Pemanfaatan Limbah Tanaman Brokoli untuk Pengendalian Penyakit Akar Gada (Plasmodiophora Brassicae Wor.) pada Tanaman Caisin

PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN BROKOLI UNTUK

PENGENDALIAN PENYAKIT AKAR GADA

(Plasmodiophora brassicae Wor.) PADA TANAMAN CAISIN

MEY FITRIYANI

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

ABSTRAK

MEY FITRIYANI. Pemanfaatan Limbah Tanaman Brokoli untuk Pengendalian Penyakit Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Caisin. Dibimbing oleh ABDUL MUIN ADNAN.

Penelitian pemanfaatan limbah tanaman brokoli untuk pengendalian penyakit akar gada yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae pada tanaman caisin telah dilakukan dalam percobaan pot di laboratorium Departemen Proteksi Tanaman Faperta IPB kampus Dramaga dan percobaan plot mikro di lahan Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah terinfestasi oleh P. brasicae dan cacahan limbah tanaman brokoli berasal dari Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet, Cianjur. Cacahan limbah brokoli dimasukkan ke dalam tanah, diaduk merata, ditutup dengan lembaran plastik bening dan diinkubasikan selama 2 minggu. Untuk pengujian pot menggunakan cacahan limbah brokoli dengan empat tingkat dosis termasuk kontrol, yaitu, 0.125, 0.25, 0.5, dan 0.0 kg (kontrol) untuk setiap 5 liter tanah, sedangkan untuk pengujian lapangan menggunakan kisaran dosis 0.25 kg, 0.5 kg, 1 kg, 2 kg dan 0 (kontrol) untuk tiap m2 lahan. Hasil penelitian, baik dalam sekala pot maupun di lapangan menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli dapat menekan intensitas penyakit akar gada pada tanaman caisin, dengan tingkat penekanan yang bervariasi menurut dosis. Pada pengujian pot, intensitas penyakit pada tingkat dosis 0.125 kg/5 l tanah secara nyata lebih rendah, sedangkan pada dosis yang lebih tinggi (0.5 dan 0.25 kg/5 l tanah) cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kontrol. Penekanan intensitas penyakit diduga berkaitan erat dengan peran biofumigan yang terbentuk selama proses dekomposisi limbah brokoli dan meningkatnya kepadatan mikroba pada tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli.

PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN BROKOLI UNTUK

PENGENDALIAN PENYAKIT AKAR GADA

(Plasmodiophora brassicae Wor.) PADA TANAMAN CAISIN

MEY FITRIYANI

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada

Departemen Proteksi Tanaman

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Judul Skripsi : Pemanfaatan Limbah Tanaman Brokoli untuk Pengendalian Penyakit Akar Gada (Plasmodiophora Brassicae Wor.) pada Tanaman Caisin

Nama Mahasiswa : Mey Fitriyani NIM : A34070055

Menyetujui, Dosen Pembimbing

Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS. NIP. 19521111 198003 1 006

Mengetahui,

Ketua Departemen Proteksi Tanaman

Prof. Dr. Ir. Dadang, M.Sc NIP. 19640204 199002 1 002

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Pekalongan, Jawa Tengah pada tanggal 07 Mei 1989. Penulis merupakan putri kedua dari dua bersaudara pasangan Bapak Susiono dan Ibu Kasturah.

Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah atas di SMA Negeri 3 Pekalongan, pada tahun 2007. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan studinya di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI).

Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam beberapa organisasi kemahasiswaan, yaitu Himpunan Mahasiswa Pekalongan (2007-2009), Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman (HIMASITA) pada divisi Fasilitas dan Properti (2009-2010). Selain itu, penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Ilmu Penyakit Tumbuhan Dasar (2009) dan asisten praktikum mata kuliah Ilmu Hama Tumbuhan Dasar (2011).

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Pemanfaatan Limbah Tanaman Brokoli untuk Pengendalian Penyakit

Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Caisin”. Skripsi ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa skripsi ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :

1. Bapak, Ibu, dan keluarga tercinta yang selalu menjadi inspirasi dan selalu memberikan doa, dukungan, dan semangat yang tak henti-hentinya kepada penulis;

2. Dr. Ir. Abdul Muin Adnan, MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, masukan, saran, dan kritik dalam penulisan tugas akhir;

3. Dr. Ir. Idham Sakti Harahap, MSc selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan arahan dan saran yang bermanfaat;

4. Dr. Ir. Nina Maryana, Msi selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan saran kepada penulis.

5. Sahabat seperjuangan Proteksi Tanaman 44, khususnya kepada Triyastuti P, Vishora Satyani, Tatit Sastrini dan Sani Nihlatussania, Anik Nurhayati, dll;

6. Rekan kerja di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, Bapak Gatot Heru Bromo, Ka’ Yadi, Triyastuti P, M. Taher, Zalzilatul Hikmia, Miftah F, dan Aminudi;

7. Sahabat-sahabat (Andi Inggryd Cheryana, Riska Nuridha Putri, dan Sulma Mardiah Setiani);

8. Teman-teman IMAPEKA 44 (Amin, Nindi, Ririh, Nita, Ii, dll); 9. Teman-teman Wisma Bintang II;

10.Mahasiswa, dosen, staff, beserta laboran Departemen Proteksi Tanaman, serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kedepannya. Akhir kata penulis serahkan skripsi ini semoga dapat memberikan manfaat kepada pembaca.

Bogor, Januari 2012

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA ... 4

Penyakit Akar Gada ... 4

Tanaman Caisin ... 5

Limbah Tanaman Brokoli ... 6

BAHAN DAN METODE ... 8

Tempat dan Waktu ... 8

Metode Penelitian ... 8

Penyiapan Tanah Percobaan ... 8

Penyiapan Limbah Brokoli ... 8

Penyiapan Bibit Caisin ... 9

Uji Fitotoksisitas ... 9

Pengaruh Limbah Brokoli tehadap Penyakit Akar Gada dalam Uji Pot ... 9

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada di Lapangan ... 10

Uji Efek Fumigan ... 10

Pengamatan Kepadatan Mikroba Tanah dengan Metode Pencawanan ... 11

Rancangan Percobaan dan Analisis Data ... 11

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 12

Hasil ... 12

Pembahasan ... 18

KESIMPULAN ... 21

Kesimpulan ... 21

Saran ... 21

vii

DAFTAR TABEL

Halaman 1 Pengaruh limbah brokoli terhadap penyakit akar gada pada

pengujian pot di laboratorium ... 12 2 Bobot tajuk tanaman dalam berbagai dosis limbah brokoli

dalam uji lapangan ... 13 3 Volume akar fungsional yang dihasilkan tanaman caisin dalam

empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol di lapangan ... 16 4 Pengaruh efek fumigan dari limbah brokoli dalam menekan

jumlah puru akibat penyakit akar gada ... 17 5 Pengaruh perlakuan limbah brokoli terhadap kepadatan

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1 Penyakit akar gada oleh Plasmodiophora brassicae pada

tanaman caisin ... 5

2 Tanaman caisin ... 6

3 Limbah tanaman brokoli ... 7

4 Pot untuk uji efek fumigan ... 11

5 Bobot tajuk tanaman caisin dalam perlakuan empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol ... 14

6 Performa akar caisin pada saat panen dengan perlakuan berbagai dosis limbah brokoli dibandingkan dengan kontrol ... 15

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Caisin [Brassica campestris L. var. chinesis (Rupr.) Olson] dikenal oleh petani dengan sebutan sawi hijau atau sawi bakso, dewasa ini banyak diperdagangkan. Di antara sayuran daun, caisin merupakan komoditas yang memiliki nilai komersial dan digemari masyarakat Indonesia. Selain enak ditumis caisin juga banyak dibutuhkan oleh pedagang mie bakso, mie ayam, dan capcai atau masakan cina lainnya, sehingga permintaan pasar akan caisin cukup tinggi. Konsumen menggunakan daun caisin baik sebagai bahan pokok maupun sebagai pelengkap masakan tradisional dan masakan cina. Selain sebagai bahan pangan, caisin dipercaya dapat menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk, sebagai penyembuh sakit kepala dan mampu bekerja sebagai pembersih darah (Haryanto et al. 2001).

Daya tarik bagi petani dalam mengusahakan tanaman caisin karena mudah dibudidayakan, umur panennya singkat (hanya satu bulan setelah bibit berumur 3 minggu ditanam) dan mudah dipasarkan. Daya tarik lainnya dari sayuran ini adalah harganya relatif stabil (Hapsari 2002). Konsumsi caisin diduga akan mengalami peningkatan sesuai pertumbuhan jumlah penduduk, meningkatnya daya beli masyarakat, kemudahan tanaman ini diperoleh di pasar, dan peningkatan pengetahuan gizi masyarakat.

Berbagai faktor penghambat sering menurunkan produktivitas tanaman caisin. Satu di antaranya adalah penyakit yang dapat menimbulkan kerusakan cukup serius yang biasa menyerang hampir semua tanaman tergolong famili Brassicaceae adalah penyakit akar gada yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae Wor. Kehilangan hasil akibat penyakit akar gada pada tanaman caisin

sekitar 5,42−64,81% (Hanudin dan Marwoto 2003).

Gejala khas penyakit ini terjadi pada akar, yaitu akarnya membesar dan menyatu, seperti gada sehingga disebut penyakit akar gada. Performa tanaman yang terserang secara keseluruhan menjadi kerdil dan warna daunnya menjadi

2

abu-abu dan layu pada siang hari yang kemudian segar kembali pada malam hari (Agrios 2005).

Di Indonesia akar gada merupakan penyakit utama khususnya di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Selain di kedua provinsi tersebut, penyakit ini telah menyerang famili Brassicaceae di Sumatra Utara dan Sulawesi Selatan. Kerugian yang disebabkan patogen tersebut berkisar antara 50-100% (Sulastri 2010). Pada lahan yang telah terinfestasi, patogen penyebab penyakit ini mampu bertahan dalam bentuk spora rehat (resting spore) dalam waktu kurang lebih 20 tahun, walaupun tidak ditanami kubis-kubisan selama kurun waktu tersebut (Anonim 2010)

Mengingat besarnya kerugian dan kerusakan yang ditimbulkan oleh penyakit ini, berbagai cara pengendalian telah dilakukan oleh petani, namun sampai saat ini hasilnya dirasakan masih belum efektif. Karena patogen ini sulit dikendalikan dan mampu bertahan dalam bentuk spora rehat selama bertahun-tahun, menjadi alasan bagi petani di daerah endemik enggan untuk menanam caisin atau famili Brassicaceae lainnya. Pengendalian baru yang dapat digunakan untuk mengendalikan penyakit akar gada adalah dengan memanfaatkan limbah tanaman brokoli. Menurut Yulianti (2009) kubis-kubisan dikenal sebagai sumber biofumigan karena mengandung glukosinolat (GSL). Jika keluar dari jaringan tanaman, GSL akan terhidrolisis menjadi senyawa yang bersifat racun bagi hama maupun patogen tanaman.

Tanaman famili Brassicaceae dapat dimanfaatkan sebagai tanaman penutup tanah (cover crop) atau sumber pupuk hijau, sekaligus sebagai biofumigan (Yulianti dan Supriadi 2008). Limbah tanaman brokoli sebagai salah jenis satu tanaman dari famili Brassicaceae telah dilaporkan sebagai sumber biofumigasi untuk mengendalikan Verticillium dahliae (Subbarao et al. 1999) dan

Pseudomonas marginalis (Charron dan Sam 2002). Daun brokoli yang merupakan sisa panen biasanya digunakan untuk pakan ternak (kelinci, sapi, dan kambing), sementara batangnya biasanya dibuang. Sisa panen tanaman brokoli yang tidak dimanfaatkan diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu agens untuk mengendalikan penyakit tanaman, termasuk penyakit akar gada pada tanaman

3

caisin, sampai pada taraf tanaman tersebut dapat mempertahankan produktivitasnya.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan limbah tanaman brokoli sebagai agens pengendalian alternatif yang ramah lingkungan terhadap penyakit akar gada pada tanaman caisin.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini ialah aplikasi limbah brokoli dapat mengurangi kerugian ekonomi karena penurunan produksi akibat penyakit akar gada sehingga hasil produksi tanaman caisin dapat meningkat. Selain itu, penggunaan limbah brokoli dalam pengendalian penyakit tanaman dapat mengurangi penggunaan pestisida sintetik yang selain mahal juga berpotensi mencemari lingkungan dan produk pertanian.

TINJAUAN PUSTAKA

Penyakit Akar Gada

Penyakit akar gada (clubroot) yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae Wor. merupakan salah satu penyakit tular tanah yang sangat penting pada tanaman kubis-kubisan (Brassica spp.) di seluruh dunia (Karling 1968; Voorrips 1995 dalam Yulianti 2009). P. brassicae, dianggap sebagai pseudofungi atau organisme menyerupai fungi, yang membentuk zoosporangium dan setiap zoosporangium mengandung 4 atau 8 zoospora sekunder yang dapat terlepas melalui lubang atau pori-pori pada dinding sel inang (Agrios 2005).

Tingkat produksi tanaman kubis-kubisan sering kali dipengaruhi oleh serangan P. brassicae yang menyebabkan bengkak pada akar. Pembengkakan pada jaringan akar dapat mengganggu fungsi akar seperti translokasi zat hara dan air dari dalam tanah ke daun. Jika tanah sudah terinfestasi oleh P. brassicae maka patogen tersebut akan selalu menjadi faktor pembatas dalam budi daya tanaman famili Brassicaceae karena patogen ini mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap perubahan lingkungan dalam tanah (Cicu 2006).

Gejala pada bagian tanaman di atas permukaan tanah akibat infeksi patogen ini seperti gangguan akar oleh penyebab lain. Pada siang hari yang terik atau pada cuaca panas tanaman daun-daunnya menjadi layu, kemudian pulih kembali pada malam hari, serta kelihatan normal dan segar pada pagi hari (Djatnika 1993). Gejala khas terjadi pada akar, yaitu akar membesar secara tidak normal, terutama pada bagian pangkalnya (Gambar 1). Akar yang membengkak akan makin besar dan biasanya hancur sebelum akhir musim tanam karena serangan bakteri atau cendawan tanah (Agrios 2005).

5

Gambar 1 Penyakit akar gada oleh Plasmodiophora brassicae pada tanaman caisin.

Penyakit akar gada telah menyebar ke berbagai sentra kubis dan tanaman dari famili Brassicaceae lainnya (Widodo dan Suheri 1995). Penyebab penyakit ini dapat terpencar di alam melalui tanah dengan berbagai cara atau perantara, misalnya peralatan usaha tani, bibit pada saat pemindahan ke lapangan, hasil panen, air permukaan, angin dan melalui pupuk kandang. Di Australia, patogen ini menyebabkan kehilangan hasil sekitar 10% setiap tahun dengan kehilangan pendapatan sebesar US$ 13 juta (Faggian et al. 1999). Di Indonesia, penyakit ini menyebabkan kerusakan pada kubis-kubisan sekitar 88,60% (Widodo dan Suheri 1995) dan pada tanaman caisin sekitar 5,42−64,81% (Hanudin dan Marwoto 2003).

Berbagai upaya pengendalian telah dilakukan untuk mengendalikan penyakit akar gada baik oleh petani maupun oleh para peneliti. Namun demikian sampai saat ini belum ada cara pengendalian yang efektif walaupun dengan cara rotasi. Oleh karena itu, pencarian alternatif pengendalian yang efektif, aman bagi lingkungan, mudah diaplikasikan, dan ekonomis perlu diupayakan.

Tanaman Caisin

Caisin [Brassica campestris L. var. chinesis (Rupr.) Olson] merupakan jenis tanaman sayuran yang tergolong dalam Famili Brassicaceae. Batangnya panjang, tegap dan daunnya berwarna hijau. Daun-daun tanaman ini lebar dan bentuk pipih. Tangkai daun berwarna putih atau hijau muda (Gambar 2).

6

Tanaman caisin dapat tumbuh di dataran rendah sampai dataran tinggi. Syarat penting untuk pertumbuhan tanaman ini adalah tanah gembur dan subur dengan pH tanah antara 6-7. Selama masa pertumbuhannya caisin memerlukan cukup air agar produksi yang dihasilkan maksimal.

Gambar 2 Tanaman caisin.

Caisin dikenal sebagai sayuran atau pelengkap makanan lain seperti bakso dan mie yang digemari masyarakat. Selain sebagai bahan pangan, caisin dipercaya dapat menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk. Caisin juga berfungsi sebagai penyembuh sakit kepala dan mampu bekerja sebagai pembersih darah (Haryanto et al. 2001).

Caisin merupakan salah satu komoditas sayuran daun yang memiliki nilai komersial dan digemari masyarakat Indonesia. Petani tertarik untuk menanam caisin karena masa panen sayuran daun ini singkat dan pangsa pasarnya luas. Daya tarik lainnya adalah selain harganya relatif stabil, tanaman ini juga mudah untuk dibudidayakan (Hapsari 2002).

Limbah Tanaman Brokoli

Tanaman kubis-kubisan (Brassicaceae) mengandung senyawa glukosinolat (GSL) yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber biofumigan (Yulianti 2009). Biofumigan adalah senyawa yang mudah menguap (volatil) yang berasal dari alam dan bersifat biosida terhadap serangga dan patogen tanaman (Kirkegaard dan Sarwar 1998).

7

Sampai saat ini, tanaman penghasil GSL yang paling banyak digunakan adalah dari famili Brassicaceae. Di beberapa negara maju, tanaman-tanaman tersebut digunakan sebagai tanaman rotasi dan sisa tanamannya digunakan sebagai pupuk hijau. Dengan demikian, selain berperan sebagai sumber biofumigan untuk menekan hama, patogen tular tanah dan gulma (Rosa dan Rodriguez 1999), tanaman ini juga digunakan untuk menambah kandungan bahan organik di dalam tanah. Pada saat sisa-sisa tanaman yang dihancurkan kemudian dibenamkan, terjadi proses hidrolisis GSL dan terbentuk senyawa-senyawa yang beracun.

Gambar 3 Limbah Tanaman Brokoli.

Limbah tanaman brokoli (Gambar 3) sebagai salah jenis satu tanaman dari famili Brassicaceae telah dilaporkan sebagai sumber biofumigasi untuk mengendalikan Verticillium dahliae (Subbarao et al. 1999) dan Pseudomonas marginalis (Charron dan Sam 2002). Daun brokoli yang merupakan sisa panen biasanya digunakan untuk pakan ternak (kelinci, sapi, dan kambing), sementara batangnya biasanya dibuang. Sisa panen tanaman brokoli yang tidak dimanfaatkan dapat dijadikan sebagai sumber biofumigan untuk mengendalikan penyakit tanaman sehingga dapat menghemat biaya produksi pertanian.

8

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari sampai bulan September 2011 di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut pertanian Bogor dan di kebun percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet Cianjur.

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah tanaman brokoli yang berasal dari daerah Cipanas, tanah yang terinfestasi P. brassicae, benih caisin, media Potato Dextrose Agar (PDA), dan media NatriumAgar (NA).

Metode Penyiapan Tanah Percobaan

Tanah diperoleh dari kebun percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet Cianjur yang merupakan daerah endemis penyakit akar gada yang disebabkan oleh P. brassicae. Tanah sebanyak lima karung diambil dari lahan yang dilaporkan selalu terjadi serangan penyakit akar gada bila ditanami tanaman famili Brassicaceae. Tanah yang telah terinfestasi P. brassicae kemudian digunakan sebagai media tanam dalam penelitian ini.

Penyiapan Limbah Brokoli

Limbah tanaman brokoli diperoleh dari sisa panen di daerah Pacet, Cianjur. Limbah tanaman dicacah dengan ukuran ± 1 cm, kemudian dibenamkan ke dalam tanah dan diinkubasi selama 2 minggu. Dosis limbah brokoli yang digunakan berdasarkan bobot yang umum digunakan oleh petani dalam aplikasi penggunaan pupuk hijau di lapang yaitu 0.5 kg per lubang tanam (volume lubang tanam ± 5 liter).

9

Penyiapan Bibit Caisin

Caisin yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas yang biasa ditanam oleh petani yang benihnya diperoleh dari kios pertanian di Cipanas, Cianjur. Benih disemai terlebih dahulu dengan menggunakan media tanam berupa tanah steril. Pembibitan caisin dilakukan sampai tanaman berumur 2-3 minggu setelah semai. Bibit caisin yang telah berumur 2-3 minggu siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.

Uji Fitotoksisitas

Uji fitotoksisitas dilakukan untuk mengetahui masa inkubasi yang paling aman dari limbah tanaman brokoli yang telah diaplikasikan ke dalam tanah terhadap tanaman caisin yang diuji. Limbah tanaman brokoli yang telah diaplikasikan ke dalam tanah dimasukkan ke dalam pot kapasitas volume 40 ml. Setiap pot ditanami 2 bibit caisin umur 3 minggu setelah semai. Limbah tanaman brokoli diaplikasikan dalam kisaran dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol, tanpa limbah brokoli). Setiap perlakuan terdiri dari enam ulangan dan setiap ulangan terdiri dari tiga pot percobaan. Tanah yang telah diberi perlakuan diinkubasikan selama 2 dan 3 minggu dalam wadah plastik yang kemudian ditutup dengan plastik wrapping. Pengamatan dilakukan terhadap persentase kematian tanaman caisin pada minggu ke-1 sampai dengan minggu ke-3 setelah bibit ditanam.

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Uji Pot

Pengujian dilakukan dalam pot-pot percobaan, masing-masing berisi 200 ml tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dengan kisaran dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk tiap 5 liter tanah. Bibit caisin berumur 2 minggu yang telah disiapkan ditanam dalam pot-pot yang telah diberi perlakuan limbah brokoli. Masing-masing perlakuan terdiri dari 6 ulangan dan masing-masing ulangan terdiri atas 3 pot percobaan. Pengamatan dilakukan pada tanaman berumur satu bulan setelah bibit ditanam, terhadap jumlah puru dan bobot akar.

10

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada di Lapangan

Pengujian dilakukan pada petak-petak perlakuan, masing-masing berukuran ±1 m². Tanah pada tiap petak-petak diberi perlakuan cacahan limbah brokoli dengan dosis 0.25 kg, 0.5 kg, 1 kg, 2 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk setiap m2. Cacahan limbah brokoli diaduk dengan tanah kemudian ditutup dengan lembaran plastik transparan dan diinkubasi selama 2 minggu. Bibit caisin berumur dua minggu ditanam pada petak-petak tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli. Pengamatan dilakukan tiga kali pada 6, 7, dan 8 minggu setelah tanam (MST) terhadap bobot tajuk sereta performa dan volume akar fungsional tiga contoh tanaman untuk setiap petak perlakuan dan kontrol. Akar fungsional pada masing-masing tanaman contoh dipotong dengan gunting. Volume akar fungsional diukur dengan menggunakan gelas ukur yang diisi air. Akar fungsional tanaman caisin dimasukkan ke dalam gelas ukur kemudian dilihat penambahan volume yang terjadi. Volume air awal pada gelas ukur dikurangi volume air setelah akar fungsional dari tanaman caisin dimasukkan dalam gelas sama dengan volume akar fungsional.

Uji Efek Fumigan

Pengujian efek fumigan dilakukan untuk mengetahui ada atau tidaknya peran biofumigan dari limbah brokoli dalam menekan penyakit akar gada. Pengujian dilakukan dalam pot dengan volume 40 ml yang telah dimodifikasi, yaitu disekat bagian tengahnya dengan plastik kedap air dan udara (Gambar 4). Tiap sisi pot diisi 20 ml tanah sebagai medium tumbuh tanam. Satu sisi diisi tanah yang terinfestasi patogen akar gada dan satu sisi yang lainnya diisi tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dengan dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk tiap 5 liter tanah kemudian pot ditutup dengan plastik transparan dan diinkubasi selama dua minggu. Bibit caisin berumur dua minggu ditanam pada tanah yang tidak diberi perlakuan limbah brokoli. Masing-masing perlakuan terdiri dari enam ulangan dan masing-masing ulangan terdiri dari tiga pot percobaan. Pengamatan terhadap tingkat keparahan penyakit akar gada dilakukan pada minggu ke-4 setelah bibit ditanam. Tanaman dicabut tanpa

11

merusak akarnya, kemudian dicuci dan diamati. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah puru tiap tanaman.

Gambar 4 Pot untuk uji efek biofumigan.

Pengamatan Kepadatan Mikroba Tanah dengan Metode Pencawanan

Kepadatan mikroba dalam tanah medium tanam yang digunakan dalam penelitian ini diduga dengan cara penumbuhan koloni dengan metode pencawanan dalam media biakan PDA untuk cendawan dan NA untuk bakteri. Tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dan kontrol diambil sebanyak 10 gram kemudian diencerkan dalam air steril sebanyak 90 ml. Selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat dari 10-1 sampai 10-6. Pengenceran 10-4 sampai 10-6 tanah dengan perlakuan limbah brokoli dan kontrol diambil sebanyak 0.1 ml dan disebar dalam cawan petri dengan media PDA untuk cendawan dan NA untuk bakteri. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah koloni bakteri dan cendawan yang tumbuh pada 24 jam, 48 jam, dan 72 jam.

Analisis Data

Pengujian pengaruh limbah brokoli dan uji efek fumigan disusun dalam rancangan acak lengkap. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan sidik ragam (ANOVA) dengan program SAS 9.1 for Windows. Selanjutnya dilakukan pembandingan nilai tengah antar perlakuan dengan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Uji Fitotoksisitas

Hasil uji fitotoksisitas menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli dalam masa inkubasi 2 dan 3 minggu tidak bersifat fitotoksik pada tanaman caisin. Hingga pada pengamatan minggu ke-3 (3 minggu setelah tanam), tidak ditemukan satupun tanaman yang mati atau mengalami gangguan pertumbuhan. Oleh karena itu, masa inkubasi dalam pengujian selanjutnya dilakukan selama 2 minggu.

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Pengujian Pot

Hasil pengujian menunjukkan bahwa intensitas penyakit akar gada berdasarkan jumlah puru/gram akar dengan perlakuan limbah brokoli pada tingkat dosis 0.125 kg/5 l tanah secara nyata lebih rendah dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan mencapai 46.91 %, sementara itu pada dosis yang lebih tinggi, yaitu 0.5 kg dan 0.25 kg/5 l tanah walaupun tidak berbeda nyata, masing-masing cenderung lebih kecil dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan berturut-turut 13.15 dan 9.40 % (Tabel 1).

Tabel 1 Pengaruh limbah brokoli terhadap penyakit akar gada pada pengujian pot di laboratorium

Perlakuan Limbah (kg/5 l tanah)

Jumlah Puru (per gram akar)

Keefektifan Pengendalian (%) 2) 0.5 85.71ab 1) 13.15 0.25 89.41ab 9.40 0.125 52.39b 46.91 Kontrol 98.69a -

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05)

2)

13

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Pengujian Lapangan

Hasil pengujian lapangan menunjukkan bahwa, jika dibandingkan dengan kontrol, perlakuan limbah brokoli dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman caisin dengan bobot tajuk yang bervariasi menurut dosis yamg diaplikasikan (Tabel 2; Gambar 5). Bobot tajuk pada semua semua tingkat dosis yang diaplikasikan (0.25 – 2.0 kg/m2) secara nyata lebih tinggi sejak 7 MST hingga 8 MST. Namun demikian, tingkat dosis yang lebih tinggi tidak selalu diiringi oleh bobot tajuk yang lebih tinggi pula. Hasil panen yang dilakukan pada 8 MST, menunjukkan bahwa dosis 1.0 kg/m2 menghasilkan bobot tajuk yang paling tinggi, yaitu 803.33 gram, kemudian diikuti dosis 0.25, 0.5 dan 2.0 kg/m2 tanah, berturut-turut 308.33, 336.67, dan 203.3 gram.

Tabel 2 Bobot tajuk tanaman dalam berbagai dosis limbah brokoli dalam uji lapangan

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/m2)

Bobot Tajuk (g) pada n-MST 1) Peningkatan Bobot (%) 2)

6 7 8

2.0 1.0 0.5 0.25 Kontrol 203.30a 495.00a 336.67a 308.33a 160.00a 366.67cd 823.33a 603.33b 550.00bc 243.33d 423.33b 856.67a 736.67a 803.33a 246.67b 71.62 247.29 225.67 198.65 - 1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05). MST= minggu setelah tanam.

2)

Peningkatan bobot relatif terhadap kontrol pada 8MST.

14

Gambar 5 Bobot tajuk tanaman caisin dalam perlakuan empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol. MST: minggu setelah tanam, 0: dosis 0.0 kg/m2 lahan, 0.25: dosis 0.25 kg/m2 lahan, 0.5: dosis 0.5 kg/m2 lahan, 1: dosis 1.0 kg/m2 lahan, 2: dosis 2.0 kg/m2 lahan.

Perlakuan limbah brokoli terhadap bobot tajuk baru menunjukkan perbedaan nyata dengan kontrol pada 7 MST dan 8 MST. Pada 7 MST hampir semua tingkat dosis yang diuji menunjukkan bobot tajuk yang lebih tinggi dibandingkan kontrol kecuali dosis 2.0 kg/m2 lahan. Sementara itu, pada 8 MST hanya tiga tingkat dosis, yaitu 0.25, 0,5 dan 1.0 yang secara nyata lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol, sedangkan pada dosis 2.0 kg/m2 lahan tidak berbeda nyata dengan kontrol.

Tingginya tingkat dosis limbah brokoli yang diaplikasikan tidak selalu diiringi oleh tingginya bobot tajuk yang dihasilkan tanaman caisin. Berdasarkan hasil pengujian, ternyata perlakuan limbah brokoli mampu meningkatkan bobot tajuk terutama dengan kisaran dosis yang tidak terlalu tinggi, yaitu 0.25 – 1.0 kg/m2 lahan, dengan peningkatan bobot 198.65 – 247.29 %. Sementara itu dengan dosis yang lebih tinggi, 2.0 kg/m2 lahan memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan kontrol.

Limbah brokoli juga berpengaruh terhadap performa akar caisin. Tanaman yang ditanam pada petak yang diberi perlakuan dengan semua kisaran dosis yang

15

diuji, yaitu 0.25, 0.5, 1.0 dan 2.0 kg/m2 perkembangan akarnya lebih baik dibandingkan dengan control (0.0 kg/m2). Walaupun masih menunjukkan gejala penyakit akar gada, akar tanaman caisin yang ditanam pada petak yang diberi limbah brokoli masih menghasilkan akar fungsional, sedangkan tanaman caisin yang ditanam pada petak kontrol hampir tidak menghasilkan akar fungsional (Gambar 6).

Gambar 6 Performa akar caisin pada saat panen dengan perlakuan berbagai dosis limbah brokoli dibandingkan dengan kontrol (angka 1, 2 dan 3 menunjukkan ulangan).

Pemberian limbah tanaman brokoli pada tanah yang terifestasi P. brassicae

membuat tanaman caisin masih mampu menghasilkan akar fungsional walaupun terserang penyakit akar gada. Pada 6 MST perlakuan dengan dosis 0.25, 0.5, 1.0, dan 2.0 kg/m2 menunjukkan hasil yang bebeda nyata dengan kontrol (Tabel 3). Tanaman caisin yang ditanam pada petak tanpa perlakuan limbah brokoli tidak

16

mampu menghasilkan akar fungsional yang berguna untuk menyerap air dan unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan. Perlakuan dengan dosis 0.25, 0.5 dan 1.0 kg/m2 mampu menghasilkan akar fungsional yang tidak berbeda nyata satu sama lain. Perlakuan dosis 2.0 kg/m2 menghasilkan volume akar fungsional yang lebih kecil dan berbeda nyata dengan perlakuan 0.25, 0.5, 1 kg/m2, akan tetapi pada dosis 2 kg/m2 masih lebih baik dari kontrol dalam menghasilkan akar fungsional pada tanaman caisin.

Tabel 3 Volume akar fungsional yang dihasilkan tanaman caisin dalam empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol di lapangan

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/m2)

Volume Akar Fungsional (ml) 2.0 2.00b1) 1.0 2.67ab 0.5 4.33a 0.25 3.33ab

Kontrol 0.00c

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05). MST= minggu setelah tanam.

Uji Efek Fumigan

Hasil pengujian menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli meberikan efek fumigan yang dapat menekan serangan P. brassicae. Diduga terjadi aliran gas yang dihasilkan limbah brokoli pada masa inkubasi dari tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli ke tanah tanpa perlakuan. Gas yang dihasilkan limbah brokoli inilah yang diduga dapat menekan keparahan penyakit akar gada pada tanah tanpa perlakuan limbah brokoli. Jumlah puru pada perlakuan limbah brokoli dengan dosis 0.5 kg/5 l secara nyata lebih kecil dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan 39.64 %. Sementara itu, pada dosis 0.25 kg/5 l dan 0.125 kg/5 l cenderung dapat menekan penyakit akar gada walaupun tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 4).

17

Tabel 4 Pengaruh efek fumigan dari limbah brokoli dalam menekan jumlah puru akibat penyakit akar gada

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/5 l tanah)

Jumlah Puru Kefektifan (%) 2) 0.5 2.02b1) 39.64

0.25 2.83ab 15.48

0.125 2.55ab 24.04

Kontrol 3.35a -

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05)

2)

Keefektifan relatif terhadap kontrol

Kepadatan Mikroba Tanah

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa jumlah mikroba tanah pada perlakuan limbah tanaman brokoli lebih banyak dibandingkan dengan kontrol. Jumlah koloni bakteri dalam tanah perlakuan lebih banyak dibandingkan dengan tanah kontrol sejak masa inkubasi 24-72 jam, sedangkan untuk cendawan terdeteksi hanya pada masa inkubasi 72 jam (Tabel 5).

Pengaruh limbah brokoli yang digunakan diduga erat kaitannya dengan jumlah mikroba yang dihasilkan pada saat proses dekomposisi. Aktifitas mikroba tanah yang meningkat akibat perlakuan limbah brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada.

Tabel 5 Pengaruh perlakuan limbah brokoli terhadap kepadatan mikroba tanah Waktu

pengamatan Perlakuan

1) Jumlah bakteri

(106 cfu/ml*)

Jumlah Cendawan (104 cfu/ml*)

24 jam K 3 0

LB 5.33 0

48 jam K 5 0

LB 11.67 0

72 jam K 5 0

LB 11.67 3

Keterangan:

1)

K=kontrol, LB=limbah brokoli.

2)

18

Pembahasan

Hasil penelitian ini mengungkap beberapa fakta tentang limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Satu di antaranya yaitu limbah tanaman brokoli yang dibenamkan dalam tanah dan diinkubasi selama 2 minggu tidak bersifat fitotoksik terhadap tanaman caisin. Limbah brokoli pada dosis 0.5 kg/5 l tanah tidak menimbulkan gangguan pertumbuhan tanaman caisin.

Limbah brokoli mampu menekan perkembangan penyakit akar gada pada percobaan skala pot di laboratorium. Penekanan penyakit akar gada paling tinggi terjadi pada dosis 0.125 kg/5 l tanah dengan presentase keefektifan mencapai 46.91 %. Pada pengujian skala pot keefektifan penekanan penyakit akar gada menurun seiring dengan meningkatnya dosis limbah brokoli yang diaplikasikan. Perlakuan limbah brokoli dengan dosis tinggi kurang efektif dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Tanah yang diaplikasi dengan dosis limbah brokoli yang terlalu tinggi diduga berpengaruh menurunkan aktifitas mikroba tanah karena terjadi kompetisi. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya kompetisi antar mikroba tanah sehingga pada dosis tinggi kemampuan limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit menurun.

Hasil pengujian di lapangan mengungkapkan bahwa pemberian limbah brokoli pada tanah terinfestasi P. brassicae dapat meningkatkan bobot tajuk tanaman caisin. Limbah brokoli sebagai bahan organik yang diaplikasikan pada tanah dapat memberi nutrisi tambahan bagi tanaman. Selain itu limbah brokoli seperti halnya dengan limbah tanaman lainnya merupakan nutrisi yang sangat penting bagi pertumbuhan berbagai jenis mikroba tanah, yang beberapa atau banyak di antaranya merupakan musuh alamiah dari P. brassicae. Dua mekanisme ini tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya dalam pertumbuhan tanaman. Limbah brokoli sebagai nutrisi tambahan bagi tanaman dan mikroba, mikroba sebagai musuh alamiah atau penghasil senyawa yang berpengaruh negatif terhadap patogen tanaman termasuk P. brassicae.

Penyakit akar gada menyebabkan bengkak pada akar yang dapat mengganggu fungsi akar dalam penyerapan air dan unsur hara. Akibatnya tanaman tidak mampu menghasilkan akar fungsional yang dibutuhkan untuk

19

pertumbuhannya. Pada pengujian di lapangan tanaman yang ditanam pada tanah yang diberi limbah brokoli masih mampu menghasilkan akar fungsional sedangkan tanaman yang ditanam pada tanah tanpa limbah brokoli tidak mampu menghasilkan akar fungsional. Perlakuan tanah dengan limbah brokoli secara nyata berpengaruh meningkatkan pertumbuhan akar fungsional tanaman caisin, jika dibandingkan dengan kontrol.

Yulianti (2009) melaporkan bahwa tanaman famili kubis-kubisan dapat dimanfaatkan sebagai alternatif pengendalian patogen tular tanah. Tanaman Brassicaceae akan menghasilkan senyawa glukosinolat (GSL) ketika dibenamkan dalam tanah. GSL merupakan salah satu jenis senyawa biofumigan yang dihasilkan tanaman. Tanaman kubis-kubisan memiliki kandungan GSL yang paling tinggi dibandingkan dengan tanaman lainnya (Rosa dan Rodriguez 1999). Mekanisme yang terjadi pada saat tanaman Brassicaceae dibenamkan dalam tanah adalah pelepasan senyawa GSL dari jaringan tanaman yang kemudian diikuti dengan hidrolisis yang menghasilkan senyawa beracun. Hidrolisis GSL pada masa inkubasi 5-10 hari akan menghasilkan isotiosianat (ITS) yang bersifat bakterisidal dan fungisidal (Yulianti 2009). Diduga mekanisme ini yang ikut berperan dalam penekan intensitas penyakit akar gada dalam penelitian ini.

Hasil uji pengaruh efek fumigan pada pot yang disekat menunjukkan bahwa ada pengaruh penekanan intensitas penyakit akar gada melalui gas yang berdifusi ke tanah yang tidak diberi limbah brokoli. Menurut Istiyanto (2009) biofumigasi merupakan proses yang dapat menekan hama dan penyakit dalam tanah yang dilepaskan oleh jenis-jenis tanaman Brassicaceae yang terdekomposisi dalam tanah. Yulianti (2009) mengungkapkan bahwa untuk mencapai tahap bakterisidal ataupun fungisidal, diperlukan konsentrasi ITS yang cukup tinggi. Dalam penelitian ini konsentrasi biofumigans yang dihasilkan tidak diketahui (diukur). Namun demikian, diyakini bahwa pada dosis 0.5 kg/5 l tanah menghasilkan konsentrasi biofumigan yang lebih tinggi dibandingkan tingkat konsentrasi yang lebih rendah (0.125 dan 0.25 kg/5 l tanah).

20

Pengaruh limbah brokoli dalam penelitian ini diduga erat kaitannya dengan jumlah mikroba yang dihasilkan pada saat proses dekomposisi. Aktifitas mikroba tanah yang meningkat akibat perlakuan limbah brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada. Smolinska (2000) melaporkan bahwa populasi bakteri dan cendawan dalam tanah meningkat setelah diberi sisa tanaman kubis dan mampu menurunkan jumlah inokulum Sclerotium cepivorum dan Fusarium oxysporum. Jumlah cendawan yang terdeteksi pada tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli hanya 3x104 cfu/ml. Jumlah ini relatif sedikit bila dibandingkan dengan jumlah bakteri yang terdeteksi yaitu mencapai 11.6x106 cfu/ml.

Menjelaskan bagaimana mekanisme yang terjadi atas penekanan penyakit akar gada hingga tanaman caisin dalam penelitian ini mampu menghasilkan bobot tajuk yang lebih tinggi dibanding kontrol adalah suatu hal yang sulit, karena banyak faktor yang diduga terlibat. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah limbah brokoli sebagai sumber nutrisi tanaman, sebagai sumber nutrisi mikroba tanah yang antagonis terhadap patogen akar gada, serta sebagai penghasil fumigan yang mampu mengganggu perkembangan patogen dan penyakit akar gada.

Tingkat keefektifan pengendalian limbah brokoli terhadap penyakit akar gada hasil penelitian ini tidak tergolong sangat efektif. Namun demikian, cara pengendalian ini sangat penting sebagai salah satu elemen pengendalian untuk menanggulangi penyakit akar gada, tentunya harus dikombinasikan dengan elemen-elemen pengendalian yang lainnya dalam rangka pengelolaan kesehatan tanaman.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Limbah tanaman brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada pada tanaman caisin, baik pada percobaan pot maupun percobaan lapangan. Mekanisme penekanan diduga berkaitan erat dengan berlimpahnya mikroba tanah yang didominasi oleh bakteri. Selain itu, kontribusi fumigan yang dihasilkan selama proses dekomposisi limbah tanaman brokoli juga mempunyai peran dalam penekanan penyakit tersebut. Pemberian limbah brokoli dalam dosis optimal ke dalam tanah dapat meningkatkan produktivitas tanaman caisin.

Saran

Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk mendapatkan dosis dan masa inkubasi limbah brokoli yang optimal dalam menekan perkembangan penyakit akar gada tanpa menimbulkan gangguan pada pertumbuhan tanaman caisin. Selain itu perlu juga dilakukan inventarisasi dan uji keefektifan berbagai jenis mikroba (bakteri dan cendawan) yang mungkin terlibat dalam penekanan terhadap penyakit akar gada melalui mekanisme antagonistik.

DAFTAR PUSTAKA

Agrios GN. 2005. Plant Pathology. 5th ed. New York: AcademicPress.

Anonim. 2010. Penyakit akar gada keluarga kubis. Departemen Pertanian. www.indopetani.com [2 November 2011].

Charron CS and Sams CE. 2002. Impact of glucosinolate content in brocolli (Brassica oleraceae) on growth of Pseudomonas marginalis a causal agent of bacterial soft rot. Plant Dis. 86: 629-632.

Cicu. 2006. Penyakit akar gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada kubis-kubisan dan upaya pengendaliannya. Jurnal Litbang Pertanian. 25(1): 16-21.

Djatnika I. 1993. Penyakit-penyakit tanaman kubis dan cara pengendalian. Dalam: Permadi, A. H. & Sastrosiswojo (Penyunting). Kubis. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Balai Penelitian Tanaman Hortikultura. Lembang. Hal: 53-56.

Faggian R, Bulman SR, Lawrie AC, and Porter IJ. 1999. Specific polymerase chainreaction primers for the detection of Plasmodiophorabrassicae in soil and water.Phytopathology 89: 392−397.

Hanudin dan Marwoto B. 20003. Pengendalian penyakit layu bakteri dan akar gada pada tanaman tomat dan caisin menggunakan Pseudomonas fluorescens. Jurnal Hortikultura. 13(1): 58−66.

Hapsari B. 2002. Sayuran Genjah Bergelimang Rupiah. Trubus 33(396) : 30-31. Haryanto E, Suhartini T, dan Rahayu E. 2001. Sawi dan Selada. Penebar

Swadaya. Jakarta. 117 p.

Istiyanto E, Suparyo. 2009. Biofumigasi menekan layu bakteri kentang dan akar gada kubis. Lembaga Pengembangan Teknologi Perdesaan (LPTP) Surakarta.

Kirkegaard J and Sarwar M. 1998. Biofumigation potential of brassicas. Plant Soil

201: 71-89.

Rosa EAS and Rodriguez PMF. 1999. Towards more sustainable agriculture system: The effect of glucosinolates on the control of soilborne diseases. J. Hort. Sci. Biotechnol 74: 667-674.

Smolinska U. 2000. Survival of Sclerotium cepivorum sclerotia and Fusarium oxysporum chlamydospores in soil amended with cruciferous residues.

J.Phytopathol 148: 343-349.

Subbarao KV and Hubbard JC. 1999. Evaluation of broccoli residue incorporation into field soil for Verticillium wilt control in cauliflower.

Plant Dis. 83: 124-129.

Widodo and Suheri. 1995. Suppression of clubroot disease of cabbage by soil solarization. Buletin Hama Penyakit Tumbuhan8(2): 49−55.

23

Yulianti T. 2009. Biofumigasi: Alternatif baru dalam mengendalikan penyakit tanaman. Warta penelitian dan perkembangan pertanian 31: 4-5.

. 2009. Biofumigan untuk mengendalikan patogen tular tanah yang ramah lingkungan. Pengembangan Inovasi Pertanian 2(3): 154-170.

, Supriadi. 2008. Biofumigasi untuk pengendalian patogen tular tanah penyebab penyakit tanaman yang ramah lingkungan. Prespekftif 7: 20-34.

PEMANFAATAN LIMBAH TANAMAN BROKOLI UNTUK

PENGENDALIAN PENYAKIT AKAR GADA

(Plasmodiophora brassicae Wor.) PADA TANAMAN CAISIN

MEY FITRIYANI

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

ABSTRAK

MEY FITRIYANI. Pemanfaatan Limbah Tanaman Brokoli untuk Pengendalian Penyakit Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Caisin. Dibimbing oleh ABDUL MUIN ADNAN.

Penelitian pemanfaatan limbah tanaman brokoli untuk pengendalian penyakit akar gada yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae pada tanaman caisin telah dilakukan dalam percobaan pot di laboratorium Departemen Proteksi Tanaman Faperta IPB kampus Dramaga dan percobaan plot mikro di lahan Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah terinfestasi oleh P. brasicae dan cacahan limbah tanaman brokoli berasal dari Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet, Cianjur. Cacahan limbah brokoli dimasukkan ke dalam tanah, diaduk merata, ditutup dengan lembaran plastik bening dan diinkubasikan selama 2 minggu. Untuk pengujian pot menggunakan cacahan limbah brokoli dengan empat tingkat dosis termasuk kontrol, yaitu, 0.125, 0.25, 0.5, dan 0.0 kg (kontrol) untuk setiap 5 liter tanah, sedangkan untuk pengujian lapangan menggunakan kisaran dosis 0.25 kg, 0.5 kg, 1 kg, 2 kg dan 0 (kontrol) untuk tiap m2 lahan. Hasil penelitian, baik dalam sekala pot maupun di lapangan menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli dapat menekan intensitas penyakit akar gada pada tanaman caisin, dengan tingkat penekanan yang bervariasi menurut dosis. Pada pengujian pot, intensitas penyakit pada tingkat dosis 0.125 kg/5 l tanah secara nyata lebih rendah, sedangkan pada dosis yang lebih tinggi (0.5 dan 0.25 kg/5 l tanah) cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kontrol. Penekanan intensitas penyakit diduga berkaitan erat dengan peran biofumigan yang terbentuk selama proses dekomposisi limbah brokoli dan meningkatnya kepadatan mikroba pada tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Caisin [Brassica campestris L. var. chinesis (Rupr.) Olson] dikenal oleh petani dengan sebutan sawi hijau atau sawi bakso, dewasa ini banyak diperdagangkan. Di antara sayuran daun, caisin merupakan komoditas yang memiliki nilai komersial dan digemari masyarakat Indonesia. Selain enak ditumis caisin juga banyak dibutuhkan oleh pedagang mie bakso, mie ayam, dan capcai atau masakan cina lainnya, sehingga permintaan pasar akan caisin cukup tinggi. Konsumen menggunakan daun caisin baik sebagai bahan pokok maupun sebagai pelengkap masakan tradisional dan masakan cina. Selain sebagai bahan pangan, caisin dipercaya dapat menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk, sebagai penyembuh sakit kepala dan mampu bekerja sebagai pembersih darah (Haryanto et al. 2001).

Daya tarik bagi petani dalam mengusahakan tanaman caisin karena mudah dibudidayakan, umur panennya singkat (hanya satu bulan setelah bibit berumur 3 minggu ditanam) dan mudah dipasarkan. Daya tarik lainnya dari sayuran ini adalah harganya relatif stabil (Hapsari 2002). Konsumsi caisin diduga akan mengalami peningkatan sesuai pertumbuhan jumlah penduduk, meningkatnya daya beli masyarakat, kemudahan tanaman ini diperoleh di pasar, dan peningkatan pengetahuan gizi masyarakat.

Berbagai faktor penghambat sering menurunkan produktivitas tanaman caisin. Satu di antaranya adalah penyakit yang dapat menimbulkan kerusakan cukup serius yang biasa menyerang hampir semua tanaman tergolong famili Brassicaceae adalah penyakit akar gada yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae Wor. Kehilangan hasil akibat penyakit akar gada pada tanaman caisin

sekitar 5,42−64,81% (Hanudin dan Marwoto 2003).

Gejala khas penyakit ini terjadi pada akar, yaitu akarnya membesar dan menyatu, seperti gada sehingga disebut penyakit akar gada. Performa tanaman yang terserang secara keseluruhan menjadi kerdil dan warna daunnya menjadi

2

abu-abu dan layu pada siang hari yang kemudian segar kembali pada malam hari (Agrios 2005).

Di Indonesia akar gada merupakan penyakit utama khususnya di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Selain di kedua provinsi tersebut, penyakit ini telah menyerang famili Brassicaceae di Sumatra Utara dan Sulawesi Selatan. Kerugian yang disebabkan patogen tersebut berkisar antara 50-100% (Sulastri 2010). Pada lahan yang telah terinfestasi, patogen penyebab penyakit ini mampu bertahan dalam bentuk spora rehat (resting spore) dalam waktu kurang lebih 20 tahun, walaupun tidak ditanami kubis-kubisan selama kurun waktu tersebut (Anonim 2010)

Mengingat besarnya kerugian dan kerusakan yang ditimbulkan oleh penyakit ini, berbagai cara pengendalian telah dilakukan oleh petani, namun sampai saat ini hasilnya dirasakan masih belum efektif. Karena patogen ini sulit dikendalikan dan mampu bertahan dalam bentuk spora rehat selama bertahun-tahun, menjadi alasan bagi petani di daerah endemik enggan untuk menanam caisin atau famili Brassicaceae lainnya. Pengendalian baru yang dapat digunakan untuk mengendalikan penyakit akar gada adalah dengan memanfaatkan limbah tanaman brokoli. Menurut Yulianti (2009) kubis-kubisan dikenal sebagai sumber biofumigan karena mengandung glukosinolat (GSL). Jika keluar dari jaringan tanaman, GSL akan terhidrolisis menjadi senyawa yang bersifat racun bagi hama maupun patogen tanaman.

Tanaman famili Brassicaceae dapat dimanfaatkan sebagai tanaman penutup tanah (cover crop) atau sumber pupuk hijau, sekaligus sebagai biofumigan (Yulianti dan Supriadi 2008). Limbah tanaman brokoli sebagai salah jenis satu tanaman dari famili Brassicaceae telah dilaporkan sebagai sumber biofumigasi untuk mengendalikan Verticillium dahliae (Subbarao et al. 1999) dan

Pseudomonas marginalis (Charron dan Sam 2002). Daun brokoli yang merupakan sisa panen biasanya digunakan untuk pakan ternak (kelinci, sapi, dan kambing), sementara batangnya biasanya dibuang. Sisa panen tanaman brokoli yang tidak dimanfaatkan diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu agens untuk mengendalikan penyakit tanaman, termasuk penyakit akar gada pada tanaman

3

caisin, sampai pada taraf tanaman tersebut dapat mempertahankan produktivitasnya.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan limbah tanaman brokoli sebagai agens pengendalian alternatif yang ramah lingkungan terhadap penyakit akar gada pada tanaman caisin.

Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini ialah aplikasi limbah brokoli dapat mengurangi kerugian ekonomi karena penurunan produksi akibat penyakit akar gada sehingga hasil produksi tanaman caisin dapat meningkat. Selain itu, penggunaan limbah brokoli dalam pengendalian penyakit tanaman dapat mengurangi penggunaan pestisida sintetik yang selain mahal juga berpotensi mencemari lingkungan dan produk pertanian.

TINJAUAN PUSTAKA

Penyakit Akar Gada

Penyakit akar gada (clubroot) yang disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae Wor. merupakan salah satu penyakit tular tanah yang sangat penting pada tanaman kubis-kubisan (Brassica spp.) di seluruh dunia (Karling 1968; Voorrips 1995 dalam Yulianti 2009). P. brassicae, dianggap sebagai pseudofungi atau organisme menyerupai fungi, yang membentuk zoosporangium dan setiap zoosporangium mengandung 4 atau 8 zoospora sekunder yang dapat terlepas melalui lubang atau pori-pori pada dinding sel inang (Agrios 2005).

Tingkat produksi tanaman kubis-kubisan sering kali dipengaruhi oleh serangan P. brassicae yang menyebabkan bengkak pada akar. Pembengkakan pada jaringan akar dapat mengganggu fungsi akar seperti translokasi zat hara dan air dari dalam tanah ke daun. Jika tanah sudah terinfestasi oleh P. brassicae maka patogen tersebut akan selalu menjadi faktor pembatas dalam budi daya tanaman famili Brassicaceae karena patogen ini mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap perubahan lingkungan dalam tanah (Cicu 2006).

Gejala pada bagian tanaman di atas permukaan tanah akibat infeksi patogen ini seperti gangguan akar oleh penyebab lain. Pada siang hari yang terik atau pada cuaca panas tanaman daun-daunnya menjadi layu, kemudian pulih kembali pada malam hari, serta kelihatan normal dan segar pada pagi hari (Djatnika 1993). Gejala khas terjadi pada akar, yaitu akar membesar secara tidak normal, terutama pada bagian pangkalnya (Gambar 1). Akar yang membengkak akan makin besar dan biasanya hancur sebelum akhir musim tanam karena serangan bakteri atau cendawan tanah (Agrios 2005).

5

Gambar 1 Penyakit akar gada oleh Plasmodiophora brassicae pada tanaman caisin.

Penyakit akar gada telah menyebar ke berbagai sentra kubis dan tanaman dari famili Brassicaceae lainnya (Widodo dan Suheri 1995). Penyebab penyakit ini dapat terpencar di alam melalui tanah dengan berbagai cara atau perantara, misalnya peralatan usaha tani, bibit pada saat pemindahan ke lapangan, hasil panen, air permukaan, angin dan melalui pupuk kandang. Di Australia, patogen ini menyebabkan kehilangan hasil sekitar 10% setiap tahun dengan kehilangan pendapatan sebesar US$ 13 juta (Faggian et al. 1999). Di Indonesia, penyakit ini menyebabkan kerusakan pada kubis-kubisan sekitar 88,60% (Widodo dan Suheri 1995) dan pada tanaman caisin sekitar 5,42−64,81% (Hanudin dan Marwoto 2003).

Berbagai upaya pengendalian telah dilakukan untuk mengendalikan penyakit akar gada baik oleh petani maupun oleh para peneliti. Namun demikian sampai saat ini belum ada cara pengendalian yang efektif walaupun dengan cara rotasi. Oleh karena itu, pencarian alternatif pengendalian yang efektif, aman bagi lingkungan, mudah diaplikasikan, dan ekonomis perlu diupayakan.

Tanaman Caisin

Caisin [Brassica campestris L. var. chinesis (Rupr.) Olson] merupakan jenis tanaman sayuran yang tergolong dalam Famili Brassicaceae. Batangnya panjang, tegap dan daunnya berwarna hijau. Daun-daun tanaman ini lebar dan bentuk pipih. Tangkai daun berwarna putih atau hijau muda (Gambar 2).

6

Tanaman caisin dapat tumbuh di dataran rendah sampai dataran tinggi. Syarat penting untuk pertumbuhan tanaman ini adalah tanah gembur dan subur dengan pH tanah antara 6-7. Selama masa pertumbuhannya caisin memerlukan cukup air agar produksi yang dihasilkan maksimal.

Gambar 2 Tanaman caisin.

Caisin dikenal sebagai sayuran atau pelengkap makanan lain seperti bakso dan mie yang digemari masyarakat. Selain sebagai bahan pangan, caisin dipercaya dapat menghilangkan rasa gatal di tenggorokan pada penderita batuk. Caisin juga berfungsi sebagai penyembuh sakit kepala dan mampu bekerja sebagai pembersih darah (Haryanto et al. 2001).

Caisin merupakan salah satu komoditas sayuran daun yang memiliki nilai komersial dan digemari masyarakat Indonesia. Petani tertarik untuk menanam caisin karena masa panen sayuran daun ini singkat dan pangsa pasarnya luas. Daya tarik lainnya adalah selain harganya relatif stabil, tanaman ini juga mudah untuk dibudidayakan (Hapsari 2002).

Limbah Tanaman Brokoli

Tanaman kubis-kubisan (Brassicaceae) mengandung senyawa glukosinolat (GSL) yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber biofumigan (Yulianti 2009). Biofumigan adalah senyawa yang mudah menguap (volatil) yang berasal dari alam dan bersifat biosida terhadap serangga dan patogen tanaman (Kirkegaard dan Sarwar 1998).

7

Sampai saat ini, tanaman penghasil GSL yang paling banyak digunakan adalah dari famili Brassicaceae. Di beberapa negara maju, tanaman-tanaman tersebut digunakan sebagai tanaman rotasi dan sisa tanamannya digunakan sebagai pupuk hijau. Dengan demikian, selain berperan sebagai sumber biofumigan untuk menekan hama, patogen tular tanah dan gulma (Rosa dan Rodriguez 1999), tanaman ini juga digunakan untuk menambah kandungan bahan organik di dalam tanah. Pada saat sisa-sisa tanaman yang dihancurkan kemudian dibenamkan, terjadi proses hidrolisis GSL dan terbentuk senyawa-senyawa yang beracun.

Gambar 3 Limbah Tanaman Brokoli.

Limbah tanaman brokoli (Gambar 3) sebagai salah jenis satu tanaman dari famili Brassicaceae telah dilaporkan sebagai sumber biofumigasi untuk mengendalikan Verticillium dahliae (Subbarao et al. 1999) dan Pseudomonas marginalis (Charron dan Sam 2002). Daun brokoli yang merupakan sisa panen biasanya digunakan untuk pakan ternak (kelinci, sapi, dan kambing), sementara batangnya biasanya dibuang. Sisa panen tanaman brokoli yang tidak dimanfaatkan dapat dijadikan sebagai sumber biofumigan untuk mengendalikan penyakit tanaman sehingga dapat menghemat biaya produksi pertanian.

8

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan dari bulan Februari sampai bulan September 2011 di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut pertanian Bogor dan di kebun percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet Cianjur.

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah limbah tanaman brokoli yang berasal dari daerah Cipanas, tanah yang terinfestasi P. brassicae, benih caisin, media Potato Dextrose Agar (PDA), dan media NatriumAgar (NA).

Metode Penyiapan Tanah Percobaan

Tanah diperoleh dari kebun percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet Cianjur yang merupakan daerah endemis penyakit akar gada yang disebabkan oleh P. brassicae. Tanah sebanyak lima karung diambil dari lahan yang dilaporkan selalu terjadi serangan penyakit akar gada bila ditanami tanaman famili Brassicaceae. Tanah yang telah terinfestasi P. brassicae kemudian digunakan sebagai media tanam dalam penelitian ini.

Penyiapan Limbah Brokoli

Limbah tanaman brokoli diperoleh dari sisa panen di daerah Pacet, Cianjur. Limbah tanaman dicacah dengan ukuran ± 1 cm, kemudian dibenamkan ke dalam tanah dan diinkubasi selama 2 minggu. Dosis limbah brokoli yang digunakan berdasarkan bobot yang umum digunakan oleh petani dalam aplikasi penggunaan pupuk hijau di lapang yaitu 0.5 kg per lubang tanam (volume lubang tanam ± 5 liter).

9

Penyiapan Bibit Caisin

Caisin yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas yang biasa ditanam oleh petani yang benihnya diperoleh dari kios pertanian di Cipanas, Cianjur. Benih disemai terlebih dahulu dengan menggunakan media tanam berupa tanah steril. Pembibitan caisin dilakukan sampai tanaman berumur 2-3 minggu setelah semai. Bibit caisin yang telah berumur 2-3 minggu siap digunakan untuk pengujian selanjutnya.

Uji Fitotoksisitas

Uji fitotoksisitas dilakukan untuk mengetahui masa inkubasi yang paling aman dari limbah tanaman brokoli yang telah diaplikasikan ke dalam tanah terhadap tanaman caisin yang diuji. Limbah tanaman brokoli yang telah diaplikasikan ke dalam tanah dimasukkan ke dalam pot kapasitas volume 40 ml. Setiap pot ditanami 2 bibit caisin umur 3 minggu setelah semai. Limbah tanaman brokoli diaplikasikan dalam kisaran dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol, tanpa limbah brokoli). Setiap perlakuan terdiri dari enam ulangan dan setiap ulangan terdiri dari tiga pot percobaan. Tanah yang telah diberi perlakuan diinkubasikan selama 2 dan 3 minggu dalam wadah plastik yang kemudian ditutup dengan plastik wrapping. Pengamatan dilakukan terhadap persentase kematian tanaman caisin pada minggu ke-1 sampai dengan minggu ke-3 setelah bibit ditanam.

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Uji Pot

Pengujian dilakukan dalam pot-pot percobaan, masing-masing berisi 200 ml tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dengan kisaran dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk tiap 5 liter tanah. Bibit caisin berumur 2 minggu yang telah disiapkan ditanam dalam pot-pot yang telah diberi perlakuan limbah brokoli. Masing-masing perlakuan terdiri dari 6 ulangan dan masing-masing ulangan terdiri atas 3 pot percobaan. Pengamatan dilakukan pada tanaman berumur satu bulan setelah bibit ditanam, terhadap jumlah puru dan bobot akar.

10

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada di Lapangan

Pengujian dilakukan pada petak-petak perlakuan, masing-masing berukuran ±1 m². Tanah pada tiap petak-petak diberi perlakuan cacahan limbah brokoli dengan dosis 0.25 kg, 0.5 kg, 1 kg, 2 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk setiap m2. Cacahan limbah brokoli diaduk dengan tanah kemudian ditutup dengan lembaran plastik transparan dan diinkubasi selama 2 minggu. Bibit caisin berumur dua minggu ditanam pada petak-petak tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli. Pengamatan dilakukan tiga kali pada 6, 7, dan 8 minggu setelah tanam (MST) terhadap bobot tajuk sereta performa dan volume akar fungsional tiga contoh tanaman untuk setiap petak perlakuan dan kontrol. Akar fungsional pada masing-masing tanaman contoh dipotong dengan gunting. Volume akar fungsional diukur dengan menggunakan gelas ukur yang diisi air. Akar fungsional tanaman caisin dimasukkan ke dalam gelas ukur kemudian dilihat penambahan volume yang terjadi. Volume air awal pada gelas ukur dikurangi volume air setelah akar fungsional dari tanaman caisin dimasukkan dalam gelas sama dengan volume akar fungsional.

Uji Efek Fumigan

Pengujian efek fumigan dilakukan untuk mengetahui ada atau tidaknya peran biofumigan dari limbah brokoli dalam menekan penyakit akar gada. Pengujian dilakukan dalam pot dengan volume 40 ml yang telah dimodifikasi, yaitu disekat bagian tengahnya dengan plastik kedap air dan udara (Gambar 4). Tiap sisi pot diisi 20 ml tanah sebagai medium tumbuh tanam. Satu sisi diisi tanah yang terinfestasi patogen akar gada dan satu sisi yang lainnya diisi tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dengan dosis 0.125 kg, 0.25 kg, 0.5 kg dan 0.0 kg (kontrol) untuk tiap 5 liter tanah kemudian pot ditutup dengan plastik transparan dan diinkubasi selama dua minggu. Bibit caisin berumur dua minggu ditanam pada tanah yang tidak diberi perlakuan limbah brokoli. Masing-masing perlakuan terdiri dari enam ulangan dan masing-masing ulangan terdiri dari tiga pot percobaan. Pengamatan terhadap tingkat keparahan penyakit akar gada dilakukan pada minggu ke-4 setelah bibit ditanam. Tanaman dicabut tanpa

11

merusak akarnya, kemudian dicuci dan diamati. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah puru tiap tanaman.

Gambar 4 Pot untuk uji efek biofumigan.

Pengamatan Kepadatan Mikroba Tanah dengan Metode Pencawanan

Kepadatan mikroba dalam tanah medium tanam yang digunakan dalam penelitian ini diduga dengan cara penumbuhan koloni dengan metode pencawanan dalam media biakan PDA untuk cendawan dan NA untuk bakteri. Tanah yang telah diberi perlakuan limbah brokoli dan kontrol diambil sebanyak 10 gram kemudian diencerkan dalam air steril sebanyak 90 ml. Selanjutnya dilakukan pengenceran bertingkat dari 10-1 sampai 10-6. Pengenceran 10-4 sampai 10-6 tanah dengan perlakuan limbah brokoli dan kontrol diambil sebanyak 0.1 ml dan disebar dalam cawan petri dengan media PDA untuk cendawan dan NA untuk bakteri. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah koloni bakteri dan cendawan yang tumbuh pada 24 jam, 48 jam, dan 72 jam.

Analisis Data

Pengujian pengaruh limbah brokoli dan uji efek fumigan disusun dalam rancangan acak lengkap. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan sidik ragam (ANOVA) dengan program SAS 9.1 for Windows. Selanjutnya dilakukan pembandingan nilai tengah antar perlakuan dengan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Uji Fitotoksisitas

Hasil uji fitotoksisitas menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli dalam masa inkubasi 2 dan 3 minggu tidak bersifat fitotoksik pada tanaman caisin. Hingga pada pengamatan minggu ke-3 (3 minggu setelah tanam), tidak ditemukan satupun tanaman yang mati atau mengalami gangguan pertumbuhan. Oleh karena itu, masa inkubasi dalam pengujian selanjutnya dilakukan selama 2 minggu.

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Pengujian Pot

Hasil pengujian menunjukkan bahwa intensitas penyakit akar gada berdasarkan jumlah puru/gram akar dengan perlakuan limbah brokoli pada tingkat dosis 0.125 kg/5 l tanah secara nyata lebih rendah dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan mencapai 46.91 %, sementara itu pada dosis yang lebih tinggi, yaitu 0.5 kg dan 0.25 kg/5 l tanah walaupun tidak berbeda nyata, masing-masing cenderung lebih kecil dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan berturut-turut 13.15 dan 9.40 % (Tabel 1).

Tabel 1 Pengaruh limbah brokoli terhadap penyakit akar gada pada pengujian pot di laboratorium

Perlakuan Limbah (kg/5 l tanah)

Jumlah Puru (per gram akar)

Keefektifan Pengendalian (%) 2) 0.5 85.71ab 1) 13.15 0.25 89.41ab 9.40 0.125 52.39b 46.91 Kontrol 98.69a -

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05)

2)

13

Pengaruh Limbah Brokoli terhadap Penyakit Akar Gada dalam Pengujian Lapangan

Hasil pengujian lapangan menunjukkan bahwa, jika dibandingkan dengan kontrol, perlakuan limbah brokoli dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman caisin dengan bobot tajuk yang bervariasi menurut dosis yamg diaplikasikan (Tabel 2; Gambar 5). Bobot tajuk pada semua semua tingkat dosis yang diaplikasikan (0.25 – 2.0 kg/m2) secara nyata lebih tinggi sejak 7 MST hingga 8 MST. Namun demikian, tingkat dosis yang lebih tinggi tidak selalu diiringi oleh bobot tajuk yang lebih tinggi pula. Hasil panen yang dilakukan pada 8 MST, menunjukkan bahwa dosis 1.0 kg/m2 menghasilkan bobot tajuk yang paling tinggi, yaitu 803.33 gram, kemudian diikuti dosis 0.25, 0.5 dan 2.0 kg/m2 tanah, berturut-turut 308.33, 336.67, dan 203.3 gram.

Tabel 2 Bobot tajuk tanaman dalam berbagai dosis limbah brokoli dalam uji lapangan

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/m2)

Bobot Tajuk (g) pada n-MST 1) Peningkatan Bobot (%) 2)

6 7 8

2.0 1.0 0.5 0.25 Kontrol 203.30a 495.00a 336.67a 308.33a 160.00a 366.67cd 823.33a 603.33b 550.00bc 243.33d 423.33b 856.67a 736.67a 803.33a 246.67b 71.62 247.29 225.67 198.65 - 1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05). MST= minggu setelah tanam.

2)

Peningkatan bobot relatif terhadap kontrol pada 8MST.

14

Gambar 5 Bobot tajuk tanaman caisin dalam perlakuan empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol. MST: minggu setelah tanam, 0: dosis 0.0 kg/m2 lahan, 0.25: dosis 0.25 kg/m2 lahan, 0.5: dosis 0.5 kg/m2 lahan, 1: dosis 1.0 kg/m2 lahan, 2: dosis 2.0 kg/m2 lahan.

Perlakuan limbah brokoli terhadap bobot tajuk baru menunjukkan perbedaan nyata dengan kontrol pada 7 MST dan 8 MST. Pada 7 MST hampir semua tingkat dosis yang diuji menunjukkan bobot tajuk yang lebih tinggi dibandingkan kontrol kecuali dosis 2.0 kg/m2 lahan. Sementara itu, pada 8 MST hanya tiga tingkat dosis, yaitu 0.25, 0,5 dan 1.0 yang secara nyata lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol, sedangkan pada dosis 2.0 kg/m2 lahan tidak berbeda nyata dengan kontrol.

Tingginya tingkat dosis limbah brokoli yang diaplikasikan tidak selalu diiringi oleh tingginya bobot tajuk yang dihasilkan tanaman caisin. Berdasarkan hasil pengujian, ternyata perlakuan limbah brokoli mampu meningkatkan bobot tajuk terutama dengan kisaran dosis yang tidak terlalu tinggi, yaitu 0.25 – 1.0 kg/m2 lahan, dengan peningkatan bobot 198.65 – 247.29 %. Sementara itu dengan dosis yang lebih tinggi, 2.0 kg/m2 lahan memberikan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan kontrol.

Limbah brokoli juga berpengaruh terhadap performa akar caisin. Tanaman yang ditanam pada petak yang diberi perlakuan dengan semua kisaran dosis yang

15

diuji, yaitu 0.25, 0.5, 1.0 dan 2.0 kg/m2 perkembangan akarnya lebih baik dibandingkan dengan control (0.0 kg/m2). Walaupun masih menunjukkan gejala penyakit akar gada, akar tanaman caisin yang ditanam pada petak yang diberi limbah brokoli masih menghasilkan akar fungsional, sedangkan tanaman caisin yang ditanam pada petak kontrol hampir tidak menghasilkan akar fungsional (Gambar 6).

Gambar 6 Performa akar caisin pada saat panen dengan perlakuan berbagai dosis limbah brokoli dibandingkan dengan kontrol (angka 1, 2 dan 3 menunjukkan ulangan).

Pemberian limbah tanaman brokoli pada tanah yang terifestasi P. brassicae

membuat tanaman caisin masih mampu menghasilkan akar fungsional walaupun terserang penyakit akar gada. Pada 6 MST perlakuan dengan dosis 0.25, 0.5, 1.0, dan 2.0 kg/m2 menunjukkan hasil yang bebeda nyata dengan kontrol (Tabel 3). Tanaman caisin yang ditanam pada petak tanpa perlakuan limbah brokoli tidak

16

mampu menghasilkan akar fungsional yang berguna untuk menyerap air dan unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan. Perlakuan dengan dosis 0.25, 0.5 dan 1.0 kg/m2 mampu menghasilkan akar fungsional yang tidak berbeda nyata satu sama lain. Perlakuan dosis 2.0 kg/m2 menghasilkan volume akar fungsional yang lebih kecil dan berbeda nyata dengan perlakuan 0.25, 0.5, 1 kg/m2, akan tetapi pada dosis 2 kg/m2 masih lebih baik dari kontrol dalam menghasilkan akar fungsional pada tanaman caisin.

Tabel 3 Volume akar fungsional yang dihasilkan tanaman caisin dalam empat tingkat dosis limbah brokoli dan kontrol di lapangan

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/m2)

Volume Akar Fungsional (ml) 2.0 2.00b1) 1.0 2.67ab 0.5 4.33a 0.25 3.33ab

Kontrol 0.00c

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05). MST= minggu setelah tanam.

Uji Efek Fumigan

Hasil pengujian menunjukkan bahwa perlakuan limbah brokoli meberikan efek fumigan yang dapat menekan serangan P. brassicae. Diduga terjadi aliran gas yang dihasilkan limbah brokoli pada masa inkubasi dari tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli ke tanah tanpa perlakuan. Gas yang dihasilkan limbah brokoli inilah yang diduga dapat menekan keparahan penyakit akar gada pada tanah tanpa perlakuan limbah brokoli. Jumlah puru pada perlakuan limbah brokoli dengan dosis 0.5 kg/5 l secara nyata lebih kecil dibandingkan dengan kontrol, dengan tingkat keefektifan 39.64 %. Sementara itu, pada dosis 0.25 kg/5 l dan 0.125 kg/5 l cenderung dapat menekan penyakit akar gada walaupun tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 4).

17

Tabel 4 Pengaruh efek fumigan dari limbah brokoli dalam menekan jumlah puru akibat penyakit akar gada

Perlakuan Limbah Brokoli (kg/5 l tanah)

Jumlah Puru Kefektifan (%) 2) 0.5 2.02b1) 39.64

0.25 2.83ab 15.48

0.125 2.55ab 24.04

Kontrol 3.35a -

1)

Angka selajur yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji Duncan (Alpha = 0.05)

2)

Keefektifan relatif terhadap kontrol

Kepadatan Mikroba Tanah

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa jumlah mikroba tanah pada perlakuan limbah tanaman brokoli lebih banyak dibandingkan dengan kontrol. Jumlah koloni bakteri dalam tanah perlakuan lebih banyak dibandingkan dengan tanah kontrol sejak masa inkubasi 24-72 jam, sedangkan untuk cendawan terdeteksi hanya pada masa inkubasi 72 jam (Tabel 5).

Pengaruh limbah brokoli yang digunakan diduga erat kaitannya dengan jumlah mikroba yang dihasilkan pada saat proses dekomposisi. Aktifitas mikroba tanah yang meningkat akibat perlakuan limbah brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada.

Tabel 5 Pengaruh perlakuan limbah brokoli terhadap kepadatan mikroba tanah Waktu

pengamatan Perlakuan

1) Jumlah bakteri

(106 cfu/ml*)

Jumlah Cendawan (104 cfu/ml*)

24 jam K 3 0

LB 5.33 0

48 jam K 5 0

LB 11.67 0

72 jam K 5 0

LB 11.67 3

Keterangan:

1)

K=kontrol, LB=limbah brokoli.

2)

18

Pembahasan

Hasil penelitian ini mengungkap beberapa fakta tentang limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Satu di antaranya yaitu limbah tanaman brokoli yang dibenamkan dalam tanah dan diinkubasi selama 2 minggu tidak bersifat fitotoksik terhadap tanaman caisin. Limbah brokoli pada dosis 0.5 kg/5 l tanah tidak menimbulkan gangguan pertumbuhan tanaman caisin.

Limbah brokoli mampu menekan perkembangan penyakit akar gada pada percobaan skala pot di laboratorium. Penekanan penyakit akar gada paling tinggi terjadi pada dosis 0.125 kg/5 l tanah dengan presentase keefektifan mencapai 46.91 %. Pada pengujian skala pot keefektifan penekanan penyakit akar gada menurun seiring dengan meningkatnya dosis limbah brokoli yang diaplikasikan. Perlakuan limbah brokoli dengan dosis tinggi kurang efektif dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Tanah yang diaplikasi dengan dosis limbah brokoli yang terlalu tinggi diduga berpengaruh menurunkan aktifitas mikroba tanah karena terjadi kompetisi. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya kompetisi antar mikroba tanah sehingga pada dosis tinggi kemampuan limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit menurun.

Hasil pengujian di lapangan mengungkapkan bahwa pemberian limbah brokoli pada tanah terinfestasi P. brassicae dapat meningkatkan bobot tajuk tanaman caisin. Limbah brokoli sebagai bahan organik yang diaplikasikan pada tanah dapat memberi nutrisi tambahan bagi tanaman. Selain itu limbah brokoli seperti halnya dengan limbah tanaman lainnya merupakan nutrisi yang sangat penting bagi pertumbuhan berbagai jenis mikroba tanah, yang beberapa atau banyak di antaranya merupakan musuh alamiah dari P. brassicae. Dua mekanisme ini tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya dalam pertumbuhan tanaman. Limbah brokoli sebagai nutrisi tambahan bagi tanaman dan mikroba, mikroba sebagai musuh alamiah atau penghasil senyawa yang berpengaruh negatif terhadap patogen tanaman termasuk P. brassicae.

Penyakit akar gada menyebabkan bengkak pada akar yang dapat mengganggu fungsi akar dalam penyerapan air dan unsur hara. Akibatnya tanaman tidak mampu menghasilkan akar fungsional yang dibutuhkan untuk

18

Pembahasan

Hasil penelitian ini mengungkap beberapa fakta tentang limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Satu di antaranya yaitu limbah tanaman brokoli yang dibenamkan dalam tanah dan diinkubasi selama 2 minggu tidak bersifat fitotoksik terhadap tanaman caisin. Limbah brokoli pada dosis 0.5 kg/5 l tanah tidak menimbulkan gangguan pertumbuhan tanaman caisin.

Limbah brokoli mampu menekan perkembangan penyakit akar gada pada percobaan skala pot di laboratorium. Penekanan penyakit akar gada paling tinggi terjadi pada dosis 0.125 kg/5 l tanah dengan presentase keefektifan mencapai 46.91 %. Pada pengujian skala pot keefektifan penekanan penyakit akar gada menurun seiring dengan meningkatnya dosis limbah brokoli yang diaplikasikan. Perlakuan limbah brokoli dengan dosis tinggi kurang efektif dalam menekan perkembangan penyakit akar gada. Tanah yang diaplikasi dengan dosis limbah brokoli yang terlalu tinggi diduga berpengaruh menurunkan aktifitas mikroba tanah karena terjadi kompetisi. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya kompetisi antar mikroba tanah sehingga pada dosis tinggi kemampuan limbah brokoli dalam menekan perkembangan penyakit menurun.

Hasil pengujian di lapangan mengungkapkan bahwa pemberian limbah brokoli pada tanah terinfestasi P. brassicae dapat meningkatkan bobot tajuk tanaman caisin. Limbah brokoli sebagai bahan organik yang diaplikasikan pada tanah dapat memberi nutrisi tambahan bagi tanaman. Selain itu limbah brokoli seperti halnya dengan limbah tanaman lainnya merupakan nutrisi yang sangat penting bagi pertumbuhan berbagai jenis mikroba tanah, yang beberapa atau banyak di antaranya merupakan musuh alamiah dari P. brassicae. Dua mekanisme ini tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya dalam pertumbuhan tanaman. Limbah brokoli sebagai nutrisi tambahan bagi tanaman dan mikroba, mikroba sebagai musuh alamiah atau penghasil senyawa yang berpengaruh negatif terhadap patogen tanaman termasuk P. brassicae.

Penyakit akar gada menyebabkan bengkak pada akar yang dapat mengganggu fungsi akar dalam penyerapan air dan unsur hara. Akibatnya tanaman tidak mampu menghasilkan akar fungsional yang dibutuhkan untuk

19

pertumbuhannya. Pada pengujian di lapangan tanaman yang ditanam pada tanah yang diberi limbah brokoli masih mampu menghasilkan akar fungsional sedangkan tanaman yang ditanam pada tanah tanpa limbah brokoli tidak mampu menghasilkan akar fungsional. Perlakuan tanah dengan limbah brokoli secara nyata berpengaruh meningkatkan pertumbuhan akar fungsional tanaman caisin, jika dibandingkan dengan kontrol.

Yulianti (2009) melaporkan bahwa tanaman famili kubis-kubisan dapat dimanfaatkan sebagai alternatif pengendalian patogen tular tanah. Tanaman Brassicaceae akan menghasilkan senyawa glukosinolat (GSL) ketika dibenamkan dalam tanah. GSL merupakan salah satu jenis senyawa biofumigan yang dihasilkan tanaman. Tanaman kubis-kubisan memiliki kandungan GSL yang paling tinggi dibandingkan dengan tanaman lainnya (Rosa dan Rodriguez 1999). Mekanisme yang terjadi pada saat tanaman Brassicaceae dibenamkan dalam tanah adalah pelepasan senyawa GSL dari jaringan tanaman yang kemudian diikuti dengan hidrolisis yang menghasilkan senyawa beracun. Hidrolisis GSL pada masa inkubasi 5-10 hari akan menghasilkan isotiosianat (ITS) yang bersifat bakterisidal dan fungisidal (Yulianti 2009). Diduga mekanisme ini yang ikut berperan dalam penekan intensitas penyakit akar gada dalam penelitian ini.

Hasil uji pengaruh efek fumigan pada pot yang disekat menunjukkan bahwa ada pengaruh penekanan intensitas penyakit akar gada melalui gas yang berdifusi ke tanah yang tidak diberi limbah brokoli. Menurut Istiyanto (2009) biofumigasi merupakan proses yang dapat menekan hama dan penyakit dalam tanah yang dilepaskan oleh jenis-jenis tanaman Brassicaceae yang terdekomposisi dalam tanah. Yulianti (2009) mengungkapkan bahwa untuk mencapai tahap bakterisidal ataupun fungisidal, diperlukan konsentrasi ITS yang cukup tinggi. Dalam penelitian ini konsentrasi biofumigans yang dihasilkan tidak diketahui (diukur). Namun demikian, diyakini bahwa pada dosis 0.5 kg/5 l tanah menghasilkan konsentrasi biofumigan yang lebih tinggi dibandingkan tingkat konsentrasi yang lebih rendah (0.125 dan 0.25 kg/5 l tanah).

20

Pengaruh limbah brokoli dalam penelitian ini diduga erat kaitannya dengan jumlah mikroba yang dihasilkan pada saat proses dekomposisi. Aktifitas mikroba tanah yang meningkat akibat perlakuan limbah brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada. Smolinska (2000) melaporkan bahwa populasi bakteri dan cendawan dalam tanah meningkat setelah diberi sisa tanaman kubis dan mampu menurunkan jumlah inokulum Sclerotium cepivorum dan Fusarium oxysporum. Jumlah cendawan yang terdeteksi pada tanah yang diberi perlakuan limbah brokoli hanya 3x104 cfu/ml. Jumlah ini relatif sedikit bila dibandingkan dengan jumlah bakteri yang terdeteksi yaitu mencapai 11.6x106 cfu/ml.

Menjelaskan bagaimana mekanisme yang terjadi atas penekanan penyakit akar gada hingga tanaman caisin dalam penelitian ini mampu menghasilkan bobot tajuk yang lebih tinggi dibanding kontrol adalah suatu hal yang sulit, karena banyak faktor yang diduga terlibat. Faktor-faktor tersebut antara lain adalah limbah brokoli sebagai sumber nutrisi tanaman, sebagai sumber nutrisi mikroba tanah yang antagonis terhadap patogen akar gada, serta sebagai penghasil fumigan yang mampu mengganggu perkembangan patogen dan penyakit akar gada.

Tingkat keefektifan pengendalian limbah brokoli terhadap penyakit akar gada hasil penelitian ini tidak tergolong sangat efektif. Namun demikian, cara pengendalian ini sangat penting sebagai salah satu elemen pengendalian untuk menanggulangi penyakit akar gada, tentunya harus dikombinasikan dengan elemen-elemen pengendalian yang lainnya dalam rangka pengelolaan kesehatan tanaman.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Limbah tanaman brokoli dapat menekan perkembangan penyakit akar gada pada tanaman caisin, baik pada percobaan pot maupun percobaan lapangan. Mekanisme penekanan diduga berkaitan erat dengan berlimpahnya mikroba tanah yang didominasi oleh bakteri. Selain itu, kontribusi fumigan yang dihasilkan selama proses dekomposisi limbah tanaman brokoli juga mempunyai peran dalam penekanan penyakit tersebut. Pemberian limbah brokoli dalam dosis optimal ke dalam tanah dapat meningkatkan produktivitas tanaman caisin.

Saran

Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut untuk mendapatkan dosis dan masa inkubasi limbah brokoli yang optimal dalam menekan perkembangan penyakit akar gada tanpa menimbulkan gangguan pada pertumbuhan tanaman caisin. Selain itu perlu juga dilakukan inventarisasi dan uji keefektifan berbagai jenis mikroba (bakteri dan cendawan) yang mungkin terlibat dalam penekanan terhadap penyakit akar gada melalui mekanisme antagonistik.

DAFTAR PUSTAKA

Agrios GN. 2005. Plant Pathology. 5th ed. New York: Academic Press.

Anonim. 2010. Penyakit akar gada keluarga kubis. Departemen Pertanian. www.indopetani.com [2 November 2011].

Charron CS and Sams CE. 2002. Impact of glucosinolate content in brocolli (Brassica oleraceae) on growth of Pseudomonas marginalis a causal agent of bacterial soft rot. Plant Dis. 86: 629-632.

Cicu. 2006. Penyakit akar gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada kubis-kubisan dan upaya pengendaliannya. Jurnal Litbang Pertanian. 25(1): 16-21.

Djatnika I. 1993. Penyakit-penyakit tanaman kubis dan cara pengendalian. Dalam: Permadi, A. H. & Sastrosiswojo (Penyunting). Kubis. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Balai Penelitian Tanaman Hortikultura. Lembang. Hal: 53-56.

Faggian R, Bulman SR, Lawrie AC, and Porter IJ. 1999. Specific polymerase chain reaction primers for the detection of Plasmodiophora brassicae in soil and water. Phytopathology 89: 392−397.

Hanudin dan Marwoto B. 20003. Pengendalian penyakit layu bakteri dan akar gada pada tanaman tomat dan caisin menggunakan Pseudomonas fluorescens. Jurnal Hortikultura. 13(1): 58−66.

Hapsari B. 2002. Sayuran Genjah Bergelimang Rupiah. Trubus 33(396) : 30-31. Haryanto E, Suhartini T, dan Rahayu E. 2001. Sawi dan Selada. Penebar

Swadaya. Jakarta. 117 p.

Istiyanto E, Suparyo. 2009. Biofumigasi menekan layu bakteri kentang dan akar gada kubis. Lembaga Pengembangan Teknologi Perdesaan (LPTP) Surakarta.

Kirkegaard J and Sarwar M. 1998. Biofumigation potential of brassicas. Plant Soil 201: 71-89.

Rosa EAS and Rodriguez PMF. 1999. Towards more sustainable agriculture system: The effect of glucosinolates on the control of soilborne diseases. J. Hort. Sci. Biotechnol 74: 667-674.

Smolinska U. 2000. Survival of Sclerotium cepivorum sclerotia and Fusarium oxysporum chlamydospores in soil amended with cruciferous residues. J.Phytopathol 148: 343-349.

Subbarao KV and Hubbard JC. 1999. Evaluation of broccoli residue incorporation into field soil for Verticillium wilt control in cauliflower. Plant Dis. 83: 124-129.

Widodo and Suheri. 1995. Suppression of clubroot disease of cabbage by soil solarization. Buletin Hama Penyakit Tumbuhan 8(2): 49−55.

23

Yulianti T. 2009. Biofumigasi: Alternatif baru dalam mengendalikan penyakit tanaman. Warta penelitian dan perkembangan pertanian 31: 4-5.

. 2009. Biofumigan untuk mengendalikan patogen tular tanah yang ramah lingkungan. Pengembangan Inovasi Pertanian 2(3): 154-170.

, Supriadi. 2008. Biofumigasi untuk pengendalian patogen tular tanah penyebab penyakit tanaman yang ramah lingkungan. Prespekftif 7: 20-34.