Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan Aplikasinya pada Tanaman Padi
UJI VIABILITAS FORMULASI BAKTERI A6
SEBAGAI AGENS HAYATI DAN APLIKASINYA PADA
TANAMAN PADI
ROUTH MEYLINDA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Viabilitas
Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan Aplikasinya pada Tanaman Padi
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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 30 September 2013
Routh Meylinda
NIM G34090106
ABSTRAK
ROUTH MEYLINDA. Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati
dan Aplikasinya pada Tanaman Padi. Dibimbing oleh NISA RACHMANIA
MUBARIK dan YADI SURYADI.
Serangan penyakit akibat mikrob patogen menjadi salah satu masalah yang
dapat menurunkan produktivitas padi di Indonesia. Formulasi A6 yang terdiri atas
bakteri Bacillus cereus II.14, B. firmus E.65, dan Pseudomonas aeruginosa C.32b
telah teruji memiliki potensi menghambat pertumbuhan patogen Pyricularia
oryzae secara in vivo dan Rhizoctonia solani secara in vitro. Penelitian ini
bertujuan mengamati kestabilan formulasi A6 sebagai agens hayati potensial
melalui uji viabilitas sel bakteri dengan menggunakan bahan pembawa talk
selama 3 bulan masa penyimpanan pada suhu ruang. Hasil uji viabilitas
menunjukkan bahwa formulasi A6 dapat bertahan dan stabil hingga masa
penyimpanan 3 bulan. Uji antagonisme menunjukkan pertumbuhan R. solani
dapat dihambat oleh konsorsium A6 secara signifikan sebesar 41.67%. Formulasi
A6 setelah penyimpanan 2 bulan terbukti berpotensi menghambat pertumbuhan
patogen P. oryzae, R. solani, dan Xanthomonas oryzae secara in vivo berturutturut sebesar 59.20%, 69.44%, dan 48.78%.
Kata kunci: agens hayati, P. oryzae, R. solani, viabilitas sel, X. oryzae
ABSTRACT
ROUTH MEYLINDA. Viability Test of A6 Bacterial Formulation as a Biological
Agents and Its Aplication on Rice Plants. Supervised by NISA RACHMANIA
MUBARIK and YADI SURYADI.
Invasive disease caused by microbial pathogens are one of the problem
that could decrease the productivity of rice production in Indonesia. A6
formulation consisted of Bacillus cereus II.14, B. firmus E.65, and Pseudomonas
aeruginosa C.32b has tested to inhibit the growth of Pyricularia oryzae (in vivo)
and Rhizoctonia solani (in vitro). This research was aimed to observe the stability
of A6 formulation as a potential biological agents through viability test of
bacterial cell using talcum powder during 3 months of storage in room
temperature. The results showed that the viability of A6 formulation was stable up
to 3 months of storage. Result of the antagonism test showed that A6 formulation
is significantly inhibit the growth of R. solani by 41.67%. The in vivo test of A6
formulation after two months of storage also showed the potential inhibition for
the growth of pathogenic P. oryzae, R. solani, and Xanthomonas oryzae by
59.20%, 69.44%, and 48.78%, respectively.
Keywords: biological agents, cell viability, P. oryzae, R. solani, X. oryzae
UJI VIABILITAS FORMULASI BAKTERI A6
SEBAGAI AGENS HAYATI DAN APLIKASINYA PADA
TANAMAN PADI
ROUTH MEYLINDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi: Uji Viabilitas Forrnulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan
Aplikasinya pada Tanaman Padi
: Routh Meylinda
Nama
NIM
: G34090106
Disetujui oleh
Dr Nisa Rachmania Mubarik, MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus:
Ir Yadi Suryadi, MSc
Pembimbing II
1 B SEP 2D13
Judul Skripsi : Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan
Aplikasinya pada Tanaman Padi
Nama
: Routh Meylinda
NIM
: G34090106
Disetujui oleh
Dr Nisa Rachmania Mubarik, MSi
Pembimbing I
Ir Yadi Suryadi, MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas
segala kasih karunia yang telah dilimpahkan sehingga karya ilmiah ini dapat
diselesaikan. Penelitian ini berjudul Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai
Agens Hayati dan Aplikasinya pada Tanaman Padi yang dilaksanakan dari bulan
Januari 2013 hingga Juni 2013 di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Kaca
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya
Genetika Pertanian, Bogor.
Penelitian ini didanai dari hibah KKP3N (Kerjasama Kemitraan Penelitian
dan Pengembangan Pertanian Nasional), Departemen Pertanian tahun 2012
kepada Dr Nisa Rachmania Mubarik MSi dan tim.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Nisa Rachmania Mubarik
MSi dan Ir Yadi Suryadi MSc selaku pembimbing yang telah membantu dalam
bimbingan, pengarahan dan penyusunan karya ilmiah serta Dr Ir Tatik
Chikmawati MSi sebagai penguji ujian skripsi atas diskusi dan saran yang
diberikan. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ade,
Ibu Aminah, Bapak Jajang, Mas Alam atas saran dan dukungannya. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada Papa, Mama, serta seluruh keluarga, atas
doa dan kasih sayangnya. Juga kepada rekan seperjuangan Biologi 46 atas
semangat dan doanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2013
Routh Meylinda
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
Bahan
2
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan
2
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae, P. oryzae,
dan R. solani
2
Produksi Formulasi A6 dalam Bahan Pembawa
3
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
3
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara
in vivo
3
HASIL
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan Patogen (Pyricularia oryzae dan
Rhizoctonia solani)
5
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap Patogen X. oryzae, P. oryzae,
dan R. solani
5
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
6
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara
in vivo
7
PEMBAHASAN
9
SIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
24
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Diameter pertumbuhan cendawan dan persentase zona hambat
konsorsium A6 terhadap P. oryzae dan R. solani........................................ 6
Zona hambat dan indeks aktivitas antimikrob konsorsium A6
terhadap X. oryzae ..................................................................................... 6
Viabilitas isolat bakteri sebelum dicampurkan di dalam formulasi ............. 6
Viabilitas isolat bakteri bulan ke-0, 1, 2, dan 3 setelah formulasi ............... 7
Keadaan populasi formulasi A6 selama 3 bulan masa penyimpanan ........... 7
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit blas daun dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ................. 8
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit HPD dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ........................ 8
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit HDB dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ........................ 9
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
Peremajaan cendawan (a). miselia P. oryzae, (b). miselia R. solani,
(c). spora P. oryzae pada perbesaran 40x10, (d). sklerotium R. solani
Pertumbuhan koloni bakteri pada formulasi A6 selama 3 bulan masa
penyimpanan, : B. firmus, : B. cereus, : P. aeruginosa
Intensitas serangan penyakit HPD pada tanaman padi terhadap
perlakuan A6 ( ) dan ( ) kontrol
5
7
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Asal isolat bakteri dan cendawan uji yang dilakukan dalam
penelitian
Sifat varietas unggul Inpari 13 (Suprihatno et al. 2010)
Komposisi media pertumbuhan bakteri dan cendawan
Sistem evaluasi standar IRRI (1988)
Hasil uji antagonisme
Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap P. oryzae, dan R.
solani
Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap X. oryzae
Formulasi bakteri A6 dengan menggunakan bahan pembawa talk
Hasil uji viabilitas pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3
Hasil aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun, HPD, dan
HDB
Penilaian pengaruh aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas
daun di rumah kaca berdasarkan IRRI (1988)
Hasil pengamatan TLR, AUDPC, dan persentase penghambatan
penyakit HPD pada tanaman padi di rumah kaca
Hasil pengamatan panjang lesio penyakit XOO
15
15
16
17
17
18
18
18
19
20
21
22
23
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan mikrob sebagai agens hayati merupakan salah satu solusi
aplikatif ramah lingkungan yang dapat mengurangi penggunaan fungisida dan
bakterisida kimia dalam penanggulangan wabah penyakit pada tumbuhan (Yuliar
2008). Penyakit blas daun, hawar pelepah daun, dan hawar daun bakteri yang
menyerang tanaman padi berturut-turut disebabkan oleh patogen Pyricularia oryzae
(Utami et al. 2006), Rhizoctonia solani (Prayudi 2000), dan Xanthomonas oryzae
(Dewi et al. 2007). Tingkat kehilangan hasil akibat serangan ketiga patogen dapat
mencapai 30% hingga 50% (Baker et al. 1997; Zafhira 2012). Isolat Bacillus
cereus, B. firmus, dan Pseudomonas aeruginosa dilaporkan memiliki efektivitas
penghambatan terhadap patogen R. solani, P. oryzae, dan X. oryzae (Riana 2011;
Syachroni 2011; Zuraidah 2012). Hasil penelitian terdahulu menunjukkan formulasi
A6 yang terdiri atas B. cereus II.14, B. firmus E.65, dan P. aeruginosa C.32b
terbukti berpotensi mengendalikan penyakit blas daun sebesar 23.65% dalam skala
in vivo dan hawar pelepah daun sebesar 37.43% dalam skala in vitro (Riana 2011;
Syachroni 2011).
Produksi agens biokontrol dalam bentuk bioformulasi haruslah bertahan
hidup selama masa penyimpanan sehingga tetap efektif saat diaplikasikan (Jones
dan Burges 1998). Formulasi kering atau padat lebih baik dibandingkan dengan
produk basah atau cair untuk agens pengendali hayati yang membentuk spora. Hal
ini memungkinkan agens hayati dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama.
Salah satu bahan pembawa padat yang umum digunakan ialah talk. Talk dapat
digunakan sebagai bahan pembawa karena memiliki beberapa sifat yaitu tidak
menimbulkan racun pada bakteri yang akan diinokulasikan, mudah diaplikasikan,
memiliki kapasitas penyerapan yang cukup baik, dan keberadaannya tersedia
banyak di alam (Dixon 1989).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengamati viabilitas sel formulasi bakteri A6 selama
masa penyimpanan 3 bulan dalam bahan pembawa talk dan keefektifannya sebagai
pengendali penyakit blas daun, hawar pelepah daun, dan hawar daun bakteri pada
tanaman padi di rumah kaca.
METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2013 sampai Juni 2013 di
Laboratorium Mikrobiologi dan rumah kaca, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetika Pertanian, Bogor.
2
Bahan
Mikrob yang digunakan dalam penelitian ini antara lain ialah: B. firmus E.65,
P. aeruginosa C.32b, X. oryzae, P. oryzae, R. solani yang berasal dari koleksi
Laboratorium Konservasi Mikrobiologi BB Biogen (Lampiran 1). Bibit padi
varietas Inpari 13 juga berasal dari koleksi Laboratorium Konservasi Mikrobiologi
BB Biogen (Lampiran 2). Selain itu juga terdapat isolat bakteri koleksi
Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB dan IPB Culture
Collection yaitu B. cereus II.14 (Lampiran 1).
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa diremajakan pada media
tumbuh nutrient agar (NA) miring (Lampiran 3). Isolat bakteri Xanthomonas
oryzae diremajakan pada media wakimoto agar (WA) miring (Lampiran 3),
masing-masing isolat diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam, kemudian
disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 40C. Kultur murni P. oryzae dan R.
solani ditumbuhkan pada cawan petri berisi media potato dextrose agar (PDA)
(Lampiran 3), masing-masing diinkubasikan pada suhu ruang hingga pertumbuhan
maksimum memenuhi cawan. Produksi spora dari P. oryzae diperoleh dengan
menumbuhkan masing-masing cendawan pada media oat meal agar (OMA)
(Lampiran 3) dan menginkubasinya selama 15 hari pada suhu ruang. Isolat
cendawan dicuci dengan akuades steril yang ditambahkan streptomisin 2µg.50 ml-1
untuk menghilangkan hifa aerial. Isolat kemudian disinari dengan lampu neon 300
volt untuk menginduksi pertumbuhan spora selama 3 hari. Koloni cendawan
disiramkan akuades steril yang mengandung 0.2% tween 20 (v.v-1) hingga seluruh
permukaan atas terendam akuades. Spora dari P. oryzae dipanen dengan cara
menggosok-gosok permukaan cendawan dengan menggunakan kuas yang telah
disterilisasi dalam alkohol absolut. Suspensi spora kemudian disaring dan
ditampung dalam Erlenmeyer steril.
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae, P. oryzae, dan R.
solani
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa ditumbuhkan pada medium
nutrient broth (NB) (Lampiran 3) dan X. oryzae ditumbuhkan pada medium
wakimoto broth (WB), masing-masing di dalam Erlenmeyer hingga jumlah sel
mencapai 106-107 cfu.ml-1. Suspensi bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa
dicampurkan masing-masing 1 ml sehingga didapatkan konsorsium A6. Uji
antagonis terhadap kedua cendawan patogen dilakukan dengan metode dual culture
test dengan 4 kali ulangan untuk masing-masing perlakuan patogen. Konsorsium
A6 yang telah dikocok dengan vortex sebanyak 50 µl, dipipet pada media PDA
yang telah dilubangi menggunakan cork borer berdiameter 0,5 cm kemudian secara
berhadapan diletakkan potongan isolat P. oryzae dan R. solani berjarak 3 cm dari
konsorsium bakteri. Perlakuan kontrol menggunakan akuades steril. Perlakuan
tersebut diinkubasi hingga patogen pada masing-masing perlakuan kontrol
mengalami pertumbuhan maksimum pada cawan. Perhitungan persentase
3
penghambatan pertumbuhan miselia cendawan patogendilakukan mengikuti
formula Fokkema (1983):
Persentase penghambatan pertumbuhan miselia (M%) = 100 × (M0 – M1)
M0
Keterangan :
M0
: diameter miselium cendawan patogen tanpa perlakuan konsorsium
bakteri
M1
: diameter miselium cendawan patogen dengan pemberian konsorsium
bakteri
Uji antagonis pada bakteri X. oryzae (Xoo) menggunakan metode double
layer (Lisboa et al. 2006). Kultur bakteri patogen sebanyak 100 µl (107 cfu.ml-1)
diinokulasikan ke dalam 10 ml WA semipadat, lalu dituang pada permukaan cawan
WA padat. Setelah permukaan media WA double layer memadat, potongan kertas
Whatman No. 2 yang telah direndam dalam larutan formulasi A6 yang berumur 24
jam, dikeringanginkan kemudian diletakkan di tengah cawan petri yang berisi
biakan bakteri Xoo. Perlakuan kontrol negatif dengan akuades steril dan perlakuan
kontrol positif dengan tembaga sulfat. Setiap perlakuan dilakukan 4 kali ulangan.
Biakan diinkubasi selama 24 jam kemudian diamati diameter zona hambat di
sekeliling cakram. Indeks aktivitas antimikrob dihitung dengan cara (Patra et al.
2009):
Indeks aktivitas antimikrob = Nilai penghambatan perlakuan x100%
Nilai penghambatan kontrol
Produksi Formulasi A6 dalam Bahan Pembawa
Masing-masing isolat B. cereus, B. firmus, dan P. aeruginosa ditumbuhkan
dalam medium NB hingga jumlah sel mencapai 108 cfu.ml-1. Formulasi terdiri atas
200 ml suspensi cair konsorsium A6, 100 g talk, dan 10 g CaCO3. Kemudian
biakan konsorsium A6 yang telah dicampurkan CaCO3 diinokulasikan sebanyak 15
ml ke dalam bahan pembawa talk 100 g yang telah disterilisasi terlebih dahulu
menggunakan syringe steril. Untuk perlakuan kontrol hanya talk steril tanpa
suspensi bakteri.
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
Uji viabilitas inokulan dilakukan dengan mengencerkan 1 g formulasi A6
dengan 9 ml garam fisiologis steril (NaCl 0.85%), kemudian dilakukan
pengenceran serial. Penghitungan populasi sel dilakukan dengan metode cawan
sebar. Uji viabilitas sel dilakukan pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3.
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara in
vivo
Bibit padi yang digunakan ialah varietas Inpari 13. Pada tanaman padi yang
akan diinokulasikan penyakit blas daun, bibit padi yang telah disterilisasi ditanam
4
langsung dalam tanah sawah pada pot-pot kecil sebanyak lima ulangan.
Penyemprotan formulasi untuk tanaman padi dengan infeksi penyakit blas daun
dilakukan saat tanaman berumur 12, 22, dan 26 hari setelah tanam (hst). Inokulasi
cendawan P. oryzae dilakukan pada saat tanaman berumur 22 hst dengan
penyemprotan spora P. oryzae yang memiliki kerapatan spora sebesar 4.95x107
sel.ml suspensi-1. Tanaman yang akan diinokulasikan patogen P. oryzae harus
berada pada kondisi lembab dengan kelembaban nisbi 90%. Pengamatan intensitas
serangan blas daun dilakukan selama 14 hsi. Parameter yang diamati ialah
intensitas penyakit berdasarkan penilaian sistem evaluasi standar IRRI 1988
(Lampiran 4). Intensitas serangan blas daun dihitung dengan menggunakan rumus :
IS = ∑ n × v × 100%
N× V
Keterangan : IS: intensitas serangan blas daun, n: jumlah daun yang terkena blas
daun, v: nilai skor serangan, N: jumlah semua daun yang dimati, V:
nilai skor serangan tertinggi
Untuk hawar daun bakteri (HDB) dan hawar pelepah daun (HPD), masingmasing bibit padi Inpari 13 yang telah disemai terlebih dahulu dengan umur 18 hari,
kemudian ditanam pada pot-pot yang berisi tanah sawah sebanyak 5 ulangan.
Pemberian formulasi A6 untuk tanaman padi dengan infeksi penyakit HPD dan
HDB, masing-masing dilakukan saat tanaman berumur 21, 28, dan 34 hst. Inokulasi
patogen X. oryzae dilakukan pada saat tanaman berumur 29 hst dengan cara
pengguntingan daun (leaf clipping method). Tanaman yang sudah diinokulasi
patogen X. oryzae diberikan perlakuan percikan air selama 1 minggu dengan tujuan
membantu penyebaran X. oryzae. Inokulasi patogen R. solani dilakukan pada saat
tanaman berumur 34 hst dengan menyisipkan miselium R. solani yang telah
ditumbuhkan terlebih dahulu dalam medium sekam, dedak, dan pepton (Lampiran
3). Pengamatan penyakit dilakukan setiap 7 hari setelah inokulasi selama 3 minggu
untuk HPD dan 2 minggu untuk HDB. Pengamatan intensitas HPD dengan
mengukur tinggi lesio relatif (TLR) (Suryadi et al. 1991) dan nilai area under the
disease progress curve (AUDPC) (Shaner dan Finney 1977). Parameter yang
diamati untuk penyakit HDB melalui pengukuran panjang lesio penyakit. Masingmasing penyakit blas daun, HPD, maupun HDB diberikan dua perlakuan yaitu
kontrol (infeksi cendawan patogen tanpa formulasi) dan pemberian formulasi A6.
Formulasi yang diberikan sebanyak 3 g.100 ml-1 akuades steril berlaku untuk satu
perlakuan penyakit. Pada saat penyemprotan formulasi dilakukan penambahan
0,2% tween 20 (v.v-1) dan diaplikasikan pada tanaman setelah formulasi disimpan 2
bulan.
TLR
=
panjang lesio × 100%
tinggi tanaman
AUDPC
=
n
∑ (yi + yi+1) (ti-1 – ti)
i=1
Keterangan
2
: n: jumlah pengamatan, ti: waktu pengamatan, yi: intensitas
penyakit HPD
5
HASIL
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan Patogen (Pyricularia oryzae dan
Rhizoctonia solani)
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa, dan X. oryzae dapat tumbuh
dengan baik setelah 24 jam dan didapatkan biakan murni yang segar pada media
NA miring dan WA miring untuk X. oryzae, sedangkan untuk cendawan P. oryzae
dan R. solani diperlukan waktu masing-masing 15 dan 2 hari untuk tumbuh
maksimal pada media PDA (Gambar 1). Miselia cendawan P. oryzae pada awal
pertumbuhan berwarna putih dan perlahan akan menjadi hitam kehijau-hijauan
setelah pertumbuhan yang maksimum pada media PDA. Miselia R. solani berwarna
putih, tetapi setelah pertumbuhan maksimum pada media PDA akan menjadi
kecoklatan dan membentuk sklerotium. Jumlah spora cendawan P. oryzae dihitung
dengan menggunakan hemasitometer Neubauer dan didapatkan kerapatan spora
sebesar 4.95x107 sel.ml suspensi-1.
c
a
b
23,32 µm
d
Gambar 1 Peremajaan cendawan (a). miselia P. oryzae, (b). miselia R. solani, (c).
spora P. oryzae pada perbesaran 10x40, (d). sklerotium R. solani
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap Patogen X. oryzae, P. oryzae, dan R.
solani
Hasil uji antagonisme menunjukkan aktivitas penghambatan oleh konsorsium
A6 terhadap patogen P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae. Hal ini terlihat dari
pembentukan zona hambat dan zona bening (Lampiran 5). Hasil perhitungan
menunjukkan persentase zona hambat konsorsium A6 terhadap cendawan P. oryzae
dan R. solani berturut-turut sebesar 37.78% dan 41.67% (Tabel 1, Lampiran 6).
Kontrol dengan perlakuan akuades steril untuk kedua cendawan patogen
menunjukkan tidak adanya aktivitas penghambatan karena masing-masing
cendawan patogen dapat tumbuh maksimum memenuhi cawan petri. Konsorsium
A6 memiliki indeks aktivitas antimikrob sebesar 21.05% terhadap bakteri patogen
X. oryzae (Tabel 2, Lampiran 7). Perlakuan kontrol negatif dengan akuades steril
menunjukkan bakteri X. oryzae dapat tumbuh dengan baik hingga memenuhi
permukaan cawan, sedangkan pada perlakuan kontrol positif yaitu perlakuan
tembaga sulfat diperoleh penghambatan yang tinggi terlihat dari zona bening yang
terbentuk.
6
Tabel 1 Diameter pertumbuhan cendawan dan persentase zona hambat konsorsium
A6 terhadap P. oryzae dan R. solani
Perlakuan
A6
Kontrol
A6
Kontrol
Patogen
P. oryzae
R. solani
Rata-rata diameter
pertumbuhan patogen (cm)
5.60 ± 0.64
9.00 ± 0.00
5.25 ± 0.48
9.00 ± 0.00
Rata-rata persentase
zona hambat (%)
37.78
0.00
41.67
0.00
Tabel 2 Zona hambat dan indeks aktivitas antimikrob konsorsium A6 terhadap
X. oryzae
Perlakuan
Patogen
A6
Kontrol akuades steril
Kontrol CuSO4
X.oryzae
Rata-rata diameter
zona hambat (cm)
0.40 ± 0.047
0.00 ± 0.00
1.90 ± 0.12
Indeks
aktivitas
antimikrob (%)
21.05
0.00
100
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
Awal sebelum pembuatan formulasi diperoleh jumlah sel masing-masing
inokulan tunggal sebelum dicampurkan ke dalam bahan pembawa (Tabel 3).
Konsorsium A6 yang sudah dicampurkan ke dalam bahan pembawa talk (Lampiran
8) disimpan pada suhu ruang selama 1, 2, dan 3 bulan ternyata menunjukkan
adanya penurunan dan peningkatan jumlah sel (Lampiran 9). Bentuk dan warna
koloni dari ketiga bakteri yang dicampurkan dalam formulasi diamati secara visual
24 jam setelah penyebaran mikrob di media NA. Koloni B. cereus yang diamati
berbentuk bulat, memiliki tepian rata, tidak tembus cahaya, serta berwarna putih.
Bacillus firmus berbentuk bulat, memiliki tepi tidak beraturan, kering, dan
berwarna putih. P. aeruginosa berbentuk bulat, memiliki tepian rata, berlendir,
berwarna kuning, dan tembus cahaya (Gambar 2).
Tabel 3 Viabilitas isolat bakteri sebelum dicampurkan di dalam formulasi
Isolat
II.14
E.65
C.32b
Jumlah log sel
8.95 ± 3.01
8.57 ± 1.46
9.81 ± 4.54
Hasil uji viabilitas setelah ketiga isolat dicampurkan dalam bentuk formulasi
menunjukkan rata-rata jumlah sel masih stabil yaitu sebesar 8.37 log sel (Tabel 4).
Formulasi A6 mengalami sedikit peningkatan jumlah sel pada masa penyimpanan 3
bulan sebesar 11.11% dari bulan ke-0. Pada bulan pertama teramati B. cereus
memiliki pertumbuhan yang lebih dominan. Akan tetapi, pada bulan kedua dan
ketiga teramati populasi B. firmus yang mendominasi (Tabel 5). Jumlah sel tertinggi
7
yang diperoleh yaitu selama masa penyimpanan 3 bulan sebesar 9.30 log sel,
sedangkan jumlah sel terendah diperoleh selama masa penyimpanan 1 bulan yaitu
sebesar 8.17 log sel.
Tabel 4 Viabilitas isolat bakteri bulan ke-0, 1, 2, dan 3 setelah formulasi
Formulasi
Jumlah log sel per bulan
Kenaikan log sel Persentase kenaikan
bahan
log sel (%)
0
1
2
3
agensia
A6 talk
8.37 8.17
9.05
9.30
0.93
11.11
Kontrol
0
0
0
0
0
0
Tabel 5 Keadaan populasi formulasi A6 selama 3 bulan masa penyimpanan
Formulasi
bahan
agensia
A6 talk
Bulan 0
* B. cereus
P.aeruginosa
B. firmus
Keterangan Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap
komposisinya
dengan
perbandingan
3:3:3
*Tumbuh dominan
Bulan ke-0
Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
*B. cereus
P. aeruginosa
B. firmus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
*B. firmus
P. aeruginosa
B. cereus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
*B. firmus,
P. aeruginosa
B. cereus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
Bulan ke-1
Bulan ke-2
Bulan ke-3
Gambar 2 Pertumbuhan koloni bakteri pada formulasi A6 selama 3 bulan masa
penyimpanan, : B. firmus, : B. cereus, : P. aeruginosa
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara in
vivo
Tanaman padi yang terserang blas daun menimbulkan bercak dengan tepi
berwarna coklat membentuk belah ketupat sampai oval. Bagian pusat bercak
berwarna putih atau keabu-abuan (Lampiran 10). Tanaman padi yang terserang
8
hawar pelepah daun (HPD) terlihat adanya infeksi berupa bercak-bercak besar pada
bagian pangkal atau pelepah tanaman. Bercak-bercak tersebut lama-kelamaan dapat
menyatu hingga mencakup seluruh pelepah dan akibatnya tanaman menjadi mati
(Lampiran 10). Tanaman yang terserang penyakit hawar daun bakteri (HDB)
awalnya menunjukkan bercak luka berwarna hijau pucat atau hijau keabu-abuan
pada daun. Bercak kemudian berkembang menjadi berwarna putih kekuningan
dengan ujung bergelombang. Seluruh bagian daun yang terinfeksi berubah warna
menjadi keputihan atau keabu-abuan lalu daun menjadi kering (Lampiran 10).
Formulasi A6 setelah penyimpanan 2 bulan memiliki persentase
penghambatan terhadap penyakit blas daun, HPD, HDB berturut-turut sebesar
59.20%, 69.44%, dan 48.78% (Tabel 6, 7, 8, Lampiran 11, 12, 13). Hasil
pengamatan terhadap ketiga penyakit pada tanaman padi selama 2-3 minggu
menunjukkan formulasi A6 setelah penyimpanan 2 bulan memiliki efektivitas yang
lebih tinggi dalam menekan penyakit HPD terlihat dari nilai intensitas serangan
penyakit HPD (AUDPC) yang lebih rendah pada perlakuan formulasi dibandingkan
kontrol (Gambar 3).
Tabel 6 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
blas daun dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
A6
Kontrol
Rata-rata intensitas blas daun
(%)
24.46 ± 2.47
59.95 ± 12.33
Persentase penghambatan (%)
59.20
0
Tabel 7 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
HPD dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
TLR(%)
Minggu 1
Minggu 2
A6
3.68±2.72
5.35± 1.99
Kontrol
12.99±7.03 20.19± 4.69
Keterangan : TLR : Tinggi lesio relatif,
curve
AUDPC
Persentase
Penghambatan
(%)
Minggu 3
9.67±4.07
107.98
69.44
34.59±5.67
353.33
0
AUDPC: area under the disease progress
Gambar 3 Intensitas serangan penyakit HPD pada tanaman padi terhadap
perlakuan A6 ( ) dan ( ) kontrol
9
Tabel 8 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
HDB dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
A6
Kontrol
Rata-rata panjang lesio (cm)
Minggu 1
Minggu 2
Rata-rata
3.11 ± 1.60 5.69 ± 1.35
4.40
5.56 ± 2.68 11.64 ± 1.97
8.59
Persentase penghambatan
(%)
48.78
0
PEMBAHASAN
Pengembangan formulasi bakteri sebagai agens biokontrol pengganti
fungisida dan bakterisida merupakan inovasi sederhana yang dapat menolong para
petani mengubah kebiasaan tergantung pada pengendalian berbasis bahan kimia
sintesis. Agens biokontrol dalam bentuk formulasi haruslah bertahan hidup selama
masa penyimpanan serta tetap agresif dan kompetitif saat patogen menyerang
(Beatty dan Jensen 2002; Selim et al. 2005). Tiga bakteri yang digunakan dalam
konsorsium A6 ialah B. cereus, B. firmus, dan P. aeruginosa. Ketiga isolat bakteri
memiliki aktivitas pertahanan yang berbeda-beda saat dimasukkan dalam bahan
pembawa yang kondisi nutrisinya sederhana. Bakteri Gram positif seperti Bacillus
sp. dapat membentuk endospora dalam produk formulasi sehingga bakteri ini
sangat stabil. Bacillus sp. juga tahan terhadap kondisi panas dan kering (Kloepper
1991). Pseudomonas sp. memiliki strategi pertahanan, salah satunya yaitu dengan
mengakumulasi ß-polihidroksibutirat (PHB) dalam sel yang berfungsi sebagai
sumber karbon dan energi cadangan pada saat kondisi nutrisi tanpa karbon dan O2
terbatas. Aplikasi kombinasi bakteri berpotensi memadukan peran dan fungsi
bakteri yang berbeda terhadap patogen (Suharjono et al. 2007). Beberapa
penggabungan isolat bakteri dilaporkan menunjukkan adanya interaksi sinergis
antara satu dengan yang lainnya sesuai dengan peran yang dimiliki (Glick et al.
1999).
Uji antagonisme dilakukan untuk membuktikan keefektifan penghambatan
konsorsium A6 terhadap ketiga patogen. Secara in vitro, konsorsium A6 memiliki
efektivitas penghambatan yang lebih baik terhadap patogen R. solani. Agens hayati
dapat menekan pertumbuhan patogen melalui beberapa mekanisme seperti produksi
metabolit sekunder, kompetisi, dan parasitisme (Fravel 1988). Pada kondisi in vitro,
diduga konsorsium A6 menggunakan mekanisme antibiotik dan produksi enzim
hidrolitik dalam menekan pertumbuhan cendawan P. oryzae dan R. solani. Bacillus
sp. dilaporkan memiliki penekanan terhadap cendawan karena menghasilkan
antibiotik iturin dan surfaktin (Yuliar 2008). Pseudomonas sp. juga dilaporkan
dapat menghambat pertumbuhan cendawan patogen dengan memproduksi
siderofor, asam sianida, dan pyrolnitrin (Kazempour 2004). Asam sianida diketahui
dapat melisis dinding sel cendawan (Ardakani 2010), pyrolnitrin dapat menghambat
pertumbuhan R. solani (Howell dan Stipanovic 1980). Aktivitas enzim kitinase dan
ß-1-3 glukanase yang dihasilkan oleh Bacillus sp. juga dilaporkan dapat
mendegradasi dinding sel cendawan (Kucuk dan Kivanc 2004).
10
Indeks antimikrob konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae menunjukkan
nilai aktivitas penghambatan yang terendah dibandingkan patogen yang lain.
Menurut Kazempour (2004), Bacillus sp. dilaporkan berpotensi menghambat
pertumbuhan patogen hawar daun bakteri dengan memproduksi hidroxanat.
Namun, aktivitas antimikrob konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae tergolong
kecil, hal ini diduga karena aktivitas antibiosis konsorsium A6 cukup lemah dalam
menekan X. oryzae dan senyawa antimikrob yang dihasilkan konsorsium A6 lebih
cenderung sinergis dan dominan terhadap penghambatan cendawan. Putri (2010)
melaporkan isolat B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa dapat menekan pertumbuhan
cendawan R. solani. Bacillus firmus, P. aeruginosa juga dapat menekan
pertumbuhan cendawan P. oryzae. Zuraidah (2012) melaporkan hanya isolat P.
aeruginosa yang memiliki aktivitas penekanan terhadap pertumbuhan patogen X.
oryzae.
Ketiga koloni bakteri dalam formulasi A6 dapat dibedakan secara visual. B.
cereus dan B. firmus memiliki warna koloni yang sama yaitu putih, namun
keduanya tetap dapat dibedakan dari ciri khas B. firmus yang memiliki tepi tidak
beraturan serta koloni yang kering. P. aeruginosa terlihat berbeda dibandingkan
kedua bakteri yang lain, koloninya berwarna kuning dan tembus cahaya. Hasil
perhitungan jumlah sel menunjukkan formulasi A6 yang disimpan 3 bulan pada
suhu ruang memiliki viabilitas terbaik. Formulasi A6 yang disimpan selama 1 bulan
memiliki viabilitas terendah. Penurunan dan peningkatan jumlah sel selama masa
penyimpanan diduga terjadi karena mikrob mengalami dinamika pertumbuhan
dalam bahan pembawa.
Bulan pertama diduga mikrob mengalami adaptasi disebabkan adanya
perubahan dari media tumbuh bakteri (NB) ke media baru (formulasi) yang
memungkinkan bakteri dapat bertahan atau mati. Menurut Waluyo (2004), fase
adaptasi dapat terjadi karena kultur bakteri dipindahkan dari media yang kaya
nutrien ke media yang kandungan nutrisinya terbatas. Pada bulan kedua dan ketiga
terjadi peningkatan jumlah sel, namun mulai terlihat B. firmus yang lebih dominan
tumbuh pada masa penyimpanan 3 bulan. Bacillus firmus memiliki pertahanan yang
lebih baik dalam bahan pembawa talk dibandingkan kedua bakteri lainnya.
Nugroho et al. (2007) menyatakan bahwa adanya pertumbuhan yang berfluktuatif
berbagai jenis bakteri dalam bentuk konsorsium. Bahan pembawa yang kondisi
nutrisinya terbatas membuat setiap jenis bakteri dalam campuran formulasi
memiliki kemampuan yang terbatas dalam mendegradasinya. Oleh karena itu setiap
jenis bakteri secara bergantian akan mendominasi formulasi sesuai dengan kondisi
nutrisi dalam bahan pembawa yang mampu dimanfaatkannya (Nugroho et al.
2007). Hal inilah yang diduga terjadi pada formulasi A6 dalam bahan pembawa talk
yang kondisi nutrisinya terbatas, keadaan B. cereus yang tumbuh dominan pada
bulan pertama, kemudian pada bulan kedua dan ketiga B. firmus yang tumbuh
dominan. Viabilitas bakteri yang baik dan stabil ditentukan oleh kemampuan bahan
pembawa yang dapat mempertahankan kandungan air dan pH yang netral serta
kemampuan bakteri untuk memanfaatkan sumber karbon dan sumber energi yang
ada dalam bahan pembawa serta strategi bakteri dengan menggunakan mekanisme
efisiensi yang dimiliki setiap isolat bakteri (Nicholson et al. 2000).
Pengamatan pengaruh aplikasi formulasi bakteri A6 selama penyimpanan 2
bulan terhadap intensitas penyakit masing-masing patogen dalam bahan pembawa
talk terbukti memberikan penekanan yang lebih baik terhadap penyakit HPD.
11
Intensitas serangan HPD pada tanaman yang diberikan perlakuan formulasi jauh
lebih rendah, dibandingkan dengan kedua patogen lainnya. Keadaan konsorsium
A6 yang memiliki penghambatan yang lebih efektif secara in vivo diduga karena
peran konsorsium bakteri A6 dalam meningkatkan ketahanan terhadap patogen
pada tanaman. Menurut Van et al. (1998) potensi mikrob secara in vitro tidak
selalu merefleksikan kemampuannya di tingkat in vivo. Kemampuan penghambatan
yang lebih tinggi secara in vivo pada konsorsium A6 berarti masing-masing isolat
tunggal dalam konsorsium A6 memiliki aktivitas antibiosis yang lemah untuk
menekan pertumbuhan patogen secara langsung, akan tetapi memiliki mekanisme
lain yang cukup kuat dan sinergis dengan tanaman inang untuk menekan gejala
serangan penyakit. Perpaduan isolat dalam bentuk konsorsium A6 secara tidak
langsung dapat menekan pertumbuhan patogen dengan meningkatkan ketahanan
tanaman terhadap patogen. Mekanisme ketahanan tanaman yang dipengaruhi oleh
bakteri antagonis disebut dengan ketahanan terinduksi secara sistemik (induced
systemic resistance).
Penambahan tween 20% dalam aplikasi berfungsi agar formulasi A6
menempel pada organ tumbuhan saat diaplikasikan, sedangkan penambahan CaCO 3
berfungsi sebagai sumber nutrisi kalsium untuk pertumbuhan bakteri dan dapat
membuat pH media menjadi netral (Ardakani et al. 2010). Pada perlakuan
formulasi, rata-rata untuk setiap perlakuan penyakit terhadap tanaman padi
mengalami serangan maksimal pada minggu kedua hingga minggu ketiga, minggu
pengamatan selanjutnya penyakit tidak berkembang pesat. Hal ini karena aktivitas
penekanan formulasi bakteri A6 mulai bekerja sehingga aktivitas penyakit tidak
berkembang.
Sejauh ini hasil penelitian pengendalian patogen pada tanaman padi
menggunakan varietas tahan maupun fungisida terhadap penyakit HDB, HPD dan
blas daun tidak terlalu efektif untuk jangka panjang karena perkembangan strain
patogen yang cepat akan memicu patogen membentuk galur baru sehingga akan
mematahkan ketahanan tersebut (Ou 1985; Ardakani 2010; Rustam et al. 2011).
Beberapa penelitian alternatif lain juga telah melaporkan potensi mikrob yang
memiliki kemampuan mengurangi serangan penyakit blas daun, HPD, maupun
HDB. Rustam et al. (2011) melaporkan penggunaan agen biokontrol tunggal B.
subtilis dan Serratia marcescens menunjukkan aktivitas penekanan penyakit HPD
yaitu sebesar 49,4% dan 56,4%. Hasil penelitian Gnanamanickam dan Mew (1992)
melaporkan P. fluorescens galur 7-14 memiliki aktivitas penghambatan terhadap P.
oryzae sebesar 47%. Isolat tunggal B. cereus, P. aeruginosa, dan P. fluorescens
juga dilaporkan memiliki aktivitas penekanan penyakit HDB secara in vivo
berturut-turut sebesar 20,57%, 30,67%, dan 36,48% (Zuraidah 2012).
Penggabungan mikrob menjadi formulasi A6 membuktikan adanya peran yang
sinergis dan komplementer antar isolat bakteri dalam meningkatkan kemampuan
antagonis tingkat perlindungan yang lebih tinggi terhadap penyakit blas daun, HPD,
maupun HDB dengan adanya mekanisme tarpadu dari setiap isolat bakteri. Hasil uji
in vivo terhadap ketiga patogen pada tanaman padi menunjukkan efektivitas
penekanan rata-rata di atas 50% untuk dua penyakit yaitu blas daun dan HPD.
Formulasi A6 memiliki penekanan yang lebih tinggi dalam mengendalikan
penyakit blas daun dan HPD dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yang
telah dilaporkan menggunakan agens biokontrol tunggal. Hal ini mempertegas
12
konsorsium A6 dapat dikembangkan sebagai agens hayati potensial dalam bentuk
formulasi untuk pengendali penyakit blas daun dan HPD.
SIMPULAN
Secara in vitro konsorsium A6 yang terdiri atas B. cereus, B. firmus, dan P.
aeruginosa memiliki aktivitas penghambatan terhadap P. oryzae, R. solani, dan X.
oryzae masing-masing sebesar 37,78%, 41,67%, dan 21,05%. Formulasi A6 di
dalam bahan pembawa talk dapat bertahan selama masa penyimpanan 3 bulan.
Viabilitas formulasi A6 selama penyimpanan 3 bulan cenderung stabil, jumlah
selnya berkisar antara 108-109 cfu/ml. Secara in vivo, formulasi A6 talk setelah
penyimpanan 2 bulan memiliki keefektifan penghambatan terbaik dalam menekan
penyakit blas daun dan HPD yaitu sebesar 59,20% dan 69,44%.
DAFTAR PUSTAKA
[IRRI] International Rice Research Institute. 1988. Standard Evaluation System for
Rice. Los Banos (PH): International Rice Research Institute.
Ardakani SS, Heydari A, Khorasani N, Arjmandi R. 2010. Development of new
bioformulations of Pseudomonas fluorescens and evaluation of these
products againts damping-off of cotton seedlings. J Plant Pathol. 92(1):8388.
Baker B, Zambryski P, Staskawicz B, Kumar SPD. 1997. Signaling in plantmicrobe interactions. Science. 276(10):726-733.
Beatty PH, Jensen SE. 2002. Paenibacillus polymyxa produced fusaricidin-type
antifungal antibiotics active against Leptosphaeria maculans, the causative
agents of blackleg disease of canola. Can J Microbiol. 48(3):159-169.
Dewi I, Apriana A, Sisharmini A, Somantri IH. 2007. Evaluasi ketahanan tanaman
padi haploid ganda calon tetua padi hibrida terhadap wereng batang coklat
dan hawar daun bakteri. J Bul Agron. 35(1):15-21.
Dixon JB. 1989. Kaolinit and Serpentine Group Mineral. Di dalam: Dixon JB,
Weed SB, editor: Minerals in Soil Environments. Madison (US): WI USA.
Fokkema NJ. 1983. Naturally-occurring biological control in the phyllosphere.
INRA. 18(1):71-79.
Fravel DR. 1988. Role of antibiosis in the biocontrol of plant disease. Ann Rev
Phytopathol. 26(3):75-91.
Glick BR, Patten CL, Holguin G, Penrose DM. 1999. Biochemichal and Genetic
Mechanism Used by Plant Growth Promoting Bacteria. London (GB):
Imperial college press.
Gnanamanickam SS, Mew TW. 1992. Biological control of blast disease of rice
(Oryza sativa L.) with antagonistic bacteria and its mediation by a
Pseudomonas antibiotic. Ann Phytopathol Soc Jpn. 58(1):380-385.
13
Howell CR, Stipanovic RD. 1980. Supression of Pythium ultimum induced
damping-off of cotton seedling by Pseudomonas fluorescens and its
antibiotic, pyoluteorin. Phytopathol. 70(1):712-715.
Jones KA dan Burges HD.1998. Introduction. Di dalam: Burges, HD, editor:
Formulation of Microbial Biopesticides: Beneficial Microorganisms,
Nemathodes, and Seed Treatments. Dordrecht (NL): Kluwer Academic
Publisher.
Kazempour MN. 2004. Biological control of Rhizoctonia solani, the causal agent of
rice sheath blight by antagonistics bacteria in greenhouse and field
conditions. J Plant Pathol. 3(1):88-96.
Kloepper JW. 1991. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control
agents of soil borne diseases. Di dalam: Tjamos EC, Papavizas CC, Cook
RJ, editor: The Biological Control of Plant Diseases. Progress and
challenges for the future. NATO ASI. 230(1):142-152.
Kucuk C, Kivanc M. 2004. In vitro antifungal activity of strain of Trichoderma
harzianum. J Biol. 25(1):111-115.
Lisboa MP, Bonatto D, Bizani D, Henriques JAP, Brandelli A. 2006.
Characterization of a bakteriosin-like substance produced by Bacillus
amyloliquefaciens isolated from the Brazilian Atlantic forest. Int Microbiol.
9(1):111-118.
Nicholson WL, Munakata N, Horneck G, Melosh HJ, Setlow P. 2000. Resistance of
Bacillus endospores to extreme terrestrial and extraterrestrial environments.
Microbiol Molec Biol Rev. 64(1):548-572.
Nugroho A, Effendi E, Annisa F. 2007. Pertumbuhan konsorsium isolat bakteri asal
Benakat pada media minyak bumi bersalinitas tinggi : Studi kasus
biodegradasi minyak bumi skala laboratorium. J Ilmu Dasar. 8(2):186-192.
Ou SH. 1985. Rice Disease. Ed ke-2. Surrey (GB): Commonwealth Mycological
Institute Kew.
Patra AP, Patra JK, Mahapatra NK, Das S, Sahu RK, Swain GC, Thatoi HN. 2009.
Antimicrobial activity of organic solvent extracts of three marine
macroalgae from Chilika Lake, Orissa, India. Malay J Microbiol. 5(2):128131.
Prayudi B. 2000. Toleransi padi lokal rawa pasang surut terhadap penyakit hawar
pelepah daun padi (Rhizoctonia solani). J Bul Agron. 28(1):37-40.
Putri KE. 2010. Potensi bakteri penghambat cendawan patogen pada tanaman padi,
Rhizoctonia solani dan Pyricularia grisea [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Riana E. 2011. Seleksi dan formulasi konsorsium bakteri untuk mengendalikan
penyakit blas (Pyricularia oryzae) pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Rustam, Giyanto, Wiyono S, Santosa DA, Susanto S. 2011. Seleksi dan identifikasi
bakteri antagonis sebagai agens pengendali hawar pelepah padi. Pen Pert
Tan Pang. 30(3):164-171.
Selim S, Negrel J, Govaerts C, Gianinazzi S, van Tuinen D. 2005. Isolation and
partial characterization of antagonistic peptides produced by Paenibacillus
sp. strain B2 isolated from the sorghum mycorrhizosphere. Appl Env
Microbiol. 71(11):6501-6507.
14
Shaner G, Finney RE. 1977. The effect of nitrogen fertilization on the expression of
slow-mildewing resistance in knox wheat. Phytopathology. 67(1):10511056.
Suharjono J, Subagja L, Sembiring C, Retnaningdyah, Putra IKJW. 2007. Pengaruh
konsentrasi nitrogen dan fosfor terhadap potensi Pseudomonas pendegradasi
alkilbenzen sulfonat liniar (LAS). Berk Penel Hayati. 12(1):107-113.
Suryadi Y, Triny, Kadir S, Daradjat AA. 1991. Pengendalian penyakit blast dan
hawar pelepah daun padi dengan fungisida. Bul Pertan. 10(1):13-17.
Syachroni FA. 2011. Efektivitas formulasi konsorsium bakteri sebagai pengendali
penyakit hawar pelepah daun tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Utami DW, Aswidinnoor H, Moeljopawiro S, Hanarida I, Reflinur. 2006.
Pewarisan ketahanan penyakit blas (Pyricularia grisea saccc.) pada
persilangan padi IR64 dengan Oryza rufipogon griff. J Hayati Biosci. 13(3):
107-112.
Van LC, Bakker PAHM, Pieterse MJ. 1998. Systemic resistance induced by
rhizhospere bacteria. Phytopathol. 36(1):453-483.
Waluyo L. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang (ID): Universitas Muhamadiyah
Malang Pr.
Yuliar. 2008. Screening of bioantagonistic bacteria for biocontrol agent of
Rhizoctonia solani and surfactin producer. Biodiversitas. 9(2):83-86.
Zafhira NA. 2012. Pengaruh waktu inkubasi dan dosis ozon pada disinfeksi hama
bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dengan kombinasi proses ozonisasi
dan adsorpsi dengan zeolit alam [skripsi]. Jakarta (ID): Universitas
Indonesia.
Zuraidah. 2012. Potensi beberapa bakteri penghambat pertumbuhan Xanthomonas
oryzae pv. oryzae penyebab penyakit hawar daun bakteri pada tanaman padi
[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
15
Lampiran 1 Asal isolat bakteri dan cendawan uji yang dilakukan dalam penelitian
Kode isolat
Spesies bakteri
Asal sumber isolat
II.14
B. cereus
Cabe merah, Bogor, Jawa Barat
E.65
B. firmus
Padi, Sukabumi, Jawa Barat
C.32b
P. aeruginosa
Lumpur, Sidoarjo, Jawa Timur
Po 173
P. oryzae
Padi, Kuningan, Jawa Barat
Rs
R. solani
Koleksi BB-Biogen
Xoo 23D
X. oryzae
Padi, Karawang, Jawa Barat
Sumber : Suryadi et al. (2011); *tidak diketahui
Tahun
koleksi
2007
2004
2007
2011
TD*
2011
Lampiran 2 Sifat varietas unggul Inpari 13 (Suprihatno et al. 2010)
Nama varietas
Nomor galur
Asal persilangan
Bentuk beras
Bentuk tanaman
Tekstur nasi
Kadar amilosa
Rata-rata hasil
Potensi hasil
Umur tanaman
Tinggi tanaman
Jumlah anakan produktif
Ketahanan terhadap hama wereng
Ketahanan terhadap penyakit
Tahun dilepas
Keterangan
: Inbrida Padi Irigasi (Inpari 13)
: OM 1490
: OM 606/ IR 18348-36-3-3
: Panjang dan ramping
: Tegak
: Pulen
: 22,40%
: 6,59 t/ha
: 8,0 t/ha
: 99-103 hari
: ± 101 cm
: 17 batang
: Tahan hama wereng coklat biotipe 1, 2, dan
3
: Agak rentan terhadap Hawar Daun Bakteri
(HDB) III, IV, VIII
Tahan terhadap penyakit blas ras 033, agak
tahan terhadap ras 133, 073, dan 173
: 2009
: Cocok ditanam di ekosistem sawah tadah
hujan dataran rendah sampai dengan 600 dpl
16
Lampiran 3 Komposisi media pertumbuhan bakteri dan cendawan
Media potato dextrose agar (PDA)
Komposisi
Kentang
Dekstrosa
Agar-agar
Akuades
Jumlah
300 g
20 g
30 g
1000 ml
Media oatmeal agar (OMA)
Komposisi
Oatmeal
Sukrosa
Agar-agar
Akuades
Jumlah
50 g
5g
30 g
1000 ml
Media nutrient broth (NB)
Komposisi
Nutrient broth
Akuades
Jumlah
13 g
1000 ml
Media nutrient agar (NA)
Komposisi
Nutrient broth
Agar-agar
Akuades
Jumlah
13 g
30 g
1000 ml
Media wakimoto agar (WA)
Komposisi
Ca(NO3)2·4H2O
Na2HPO4·2H2O
Peptone
Sukrosa
Kentang
FeSO4·7H2O
Agar-agar
Akuades
Jumlah
0.50 g
2.00 g
5.00 g
20.00 g
300 g
0.50 g
20 g
1000 ml
Media aplikasi R. solani
Komposisi
Sekam
Dedak
Pepton
Jumlah
0.50 kg
0.50 kg
10 g
17
Lampiran 4 Sistem evaluasi standar IRRI (1988)
Skala penilaian
0
1
3
5
7
9
Penilaian
Sangat tahan (tidak terdapat gejala serangan)
Tahan (terdapat bercak sebesar ujung jarum)
Agak tahan (terdapat bercak blas, luas daun terserang 1-5%)
Sedang (terdapat bercak blas, luas daun terserang 6-25%)
Agak peka (terdapat bercak blas, luas daun terserang 2650%)
Peka (terdapat bercak blas, luas daun terserang 51-100%)
Lampiran 5 Hasil uji antagonisme
3 cm 3 cm
3 cm
Konsorsium A6 dan P. oryzae Kontrol P. oryzae Konsorsium A6 dan R. solani Kontrol R. solani
Kontrol (-) dan XOO
Kontrol (+) dan XOO
Konsorsium A6 dan XOO
18
18
Lampiran 6 Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap P. oryzae, dan R. solani
Perlakuan
dan penyakit
A6
Kontrol
A6
Kontrol
Diameter cendawan (cm)
P. oryzae
R. solani
I
5.40
9.00
4.80
9.00
II
5.00
9.00
4.90
9.00
III
5.50
9.00
5.50
9.00
IV
6.50
9.00
5.80
9.00
Rata-rata
(cm)
5.60
9.00
5.25
9.00
Persentase penghambatan (%)
I
40.00
0.00
46.67
0.00
II
44.44
0.00
45.56
0.00
III
38.89
0.00
38.89
0.00
IV
27.78
0.00
35.56
0.00
Rata-rata (%)
37.78
0.00
41.67
0.00
Lampiran 7 Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap X. oryzae
Perlakuan
A6
Kontrol (-)
Kontrol (+)
Diameter zona hambat (cm)
I
0.60
0.00
1.40
II
0.50
0.00
1.60
I
0.00
0.00
1.60
IV
0.20
0.00
1.40
Rata-rata
0.33
0.00
1.50
Persentase zona hambat (%)
I
42.86
0.00
100
II
31.25
0.00
100
Lampiran 8 Formulasi bakteri A6 dengan menggunakan bahan pembawa talk
I
0.00
0.00
100
IV
14.29
0.00
100
Rata-rata indeks aktivitas
anti mikrob (%)
21.67
0.00
100
19
Lampiran 9 Hasil uji viabilitas pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3
Pengenceran per bulan
Perlakuan
-5
*
Kontrol ul (1)
Kontrol ul (2)
Kontrol ul (3)
Rata-rata (CFU/ml)
Formulasi A6 ul (1)
Formulasi A6 ul (2)
Formulasi A6 ul (3)
Rata-rata (CFU/ml)
10
0a
0
0
0
0
0
157
203
272
252
262
246
Bulan ke-0
10-6
10-7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
6
14
0
42
5
41
1
235
70
232
32
2.32 x 108
-5
10
0
0
0
0
0
0
188
96
134
173
180
125
Bulan ke-1
10-6
10-7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17
9
30
11
21
13
3
3
82
10
114
8
1.49 x 108
-5
10
0
0
0
0
0
0
162
124
169
138
171
127
Bulan ke-2
10-6
0
0
0
0
0
0
0
113
96
129
91
125
109
1.11 x 109
-7
10
0
0
0
0
0
0
54
64
77
68
103
65
Bulan ke-3
10
10-6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
244
164
163
159
b
TBUD
279
TBUD 171
TBUD 227
213
199
2 x 109
-5
10-7
0
0
0
0
0
0
38
17
10
91
122
115
Keterangan: *ulangan; atidak ditemukan pertumbuhan bakteri; bterlalu banyak untuk dihitung
19
20
Lampiran 10 Hasil aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun, HPD, dan
HDB
Kontrol blas daun
Formulasi A6 dengan infeksi P. oryzae
Kontrol HPD
Formulasi A6 dengan infeksi R. solani
Kontrol HDB
Formulasi A6 dengan infeksi X. oryzae
21
Lampiran 11 Penilaian pengaruh aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun di rumah kaca berdasarkan IRRI (1988)
R1b
R2
R3
R4
R5
Perlakuan
Ulangan
IB (%)
c
d1
d2
d3
d4
d5
i ii iii iv v i ii iii iv i ii iii iv v i ii iii iv v i ii iii iv v
1
5 5 0 3 0 5 5 0 0 5 5 5 0 0 5 5 5 0 0 5 5 0 5
0 52.50%
2
5 7 5 5 0 7 5 5 5 5 5 3 0 0 5 5 5 5 0 7 5 5 5
3 58.29%
Kontrol
3
7 7 3 0 0 7 7 7 3 7 3 5 0 0 7 5 7 3 0 7 7 1 0
0 53.14%
*
4
7 7 7 5 0 7 7 5 5 7 7 3 5 - 7 7 5 5 - 7 7 5 5
81,63%
5
7 5 5 3 0 7 7 5 5 7 5 5 3 1 7 5 0 0 - 5 5 3 1
0 54.17%
Rata-rata
IBa (%)
59.95%
1
0 0 3 1 0 3 0 0 0
0 0 3 0 0 3 1 0 0 0 1 0 0 0 3 28.00%
2
0 7 0 0 0 5 3 0 0
5 5 0 0 0 0 0 3 0 1 5 5 0 0 0 22%
3
5 0 0 3 0 3 0 0 3
5 0 3 0 0 0 3 0 0 1 5 0 0 1 0 25.60%
4
3 1 0 0 0 3 5 0 0
3 3 0 0 0 3 3 0 0 0 5 1 0 0 0 24.00%
5
3 1 0 0 0 0 0 3 0
5 3 0 0 0 5 5 0 0 0 1 0 0 0 1 22.40%
Rata-rata
IB (%)
24.46%
Persentase
Penghambatan
100%
59.20%
Keterangan: *tidak ada daun kelima; aintensitas serangan blas daun; brumpun; cdaun
21
22
22
Lampiran 12 Hasil pengamatan TLR, AUDPC, dan persentase penghambatan penyakit HPD pada tanaman padi di rumah kaca
TLRa (%)
Rata-rata
Rata-rata
Minggu 1 minggu 1 Minggu 2 minggu 2
(%)
(%)
(cm)
(cm)
20.00
R1 6.00
Kontrol Ul 1
23.51
14.26
R2
18.08
R1 8.78
Ul 2
25.71
R2 17.61
24.64
18.24
R1
Ul 3
12.99
20.19
23.71
R2 8.76
16.74
R1 13.57
Ul 4
14.00
R2 10.59
12.74
24.08
R1
Ul 5
27.02
R2 3.71
5.73
R1 2.26
Ul 1
A6
5.38
3.58
R2
4.88
R1 2.31
Ul 2
2.89
R2 3.63
8.52
R1 7.66
Ul 3
3.68
5.35
2.00
R2 0.00
7.00
R1 5.52
Ul 4
6.00
R2 0.00
7.25
6.27
R1
Ul 5
6.20
R2 2.81
a
b
Keterangan: tinggi lesio relatif; area under the disease progress curve
Perlakuan
Rata-rata
Minggu 3 minggu 3
(%)
(cm)
22.13
31.33
35.07
45
35.56
34.59
34.56
37.10
37.25
34.25
33.72
9.11
8.38
10.33
8.78
19.2
12.79
12.83
SEBAGAI AGENS HAYATI DAN APLIKASINYA PADA
TANAMAN PADI
ROUTH MEYLINDA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Viabilitas
Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan Aplikasinya pada Tanaman Padi
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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 30 September 2013
Routh Meylinda
NIM G34090106
ABSTRAK
ROUTH MEYLINDA. Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati
dan Aplikasinya pada Tanaman Padi. Dibimbing oleh NISA RACHMANIA
MUBARIK dan YADI SURYADI.
Serangan penyakit akibat mikrob patogen menjadi salah satu masalah yang
dapat menurunkan produktivitas padi di Indonesia. Formulasi A6 yang terdiri atas
bakteri Bacillus cereus II.14, B. firmus E.65, dan Pseudomonas aeruginosa C.32b
telah teruji memiliki potensi menghambat pertumbuhan patogen Pyricularia
oryzae secara in vivo dan Rhizoctonia solani secara in vitro. Penelitian ini
bertujuan mengamati kestabilan formulasi A6 sebagai agens hayati potensial
melalui uji viabilitas sel bakteri dengan menggunakan bahan pembawa talk
selama 3 bulan masa penyimpanan pada suhu ruang. Hasil uji viabilitas
menunjukkan bahwa formulasi A6 dapat bertahan dan stabil hingga masa
penyimpanan 3 bulan. Uji antagonisme menunjukkan pertumbuhan R. solani
dapat dihambat oleh konsorsium A6 secara signifikan sebesar 41.67%. Formulasi
A6 setelah penyimpanan 2 bulan terbukti berpotensi menghambat pertumbuhan
patogen P. oryzae, R. solani, dan Xanthomonas oryzae secara in vivo berturutturut sebesar 59.20%, 69.44%, dan 48.78%.
Kata kunci: agens hayati, P. oryzae, R. solani, viabilitas sel, X. oryzae
ABSTRACT
ROUTH MEYLINDA. Viability Test of A6 Bacterial Formulation as a Biological
Agents and Its Aplication on Rice Plants. Supervised by NISA RACHMANIA
MUBARIK and YADI SURYADI.
Invasive disease caused by microbial pathogens are one of the problem
that could decrease the productivity of rice production in Indonesia. A6
formulation consisted of Bacillus cereus II.14, B. firmus E.65, and Pseudomonas
aeruginosa C.32b has tested to inhibit the growth of Pyricularia oryzae (in vivo)
and Rhizoctonia solani (in vitro). This research was aimed to observe the stability
of A6 formulation as a potential biological agents through viability test of
bacterial cell using talcum powder during 3 months of storage in room
temperature. The results showed that the viability of A6 formulation was stable up
to 3 months of storage. Result of the antagonism test showed that A6 formulation
is significantly inhibit the growth of R. solani by 41.67%. The in vivo test of A6
formulation after two months of storage also showed the potential inhibition for
the growth of pathogenic P. oryzae, R. solani, and Xanthomonas oryzae by
59.20%, 69.44%, and 48.78%, respectively.
Keywords: biological agents, cell viability, P. oryzae, R. solani, X. oryzae
UJI VIABILITAS FORMULASI BAKTERI A6
SEBAGAI AGENS HAYATI DAN APLIKASINYA PADA
TANAMAN PADI
ROUTH MEYLINDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi: Uji Viabilitas Forrnulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan
Aplikasinya pada Tanaman Padi
: Routh Meylinda
Nama
NIM
: G34090106
Disetujui oleh
Dr Nisa Rachmania Mubarik, MSi
Pembimbing I
Tanggal Lulus:
Ir Yadi Suryadi, MSc
Pembimbing II
1 B SEP 2D13
Judul Skripsi : Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai Agens Hayati dan
Aplikasinya pada Tanaman Padi
Nama
: Routh Meylinda
NIM
: G34090106
Disetujui oleh
Dr Nisa Rachmania Mubarik, MSi
Pembimbing I
Ir Yadi Suryadi, MSc
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pengasih atas
segala kasih karunia yang telah dilimpahkan sehingga karya ilmiah ini dapat
diselesaikan. Penelitian ini berjudul Uji Viabilitas Formulasi Bakteri A6 sebagai
Agens Hayati dan Aplikasinya pada Tanaman Padi yang dilaksanakan dari bulan
Januari 2013 hingga Juni 2013 di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Kaca
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya
Genetika Pertanian, Bogor.
Penelitian ini didanai dari hibah KKP3N (Kerjasama Kemitraan Penelitian
dan Pengembangan Pertanian Nasional), Departemen Pertanian tahun 2012
kepada Dr Nisa Rachmania Mubarik MSi dan tim.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Nisa Rachmania Mubarik
MSi dan Ir Yadi Suryadi MSc selaku pembimbing yang telah membantu dalam
bimbingan, pengarahan dan penyusunan karya ilmiah serta Dr Ir Tatik
Chikmawati MSi sebagai penguji ujian skripsi atas diskusi dan saran yang
diberikan. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ade,
Ibu Aminah, Bapak Jajang, Mas Alam atas saran dan dukungannya. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada Papa, Mama, serta seluruh keluarga, atas
doa dan kasih sayangnya. Juga kepada rekan seperjuangan Biologi 46 atas
semangat dan doanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2013
Routh Meylinda
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
Bahan
2
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan
2
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae, P. oryzae,
dan R. solani
2
Produksi Formulasi A6 dalam Bahan Pembawa
3
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
3
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara
in vivo
3
HASIL
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan Patogen (Pyricularia oryzae dan
Rhizoctonia solani)
5
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap Patogen X. oryzae, P. oryzae,
dan R. solani
5
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
6
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara
in vivo
7
PEMBAHASAN
9
SIMPULAN
12
DAFTAR PUSTAKA
12
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
24
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
Diameter pertumbuhan cendawan dan persentase zona hambat
konsorsium A6 terhadap P. oryzae dan R. solani........................................ 6
Zona hambat dan indeks aktivitas antimikrob konsorsium A6
terhadap X. oryzae ..................................................................................... 6
Viabilitas isolat bakteri sebelum dicampurkan di dalam formulasi ............. 6
Viabilitas isolat bakteri bulan ke-0, 1, 2, dan 3 setelah formulasi ............... 7
Keadaan populasi formulasi A6 selama 3 bulan masa penyimpanan ........... 7
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit blas daun dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ................. 8
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit HPD dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ........................ 8
Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap
penyakit HDB dibandingkan dengan kontrol secara in vivo ........................ 9
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
Peremajaan cendawan (a). miselia P. oryzae, (b). miselia R. solani,
(c). spora P. oryzae pada perbesaran 40x10, (d). sklerotium R. solani
Pertumbuhan koloni bakteri pada formulasi A6 selama 3 bulan masa
penyimpanan, : B. firmus, : B. cereus, : P. aeruginosa
Intensitas serangan penyakit HPD pada tanaman padi terhadap
perlakuan A6 ( ) dan ( ) kontrol
5
7
8
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Asal isolat bakteri dan cendawan uji yang dilakukan dalam
penelitian
Sifat varietas unggul Inpari 13 (Suprihatno et al. 2010)
Komposisi media pertumbuhan bakteri dan cendawan
Sistem evaluasi standar IRRI (1988)
Hasil uji antagonisme
Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap P. oryzae, dan R.
solani
Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap X. oryzae
Formulasi bakteri A6 dengan menggunakan bahan pembawa talk
Hasil uji viabilitas pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3
Hasil aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun, HPD, dan
HDB
Penilaian pengaruh aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas
daun di rumah kaca berdasarkan IRRI (1988)
Hasil pengamatan TLR, AUDPC, dan persentase penghambatan
penyakit HPD pada tanaman padi di rumah kaca
Hasil pengamatan panjang lesio penyakit XOO
15
15
16
17
17
18
18
18
19
20
21
22
23
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan mikrob sebagai agens hayati merupakan salah satu solusi
aplikatif ramah lingkungan yang dapat mengurangi penggunaan fungisida dan
bakterisida kimia dalam penanggulangan wabah penyakit pada tumbuhan (Yuliar
2008). Penyakit blas daun, hawar pelepah daun, dan hawar daun bakteri yang
menyerang tanaman padi berturut-turut disebabkan oleh patogen Pyricularia oryzae
(Utami et al. 2006), Rhizoctonia solani (Prayudi 2000), dan Xanthomonas oryzae
(Dewi et al. 2007). Tingkat kehilangan hasil akibat serangan ketiga patogen dapat
mencapai 30% hingga 50% (Baker et al. 1997; Zafhira 2012). Isolat Bacillus
cereus, B. firmus, dan Pseudomonas aeruginosa dilaporkan memiliki efektivitas
penghambatan terhadap patogen R. solani, P. oryzae, dan X. oryzae (Riana 2011;
Syachroni 2011; Zuraidah 2012). Hasil penelitian terdahulu menunjukkan formulasi
A6 yang terdiri atas B. cereus II.14, B. firmus E.65, dan P. aeruginosa C.32b
terbukti berpotensi mengendalikan penyakit blas daun sebesar 23.65% dalam skala
in vivo dan hawar pelepah daun sebesar 37.43% dalam skala in vitro (Riana 2011;
Syachroni 2011).
Produksi agens biokontrol dalam bentuk bioformulasi haruslah bertahan
hidup selama masa penyimpanan sehingga tetap efektif saat diaplikasikan (Jones
dan Burges 1998). Formulasi kering atau padat lebih baik dibandingkan dengan
produk basah atau cair untuk agens pengendali hayati yang membentuk spora. Hal
ini memungkinkan agens hayati dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama.
Salah satu bahan pembawa padat yang umum digunakan ialah talk. Talk dapat
digunakan sebagai bahan pembawa karena memiliki beberapa sifat yaitu tidak
menimbulkan racun pada bakteri yang akan diinokulasikan, mudah diaplikasikan,
memiliki kapasitas penyerapan yang cukup baik, dan keberadaannya tersedia
banyak di alam (Dixon 1989).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengamati viabilitas sel formulasi bakteri A6 selama
masa penyimpanan 3 bulan dalam bahan pembawa talk dan keefektifannya sebagai
pengendali penyakit blas daun, hawar pelepah daun, dan hawar daun bakteri pada
tanaman padi di rumah kaca.
METODE
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari 2013 sampai Juni 2013 di
Laboratorium Mikrobiologi dan rumah kaca, Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetika Pertanian, Bogor.
2
Bahan
Mikrob yang digunakan dalam penelitian ini antara lain ialah: B. firmus E.65,
P. aeruginosa C.32b, X. oryzae, P. oryzae, R. solani yang berasal dari koleksi
Laboratorium Konservasi Mikrobiologi BB Biogen (Lampiran 1). Bibit padi
varietas Inpari 13 juga berasal dari koleksi Laboratorium Konservasi Mikrobiologi
BB Biogen (Lampiran 2). Selain itu juga terdapat isolat bakteri koleksi
Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB dan IPB Culture
Collection yaitu B. cereus II.14 (Lampiran 1).
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa diremajakan pada media
tumbuh nutrient agar (NA) miring (Lampiran 3). Isolat bakteri Xanthomonas
oryzae diremajakan pada media wakimoto agar (WA) miring (Lampiran 3),
masing-masing isolat diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam, kemudian
disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 40C. Kultur murni P. oryzae dan R.
solani ditumbuhkan pada cawan petri berisi media potato dextrose agar (PDA)
(Lampiran 3), masing-masing diinkubasikan pada suhu ruang hingga pertumbuhan
maksimum memenuhi cawan. Produksi spora dari P. oryzae diperoleh dengan
menumbuhkan masing-masing cendawan pada media oat meal agar (OMA)
(Lampiran 3) dan menginkubasinya selama 15 hari pada suhu ruang. Isolat
cendawan dicuci dengan akuades steril yang ditambahkan streptomisin 2µg.50 ml-1
untuk menghilangkan hifa aerial. Isolat kemudian disinari dengan lampu neon 300
volt untuk menginduksi pertumbuhan spora selama 3 hari. Koloni cendawan
disiramkan akuades steril yang mengandung 0.2% tween 20 (v.v-1) hingga seluruh
permukaan atas terendam akuades. Spora dari P. oryzae dipanen dengan cara
menggosok-gosok permukaan cendawan dengan menggunakan kuas yang telah
disterilisasi dalam alkohol absolut. Suspensi spora kemudian disaring dan
ditampung dalam Erlenmeyer steril.
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae, P. oryzae, dan R.
solani
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa ditumbuhkan pada medium
nutrient broth (NB) (Lampiran 3) dan X. oryzae ditumbuhkan pada medium
wakimoto broth (WB), masing-masing di dalam Erlenmeyer hingga jumlah sel
mencapai 106-107 cfu.ml-1. Suspensi bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa
dicampurkan masing-masing 1 ml sehingga didapatkan konsorsium A6. Uji
antagonis terhadap kedua cendawan patogen dilakukan dengan metode dual culture
test dengan 4 kali ulangan untuk masing-masing perlakuan patogen. Konsorsium
A6 yang telah dikocok dengan vortex sebanyak 50 µl, dipipet pada media PDA
yang telah dilubangi menggunakan cork borer berdiameter 0,5 cm kemudian secara
berhadapan diletakkan potongan isolat P. oryzae dan R. solani berjarak 3 cm dari
konsorsium bakteri. Perlakuan kontrol menggunakan akuades steril. Perlakuan
tersebut diinkubasi hingga patogen pada masing-masing perlakuan kontrol
mengalami pertumbuhan maksimum pada cawan. Perhitungan persentase
3
penghambatan pertumbuhan miselia cendawan patogendilakukan mengikuti
formula Fokkema (1983):
Persentase penghambatan pertumbuhan miselia (M%) = 100 × (M0 – M1)
M0
Keterangan :
M0
: diameter miselium cendawan patogen tanpa perlakuan konsorsium
bakteri
M1
: diameter miselium cendawan patogen dengan pemberian konsorsium
bakteri
Uji antagonis pada bakteri X. oryzae (Xoo) menggunakan metode double
layer (Lisboa et al. 2006). Kultur bakteri patogen sebanyak 100 µl (107 cfu.ml-1)
diinokulasikan ke dalam 10 ml WA semipadat, lalu dituang pada permukaan cawan
WA padat. Setelah permukaan media WA double layer memadat, potongan kertas
Whatman No. 2 yang telah direndam dalam larutan formulasi A6 yang berumur 24
jam, dikeringanginkan kemudian diletakkan di tengah cawan petri yang berisi
biakan bakteri Xoo. Perlakuan kontrol negatif dengan akuades steril dan perlakuan
kontrol positif dengan tembaga sulfat. Setiap perlakuan dilakukan 4 kali ulangan.
Biakan diinkubasi selama 24 jam kemudian diamati diameter zona hambat di
sekeliling cakram. Indeks aktivitas antimikrob dihitung dengan cara (Patra et al.
2009):
Indeks aktivitas antimikrob = Nilai penghambatan perlakuan x100%
Nilai penghambatan kontrol
Produksi Formulasi A6 dalam Bahan Pembawa
Masing-masing isolat B. cereus, B. firmus, dan P. aeruginosa ditumbuhkan
dalam medium NB hingga jumlah sel mencapai 108 cfu.ml-1. Formulasi terdiri atas
200 ml suspensi cair konsorsium A6, 100 g talk, dan 10 g CaCO3. Kemudian
biakan konsorsium A6 yang telah dicampurkan CaCO3 diinokulasikan sebanyak 15
ml ke dalam bahan pembawa talk 100 g yang telah disterilisasi terlebih dahulu
menggunakan syringe steril. Untuk perlakuan kontrol hanya talk steril tanpa
suspensi bakteri.
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
Uji viabilitas inokulan dilakukan dengan mengencerkan 1 g formulasi A6
dengan 9 ml garam fisiologis steril (NaCl 0.85%), kemudian dilakukan
pengenceran serial. Penghitungan populasi sel dilakukan dengan metode cawan
sebar. Uji viabilitas sel dilakukan pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3.
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara in
vivo
Bibit padi yang digunakan ialah varietas Inpari 13. Pada tanaman padi yang
akan diinokulasikan penyakit blas daun, bibit padi yang telah disterilisasi ditanam
4
langsung dalam tanah sawah pada pot-pot kecil sebanyak lima ulangan.
Penyemprotan formulasi untuk tanaman padi dengan infeksi penyakit blas daun
dilakukan saat tanaman berumur 12, 22, dan 26 hari setelah tanam (hst). Inokulasi
cendawan P. oryzae dilakukan pada saat tanaman berumur 22 hst dengan
penyemprotan spora P. oryzae yang memiliki kerapatan spora sebesar 4.95x107
sel.ml suspensi-1. Tanaman yang akan diinokulasikan patogen P. oryzae harus
berada pada kondisi lembab dengan kelembaban nisbi 90%. Pengamatan intensitas
serangan blas daun dilakukan selama 14 hsi. Parameter yang diamati ialah
intensitas penyakit berdasarkan penilaian sistem evaluasi standar IRRI 1988
(Lampiran 4). Intensitas serangan blas daun dihitung dengan menggunakan rumus :
IS = ∑ n × v × 100%
N× V
Keterangan : IS: intensitas serangan blas daun, n: jumlah daun yang terkena blas
daun, v: nilai skor serangan, N: jumlah semua daun yang dimati, V:
nilai skor serangan tertinggi
Untuk hawar daun bakteri (HDB) dan hawar pelepah daun (HPD), masingmasing bibit padi Inpari 13 yang telah disemai terlebih dahulu dengan umur 18 hari,
kemudian ditanam pada pot-pot yang berisi tanah sawah sebanyak 5 ulangan.
Pemberian formulasi A6 untuk tanaman padi dengan infeksi penyakit HPD dan
HDB, masing-masing dilakukan saat tanaman berumur 21, 28, dan 34 hst. Inokulasi
patogen X. oryzae dilakukan pada saat tanaman berumur 29 hst dengan cara
pengguntingan daun (leaf clipping method). Tanaman yang sudah diinokulasi
patogen X. oryzae diberikan perlakuan percikan air selama 1 minggu dengan tujuan
membantu penyebaran X. oryzae. Inokulasi patogen R. solani dilakukan pada saat
tanaman berumur 34 hst dengan menyisipkan miselium R. solani yang telah
ditumbuhkan terlebih dahulu dalam medium sekam, dedak, dan pepton (Lampiran
3). Pengamatan penyakit dilakukan setiap 7 hari setelah inokulasi selama 3 minggu
untuk HPD dan 2 minggu untuk HDB. Pengamatan intensitas HPD dengan
mengukur tinggi lesio relatif (TLR) (Suryadi et al. 1991) dan nilai area under the
disease progress curve (AUDPC) (Shaner dan Finney 1977). Parameter yang
diamati untuk penyakit HDB melalui pengukuran panjang lesio penyakit. Masingmasing penyakit blas daun, HPD, maupun HDB diberikan dua perlakuan yaitu
kontrol (infeksi cendawan patogen tanpa formulasi) dan pemberian formulasi A6.
Formulasi yang diberikan sebanyak 3 g.100 ml-1 akuades steril berlaku untuk satu
perlakuan penyakit. Pada saat penyemprotan formulasi dilakukan penambahan
0,2% tween 20 (v.v-1) dan diaplikasikan pada tanaman setelah formulasi disimpan 2
bulan.
TLR
=
panjang lesio × 100%
tinggi tanaman
AUDPC
=
n
∑ (yi + yi+1) (ti-1 – ti)
i=1
Keterangan
2
: n: jumlah pengamatan, ti: waktu pengamatan, yi: intensitas
penyakit HPD
5
HASIL
Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan Patogen (Pyricularia oryzae dan
Rhizoctonia solani)
Isolat bakteri B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa, dan X. oryzae dapat tumbuh
dengan baik setelah 24 jam dan didapatkan biakan murni yang segar pada media
NA miring dan WA miring untuk X. oryzae, sedangkan untuk cendawan P. oryzae
dan R. solani diperlukan waktu masing-masing 15 dan 2 hari untuk tumbuh
maksimal pada media PDA (Gambar 1). Miselia cendawan P. oryzae pada awal
pertumbuhan berwarna putih dan perlahan akan menjadi hitam kehijau-hijauan
setelah pertumbuhan yang maksimum pada media PDA. Miselia R. solani berwarna
putih, tetapi setelah pertumbuhan maksimum pada media PDA akan menjadi
kecoklatan dan membentuk sklerotium. Jumlah spora cendawan P. oryzae dihitung
dengan menggunakan hemasitometer Neubauer dan didapatkan kerapatan spora
sebesar 4.95x107 sel.ml suspensi-1.
c
a
b
23,32 µm
d
Gambar 1 Peremajaan cendawan (a). miselia P. oryzae, (b). miselia R. solani, (c).
spora P. oryzae pada perbesaran 10x40, (d). sklerotium R. solani
Uji Antagonisme Konsorsium A6 terhadap Patogen X. oryzae, P. oryzae, dan R.
solani
Hasil uji antagonisme menunjukkan aktivitas penghambatan oleh konsorsium
A6 terhadap patogen P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae. Hal ini terlihat dari
pembentukan zona hambat dan zona bening (Lampiran 5). Hasil perhitungan
menunjukkan persentase zona hambat konsorsium A6 terhadap cendawan P. oryzae
dan R. solani berturut-turut sebesar 37.78% dan 41.67% (Tabel 1, Lampiran 6).
Kontrol dengan perlakuan akuades steril untuk kedua cendawan patogen
menunjukkan tidak adanya aktivitas penghambatan karena masing-masing
cendawan patogen dapat tumbuh maksimum memenuhi cawan petri. Konsorsium
A6 memiliki indeks aktivitas antimikrob sebesar 21.05% terhadap bakteri patogen
X. oryzae (Tabel 2, Lampiran 7). Perlakuan kontrol negatif dengan akuades steril
menunjukkan bakteri X. oryzae dapat tumbuh dengan baik hingga memenuhi
permukaan cawan, sedangkan pada perlakuan kontrol positif yaitu perlakuan
tembaga sulfat diperoleh penghambatan yang tinggi terlihat dari zona bening yang
terbentuk.
6
Tabel 1 Diameter pertumbuhan cendawan dan persentase zona hambat konsorsium
A6 terhadap P. oryzae dan R. solani
Perlakuan
A6
Kontrol
A6
Kontrol
Patogen
P. oryzae
R. solani
Rata-rata diameter
pertumbuhan patogen (cm)
5.60 ± 0.64
9.00 ± 0.00
5.25 ± 0.48
9.00 ± 0.00
Rata-rata persentase
zona hambat (%)
37.78
0.00
41.67
0.00
Tabel 2 Zona hambat dan indeks aktivitas antimikrob konsorsium A6 terhadap
X. oryzae
Perlakuan
Patogen
A6
Kontrol akuades steril
Kontrol CuSO4
X.oryzae
Rata-rata diameter
zona hambat (cm)
0.40 ± 0.047
0.00 ± 0.00
1.90 ± 0.12
Indeks
aktivitas
antimikrob (%)
21.05
0.00
100
Uji Viabilitas Formulasi A6 pada Bahan Pembawa Talk
Awal sebelum pembuatan formulasi diperoleh jumlah sel masing-masing
inokulan tunggal sebelum dicampurkan ke dalam bahan pembawa (Tabel 3).
Konsorsium A6 yang sudah dicampurkan ke dalam bahan pembawa talk (Lampiran
8) disimpan pada suhu ruang selama 1, 2, dan 3 bulan ternyata menunjukkan
adanya penurunan dan peningkatan jumlah sel (Lampiran 9). Bentuk dan warna
koloni dari ketiga bakteri yang dicampurkan dalam formulasi diamati secara visual
24 jam setelah penyebaran mikrob di media NA. Koloni B. cereus yang diamati
berbentuk bulat, memiliki tepian rata, tidak tembus cahaya, serta berwarna putih.
Bacillus firmus berbentuk bulat, memiliki tepi tidak beraturan, kering, dan
berwarna putih. P. aeruginosa berbentuk bulat, memiliki tepian rata, berlendir,
berwarna kuning, dan tembus cahaya (Gambar 2).
Tabel 3 Viabilitas isolat bakteri sebelum dicampurkan di dalam formulasi
Isolat
II.14
E.65
C.32b
Jumlah log sel
8.95 ± 3.01
8.57 ± 1.46
9.81 ± 4.54
Hasil uji viabilitas setelah ketiga isolat dicampurkan dalam bentuk formulasi
menunjukkan rata-rata jumlah sel masih stabil yaitu sebesar 8.37 log sel (Tabel 4).
Formulasi A6 mengalami sedikit peningkatan jumlah sel pada masa penyimpanan 3
bulan sebesar 11.11% dari bulan ke-0. Pada bulan pertama teramati B. cereus
memiliki pertumbuhan yang lebih dominan. Akan tetapi, pada bulan kedua dan
ketiga teramati populasi B. firmus yang mendominasi (Tabel 5). Jumlah sel tertinggi
7
yang diperoleh yaitu selama masa penyimpanan 3 bulan sebesar 9.30 log sel,
sedangkan jumlah sel terendah diperoleh selama masa penyimpanan 1 bulan yaitu
sebesar 8.17 log sel.
Tabel 4 Viabilitas isolat bakteri bulan ke-0, 1, 2, dan 3 setelah formulasi
Formulasi
Jumlah log sel per bulan
Kenaikan log sel Persentase kenaikan
bahan
log sel (%)
0
1
2
3
agensia
A6 talk
8.37 8.17
9.05
9.30
0.93
11.11
Kontrol
0
0
0
0
0
0
Tabel 5 Keadaan populasi formulasi A6 selama 3 bulan masa penyimpanan
Formulasi
bahan
agensia
A6 talk
Bulan 0
* B. cereus
P.aeruginosa
B. firmus
Keterangan Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap
komposisinya
dengan
perbandingan
3:3:3
*Tumbuh dominan
Bulan ke-0
Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
*B. cereus
P. aeruginosa
B. firmus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
*B. firmus
P. aeruginosa
B. cereus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
*B. firmus,
P. aeruginosa
B. cereus
Ketiga isolat
bakteri masih
lengkap,
dengan
perbandingan
3:2:1
Bulan ke-1
Bulan ke-2
Bulan ke-3
Gambar 2 Pertumbuhan koloni bakteri pada formulasi A6 selama 3 bulan masa
penyimpanan, : B. firmus, : B. cereus, : P. aeruginosa
Aplikasi Formulasi A6 terhadap P. oryzae, R. solani, dan X. oryzae secara in
vivo
Tanaman padi yang terserang blas daun menimbulkan bercak dengan tepi
berwarna coklat membentuk belah ketupat sampai oval. Bagian pusat bercak
berwarna putih atau keabu-abuan (Lampiran 10). Tanaman padi yang terserang
8
hawar pelepah daun (HPD) terlihat adanya infeksi berupa bercak-bercak besar pada
bagian pangkal atau pelepah tanaman. Bercak-bercak tersebut lama-kelamaan dapat
menyatu hingga mencakup seluruh pelepah dan akibatnya tanaman menjadi mati
(Lampiran 10). Tanaman yang terserang penyakit hawar daun bakteri (HDB)
awalnya menunjukkan bercak luka berwarna hijau pucat atau hijau keabu-abuan
pada daun. Bercak kemudian berkembang menjadi berwarna putih kekuningan
dengan ujung bergelombang. Seluruh bagian daun yang terinfeksi berubah warna
menjadi keputihan atau keabu-abuan lalu daun menjadi kering (Lampiran 10).
Formulasi A6 setelah penyimpanan 2 bulan memiliki persentase
penghambatan terhadap penyakit blas daun, HPD, HDB berturut-turut sebesar
59.20%, 69.44%, dan 48.78% (Tabel 6, 7, 8, Lampiran 11, 12, 13). Hasil
pengamatan terhadap ketiga penyakit pada tanaman padi selama 2-3 minggu
menunjukkan formulasi A6 setelah penyimpanan 2 bulan memiliki efektivitas yang
lebih tinggi dalam menekan penyakit HPD terlihat dari nilai intensitas serangan
penyakit HPD (AUDPC) yang lebih rendah pada perlakuan formulasi dibandingkan
kontrol (Gambar 3).
Tabel 6 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
blas daun dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
A6
Kontrol
Rata-rata intensitas blas daun
(%)
24.46 ± 2.47
59.95 ± 12.33
Persentase penghambatan (%)
59.20
0
Tabel 7 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
HPD dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
TLR(%)
Minggu 1
Minggu 2
A6
3.68±2.72
5.35± 1.99
Kontrol
12.99±7.03 20.19± 4.69
Keterangan : TLR : Tinggi lesio relatif,
curve
AUDPC
Persentase
Penghambatan
(%)
Minggu 3
9.67±4.07
107.98
69.44
34.59±5.67
353.33
0
AUDPC: area under the disease progress
Gambar 3 Intensitas serangan penyakit HPD pada tanaman padi terhadap
perlakuan A6 ( ) dan ( ) kontrol
9
Tabel 8 Pengaruh pemberian formulasi masa simpan 2 bulan terhadap penyakit
HDB dibandingkan dengan kontrol secara in vivo
Perlakuan
A6
Kontrol
Rata-rata panjang lesio (cm)
Minggu 1
Minggu 2
Rata-rata
3.11 ± 1.60 5.69 ± 1.35
4.40
5.56 ± 2.68 11.64 ± 1.97
8.59
Persentase penghambatan
(%)
48.78
0
PEMBAHASAN
Pengembangan formulasi bakteri sebagai agens biokontrol pengganti
fungisida dan bakterisida merupakan inovasi sederhana yang dapat menolong para
petani mengubah kebiasaan tergantung pada pengendalian berbasis bahan kimia
sintesis. Agens biokontrol dalam bentuk formulasi haruslah bertahan hidup selama
masa penyimpanan serta tetap agresif dan kompetitif saat patogen menyerang
(Beatty dan Jensen 2002; Selim et al. 2005). Tiga bakteri yang digunakan dalam
konsorsium A6 ialah B. cereus, B. firmus, dan P. aeruginosa. Ketiga isolat bakteri
memiliki aktivitas pertahanan yang berbeda-beda saat dimasukkan dalam bahan
pembawa yang kondisi nutrisinya sederhana. Bakteri Gram positif seperti Bacillus
sp. dapat membentuk endospora dalam produk formulasi sehingga bakteri ini
sangat stabil. Bacillus sp. juga tahan terhadap kondisi panas dan kering (Kloepper
1991). Pseudomonas sp. memiliki strategi pertahanan, salah satunya yaitu dengan
mengakumulasi ß-polihidroksibutirat (PHB) dalam sel yang berfungsi sebagai
sumber karbon dan energi cadangan pada saat kondisi nutrisi tanpa karbon dan O2
terbatas. Aplikasi kombinasi bakteri berpotensi memadukan peran dan fungsi
bakteri yang berbeda terhadap patogen (Suharjono et al. 2007). Beberapa
penggabungan isolat bakteri dilaporkan menunjukkan adanya interaksi sinergis
antara satu dengan yang lainnya sesuai dengan peran yang dimiliki (Glick et al.
1999).
Uji antagonisme dilakukan untuk membuktikan keefektifan penghambatan
konsorsium A6 terhadap ketiga patogen. Secara in vitro, konsorsium A6 memiliki
efektivitas penghambatan yang lebih baik terhadap patogen R. solani. Agens hayati
dapat menekan pertumbuhan patogen melalui beberapa mekanisme seperti produksi
metabolit sekunder, kompetisi, dan parasitisme (Fravel 1988). Pada kondisi in vitro,
diduga konsorsium A6 menggunakan mekanisme antibiotik dan produksi enzim
hidrolitik dalam menekan pertumbuhan cendawan P. oryzae dan R. solani. Bacillus
sp. dilaporkan memiliki penekanan terhadap cendawan karena menghasilkan
antibiotik iturin dan surfaktin (Yuliar 2008). Pseudomonas sp. juga dilaporkan
dapat menghambat pertumbuhan cendawan patogen dengan memproduksi
siderofor, asam sianida, dan pyrolnitrin (Kazempour 2004). Asam sianida diketahui
dapat melisis dinding sel cendawan (Ardakani 2010), pyrolnitrin dapat menghambat
pertumbuhan R. solani (Howell dan Stipanovic 1980). Aktivitas enzim kitinase dan
ß-1-3 glukanase yang dihasilkan oleh Bacillus sp. juga dilaporkan dapat
mendegradasi dinding sel cendawan (Kucuk dan Kivanc 2004).
10
Indeks antimikrob konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae menunjukkan
nilai aktivitas penghambatan yang terendah dibandingkan patogen yang lain.
Menurut Kazempour (2004), Bacillus sp. dilaporkan berpotensi menghambat
pertumbuhan patogen hawar daun bakteri dengan memproduksi hidroxanat.
Namun, aktivitas antimikrob konsorsium A6 terhadap patogen X. oryzae tergolong
kecil, hal ini diduga karena aktivitas antibiosis konsorsium A6 cukup lemah dalam
menekan X. oryzae dan senyawa antimikrob yang dihasilkan konsorsium A6 lebih
cenderung sinergis dan dominan terhadap penghambatan cendawan. Putri (2010)
melaporkan isolat B. cereus, B. firmus, P. aeruginosa dapat menekan pertumbuhan
cendawan R. solani. Bacillus firmus, P. aeruginosa juga dapat menekan
pertumbuhan cendawan P. oryzae. Zuraidah (2012) melaporkan hanya isolat P.
aeruginosa yang memiliki aktivitas penekanan terhadap pertumbuhan patogen X.
oryzae.
Ketiga koloni bakteri dalam formulasi A6 dapat dibedakan secara visual. B.
cereus dan B. firmus memiliki warna koloni yang sama yaitu putih, namun
keduanya tetap dapat dibedakan dari ciri khas B. firmus yang memiliki tepi tidak
beraturan serta koloni yang kering. P. aeruginosa terlihat berbeda dibandingkan
kedua bakteri yang lain, koloninya berwarna kuning dan tembus cahaya. Hasil
perhitungan jumlah sel menunjukkan formulasi A6 yang disimpan 3 bulan pada
suhu ruang memiliki viabilitas terbaik. Formulasi A6 yang disimpan selama 1 bulan
memiliki viabilitas terendah. Penurunan dan peningkatan jumlah sel selama masa
penyimpanan diduga terjadi karena mikrob mengalami dinamika pertumbuhan
dalam bahan pembawa.
Bulan pertama diduga mikrob mengalami adaptasi disebabkan adanya
perubahan dari media tumbuh bakteri (NB) ke media baru (formulasi) yang
memungkinkan bakteri dapat bertahan atau mati. Menurut Waluyo (2004), fase
adaptasi dapat terjadi karena kultur bakteri dipindahkan dari media yang kaya
nutrien ke media yang kandungan nutrisinya terbatas. Pada bulan kedua dan ketiga
terjadi peningkatan jumlah sel, namun mulai terlihat B. firmus yang lebih dominan
tumbuh pada masa penyimpanan 3 bulan. Bacillus firmus memiliki pertahanan yang
lebih baik dalam bahan pembawa talk dibandingkan kedua bakteri lainnya.
Nugroho et al. (2007) menyatakan bahwa adanya pertumbuhan yang berfluktuatif
berbagai jenis bakteri dalam bentuk konsorsium. Bahan pembawa yang kondisi
nutrisinya terbatas membuat setiap jenis bakteri dalam campuran formulasi
memiliki kemampuan yang terbatas dalam mendegradasinya. Oleh karena itu setiap
jenis bakteri secara bergantian akan mendominasi formulasi sesuai dengan kondisi
nutrisi dalam bahan pembawa yang mampu dimanfaatkannya (Nugroho et al.
2007). Hal inilah yang diduga terjadi pada formulasi A6 dalam bahan pembawa talk
yang kondisi nutrisinya terbatas, keadaan B. cereus yang tumbuh dominan pada
bulan pertama, kemudian pada bulan kedua dan ketiga B. firmus yang tumbuh
dominan. Viabilitas bakteri yang baik dan stabil ditentukan oleh kemampuan bahan
pembawa yang dapat mempertahankan kandungan air dan pH yang netral serta
kemampuan bakteri untuk memanfaatkan sumber karbon dan sumber energi yang
ada dalam bahan pembawa serta strategi bakteri dengan menggunakan mekanisme
efisiensi yang dimiliki setiap isolat bakteri (Nicholson et al. 2000).
Pengamatan pengaruh aplikasi formulasi bakteri A6 selama penyimpanan 2
bulan terhadap intensitas penyakit masing-masing patogen dalam bahan pembawa
talk terbukti memberikan penekanan yang lebih baik terhadap penyakit HPD.
11
Intensitas serangan HPD pada tanaman yang diberikan perlakuan formulasi jauh
lebih rendah, dibandingkan dengan kedua patogen lainnya. Keadaan konsorsium
A6 yang memiliki penghambatan yang lebih efektif secara in vivo diduga karena
peran konsorsium bakteri A6 dalam meningkatkan ketahanan terhadap patogen
pada tanaman. Menurut Van et al. (1998) potensi mikrob secara in vitro tidak
selalu merefleksikan kemampuannya di tingkat in vivo. Kemampuan penghambatan
yang lebih tinggi secara in vivo pada konsorsium A6 berarti masing-masing isolat
tunggal dalam konsorsium A6 memiliki aktivitas antibiosis yang lemah untuk
menekan pertumbuhan patogen secara langsung, akan tetapi memiliki mekanisme
lain yang cukup kuat dan sinergis dengan tanaman inang untuk menekan gejala
serangan penyakit. Perpaduan isolat dalam bentuk konsorsium A6 secara tidak
langsung dapat menekan pertumbuhan patogen dengan meningkatkan ketahanan
tanaman terhadap patogen. Mekanisme ketahanan tanaman yang dipengaruhi oleh
bakteri antagonis disebut dengan ketahanan terinduksi secara sistemik (induced
systemic resistance).
Penambahan tween 20% dalam aplikasi berfungsi agar formulasi A6
menempel pada organ tumbuhan saat diaplikasikan, sedangkan penambahan CaCO 3
berfungsi sebagai sumber nutrisi kalsium untuk pertumbuhan bakteri dan dapat
membuat pH media menjadi netral (Ardakani et al. 2010). Pada perlakuan
formulasi, rata-rata untuk setiap perlakuan penyakit terhadap tanaman padi
mengalami serangan maksimal pada minggu kedua hingga minggu ketiga, minggu
pengamatan selanjutnya penyakit tidak berkembang pesat. Hal ini karena aktivitas
penekanan formulasi bakteri A6 mulai bekerja sehingga aktivitas penyakit tidak
berkembang.
Sejauh ini hasil penelitian pengendalian patogen pada tanaman padi
menggunakan varietas tahan maupun fungisida terhadap penyakit HDB, HPD dan
blas daun tidak terlalu efektif untuk jangka panjang karena perkembangan strain
patogen yang cepat akan memicu patogen membentuk galur baru sehingga akan
mematahkan ketahanan tersebut (Ou 1985; Ardakani 2010; Rustam et al. 2011).
Beberapa penelitian alternatif lain juga telah melaporkan potensi mikrob yang
memiliki kemampuan mengurangi serangan penyakit blas daun, HPD, maupun
HDB. Rustam et al. (2011) melaporkan penggunaan agen biokontrol tunggal B.
subtilis dan Serratia marcescens menunjukkan aktivitas penekanan penyakit HPD
yaitu sebesar 49,4% dan 56,4%. Hasil penelitian Gnanamanickam dan Mew (1992)
melaporkan P. fluorescens galur 7-14 memiliki aktivitas penghambatan terhadap P.
oryzae sebesar 47%. Isolat tunggal B. cereus, P. aeruginosa, dan P. fluorescens
juga dilaporkan memiliki aktivitas penekanan penyakit HDB secara in vivo
berturut-turut sebesar 20,57%, 30,67%, dan 36,48% (Zuraidah 2012).
Penggabungan mikrob menjadi formulasi A6 membuktikan adanya peran yang
sinergis dan komplementer antar isolat bakteri dalam meningkatkan kemampuan
antagonis tingkat perlindungan yang lebih tinggi terhadap penyakit blas daun, HPD,
maupun HDB dengan adanya mekanisme tarpadu dari setiap isolat bakteri. Hasil uji
in vivo terhadap ketiga patogen pada tanaman padi menunjukkan efektivitas
penekanan rata-rata di atas 50% untuk dua penyakit yaitu blas daun dan HPD.
Formulasi A6 memiliki penekanan yang lebih tinggi dalam mengendalikan
penyakit blas daun dan HPD dibandingkan dengan penelitian sebelumnya yang
telah dilaporkan menggunakan agens biokontrol tunggal. Hal ini mempertegas
12
konsorsium A6 dapat dikembangkan sebagai agens hayati potensial dalam bentuk
formulasi untuk pengendali penyakit blas daun dan HPD.
SIMPULAN
Secara in vitro konsorsium A6 yang terdiri atas B. cereus, B. firmus, dan P.
aeruginosa memiliki aktivitas penghambatan terhadap P. oryzae, R. solani, dan X.
oryzae masing-masing sebesar 37,78%, 41,67%, dan 21,05%. Formulasi A6 di
dalam bahan pembawa talk dapat bertahan selama masa penyimpanan 3 bulan.
Viabilitas formulasi A6 selama penyimpanan 3 bulan cenderung stabil, jumlah
selnya berkisar antara 108-109 cfu/ml. Secara in vivo, formulasi A6 talk setelah
penyimpanan 2 bulan memiliki keefektifan penghambatan terbaik dalam menekan
penyakit blas daun dan HPD yaitu sebesar 59,20% dan 69,44%.
DAFTAR PUSTAKA
[IRRI] International Rice Research Institute. 1988. Standard Evaluation System for
Rice. Los Banos (PH): International Rice Research Institute.
Ardakani SS, Heydari A, Khorasani N, Arjmandi R. 2010. Development of new
bioformulations of Pseudomonas fluorescens and evaluation of these
products againts damping-off of cotton seedlings. J Plant Pathol. 92(1):8388.
Baker B, Zambryski P, Staskawicz B, Kumar SPD. 1997. Signaling in plantmicrobe interactions. Science. 276(10):726-733.
Beatty PH, Jensen SE. 2002. Paenibacillus polymyxa produced fusaricidin-type
antifungal antibiotics active against Leptosphaeria maculans, the causative
agents of blackleg disease of canola. Can J Microbiol. 48(3):159-169.
Dewi I, Apriana A, Sisharmini A, Somantri IH. 2007. Evaluasi ketahanan tanaman
padi haploid ganda calon tetua padi hibrida terhadap wereng batang coklat
dan hawar daun bakteri. J Bul Agron. 35(1):15-21.
Dixon JB. 1989. Kaolinit and Serpentine Group Mineral. Di dalam: Dixon JB,
Weed SB, editor: Minerals in Soil Environments. Madison (US): WI USA.
Fokkema NJ. 1983. Naturally-occurring biological control in the phyllosphere.
INRA. 18(1):71-79.
Fravel DR. 1988. Role of antibiosis in the biocontrol of plant disease. Ann Rev
Phytopathol. 26(3):75-91.
Glick BR, Patten CL, Holguin G, Penrose DM. 1999. Biochemichal and Genetic
Mechanism Used by Plant Growth Promoting Bacteria. London (GB):
Imperial college press.
Gnanamanickam SS, Mew TW. 1992. Biological control of blast disease of rice
(Oryza sativa L.) with antagonistic bacteria and its mediation by a
Pseudomonas antibiotic. Ann Phytopathol Soc Jpn. 58(1):380-385.
13
Howell CR, Stipanovic RD. 1980. Supression of Pythium ultimum induced
damping-off of cotton seedling by Pseudomonas fluorescens and its
antibiotic, pyoluteorin. Phytopathol. 70(1):712-715.
Jones KA dan Burges HD.1998. Introduction. Di dalam: Burges, HD, editor:
Formulation of Microbial Biopesticides: Beneficial Microorganisms,
Nemathodes, and Seed Treatments. Dordrecht (NL): Kluwer Academic
Publisher.
Kazempour MN. 2004. Biological control of Rhizoctonia solani, the causal agent of
rice sheath blight by antagonistics bacteria in greenhouse and field
conditions. J Plant Pathol. 3(1):88-96.
Kloepper JW. 1991. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control
agents of soil borne diseases. Di dalam: Tjamos EC, Papavizas CC, Cook
RJ, editor: The Biological Control of Plant Diseases. Progress and
challenges for the future. NATO ASI. 230(1):142-152.
Kucuk C, Kivanc M. 2004. In vitro antifungal activity of strain of Trichoderma
harzianum. J Biol. 25(1):111-115.
Lisboa MP, Bonatto D, Bizani D, Henriques JAP, Brandelli A. 2006.
Characterization of a bakteriosin-like substance produced by Bacillus
amyloliquefaciens isolated from the Brazilian Atlantic forest. Int Microbiol.
9(1):111-118.
Nicholson WL, Munakata N, Horneck G, Melosh HJ, Setlow P. 2000. Resistance of
Bacillus endospores to extreme terrestrial and extraterrestrial environments.
Microbiol Molec Biol Rev. 64(1):548-572.
Nugroho A, Effendi E, Annisa F. 2007. Pertumbuhan konsorsium isolat bakteri asal
Benakat pada media minyak bumi bersalinitas tinggi : Studi kasus
biodegradasi minyak bumi skala laboratorium. J Ilmu Dasar. 8(2):186-192.
Ou SH. 1985. Rice Disease. Ed ke-2. Surrey (GB): Commonwealth Mycological
Institute Kew.
Patra AP, Patra JK, Mahapatra NK, Das S, Sahu RK, Swain GC, Thatoi HN. 2009.
Antimicrobial activity of organic solvent extracts of three marine
macroalgae from Chilika Lake, Orissa, India. Malay J Microbiol. 5(2):128131.
Prayudi B. 2000. Toleransi padi lokal rawa pasang surut terhadap penyakit hawar
pelepah daun padi (Rhizoctonia solani). J Bul Agron. 28(1):37-40.
Putri KE. 2010. Potensi bakteri penghambat cendawan patogen pada tanaman padi,
Rhizoctonia solani dan Pyricularia grisea [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Riana E. 2011. Seleksi dan formulasi konsorsium bakteri untuk mengendalikan
penyakit blas (Pyricularia oryzae) pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID):
Institut Pertanian Bogor.
Rustam, Giyanto, Wiyono S, Santosa DA, Susanto S. 2011. Seleksi dan identifikasi
bakteri antagonis sebagai agens pengendali hawar pelepah padi. Pen Pert
Tan Pang. 30(3):164-171.
Selim S, Negrel J, Govaerts C, Gianinazzi S, van Tuinen D. 2005. Isolation and
partial characterization of antagonistic peptides produced by Paenibacillus
sp. strain B2 isolated from the sorghum mycorrhizosphere. Appl Env
Microbiol. 71(11):6501-6507.
14
Shaner G, Finney RE. 1977. The effect of nitrogen fertilization on the expression of
slow-mildewing resistance in knox wheat. Phytopathology. 67(1):10511056.
Suharjono J, Subagja L, Sembiring C, Retnaningdyah, Putra IKJW. 2007. Pengaruh
konsentrasi nitrogen dan fosfor terhadap potensi Pseudomonas pendegradasi
alkilbenzen sulfonat liniar (LAS). Berk Penel Hayati. 12(1):107-113.
Suryadi Y, Triny, Kadir S, Daradjat AA. 1991. Pengendalian penyakit blast dan
hawar pelepah daun padi dengan fungisida. Bul Pertan. 10(1):13-17.
Syachroni FA. 2011. Efektivitas formulasi konsorsium bakteri sebagai pengendali
penyakit hawar pelepah daun tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut
Pertanian Bogor.
Utami DW, Aswidinnoor H, Moeljopawiro S, Hanarida I, Reflinur. 2006.
Pewarisan ketahanan penyakit blas (Pyricularia grisea saccc.) pada
persilangan padi IR64 dengan Oryza rufipogon griff. J Hayati Biosci. 13(3):
107-112.
Van LC, Bakker PAHM, Pieterse MJ. 1998. Systemic resistance induced by
rhizhospere bacteria. Phytopathol. 36(1):453-483.
Waluyo L. 2004. Mikrobiologi Umum. Malang (ID): Universitas Muhamadiyah
Malang Pr.
Yuliar. 2008. Screening of bioantagonistic bacteria for biocontrol agent of
Rhizoctonia solani and surfactin producer. Biodiversitas. 9(2):83-86.
Zafhira NA. 2012. Pengaruh waktu inkubasi dan dosis ozon pada disinfeksi hama
bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dengan kombinasi proses ozonisasi
dan adsorpsi dengan zeolit alam [skripsi]. Jakarta (ID): Universitas
Indonesia.
Zuraidah. 2012. Potensi beberapa bakteri penghambat pertumbuhan Xanthomonas
oryzae pv. oryzae penyebab penyakit hawar daun bakteri pada tanaman padi
[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
15
Lampiran 1 Asal isolat bakteri dan cendawan uji yang dilakukan dalam penelitian
Kode isolat
Spesies bakteri
Asal sumber isolat
II.14
B. cereus
Cabe merah, Bogor, Jawa Barat
E.65
B. firmus
Padi, Sukabumi, Jawa Barat
C.32b
P. aeruginosa
Lumpur, Sidoarjo, Jawa Timur
Po 173
P. oryzae
Padi, Kuningan, Jawa Barat
Rs
R. solani
Koleksi BB-Biogen
Xoo 23D
X. oryzae
Padi, Karawang, Jawa Barat
Sumber : Suryadi et al. (2011); *tidak diketahui
Tahun
koleksi
2007
2004
2007
2011
TD*
2011
Lampiran 2 Sifat varietas unggul Inpari 13 (Suprihatno et al. 2010)
Nama varietas
Nomor galur
Asal persilangan
Bentuk beras
Bentuk tanaman
Tekstur nasi
Kadar amilosa
Rata-rata hasil
Potensi hasil
Umur tanaman
Tinggi tanaman
Jumlah anakan produktif
Ketahanan terhadap hama wereng
Ketahanan terhadap penyakit
Tahun dilepas
Keterangan
: Inbrida Padi Irigasi (Inpari 13)
: OM 1490
: OM 606/ IR 18348-36-3-3
: Panjang dan ramping
: Tegak
: Pulen
: 22,40%
: 6,59 t/ha
: 8,0 t/ha
: 99-103 hari
: ± 101 cm
: 17 batang
: Tahan hama wereng coklat biotipe 1, 2, dan
3
: Agak rentan terhadap Hawar Daun Bakteri
(HDB) III, IV, VIII
Tahan terhadap penyakit blas ras 033, agak
tahan terhadap ras 133, 073, dan 173
: 2009
: Cocok ditanam di ekosistem sawah tadah
hujan dataran rendah sampai dengan 600 dpl
16
Lampiran 3 Komposisi media pertumbuhan bakteri dan cendawan
Media potato dextrose agar (PDA)
Komposisi
Kentang
Dekstrosa
Agar-agar
Akuades
Jumlah
300 g
20 g
30 g
1000 ml
Media oatmeal agar (OMA)
Komposisi
Oatmeal
Sukrosa
Agar-agar
Akuades
Jumlah
50 g
5g
30 g
1000 ml
Media nutrient broth (NB)
Komposisi
Nutrient broth
Akuades
Jumlah
13 g
1000 ml
Media nutrient agar (NA)
Komposisi
Nutrient broth
Agar-agar
Akuades
Jumlah
13 g
30 g
1000 ml
Media wakimoto agar (WA)
Komposisi
Ca(NO3)2·4H2O
Na2HPO4·2H2O
Peptone
Sukrosa
Kentang
FeSO4·7H2O
Agar-agar
Akuades
Jumlah
0.50 g
2.00 g
5.00 g
20.00 g
300 g
0.50 g
20 g
1000 ml
Media aplikasi R. solani
Komposisi
Sekam
Dedak
Pepton
Jumlah
0.50 kg
0.50 kg
10 g
17
Lampiran 4 Sistem evaluasi standar IRRI (1988)
Skala penilaian
0
1
3
5
7
9
Penilaian
Sangat tahan (tidak terdapat gejala serangan)
Tahan (terdapat bercak sebesar ujung jarum)
Agak tahan (terdapat bercak blas, luas daun terserang 1-5%)
Sedang (terdapat bercak blas, luas daun terserang 6-25%)
Agak peka (terdapat bercak blas, luas daun terserang 2650%)
Peka (terdapat bercak blas, luas daun terserang 51-100%)
Lampiran 5 Hasil uji antagonisme
3 cm 3 cm
3 cm
Konsorsium A6 dan P. oryzae Kontrol P. oryzae Konsorsium A6 dan R. solani Kontrol R. solani
Kontrol (-) dan XOO
Kontrol (+) dan XOO
Konsorsium A6 dan XOO
18
18
Lampiran 6 Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap P. oryzae, dan R. solani
Perlakuan
dan penyakit
A6
Kontrol
A6
Kontrol
Diameter cendawan (cm)
P. oryzae
R. solani
I
5.40
9.00
4.80
9.00
II
5.00
9.00
4.90
9.00
III
5.50
9.00
5.50
9.00
IV
6.50
9.00
5.80
9.00
Rata-rata
(cm)
5.60
9.00
5.25
9.00
Persentase penghambatan (%)
I
40.00
0.00
46.67
0.00
II
44.44
0.00
45.56
0.00
III
38.89
0.00
38.89
0.00
IV
27.78
0.00
35.56
0.00
Rata-rata (%)
37.78
0.00
41.67
0.00
Lampiran 7 Hasil uji antagonisme konsorsium A6 terhadap X. oryzae
Perlakuan
A6
Kontrol (-)
Kontrol (+)
Diameter zona hambat (cm)
I
0.60
0.00
1.40
II
0.50
0.00
1.60
I
0.00
0.00
1.60
IV
0.20
0.00
1.40
Rata-rata
0.33
0.00
1.50
Persentase zona hambat (%)
I
42.86
0.00
100
II
31.25
0.00
100
Lampiran 8 Formulasi bakteri A6 dengan menggunakan bahan pembawa talk
I
0.00
0.00
100
IV
14.29
0.00
100
Rata-rata indeks aktivitas
anti mikrob (%)
21.67
0.00
100
19
Lampiran 9 Hasil uji viabilitas pada bulan ke-0, 1, 2, dan 3
Pengenceran per bulan
Perlakuan
-5
*
Kontrol ul (1)
Kontrol ul (2)
Kontrol ul (3)
Rata-rata (CFU/ml)
Formulasi A6 ul (1)
Formulasi A6 ul (2)
Formulasi A6 ul (3)
Rata-rata (CFU/ml)
10
0a
0
0
0
0
0
157
203
272
252
262
246
Bulan ke-0
10-6
10-7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
6
14
0
42
5
41
1
235
70
232
32
2.32 x 108
-5
10
0
0
0
0
0
0
188
96
134
173
180
125
Bulan ke-1
10-6
10-7
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
17
9
30
11
21
13
3
3
82
10
114
8
1.49 x 108
-5
10
0
0
0
0
0
0
162
124
169
138
171
127
Bulan ke-2
10-6
0
0
0
0
0
0
0
113
96
129
91
125
109
1.11 x 109
-7
10
0
0
0
0
0
0
54
64
77
68
103
65
Bulan ke-3
10
10-6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
244
164
163
159
b
TBUD
279
TBUD 171
TBUD 227
213
199
2 x 109
-5
10-7
0
0
0
0
0
0
38
17
10
91
122
115
Keterangan: *ulangan; atidak ditemukan pertumbuhan bakteri; bterlalu banyak untuk dihitung
19
20
Lampiran 10 Hasil aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun, HPD, dan
HDB
Kontrol blas daun
Formulasi A6 dengan infeksi P. oryzae
Kontrol HPD
Formulasi A6 dengan infeksi R. solani
Kontrol HDB
Formulasi A6 dengan infeksi X. oryzae
21
Lampiran 11 Penilaian pengaruh aplikasi formulasi A6 terhadap penyakit blas daun di rumah kaca berdasarkan IRRI (1988)
R1b
R2
R3
R4
R5
Perlakuan
Ulangan
IB (%)
c
d1
d2
d3
d4
d5
i ii iii iv v i ii iii iv i ii iii iv v i ii iii iv v i ii iii iv v
1
5 5 0 3 0 5 5 0 0 5 5 5 0 0 5 5 5 0 0 5 5 0 5
0 52.50%
2
5 7 5 5 0 7 5 5 5 5 5 3 0 0 5 5 5 5 0 7 5 5 5
3 58.29%
Kontrol
3
7 7 3 0 0 7 7 7 3 7 3 5 0 0 7 5 7 3 0 7 7 1 0
0 53.14%
*
4
7 7 7 5 0 7 7 5 5 7 7 3 5 - 7 7 5 5 - 7 7 5 5
81,63%
5
7 5 5 3 0 7 7 5 5 7 5 5 3 1 7 5 0 0 - 5 5 3 1
0 54.17%
Rata-rata
IBa (%)
59.95%
1
0 0 3 1 0 3 0 0 0
0 0 3 0 0 3 1 0 0 0 1 0 0 0 3 28.00%
2
0 7 0 0 0 5 3 0 0
5 5 0 0 0 0 0 3 0 1 5 5 0 0 0 22%
3
5 0 0 3 0 3 0 0 3
5 0 3 0 0 0 3 0 0 1 5 0 0 1 0 25.60%
4
3 1 0 0 0 3 5 0 0
3 3 0 0 0 3 3 0 0 0 5 1 0 0 0 24.00%
5
3 1 0 0 0 0 0 3 0
5 3 0 0 0 5 5 0 0 0 1 0 0 0 1 22.40%
Rata-rata
IB (%)
24.46%
Persentase
Penghambatan
100%
59.20%
Keterangan: *tidak ada daun kelima; aintensitas serangan blas daun; brumpun; cdaun
21
22
22
Lampiran 12 Hasil pengamatan TLR, AUDPC, dan persentase penghambatan penyakit HPD pada tanaman padi di rumah kaca
TLRa (%)
Rata-rata
Rata-rata
Minggu 1 minggu 1 Minggu 2 minggu 2
(%)
(%)
(cm)
(cm)
20.00
R1 6.00
Kontrol Ul 1
23.51
14.26
R2
18.08
R1 8.78
Ul 2
25.71
R2 17.61
24.64
18.24
R1
Ul 3
12.99
20.19
23.71
R2 8.76
16.74
R1 13.57
Ul 4
14.00
R2 10.59
12.74
24.08
R1
Ul 5
27.02
R2 3.71
5.73
R1 2.26
Ul 1
A6
5.38
3.58
R2
4.88
R1 2.31
Ul 2
2.89
R2 3.63
8.52
R1 7.66
Ul 3
3.68
5.35
2.00
R2 0.00
7.00
R1 5.52
Ul 4
6.00
R2 0.00
7.25
6.27
R1
Ul 5
6.20
R2 2.81
a
b
Keterangan: tinggi lesio relatif; area under the disease progress curve
Perlakuan
Rata-rata
Minggu 3 minggu 3
(%)
(cm)
22.13
31.33
35.07
45
35.56
34.59
34.56
37.10
37.25
34.25
33.72
9.11
8.38
10.33
8.78
19.2
12.79
12.83