise Air Pump tipe LP-20 ...........................................
9
4
Pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia cendawan S. rolfsii
pada perlakuan kontrol, FS, dan SKAM 75% pada 5 HSI. ...............
13
Pertumbuhan koloni dengan inokulum miselium cendawan S. rolfsii
pada perlakuan kontrol, FS, dan SKAM 100% pada 4 HSI ..............
16
Gejala penyakit yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii. ..............
19
5
6
DAFTAR TABEL
Nomor
1
Halaman
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia S. rolfsii
pada 5 HSI .........................................................................................
14
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum miselium S. rolfsii
pada 4 HSI .........................................................................................
16
3
Data pertumbuhan kedelai setelah 25 HST .......................................
18
4
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap persentase
kejadian penyakit layu sclerotium secara in vivo pada 10 hari
setelah perlakuan ...............................................................................
20
5
Kepadatan mikroba dalam seduhan kompos .....................................
21
6
Kepadatan mikroba dalam tanah yang telah diberi seduhan
kompos dan kontrol ...........................................................................
22
2
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai (Glycine max (L) Merril) merupakan salah satu komoditas tanaman
pangan sumber protein nabati yang penting. Biji kedelai sebagian besar
dikonsumsi dalam bentuk segar atau digunakan sebagai bahan baku industri
olahan pangan seperti tempe, tahu, susu, kecap, dan lain-lain serta pakan ternak,
sehingga kebutuhan kedelai terus meningkat pesat dari tahun ke tahun (Balitkabi
1997). Kebutuhan kedelai di Indonesia mencapai 2,02 juta ton/tahun. Sementara
itu, produksi dalam negeri hanya mampu mencukupi 35 - 40%, sehingga
kekurangannya (60 - 65%) dipenuhi oleh impor dari beberapa negara terutama
dari Amerika Serikat (Departemen Pertanian 2007).
Salah satu ancaman dalam upaya peningkatan produksi kedelai adalah
gangguan penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh cendawan Sclerotium
rolfsii. Gejala penyakit yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii berupa busuk
pangkal batang, layu secara perlahan, dan akhirnya mati. Layu sclerotium
merupakan penyakit potensial pada tanaman kedelai, karena tanaman yang
terserang akan mati dan patogen dapat bertahan lama di tanah dalam bentuk
sklerotia (Semangun 1991). Tingkat serangan lebih dari 5% di lapangan sudah
dapat merugikan secara ekonomi. Kehilangan hasil oleh S. rolfsii dapat mencapai
30% pada lahan-lahan yang selalu ditanami kedelai dan kacang-kacangan lainnya
(Budiman dan Tamrin 1997).
Pengendalian yang telah dilakukan untuk mengurangi kerugian akibat
penyakit ini antara lain dengan cara mekanik yaitu mencabut dan membuang
tanaman yang terserang, solarisasi tanah, serta penggunaan fungisida sintetik.
Namun cara pengendalian yang paling sering dilakukan oleh petani adalah
pengendalian secara mekanik dengan mencabut dan membuang tanaman yang
sakit. Pada dasarnya pengendalian tersebut kurang efektif karena patogen mampu
bertahan dalam tanah dengan membentuk struktur bertahan, yaitu sklerotia.
Sklerotia merupakan miselia cendawan yang memampat, dengan ciri-ciri
berbentuk butiran kecil kecoklatan, keras dengan diameter sekitar 1 mm, dan
mampu bertahan lama di tanah dan residu tanaman. Sklerotia mampu bertahan
2
dalam tanah dalam waktu yang cukup lama dari 2 hingga 10 tahun (Messiaen
1994).
Beberapa tahun terakhir para peneliti mulai mengembangkan penggunaan
kompos yang diperkaya untuk mengendalikan penyakit tumbuhan. Salah satu
metode dalam memperkaya kompos adalah dengan membuat kompos menjadi
seduhan kompos (compost tea) yang memiliki potensi dalam meningkatkan
kesuburan tanah dan kesehatan tanaman (Ingham 2005). Seduhan kompos dapat
dibuat dengan dua metode, yaitu metode dengan aerasi dan tanpa aerasi.
Seduhan kompos telah lama digunakan untuk mengendalikan penyakit daun
dengan aplikasi penyemprotan pada permukaan daun. Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa seduhan kompos dapat mengurangi keparahan penyakit
seperti embun tepung dan embun bulu pada anggur yang berturut-turut disebabkan
oleh Uncinula necator and Plasmopara viticola (Yohalem et al. 1994). Selain
penyemprotan pada daun seduhan kompos juga dapat diaplikasikan dengan
penyiraman pada tanah. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa seduhan
kompos efektif dalam menekan penyakit rebah kecambah (damping off) pada
timun yang disebabkan oleh Pythium ultimum (Scheurell and Mahaffee 2004).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan seduhan kompos
dalam pengendalian penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh S. rolfsii pada
tanaman kedelai.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang
penggunaan seduhan kompos untuk pengendalian penyakit layu sclerotium pada
tanaman kedelai.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Kedelai merupakan sumber protein nabati yang memiliki peran penting
dalam meningkatkan gizi masyarakat. Oleh karena itu kebutuhan kedelai terus
meningkat seiring dengan kesadaran masyarakat akan pentingnya pemenuhan gizi
bagi kesehatan, yang mendorong berkembangnya industri pangan. Industri yang
memerlukan kedelai dalam jumlah besar antara lain adalah industri tahu, tempe,
susu dan kecap. Tahun 2002 kebutuhan kedelai untuk tahu dan tempe mencapai
1,78 juta ton atau 88% dari total kebutuhan nasional. Secara keseluruhan,
kebutuhan kedelai pada tahun 2004 mencapai 2,02 juta ton, sedangkan produksi
dalam negeri baru 0,71 juta ton, sehingga diperlukan impor yang jumlahnya cukup
besar, yaitu 1,31 juta ton (Departemen Pertanian 2007).
Kedelai (Glycine max Merr.) merupakan tanaman semak yang tumbuh tegak
dan di alam tidak terdapat sebagai tumbuhan liar, kedelai diduga berasal dari
hibridisasi antara Glycine ussuriensis (Regel) yang merupakan kedelai liar yang
terdapat di seluruh Asia bagian timur, dan Glycine tomentosa (Benth) yang
tumbuh liar di Cina bagian selatan (Prihatman 2000). Pada awalnya, kedelai
dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine soja dan Soja max. Namun
pada tahun 1948 telah disepakati bahwa nama botani yang dapat diterima dalam
istilah ilmiah, yaitu Glycine max (L.) Merill.
Di salah satu negara bagian Amerika Serikat, terdapat areal pertanaman
kedelai yang sangat luas sehingga memberikan kontribusi 57 % kedelai dunia. Di
Indonesia, saat ini kedelai banyak ditanam di dataran rendah yang tidak banyak
mengandung air, seperti di pesisir Utara Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat,
Sulawesi Utara (Gorontalo), Lampung, Sumatera Selatan dan Bali.
Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan
ketinggian 0,5-300 m dari permukaan laut (dpl), sedangkan varietas yang berbiji
besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 300-500 m dpl. Namun demikian
kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl
(Prihatman 2000).
4
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.)
Salah satu ancaman dalam upaya peningkatan produksi kedelai adalah
gangguan penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii.
Patogen ini merupakan penyebab penyakit potensial pada tanaman kedelai, karena
langsung menyerang pada jaringan tanaman dengan memproduksi miselium yang
berlimpah dan menghancurkannya dengan mensekresi asam oksalis, pektinolitik,
selulolitik, dan enzim lain setelah penetrasi pada jaringan inang (Agrios 2005).
Infeksi S. rolfsii pada kedelai biasanya mulai terjadi di awal pertumbuhan
tanaman dengan gejala busuk kecambah atau rebah semai. Pada tanaman kedelai
berumur lebih dari 2-3 minggu, gejalanya berupa busuk pangkal batang dan layu,
pada bagian terinfeksi terlihat bercak berwarna coklat pucat dan di bagian tersebut
tumbuh miselia cendawan berwarna putih (Punja 1988). Tanda yang paling mudah
dikenali dari penyakit ini adalah adanya miselium cendawan berwarna putih
seperti bulu pada pangkal batang yang sakit atau pada permukaan tanah
(Gambar 1).
Gambar 1 Layu sclerotium pada tanaman kedelai
Sumber : http://www.ces.ncsu.edu/depts
S. rolfsii merupakan cendawan patogen tular tanah yang umum terdapat di
daerah tropis dan subtropis (Punja 1988). S. rolfsii memiliki kisaran inang yang
luas yaitu
lebih dari 500 spesies tumbuhan termasuk tanaman dikotil dan
beberapa spesies monokotil (Aycock 1966). Isolat S. rolfsii yang berasal dari
daerah geografi berbeda menunjukkan perbedaan morfologi (struktur koloni dan
bentuk sklerotia), serta respon pertumbuhan pada suhu dan media berbeda (Naik
& Rani 2008).
Cendawan S. rolfsii membentuk miselium tipis, berwarna putih, teratur
seperti bulu ayam (Agrios 2005; Gambar 2A). S. rolfsii mampu bertahan dalam
5
tanah dengan membentuk struktur bertahan berupa sklerotia. Sklerotia merupakan
kumpulan miselia cendawan yang memampat (Gambar 2B), berbentuk butiran
keras dengan diameter sekitar 1-2 mm berwarna kecoklatan, dan mampu bertahan
lama di dalam tanah dan residu tanaman. Sklerotia mampu bertahan dalam tanah
dalam waktu yang cukup lama dari 2 tahun hingga 10 tahun (Messiaen 1994).
Sklerotia dapat tersebar oleh aliran air, alat-alat pertanian yang terkontaminasi,
dan benih.
A
B
Gambar 2 Isolat cendawan S. rolfsii pada media PDA (A) miselium cendawan
S. rolfsii tipis, berwarna putih, teratur seperti bulu (B) Sklerotia
cendawan S. rolfsii merupakan kumpulan miselia cendawan yang
memampat
Seduhan Kompos (Compost Tea)
Seduhan kompos (compost tea) merupakan ekstrak air dari bahan kompos
yang mengandung nutrisi terlarut baik organik maupun anorganik, serta kaya akan
berbagai organisme seperti bakteri, cendawan, protozoa dan nematoda (ROU
2003). Seduhan kompos dibuat dengan menambahkan sumber makanan mikroba
seperti molase, asam humat, rumput laut dan lainnya baik secara aerob maupun
anaerob dan menumbuhkan populasi mikroorganisme bermanfaat (Ingham 2005;
Scheuerell 2003).
Seduhan kompos dibuat dengan mencampurkan kompos dan air kemudian
diinkubasikan selama waktu tertentu, baik menggunakan metode aerasi maupun
tanpa aerasi dan dengan atau tanpa sumber nutrisi mikroba untuk meningkatkan
keberagaman populasi mikroba (NOSB 2004; Scheuerell & Mahaffee 2002). Pada
metode seduhan kompos tanpa aerasi (NCT; Non aerated compost tea) tidak
6
terdapat pasokan oksigen untuk mikroba (Scheuerell 2003), sehingga proses
produksinya terjadi dalam kondisi anaerob yang menyebabkan terbatasnya
pertumbuhan mikroorganisme (Kelley 2004). Seduhan kompos dengan aerasi
(ACT; Aerated compost tea) dilakukan dengan mencampurkan air dengan kompos
yang telah matang kemudian diaerasi selama waktu tertentu, sehingga prosesnya
berlangsung dalam kondisi aerob.
Seduhan kompos dengan aerasi (ACT) dapat disiapkan dalam 2 hingga 3
hari. Singkatnya waktu dalam pembuatan seduhan kompos dengan aerasi lebih
menguntungkan bagi pengguna karena lebih cepat untuk mengantisipasi penyakit
sebelum menyebar lebih luas (Kelley 2004). Selain itu, pembuatan seduhan
kompos dengan aerasi tidak menghasilkan bau dan dapat mengurangi risiko
kontaminasi patogen manusia. Sementara itu, seduhan kompos tanpa aerasi dapat
disiapkan hingga 2 minggu. Lamanya waktu fermentasi dapat meningkatkan
antibiotik dalam seduhan kompos yang diduga dapat merespon ketahanan alami
tanaman yang dapat membantu dalam menekan penyakit (Scheuerell 2003).
Seduhan kompos tanpa aerasi dapat menimbulkan bau yang tidak enak
dibandingkan dengan seduhan kompos dengan aerasi.
Tujuan utama produksi dan aplikasi seduhan kompos adalah penekanan
kejadian penyakit dan menambah nutrisi tanaman. Ada beberapa mekanisme
dalam pengendalian penyakit menggunakan seduhan kompos, yaitu antibiosis,
parasitisme serta antagonistik mikroba dan nutrisi untuk tanaman yang terkandung
dalam seduhan kompos. Penekanan patogen oleh mikroorganisme bermanfaat
antara lain berupa kolonisasi mikroba antagonis pada permukaan daun sehingga
menghambat pertumbuhan
patogen,
bersaing mendapatkan
nutrisi
yang
dibutuhkan patogen, mensekresi metabolit sekunder (antibiotik) di permukaan
daun, memarasiti patogen secara langsung, dan merangsang ketahanan alami
tanaman (Scheuerell 2003; Kelley 2004).
Seduhan kompos dapat diaplikasikan pada tanah dengan menyiramkannya
di daerah perakaran atau pada daun tanaman. Seduhan
kompos telah lama
digunakan untuk mengendalikan penyakit daun dengan aplikasi penyemprotan
pada permukaan daun (Yohalem et al. 1994). Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa seduhan kompos dapat mengurangi keparahan penyakit
7
seperti embun tepung dan embun bulu pada anggur yang disebabkan oleh
Uncinula necator and Plasmopara viticola (Yohalem et al. 1994) dan efektif
menekan penyakit rebah kecambah (damping off) pada timun yang disebabkan
oleh Pythium ultimum (Scheuerell & Mahaffee 2004).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai November 2011 di
Laboratorium Nematologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian Bogor.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas
lokal asal Kebumen dengan nama lokal “Menthel”, isolat murni cendawan
Slerotium rolfsii, kompos yang berasal dari kotoran sapi dan molase (tetes tebu).
Metode Penelitian
Penyiapan Isolat S. rolfsii
Isolat cendawan S. rolfsii diperoleh dari tanaman kedelai yang menunjukkan
gejala layu sclerotium di sekitar kampus IPB Darmaga Bogor. Sklerotium
cendawan dikumpulkan kemudian ditumbuhkan pada karton steril yang telah
dilembabkan, kemudian diinkubasi selama 14 hari hingga tumbuh dan membentuk
sklerotia baru dalam jumlah yang cukup banyak. Sklerotia hasil biakan ini
kemudian di tumbuhkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA), selanjutnya
siap untuk digunakan dalam penelitian selanjutnya.
Penyiapan Seduhan Kompos (Compost tea)
Kompos yang digunakan merupakan kompos yang berasal dari kotoran sapi
yang telah dikomposkan kurang lebih 8 minggu dan telah menyerupai tanah.
Seduhan kompos dibuat dengan pencampuran 1 bagian kompos diencerkan
dengan 4 bagian air berdasarkan volume dan disiapkan dalam 4 macam cara, yaitu
(1) seduhan kompos ditambah molase dan diaerasi (SKAM); (2) seduhan kompos
tanpa molase dan diaerasi (SKA); (3) seduhan kompos ditambah molase tanpa
aerasi (SKM); dan (4) seduhan kompos tanpa molase tanpa diaerasi (SK).
Seduhan kompos dengan aerasi, diaerasi menggunakan aerator Low Noise Air
Pump tipe LP-20 (Gambar 3). Baik untuk jenis seduhan kompos yang diaerasi
9
maupun yang tidak diaerasi, aerasi dan/atau inkubasi dilakukan selama 4 hari.
Setelah selesai masa inkubasi/aerasi seduhan kompos disaring dengan saringan
325 mesh yang kemudian siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.
Tiap macam seduhan kompos diaplikasikan dalam 6 tingkat enceran
termasuk kontrol, dengan air sebagai pengencer, yaitu 100% (tanpa pengenceran),
75, 50, 25, 12.5% dan kontrol (tanpa seduhan kompos).
Gambar 3 Aerator Low Noise Air Pump tipe LP-20
Uji Fitotoksik
Tiap macam seduhan kompos (SKAM, SKA, SKM, dan SK) diaplikasikan
pada kisaran konsentrasi 100, 75, 50, 25 % dan kontrol (K). Dengan demikian
seluruhnya terdiri atas 17 perlakuan. Masing-masing perlakuan menggunakan 3
ulangan dan setiap ulangan terdiri atas 2 pot percobaan.
Pengujian dilakukan dalam polibag (pot) berisi 500 ml tanah. Setiap pot
disiram dengan 50 ml enceran seduhan kompos kemudian segera ditanami 3 benih
kedelai. Pengamatan dilakukan tehadap kelainan pertumbuhan tanaman kedelai
dibandingkan dengan kontrol selain itu diukur bobot serta panjang akar dan tajuk
tanaman pada 25 hari setelah benih ditanam (HST).
10
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni S. rolfsii secara
In Vitro
Pengujian dilakukan secara in vitro pada media PDA dalam cawan petri.
Media PDA dicampur dengan seduhan kompos, kemudian diinokulasi sklerotia
atau miselium S. rolfsii sebagai sumber inokulum. Pengujian menggunakan empat
macam seduhan kompos, yaitu SKAM, SKA, SKM, dan SK. Konsentrasi yang
digunakan untuk tiap macam seduhan kompos dalam pengujian ini adalah 100,
75, 50, 25, 12.5 % dan kontrol.
Masing-masing seduhan kompos dicampur
dengan PDA steril sebelum membeku, dengan perbandingan seduhan kompos dan
PDA yaitu 15:100 (v/v). Campuran ini dituang ke dalam cawan petri dengan
ketebalan 5 mm dan setelah dingin (membeku) tiap cawan diinokulasi dengan
potongan biakan murni S. rolfsii yang telah disiapkan. Sebagai kontrol isolat S.
rolfsii ditumbuhkan pada media PDA dengan penambahan aquades steril (K),
sedangkan untuk pembanding isolat S. rolfsii ditumbuhkan pada media PDA yang
dicampur dengan fungisida berbahan aktif Propineb 70% pada konsentrasi 0,2%
(FS). Penyiapan pengujian dilakukan di dalam laminar air flow. Masing-masing
perlakuan menggunakan 3 ulangan. Dengan demikian perlakuan terdiri atas 22
macam, termasuk kontrol yang dirinci sebagai berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
SKAM 100%
SKAM 75%
SKAM 50%
SKAM 25%
SKAM 12.5%
SKA 100%
SKA 75%
SKA 50%
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
SKA 25%
SKA 12.5%
SKM 100%
SKM 75%
SKM 50%
SKM 25%
SKM 12.5%
SK 100%
17.
18.
19.
20.
21.
22.
SK 75%
SK 50%
SK 25%
SK 12.5%
K (kontrol)
FS (fungisida sintetik,
fungisida berbahan
aktif Propineb 70%)
Pengujian dilakukan terhadap pertumbuhan koloni S. rolfsii dengan
inokulum sklerotia dan miselium. Untuk inokulum miselium, potongan biakan
miselium berdiameter 0,5 cm diambil dari biakan murni kemudian secara aseptik
diletakkan pada pusat media PDA yang telah dicampur dengan seduhan kompos.
Untuk inokulum sklerotia setiap cawan diinokulasi dengan satu sklerotia pada
pusat media. Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan koloni S. rolfsii, baik
menggunakan inokulum miselium maupun sklerotia. Pertumbuhan koloni
ditentukan berdasarkan ukuran diameter koloni cendawan pada 5 hari setelah
11
inokulasi (HSI). Berdasarkan diameter koloni cendawan (Ø), dihitung tingkat
keefektifan (TE) seduhan kompos dengan menggunakan rumus:
TE = Ø kontrol - Ø perlakuan x 100%
Ø kontrol
Tingkat keefektifan pengendalian dikategorikan sangat efektif (TE≥95%),
efektif
(75%≤TE
PENYAKIT LAYU SCLEROTIUM (Sclerotium rolfsii SACC.)
PADA TANAMAN KEDELAI
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
ABSTRAK
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM. Potensi Seduhan Kompos untuk
Pengendalian Penyakit Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) pada Tanaman
Kedelai Dibimbing oleh ABDUL MUIN ADNAN.
Seduhan kompos yang berasal dari kotoran sapi diuji keefektifan penekanan
terhadap penyakit layu sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) pada tanaman kedelai.
Seduhan kompos yang digunakan terdiri atas 4 macam, yaitu (1) seduhan kompos
ditambah molase dan diaerasi (SKAM); (2) seduhan kompos tanpa molase dan
diaerasi (SKA); (3) seduhan kompos ditambah molase tanpa aerasi (SKM); dan
(4) seduhan kompos tanpa molase tanpa diaerasi (SK). Tiap macam seduhan
kompos diaplikasikan dalam 6 tingkat enceran termasuk kontrol, dengan air
sebagai pengencer, yaitu 100, 75, 50, 25, 12.5% (v/v) dan kontrol (tanpa seduhan
kompos). Pengujian dilakukan secara in vitro terhadap pertumbuhan koloni S.
rolfsii dengan inokulum sclerotia dan miselium dalam cawan petri menggunakan
media PDA dan secara in vivo terhadap daya infeksi S. rolfsii pada tanaman
kedelai yang ditanam dalam pot percobaan. Hasil penelitian ini mengungkap
bahwa seduhan kompos dapat menghambat S. rolfsii baik secara in vitro pada
media PDA, maupun secara in vivo pada tanaman kedelai dalam pengujian pot.
Tingkat keefektifan (TE) seduhan kompos bervariasi tergantung macam pengujian
yang dilakukan. Hasil pengujian in vitro dengan menggunakan sumber inokulun
yang berbeda memberikan pengaruh keefektifan yang berbeda. Penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia lebih efektif dibandingkan dengan
inokulum miselium. Demikian pula halnya dengan hasil uji in vitro dibandingkan
dengan in vivo, tingkat keefektifan yang cukup tinggi pada hasil uji in vitro tidak
secara konsisten diikuti oleh hasil uji secara in vivo, karena hanya 2 macam
perlakuan, yaitu SKM 100% dan SK 75% yang tergolong efektif dalam
penekanan terjadinya penyakit layu sklerotium pada kedelai, dengan tingkat
keefektifan berturut-turut 86,21 dan 89,65 %.
Kata kunci : Seduhan kompos, Sclerotium rolfsii Sacc., Kedelai.
POTENSI SEDUHAN KOMPOS UNTUK PENGENDALIAN
PENYAKIT LAYU SCLEROTIUM (Sclerotium rolfsii SACC.)
PADA TANAMAN KEDELAI
TRIYASTUTI PRASETYONINGRUM
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Pertanian pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi
Nama Mahasiswa
NIM
: Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian Penyakit
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii
Sacc.) pada
Tanaman Kedelai
: Triyastuti Prasetyoningrum
: A34070015
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS.
NIP. 19521111 198003 1 006
Mengetahui,
Ketua Departemen Proteksi Tanaman
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si.
NIP. 19650621 198910 2 001
Tanggal Lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Malang, tanggal 7 Januari 1990. Penulis merupakan
anak ketiga dari tiga bersaudara keluarga Bapak Prawoto dan Ibu Djuwariyah.
Tahun 2007 penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di
SMA Negeri 1 Batu, Malang. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan
pendidikannya di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI dan diterima di
Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
(IPB).
Selama kuliah penulis aktif sebagai pengurus Himpunan Mahasiswa
Proteksi Tanaman (HIMASITA) divisi Public Relation pada periode 2009-2010.
Selain itu penulis pernah magang di BALITKABI (Balai Penelitian Kacangkacangan dan Umbi-umbian) Malang, Jawa Timur pada tahun 2009, dan pada
tahun 2010 penulis pernah magang di laboratorium Nematologi Tumbuhan,
menjadi asisten praktikum mata kuliah Hama dan Penyakit Tanaman Setahun,
dan mata kuliah Hama dan Penyakit Tanaman Tahunan di Departemen Proteksi
Tanaman Institut Pertanian Bogor.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat serta
karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir skripsi dengan
judul “Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian Penyakit Layu Slcerotium
(Slcerotium rolfsii Sacc.) pada Tanaman Kedelai” sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman,
Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dari awal penelitian sampai dengan selesainya tugas akhir,
khususnya terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak dan Ibu tercinta,
Prawoto dan Djuwariyah, kepada kakak Joko Prasetyo, Didik Prasetyo, Eka
Lienda, dan Nunik Fitria serta kepada keponakan-keponakan tercinta Bimo, Awa,
Abi, dan Nugie atas segala perhatian, motivasi, dan doa yang tiada hentinya, serta
dukungan moril maupun materi yang diberikan.
Penulis ucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS selaku
dosen pembimbing skripsi atas bimbingan, arahan, waktu, masukkan, serta
kesabaran yang telah diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir
dan penyusunan skripsi, serta kepada Dr. Ir. I Wayan Winasa, M.Si selaku
penguji tamu dalam sidang skripsi yang berkenan memberikan kritik dan saran
dalam perbaikan skripsi ini.
Terima kasih kepada teman-teman Departemen Proteksi Tanaman angkatan
44 atas semangat yang diberikan kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini,
khususnya untuk Mey Fitriyani, Vishora Satyani, Tatit Sastrini, Sani
Nihlatussania, M. Yadi, Sherly Anggraini, Anik Nurhayati, Yulius Dika Ciptadi
dan anggota laboratorium nematologi tumbuhan Taher, Mia, Mifta, dan Amin,
terutama untuk Bapak Gatot Heru selaku laboran, serta kepada Lukman Ansyari
atas dukungannya selama penulis menempuh pendidikan hingga saat ini. Tak lupa
ucapan terima kasih kepada teman-teman Pondok Jaika 2 (Inggi, mb. Norma,
Riska, Dian, Ayu, Nisa, dan Ririn) dan semua pihak yang telah membantu atas
kelancaran skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Kritik dan saran sangat penulis harapkan, semoga skripsi ini dapat
bermanfaat bagi pembaca dan pihak yang membutuhkan.
Bogor, Maret 2012
Triyastuti Prasetyoningrum
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................
viii
DAFTAR TABEL .......................................................................................
ix
PENDAHULUAN ......................................................................................
1
Latar Belakang ...................................................................................
1
Tujuan Penelitian ...............................................................................
2
Manfaat Penelitian .............................................................................
2
TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................
3
Kedelai ...............................................................................................
3
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.) .......................................
4
Seduhan Kompos (Compost Tea) ......................................................
5
BAHAN DAN METODE ...........................................................................
8
Tempat dan Waktu .............................................................................
8
Bahan Penelitian ................................................................................
8
Metode Penelitian ..............................................................................
8
Penyiapan Isolat S. rolfsii ............................................................
Penyiapan Seduhan Kompos (Compost tea) .................................
Uji Fitotoksik ................................................................................
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni
S. rolfsii secara In Vitro ................................................................
Uji Potensi Seduhan Kompos untuk Pengendalian S. rolfsii
pada Tanaman Kedelai ..................................................................
Kepadatan Mikroba dalam Tanah dan Seduhan Kompos .............
8
8
9
10
11
12
Rancangan Percobaan ........................................................................
12
Analisis Data ......................................................................................
12
HASIL .........................................................................................................
13
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni
S. rolfsii secara In Vitro .....................................................................
13
Pertumbuhan Koloni S. rolfsii dengan Inokulum Sklerotia ..........
Pertumbuhan Koloni S. rolfsii dengan Inokulum Miselium .........
13
15
Uji Fitotoksik .....................................................................................
18
Uji Potensi Seduhan Kompos dalam Pengendalian S. rolfsii
pada Tanaman Kedelai ......................................................................
19
vii
Kepadatan Mikroba dalam Tanah dan Seduhan Kompos .................
20
PEMBAHASAN .........................................................................................
23
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................
26
Kesimpulan ........................................................................................
26
Saran ..................................................................................................
26
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................
27
LAMPIRAN ................................................................................................
29
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1
Layu sclerotium pada tanaman kedelai..............................................
4
2
Isolat cendawan S. rolfsii pada media PDA.......................................
5
3
Aerator Low Noise Air Pump tipe LP-20 ...........................................
9
4
Pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia cendawan S. rolfsii
pada perlakuan kontrol, FS, dan SKAM 75% pada 5 HSI. ...............
13
Pertumbuhan koloni dengan inokulum miselium cendawan S. rolfsii
pada perlakuan kontrol, FS, dan SKAM 100% pada 4 HSI ..............
16
Gejala penyakit yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii. ..............
19
5
6
DAFTAR TABEL
Nomor
1
Halaman
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum sklerotia S. rolfsii
pada 5 HSI .........................................................................................
14
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap penghambatan
pertumbuhan koloni dengan inokulum miselium S. rolfsii
pada 4 HSI .........................................................................................
16
3
Data pertumbuhan kedelai setelah 25 HST .......................................
18
4
Pengaruh perlakuan seduhan kompos terhadap persentase
kejadian penyakit layu sclerotium secara in vivo pada 10 hari
setelah perlakuan ...............................................................................
20
5
Kepadatan mikroba dalam seduhan kompos .....................................
21
6
Kepadatan mikroba dalam tanah yang telah diberi seduhan
kompos dan kontrol ...........................................................................
22
2
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai (Glycine max (L) Merril) merupakan salah satu komoditas tanaman
pangan sumber protein nabati yang penting. Biji kedelai sebagian besar
dikonsumsi dalam bentuk segar atau digunakan sebagai bahan baku industri
olahan pangan seperti tempe, tahu, susu, kecap, dan lain-lain serta pakan ternak,
sehingga kebutuhan kedelai terus meningkat pesat dari tahun ke tahun (Balitkabi
1997). Kebutuhan kedelai di Indonesia mencapai 2,02 juta ton/tahun. Sementara
itu, produksi dalam negeri hanya mampu mencukupi 35 - 40%, sehingga
kekurangannya (60 - 65%) dipenuhi oleh impor dari beberapa negara terutama
dari Amerika Serikat (Departemen Pertanian 2007).
Salah satu ancaman dalam upaya peningkatan produksi kedelai adalah
gangguan penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh cendawan Sclerotium
rolfsii. Gejala penyakit yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii berupa busuk
pangkal batang, layu secara perlahan, dan akhirnya mati. Layu sclerotium
merupakan penyakit potensial pada tanaman kedelai, karena tanaman yang
terserang akan mati dan patogen dapat bertahan lama di tanah dalam bentuk
sklerotia (Semangun 1991). Tingkat serangan lebih dari 5% di lapangan sudah
dapat merugikan secara ekonomi. Kehilangan hasil oleh S. rolfsii dapat mencapai
30% pada lahan-lahan yang selalu ditanami kedelai dan kacang-kacangan lainnya
(Budiman dan Tamrin 1997).
Pengendalian yang telah dilakukan untuk mengurangi kerugian akibat
penyakit ini antara lain dengan cara mekanik yaitu mencabut dan membuang
tanaman yang terserang, solarisasi tanah, serta penggunaan fungisida sintetik.
Namun cara pengendalian yang paling sering dilakukan oleh petani adalah
pengendalian secara mekanik dengan mencabut dan membuang tanaman yang
sakit. Pada dasarnya pengendalian tersebut kurang efektif karena patogen mampu
bertahan dalam tanah dengan membentuk struktur bertahan, yaitu sklerotia.
Sklerotia merupakan miselia cendawan yang memampat, dengan ciri-ciri
berbentuk butiran kecil kecoklatan, keras dengan diameter sekitar 1 mm, dan
mampu bertahan lama di tanah dan residu tanaman. Sklerotia mampu bertahan
2
dalam tanah dalam waktu yang cukup lama dari 2 hingga 10 tahun (Messiaen
1994).
Beberapa tahun terakhir para peneliti mulai mengembangkan penggunaan
kompos yang diperkaya untuk mengendalikan penyakit tumbuhan. Salah satu
metode dalam memperkaya kompos adalah dengan membuat kompos menjadi
seduhan kompos (compost tea) yang memiliki potensi dalam meningkatkan
kesuburan tanah dan kesehatan tanaman (Ingham 2005). Seduhan kompos dapat
dibuat dengan dua metode, yaitu metode dengan aerasi dan tanpa aerasi.
Seduhan kompos telah lama digunakan untuk mengendalikan penyakit daun
dengan aplikasi penyemprotan pada permukaan daun. Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa seduhan kompos dapat mengurangi keparahan penyakit
seperti embun tepung dan embun bulu pada anggur yang berturut-turut disebabkan
oleh Uncinula necator and Plasmopara viticola (Yohalem et al. 1994). Selain
penyemprotan pada daun seduhan kompos juga dapat diaplikasikan dengan
penyiraman pada tanah. Sejumlah penelitian menunjukkan bahwa seduhan
kompos efektif dalam menekan penyakit rebah kecambah (damping off) pada
timun yang disebabkan oleh Pythium ultimum (Scheurell and Mahaffee 2004).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keefektifan seduhan kompos
dalam pengendalian penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh S. rolfsii pada
tanaman kedelai.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang
penggunaan seduhan kompos untuk pengendalian penyakit layu sclerotium pada
tanaman kedelai.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai
Kedelai merupakan sumber protein nabati yang memiliki peran penting
dalam meningkatkan gizi masyarakat. Oleh karena itu kebutuhan kedelai terus
meningkat seiring dengan kesadaran masyarakat akan pentingnya pemenuhan gizi
bagi kesehatan, yang mendorong berkembangnya industri pangan. Industri yang
memerlukan kedelai dalam jumlah besar antara lain adalah industri tahu, tempe,
susu dan kecap. Tahun 2002 kebutuhan kedelai untuk tahu dan tempe mencapai
1,78 juta ton atau 88% dari total kebutuhan nasional. Secara keseluruhan,
kebutuhan kedelai pada tahun 2004 mencapai 2,02 juta ton, sedangkan produksi
dalam negeri baru 0,71 juta ton, sehingga diperlukan impor yang jumlahnya cukup
besar, yaitu 1,31 juta ton (Departemen Pertanian 2007).
Kedelai (Glycine max Merr.) merupakan tanaman semak yang tumbuh tegak
dan di alam tidak terdapat sebagai tumbuhan liar, kedelai diduga berasal dari
hibridisasi antara Glycine ussuriensis (Regel) yang merupakan kedelai liar yang
terdapat di seluruh Asia bagian timur, dan Glycine tomentosa (Benth) yang
tumbuh liar di Cina bagian selatan (Prihatman 2000). Pada awalnya, kedelai
dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine soja dan Soja max. Namun
pada tahun 1948 telah disepakati bahwa nama botani yang dapat diterima dalam
istilah ilmiah, yaitu Glycine max (L.) Merill.
Di salah satu negara bagian Amerika Serikat, terdapat areal pertanaman
kedelai yang sangat luas sehingga memberikan kontribusi 57 % kedelai dunia. Di
Indonesia, saat ini kedelai banyak ditanam di dataran rendah yang tidak banyak
mengandung air, seperti di pesisir Utara Jawa Timur, Jawa Tengah, Jawa Barat,
Sulawesi Utara (Gorontalo), Lampung, Sumatera Selatan dan Bali.
Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan
ketinggian 0,5-300 m dari permukaan laut (dpl), sedangkan varietas yang berbiji
besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 300-500 m dpl. Namun demikian
kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl
(Prihatman 2000).
4
Layu Sclerotium (Sclerotium rolfsii Sacc.)
Salah satu ancaman dalam upaya peningkatan produksi kedelai adalah
gangguan penyakit layu sclerotium yang disebabkan oleh cendawan S. rolfsii.
Patogen ini merupakan penyebab penyakit potensial pada tanaman kedelai, karena
langsung menyerang pada jaringan tanaman dengan memproduksi miselium yang
berlimpah dan menghancurkannya dengan mensekresi asam oksalis, pektinolitik,
selulolitik, dan enzim lain setelah penetrasi pada jaringan inang (Agrios 2005).
Infeksi S. rolfsii pada kedelai biasanya mulai terjadi di awal pertumbuhan
tanaman dengan gejala busuk kecambah atau rebah semai. Pada tanaman kedelai
berumur lebih dari 2-3 minggu, gejalanya berupa busuk pangkal batang dan layu,
pada bagian terinfeksi terlihat bercak berwarna coklat pucat dan di bagian tersebut
tumbuh miselia cendawan berwarna putih (Punja 1988). Tanda yang paling mudah
dikenali dari penyakit ini adalah adanya miselium cendawan berwarna putih
seperti bulu pada pangkal batang yang sakit atau pada permukaan tanah
(Gambar 1).
Gambar 1 Layu sclerotium pada tanaman kedelai
Sumber : http://www.ces.ncsu.edu/depts
S. rolfsii merupakan cendawan patogen tular tanah yang umum terdapat di
daerah tropis dan subtropis (Punja 1988). S. rolfsii memiliki kisaran inang yang
luas yaitu
lebih dari 500 spesies tumbuhan termasuk tanaman dikotil dan
beberapa spesies monokotil (Aycock 1966). Isolat S. rolfsii yang berasal dari
daerah geografi berbeda menunjukkan perbedaan morfologi (struktur koloni dan
bentuk sklerotia), serta respon pertumbuhan pada suhu dan media berbeda (Naik
& Rani 2008).
Cendawan S. rolfsii membentuk miselium tipis, berwarna putih, teratur
seperti bulu ayam (Agrios 2005; Gambar 2A). S. rolfsii mampu bertahan dalam
5
tanah dengan membentuk struktur bertahan berupa sklerotia. Sklerotia merupakan
kumpulan miselia cendawan yang memampat (Gambar 2B), berbentuk butiran
keras dengan diameter sekitar 1-2 mm berwarna kecoklatan, dan mampu bertahan
lama di dalam tanah dan residu tanaman. Sklerotia mampu bertahan dalam tanah
dalam waktu yang cukup lama dari 2 tahun hingga 10 tahun (Messiaen 1994).
Sklerotia dapat tersebar oleh aliran air, alat-alat pertanian yang terkontaminasi,
dan benih.
A
B
Gambar 2 Isolat cendawan S. rolfsii pada media PDA (A) miselium cendawan
S. rolfsii tipis, berwarna putih, teratur seperti bulu (B) Sklerotia
cendawan S. rolfsii merupakan kumpulan miselia cendawan yang
memampat
Seduhan Kompos (Compost Tea)
Seduhan kompos (compost tea) merupakan ekstrak air dari bahan kompos
yang mengandung nutrisi terlarut baik organik maupun anorganik, serta kaya akan
berbagai organisme seperti bakteri, cendawan, protozoa dan nematoda (ROU
2003). Seduhan kompos dibuat dengan menambahkan sumber makanan mikroba
seperti molase, asam humat, rumput laut dan lainnya baik secara aerob maupun
anaerob dan menumbuhkan populasi mikroorganisme bermanfaat (Ingham 2005;
Scheuerell 2003).
Seduhan kompos dibuat dengan mencampurkan kompos dan air kemudian
diinkubasikan selama waktu tertentu, baik menggunakan metode aerasi maupun
tanpa aerasi dan dengan atau tanpa sumber nutrisi mikroba untuk meningkatkan
keberagaman populasi mikroba (NOSB 2004; Scheuerell & Mahaffee 2002). Pada
metode seduhan kompos tanpa aerasi (NCT; Non aerated compost tea) tidak
6
terdapat pasokan oksigen untuk mikroba (Scheuerell 2003), sehingga proses
produksinya terjadi dalam kondisi anaerob yang menyebabkan terbatasnya
pertumbuhan mikroorganisme (Kelley 2004). Seduhan kompos dengan aerasi
(ACT; Aerated compost tea) dilakukan dengan mencampurkan air dengan kompos
yang telah matang kemudian diaerasi selama waktu tertentu, sehingga prosesnya
berlangsung dalam kondisi aerob.
Seduhan kompos dengan aerasi (ACT) dapat disiapkan dalam 2 hingga 3
hari. Singkatnya waktu dalam pembuatan seduhan kompos dengan aerasi lebih
menguntungkan bagi pengguna karena lebih cepat untuk mengantisipasi penyakit
sebelum menyebar lebih luas (Kelley 2004). Selain itu, pembuatan seduhan
kompos dengan aerasi tidak menghasilkan bau dan dapat mengurangi risiko
kontaminasi patogen manusia. Sementara itu, seduhan kompos tanpa aerasi dapat
disiapkan hingga 2 minggu. Lamanya waktu fermentasi dapat meningkatkan
antibiotik dalam seduhan kompos yang diduga dapat merespon ketahanan alami
tanaman yang dapat membantu dalam menekan penyakit (Scheuerell 2003).
Seduhan kompos tanpa aerasi dapat menimbulkan bau yang tidak enak
dibandingkan dengan seduhan kompos dengan aerasi.
Tujuan utama produksi dan aplikasi seduhan kompos adalah penekanan
kejadian penyakit dan menambah nutrisi tanaman. Ada beberapa mekanisme
dalam pengendalian penyakit menggunakan seduhan kompos, yaitu antibiosis,
parasitisme serta antagonistik mikroba dan nutrisi untuk tanaman yang terkandung
dalam seduhan kompos. Penekanan patogen oleh mikroorganisme bermanfaat
antara lain berupa kolonisasi mikroba antagonis pada permukaan daun sehingga
menghambat pertumbuhan
patogen,
bersaing mendapatkan
nutrisi
yang
dibutuhkan patogen, mensekresi metabolit sekunder (antibiotik) di permukaan
daun, memarasiti patogen secara langsung, dan merangsang ketahanan alami
tanaman (Scheuerell 2003; Kelley 2004).
Seduhan kompos dapat diaplikasikan pada tanah dengan menyiramkannya
di daerah perakaran atau pada daun tanaman. Seduhan
kompos telah lama
digunakan untuk mengendalikan penyakit daun dengan aplikasi penyemprotan
pada permukaan daun (Yohalem et al. 1994). Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa seduhan kompos dapat mengurangi keparahan penyakit
7
seperti embun tepung dan embun bulu pada anggur yang disebabkan oleh
Uncinula necator and Plasmopara viticola (Yohalem et al. 1994) dan efektif
menekan penyakit rebah kecambah (damping off) pada timun yang disebabkan
oleh Pythium ultimum (Scheuerell & Mahaffee 2004).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret sampai November 2011 di
Laboratorium Nematologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Institut
Pertanian Bogor.
Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih kedelai varietas
lokal asal Kebumen dengan nama lokal “Menthel”, isolat murni cendawan
Slerotium rolfsii, kompos yang berasal dari kotoran sapi dan molase (tetes tebu).
Metode Penelitian
Penyiapan Isolat S. rolfsii
Isolat cendawan S. rolfsii diperoleh dari tanaman kedelai yang menunjukkan
gejala layu sclerotium di sekitar kampus IPB Darmaga Bogor. Sklerotium
cendawan dikumpulkan kemudian ditumbuhkan pada karton steril yang telah
dilembabkan, kemudian diinkubasi selama 14 hari hingga tumbuh dan membentuk
sklerotia baru dalam jumlah yang cukup banyak. Sklerotia hasil biakan ini
kemudian di tumbuhkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA), selanjutnya
siap untuk digunakan dalam penelitian selanjutnya.
Penyiapan Seduhan Kompos (Compost tea)
Kompos yang digunakan merupakan kompos yang berasal dari kotoran sapi
yang telah dikomposkan kurang lebih 8 minggu dan telah menyerupai tanah.
Seduhan kompos dibuat dengan pencampuran 1 bagian kompos diencerkan
dengan 4 bagian air berdasarkan volume dan disiapkan dalam 4 macam cara, yaitu
(1) seduhan kompos ditambah molase dan diaerasi (SKAM); (2) seduhan kompos
tanpa molase dan diaerasi (SKA); (3) seduhan kompos ditambah molase tanpa
aerasi (SKM); dan (4) seduhan kompos tanpa molase tanpa diaerasi (SK).
Seduhan kompos dengan aerasi, diaerasi menggunakan aerator Low Noise Air
Pump tipe LP-20 (Gambar 3). Baik untuk jenis seduhan kompos yang diaerasi
9
maupun yang tidak diaerasi, aerasi dan/atau inkubasi dilakukan selama 4 hari.
Setelah selesai masa inkubasi/aerasi seduhan kompos disaring dengan saringan
325 mesh yang kemudian siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.
Tiap macam seduhan kompos diaplikasikan dalam 6 tingkat enceran
termasuk kontrol, dengan air sebagai pengencer, yaitu 100% (tanpa pengenceran),
75, 50, 25, 12.5% dan kontrol (tanpa seduhan kompos).
Gambar 3 Aerator Low Noise Air Pump tipe LP-20
Uji Fitotoksik
Tiap macam seduhan kompos (SKAM, SKA, SKM, dan SK) diaplikasikan
pada kisaran konsentrasi 100, 75, 50, 25 % dan kontrol (K). Dengan demikian
seluruhnya terdiri atas 17 perlakuan. Masing-masing perlakuan menggunakan 3
ulangan dan setiap ulangan terdiri atas 2 pot percobaan.
Pengujian dilakukan dalam polibag (pot) berisi 500 ml tanah. Setiap pot
disiram dengan 50 ml enceran seduhan kompos kemudian segera ditanami 3 benih
kedelai. Pengamatan dilakukan tehadap kelainan pertumbuhan tanaman kedelai
dibandingkan dengan kontrol selain itu diukur bobot serta panjang akar dan tajuk
tanaman pada 25 hari setelah benih ditanam (HST).
10
Pengaruh Seduhan Kompos terhadap Pertumbuhan Koloni S. rolfsii secara
In Vitro
Pengujian dilakukan secara in vitro pada media PDA dalam cawan petri.
Media PDA dicampur dengan seduhan kompos, kemudian diinokulasi sklerotia
atau miselium S. rolfsii sebagai sumber inokulum. Pengujian menggunakan empat
macam seduhan kompos, yaitu SKAM, SKA, SKM, dan SK. Konsentrasi yang
digunakan untuk tiap macam seduhan kompos dalam pengujian ini adalah 100,
75, 50, 25, 12.5 % dan kontrol.
Masing-masing seduhan kompos dicampur
dengan PDA steril sebelum membeku, dengan perbandingan seduhan kompos dan
PDA yaitu 15:100 (v/v). Campuran ini dituang ke dalam cawan petri dengan
ketebalan 5 mm dan setelah dingin (membeku) tiap cawan diinokulasi dengan
potongan biakan murni S. rolfsii yang telah disiapkan. Sebagai kontrol isolat S.
rolfsii ditumbuhkan pada media PDA dengan penambahan aquades steril (K),
sedangkan untuk pembanding isolat S. rolfsii ditumbuhkan pada media PDA yang
dicampur dengan fungisida berbahan aktif Propineb 70% pada konsentrasi 0,2%
(FS). Penyiapan pengujian dilakukan di dalam laminar air flow. Masing-masing
perlakuan menggunakan 3 ulangan. Dengan demikian perlakuan terdiri atas 22
macam, termasuk kontrol yang dirinci sebagai berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
SKAM 100%
SKAM 75%
SKAM 50%
SKAM 25%
SKAM 12.5%
SKA 100%
SKA 75%
SKA 50%
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
SKA 25%
SKA 12.5%
SKM 100%
SKM 75%
SKM 50%
SKM 25%
SKM 12.5%
SK 100%
17.
18.
19.
20.
21.
22.
SK 75%
SK 50%
SK 25%
SK 12.5%
K (kontrol)
FS (fungisida sintetik,
fungisida berbahan
aktif Propineb 70%)
Pengujian dilakukan terhadap pertumbuhan koloni S. rolfsii dengan
inokulum sklerotia dan miselium. Untuk inokulum miselium, potongan biakan
miselium berdiameter 0,5 cm diambil dari biakan murni kemudian secara aseptik
diletakkan pada pusat media PDA yang telah dicampur dengan seduhan kompos.
Untuk inokulum sklerotia setiap cawan diinokulasi dengan satu sklerotia pada
pusat media. Pengamatan dilakukan terhadap pertumbuhan koloni S. rolfsii, baik
menggunakan inokulum miselium maupun sklerotia. Pertumbuhan koloni
ditentukan berdasarkan ukuran diameter koloni cendawan pada 5 hari setelah
11
inokulasi (HSI). Berdasarkan diameter koloni cendawan (Ø), dihitung tingkat
keefektifan (TE) seduhan kompos dengan menggunakan rumus:
TE = Ø kontrol - Ø perlakuan x 100%
Ø kontrol
Tingkat keefektifan pengendalian dikategorikan sangat efektif (TE≥95%),
efektif
(75%≤TE