STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ 2L2 K YANG DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART (Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG.
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
Nora Sestria, Ujang Khairul, Reflin.
Mahasiswa Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan
Fakultas Pertanian Unand
ABSTRAK
Penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman jagung disebabkan oleh
serangan Pnss. Serangan Pnss mengakibatkan penurunan kualitas benih jagung. Salah
satu alternatif pengendalian Pnss yaitu menggunakan Bacillus subtilis isolat RZ2L2K.
Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk pengendalian patogen tanaman
perlu diformulasi. Salah satu bahan formula yang dapat digunakan dalam formulasi
agen hayati adalah tepung tapioka. Penelitian tentang formulasi Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K pada waktu dan suhu berbeda dilakukan mulai bulan Agustus sampai
Desember 2011. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh waktu dan suhu
penyimpanan agar formula Bacillus subtilis isolat RZ2L2K tetap stabil dalam
pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart.
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang
terdiri dari dua belas perlakuan dan empat ulangan. Perlakuan merupakan gabungan
dari perbedaan lama penyimpanan formula B. subtilis isolat RZ2L2K (0, 2, 4 dan 6
minggu) dan perbedaan suhu : lemari es (50 C), ruang AC (230 C) dan suhu kamar
(26-300C). Variabel yang diamati adalah viabilitas Bacillus subtilis isolat RZ2L2K
setelah disimpan pada waktu dan suhu berbeda, masa inkubasi, persentase daun
terserang, intensitas daun terserang dan pertumbuhan tanaman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula B. subtilis isolat RZ2L2K yang
disimpan selama 2 minggu pada suhu kamar (26-300C) memperlihatkan pengaruh
yang baik dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart serta dapat
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung dengan rata-rata efektivitas
37,20% dan 1,92%.
BIODATA
Penulis dilahirkan di Padang Ganting kota Batusangkar, Sumatra Barat
pada tanggal 25 Januari 1989 sebagai anak kedua dari dua bersaudara, dari
pasangan Azwir dan Rosna. Pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) ditempuh di
TK Islam Tuan Khadi Padang Ganting (1994 – 1995). Sekolah Dasar (SD) di
SDN 04 Padang Ganting (1995 – 2001). Sekolah Menengah Pertama (SMP) di
SMPN 1 Padang Ganting (2001 – 2004). Sekolah Menengah Atas (SMA) di
SMAN 1 Batusangkar (2004 – 2007). Pada tahun 2007 diterima di Fakultas
Pertanian Universitas Andalas Padang Program Studi Ilmu Hama dan Penyakit
Tumbuhan.
Padang, Mei 2012
Nora Sestria
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, dengan rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun
berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “Stabilitas formula Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K yang disimpan pada waktu dan suhu berbeda dalam
pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart (Pantoea stewartii
subsp.stewartii) pada tanaman jagung” dalam mata kuliah Pengendalian Hayati
Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan
Agustus sampai Desember 2011 di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Hama
Penyakit Tumbuhan dan Rumah Kawat Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Padang.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang
setulusnya kepada Bapak Dr. Ir. Ujang Khairul, MP selaku pembimbing I dan
Bapak Ir. Reflin, MP selaku pembimbing II, yang telah memberikan bimbingan,
pengarahan dan petunjuk dari penyusunan proposal sampai penyusunan skripsi.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Ketua Jurusan, Ibu
Sekretaris Jurusan, seluruh staf pengajar, karyawan administrasi, karyawan
perpustakaan, teknisi laboratorium Jurusan Hama Penyakit Tumbuhan, serta
teman-teman yang telah memberi dorongan, semangat dan bantuan yang berharga
selama penulis menempuh pendidikan di Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Padang. Penghargaan dan rasa hormat penulis sampaikan kepada kedua orang tua,
kakanda dan seluruh kerabat yang telah memberi semangat dan doa kepada
penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi ini.
Harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat untuk kemajuan ilmu
pengetahuan umumnya dan ilmu pertanian khususnya.
Padang, Mei 2012
N.S
vi
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ..............................................................................
vi
DAFTAR ISI .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR …. ..........................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
x
ABSTRAK…………………… ................................................................
xi
I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................
4
2.1 Penyakit Layu dan Hawar Daun Stewart oleh Pantoea stewartii
4
2.2 Bacillus subtilis sebagai Agen Hayati ............................................
5
2.3 Formulasi .......................................................................................
7
III. BAHAN DAN METODE ..................................................................
9
3.1.Tempat dan Waktu .........................................................................
9
3.2.Bahan dan Alat ..............................................................................
9
3.3.Rancangan Penelitian .....................................................................
9
3.4.Pelaksanaan Penelitian ...................................................................
10
3.5.Pengamatan ....................................................................................
16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................
20
4.1 Hasil ...............................................................................................
20
4.2 Pembahasan ...................................................................................
29
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................
33
5.1. Kesimpulan ...................................................................................
33
5.2. Saran ..............................................................................................
33
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
34
LAMPIRAN ..............................................................................................
38
vii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Kriteria penilaian serangan layu Stewart ................................................................
18
2. Viabilitas B. subtilis isolat RZ2L2K (log CFU/ ml).….………………
20
3. Saat muncul gejala pertama serangan Pnss pada masing-masing
perlakuan dan efektivitasnya...............................................................
21
4. Persentase daun jagung terserang Pnss pada masing-masing
perlakuan (51 hsi) dan efektivitasnya ....................................................
22
5. Intensitas daun jagung terserang Pnss pada masing-masing
perlakuan (51 hsi) dan efektivitasnya ....................................................
24
6. Tinggi tanaman jagung setelah diintroduksi formula B. subtilis
isolat RZ2L2K (48 hst) dan efektivitasnya .............................................
26
7. Jumlah daun jagung setelah diintroduksi formula B. subtilis isolat
RZ2L2K (48 hst) dan efektivitasnya. ......................................................
27
8. Saat muncul bunga jantan pada tanaman jagung dan
efektivitasnya......................................................................................
28
9. Saat muncul bunga betina pada tanaman jagung dan
efektivitasnya... ......................................................................................
28
10. Berat tongkol pada tanaman jagung dan efektivitasnya .........................
29
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1. Tahapan isolasi Pnss……………………….. ......................................
11
2. Karekteristik bakteri Pnss ....................................................................
12
3. Biakan B. subtilis isolat RZ2L2K ……………………….....................
14
4. Inokulasi Pnss………….. ....................................................................
15
5. Kriteria tingkat serangan Pnss .............................................................
18
6. Viabilitas B. subtilis isolat RZ2L2K (log CFU/ml)…………...............
21
7. Perkembangan persentase daun jagung yang terserang Pnss (51 hsi).
23
8. Perkembangan intensitas daun jagung yang terserang Pnss (51 hsi)...
25
9. Gejala serangan Pnss umur 39 hst .......................................................
25
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1. Jadwal pelaksanaan penelitian ...............................................................
38
2. Denah penelitian di rumah kawat menurut (RAL) .................................
39
3. Deskripsi jagung varietas Sweet boy ......................................................
40
4. Komposisi media yang digunakan .........................................................
41
5. Sidik ragam masing-masing pengamatan...............................................
42
6. Grafik perkembangan pertumbuhan jagung ...........................................
44
7. Langkah-langkah dalam membuat larutan McFarland ..........................
46
8. Rekapitulasi rata-rata efektivitas formulasi ...........................................
47
x
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
ABSTRAK
Penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman jagung disebabkan
oleh serangan Pnss. Serangan Pnss mengakibatkan penurunan kualitas benih
jagung. Salah satu alternatif pengendalian Pnss yaitu menggunakan Bacillus
subtilis isolat RZ2L2K. Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk
pengendalian patogen tanaman perlu diformulasi. Salah satu bahan formula yang
dapat digunakan dalam formulasi agen hayati adalah tepung tapioka. Penelitian
tentang formulasi Bacillus subtilis isolat RZ2L2K pada waktu dan suhu berbeda
dilakukan mulai bulan Agustus sampai Desember 2011. Tujuan penelitian adalah
untuk memperoleh waktu dan suhu penyimpanan agar formula Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K tetap stabil dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun
Stewart.
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
yang terdiri dari dua belas perlakuan dan empat ulangan. Perlakuan merupakan
gabungan dari perbedaan lama penyimpanan formula B. subtilis isolat RZ2L2K (0,
2, 4 dan 6 minggu) dan perbedaan suhu : lemari es (50 C), ruang AC (230 C) dan
suhu kamar (26-300C). Variabel yang diamati adalah viabilitas Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K setelah disimpan pada waktu dan suhu berbeda, masa inkubasi,
persentase daun terserang, intensitas daun terserang dan pertumbuhan tanaman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula B. subtilis isolat RZ2L2K
yang disimpan selama 2 minggu pada suhu kamar (26-300C) memperlihatkan
pengaruh yang paling baik dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun
Stewart serta dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung dengan
rata-rata efektivitas 37,20% dan 1,92%.
xi
STABILITY OF Bacillus subtilis ISOLATE RZ2L2K FORMULA STORED
AT DIFFERENT DURATION AND TEMPERATURE TO CONTROL
STEWART WILTS AND LEAF BLIGHTS (Pantoea stewartii subsp.
stewartii) ON CORN
ABSTRAC
Stewart wilts and leaf blights caused by Pantoea stewartii subsp. stewartii
(Pnss) is important desease on corn so must be controlled. A research on stability
of Bacillus subtilis isolate RZ2L2K formula stored at different duration and
temperature to control Stewart wilts and leaf blights on corn. This research was
conducted at the Microbiology laboratory, Pests and Plant Diseases Department
and green house of Agriculture Faculty, Andalas University from August to
December 2011. The goals of this research were to obtain the optimal duration
and temperature for storage of formulation in controlling stewart wilts and leaf
blights.
This research has done in CRD (Completely Randomized Design) that
divided into twelve treatments and four replications. The treatments were
combination of storage duration (0, 2, 4, and 6 weeks), and temperatures (5oC,
23oC and 26-30oC). The variables observed were viability of Bacillus subtilis
isolate RZ2L2K after stored at different duration and temperature, incubation
periods, severity and growth of plant.
The result showed that the formulation of Bacillus subtilis isolate RZ2L2K
stored for two weeks at 26-30oC gave a good effect to control stewart wilts and
leaf blights and can improved 37,20% of growth and 1,92% of yield.
xii
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
OLEH
NORA SESTRIA
07 116 032
SKRIPSI
SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR
SARJANA PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
OLEH
NORA SESTRIA
07 116 032
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
I. PENDAHULUAN
Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu komoditas yang bernilai ekonomis dan
strategis, mempunyai peluang untuk dikembangkan sebagai sumber utama karbohidrat dan
protein setelah beras. Disamping itu jagung banyak dimanfaatkan untuk pakan ternak, bahan
baku industri dan rumah tangga (Direktorat Jendral Bina Produksi Tanaman Pangan, 2002).
Sentra produksi jagung di Indonesia adalah Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, dengan
produktivitas pada tahun 2008 adalah 4,07 ton/ha dan tahun 2009 agak meningkat yaitu 4,16
ton/ha. Sedangkan produktivitas jagung di Sumatra Barat pada tahun 2008 lebih tinggi, yaitu
5,56 ton/ha dan tahun 2009 5,76 ton/ha. Meskipun ada peningkatan, namun belum mencapai
produktivitas yang maksimal, karena produktivitas jagung dapat mencapai 7-13 ton/ha (Badan
Pusat Statistik Indonesia, 2009).
Salah satu penyebab rendahnya produktivitas jagung adalah karena serangan patogen
penyebab penyakit, diantaranya: penyakit busuk tongkol yang disebabkan oleh jamur Fusarium
spp, Giberella spp (Munkvold, 2001), penyakit bulai oleh jamur Peronosclerospora maydis.
Akhir-akhir ini telah dilaporkan adanya penyakit baru pada tanaman jagung di Indonesia yaitu
penyakit layu dan hawar daun Stewart disebabkan oleh bakteri Pantoea stewartii subsp. stewartii
(Pnss). Penyakit layu dan hawar daun Stewart merupakan penyakit penting dan tergolong
berbahaya, di Amerika Serikat dilaporkan dapat menyebabkan kehilangan hasil berkisar 15-95 %
(Pataky, 2003; Stack, Chaky, dan Giesler, 2006). Penyakit layu dan hawar daun Stewart sudah
tersebar di beberapa Negara seperti Eropa (Austria), Amerika (Bolivia, Brazil, Kanada Kosta
Rika, Guyana, Meksiko, Peru, Poerto Rika, Amerika Serikat), Asia (Cina, India, Malaysia,
Thailand dan Vietnam) (Shurtleff, 1980).
Di Indonesia penyakit layu dan hawar daun Stewart merupakan penyakit baru, karena
patogen penyebab penyakit ini termasuk pada kategori A1 yaitu jenis Organisme Pengganggu
Tumbuhan Karantina (OPTK) yang belum terdapat di wilayah Indonesia (Badan Karantina
Depertemen Pertanian, 2008). Sedangkan Rahma dan Armansyah (2008) melaporkan bahwa di
Sumatera Barat telah ditemukan gejala penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman
jagung dengan insidensi berkisar 1-15%. Selanjutnya Khairul dan Rahma (2009) melaporkan
bahwa penyakit ini telah ditemukan pula di beberapa daerah sentra jagung di Indonesia seperti
Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur dan Gorontalo dengan insidensi berkisar 940% dan severitas antara 12-25%.
Penyakit layu dan hawar daun Stewart tergolong sulit dikendalikan, karena bakteri
penyebab penyakit ini memperbanyak diri pada pembuluh xilem, dapat terbawa benih dan juga
ditularkan oleh serangga (kumbang Chaetocnema pulicaria) (Pataky, 2003). Upaya pengendalian
penyakit ini baru dilaporkan di luar negeri, antara lain penggunaan insektisida sintetis yang
mengandung imidachlopriod untuk pengendalian kumbang C. pulicaria sebagai vektor penyakit
hawar daun Stewart (Stack et al., 2006). Usaha pengendalian penyakit ini di Indonesia baru
dalam tahap penelitian, antara lain pengendalian secara hayati dengan bakteri rizosfer indigenus.
Berdasarkan hasil penapisan isolat bakteri rizosfer indigenus, menunjukkan bahwa isolat
RZ2L2K dapat menekan insidensi penyakit sampai 75%. Setelah diidentifikasi isolat RZ2L2K
adalah Bacillus subtilis (Khairul dan Rahma, 2009).
Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk pengendalian patogen tanaman perlu
diformulasi. Tujuannya adalah agar produk agens hayati tersebut dapat digunakan dengan
efisien. Formula agens hayati yang paling sederhana adalah perlakuan benih dalam bentuk cair
atau tepung sehingga mudah tersebar merata di permukaan benih dan diharapkan mampu
melindungi benih selama penyimpanan, perkecambahan sampai pertumbuhannya (Soesanto,
2008). Bahan formula yang dapat digunakan dalam formulasi agen hayati adalah tepung tapioka,
tepung talk, tanah gambut dan minyak nabati. Pseudomonas fluoresen (Pf) yang diformula dalam
talkum dan disimpan sampai 6 bulan pada suhu ruang masih tetap efektif. karena memiliki
kelembaban yang sangat rendah dan relatif hidropobik, sehingga memiliki periode penyimpanan
lebih lama (Vidhyasekaran, Sethuraman, Rajappan, dan Vasumathi 1997). Selanjutnya Advinda
(2009) melaporkan bahwa tepung tapioka merupakan bahan pembawa terbaik untuk formulasi
Pf, dengan viabilitas yang tinggi. Farlina (2009) juga melaporkan bahwa formula isolat bakteri
rizoplan dalam tepung tapioka yang disimpan selama 2 minggu yang diintroduksi pada benih
bawang merah menunjukkan intensitas daun terserang Xanthomonas axonopodis pv. allii paling
rendah yaitu 56,76 %.
Sampai saat ini belum banyak informasi mengenai stabilitas B. subtilis yang diformula
dalam bentuk tepung tapioka yang disimpan pada waktu dan suhu yang berbeda. Untuk itu, telah
dilakukan penelitian dengan judul “Stabilitas formula Bacillus subtilis isolat RZ2L2K yang
disimpan pada waktu dan suhu berbeda dalam pengendalian penyakit layu dan hawar
daun Stewart (pantoea stewartii subsp.stewartii) pada tanaman jagung”. Tujuan penelitian
adalah untuk memperoleh waktu dan suhu penyimpanan yang optimal agar formula Bacillus
subtilis isolat RZ2L2K tetap stabil dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart.
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
Nora Sestria, Ujang Khairul, Reflin.
Mahasiswa Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan
Fakultas Pertanian Unand
ABSTRAK
Penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman jagung disebabkan oleh
serangan Pnss. Serangan Pnss mengakibatkan penurunan kualitas benih jagung. Salah
satu alternatif pengendalian Pnss yaitu menggunakan Bacillus subtilis isolat RZ2L2K.
Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk pengendalian patogen tanaman
perlu diformulasi. Salah satu bahan formula yang dapat digunakan dalam formulasi
agen hayati adalah tepung tapioka. Penelitian tentang formulasi Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K pada waktu dan suhu berbeda dilakukan mulai bulan Agustus sampai
Desember 2011. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh waktu dan suhu
penyimpanan agar formula Bacillus subtilis isolat RZ2L2K tetap stabil dalam
pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart.
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang
terdiri dari dua belas perlakuan dan empat ulangan. Perlakuan merupakan gabungan
dari perbedaan lama penyimpanan formula B. subtilis isolat RZ2L2K (0, 2, 4 dan 6
minggu) dan perbedaan suhu : lemari es (50 C), ruang AC (230 C) dan suhu kamar
(26-300C). Variabel yang diamati adalah viabilitas Bacillus subtilis isolat RZ2L2K
setelah disimpan pada waktu dan suhu berbeda, masa inkubasi, persentase daun
terserang, intensitas daun terserang dan pertumbuhan tanaman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula B. subtilis isolat RZ2L2K yang
disimpan selama 2 minggu pada suhu kamar (26-300C) memperlihatkan pengaruh
yang baik dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart serta dapat
meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung dengan rata-rata efektivitas
37,20% dan 1,92%.
BIODATA
Penulis dilahirkan di Padang Ganting kota Batusangkar, Sumatra Barat
pada tanggal 25 Januari 1989 sebagai anak kedua dari dua bersaudara, dari
pasangan Azwir dan Rosna. Pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) ditempuh di
TK Islam Tuan Khadi Padang Ganting (1994 – 1995). Sekolah Dasar (SD) di
SDN 04 Padang Ganting (1995 – 2001). Sekolah Menengah Pertama (SMP) di
SMPN 1 Padang Ganting (2001 – 2004). Sekolah Menengah Atas (SMA) di
SMAN 1 Batusangkar (2004 – 2007). Pada tahun 2007 diterima di Fakultas
Pertanian Universitas Andalas Padang Program Studi Ilmu Hama dan Penyakit
Tumbuhan.
Padang, Mei 2012
Nora Sestria
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, dengan rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun
berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “Stabilitas formula Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K yang disimpan pada waktu dan suhu berbeda dalam
pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart (Pantoea stewartii
subsp.stewartii) pada tanaman jagung” dalam mata kuliah Pengendalian Hayati
Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan
Agustus sampai Desember 2011 di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Hama
Penyakit Tumbuhan dan Rumah Kawat Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Padang.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang
setulusnya kepada Bapak Dr. Ir. Ujang Khairul, MP selaku pembimbing I dan
Bapak Ir. Reflin, MP selaku pembimbing II, yang telah memberikan bimbingan,
pengarahan dan petunjuk dari penyusunan proposal sampai penyusunan skripsi.
Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Ketua Jurusan, Ibu
Sekretaris Jurusan, seluruh staf pengajar, karyawan administrasi, karyawan
perpustakaan, teknisi laboratorium Jurusan Hama Penyakit Tumbuhan, serta
teman-teman yang telah memberi dorongan, semangat dan bantuan yang berharga
selama penulis menempuh pendidikan di Fakultas Pertanian Universitas Andalas
Padang. Penghargaan dan rasa hormat penulis sampaikan kepada kedua orang tua,
kakanda dan seluruh kerabat yang telah memberi semangat dan doa kepada
penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi ini.
Harapan penulis semoga skripsi ini bermanfaat untuk kemajuan ilmu
pengetahuan umumnya dan ilmu pertanian khususnya.
Padang, Mei 2012
N.S
vi
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ..............................................................................
vi
DAFTAR ISI .............................................................................................
vii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR …. ..........................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
x
ABSTRAK…………………… ................................................................
xi
I. PENDAHULUAN ..............................................................................
1
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................
4
2.1 Penyakit Layu dan Hawar Daun Stewart oleh Pantoea stewartii
4
2.2 Bacillus subtilis sebagai Agen Hayati ............................................
5
2.3 Formulasi .......................................................................................
7
III. BAHAN DAN METODE ..................................................................
9
3.1.Tempat dan Waktu .........................................................................
9
3.2.Bahan dan Alat ..............................................................................
9
3.3.Rancangan Penelitian .....................................................................
9
3.4.Pelaksanaan Penelitian ...................................................................
10
3.5.Pengamatan ....................................................................................
16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..........................................................
20
4.1 Hasil ...............................................................................................
20
4.2 Pembahasan ...................................................................................
29
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................
33
5.1. Kesimpulan ...................................................................................
33
5.2. Saran ..............................................................................................
33
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
34
LAMPIRAN ..............................................................................................
38
vii
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Kriteria penilaian serangan layu Stewart ................................................................
18
2. Viabilitas B. subtilis isolat RZ2L2K (log CFU/ ml).….………………
20
3. Saat muncul gejala pertama serangan Pnss pada masing-masing
perlakuan dan efektivitasnya...............................................................
21
4. Persentase daun jagung terserang Pnss pada masing-masing
perlakuan (51 hsi) dan efektivitasnya ....................................................
22
5. Intensitas daun jagung terserang Pnss pada masing-masing
perlakuan (51 hsi) dan efektivitasnya ....................................................
24
6. Tinggi tanaman jagung setelah diintroduksi formula B. subtilis
isolat RZ2L2K (48 hst) dan efektivitasnya .............................................
26
7. Jumlah daun jagung setelah diintroduksi formula B. subtilis isolat
RZ2L2K (48 hst) dan efektivitasnya. ......................................................
27
8. Saat muncul bunga jantan pada tanaman jagung dan
efektivitasnya......................................................................................
28
9. Saat muncul bunga betina pada tanaman jagung dan
efektivitasnya... ......................................................................................
28
10. Berat tongkol pada tanaman jagung dan efektivitasnya .........................
29
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1. Tahapan isolasi Pnss……………………….. ......................................
11
2. Karekteristik bakteri Pnss ....................................................................
12
3. Biakan B. subtilis isolat RZ2L2K ……………………….....................
14
4. Inokulasi Pnss………….. ....................................................................
15
5. Kriteria tingkat serangan Pnss .............................................................
18
6. Viabilitas B. subtilis isolat RZ2L2K (log CFU/ml)…………...............
21
7. Perkembangan persentase daun jagung yang terserang Pnss (51 hsi).
23
8. Perkembangan intensitas daun jagung yang terserang Pnss (51 hsi)...
25
9. Gejala serangan Pnss umur 39 hst .......................................................
25
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1. Jadwal pelaksanaan penelitian ...............................................................
38
2. Denah penelitian di rumah kawat menurut (RAL) .................................
39
3. Deskripsi jagung varietas Sweet boy ......................................................
40
4. Komposisi media yang digunakan .........................................................
41
5. Sidik ragam masing-masing pengamatan...............................................
42
6. Grafik perkembangan pertumbuhan jagung ...........................................
44
7. Langkah-langkah dalam membuat larutan McFarland ..........................
46
8. Rekapitulasi rata-rata efektivitas formulasi ...........................................
47
x
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
ABSTRAK
Penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman jagung disebabkan
oleh serangan Pnss. Serangan Pnss mengakibatkan penurunan kualitas benih
jagung. Salah satu alternatif pengendalian Pnss yaitu menggunakan Bacillus
subtilis isolat RZ2L2K. Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk
pengendalian patogen tanaman perlu diformulasi. Salah satu bahan formula yang
dapat digunakan dalam formulasi agen hayati adalah tepung tapioka. Penelitian
tentang formulasi Bacillus subtilis isolat RZ2L2K pada waktu dan suhu berbeda
dilakukan mulai bulan Agustus sampai Desember 2011. Tujuan penelitian adalah
untuk memperoleh waktu dan suhu penyimpanan agar formula Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K tetap stabil dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun
Stewart.
Penelitian ini disusun menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
yang terdiri dari dua belas perlakuan dan empat ulangan. Perlakuan merupakan
gabungan dari perbedaan lama penyimpanan formula B. subtilis isolat RZ2L2K (0,
2, 4 dan 6 minggu) dan perbedaan suhu : lemari es (50 C), ruang AC (230 C) dan
suhu kamar (26-300C). Variabel yang diamati adalah viabilitas Bacillus subtilis
isolat RZ2L2K setelah disimpan pada waktu dan suhu berbeda, masa inkubasi,
persentase daun terserang, intensitas daun terserang dan pertumbuhan tanaman.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula B. subtilis isolat RZ2L2K
yang disimpan selama 2 minggu pada suhu kamar (26-300C) memperlihatkan
pengaruh yang paling baik dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun
Stewart serta dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman jagung dengan
rata-rata efektivitas 37,20% dan 1,92%.
xi
STABILITY OF Bacillus subtilis ISOLATE RZ2L2K FORMULA STORED
AT DIFFERENT DURATION AND TEMPERATURE TO CONTROL
STEWART WILTS AND LEAF BLIGHTS (Pantoea stewartii subsp.
stewartii) ON CORN
ABSTRAC
Stewart wilts and leaf blights caused by Pantoea stewartii subsp. stewartii
(Pnss) is important desease on corn so must be controlled. A research on stability
of Bacillus subtilis isolate RZ2L2K formula stored at different duration and
temperature to control Stewart wilts and leaf blights on corn. This research was
conducted at the Microbiology laboratory, Pests and Plant Diseases Department
and green house of Agriculture Faculty, Andalas University from August to
December 2011. The goals of this research were to obtain the optimal duration
and temperature for storage of formulation in controlling stewart wilts and leaf
blights.
This research has done in CRD (Completely Randomized Design) that
divided into twelve treatments and four replications. The treatments were
combination of storage duration (0, 2, 4, and 6 weeks), and temperatures (5oC,
23oC and 26-30oC). The variables observed were viability of Bacillus subtilis
isolate RZ2L2K after stored at different duration and temperature, incubation
periods, severity and growth of plant.
The result showed that the formulation of Bacillus subtilis isolate RZ2L2K
stored for two weeks at 26-30oC gave a good effect to control stewart wilts and
leaf blights and can improved 37,20% of growth and 1,92% of yield.
xii
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
OLEH
NORA SESTRIA
07 116 032
SKRIPSI
SEBAGAI SALAH SATU SYARAT
UNTUK MEMPEROLEH GELAR
SARJANA PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
STABILITAS FORMULA Bacillus subtilis ISOLAT RZ2L2K YANG
DISIMPAN PADA WAKTU DAN SUHU BERBEDA DALAM
PENGENDALIAN PENYAKIT LAYU DAN HAWAR DAUN STEWART
(Pantoea stewartii subsp. stewartii) PADA TANAMAN JAGUNG
OLEH
NORA SESTRIA
07 116 032
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2012
I. PENDAHULUAN
Jagung (Zea mays L.) merupakan salah satu komoditas yang bernilai ekonomis dan
strategis, mempunyai peluang untuk dikembangkan sebagai sumber utama karbohidrat dan
protein setelah beras. Disamping itu jagung banyak dimanfaatkan untuk pakan ternak, bahan
baku industri dan rumah tangga (Direktorat Jendral Bina Produksi Tanaman Pangan, 2002).
Sentra produksi jagung di Indonesia adalah Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, dengan
produktivitas pada tahun 2008 adalah 4,07 ton/ha dan tahun 2009 agak meningkat yaitu 4,16
ton/ha. Sedangkan produktivitas jagung di Sumatra Barat pada tahun 2008 lebih tinggi, yaitu
5,56 ton/ha dan tahun 2009 5,76 ton/ha. Meskipun ada peningkatan, namun belum mencapai
produktivitas yang maksimal, karena produktivitas jagung dapat mencapai 7-13 ton/ha (Badan
Pusat Statistik Indonesia, 2009).
Salah satu penyebab rendahnya produktivitas jagung adalah karena serangan patogen
penyebab penyakit, diantaranya: penyakit busuk tongkol yang disebabkan oleh jamur Fusarium
spp, Giberella spp (Munkvold, 2001), penyakit bulai oleh jamur Peronosclerospora maydis.
Akhir-akhir ini telah dilaporkan adanya penyakit baru pada tanaman jagung di Indonesia yaitu
penyakit layu dan hawar daun Stewart disebabkan oleh bakteri Pantoea stewartii subsp. stewartii
(Pnss). Penyakit layu dan hawar daun Stewart merupakan penyakit penting dan tergolong
berbahaya, di Amerika Serikat dilaporkan dapat menyebabkan kehilangan hasil berkisar 15-95 %
(Pataky, 2003; Stack, Chaky, dan Giesler, 2006). Penyakit layu dan hawar daun Stewart sudah
tersebar di beberapa Negara seperti Eropa (Austria), Amerika (Bolivia, Brazil, Kanada Kosta
Rika, Guyana, Meksiko, Peru, Poerto Rika, Amerika Serikat), Asia (Cina, India, Malaysia,
Thailand dan Vietnam) (Shurtleff, 1980).
Di Indonesia penyakit layu dan hawar daun Stewart merupakan penyakit baru, karena
patogen penyebab penyakit ini termasuk pada kategori A1 yaitu jenis Organisme Pengganggu
Tumbuhan Karantina (OPTK) yang belum terdapat di wilayah Indonesia (Badan Karantina
Depertemen Pertanian, 2008). Sedangkan Rahma dan Armansyah (2008) melaporkan bahwa di
Sumatera Barat telah ditemukan gejala penyakit layu dan hawar daun Stewart pada tanaman
jagung dengan insidensi berkisar 1-15%. Selanjutnya Khairul dan Rahma (2009) melaporkan
bahwa penyakit ini telah ditemukan pula di beberapa daerah sentra jagung di Indonesia seperti
Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur dan Gorontalo dengan insidensi berkisar 940% dan severitas antara 12-25%.
Penyakit layu dan hawar daun Stewart tergolong sulit dikendalikan, karena bakteri
penyebab penyakit ini memperbanyak diri pada pembuluh xilem, dapat terbawa benih dan juga
ditularkan oleh serangga (kumbang Chaetocnema pulicaria) (Pataky, 2003). Upaya pengendalian
penyakit ini baru dilaporkan di luar negeri, antara lain penggunaan insektisida sintetis yang
mengandung imidachlopriod untuk pengendalian kumbang C. pulicaria sebagai vektor penyakit
hawar daun Stewart (Stack et al., 2006). Usaha pengendalian penyakit ini di Indonesia baru
dalam tahap penelitian, antara lain pengendalian secara hayati dengan bakteri rizosfer indigenus.
Berdasarkan hasil penapisan isolat bakteri rizosfer indigenus, menunjukkan bahwa isolat
RZ2L2K dapat menekan insidensi penyakit sampai 75%. Setelah diidentifikasi isolat RZ2L2K
adalah Bacillus subtilis (Khairul dan Rahma, 2009).
Agens hayati yang telah terbukti berpotensi untuk pengendalian patogen tanaman perlu
diformulasi. Tujuannya adalah agar produk agens hayati tersebut dapat digunakan dengan
efisien. Formula agens hayati yang paling sederhana adalah perlakuan benih dalam bentuk cair
atau tepung sehingga mudah tersebar merata di permukaan benih dan diharapkan mampu
melindungi benih selama penyimpanan, perkecambahan sampai pertumbuhannya (Soesanto,
2008). Bahan formula yang dapat digunakan dalam formulasi agen hayati adalah tepung tapioka,
tepung talk, tanah gambut dan minyak nabati. Pseudomonas fluoresen (Pf) yang diformula dalam
talkum dan disimpan sampai 6 bulan pada suhu ruang masih tetap efektif. karena memiliki
kelembaban yang sangat rendah dan relatif hidropobik, sehingga memiliki periode penyimpanan
lebih lama (Vidhyasekaran, Sethuraman, Rajappan, dan Vasumathi 1997). Selanjutnya Advinda
(2009) melaporkan bahwa tepung tapioka merupakan bahan pembawa terbaik untuk formulasi
Pf, dengan viabilitas yang tinggi. Farlina (2009) juga melaporkan bahwa formula isolat bakteri
rizoplan dalam tepung tapioka yang disimpan selama 2 minggu yang diintroduksi pada benih
bawang merah menunjukkan intensitas daun terserang Xanthomonas axonopodis pv. allii paling
rendah yaitu 56,76 %.
Sampai saat ini belum banyak informasi mengenai stabilitas B. subtilis yang diformula
dalam bentuk tepung tapioka yang disimpan pada waktu dan suhu yang berbeda. Untuk itu, telah
dilakukan penelitian dengan judul “Stabilitas formula Bacillus subtilis isolat RZ2L2K yang
disimpan pada waktu dan suhu berbeda dalam pengendalian penyakit layu dan hawar
daun Stewart (pantoea stewartii subsp.stewartii) pada tanaman jagung”. Tujuan penelitian
adalah untuk memperoleh waktu dan suhu penyimpanan yang optimal agar formula Bacillus
subtilis isolat RZ2L2K tetap stabil dalam pengendalian penyakit layu dan hawar daun Stewart.