Potensi Mikrob Endofit Dan Aplikasinya Dengan Kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pengendalian Penyakit Kuning Pada Lada

POTENSI MIKROB ENDOFIT DAN APLIKASINYA DENGAN
KOMPOS TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT UNTUK
PENGENDALIAN PENYAKIT KUNING PADA LADA

ROPALIA

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Potensi Mikrob Endofit
dan Aplikasinya dengan Kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit untuk
Pengendalian Penyakit Kuning pada Lada adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2015
Ropalia
NIM A352120081

RINGKASAN
ROPALIA. Potensi Mikrob Endofit dan Aplikasinya dengan Kompos Tandan
Kosong Kelapa Sawit untuk Pengendalian Penyakit Kuning pada Lada.
Dibimbing oleh BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO dan ABDUL
MUNIF.
Penyakit kuning merupakan penyakit utama pada tanaman lada di Bangka.
Kerugian pada pertanaman lada akibat penyakit ini dapat mencapai 41%. Penyakit
ini relatif sulit dikendalikan karena patogen memiliki inang yang luas dan mampu
bertahan di dalam tanah. Pengendalian dengan penggunaan pestisida sintetik,
penggunaan kapur ke tanah, pembongkaran dan pembakaran tanaman terinfeksi
sejauh ini kurang efektif. Mikrob endofit dilaporkan mampu menekan infeksi
patogen. Pengendalian hayati dengan mikrob endofit dapat menjadi alternatif
pengendalian penyakit kuning pada lada. Aplikasi mikrob endofit dapat
disinergikan dengan bahan organik. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS)

merupakan bahan organik yang banyak tersedia dan telah diteliti mampu
memperbaiki tanah. Penelitian ini bertujuan mendapatkan bakteri dan cendawan
endofit yang berpotensi sebagai agens hayati dan mengetahui pengaruh
aplikasinya dengan kompos TKKS terhadap penyakit kuning pada tanaman lada
di lapangan.
Penelitian ini meliputi isolasi bakteri dan cendawan endofit dari akar
tanaman lada varietas Merapin dan Lampung Daun Lebar yang sehat, seleksi
patogenisitas, uji potensi bakteri dan cendawan endofit sebagai agens hayati
terhadap Fusarium oxysporum Schlecht dan Meloidogyne sp. secara in vitro, uji
bakteri dan cendawan endofit dengan kompos TKKS secara in vivo di lapangan,
dan identifikasi bateri dan cendawan endofit terpilih.
Hasil isolasi mikrob endofit diperoleh 204 isolat yang terdiri atas 98 isolat
cendawan endofit dan 106 bakteri endofit. Seleksi patogenisitas cendawan endofit
pada kecambah benih padi diperoleh 61 isolat bersifat nonpatogen. Seleksi bakteri
endofit pada reaksi hipersensitif diperoleh sebanyak 103 isolat bersifat
nonpatogen. Berdasarkan uji antagonis terhadap F. oxysporum diperoleh 13 isolat
cendawan endofit dan 12 isolat bakteri endofit yang menunjukkan aktivitas
antagonisme. Ada empat isolat yang menunjukkan aktivitas antagonis yang tinggi
yaitu isolat CMS8, CMI16, BMS21 dan BMI11. Hasil uji kultur filtrat mikrob
endofit menunjukkan bahwa kultur filtrat isolat CMS8 dan BLI11 mampu

membunuh juvenil Meloidogyne spp. sebesar 67.0% dan 55.6% berturut-turut
secara in vitro pada 24 jam setelah perlakuan. Aplikasi kompos TKKS diperkaya
bakteri dan cendawan endofit mampu meningkatkan populasi nematoda
nonparasit, meningkatkan kelimpahan bakteri tanah, aktivitas enzim peroksidase,
bahan organik, nitrogen total, dan kalium dapat ditukar. Aplikasi kompos TKKS
diperkaya bakteri endofit BMS21 menunjukkan insidensi penyakit paling rendah
yaitu 22% dibanding perlakuan lainnya dan kontrol. Identifikasi bakteri endofit
isolat BSM21 merupakan Acinetobacter sp. dan isolat BMI11 merupakan
Microbacterium sp. Identifikasi cendawan endofit isolat CMS8 merupakan
Gliocladium sp. dan isolat CMI16 merupakan Sordaria sp.
Mekanisme bakteri dan cendawan endofit dalam menekan pertumbuhan
patogen dengan memproduksi senyawa antimikrob dan enzim. Senyawa
antimikrob dapat menghambat kerja sel, melarutkan membran sel, melisis dinding

sel, dan menghambat sintesis ATP pada mitokondria sel patogen. Enzim dapat
merusak atau mendegradasi dinding sel patogen. Aplikasi kompos TKKS
diperkaya mikrob endofit dapat meningkatkan aktivitas mikroba tanah yang dapat
menekan patogen tanaman. Kompos diperkaya mikrob endofit juga dapat
memperbaiki struktur tanah dan kimia tanah seperti ketersediaan hara yang dapat
diserap oleh tanaman sehingga dapat meningkatan pertumbuhan tanaman dan

ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen.
Kata kunci: Antagonisme, Meloidogyne sp., Fusarium oxysporum, mikrob dan
kimia tanah, insidensi penyakit

SUMMARY
ROPALIA. Potency of Endophytic Microbes and Their Application with Palm Oil
Empty Bunches Compost for Controling Yellowing Disease on Pepper.
Supervised by BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO and ABDUL
MUNIF.
Yellowing disease is a major disease on pepper in Bangka. Loss of yield
caused by yellowing disease was reported up to 41%. This disease is relative
difficult to be controlled because the pathogen have a broad host and able to
survive in soil. The use of pesticide, application of calcium into the soil,
eradication of infected plant are not effective to control the pathogen. Endophytic
microbes was reported that able to suppress infection of plant pathogen.
Biocontrol strategy with endophytic microbe can be an alternative controlling to
yellowing disease on pepper. Application of endophytic microbes can be
synergized with organic matter. Palm oil empty bunches was reported that are able
to improve soil properties, are abundance of organic matter in Bangka. The
objective of this study was to explore potential bacterial and fungal endophytes

from roots pepper as a biocontrol agent and to investigate the influence of their
application with palm oil empty bunches compost to suppress yellowing disease
on pepper in the field experiment.
This study consist of isolation of endophytic bacteria and fungi from healty
root of Merapin and Lampung Daun Lebar (LDL) varieties, pathogenicity test,
antibiosis activity of endophytic bacteria and fungi against F. oxysporum dan
Meloidogyne sp. in vitro, application of endophytic bacteria and fungi with palm
oil empty bunches compost on pepper in vivo, and identification of the potential
endophytic bacteria and fungi.
Isolation of microbial endophytes resulted 204 isolates, 98 endophytic fungi
and 106 endophytic bacteria. Endophytic fungi isolates were selected the
pathogenicity using rice seedling and were obtained 61 nonpathogenic isolates.
Endophytic bacteria isolates were selected using hypersensitive reaction and were
obtained 103 nonpathogen isolates. There are 13 isolates of endophytic fungi
isolates and 12 isolates of endophytic bacteria showed antagonistic activity
against F. oxysporum. Two isolates of endophytic fungi CMS8 and CMI16 and
two isolates of endophytic bacteria BMS21 and BMI11 showed hight antagonism
able to kill juvenile of Meloidogyne spp. up to 67.0% compared with other under
in vitro condition. Application of palm oil empty bunches enrichment with
endophytic bacteria BMS21, BMI11 and endophytic fungi CMS8, CMI16 were

able to increase population of free living nematode, soil bacteria, peroxidase
enzyme activity, organic matter, total nitrogen, and photassium. Application of
palm oil empty bunches compost enrichment with endophytic bacteria BMS21
showed the lowest disease incidence of yellowing by 22% compared with other
treatment and control. Identification of bacterial endophytes isolates BSM21 is
Acinetobacter sp. and BMI11 is Microbacterium sp. Identification of fungal
endophyte isolate CMS8 is Gliocladium sp. and CMI16 is Sordaria sp.
Mode of action of endophytic bacteria and fungi toward the plant pathogen
by synthesis and secretion of antimicrobe compounds and enzyme. The
antimicrobe compound have a role in inhibition of cell activity, solubilizing of cell
membrane, degradation of cell wall and inhibition of mitochondrial ATP synthesis

of plant pathogen cell. Enzyme have a role in degradation of the plant pathogen
cell wall. Application of palm oil empty bunches compost enrichment with
endophytic microbes are able to increase soil microbe activity and its related to
suppress the plant pathogen and to improve soil structure and soil chemistry
properties and its related nutrient supply for promoting plant growth and plant
resistance.
Keywords: Antagonism, Meloidogyne sp., Fusarium oxysporum, soil microbes
and chemistry properties, disease incidence

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

i

POTENSI MIKROB ENDOFIT DAN APLIKASINYA DENGAN
KOMPOS TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT UNTUK
PENGENDALIAN PENYAKIT KUNING PADA LADA

ROPALIA

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Fitopatologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Elis Nina Herliyana, MSi

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian ini ialah pengendalian hayati, dengan judul Potensi
Mikrob Endofit dan Aplikasinya dengan Kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit
untuk Pengendalian Penyakit Kuning pada Lada.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Bonny Poernomo Wahyu
Soekarno, MS dan Dr Ir Abdul Munif, MScAgr selaku pembimbing, serta Dr Ir

Elis Nina Herliyana, MSi sebagai penguji luar komisi yang telah banyak
memberikan saran. Penghargaan penulis sampaikan juga kepada Dr Ratih Dewi
Astuti, MSc dan Bapak Surono, SP, MSi beserta staf Laboratorium Biologi dan
Kesehatan Tanah Balai Besar Penelitian Tanah, Cimanggu, Bapak Syafarudin, SP
beserta staf Laboratorium Agroteknologi Universitas Bangka Belitung (UBB), Ibu
Hartati, SSi beserta staf Laboratorium Biologi UBB, dan Ibu Yuliza Eka Fitri, ST
beserta staf Laboratorium Kimia UBB yang telah membantu selama penelitian
serta Bapak Subani yang telah memberi izin percobaan lapangan di kebun lada
miliknya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dikti sebagai sponsor
pendidikan, PT. Timah Tbk yang telah membantu dana penelitian ini dan PT.
Gunung Maras Lestari atas bantuan limbah tandan kosong kelapa sawit.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ibunda Saunit, Adinda
Royalaitani, Kakak Ani dan keluarga, serta seluruh keluarga yang telah
memberikan dukungan dan segala bantuan, rekan-rekan fitopatologi 2012 serta
nematologi atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Agustus 2015
Ropalia

v

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vii

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Hipotesis

Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Gejala Penyakit Kuning pada Lada
Patogen Penyebab Penyakit Kuning pada Lada
Pengendalian Penyakit Kuning pada Lada
Mikrob Endofit
Kompos dalam Pengendalian Hayati dan Kompos Tandan Kosong
Kelapa Sawit
METODE
Waktu dan Tempat
Isolasi Mikrob
Uji Patogenisitas
Uji Antagonisme
Uji Fisiologis Bakteri Endofit sebagai Penambat Nitrogen, Pelarut
Fosfat dan Kalium
Uji Kultur Filtrat Bakteri dan Cendawan Endofit terhadap Nematoda
secara In Vitro
Pembuatan Kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit Diperkaya Bakteri
dan Cendawan Endofit
Aplikasi Kompos Tandan Kosong Kelapa Sawit Diperkaya Bakteri
dan Cendawan Endofit di Lapangan
Identifikasi Cendawan dan Bakteri Endofit
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi dan Seleksi Patogenisitas Cendawan dan Bakteri Endofit
Antagonisme Cendawan Endofit terhadap Fusarium oxysporum
Antagonisme Bakteri Endofit terhadap Fusarium oxysporum, Bakteri
Endofit sebagai Penambat Nitrogen, Pelarut Fosfat
Pengaruh Kultur Filtrat Bakteri dan Cendawan Endofit terhadap
Meloidogyne sp.
Pengaruh Aplikasi TKKS Diperkaya Bakteri dan Cendawan Endofit
terhadap Populasi Nematoda
Pengaruh Aplikasi TKKS Diperkaya Bakteri dan Cendawan Endofit
terhadap Mikrob Tanah

1
2
2
2
3
3
5
5
7
8
9
11
11
12
13
13
14
15
16
17
17
18
19
21
23
23
25

Pengaruh Aplikasi TKKS Diperkaya Bakteri dan Cendawan Endofit
terhadap Kimia Tanah
Pengaruh Aplikasi TKKS Diperkaya Bakteri dan Cendawan Endofit
terhadap Aktivitas Enzim Peroksidase dan Insidensi Penyakit
Identifikasi Cendawan dan Bakteri Endofit

26
28
29

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

33
33

DAFTAR PUSTAKA

34

LAMPIRAN

43

RIWAYAT HIDUP

47

vii

DAFTAR TABEL
1 Jumlah isolat cendawan dan bakteri endofit dari akar tanaman lada
2 Daya hambat cendawan endofit terhadap Fusarium oxysporum pada
metode dual culture
3 Daya hambat bakteri endofit terhadap pertumbuhan koloni Fusarium
oxysporum pada metode dual culture, sebagai penambat nitrogen dan
pelarut fosfat
4 Pengaruh kultur filtrat bakteri dan cendawan endofit terhadap mortalitas
juvenil Meloidogyne sp. secara in vitro
5 Keragaman dan kelimpahan bakteri tanah sebelum aplikasi dan setelah
tiga bulan aplikasi kompos TKKS diperkaya bakteri dan cendawan
endofit
6 Keragaman dan kelimpahan bakteri tanah sebelum aplikasi dan setelah
tiga bulan aplikasi kompos TKKS diperkaya bakteri dan cendawan
endofit
7 Pengaruh perlakuan kompos TKKS diperkaya bakteri dan cendawan
endofit terhadap pH, C/N, bahan organik, karbon organik, nitrogen total,
fosfat tersedia, dan kalium dapat ditukar
8 Karakteristik fisiologis dan biokimia isolat bakteri endofit BSM21 dan
BLI11

18
20

21
23

25

26

27
31

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penelitian
2 Antagonisme cendawan endofit terhadap Fusarium oxysporum
menggunakan metode dual culture. Antagonisme cendawan endofit
CMS8; A) permukaan koloni, B) bagian bawah koloni. Antagonisme
cendawan endofit CMI16; C) Permukaan koloni, D) bagian bawah
koloni. A1 dan B1) koloni cendawan CMS8, C1 dan D1) koloni
cendawan endofit CMI16, dan A2-D2) koloni Fusarium oxysporum.
Perubahan warna pada media di sekitar koloni Fusarium oxysporum
(tanda panah)
3 Daya hambat bakteri endofit terhadap koloni patogen Fusarium
oxysporum metode dual culture, sebagai penambat nitrogen dan pelarut
fosfat. A) isolat bakteri endofit tidak bersifat antagonis, B) isolat bakteri
endofit bersifat antagonis, C) dan pelarut fosfat, D) penambat nitrogen,
bakteri endofit bukan penambat nitrogen (-) dan bakteri endofit
penambat nitrogen (+)
4 Populasi nematoda parasit dan nonparasit setelah perlakuan kompos
TKKS diperkaya bakteri dan cendawan endofit
5 Insidensi penyakit dan aktivitas enzim peroksidase setelah tiga bulan
aplikasi kompos TKKS diperkaya bakteri dan cendawan endofit
6 Morfologi mikroskopis isolat cendawan endofit. A) Mikroskopis
cendawan endofit isolat CMS8, fialid kompak (tanda panah), B)

4

20

22
24
29

peritesium cendawan endofit isolat CMI11, dan C) askospora cendwan
endofit isolat CMI16

30

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4

Karakteristik bakteri endofit sebagai penambat nitrogen, pelarut
fosfat dan kalium
Analisis kimia tanah sebelum dan setelah perlakuan kompos TKKS
diperkaya bakteri dan cendawan endofit
Identifikasi isolat bakteri endofit BSM21 berdasarkan karakter
morfologi, fisiologi dan biokimia
Identifikasi isolat bakteri endofit BMI11 berdasarkan karakter
morfologi, fisiologi dan biokimia

43
44
45
46

1

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan pengekspor lada terbesar kedua di dunia setelah
Vietnam. Sekitar 80-90% lada putih Indonesia berasal dari Provinsi Kepulauan
Bangka Belitung (Ginting 2015). Beberapa tahun terakhir terjadi penurunan
ekspor lada di Indonesia dan penurunan produksi lada khususnya di Bangka.
Produksi lada pada tahun 2012 mencapai 34 379.41 ton, namun terjadi penurunan
pada tahun 2013 menjadi 33 595.97 ton (BPS 2014). Salah satu faktor yang
mempengaruhi penurunan produksi lada karena adanya infeksi penyakit kuning
pada pertanaman lada. Penyakit kuning lada merupakan penyakit utama dan
endemik pada pertanaman lada di Bangka. Penyakit ini adalah penyakit komplek
yang disebabkan oleh beberapa patogen yaitu nematoda; Radopholus similis
(Cobb) Thorne, Meloidogyne incognita (Kofoid & White) Chitwood dan
cendawan patogen; Fusarium solani (Mart) Sacc dan F. oxysporum serta
kekurangan hara (Mustika 2005b). Infeksi nematoda menyebabkan nekrosis pada
akar yang memudahkan infeksi oleh Fusarium sp. dan menyebabkan tanaman
sensitif terhadap kekeringan dan kekurangan unsur hara. Munif dan Sulistiawati
(2014) melaporkan bahwa penyakit ini merusak pertanaman lada di wilayah
Bangka mencapai 41% sehingga sangat merugikan petani karena menurunkan
hasil panen. Pada laporan yang sama, upaya pengendalian penyakit kuning yang
dilakukan oleh petani lada di Bangka adalah menggunakan pestisida sintetik,
memberikan kapur ke tanah, mencabut atau membakar tanaman terinfeksi. Cara
pengendalian yang dilakukan kurang efektif karena pengunaan pestisida sintetik
dapat membunuh mikrob tanah dan mencemari lingkungan. Selain itu, kedua
nematoda patogen penyebab penyakit ini memiliki inang lain dan Fusarium sp.
merupakan patogen tular tanah yang memiliki struktur bertahan berupa
klamidospora.
Pengendalian hayati merupakan pengendalian yang ramah lingkungan dan
berkelanjutan. Pengendalian hayati secara konseptual merupakan suatu teknik atau
metode penekanan aktivitas patogen dalam menimbulkan penyakit yang
melibatkan mikroorganisme baik secara langsung maupun tidak langsung. Salah
satu metode pengendalian hayati secara langsung adalah pemanfaatan mikrob
endofit dan secara tidak langsung dengan memanipulasi lingkungan di sekitar
tanaman agar tidak sesuai dengan perkembangan patogen (Cook dan Baker 1996,
Alabouvette et al. 2006).
Pemanfaatan kompos dapat memperbaiki sifat fisik dan kimia tanah, serta
meningkatkan aktivitas biologi tanah (Nahar et al. 2006). TKKS merupakan salah
satu limbah padat memiliki potensi sebagai kompos karena mampu memperbaiki
kimia tanah (Hasibuan et al. 2012). Produksi kelapa sawit milik perkebunan
rakyat di Bangka Belitung pada tahun 2010 sebesar 52 321.21 ton dan terus
meningkat sehingga pada tahun 2013 mencapai 94 796.47 ton (BPS 2014).
Pengolahan bahan baku tandan buah segar (TBS) menghasilkan limbah padat
berupa TKKS sekitar 22% dari bahan baku TBS (Darnoko dan Sutarta 2006).
Potensi TKKS juga didasarkan pada materi TKKS yang merupakan bahan organik
dengan kandungan hara yang cukup tinggi. Kompos TKKS memiliki kandungan

2
kalium yang tinggi (Purnamayani et al. 2012) yang dapat berperan dalam
peningkatan ketahanan tanaman terhadap infeksi oleh patogen. Kompos TKKS
juga dilaporkan mengandung C/N yang tinggi; 42.85 dapat berperan sebagai
sumber energi mikrob tanah (Panjaitan 2013). Zhang et al. (1998) melaporkan
bahwa kompos yang diaplikasikan pada tanaman mentimun dapat meningkatkan
induksi ketahanan tanaman terhadap infeksi Colletotrichum arbiculare Berk &
Mont dan tanaman Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. terhadap infeksi
Pseudomonas syringae pv. maculicola. Pemanfaatan TKKS sebagai bahan
pembenah tanah dapat dilakukan dengan cara aplikasi langsung sebagai mulsa
atau kompos TKKS (Darnoko dan Sutarta 2006).
Mikrob endofit memiliki potensi dalam menekan infeksi patogen melalui
berbagai mekanisme (Hallmann et al. 1997). Cendawan endofit F. oxysporum
menginduksi ketahanan sistemik terhadap penetrasi R. similis pada tanaman
pisang (Sikora et al. 2008). Cendawan endofit Arthrobotrys oligospora Fres isolat
EAO-147 meningkatkan ketahanan biomolekul dan ketahanan terinduksi tanaman
tomat terhadap infeksi M. incognita (Singh et al. 2013). Penggunan bakteri dan
cendawan endofit mampu menekan perkembangan populasi nematoda parasit dan
kejadian penyakit kuning pada tanaman lada (Harni dan Munif 2012). Cendawan
endofit Penicillium citrinum Thom (Ting et al. 2012), Pseudomonas sp.,dan
Burkholderia sp. (Fishal et al. 2010) mampu menekan pertumbuhan patogen F.
oxysporum.

Perumusan Masalah
Peyakit kuning pada lada menjadi masalah utama dalam budidaya lada di
Bangka. Berbagai strategi pengendalian telah dikembangkan untuk
mengendalikan penyakit ini, namun belum sepenuhnya dapat mengatasi masalah
penyakit kuning di lapangan. Kompos TKKS dan mikrob endofit memiliki potensi
sebagai salah satu strategi pengendalian penyakit tanaman. Pemanfaatan kompos
TKKS dan mikrob endofit secara bersamaan sebagai suatu pendekatan strategi
pengendalian hayati untuk penekanan penyakit kuning pada tanaman lada di
wilayah Bangka belum pernah dilakukan.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengeksplorasi bakteri dan cendawan endofit asal
akar lada yang berpotensi sebagai agens hayati terhadap patogen penyakit kuning
pada lada dan mengetahui pengaruh aplikasi kompos TKKS yang diperkaya
bakteri dan cendawan endofit untuk mengendalikan penyakit kuning pada
tanaman lada di Bangka serta mengidentifkasi mikrob endofit yang potensial
sebagai agens hayati untuk pengendalian penyakit kuning.

3
Hipotesis
Eksplorasi bakteri dan cendawan endofit asal akar lada dapat memperoleh
isolat-isolat bakteri dan cendawan endofit yang potensial sebagai agens
pengendalian hayati terhadap patogen penyebab penyakit kuning pada lada.
Adanya aplikasi kompos TKKS yang diperkaya bakteri dan cendawan endofit
mampu menekan penyakit kuning pada tanaman lada di Bangka.

Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memperoleh isolat-isolat bakteri dan
cendawan endofit yang berpotensi sebagai agens pengendalian hayati terhadap
patogen penyebab penyakit kuning pada lada dan menjadi sumber informasi
tentang pemanfaatan kompos TKKS dan cendawan serta bakteri endofit sebagai
salah satu strategi pengendalian hayati dalam upaya penekanan penyakit kuning
pada pertanaman lada di Bangka yang ramah lingkungan.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini meliputi eksplorasi dan isolasi mikrob endofit
yang meliputi cendawan dan bakteri endofit dari jaringan akar tanaman lada.
Seleksi patogenisitas isolat mikrob endofit hasil isolasi secara in vitro. Seleksi
potensi isolat mikrob endofit terhadap patogen secara in vitro. Pengujian aplikasi
kompos TKKS diperkaya mikrob endofit terpilih dalam upaya menekan serangan
penyakit kuning lada di lapangan dan karaterisasi cendawan dan bakteri endofit
terseleksi (Gambar 1).

4

4

TAHAP I
Eksplorasi bakteri dan
cendawan endofit

TAHAP II
Seleksi bakteri dan
cendawan endofit

TAHAP III
Pengujian lapangan
Pembuatan kompos TKKS

Isolasi Bakteri dan
cendawan endofit

Uji patogenisitas:
1. Bakteri
endofit
pada
uji
hipersensitif
2. Cendawan endofit
pada
kecambah
benih

Isolat bakteri dan
cendawan
endofit
nonpatogenik

Karakteristik bakteri
dan cendawan endofit

Cendawan:
1. Uji
daya
kecepatan
tumbuh
2. Uji antagonis

Bakteri:
1. Uji pelarut fosfat
2. Uji pelarut kalium
3. Uji
penambat
nitrogen
4. Uji antagonis

Aplikasi kompos TKKS diperkaya
bakteri dan cendawan endofit

1. Analisis kimia dan biologi
tanah
2. populasi nematoda tanah
3. aktivitas enzim peroksidase
4. Insidensi penyakit

Kompos TKKS diperkaya bakteri/
cendawan endofit yang efektif
menekan penyakit kuning lada
Isolat
bakteri
dan
cendawan endofit potensial

Identifikasi cendawan dan bakteri
terpilih

Gambar 1 Bagan alir penelitian potensi mikrob endofit dan aplikasinya dengan kompos tandan kosong kelapa sawit untuk pengendalian
penyakit kuning pada lada

5

2 TINJAUAN PUSTAKA
Gejala Penyakit Kuning pada Lada
Penyakit kuning pada tanaman lada merupakan penyakit kompleks yang
disebabkan oleh beberapa patogen yaitu R similis, M. incognita, F. oxysporum,
dan F. solani serta kekurangan hara (Mustika 2005b). Tanaman sakit dapat
mengalami kematian dan kebun yang telah terinfeksi sulit untuk ditanami kembali,
sehingga mengakibatkan kerugian pada petani. Infeksi simultan oleh R. similis dan
M. incognita menimbulkan banyak luka pada akar sehingga memudahkan
Fusarium sp. untuk menginfeksi akar (Mustika 2005a).
Gejala pertama penyakit kuning yang tampak pada tanaman terinfeksi
adalah pertumbuhan tanaman terhambat terutama pada musim penghujan.
Kemudian, tajuk mengalami klorosis pada daun dan dahan secara bertahap tetapi
tanaman tidak layu. Pada awal infeksi, daun tampak kaku mengantung pada dahan,
semakin lama daun akan menekuk ke arah batang. Gejala tajuk menguning dan
daun gugur terjadi setelah tanaman berbuah pertama kali tetapi malai lada dan
dahan tidak cepat gugur seperti daun. Gejala pada akar, rambut-rambut akar
mengalami nekrosis akibat infeksi R. similis dan membentuk puru akibat infeksi
M. incognita. Kerusakan pada jari-jari empulur yang lebar dapat menyebabkan
akar tanaman mati. Tanaman lada tua juga dapat terinfeksi oleh nematoda dan
mati dalam waktu yang relatif lebih pendek karena lignifikasi akar yang lambat.
Nematoda dapat memencar secara aktif di dalam tanah. Area di sekitar tanaman
yang terinfeksi terdapat tanaman yang tampak sehat tetapi akarnya telah terserang
oleh nematoda. Oleh sebab itu, pertanaman yang terinfeksi akan meluas secara
teratur, namun gejala tampak dengan berbagai tingkat klorosis yang berbeda
(Mustika 2005b).

Patogen Penyebab Penyakit Kuning pada Lada
Radopholus similis
Nematoda R. similis merupakan nematoda peluka akar semi endoparasit,
yang hidup di dalam akar tetapi dapat bermigrasi melalui tanah ke tanaman lain.
Nematoda ini masuk ke dalam akar tanaman 24 jam setelah inokulasi.Penetrasi
nematoda ke dalam akar terjadi di dekat ujung akar, tetapi nematoda juga dapat
melakukan infeksi di sepanjang akar. Sel-sel di sekitar tempat penetrasi
mengalami kerusakan, berubah menjadi kecokelatan, dan setelah 72 jam terbentuk
luka-luka pada akar (nekrosis). Setelah masuk ke dalam jaringan akar tanaman,
nematoda akan menempati ruang-ruang interseluler di parenkim dan korteks,
tempat nematoda memperoleh makanannya yang berupa sitoplasma sel. Hal ini
akan menimbulkan rongga-rongga yang membentuk saluran-saluran di dalam
jaringan tersebut. Invasi ke dalam stele tidak pernah ditemukan walaupun akar
terinfeksi berat. Perpindahan dan peletakkan telur dipengaruhi oleh faktor
makanan, seperti nematoda betina berpindah tempat dari akar yang telah terinfeksi
ke jaringan akar sehat untuk mencari makanan. Pada jaringan terinfeksi nematoda
betina meletakkan telur (Mustika 2005a).

6
Nematoda betina memiliki panjang 0.52-0.88 mm, kepala membulat atau
sedikit berlekuk dengan kontur tubuh. Kerangka kepala mengalami skloritisasi
kuat, stilet dan esofagusnya tumbuh sempurna. Vulva berbentuk krucut dengan
panjang sekitar 60 μm yang terdapat pada bagian tengah tubuh (CABI 2014).
Nematoda jantan memiliki panjang rata-rata 0,58 mm, esofagus dan stiletnya tidak
berkembang sempurna. Kepala nematoda jantan berbentuk membulat dan
berlekuk yang sangat berbeda dengan betina. Nematoda jantan mempunyai bagian
posterior dengan ciri-ciri, testis tunggal dan bursa meluas sampai dua per tiga dari
ekor, panjang spikula 18-22 μm berbentuk slindris dan melengkung, ekor
memanjang berbentuk krucut dan melengkung ke arah ventral serta memiliki
bursa (Dropkin 1991).
Daur hidup R. similis dari telur ke telur generasi berikutnya membutuhkan
waktu 20 sampai 25 hari pada suhu berkisar 24-32 oC. Nematoda betina
menghasilkan 4–5 butir telur setiap hari selama 2 minggu. Telur menetas 8 sampai
10 hari dan stadia juvenil secara keseluruhan memerlukan waktu 10 sampai 13
hari. Nematoda betina dan larva merupakan stadium yang infektif, sedangkan
jantan tidak bersifat parasit karena secara morfologi stilet mengalami degenerasi
(Hunt et al. 2005). Ada empat stadia juvenil (J) yaitu J1 berkembang di dalam
telur kemudian berganti kulit dan menetas menjadi J2, J2 berganti kulit menjadi J3,
J3 berganti kulit menjadi J4 dan J4 berganti kulit menjadi nematoda dewasa.
Meloidogyne incognita
Spesies jantan dan betina memiliki bentuk tubuh yang berbeda. Nematoda
jantan memiliki bentuk tubuh memanjang seperti cacing, sedangkan nematoda
betina pada saat dewasa memiliki bentuk tubuh seperti buah pear (Agrios 2005).
Nematoda jantan dewasa memiliki ukuran panjang tubuh 1200-2000 μm,bentuk
kepala tidak berlekuk dan stilet yang lebih panjang dibanding dengan betinanya
yaitu 23-26 μm,ekor pendek dan membulat dengan bagian posterior terpilin.
Nematoda jantan bergerak lambat di dalam tanah. Nematoda betina dewasa
memiliki ukuran panjang 510-690 μm.Terdapat pola jelas pada striae yang berada
di sekitar vulva dan anus yang disebut dengan pola perineal (perinneal pattern).
Setiap spesies Meloidogyne memiliki variasi pola perineal yang menjadi ciri
khusus untuk dapat diidentifikasi. Morfologi umum dari pola perineal jenis
Meloidogyne spp. dibagi menjadi dua, yaitu bagian dorsal dan ventral. Bagian
dorsal terdiri dari lengkungan striae dorsal, punctuations (tonjolan berduri),
phasmid, ujung ekor, dan garis lateral, sedangkan bagian ventral terdiri dari striae
ventral, vulva, dan anus. (Caineiro dan Cofcewicz 2008).
Nematoda betina dapat menghasilkan telur hingga 500 butir telur dalam satu
massa gelatinus (paket telur) untuk melindungi telur dari gangguan dari faktor
biotik dan abiotik (Dropkin 1991). Massa telur yang baru terbentuk biasanya tidak
berwarna dan berubah menjadi coklat setelah tua. Embrio nematoda berkembang
menjadi J1 yang mengalami pergantian kulit pertama di dalam telur menjadi J2.
Telur menetas dengan panjang juvenil 0.3–0.5 mm pada suhu dan kelembaban
yang sesuai. J2 bergerak aktif melalui selaput air diantara partikel-pertikel tanah,
menuju akar yang sedang tumbuh, dan menginfeksi akar dengan cara melukai
epidermis ujung akar mengggunakan stilet. Kemudian J2 masuk ke dalam jaringan
sampai ke jaringan tengah dekat silinder pusat atau berada di daerah pertumbuhan
akar samping. J2 ini mengisap cairan sel akar dan hidup menetap pada sel-sel

7
tersebut. J2 mengalami pertumbuhan dan pergantian kulit menjadi J3, pergantian
kulit menjadi J4,dan pergantian kulit menjadi nematoda jantan atau betina dewasa
dengan siklus hidup 30-60 hari (Mustika 2005a). Nematoda jantan dewasa
berbentuk memanjang seperti cacing dan hidup di dalam tanah, sedangkan
nematoda betina yang berbentuk seperti buah pear akan tetap menetap pada
daerah makanannya atau sel awal di dalam stele. Selama hidupnya, nematoda
betina akan terus-menerus menghasilkan telur hingga mencapai 1000 butir telur.
Keberadaan nematoda akan merangsang sel-sel untuk membelah, sehingga
terbentuk puru pada akar tanaman (Hunt et al.2005). Proses pembentukan puru
ditandai dengan adanya lima sampai tujuh sel di sekeliling nematoda yang
menjadi sel raksasa (giant cell) (Agrios 2005). Pembengkakan pada akar memiliki
ukuran berbeda-beda tergantung pada kepekaan tanaman. Akar yang membengkak
berisi nematoda betina beserta kelompok telurnya.
Fusarium oxysporum
Fusariumo xysporum merupakan patogen tular tanah yang memiliki struktur
bertahan di dalam tanah berupa klamidospora. Fusarium oxysporum menginfeksi
tanaman melalui akar yang luka secara alami maupun karena patogen lain seperti
oleh serangan nematoda. Setelah masuk ke dalam akar, patogen ini berkembang
dalam jaringan vaskular dari akar menuju batang (Agrios 2005). Penyakit yang
disebabkan oleh patogen ini dapat berkembang dengan baik dan meluas dengan
cepat pada tanah alluvial yang asam, umumnya pada tanah geluh yang bertekstur
ringan atau geluh berpasir (Djaenuddin 2011).
Daur hidup F. oxysporum terdiri atas fase patogenesis dan saprogenesis.
Pada fase patogenesis, cendawan hidup sebagai parasit pada tanaman inang. Fase
saprogenesis terjadi jika tidak ada tanaman inang, patogen hidup pada sisa
tanaman di dalam tanah. Fusarium oxysporum dapat tumbuh dengan baik pada
tanah dengan kisaran pH 4.5-6.0 dengan pH optimum untuk bersporulasi adalah 5,
dan tidak dapat terjadi sporulasi pada pH di bawah 3.6 atau di atas 8.8. Suhu
optimum untuk pertumbuhan patogen ini adalah 20-30 oC, maksimum pada 37oC
dan minimum sekitar 5 oC (Djaenuddin 2011).

Pengendalian Penyakit Kuning pada Lada
Munif dan Sulistiawati (2014) melaporkan bahwa upaya pengendalian
penyakit kuning yang pernah dilakukan oleh petani lada di wilayah Bangka adalah
menggunakan pestisida sintetik, memberikan kapur ke tanah, mencabut atau
membakar tanaman terinfeksi. Pengendalian penyakit kuning lada dapat dilakukan
dengan menggunakan varietas lada yang tahan atau toleran terhadap penyakit
kuning, penambahan organik pada pertanaman lada, pergiliran tanaman,
penanaman tanaman perangkap, penggunaan pestisida nabati dan kimia, teknik
budidaya yang baik, dan pengendalian hayati (Mustika 2005a).
Studi tentang pengendalian hayati terhadap penyakit kuning pada tanaman
lada yang pernah dilaporkan adalah pemanfaatan bakteri dan cendawan endofit
(Harni dan Munif 2012), penggunaan Plant Growth Promoting Bacteria (PGPR),
Trichoderma sp, tanaman Arachis pintoi Krapov. & W.C.Greg., (Taufik et al.
2011), penggunaan agens hayati Pasteuria penetrans (Thorne) Sayre & Starr

8
(Mustika 2005b), dan pemanfaatan cendawan nematofagus Arthrobotrys sp.,
Dactylaria sp., Dactylella sp. (Mustika dan Ahmad 2004). Wiratno et al. (2009)
menyatakan bahwa ekstrak tanaman tembakau, cengkeh, sirih, dan jeringau
(Acorus calamus L.) efektif membunuh M. incognita hingga 98% setelah 24 jam
perlakuan. Bakteri endofit Bacillus megaterium de Bary dan Curtobacterium
luteum (Komagata & Lizuka) Yamada & Komagata asal tanaman lada dapat
menekan R. similis secara in vivo (Aravind et al. 2010). Dube dan Smart (1987)
menyatakan bahwa perlakuan Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson dan P.
penetrans baik secara tunggal maupun kombinasi efektif menekan jumlah puru
akar, jumlah massa telur dan penetasan telur M. incognita secara in vitro.
Sosamma dan Koshy (1997) juga menyatakan bahwa perlakuan dengan P.
lilacinus dan P. penetrans mampu menurunkan jumlah nematoda dan puru akar
yang disebabkan oleh M. incognita secara signifikan pada tanaman lada pada
kondisi in vivo di rumah kaca.

Mikrob Endofit
Mikrob endofit adalah mikroorganisme yang hidup di dalam jaringan
tanaman tanpa menimbulkan gejala penyakit pada tanaman inangnya yang akan
terlihat aktif pada kondisi tertentu (Schulz dan Boyle 2005). Mikrob endofit
merupakan agen pengendali hayati yang saat ini banyak dipelajari. Beberapa
kajian terhadap mikrob endofit terbukti memiliki potensi menekan infeksi atau
pertumbuhan patogen. Mikrob endofit mengeluarkan senyawa metabolit sekunder
yang bermanfaat bagi tanaman inang. Pemanfaatan mikrob endofit sebagai agen
hayati memiliki beberapa keunggulan yaitu berperan sebagai agen biokontrol,
mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman dan ketersediaan beberapa mineral
(Bacon dan Hinton 2007; Hallmann dan Berg 2006), menginduksi ketahanan
tanaman (Hallmann 2001), dan meningkatkan toleransi terhadap cekaman abiotik
seperti cekaman logam berat dan kekeringan (Arnold et al. 2003).
Mikrob endofit masuk ke dalam jaringan tanaman melalui 2 cara yaitu
secara vertikal dan horizontal. Transmisi vertikal, endofit masuk dari generasi ke
generasi tanaman melalui benih yang ditularkan oleh tanaman inang melalui biji
(Saikkonen 2007). Horizontal melalui spora secara eksternal (Clay 1992;
Rodriguez et al. 2009).
Mikrob endofit sangat penting untuk meningkatkan ketahanan tanaman
dengan mempengaruhi kebugaran inang secara keseluruhan (Rodriquez et al.
2009). Mekanisme perlindungan mikrob endofit dapat secara langsung melalui
produksi antibiotik dan sekresi enzim dan mekanisme tidak langsung melalui
peningkatan pertahanan tanaman. Induksi ketahanan tanaman adalah fenomena
terjadinya peningkatan ketahanan tanaman terhadap infeksi patogen akibat
rangsangan. Endofit dalam jaringan tanaman menyebabkan terinduksinya
metabolit sekunder yang mampu menghambat cendawan lain (Rayner 1991).
Induksi ketahanan tanaman terhadap nematoda dapat melalui peningkatan asam
salisilat, peroksidase, dan senyawa fenolik (Harni et al. 2012). Mekanisme
pengendalian yang lain adalah kompetisi ruang dan nutrisi dengan patogen (Sikora
et al. 2007).

9
Beberapa studi telah membuktikan bahwa mikrob endofit mampu menekan
insidensi maupun keparahan penyakit. Cendawan endofit Epichloë festucae
Leuchtm., Schardl & M.R. Siegel dan Neotyphodium sp. mampu menekan
keparahan penyakit yang disebabkan oleh Laetisaria fuciformis (Berk) Burds
hingga 80% (Bonos et al. 2005). Bakteri endofit Bacillus sp. mampu menekan
populasi nematoda peluka akar Pratylenchus brachyurus Godfrey pada tanaman
nilam sampai 75% (Harni et al. 2006). Bakteri endofit Bacillus mycoides Flügge
isolat Bacj (Bargabus et al. 2002) dan Bacillus pumilis isolat 203-7 (Bargabus et
al. 2004) mampu menekan bercak daun Cercospora pada sugar beets. Beberapa
penelitian membuktikan bahwa bakteri endofit Bacillus cereus Frankland &
Frankland yang ditemukan pada kapas (Gossypium hirsutum L.), jagung manis
(Zea mays L.), dan tanaman jeruk (Citrus spp.) ternyata mampu menghasilkan
kitinase untuk mendegradasi dinding sel cendawan patogen seperti Fusarium
sambucinum (Fr.) Sacc. (Sadfi et al. 2001). Firmansah (2008) menyatakan bakteri
endofit dapat mengolonisasi apoplas pada ruang antar sel (interselular), terutama
jaringan korteks, jaringan pembuluh sehingga dapat menyebar secara sistemik ke
seluruh jaringan tanaman.
Mikrob endofit membantu tanaman inang meningkatkan toleransi terhadap
cekaman biotik dan abiotik (Redman et al. 2002; Rodriguez et al. 2009). Peran
yang menguntungkan dengan adanya mikrob endofit pada tanaman yaitu
meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit (Narisawa et al. 2002), dan
stress lingkungan (Schulz 2006) seperti ketahanan terhadap stress mineral
(Malinowski dan Belesky 2000), memacu pertumbuhan dan meningkatkan
ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan suhu tinggi (Lehtonen et al. 2005).
Cendawan endofit kelompok dark sephtat endophytic (DSE) berperan
meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Diduga akumulasi
lipid pada hifa berfungsi sebagai cadangan karbon yang kaya akan energi untuk
mempertahankan tanaman selama musim kemarau (Rodriquez et al. 2009).

Kompos dalam Pengendalian Hayati dan Kompos Tandan Kosong Kelapa
Sawit
Penambahan bahan organik termasuk kompos ke dalam tanah dapat
memperbaiki struktur tanah dan kesehatan tanah (Garbera 2004). Tanah yang
sehat mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman dan menekan infeksi patogen
penyakit tumbuhan (Abawi dan Widmer 2000). Zhang et. al (1998) melaporkan
kompos yang diaplikasikan pada tanaman menimun dapat meningkatkan induksi
resistensi tanaman terhadap infeksi C. arbiculare. Pemanfaatan kompos mampu
menekan infeksi oleh F. oxysporum f. sp. lycopersici race 1 pada tanaman tomat
(Cotxarrera et al. 2002) dan menekan F. oxysporum f. sp. spinaciae pada tanaman
bayam (Escaudra dan Amemiya 2008). Penggunaan satu jenis ataupun beberapa
jenis kompos mampu menekan puru akar dan jumlah populasi Meloidogine
javanica (Treub) Chitwood dan M. incognita pada tanaman tomat dan zaitun
(Nico et al. 2004). Penggunaan kompos limbah kulit kopi yang diperkaya dengan
mikrob mampu menekan keparahan penyakit busuk pangkal batang pada tanaman

10
lada yang disebabkan oleh Phythopthora capsici Leonian dengan efektivitas
penekanan hingga 94.5% (Hendra 2015).
Limbah padat kelapa sawit terdiri dari tandan buah kosong, serat, cangkang
biji, batang pohon dan pelepah daun. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS)
merupakan limbah yang dihasilkan sebanyak 23% dari tandan buah segar (TBS).
Salah satu potensi TKKS yang cukup besar adalah sebagai bahan pembenah tanah
dan sumber hara bagi tanaman. Potensi ini didasarkan pada materi TKKS yang
merupakan bahan organik dengan kandungan hara yang cukup tinggi. Kompos
TKKS memiliki keunggulan yaitu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah;
memperkaya unsur hara yang ada di dalam tanah dan kandungan kalium yang tinggi
(Darnoko dan Sutarta 2006; Purnamayani et al. 2012). Kandungan hara dalam
kompos TKKS umur 4-10 minggu memiliki kandungan N, K2O, C-Org, dan rasio
C/N lebih tinggi serta pH dan kadar air yang lebih besar dari standar SNI. Hasil
pengomposan 8 minggu menunjukkan hasil terbaik dengan rasio C/N yang lebih
rendah, kandungan N-total, P, Mg, Fe, Mn, B dan Cu terbesar. Kompos TKKS
juga memiliki nilai C/N ratio yang tinggi, 35.16 pada kompos umur 8 minggu
(Yunindanova 2009) dan 42.85 (Panjaitan 2013).

11

3 BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian telah dilaksanakan di Laboratorium Biologi Universitas Bangka
Belitung (UBB), Laboratorium Agroteknologi UBB, Laboratorium Nematologi
IPB, Laboratorium Biologi dan Kesehatan Tanah, Balai Penelitian Tanah,
Cimanggu dan kebun petani lada di Bangka pada bulan Juli 2013 sampai Juli 2015.

Isolasi Mikrob
Isolasi mikrob endofit dilakukan dari akar tanaman lada sehat varietas
Merapin dan Lampung daun lebar (LDL) yang berasal dari kebun lada yang tidak
menunjukkan gejala penyakit kuning dan kebun lada yang menunjukkan gejala
penyakit kuning di Desa Beruas, Kabupaten Bangka Tengah, Provinsi Kepulauan
Bangka Belitung.
Isolasi Cendawan endofit
Isolasi cendawan endofit dilakukan menggacu pada metode Silva et al.
(2012) dan Amin et al. (2012) yang dimodifikasi pada konsentrasi NaOCl dan
waktu sterilisasi permukaan jaringan. Sampel akar dicuci bersih dengan air
mengalir. Akar dipotong 1-2 cm dan direndam dalam air mengalir selama 1-2 jam.
Kemudian akar dikeringangin di atas tisu steril. Permukaaan akar disteril dengan
NaOCl 2% selama 2-3 menit, alkohol 70% selama 1-2 menit, dan dibilas dengan
akuades steril selama 1 menit sampai 3 kali. Akar dikeringangin di atas tisu steril.
Bagian akar yang mengalami pencoklatan dibuang dan akar dipotong 5 mm dalam
kondisi aseptik. Potongan akar ditumbuhkan pada media Malt Extract Agar
(MEA) sebanyak 5 potongan dalam cawan petri dan diinkubasi pada suhu ruang
hingga tumbuh. Sebagai kontrol sterilisasi permukaan, potongan akar ditanam
pada media MEA tetapi potongan tidak disertakan dalam inkubasi dan media
MEA diinkubasi selama 3 hari pada suhu ruang. Keberhasilan sterilisasi
permukaan akar jika media tidak ditumbuhi oleh cendawan atau bakteri
kontaminan (Tondok 2012).
Isolasi Bakteri Endofit
Metode sterilisasi permukaan akar untuk isolasi bakteri endofitsamaseperti
sterilisasi permukaan akar pada isolasi cendawan endofit. Akar ditimbang 1 g dan
digerus sampai hancur dengan mortar steril. Ekstrak akar ditambahkan 9 mL
akuades steril dandiencer berseri sampai 10-4. Sebanyak 100 µL suspensi dari
pengenceran 10-4 ditumbuhkan pada media Tryptone Soya Agar (TSA) dengan
metode sebar dan diinkubasi pada suhu ruang selama 48 jam. Koloni tunggal pada
media TSA untuk dimurnikan dan diseleksi secara morfologi.
Isolasi Cendawan Patogen Fusarium oxysporum
Patogen F. oxysporum diisolasi dari rizosfer tanaman terinfeksi yang
mengacu pada Amaria et al. (2013). Sampel tanah diambil sebanyak 10 g dan
dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang berisi 90 mL akuades steril. Kemudian

12
suspensi tanah digoyang selama 60 menit pada kecepatan 125 rpm menggunakan
shaker. Suspensi diencerkan berseri hingga 10-3. Sebanyak 100 µL dari
pengencenran 10-2 dan 10-3 ditumbuhkan pada media Potato Dextose Agar (PDA).
Cendawan yang tumbuh dimurnikan dan diidentifikasi secara morfologi
menggunakan kunci identifikasi Barnett dan Hunter (2006), Dugan (2006), dan
Watanabe (2002).

Uji Patogenisitas
Uji Patogenisitas Cendawan Endofit pada Kecambah Benih
Cendawan endofit diuji patogenisitasnya menggunakan kecambah benih
padi varietas Inpari 10 sebagai indikator. Sterilisasi permukaan benih padi
mengacu pada metode Matic et al. (2014) yang dimodifikasi pada suhu dan waktu.
Benih padi disteril permukaan dengan larutan klorok 2% selama 5 menit dan
dibilas dengan akuades steril 3 kali. Selanjutnya, benih direndam dalam akuades
steril dengan suhu 50 oC selama 20 menit. Benih dikeringanginkan di atas tisu
steril dan ditumbuhkan dalam cawan petri yang telah ditumbuhi oleh cendawan
endofit sebanyak 25 butir tiap petri. Benih diinkubasi selama 1 minggu pada suhu
ruang. Kontrol menggunakan benih yang ditumbuhkan pada tisu steril yang
dilembapkan dengan akuades steril. Pengamatan dilakukan dengan menghitung
persentase kecambah benih normal. Isolat cendawan endofit yang menyebabkan
kecambah abnormal dan gejala nekrotik merupakan isolat yang bersifat patogen.
Isolat bersifat nonpatogen digunakan untuk pengujian antagonis terhadap
F.oxysporum.
Uji Patogenisitas Bakteri Endofit (Uji Hipersensitif)
Pengujian mengacu pada metode Huang et al. (1988) yang dimodifikasi
pada media suspensi. Koloni bakteri berumur 36-48 jam disuspensikan dalam air
steril. Sebanyak satu loop berdiameter 5 mm koloni bakteri disuspensikan dalam
2.5 mL air steril. Suspensi bakteri diinokulasikan pada daun tembakau dengan
menyuntikan 0.5-1 ml suspensi bakteri pada bagian bawah permukaan daun tanpa
menembus lapisan atas permukaan daun tembakau. Inkubasi dilakukan selam 2448 jam. Kontrol negatif menggunakan air steril dan kontrol positif menggunakan
suspensi bakteri patogen tumbuhan yaitu Xanthomonas oryzae pv. oryzae.
Pengamatan dilakukan terhadap gejala daun tembakau. Reaksi hipersensitif positif
yaitu ditandai adanya gejala nekrosis pada daun tembakau setelah diinokulasi.
Isolat yang menunjukkan reaksi negatif merupakan isolat yang bersifat
nonpatogen yang digunakan untuk pengujian antagonis terhadap F.oxysporum.
Uji Hemolisis Bakteri Endofit
Uji hemolisis bakteri endofit pada media agar darah mengacu pada
Miyamoto et al. (1969). Isolat bakteri endofit berumur 48 jam digores pada media
agar darah. Koloni isolat bakteri endofit yang membentuk zona bening merupakan
isolat yang berpotensi sebagai patogen pada hewan dan manusia. Isolat bakteri
endofit yang tidak membentuk zona bening digunakan untuk pengujian lebih
lanjut.

13
Uji Antagonisme
Pengujian Antagonis Cendawan Endofit terhadap Fusarium oxysporum
Pengujian antagonis cendawan endofit terhadap F. oxysporum menggunakan
metode dual culture pada media PDA (Mariana dan Budi 2013). Isolat F.
oxysporum dan cendawan endofit berumur satu minggu dipotong dengan pelubang
gabus (corkborer) berdiameter 5 mm. Isolat cendawan endofit dan F. oxysporum
ditumbuhkan bersama pada media PDA dengan jarak 3 cm pada cawan petri
berdiameter 9 cm. Sebagai kontrol, dua potongan isolat F. oxysporum
ditumbuhkan bersama dalam satu cawan.
Pengujian Antagonis Bakteri Endofit terhadap Fusarium oxysporum
Pengujian antagonis bakteri endofit terhadap F. oxysporum mengacu pada
Safitri (2012) yang menggunakan metode dual culture pada media PDA. Koloni
bakteri endofit berumur 48 jam digores pada bagian tengah cawan dengan jarak
4.5 cm dari tepi cawan dan potongan F. oxysporum ditumbuhkan dengan jarak
2.25 cm dari tepi cawan. Sebagai kontrol, isolat F. oxysporum ditumbuhkan tanpa
goresan bakteri endofit.
Pengukuran jari-jari koloni F. oxysporum dilakukan setelah miselium F.
oxysporum yang tumbuh ke arah tepi cawan mencapai tepi cawan. Penghitungan
daya hambat cendawan endofit atau bakteri endofit terhadap miselium F.
oxysporum menggunakan rumus (Alfizar et al. 2013):

DH = Daya hambat cendawan endofit atau bakteri endofit terhadap F. oxysporum
(%)
R1 = Jari-jari koloni F. oxysporum ke arah koloni cendawan endofit atau goresan
bakteri endofit
R2 = Jari-jari koloni F. oxysporum ke arah tepi cawan

Uji Fisiologis Bakteri Endofit sebagai Penambat Nitrogen, Pelarut Fosfat
dan Kalium
Penambat Nitrogen
James Nitrogen Free Malat Bromthymol Blue
(JNFB)
5.0 g asam malat, 0.6 g K2HPO4, 1.8 g
KH2PO4, 0.2 g MgSO4.7H2O, 0.1 g NaCl, 0.2 g CaCl2.2H2O, 0.066 g FeEDTA,
4.5 g KOH, 2 mL BTB, 2 mL mikronutrien (pepton) dan agar 20% dengan pH 5.8
pada media.

14
pellicle

Pelarut Fosfat
Pengujian pelarut fosfat mengacu pada metode Suliasih dan Rahmat (2007)
menggunakan media agar pikovskaya. Komposisi 1 L media pikovskaya adalah 5
g Ca3(PO4)2, 0.5 g (NH4)2SO4, 0.2 g NaCl,0.1 g MgSO4.7H2O, 0.2 g KCl, 10
gglukosa, 0.5 g ekstrak yeast, MnSO4, FeSO4 dan 20 g agar. Koloni bakteri yang
berumur 48 jam diambil menggunakan ujung tusuk bambu steril ditumbuhkan
pada media pikovskaya dan diinkubasi selama 1 minggu. Isolat bakteri endofit
yang dapat melarutkan fosfat dicirikan dengan terbentuknya zona bening di sekitar
koloni bakteri.
Pelarut Kalium
Pengujian mengacu pada metode Prajapati dan Modi (2012) dan Sugumaran
dan Janarthanam (2007) menggunakan media agar alexandrov. Komposisi 1 L
media alexandrov adalah 10 glukosa, 0.5 g MgSO4.7H2O, 0.005 g FeCl3, 0.1 g
CaCO3, 2 gCaPO4, 5 g kalium aluminium silikat, dan agar 20 g dengan pH 6.5.
Metode pengujian dilakukan sama dengan pengujian bakteri pelarut fosfat. Isolat
bakteri endofit yang mampu melarutkan kalium ditunjukkan dengan terbentuknya
zona bening di sekitar koloni bakteri.

Uji Kultur Filtrat Cendawan dan Bakteri Endofit terhadap Nematoda
secara In Vitro
Isolat cendawan endofit ditumbuhkan pada media PDA. Setelah berumur 1
minggu, isolat cendawan endofit ditumbuhkan pada media PDB dan digoyang
selama 1 minggu menggunakan shaker. Isolat bakteri endofit ditumbuhkan pada
media TSA, kemudian ditumbuhkan pada media TSB dan digoyang selama 48
jam menggunakan shaker. Kultur filtrat disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm
selama 20 menit.
Juvenil 2 Meloidogyne sp. diekstraksi dari jaringan akar tanaman pacar air
terinfeksi dengan metode pengabutan selama 48 jam. Selanjutnya, sterilisasi
permukaan kulit nematoda mengacu pada Harni et al. (2010) yang dimodifikasi.
Sebelum sterilisasi permukaan nematoda dilakukan, saringan 500 mesh disteril
dengan alkohol 70% sekitar 2 menit kemudian dibilas dengan air steril. Suspensi
nematoda hasil ekstraksi dituang pada saringan, kemudian disterilkan
menggunakan HgCl2 0.001% selama 30-60 detik dengan cara disemprot dan
dibilas dengan air steril. Selanjutnya, suspensi nematoda disterilkan menggunakan
streptomisin sulfat 0.1% selama 30-60 detik dan dibilas den