Eksudat Akar Sebagai Nutrisi Trichoderma harzianum DT38 Serta Aplikasinya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat

(1)

EKSUDAT AKAR SEBAGAI NUTRISI

Trichoderma harzianum DT38 SERTA APLIKASINYA

TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN TOMAT

ATISHA NOVANDINI

PROGRAM STUDI BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

(2)

Judul Skripsi : Eksudat Akar sebagai Nutrisi

Trichoderma harzianum

DT38

serta Aplikasinya terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat

Nama

: Atisha Novandini

NIM

: G44103045

Disetujui

Dr. Laksmi Ambarsari, M.S. Dr. Darmono Taniwiryono

Ketua

Anggota

Diketahui

Dr. drh. Hasim, DEA

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(3)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA

Trichoderma harzianum

...

1 Tomat (

Lycopersicum esculentum

Mill.) ... 2

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat ... 3

Metode Penelitian ... 3

HASIL DAN PEMBAHASAN

T. harzianum

DT38 dalam Pemacuan Pertumbuhan Tanaman Tomat .... 3

Pengaruh Eksudat Akar terhadap Pertumbuhan

T. harzianum

DT38 ... 5

SIMPULAN DAN SARAN ... 6

DAFTAR PUSTAKA ... 6

(4)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Koloni

Trichoderma harzianum

(Sumber: http://en.wikipedia.org/

wiki/trichoderma_harzianum.html) ... 2

2 Tanaman tomat yang ditanam pada tanah marjinal dengan inokulasi

T. harzianum

DT38 (kiri) dan yang ditanam pada tanah marjinal tanpa

inokulasi

T. harzianum

DT38 (kanan) dengan masa tanam 30 hari ... 4

3 T. harzianum

DT38 (tanda panah merah) pada permukaan akar tomat

(dilihat dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran 400 kali) ... 4

4 Kurva pertumbuhan

T. harzianum

DT38

... 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Tahapan penelitian ... 9

2 Data tinggi tanaman tomat dengan masa tanam 30 hari ... 10

3 Pembuatan larutan

Johnson Nutrient

... 11

4 Pembuatan gliserol asam 0,05%

trypan blue

... 12

5 Pembuatan H

O

alkali

... 12

(5)

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan negara dengan lahan yang sebagian besar memiliki kondisi yang sangat subur karena pengaruh letak geografisnya yang berada pada garis khatulistiwa sehingga beragam jenis tanaman dapat tumbuh dengan baik dan dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian untuk memperoleh sumber pangan. Kesuburan lahan-lahan yang tersebar di seluruh Indonesia akhir-akhir ini semakin berkurang karena terdapat beberapa faktor penyebabnya antara lain semakin sedikitnya luas lahan pertanian mengingat jumlah penduduk Indonesia yang meningkat terus-menerus, menurunnya kualitas lahan pertanian akibat erosi, terdapat residu bahan kimia seperti pestisida dan juga adanya pencemaran logam berat sehingga lahan menjadi tidak subur (Goenadi dan Isroi 2003). Solusi yang sesuai dengan kondisi tersebut diharapkan dapat memberi beberapa keuntungan seperti hasil panen yang lebih berkualitas, mengurangi penggunaan bahan kimia (pupuk dan pestisida), pemanfaatan lahan yang rendah unsur haranya (tanah marjinal), perbaikan defisiensi hara serta membantu pertumbuhan tanaman. Salah satu cara alternatif dan alami untuk mengatasi lahan marjinal, mengurangi pemakaian bahan kimia dan membantu pertumbuhan tanaman terutama pada lahan marjinal yaitu dengan penggunaan mikroorganisme tanah. Aktivitas dari mikroorganisme tanah sangat berpengaruh terhadap produktivitas dan daya dukung tanah dan keberadaannya sangat mempengaruhi kelangsungan hidup tanaman. Mikroorganisme tersebut bermanfaat dalam penghancuran limbah organik, merangsang pertumbuhan dan terutama dalam pelepasan unsur hara makro (nitrogen, kalium, fosfor, kalsium, magnesium, dll.) dan hara mikro (besi, mangan, seng, dll.) yang terikat di dalam tanah sehingga efisiensi ketersediaan hara dapat ditingkatkan dan berlangsung optimum bagi tanaman dan penggunaan pupuk pun dapat dikurangi (Isroi 2006).

Mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan untuk mengatasi masalah tersebut yaitu jamur

Trichoderma harzianum yang hidup berkoloni di tanah dan juga pada akar tanaman. T. harzianum

bermanfaat sebagai pengendali hama tanaman atau karena dapat bersifat parasit bagi mikroorganisme lain yang merupakan parasit bagi tanaman (Isroi 2006).

Beberapa jenis tanaman dapat digunakan sebagai tanaman uji untuk mengetahui potensi penggunaan mikroba pada tanaman pertanian dalam membantu pertumbuhannya, salah satu di antaranya adalah tanaman tomat. Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) merupakan salah satu bahan pangan yang mudah ditemui dan digemari masyarakat. Tanamannya pun dapat tumbuh sesuai dengan kondisi iklim di Indonesia yaitu tropis, dapat ditanam di segala jenis tanah mulai tanah pasir hingga tanah lempung yang gembur, subur, banyak mengandung bahan organik serta unsur hara dan mudah merembeskan air selain itu juga dapat tumbuh di berbagai ketinggian tempat yaitu dataran tinggi maupun dataran rendah. Benih tomat sangat bervariasi dan sekarang tersedia dalam bentuk siap tanam dan dijual bebas sehingga mudah didapat.

Penelitian bertujuan mengetahui manfaat eksudat akar sebagai sumber nutrisi bagi T. harzianum DT38 serta pertumbuhan tanaman tomat dengan aplikasi T. harzianum DT38.Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai eksudat akar yang menunjang pertumbuhan T. harzianum DT38 potensi fungi mikrob tanah T. harzianum DT38 dalam kemampuannya terhadap pemacuan pertumbuhan tanaman.

TINJAUAN PUSTAKA

Trichoderma harzianum

Jamur T. harzianum diklasifikasikan ke dalam kerajaan Fungi, divisi Ascomycota, anak divisi

Pezizomycotina, kelas Sordariomycetes, bangsa Hypocreales, suku Hypocreaceae, marga

Trichoderma, jenis Trichodermaharzianum (Anonim 2006) (Gambar 1). Reproduksinya secara aseksual yaitu dengan cara spora aseksual (konidia) yang terbentuk pada ujung benang hifa (jaringan benang halus) yang diproduksi dalam jumlah besar dan merupakan sebuah sel reproduksi yang dapat tumbuh langsung sebagai organisme baru.

Jamur ini hidup secara saprofit yaitu memperoleh sumber makanan dari materi organik yang sudah mati atau sampah dengan cara benang hifa mengeluarkan semacam enzim pencernaan yang dapat merombak materi organik tersebut menjadi bentuk yang lebih sederhana sehingga mudah diserap oleh sel tubuhnya (Sujadi dan Laila 2004). T. harzianum dapat pula bersifat mikoparasit

(6)

yaitu suatu kemampuan untuk menjadi parasit bagi jamur lain dengan cara menyerang dan bahkan dapat masuk ke dalam bagian tubuh jamur lain kemudian T. harzianum melisiskan

Gambar 1 Koloni Trichoderma harzianum (Sumber: http://en.wikipedia.org/ wiki/trichoderma_harzianum.html)

dinding sel dan menyerap zat makanan yang dihasilkan jamur lain (Carsolio et al. 1999). Sifat mikoparasit inilah yang sangat menguntungkan bagi tanaman karena T. harzianum dapat melindungi tanaman dan akarnya dari jamur fitopatogen yang dapat menyebabkan penyakit tanaman sehingga dapat dijadikan sebagai agen biokontrol penyakit tanaman (Chaverri 2002). Beberapa jamur fitopatogen penting yang dapat dikendalikan oleh T. harzianum antara lain

Rhizoctonia solani, Fusarium sp., Lentinus lepidus, Phytium sp., Botrytis cinerea, Gloeosporium gloeosporoides, Rigidoporus lignosus dan Sclerotium rolfsii yang menyerang tanaman tomat, jagung, kedelai, kentang, mentimun, kapas, kacang tanah, semak dan tanaman hias (Suwahyono et al. 2005).

Telah diketahui sejak lama bahwa T. harzianum mampu meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama terhadap pertumbuhan akar yang lebih banyak serta lebih kuat karena selain hidup di permukaan akar, koloninya dapat masuk ke lapisan epidermis akar bahkan lebih dalam lagi yang kemudian menghasilkan atau melepaskan berbagai zat yang dapat merangsang pembentukan sistem pertahanan tubuh di dalam tanaman maupun sekitar tanaman sehingga jelas bahwa jamur ini tidak bersifat patogen atau parasit bagi tanaman inangnya (Howell 2004) juga menurut hasil penelitian, tanaman yang terdapat koloni T. harzianum pada permukaan akarnya hanya membutuhkan kurang dari 40% pupuk nitrogen dibandingkan dengan akar yang tanpa koloni (Harman 1998). Kegunaannya pun tidak hanya untuk tanaman karena enzim ekstraseluler yang dihasilkan dapat dimanfaatkan secara komersil di bidang makanan dan tekstil, contohnya enzim selulase yang dapat dimanfaatkan untuk melembutkan bahan jenis denim, sebagai campuran pada pakan ternak unggas untuk membantu mencerna hemiselulosa (Anissyah 2003).

Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)

Tomat merupakan tumbuhan asli dari Amerika Tengah dan Amerika Selatan beriklim tropis yang ditanam sebagai tanaman buah di ladang, pekarangan atau ditemukan liar pada ketinggian 100-2500 m di atas permukaan laut (Anonim 2007). Penyebarannya hingga ke Indonesia yaitu setelah kedatangan orang Belanda yang menanamnya sebagai sumber pangan. Klasifikasinya yaitu termasuk ke dalam kerajaan Plantae, divisi Spermatophyta, anak divisi

Angiospermae, kelas Dicotyledone, bangsa Solanales, suku Solanaceae, marga Lycopersicum, jenis Lycopersicum esculentum Mill. (Anonim 2006).

Bentuk fisik dari tanamannya adalah batang bulat dan berambut kasar, bercabang banyak, berbau kuat, berwarna hijau keputihan, tinggi sekitar 0.5-2.5 m, tegak ataupun bersandar pada

(7)

tanaman lain. Daun berbentuk menyirip, memanjang, letak berseling, ujung runcing, panjang 10-40 cm, berwarna hijau muda dan dapat berjumlah banyak dalam satu cabangnya. Bunga majemuk, bertangkai, mahkota berbentuk bintang berwarna kuning. Syarat tumbuh tanaman ini tidak begitu rumit, karena dapat tumbuh pada daerah dataran tinggi dan rendah, pada jenis tanah yang beragam dengan drainase yang baik dan tidak menggenang karena akarnya yang rentan terhadap oksigen. Penyerapan unsur hara baik mikro maupun makro yang maksimal akan dicapai bila mendapatkan pencahayaan matahari minimal enam jam per hari karena dengan demikian akan menghasilkan vitamin C dan karoten yang lebih tinggi pada buahnya (Dalimartha 2006). Pertumbuhan akarnya yaitu berupa akar serabut dengan ketebalan akar yang sangat tipis namun jumlahnya lebat dan banyak.

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan yaitu T. harzianum isolat DT38 koleksi Balai Penelitian dan Bioteknologi Perkebunan Indonesia, bibit tomat, tanah marjinal, zeolit, akuades, bakto agar,

malt extract agar (MEA), gliserol, HCl, trypan blue, NH4OH, H2O2, KOH, KNO3 1M,

Ca(NO)3.4H2O 1M, NH4H2PO4 1M, MgSO4.7H2O 1M, KCl 50 mM, H3BO3 25 mM, MnCl2.4H2O

2 mM, ZnSO4.7H2O 2 mM, CuSO4.5H2O 0.5 mM, (NH4)6Mo7O24.4H2O 0.07 mM, Fe-EDTA 20

mM.

Alat-alat yang digunakan yaitu gelas plastik ukuran 500 ml, laminar air flow, oven, otoklaf, cawan petri, jarum ose, parafilm, neraca analitik, mikropipet, tips, penangas air, kertas aluminium, kapas, plastik tahan panas, tabung Erlenmeyer, labu ukur, mikroskop cahaya.

Metode Penelitian Regenerasi T. harzianum DT38

Larutan steril malt extract agar (MEA) dituangkan secara aseptik ke dalam cawan petri steril kemudian didiamkan beberapa saat hingga MEA padat. Sebanyak satu ose T. harzianum DT38 ditusukkan ke media MEA tersebut lalu ditutup kemudian cawan petri dilapisi dengan parafilm pada seluruh bagian sisinya lalu disimpan pada suhu kamar selama empat hari. Pengerjaan dilakukan di laminar air flow.

Penentuan Pengaruh T. harzianum DT38 dalam Pertumbuhan Tanaman Tomat

Sterilisasi Tanah Marjinal. Tanah marjinal sebagai media untuk penanaman kecambah tomat sebelumnya dimasukkan ke dalam plastik tahan panas kemudian disterilisasi dengan menggunakan autoklaf sebanyak tiga kali berturut-turut dengan selang waktu satu malam.

Penanaman Kecambah Tomat. Kecambah tomat ditanam pada media tanah marjinal steril sebagai kontrol dan pada media tanah marjinal steril yang diinokulasikan T. harzianum DT38 sebagai perlakuan. Tanah dimasukkan secukupnya ke dalam dua puluh gelas plastik berukuran 500 ml yang telah dilubangi bagian dasarnya kemudian pada setiap gelas ditanami sebanyak dua kecambah tomat setelah itu disimpan di dalam rumah kaca. Bibit disiram setiap dua hari sekali hingga berumur 30 hari kemudian diukur tinggi tanaman masing-masing.

Pengamatan T. harzianum DT38 pada Permukaan Akar (Koske & Gemma 1989)

Akar tomat yang telah berumur satu bulan dibersihkan dengan air steril kemudian direndam dalamKOH 2.5% dan dididihkan pada suhu 90°C selama 5 menit setelah itu akar dicuci kembali dengan air steril kemudian direndam dalam H2O2 alkali selama 5 menit. Akar dicuci kembali

dengan air steril dan direndam dalam HCl 1% selama satu malam. Selanjutnya akar langsung direndam dalam gliserol asam 0.05% trypan blue dan dididihkan pada suhu 90°C selama 5 menit

(8)

kemudian larutan dibuang. Selanjutnya potongan akar diambil sedikit saja untuk ditempatkan pada kaca objek, ditutup dengan kaca penutup, kemudian dilihat dibawah mikroskop cahaya dengan perbesaran 400 kali untuk melihat keberadaan T. harzianum DT38.

Penentuan Pengaruh Eksudat Akar Tanaman Tomat terhadap Pertumbuhan T. harzianum DT38

Zeolit dimasukkan ke dalam sepuluh gelas plastik berukuran 500 ml yang telah dilubangi bagian dasarnya lalu masing-masing gelas ditanamkan dua kecambah tomat dan disiram larutan unsur mikro Johnson Nutrient setiap dua hari sekali. Setelah berumur dua minggu, tanaman tomat dicabut, akarnya dibersihkan dengan air steril lalu dimasukkan ke dalam lima tabung Erlenmeyer berisi air steril 100 ml masing-masing sepuluh tanaman dan didiamkan selama 48 jam agar eksudat akar keluar. Kemudian air yang telah mengandung eksudat akar tersebut dipisahkan lalu dicampurkan dengan 15g bakto agar lalu disterilkan. Medium eksudat akar yang telah dicampur agar tersebut dituang secara aseptik ke dalam lima cawan petri steril, setelah beku, medium diinokulasikan dengan T. harzianum DT38 sebanyak satu ose lalu dilapisi parafilm seluruh sisinya dan diukur diameter pertumbuhan koloninya setiap hari. Kontrol, digunakan medium bakto agar cawan tanpa penambahan eksudat akar dengan perlakuan yang sama.

HASIL DAN PEMBAHASAN

T. harzianum DT38 dalam Pemacuan Pertumbuhan Tanaman Tomat

Ketersediaan sumber nutrisi di dalam tanah merupakan syarat mutlak bagi kelangsungan hidup seluruh tanaman. Maka dari itu, terkadang diperlukan penambahan sumber nutrisi bagi tanaman yang berasal dari

luar yaitu dengan pemberian pupuk terutama pada tanah yang kurang subur dan kering (tanah marjinal) serta penggunaan fungisida untuk melindungi tanaman, namun penggunaannya membutuhkan biaya besar serta tidak ramah lingkungan. Penggunaan T. harzianum DT38 pada tanah marjinal dimaksudkan untuk membantu menyediakan sumber nutrisi bagi tanaman dan menghindari penggunaan pupuk yang berlebihan.

Hasil percobaan yang diperoleh menunjukkan bahwa tanpa adanya pemupukan, tanaman tomat yang ditanam pada media tanah marjinal dengan inokulasi T. harzianum DT38 (perlakuan) mampu tumbuh dengan lebih subur dan sehat dibandingkan dengan tanaman tomat yang ditanam pada media tanah marjinal saja (kontrol) setelah masa tanam 30 hari (Gambar 2). Pengukuran tinggi batang pada setiap ulangan tanaman pun dilakukan setelah masa tanam 30 hari pada saat tanaman masih tertanam pada media tanah. Tinggi batang diukur dari bagian batang yang berada pada permukaan media tanah hingga ujung atas batang. Hasil rerata pengukuran tinggi batang

Gambar 2 Tanaman tomat yang ditanam pada tanah marjinal dengan inokulasi T. harzianum DT38 (kiri) dan yang ditanam pada tanah marjinal tanpa inokulasi T. harzianum DT38 (kanan) dengan masa tanam 30 hari

dari sepuluh ulangan tanaman tomat perlakuan memiliki ukuran yang lebih tinggi yaitu sekitar 10,02 cm, daun lebih banyak, batang besar dan akar lebih lebat, sedangkan hasil rerata

(9)

pengukuran tinggi batang dari sepuluh ulangan tanaman tomat kontrol hanya memiliki tinggi sekitar 7,10 cm dengan batang yang kecil serta daun dan akar yang sedikit.

Pertumbuhan tanaman tomat yang lebih subur meskipun ditanam pada media tanah marjinal kemungkinan disebabkan oleh adanya interaksi antara T. harzianum DT38 dengan akar tanaman tomat. Akar tanaman tomat diperoleh dari tanaman tomat dengan masa tanam 30 hari yang dicabut dari media tanah. Hasil pengamatan terhadap akar tanaman tomat dengan menggunakan mikroskop cahaya menunjukkan bahwa terdapat koloni T. harzianum DT38 pada sekitar akar tomat (Gambar 3).

Keberadaannya yang dekat dengan akar menyebabkan suatu interaksi yang kemudian menjalin suatu hubungan yang saling menguntungkan bagi keduanya. Interaksi ini berdasarkan pada alasan kebutuhan T. harzianum DT38 akan sumber nutrisi dan akar tanaman mampu memberi sumber nutrisi yang dibutuhkan karena akar tanaman mengeluarkan suatu zat organik yang disebut dengan eksudat akar. Eksudat akar tersebut memudahkan T. harzianum DT38 dalam memperoleh sumber nutrisi untuk menunjang kehidupannya. Akar tanaman pun diuntungkan dengan keberadaan T. harzianum DT38 disekitarnya karena sifat dari T. harzianum DT38 sebagai pengurai zat-zat organik yang berasal dari tanah maupun eksudat akar tanaman tersebut yang diubah menjadi zat anorganik yang merupakan sumber nutrisi bagi tanaman sehingga akar

Gambar 3 T. harzianum DT38 (tanda panah merah) pada permukaan akar tomat (dilihat dengan mikroskop cahaya perbesaran 400 kali)

dapat dengan mudah memperoleh nutrisi untuk dikonsumsi. Adanya hubungan timbal balik ini membuktikan bahwa T. harzianum DT38 tidak bersifat parasit bagi tanaman, selain itu keberadaannya pun mampu melindungi akar tanaman dari jamur tanah lain yang bersifat parasit bagi tanaman karena T. harzianum dapat menyerang jamur lain untuk memperoleh nutrisi (Carsolio et al. 1994).

T. harzianum selain hidup di sekitar akartanaman juga mampu hidup di atas permukaan akar bahkan mampu masuk menembus akar dan selanjutnya hidup di dalam akar. (Donzelli dan Harman 2001). Kemampuan tersebut menyebabkan T. harzianum dapat digunakan sebagai agen pengontrol terhadap jamur yang dapat menyebabkan penyakit tanaman (jamur patogen) sehingga tanaman dapat terlindungi dan pertumbuhannya dapat berjalan dengan baik (Monte dan Llobell 2000).

Pertumbuhan tanaman tomat pada tanah marjinal sangat terbantu karena interaksi antara

T. harzianum DT38 dengan akar tanaman yang menguntungkan bagi tanaman sehingga dapat mengurangi penggunaan bahan kimia (pupuk dan fungisida) dan pencemaran lingkungan.

Pengaruh Eksudat Akar Tomat terhadap Pertumbuhan T. harzianum DT38

Eksudat akar merupakan salah satu sumber nutrisi bagi T. harzianum DT38 untuk menunjang kelangsungan hidupnya. Penambahan eksudat akar tomat pada media agar cawan dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kecepatan pertumbuhan dari T. harzianum

DT38. Eksudat akar tomat didapatkan melalui perendaman akar tanaman tomat dalam akuades selama 48 jam agar zat organiknya dapat keluar secara maksimal.

T. harzianum DT38 yang tumbuh pada media hanya membentuk satu koloni yang merupakan kumpulan dari benang-benang hifa berwarna putih yang kemudian membentuk spora berwarna

(10)

hijau, hal ini merupakan sifat umum dari pertumbuhan T. harzianum. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa T. harzianum DT38 yang diinokulasikan pada media agar cawan dengan penambahan eksudat akar lebih cepat tumbuh setiap harinya serta lebih subur dibandingkan dengan T. harzianum DT38 pada media agar cawan tanpa penambahan eksudat akar, hal ini kemungkinan disebabkan oleh adanya eksudat akar tomat yang berfungsi sebagai tambahan nutrisi.

Kecepatan laju pertumbuhan dari T. harzianum DT38 berdasarkan pada pertambahan lebar koloni per hari dan juga kecepatan waktu untuk pematangan spora. Koloni T. harzianum DT38 pada setiap ulangan diukur diameternya setiap hari untuk mengetahui pertambahan lebar koloni dengan cara cawan Petri diletakkan terbalik sehingga bagian dasarnya berada di atas, hal ini dimaksudkan untuk ketepatan pengukuran diameter koloni kemudian diukur lebarnya dengan menggunakan penggaris.

Hasil yang diperoleh dari T. harzianum DT38 yang diinokulasikan pada media agar cawan dengan penambahan eksudat akar (perlakuan) ukuran koloninya lebih lebar dengan rerata pertambahan lebar koloni dari lima ulangan sebesar 1,54 cm per hari. Masa pematangan spora T. harzianum DT38 perlakuan hanya membutuhkan waktu sekitar tujuh hari. Kurva pertumbuhan T. harzianum DT38 (Gambar 4) untuk T. harzianum DT38 perlakuan membentuk suatu garis yang curam pada hari ke-satu hingga hari ke-lima, sebab pertumbuhan T. harzianum DT38 yang begitu cepat telah ditunjukkan pada saat hari pertama setelah inokulasi selain itu diameter ukuran koloninya semakin melebar setiap hari sampai hari ke-lima dan hampir menutupi seluruh bagian permukaan dari media agar perlakuan pada cawan Petri. Pertumbuhan koloni mulai

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 hari d ia m e te r (c m )

Gambar 4 Kurva pertumbuhan T. harzianum DT38, T. harzianum DT38 pada media agar cawan dengan penambahan eksudat akar (perlakuan), T. harzianum DT38 pada media agar cawan tanpa penambahan eksudat akar (kontrol)

telah menutupi seluruh bagian permukaan media sehingga membentuk garis lurus pada kurva dan pada hari ke-tujuh telah terbentuk spora dewasa yang berwarna hijau.

Pertumbuhan T. harzianum DT38 pada media agar cawan tanpa penambahan eksudat akar (kontrol) lebih lambat dibandingkan dengan T. harzianum DT38 perlakuan, hal ini dapat disebabkan karena sumber nutrisi yang sedikit. Masa pematangan spora pun membutuhkan waktu yang lebih lama yaitu sepuluh hari. Koloni yang terbentuk pun lebih kecil sejak hari pertama setelah inokulasi begitu pula pada hari-hari berikutnya hingga hari ke-delapan sebab rerata pertambahan lebar koloni dari lima ulangan hanya sebesar 1,04 cm per hari sehingga kurva yang terbentuk lebih landai dan jauh berada di bawah kurva T. harzianum DT38 perlakuan. Hari ke-sembilan barulah koloni menutupi seluruh permukaan media sehingga pertumbuhan konstan dan saat hari ke-sepuluh mulai timbul spora dewasa.

T. harzianum DT38 mendapatkan nutrisi dari eksudat akar selain dari zat organik yang terikat pada tanah (Vancura dan Kunc 1988). Banyaknya zat yang dikeluarkan oleh akar tergantung dari jenis dan kondisi tanaman (Henry 2003). Eksudat yang dikonsumsi oleh T. harzianum DT38 untuk pertumbuhannya kemungkinan berupa asam organik ataupun hormon tumbuhan serta vitamin. Hasil buangan dari T. harzianum DT38 yang merupakan bentuk anorganik yang dapat dikonsumsi

(11)

EKSUDAT AKAR SEBAGAI NUTRISI

Trichoderma harzianum DT38 SERTA APLIKASINYA

TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN TOMAT

ATISHA NOVANDINI

PROGRAM STUDI BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2007

(12)

Judul Skripsi : Eksudat Akar sebagai Nutrisi

Trichoderma harzianum

DT38

serta Aplikasinya terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat

Nama

: Atisha Novandini

NIM

: G44103045

Disetujui

Dr. Laksmi Ambarsari, M.S. Dr. Darmono Taniwiryono

Ketua

Anggota

Diketahui

Dr. drh. Hasim, DEA

Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

(13)

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN ... 1

TINJAUAN PUSTAKA

Trichoderma harzianum

...

1 Tomat (

Lycopersicum esculentum

Mill.) ... 2

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat ... 3

Metode Penelitian ... 3

HASIL DAN PEMBAHASAN

T. harzianum

DT38 dalam Pemacuan Pertumbuhan Tanaman Tomat .... 3

Pengaruh Eksudat Akar terhadap Pertumbuhan

T. harzianum

DT38 ... 5

SIMPULAN DAN SARAN ... 6

DAFTAR PUSTAKA ... 6

(14)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Koloni

Trichoderma harzianum

(Sumber: http://en.wikipedia.org/

wiki/trichoderma_harzianum.html) ... 2

2 Tanaman tomat yang ditanam pada tanah marjinal dengan inokulasi

T. harzianum

DT38 (kiri) dan yang ditanam pada tanah marjinal tanpa

inokulasi

T. harzianum

DT38 (kanan) dengan masa tanam 30 hari ... 4

3 T. harzianum

DT38 (tanda panah merah) pada permukaan akar tomat

(dilihat dengan mikroskop cahaya dengan perbesaran 400 kali) ... 4

4 Kurva pertumbuhan

T. harzianum

DT38

... 5

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Tahapan penelitian ... 9

2 Data tinggi tanaman tomat dengan masa tanam 30 hari ... 10

3 Pembuatan larutan

Johnson Nutrient

... 11

4 Pembuatan gliserol asam 0,05%

trypan blue

... 12

5 Pembuatan H

O

alkali

... 12

(15)

PENDAHULUAN

Mikroorganisme yang dapat dimanfaatkan untuk mengatasi masalah tersebut yaitu jamur

Trichoderma harzianum yang hidup berkoloni di tanah dan juga pada akar tanaman. T. harzianum

bermanfaat sebagai pengendali hama tanaman atau karena dapat bersifat parasit bagi mikroorganisme lain yang merupakan parasit bagi tanaman (Isroi 2006).

TINJAUAN PUSTAKA

Trichoderma harzianum

Jamur T. harzianum diklasifikasikan ke dalam kerajaan Fungi, divisi Ascomycota, anak divisi

Pezizomycotina, kelas Sordariomycetes, bangsa Hypocreales, suku Hypocreaceae, marga

(16)

yaitu suatu kemampuan untuk menjadi parasit bagi jamur lain dengan cara menyerang dan bahkan dapat masuk ke dalam bagian tubuh jamur lain kemudian T. harzianum melisiskan

Gambar 1 Koloni Trichoderma harzianum (Sumber: http://en.wikipedia.org/ wiki/trichoderma_harzianum.html)

Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)

Angiospermae, kelas Dicotyledone, bangsa Solanales, suku Solanaceae, marga Lycopersicum, jenis Lycopersicum esculentum Mill. (Anonim 2006).

Bentuk fisik dari tanamannya adalah batang bulat dan berambut kasar, bercabang banyak, berbau kuat, berwarna hijau keputihan, tinggi sekitar 0.5-2.5 m, tegak ataupun bersandar pada

(17)

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Bahan-bahan yang digunakan yaitu T. harzianum isolat DT38 koleksi Balai Penelitian dan Bioteknologi Perkebunan Indonesia, bibit tomat, tanah marjinal, zeolit, akuades, bakto agar,

malt extract agar (MEA), gliserol, HCl, trypan blue, NH4OH, H2O2, KOH, KNO3 1M,

Ca(NO)3.4H2O 1M, NH4H2PO4 1M, MgSO4.7H2O 1M, KCl 50 mM, H3BO3 25 mM, MnCl2.4H2O

2 mM, ZnSO4.7H2O 2 mM, CuSO4.5H2O 0.5 mM, (NH4)6Mo7O24.4H2O 0.07 mM, Fe-EDTA 20

mM.

Metode Penelitian Regenerasi T. harzianum DT38

Penentuan Pengaruh T. harzianum DT38 dalam Pertumbuhan Tanaman Tomat

Pengamatan T. harzianum DT38 pada Permukaan Akar (Koske & Gemma 1989)

dengan air steril dan direndam dalam HCl 1% selama satu malam. Selanjutnya akar langsung direndam dalam gliserol asam 0.05% trypan blue dan dididihkan pada suhu 90°C selama 5 menit

(18)

Penentuan Pengaruh Eksudat Akar Tanaman Tomat terhadap Pertumbuhan T. harzianum DT38

HASIL DAN PEMBAHASAN

T. harzianum DT38 dalam Pemacuan Pertumbuhan Tanaman Tomat

dari sepuluh ulangan tanaman tomat perlakuan memiliki ukuran yang lebih tinggi yaitu sekitar 10,02 cm, daun lebih banyak, batang besar dan akar lebih lebat, sedangkan hasil rerata

(19)

pengukuran tinggi batang dari sepuluh ulangan tanaman tomat kontrol hanya memiliki tinggi sekitar 7,10 cm dengan batang yang kecil serta daun dan akar yang sedikit.

Gambar 3 T. harzianum DT38 (tanda panah merah) pada permukaan akar tomat (dilihat dengan mikroskop cahaya perbesaran 400 kali)

Pertumbuhan tanaman tomat pada tanah marjinal sangat terbantu karena interaksi antara

T. harzianum DT38 dengan akar tanaman yang menguntungkan bagi tanaman sehingga dapat mengurangi penggunaan bahan kimia (pupuk dan fungisida) dan pencemaran lingkungan.

Pengaruh Eksudat Akar Tomat terhadap Pertumbuhan T. harzianum DT38

DT38. Eksudat akar tomat didapatkan melalui perendaman akar tanaman tomat dalam akuades selama 48 jam agar zat organiknya dapat keluar secara maksimal.

T. harzianum DT38 yang tumbuh pada media hanya membentuk satu koloni yang merupakan kumpulan dari benang-benang hifa berwarna putih yang kemudian membentuk spora berwarna

(20)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 hari d ia m e te r (c m )

telah menutupi seluruh bagian permukaan media sehingga membentuk garis lurus pada kurva dan pada hari ke-tujuh telah terbentuk spora dewasa yang berwarna hijau.

(21)

kembali oleh tanaman. Hal ini sangat memudahkan tanaman serta T. harzianum DT38 dalam hal perolehan sumber nutrisi.

Kandungan nutrisi yang berasal dari eksudat akar menyebabkan T. harzianum DT38 hidup disekitarnya dan semakin banyaknya koloni T. harzianum DT38 pada akar menunjukkan banyaknya eksudat yang dikeluarkan oleh akar tersebut.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Tanaman tomat yang ditumbuhkan pada tanah marjinal dengan inokulasi T. harzianum

DT38 dapat tumbuh subur dengan rerata tingginya 10,02 cm, batang lebih besar, akar lebih lebat dan daun lebih banyak sedangkan tanaman tomat yang ditanam pada tanah marjinal tanpa inokulasi T. harzianum DT38 rerata tingginya 7,10 cm, dengan batang yang kecil dan akar sedikit. Pertumbuhan tanaman tomat dapat terbantu karena terdapat koloni T. harzianum DT38 pada sekitar akar tomat yang membentuk suatu hubungan timbal balik yang menguntungkan bagi keduanya dalam hal perolehan nutrisi. Koloni T. harzianum DT38 pada akar dipengaruhi oleh eksudat akar karena merupakan salah satu sumber nutrisi bagi T. harzianum DT38. Pertambahan lebar koloni T. harzianum DT38 pada media agar cawan dengan penambahan eksudat akar memiliki rerata sebesar 1,54 cm dan spora matang dalam waktu tujuh hari sedangkan rerata pertambahan lebar koloni T. harzianum DT38 pada media agar cawan tanpa penambahan eksudat akar sebesar 1,04 cm dan spora matang dalam waktu sepuluh hari.

Saran

Perlu dilakukan uji lanjut terhadap jenis zat organik yang terkandung pada eksudat akar yang dapat dikonsumsi oleh T. harzianum DT38.

DAFTAR PUSTAKA

[Anonim]. 2006. Trichoderma harzianum. [terhubung berkala].

http://en.wikipedia.org/wiki/trichoderma_harzianum.html. [2007].

[Anonim]. 2006. Tomat (Lycopersicum esculentum). [terhubung berkala].

www.warintek.progressio.or.id/ [2007].

[Anonim]. 2007. Menangguk manfaat di balik rona merah tomat, diblender menangkal kanker prostat. [terhubung berkala]. www.koranmerapi.com. [2007].

Anissyah N. 2003. Peran Trichoderma harzianum sebagai biodegradasi bahan organik serta aplikasinya terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman tomat (Lycopersicumesculentum Mill) [skripsi]. Malang: Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah.

Carsolio C et al. 1999. Role of the Trichoderma harzianum endochitinase gene, ech42, in mycoparasitism. Appl Environ Microbiol 65(3):929–935. [terhubung berkala]. www.pubmedcentral.nih.gov/ [2006].

Chaverri P. 2002. Hypocrea lixii, the teleomorph of Trichoderma harzianum. [terhubung berkala]. www.ars.usda.gov. [2007]

Dalimartha S. 2006. Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.). [terhubung berkala].

(22)

Donzelli BGG, Harman GE. 2001. Interactions of ammonium, glcose, and chitin regulates the expression of cell wall-degrading enzymes in Trichoderma atroviride strain P1. Environ Microbiol. 67(12):5643-5647.

Goenadi DH, Isroi. 2003. Aplikasi bioteknologi dalam upaya peningkatan efisiensi agribisnis yang berkelanjutan. [terhubung berkala]. www.ipard.com/ [2006].

Harman GE. 1998. Trichoderma spp., including T. harzianum, T. viride, T. koningii, T.hamatum

and other spp. [terhubung berkala]. www.nysaes.cornell.edu/biocontrol/trichoderma. [2006].

Henry A. 2003. Effect drought, flooding, and potassium stress on the quantity and composition of root exudates in axenic culture [tesis]. Utah: Plants, Soils, and Biometeorology Department Utah State University.

Howell CR. 2004. Trichoderma species:opportunistic, avirulent plant symbionts. Nat Rev Microbiol 2(1):43-56.

Koske RE, Gemma JN. 1989. A modified procedure for staining roots to detect VA mycorrhizas.

Mycol Res 92: 486-505.

Monte E, Llobell A. 2000. Trichoderma in organic agriculture. [terhubung berkala].

www.im.microbios.org/ [2007].

Isroi. 2006. Bioteknologi mikroba untuk pertanian organik. [terhubung berkala].

www.indobiogen.or.id/ [2007].

Sujadi B, Laila S. 2004. Biologi: Sains dalam Kehidupan. Jakarta: Yudhistira.

Suwahyono U, Wahyudi P, Laksmi FGK. 2005. Pengaruh pemaparan sinar ultra violet terhadap pertumbuhan Trichoderma harzianum dan kemampuan parasitiknya terhadap Fusarium oxysporum. Jurnal Saint dan Teknologi BBPT 8(2B). [terhubung berkala]. www.iptek.net.id/

[2006].

(23)

(24)

Lampiran 1 Tahapan penelitian

diinokulasi

Uji pertumbuhan pada media

eksudat akar tomat

Pengamatan akar tomat

Akar tomat diambil

Pengukuran tinggi batang

tanaman tomat

Media tanah marjinal yang

ditanami tomat

Trichoderma harzianum

DT38

(25)

Lampiran 2 Data tinggi tanaman tomat masa tanam 30 hari

Ulangan

ke-

Tanah marjinal

(cm)

Tanah marjinal +

T. harzianum

DT38

(cm)

1 7,25

12,00

2 7,75

10,50

3 6,50

9,00

4 6,50

9,00

5 7,75

9,00

6 8,00

9,75

7 6,75

9,50

8 6,75

11,00

9 6,25

10,00

10 7,50

10,50

(26)

Lampiran 3 Pembuatan larutan

Johnson Nutrient

Unsur makro:

1. Larutan KNO

1M

Sebanyak 10g KNO

dilarutkan dengan akuades 100ml

2. Larutan Ca(NO)

.4H

O 1M

Sebanyak 24g Ca(NO)

.4H

O dilarutkan dengan akuades 100 ml

3. Larutan NH

H

PO

1M

Sebanyak 11.50g NH

H

PO

dilarutkan dengan akuades 100 ml

4. Larutan MgSO

.7H

O 1M

Sebanyak 25g MgSO

.7H

O dilarutkan dengan akuades 100 ml

Unsur mikro:

5. 3.73g KCl + 1.55g H

BO

+ 0.40g MnCl

.4H

O + 0.60g ZnSO

.7H

O +

0.13g CuSO

.5H

O + 0.10g (NH

)

Mo

O

.4H

O dilarutkan dengan

akuades 1l

6. 7g Fe-EDTA dilarutkan dengan akuades 1 liter

Larutan

Johnson Nutrient

:

6 ml KNO

1M + 4 ml Ca(NO)

.4H

O 1M + 2 ml NH

H

PO

1M + 1 ml

MgSO

.7H

O 1M + 1 ml unsur mikro + 1 ml Fe-EDTA 20 mM kemudian

dilarutkan dengan akuades 1 liter.

(27)

Lampiran 4 Pembuatan gliserol asam 0.05%

trypan blue

Sebanyak 500 ml gliserol dimasukkan ke dalam tabung Erlenmeyer lalu

dicampurkan 450 ml akuades kemudian ditambahkan 50 ml HCl 1% dan 0.5g

trypan blue

.

Lampiran 5 Pembuatan H

O

alkali

Sebanyak 3 ml NH

OH 20% dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer

kemudian ditambahkan dengan 3 ml H

O

3%.

(28)

Lampiran 6 Lebar diameter koloni

Trichoderma harzianum

DT38

Hari ke-

Media cawan agar

(cm)

Media cawan agar +

eksudat akar (cm)

1

0.64

1.30

2

1.40

2.74

3

2.24

4.46

4

3.16

6.34

5

4.16

8.42

6

5.34 9,00

7

6.66 9,00*

8

7.96

9 9,00

10 9,00*

(1)

(2)

Lampiran 1 Tahapan penelitian

diinokulasi

Uji pertumbuhan pada media eksudat akar tomat

Pengamatan akar tomat

Akar tomat diambil Pengukuran tinggi batang

tanaman tomat Media tanah marjinal yang

ditanami tomat

(3)

Lampiran 2 Data tinggi tanaman tomat masa tanam 30 hari Ulangan

ke-

Tanah marjinal (cm)

Tanah marjinal + T. harzianum DT38 (cm)

1 7,25 12,00

2 7,75 10,50

3 6,50 9,00

4 6,50 9,00

5 7,75 9,00

6 8,00 9,75

7 6,75 9,50

8 6,75 11,00

9 6,25 10,00

10 7,50 10,50

(4)

Lampiran 3 Pembuatan larutan Johnson Nutrient

Unsur makro:

1. Larutan KNO3 1M

Sebanyak 10g KNO3 dilarutkan dengan akuades 100ml 2. Larutan Ca(NO)3.4H2O 1M

Sebanyak 24g Ca(NO)3.4H2O dilarutkan dengan akuades 100 ml 3. Larutan NH4H2PO4 1M

Sebanyak 11.50g NH4H2PO4 dilarutkan dengan akuades 100 ml 4. Larutan MgSO4.7H2O 1M

Sebanyak 25g MgSO4.7H2O dilarutkan dengan akuades 100 ml Unsur mikro:

5. 3.73g KCl + 1.55g H3BO3 + 0.40g MnCl2.4H2O + 0.60g ZnSO4.7H2O + 0.13g CuSO4.5H2O + 0.10g (NH4)6Mo7O24.4H2O dilarutkan dengan akuades 1l

6. 7g Fe-EDTA dilarutkan dengan akuades 1 liter Larutan Johnson Nutrient:

6 ml KNO3 1M + 4 ml Ca(NO)3.4H2O 1M + 2 ml NH4H2PO4 1M + 1 ml MgSO4.7H2O 1M + 1 ml unsur mikro + 1 ml Fe-EDTA 20 mM kemudian dilarutkan dengan akuades 1 liter.

(5)

Lampiran 4 Pembuatan gliserol asam 0.05% trypan blue

Sebanyak 500 ml gliserol dimasukkan ke dalam tabung Erlenmeyer lalu dicampurkan 450 ml akuades kemudian ditambahkan 50 ml HCl 1% dan 0.5g

trypan blue.

Lampiran 5 Pembuatan H2O2 alkali

Sebanyak 3 ml NH4OH 20% dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer kemudian ditambahkan dengan 3 ml H2O2 3%.

(6)

Lampiran 6 Lebar diameter koloni Trichoderma harzianum DT38 Hari ke- Media cawan agar

(cm)

Media cawan agar + eksudat akar (cm)

1 0.64 1.30

2 1.40 2.74

3 2.24 4.46

4 3.16 6.34

5 4.16 8.42

6 5.34 9,00

7 6.66 9,00*

8 7.96

9 9,00

10 9,00*