Keefektifan Kitosan dalam Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada Jabon (Anthocephalus cadamba) secara in Vitro
KEEFEKTIFAN KITOSAN DALAM MENGENDALIKAN
Botryodiplodia sp. PADA JABON (Anthocephalus cadamba)
SECARA IN VITRO
DESI NURAFIDA
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keefektifan Kitosan
dalam Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada Jabon (Anthocephalus cadamba)
secara in Vitro 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, Juli 2014
Desi Nuafida
NIM E44100071
ABSTRAK
DESI NURAFIDA. Keefektifan Kitosan dalam Mengendalikan Botryodiplodia
sp. pada jabon (Anthocephalus cadamba) secara in Vitro. Dibimbing oleh
ACHMAD.
Permasalahan yang sering muncul dalam pembangunan hutan tanaman
jabon (Anthocephalus cadamba) yaitu adanya serangan Botryodiplodia sp. yang
menyebabkan mati pucuk. Pengendalian hayati merupakan aspek yang menarik
untuk dikaji khususnya penggunaan kitosan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengukur keefektifan kitosan sebagai alternatif pengendalian penyakit pada
tanaman jabon (A. cadamba) yang disebabkan oleh Botryodiplodia sp. secara in
vitro. Rancangan percobaan yang digunakan yaitu rancangan acak lengkap (RAL)
dan RAL in time. Perlakuan berupa pemberian larutan kitosan pada tiga media
yaitu potato dextrose agar (PDA), czapex, dan potato dextrose broth (PDB)
dengan taraf konsentrasi larutan kitosan 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pemberian larutan kitosan berpengaruh nyata
dalam menghambat pertumbuhan Botryodiplodia sp. Nilai hambatan relatif
terbaik pada media PDA diperoleh dengan penambahan larutan kitosan 1.0 %
yaitu 79 %, sedangkan pada media czapex dan PDB diperoleh dengan
penambahan larutan kitosan 1.5 % yaitu 73 % dan 58 %.
Kata kunci: Anthocephalus cadamba, Botryodiplodia sp., hambatan relatif,
kitosan
ABSTRACT
DESI NURAFIDA, Chitosan’s Effectiveness in Controlling The Growth of
Botryodiplodia sp. on jabon (Anthocephalus cadamba) in Vitro Way. Supervised
by ACHMAD.
The problem that frequently occurred in jabon forest plantation is the attack
of Botryodiplodia sp. leading to dieback. Biological control is a fascinating
subject to study especially the usage of chitosan. this research aims to measure
chitosan’s effectiveness as an alternative disease control for jabon (A. cadamba)
caused by Botryodiplodia sp. in vitro way. The experiment model used are
completely randomize design and in time completely randomize design.
Treatment consist of adding chitosan liquid to three medias, which is poteto
dextrose agar (PDA), czapex, and poteto dextrose broth (PDB) with chitosan’s
concentration level of 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, and 1.5 %. the Result of the
experiment indicated that chitosan addition have significant effect to prevent the
growth of Botryodiplodia sp. The best relative prevention score at PDA is 79 %,
gained by addition of liquid chitosan 1.0 %, while on czapex and PDB the best
score are 73 % and 58 % respectively with addition of 1.5 % liquid chitosan.
Keywords: Anthocephalus cadamba, Botryodiplodia sp., chitosan, relative
prevention
KEEFEKTIFAN KITOSAN DALAM MENGENDALIKAN
Botryodiplodia sp. PADA JABON (Anthocephalus cadamba)
SECARA IN VITRO
DESI NURAFIDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Silvikultur
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Keefektifan Kitosan dalam Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada
Jabon (Anthocephalus cadamba) secara in Vitro
Nama
: Desi Nurafida
NIM
: E44100071
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Achmad, MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nurheni Wijayanto, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah
pengendalian penyakit hutan, dengan judul Keefektifan Kitosan dalam
Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada jabon (Anthocephalus cadamba) secara in
Vitro.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Achmad, MS selaku
pembimbing serta Ai Rosah SHut, MSi yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada staf Laboratorium Patologi
Hutan Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB yang telah membantu
selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada
bapak, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Tidak
lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada kepada keluarga besar Departemen
Silvikultur, TGC (Tree Grower Community), Silvikultur 47, sahabat tercinta
(Arie, Hani, Intan, Mira, Mala, Dinah, Nanda), keluarga Chatralaya, keluarga
besar RIMPALA khususnya R-XVI, dan Ikatan Keluarga Mahasiswa Magelang
(IKMM) atas doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
Desi Nurafida
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
3
METODE
3
Waktu dan Tempat
3
Bahan
3
Alat
3
Prosedur Kerja
3
Tahap Persiapan
3
Prosedur Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
SIMPULAN DAN SARAN
7
7
13
17
Simpulan
17
Saran
17
DAFTAR PUSTAKA
17
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
21
DAFTAR TABEL
1
Hasil uji Duncan pengaruh waktu terhadap terhadap pertumbuhan
koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
2 Hasil uji Duncan pengaruh konsentrasi larutan kitosan terhadap
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
3 Hasil uji Duncan pengaruh waktu pengamatan terhadap pertumbuhan
koloni Botryodiplodia sp. pada media czapex
4 Hasil uji Duncan pengaruh beberapa konsentrasi larutan kitosan
pengamatan terhadap pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada
media czapex
5 Hasil uji Duncan pengaruh konsentrasi larutan kitosan terhadap
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada media PDB
9
9
11
11
13
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengamatan Botryodiplodia sp. (a) koloni Botyodiplodia sp. (b)
miselia Botryodiplodia sp. (c) konidia Botryodiplodia sp.
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media PDA dengan
berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72 jam: (a)
konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c) konsentrasi
1.1 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan
terhadap
pertumbuhan Botryodiplodia sp. dalam media PDA
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media czapex
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media czapex dengan
berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72 jam: (a)
konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c) konsentrasi
1.0 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan terhadap
pertumbuhan Botryodiplodia sp. dalam media czapex
Biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB dengan berbagai
tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah tujuh hari: (a) konsentrasi
0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5 %, (c) konsentrasi 1.0 %, (d)
konsentrasi 1.5 %
Biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB dengan berbagai
tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 7 hari: (a) konsentrasi
0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5 %, (c) konsentrasi 1.0 %, (d)
konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan
terhadap
biomassa Botryodiplodia sp. dalam media PDB
7
8
8
9
10
10
11
12
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
1. Hasil sidik ragam
20
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan kayu sebagai bahan baku industri setiap tahun meningkat dengan
meningkatnya populasi manusia. Pasokan bahan baku industri yang mulanya
berasal dari hutan alam berkurang karena laju degradasi hutan tinggi. Hal ini
mendorong perindustrian kayu beralih pada kayu hasil budidaya yang berasal dari
hutan tanaman dan hutan rakyat. Kebutuhan kayu Nasional Indonesia yang tinggi
membuka peluang kepada perusahaan hutan tanaman maupun petani untuk
mencari jenis kayu cepat tumbuh (fast growing species) dan jenis intoleran yang
dapat tumbuh di ruang terbuka dalam meningkatkan produktivitasnya.
Jabon (Anthocephalus cadamba) merupakan jenis pohon cepat tumbuh dan
dapat hidup pada ruang terbuka sehingga cocok dikembangkan dalam
pembangunan hutan tanaman. Pohon ini tergolong dalam family Rubiaceae (suku
kopi-kopian). Berbagai sumber ilmiah mengatakan bahwa jabon berasal dari
India, Malaysia, dan Indonesia (Warisno et al. 2011). Pada masa yang akan
datang, jabon akan memiliki peranan yang begitu penting ketika terjadi penurunan
pasokan kayu industri dan pertukangan dari hutan alam mulai menurun (Pratiwi
2010). Menurut Mulyana et al. (2010), jabon berpotensi untuk dikembangkan
dalam pembangunan hutan tanaman, hutan rakyat, maupun tujuan lainnya seperti:
penghijauan, reklamasi lahan bekas tambang, dan pohon peneduh. Kayu jabon
baik digunakan untuk pembuatan peti, papan tipis, korek api, pensil, vinir dan
kayu lapis serta untuk pulp dan kertas (Wahyudi 2012).
Permasalahan yang sering muncul dalam pembangunan hutan tanaman
jabon dan hutan rakyat yang umumnya ditanam secara monokultur yaitu adanya
serangan hama dan penyakit. Serangan dapat terjadi ketika masih berada di
persemaian maupun setelah ditanam di lapangan. Ini menjadi faktor penghambat
peningkatan produksi kayu jabon sebagai bahan baku industri. Salah satu
penyakit yang menyerang jabon adalah mati pucuk yang disebabkan oleh fungi
yaitu Botryodiplodia sp. Penyakit mati pucuk dapat mengancam usaha produksi
kayu karena berpotensi menyebabkan kematian pada tanaman, baik pada fase
semai maupun pohon. Anderson et al. (2002) melaporkan bahwa kejadian
penyakit mati pucuk pada tanaman akasia di Mauna Loa, Hawaii berkisar antara
66 sampai 86 %.
Botryodiplodia sp. merupakan jenis cendawan yang hidup secara saprofit.
Miselium Botryodiplodia sp. berkembang dengan cepat. Pada mulanya miselium
berwarna putih menyerupai salju, kemudian dalam jangka waktu tiga sampai
empat minggu akan berubah menjadi hitam. Cendawan ini biasanya
membutuhkan jaringan yang luka pada tanaman untuk melakukan penetrasi.
Isolat Botryodiplodia spp. yang diinokulasikan pada bibit jabon dapat berkembang
dengan cepat di dalam jaringan tanaman. Cendawan ini sangat virulen dan dapat
menyebabkan batang jabon menjadi menyusut dan kering serta daun menjadi
berwarna kecoklatan dan menggulung (Aisah 2014).
Pengendalian terhadap serangan Botryodiplodia sp. yang menyarang jabon
penting dilakukan untuk menekan kerugian produksi bibit maupun penurunan
produktivitas pohon. Pengendalian yang sering dilakukan yaitu menggunakan
2
fungisida sintetik tetapi akan memberikan dampak terhadap lingkungan, sehingga
pengendalian secara alami sangat dibutuhkan agar kerusakan lingkungan akibat
penggunaan fungisida dapat ditekan. Pengendalian hayati menjadi alternatif yang
lebih aman terhadap manusia dan juga lingkungan (Sharma et al. 2009).
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa jenis penyakit tanaman
dapat dikendalikan secara alami dengan menggunakan kitosan.
Kitosan adalah poli–(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n (Sugita et al. 2009). Kitosan dapat diperoleh dari
destilasi kitin cangkang krustasea laut yang banyak dimanfaatkan di berbagai
bidang seperti medis dan farmasi, kosmetik dan makanan. Kitosan juga
merupakan senyawa alami yang potensial untuk mengendalikan penyakit
prapanen dan pascapanen komoditas hortikultura. Kitosan memperoleh banyak
perhatian di bidang pertanian karena bentuk dan sifatnya yang khas dalam
menghambat pertumbuhan banyak cendawan patogen dan kemampuannya sebagai
ketahanan tanaman (El Ghaouth et al. 1992). Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa pelapisan kitosan dengan konsentrasi 1.0 ̶ 1.5 % pada buah
apel, kiwi, pir, stroberi, dan raspberry juga efektif mengendalikan busuk
pascapanen pada saat penyimpanan (Banos et al. 2004). Selain itu, penyakit busuk
buah kakao, kerdil hampa pada padi, busuk akar Fusarium pada tomat, Alfalfa
Mosaic Virus, Potato Spindle Tuber Viroid pada daun tomat, dan antraknosa buah
pepaya juga dapat dikendalikan dengan kitosan (Nawar 2005). Liu et al. (2006)
juga telah menunjukkan bahwa kitosan dapat menghambat perkecambahan spora
cendawan patogen penyebab kapang biru pada buah tomat, Penicillium expansum
dan Botrytis cinerea secara signifikan.
Perumusan Masalah
Penggunaan fungisida sintetis sebagai pengendali berbagai macam penyakit
tanaman akan berdampak pada kerusakan lingkungan dan kesehatan manusia
sehingga pengendalian secara alami sangat diperlukan untuk mengurangi dampak
tersebut. Penggunaan kitosan merupakan salah satu alternatif yang dapat
digunakan untuk pengendalian penyakit tanaman yang disebabkan oleh fungi.
Oleh karena itu, permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan latar belakang
tersebut adalah berapa konsentrasi kitosan yang efektif dalam mengendalikan
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada jabon secara in vitro.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur keefektifan kitosan sebagai
alternatif pengendalian penyakit pada tanaman jabon yang disebabkan oleh
Botryodiplodia sp. secara in vitro.
3
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan infomasi tentang potensi
kitosan sebagai alternatif pengendalian penyakit jabon (A. cadamba) khususnya
yang disebabkan oleh cendawan patogen Botryodiplodia spb.
METODE
Waktu dan Tempat
Metode penelitian berupa percobaaan yang dilakukan di Laboratorium
Patologi Hutan, Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian
Bogor. Penelitian dilaksanakan pada Bulan Februari 2014 sampai dengan Bulan
Mei 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah isolat Botryodiplodia sp.
yang diperoleh dari Laboratorium Patologi Hutan Departemen Silvikultur
Fakultas Kehutanan IPB, kitosan yang diperoleh dari Departemen Teknologi Hasil
Perikanan, Fakultas Perikanan dan Kelautan IPB, aquades, media potato dextrose
agar (PDA), media czapex, media potato dextrose broth (PDB), chloramphenicol,
dan alkohol.
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompor, panci, gelas
ukur 1000 ml, gelas ukur 10 ml, bor gabus, spatula, cawan petri, labu erlenmeyer,
sprayer, pipet tetes, autoclave, laminair flow, cork borer, mikroskop, pisau, alat
tulis, kamera, timbangan digital, oven, dan lampu bunsen.
Prosedur Kerja
Tahap Persiapan
Pembuatan Media PDA (Potato Dextrose Agar)
Satu liter PDA memerlukan 200 gram kentang yang telah dipotong dadu
dan 1 liter aquades, kemudian direbus hingga lunak. Air ekstrak kentang
dipisahkan dan ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan
dituang ke dalam wadah yang berisi dextrose 20 gram dan agar sebanyak 15 gram.
Sebelum larutan dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer ditambahkan
chloramphenicol dan diaduk hingga merata. Media disterilkan menggunakan
autoclave pada tekanan 1 atm dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
4
Pembuatan Media PDB (Potato Dextrose Broth)
Satu liter PDB memerlukan 200 gram kentang yang telah dipotong dadu
dan 1 liter aquades kemudian direbus hingga lunak. Air ekstrak kentang
dipisahkan dan ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan
dituang ke dalam wadah yang berisi dextrose 20 gram. Sebelum larutan
dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer ditambahkan chloramphenicol dan diaduk
hingga merata. Media disterilkan menggunakan autoclave pada tekanan 1 atm
dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
Pembuatan Media Czapex
Satu liter czapex memerlukan 45.4 gram agar czapex, kemudian
ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan czapex tersebut
direbus hingga mendidih. Sebelum larutan dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer
ditambahkan chloramphenichol dan diaduk hingga merata. Media disterilkan
menggunakan autoclave pada tekanan 1 atm dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
Penyediaan Isolat Patogen
Isolat yang digunakan adalah isolat murni Botryodiplodia sp. yang diisolasi
dari batang bibit jabon umur empat bulan yang menunjukkan gejala penyakit.
Isolat merupakan koleksi Laboratorium Patologi Hutan Departemen Silvikultur
Fakultas Kehutanan IPB.
Tahap Pelaksanaan
Uji Pertumbuhan in Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media
PDA dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap dengan pengamatan
berulang (RAL in time) empat kali pengulangan. Rancangan ini digunakan
karena dapat mengetahui respon pada setiap percobaan yang dilakukan lebih dari
satu kali pada waktu yang berbeda. Tujuan RAL in time adalah untuk mengetahui
perubahan respon dari suatu periode waktu ke periode waktu lainnya (Mattjik dan
Sumertajaya 2000). Satuan percobaan berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam
cawan petri dan perlakuannya berupa pemberian larutan kitosan pada media PDA.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) ditanam tepat di tengah cawan petri yang berdiameter 9.0 cm
berisi media PDA dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %),
0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %.
Perhitungan pertumbuhan diameter miselia Botryodiplodia sp. dilakukan
dengan cara mengukur diameter arah radial. Rumus perhitungan sebagai berikut:
Keterangan:
D = diameter koloni
⌽x = diameter sumbu x
⌽y = diameter sumbu y
�=
⌽x+⌽y
2
5
Uji Pertumbuhan in Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media
Czapex dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap dengan pengamatan
berulang (RAL in time) dengan empat kali pengulangan. Satuan percobaan
berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam cawan petri dan perlakuannya berupa
pemberian larutan kitosan pada media czapex.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) ditanam tepat di tengah cawan petri yang berdiameter 9.0 cm
berisi media czapex dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %),
0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %.
Perhitungan pertumbuhan diameter miselia Botryodiplodia sp. dilakukan
dengan cara mengukur diameter arah radial. Rumus perhitungan sebagai berikut:
Keterangan:
D = diameter koloni
⌽x = diameter sumbu x
⌽y = diameter sumbu y
�=
⌽x+⌽y
2
Uji Pertumbuhan in Vitro Biomassa Botryodiplodia sp. pada Media PDB
dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap (RAL) dengan tiga kali
pengulangan. Satuan percobaan berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam botol
selai dan perlakuannya berupa pemberian larutan kitosan pada media PDB.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) kemudian dimasukkan ke dalam botol jam berisi media PDB
dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %), 0.5 %, 1.0 %, dan
1.5 %.
Setelah tujuh hari, miselia Botyodiplodia sp. dipisahkan dari media PDB
dengan menyaring miselia dari media tumbuhnya. Penyaringan dilakukan dengan
menggunakan kertas saring yang telah di oven selama 24 jam pada suhu 60 0C dan
telah diketahui berat keringnya. Miselia Botryodiplodia sp. pada kertas saring
dioven selama 24 jam pada suhu 60 0C, sehingga akan didapatkan bobot kering
miselia Botyodiplodia sp. dan kertas saring.
Biomassa miselia dihitung
menggunakan rumus sebagai berikut:
Biomassa miselia = BK kertas saring + BK miselia − BK kertas saring
Keterangan:
BK = berat kering (gram)
Uji Penghambatan In Vitro
Uji penghambatan in vitro dilakukan dengan menggunakan metode
makanan beracun pada tiga media yaitu PDA dan czapex di dalam cawan petri
serta media PDB di dalam botol jam. Isolat Botryodiplodia sp. yang berumur
tujuh hari diambil dengan menggunakan chock borer lalu ditanam di tengah
6
media. Diameter awal yang digunakan ialah 0,6 cm. Pengamatan pertumbuhan
diameter koloni Botryodiplodia sp. dilakukan setiap hari sampai koloni pada
kontrol memenuhi cawan. Tingkat hambatan relatif (HR) dari perlakuan pada
media PDA dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
D1 – D2
HR =
100%
D1
Rumus tingkat HR pada media PDB:
B1 – B2
HR =
100%
B1
Keterangan:
HR = hambatan relatif
D1 = diameter koloni kontrol (mm)
D2 = diameter koloni perlakuan (mm)
B1 = biomassa koloni kontol (g)
B2 = biomassa koloni perlakuan (g)
Prosedur Analisis Data
Data hasil pengukuran dianalisis dengan menggunakan analisis sidik
ragam. Untuk mengetahui pengaruh yang diberikan terhadap peubah yang
diamati, dilakukan analisis data menggunakan software SAS 9.1.3. Apabila hasil
analisis menunjukkan pengaruh nyata, maka dilanjutkan dengan uji jarak
berganda Duncan.
Uji pertumbuhan in vitro diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media
PDA dan czapex dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan dilakukan
dalam pola RAL in time menggunakan model linier sebagai berikut (Mattjik dan
Sumertajaya 2000):
�
=µ +�( )+
+
+(
)
+ �(
)
Keterangan:
Y ijk : nilai respon pertumbuhan diameter Botryodiplodia sp. pada ulangan ke-i,
perlakuan ke-j, dan waktu pengamatan ke-k
µ
: rataan umum
ρi(j)
: pengeruh acak dari ulangan ke-i pada teraf k-j
αj
: pengaruh perlakuan pada taraf k-j
βk
: pengaruh waktu ke-k
(αβ)jk : pengaruh interaksi perlakuan ke-j dan waktu ke-k
ε(ijk) : pengaruh acak dari interaksi perlakuan dan waktu yang menyebar normal
7
Uji pertumbuhan in vitro biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan dilakukan dalam pola RAL
menggunakan model linier sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya 2000):
� =µ+
+
+�
Keterangan:
Y ij
: nilai respon biomassa Botryodiplodia sp. pada perlakuan ke-i dan
ulangan ke-j
µ
: rataan umum
αi
: pengaruh perlakuan ke-i
ε(ijk) : pengaruh acak dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pengamatan Botryodiplodia sp.
Pengamatan Botryodiplodia sp. dilakukan secara makroskopik dan
mikroskopik. Koloni Botryodiplodia sp. mula-mula berwarna putih kemudian
akan berubah warna menjadi abu-abu kehitaman setelah umur 3 – 4 minggu
setelah isolasi (Gambar 1a). Miselia Botryodiplodia sp. yang diamati memiliki
sekat dan berdiameter ± 4.7 µm (Gambar 1b), sedangkan konidianya berukuran 20
– 30 µm. Konidia muda Botryodiplodia sp. berwarna hialin sedangkan konidia
tuanya berwarna hitam dan memiliki sekat melintang (Gambar 1c).
Sumber Gambar 1(c): Aisah (2014)
Gambar 1
Pengamatan Botryodiplodia sp. (a) koloni Botyodiplodia sp. (b)
miselia Botryodiplodia sp. (c) konidia Botryodiplodia sp.
Pertumbuhan In Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media PDA
dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Hasil pertumbuhan in vitro Botryodiplodia sp. pada media PDA dengan
tingkat konsentrasi kitosan 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 % yang diamati setiap
periode waktu 12 jam menunjukkan bahwa pada konsentrasi 0.0 % (kontrol)
miselia tumbuh paling cepat. Hal ini ditunjukkan dengan pertumbuhan diameter
miselia fungi terbesar (Gambar 2). Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp.
kontrol memenuhi cawan petri pada 72 JSI, sedangkan pertumbuhan miselia pada
8
konsentrasi larutan kitosan 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 % belum memenuhi cawan petri
sampai akhir pengamatan. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.
Diameter (mm)
100
80
0.0
60
0.5 %
40
1.0 %
20
1.5 %
00
12
24
36
48
Jam ke-
60
72
Gambar 2 Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. setiap konsentrasi larutan
kitosan yang berbeda menunjukkan respon yang berbeda pula. Konsentrasi
larutan kitosan yang dicampurkan pada media PDA memberikan respon
berbanding terbalik terhadap pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp.
Pertumbuahan koloni Botryodiplodia sp. pada akhir pengamatan dengan
konsentrasi larutan kitosan 0.5 % , 1.0 %, dan 1.5 % masing-masing sebesar 7.8
mm, 20.3 mm, dan 27.1 mm. Secara visual pertumbuhan miselia Botryodiplodia
sp. dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72
jam: (a) konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c)
konsentrasi 1.1 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Hasil analisis ragam pertumbuhan in vitro diameter Botryodiplodia sp. di
media PDA menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi larutan kitosan
berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan diameter koloni miselia Botryodiplodia
sp. sehingga dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan (Tabel 1). Berdasarkan hasil
uji statistik (P
Botryodiplodia sp. PADA JABON (Anthocephalus cadamba)
SECARA IN VITRO
DESI NURAFIDA
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Keefektifan Kitosan
dalam Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada Jabon (Anthocephalus cadamba)
secara in Vitro 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, Juli 2014
Desi Nuafida
NIM E44100071
ABSTRAK
DESI NURAFIDA. Keefektifan Kitosan dalam Mengendalikan Botryodiplodia
sp. pada jabon (Anthocephalus cadamba) secara in Vitro. Dibimbing oleh
ACHMAD.
Permasalahan yang sering muncul dalam pembangunan hutan tanaman
jabon (Anthocephalus cadamba) yaitu adanya serangan Botryodiplodia sp. yang
menyebabkan mati pucuk. Pengendalian hayati merupakan aspek yang menarik
untuk dikaji khususnya penggunaan kitosan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengukur keefektifan kitosan sebagai alternatif pengendalian penyakit pada
tanaman jabon (A. cadamba) yang disebabkan oleh Botryodiplodia sp. secara in
vitro. Rancangan percobaan yang digunakan yaitu rancangan acak lengkap (RAL)
dan RAL in time. Perlakuan berupa pemberian larutan kitosan pada tiga media
yaitu potato dextrose agar (PDA), czapex, dan potato dextrose broth (PDB)
dengan taraf konsentrasi larutan kitosan 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa pemberian larutan kitosan berpengaruh nyata
dalam menghambat pertumbuhan Botryodiplodia sp. Nilai hambatan relatif
terbaik pada media PDA diperoleh dengan penambahan larutan kitosan 1.0 %
yaitu 79 %, sedangkan pada media czapex dan PDB diperoleh dengan
penambahan larutan kitosan 1.5 % yaitu 73 % dan 58 %.
Kata kunci: Anthocephalus cadamba, Botryodiplodia sp., hambatan relatif,
kitosan
ABSTRACT
DESI NURAFIDA, Chitosan’s Effectiveness in Controlling The Growth of
Botryodiplodia sp. on jabon (Anthocephalus cadamba) in Vitro Way. Supervised
by ACHMAD.
The problem that frequently occurred in jabon forest plantation is the attack
of Botryodiplodia sp. leading to dieback. Biological control is a fascinating
subject to study especially the usage of chitosan. this research aims to measure
chitosan’s effectiveness as an alternative disease control for jabon (A. cadamba)
caused by Botryodiplodia sp. in vitro way. The experiment model used are
completely randomize design and in time completely randomize design.
Treatment consist of adding chitosan liquid to three medias, which is poteto
dextrose agar (PDA), czapex, and poteto dextrose broth (PDB) with chitosan’s
concentration level of 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, and 1.5 %. the Result of the
experiment indicated that chitosan addition have significant effect to prevent the
growth of Botryodiplodia sp. The best relative prevention score at PDA is 79 %,
gained by addition of liquid chitosan 1.0 %, while on czapex and PDB the best
score are 73 % and 58 % respectively with addition of 1.5 % liquid chitosan.
Keywords: Anthocephalus cadamba, Botryodiplodia sp., chitosan, relative
prevention
KEEFEKTIFAN KITOSAN DALAM MENGENDALIKAN
Botryodiplodia sp. PADA JABON (Anthocephalus cadamba)
SECARA IN VITRO
DESI NURAFIDA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Silvikultur
DEPARTEMEN SILVIKULTUR
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Keefektifan Kitosan dalam Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada
Jabon (Anthocephalus cadamba) secara in Vitro
Nama
: Desi Nurafida
NIM
: E44100071
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Achmad, MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Nurheni Wijayanto, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2014 ini ialah
pengendalian penyakit hutan, dengan judul Keefektifan Kitosan dalam
Mengendalikan Botryodiplodia sp. pada jabon (Anthocephalus cadamba) secara in
Vitro.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Achmad, MS selaku
pembimbing serta Ai Rosah SHut, MSi yang telah banyak memberi saran. Di
samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada staf Laboratorium Patologi
Hutan Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan IPB yang telah membantu
selama pengumpulan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada
bapak, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Tidak
lupa pula penulis ucapkan terimakasih kepada kepada keluarga besar Departemen
Silvikultur, TGC (Tree Grower Community), Silvikultur 47, sahabat tercinta
(Arie, Hani, Intan, Mira, Mala, Dinah, Nanda), keluarga Chatralaya, keluarga
besar RIMPALA khususnya R-XVI, dan Ikatan Keluarga Mahasiswa Magelang
(IKMM) atas doa dan dukungannya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
Desi Nurafida
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
3
METODE
3
Waktu dan Tempat
3
Bahan
3
Alat
3
Prosedur Kerja
3
Tahap Persiapan
3
Prosedur Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
SIMPULAN DAN SARAN
7
7
13
17
Simpulan
17
Saran
17
DAFTAR PUSTAKA
17
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
21
DAFTAR TABEL
1
Hasil uji Duncan pengaruh waktu terhadap terhadap pertumbuhan
koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
2 Hasil uji Duncan pengaruh konsentrasi larutan kitosan terhadap
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
3 Hasil uji Duncan pengaruh waktu pengamatan terhadap pertumbuhan
koloni Botryodiplodia sp. pada media czapex
4 Hasil uji Duncan pengaruh beberapa konsentrasi larutan kitosan
pengamatan terhadap pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada
media czapex
5 Hasil uji Duncan pengaruh konsentrasi larutan kitosan terhadap
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada media PDB
9
9
11
11
13
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Pengamatan Botryodiplodia sp. (a) koloni Botyodiplodia sp. (b)
miselia Botryodiplodia sp. (c) konidia Botryodiplodia sp.
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media PDA dengan
berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72 jam: (a)
konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c) konsentrasi
1.1 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan
terhadap
pertumbuhan Botryodiplodia sp. dalam media PDA
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media czapex
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media czapex dengan
berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72 jam: (a)
konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c) konsentrasi
1.0 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan terhadap
pertumbuhan Botryodiplodia sp. dalam media czapex
Biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB dengan berbagai
tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah tujuh hari: (a) konsentrasi
0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5 %, (c) konsentrasi 1.0 %, (d)
konsentrasi 1.5 %
Biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB dengan berbagai
tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 7 hari: (a) konsentrasi
0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5 %, (c) konsentrasi 1.0 %, (d)
konsentrasi 1.5 %
Penghambatan beberapa tingkat konsentrasi kitosan
terhadap
biomassa Botryodiplodia sp. dalam media PDB
7
8
8
9
10
10
11
12
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
1. Hasil sidik ragam
20
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kebutuhan kayu sebagai bahan baku industri setiap tahun meningkat dengan
meningkatnya populasi manusia. Pasokan bahan baku industri yang mulanya
berasal dari hutan alam berkurang karena laju degradasi hutan tinggi. Hal ini
mendorong perindustrian kayu beralih pada kayu hasil budidaya yang berasal dari
hutan tanaman dan hutan rakyat. Kebutuhan kayu Nasional Indonesia yang tinggi
membuka peluang kepada perusahaan hutan tanaman maupun petani untuk
mencari jenis kayu cepat tumbuh (fast growing species) dan jenis intoleran yang
dapat tumbuh di ruang terbuka dalam meningkatkan produktivitasnya.
Jabon (Anthocephalus cadamba) merupakan jenis pohon cepat tumbuh dan
dapat hidup pada ruang terbuka sehingga cocok dikembangkan dalam
pembangunan hutan tanaman. Pohon ini tergolong dalam family Rubiaceae (suku
kopi-kopian). Berbagai sumber ilmiah mengatakan bahwa jabon berasal dari
India, Malaysia, dan Indonesia (Warisno et al. 2011). Pada masa yang akan
datang, jabon akan memiliki peranan yang begitu penting ketika terjadi penurunan
pasokan kayu industri dan pertukangan dari hutan alam mulai menurun (Pratiwi
2010). Menurut Mulyana et al. (2010), jabon berpotensi untuk dikembangkan
dalam pembangunan hutan tanaman, hutan rakyat, maupun tujuan lainnya seperti:
penghijauan, reklamasi lahan bekas tambang, dan pohon peneduh. Kayu jabon
baik digunakan untuk pembuatan peti, papan tipis, korek api, pensil, vinir dan
kayu lapis serta untuk pulp dan kertas (Wahyudi 2012).
Permasalahan yang sering muncul dalam pembangunan hutan tanaman
jabon dan hutan rakyat yang umumnya ditanam secara monokultur yaitu adanya
serangan hama dan penyakit. Serangan dapat terjadi ketika masih berada di
persemaian maupun setelah ditanam di lapangan. Ini menjadi faktor penghambat
peningkatan produksi kayu jabon sebagai bahan baku industri. Salah satu
penyakit yang menyerang jabon adalah mati pucuk yang disebabkan oleh fungi
yaitu Botryodiplodia sp. Penyakit mati pucuk dapat mengancam usaha produksi
kayu karena berpotensi menyebabkan kematian pada tanaman, baik pada fase
semai maupun pohon. Anderson et al. (2002) melaporkan bahwa kejadian
penyakit mati pucuk pada tanaman akasia di Mauna Loa, Hawaii berkisar antara
66 sampai 86 %.
Botryodiplodia sp. merupakan jenis cendawan yang hidup secara saprofit.
Miselium Botryodiplodia sp. berkembang dengan cepat. Pada mulanya miselium
berwarna putih menyerupai salju, kemudian dalam jangka waktu tiga sampai
empat minggu akan berubah menjadi hitam. Cendawan ini biasanya
membutuhkan jaringan yang luka pada tanaman untuk melakukan penetrasi.
Isolat Botryodiplodia spp. yang diinokulasikan pada bibit jabon dapat berkembang
dengan cepat di dalam jaringan tanaman. Cendawan ini sangat virulen dan dapat
menyebabkan batang jabon menjadi menyusut dan kering serta daun menjadi
berwarna kecoklatan dan menggulung (Aisah 2014).
Pengendalian terhadap serangan Botryodiplodia sp. yang menyarang jabon
penting dilakukan untuk menekan kerugian produksi bibit maupun penurunan
produktivitas pohon. Pengendalian yang sering dilakukan yaitu menggunakan
2
fungisida sintetik tetapi akan memberikan dampak terhadap lingkungan, sehingga
pengendalian secara alami sangat dibutuhkan agar kerusakan lingkungan akibat
penggunaan fungisida dapat ditekan. Pengendalian hayati menjadi alternatif yang
lebih aman terhadap manusia dan juga lingkungan (Sharma et al. 2009).
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa beberapa jenis penyakit tanaman
dapat dikendalikan secara alami dengan menggunakan kitosan.
Kitosan adalah poli–(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa) dengan
rumus molekul (C6H11NO4)n (Sugita et al. 2009). Kitosan dapat diperoleh dari
destilasi kitin cangkang krustasea laut yang banyak dimanfaatkan di berbagai
bidang seperti medis dan farmasi, kosmetik dan makanan. Kitosan juga
merupakan senyawa alami yang potensial untuk mengendalikan penyakit
prapanen dan pascapanen komoditas hortikultura. Kitosan memperoleh banyak
perhatian di bidang pertanian karena bentuk dan sifatnya yang khas dalam
menghambat pertumbuhan banyak cendawan patogen dan kemampuannya sebagai
ketahanan tanaman (El Ghaouth et al. 1992). Beberapa hasil penelitian
menunjukkan bahwa pelapisan kitosan dengan konsentrasi 1.0 ̶ 1.5 % pada buah
apel, kiwi, pir, stroberi, dan raspberry juga efektif mengendalikan busuk
pascapanen pada saat penyimpanan (Banos et al. 2004). Selain itu, penyakit busuk
buah kakao, kerdil hampa pada padi, busuk akar Fusarium pada tomat, Alfalfa
Mosaic Virus, Potato Spindle Tuber Viroid pada daun tomat, dan antraknosa buah
pepaya juga dapat dikendalikan dengan kitosan (Nawar 2005). Liu et al. (2006)
juga telah menunjukkan bahwa kitosan dapat menghambat perkecambahan spora
cendawan patogen penyebab kapang biru pada buah tomat, Penicillium expansum
dan Botrytis cinerea secara signifikan.
Perumusan Masalah
Penggunaan fungisida sintetis sebagai pengendali berbagai macam penyakit
tanaman akan berdampak pada kerusakan lingkungan dan kesehatan manusia
sehingga pengendalian secara alami sangat diperlukan untuk mengurangi dampak
tersebut. Penggunaan kitosan merupakan salah satu alternatif yang dapat
digunakan untuk pengendalian penyakit tanaman yang disebabkan oleh fungi.
Oleh karena itu, permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan latar belakang
tersebut adalah berapa konsentrasi kitosan yang efektif dalam mengendalikan
pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp. pada jabon secara in vitro.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur keefektifan kitosan sebagai
alternatif pengendalian penyakit pada tanaman jabon yang disebabkan oleh
Botryodiplodia sp. secara in vitro.
3
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan infomasi tentang potensi
kitosan sebagai alternatif pengendalian penyakit jabon (A. cadamba) khususnya
yang disebabkan oleh cendawan patogen Botryodiplodia spb.
METODE
Waktu dan Tempat
Metode penelitian berupa percobaaan yang dilakukan di Laboratorium
Patologi Hutan, Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian
Bogor. Penelitian dilaksanakan pada Bulan Februari 2014 sampai dengan Bulan
Mei 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah isolat Botryodiplodia sp.
yang diperoleh dari Laboratorium Patologi Hutan Departemen Silvikultur
Fakultas Kehutanan IPB, kitosan yang diperoleh dari Departemen Teknologi Hasil
Perikanan, Fakultas Perikanan dan Kelautan IPB, aquades, media potato dextrose
agar (PDA), media czapex, media potato dextrose broth (PDB), chloramphenicol,
dan alkohol.
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompor, panci, gelas
ukur 1000 ml, gelas ukur 10 ml, bor gabus, spatula, cawan petri, labu erlenmeyer,
sprayer, pipet tetes, autoclave, laminair flow, cork borer, mikroskop, pisau, alat
tulis, kamera, timbangan digital, oven, dan lampu bunsen.
Prosedur Kerja
Tahap Persiapan
Pembuatan Media PDA (Potato Dextrose Agar)
Satu liter PDA memerlukan 200 gram kentang yang telah dipotong dadu
dan 1 liter aquades, kemudian direbus hingga lunak. Air ekstrak kentang
dipisahkan dan ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan
dituang ke dalam wadah yang berisi dextrose 20 gram dan agar sebanyak 15 gram.
Sebelum larutan dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer ditambahkan
chloramphenicol dan diaduk hingga merata. Media disterilkan menggunakan
autoclave pada tekanan 1 atm dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
4
Pembuatan Media PDB (Potato Dextrose Broth)
Satu liter PDB memerlukan 200 gram kentang yang telah dipotong dadu
dan 1 liter aquades kemudian direbus hingga lunak. Air ekstrak kentang
dipisahkan dan ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan
dituang ke dalam wadah yang berisi dextrose 20 gram. Sebelum larutan
dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer ditambahkan chloramphenicol dan diaduk
hingga merata. Media disterilkan menggunakan autoclave pada tekanan 1 atm
dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
Pembuatan Media Czapex
Satu liter czapex memerlukan 45.4 gram agar czapex, kemudian
ditambahkan aquades hingga menjadi 1 liter larutan. Larutan czapex tersebut
direbus hingga mendidih. Sebelum larutan dipindahkan ke dalam labu erlenmeyer
ditambahkan chloramphenichol dan diaduk hingga merata. Media disterilkan
menggunakan autoclave pada tekanan 1 atm dengan suhu 121 0C selama 15 menit.
Penyediaan Isolat Patogen
Isolat yang digunakan adalah isolat murni Botryodiplodia sp. yang diisolasi
dari batang bibit jabon umur empat bulan yang menunjukkan gejala penyakit.
Isolat merupakan koleksi Laboratorium Patologi Hutan Departemen Silvikultur
Fakultas Kehutanan IPB.
Tahap Pelaksanaan
Uji Pertumbuhan in Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media
PDA dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap dengan pengamatan
berulang (RAL in time) empat kali pengulangan. Rancangan ini digunakan
karena dapat mengetahui respon pada setiap percobaan yang dilakukan lebih dari
satu kali pada waktu yang berbeda. Tujuan RAL in time adalah untuk mengetahui
perubahan respon dari suatu periode waktu ke periode waktu lainnya (Mattjik dan
Sumertajaya 2000). Satuan percobaan berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam
cawan petri dan perlakuannya berupa pemberian larutan kitosan pada media PDA.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) ditanam tepat di tengah cawan petri yang berdiameter 9.0 cm
berisi media PDA dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %),
0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %.
Perhitungan pertumbuhan diameter miselia Botryodiplodia sp. dilakukan
dengan cara mengukur diameter arah radial. Rumus perhitungan sebagai berikut:
Keterangan:
D = diameter koloni
⌽x = diameter sumbu x
⌽y = diameter sumbu y
�=
⌽x+⌽y
2
5
Uji Pertumbuhan in Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media
Czapex dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap dengan pengamatan
berulang (RAL in time) dengan empat kali pengulangan. Satuan percobaan
berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam cawan petri dan perlakuannya berupa
pemberian larutan kitosan pada media czapex.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) ditanam tepat di tengah cawan petri yang berdiameter 9.0 cm
berisi media czapex dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %),
0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 %.
Perhitungan pertumbuhan diameter miselia Botryodiplodia sp. dilakukan
dengan cara mengukur diameter arah radial. Rumus perhitungan sebagai berikut:
Keterangan:
D = diameter koloni
⌽x = diameter sumbu x
⌽y = diameter sumbu y
�=
⌽x+⌽y
2
Uji Pertumbuhan in Vitro Biomassa Botryodiplodia sp. pada Media PDB
dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Penelitian disusun dalam rancangan acak lengkap (RAL) dengan tiga kali
pengulangan. Satuan percobaan berupa biakan Botryodiplodia sp. dalam botol
selai dan perlakuannya berupa pemberian larutan kitosan pada media PDB.
Koloni Botryodiplodia sp. dipotong dalam laminar air flow menggunakan
cork borer (0.6 cm) kemudian dimasukkan ke dalam botol jam berisi media PDB
dengan empat tingkat konsentrasi kitosan yaitu kontrol (0 %), 0.5 %, 1.0 %, dan
1.5 %.
Setelah tujuh hari, miselia Botyodiplodia sp. dipisahkan dari media PDB
dengan menyaring miselia dari media tumbuhnya. Penyaringan dilakukan dengan
menggunakan kertas saring yang telah di oven selama 24 jam pada suhu 60 0C dan
telah diketahui berat keringnya. Miselia Botryodiplodia sp. pada kertas saring
dioven selama 24 jam pada suhu 60 0C, sehingga akan didapatkan bobot kering
miselia Botyodiplodia sp. dan kertas saring.
Biomassa miselia dihitung
menggunakan rumus sebagai berikut:
Biomassa miselia = BK kertas saring + BK miselia − BK kertas saring
Keterangan:
BK = berat kering (gram)
Uji Penghambatan In Vitro
Uji penghambatan in vitro dilakukan dengan menggunakan metode
makanan beracun pada tiga media yaitu PDA dan czapex di dalam cawan petri
serta media PDB di dalam botol jam. Isolat Botryodiplodia sp. yang berumur
tujuh hari diambil dengan menggunakan chock borer lalu ditanam di tengah
6
media. Diameter awal yang digunakan ialah 0,6 cm. Pengamatan pertumbuhan
diameter koloni Botryodiplodia sp. dilakukan setiap hari sampai koloni pada
kontrol memenuhi cawan. Tingkat hambatan relatif (HR) dari perlakuan pada
media PDA dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
D1 – D2
HR =
100%
D1
Rumus tingkat HR pada media PDB:
B1 – B2
HR =
100%
B1
Keterangan:
HR = hambatan relatif
D1 = diameter koloni kontrol (mm)
D2 = diameter koloni perlakuan (mm)
B1 = biomassa koloni kontol (g)
B2 = biomassa koloni perlakuan (g)
Prosedur Analisis Data
Data hasil pengukuran dianalisis dengan menggunakan analisis sidik
ragam. Untuk mengetahui pengaruh yang diberikan terhadap peubah yang
diamati, dilakukan analisis data menggunakan software SAS 9.1.3. Apabila hasil
analisis menunjukkan pengaruh nyata, maka dilanjutkan dengan uji jarak
berganda Duncan.
Uji pertumbuhan in vitro diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media
PDA dan czapex dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan dilakukan
dalam pola RAL in time menggunakan model linier sebagai berikut (Mattjik dan
Sumertajaya 2000):
�
=µ +�( )+
+
+(
)
+ �(
)
Keterangan:
Y ijk : nilai respon pertumbuhan diameter Botryodiplodia sp. pada ulangan ke-i,
perlakuan ke-j, dan waktu pengamatan ke-k
µ
: rataan umum
ρi(j)
: pengeruh acak dari ulangan ke-i pada teraf k-j
αj
: pengaruh perlakuan pada taraf k-j
βk
: pengaruh waktu ke-k
(αβ)jk : pengaruh interaksi perlakuan ke-j dan waktu ke-k
ε(ijk) : pengaruh acak dari interaksi perlakuan dan waktu yang menyebar normal
7
Uji pertumbuhan in vitro biomassa Botryodiplodia sp. pada media PDB
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan dilakukan dalam pola RAL
menggunakan model linier sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya 2000):
� =µ+
+
+�
Keterangan:
Y ij
: nilai respon biomassa Botryodiplodia sp. pada perlakuan ke-i dan
ulangan ke-j
µ
: rataan umum
αi
: pengaruh perlakuan ke-i
ε(ijk) : pengaruh acak dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pengamatan Botryodiplodia sp.
Pengamatan Botryodiplodia sp. dilakukan secara makroskopik dan
mikroskopik. Koloni Botryodiplodia sp. mula-mula berwarna putih kemudian
akan berubah warna menjadi abu-abu kehitaman setelah umur 3 – 4 minggu
setelah isolasi (Gambar 1a). Miselia Botryodiplodia sp. yang diamati memiliki
sekat dan berdiameter ± 4.7 µm (Gambar 1b), sedangkan konidianya berukuran 20
– 30 µm. Konidia muda Botryodiplodia sp. berwarna hialin sedangkan konidia
tuanya berwarna hitam dan memiliki sekat melintang (Gambar 1c).
Sumber Gambar 1(c): Aisah (2014)
Gambar 1
Pengamatan Botryodiplodia sp. (a) koloni Botyodiplodia sp. (b)
miselia Botryodiplodia sp. (c) konidia Botryodiplodia sp.
Pertumbuhan In Vitro Diameter Koloni Botryodiplodia sp. pada Media PDA
dengan Berbagai Tingkat Konsentrasi Larutan Kitosan
Hasil pertumbuhan in vitro Botryodiplodia sp. pada media PDA dengan
tingkat konsentrasi kitosan 0.0 %, 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 % yang diamati setiap
periode waktu 12 jam menunjukkan bahwa pada konsentrasi 0.0 % (kontrol)
miselia tumbuh paling cepat. Hal ini ditunjukkan dengan pertumbuhan diameter
miselia fungi terbesar (Gambar 2). Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp.
kontrol memenuhi cawan petri pada 72 JSI, sedangkan pertumbuhan miselia pada
8
konsentrasi larutan kitosan 0.5 %, 1.0 %, dan 1.5 % belum memenuhi cawan petri
sampai akhir pengamatan. Hasil selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 2.
Diameter (mm)
100
80
0.0
60
0.5 %
40
1.0 %
20
1.5 %
00
12
24
36
48
Jam ke-
60
72
Gambar 2 Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan
Pertumbuhan diameter koloni Botryodiplodia sp. setiap konsentrasi larutan
kitosan yang berbeda menunjukkan respon yang berbeda pula. Konsentrasi
larutan kitosan yang dicampurkan pada media PDA memberikan respon
berbanding terbalik terhadap pertumbuhan koloni Botryodiplodia sp.
Pertumbuahan koloni Botryodiplodia sp. pada akhir pengamatan dengan
konsentrasi larutan kitosan 0.5 % , 1.0 %, dan 1.5 % masing-masing sebesar 7.8
mm, 20.3 mm, dan 27.1 mm. Secara visual pertumbuhan miselia Botryodiplodia
sp. dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Pertumbuhan miselium Botryodiplodia sp. pada media PDA
dengan berbagai tingkat konsentrasi larutan kitosan setelah 72
jam: (a) konsentrasi 0.0 % (kontrol), (b) konsentrasi 0.5%, (c)
konsentrasi 1.1 %, (d) konsentrasi 1.5 %
Hasil analisis ragam pertumbuhan in vitro diameter Botryodiplodia sp. di
media PDA menunjukkan bahwa pemberian konsentrasi larutan kitosan
berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan diameter koloni miselia Botryodiplodia
sp. sehingga dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan (Tabel 1). Berdasarkan hasil
uji statistik (P