Respon Beberapa Galur Sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) pada Fase Pertumbuhan Vegetatif Terhadap Cendawan Rhizoctonia solani (Kuhn)

  Respon Beberapa Galur Sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) pada Fase Pertumbuhan Vegetatif Terhadap Cendawan Rhizoctonia solani (Kuhn) _{1 1 2 1} Dany Wahyu Nafriana , Serafinah Indriyani , dan Yusmani Prayogo Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang ₂ Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (Balitkabi), Malang Alamat korespondensi : dhanney91@gmail.com ABSTRAK Sorgum merupakan salah satu tanaman serealia yang banyak mengandung karbohidrat.

  Rhizoctonia solani merupakan salah satu patogen tular tanah yang mampu menggagalkan panen sorgum.

  Penelitian bertujuan untuk mempelajari respon beberapa galur sorgum koleksi Balai Penelitian Kacang - kacangan dan Umbi - umbian (Balitkabi) terhadap cendawan R. solani. Penelitian dilaksanakan mulai Oktober 2012 sampai Juni 2013 di laboratorium dan rumah kasa hama penyakit Balai Penelitian Kacang – kacangan dan Umbi – umbian (Balitkabi). Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK), 12 galur sorgum dengan perlakuan inokulasi cendawan R. solani diulang sebanyak 3 kali untuk tiap galurnya, sedangkan untuk kontrol yaitu tanpa pemberian cendawan. Data dianalisis menggunakan program SPSS 16.0 for Windows. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masa inkubasi cendawan R. solani berlangsung dari 4 sampai 42 hari. Diperoleh tiga galur sorgum yang menunjukkan masa inkubasi terpendek, yaitu galur nomor 3 (4 hari), 4 (5 hari), dan 10 (6 hari). Berdasarkan tingkat serangan R. solani mengindikasikan bahwa galur nomor 1, 6, 7, 8 dan 12 merupakan galur yang sangat tahan terhadap cendawan R. solani. Galur rentan tidak didapatkan dalam penelitian ini.

  Kata kunci : rentan, Rhizoctonia solani, sorgum, tahan, 12 galur ABSTRACT Sorgum is one of the cereals that contain lot of carbohydrates. Disease is one of the limiting factors in efforts to increase production of sorgum. Rhizoctonia solani is a soil-borne pathogen which is able to fail the sorgum harvest. The aim of the research was to study the responses of some sorghum line against invasion of R. solani. The research was conducted from October 2012 to June 2013 in the laboratory and screen house pest of Indonesian Legumes and Tuber Crops Research Institute (ILETRI). The research was designed using randomized block design (RBD) with three replications. The treatments were inoculated and un-inoculated (control). Data were analyzed using SPSS 16.0 for Windows. The results showed that the incubation period of the fungus R. solani between 4 to 42 days. The shortest incubation period was resulted by line 3 (4 days), 4 (5 days), and 10 (6 days). However, based on the infection rate of

  R. solani showed that line number 1, 6, 7, 8 and 12 were resistant to the pathogen. Susceptible line was not found in this study.

  Keywords: resistant, Rhizoctonia solani, sorgum, susceptible, 12 lines PENDAHULUAN nira [1]. Masalah yang dihadapi dalam

  budidaya sorgum adalah adanya serangan Komoditi pangan yang mempunyai penyakit tanaman, salah satunya adalah prospek dan nilai ekonomi cukup baik yang serangan patogen Rhizoctonia solani. dapat dikembangkan di Indonesia salah

  R. solani merupakan patogen tular tanah

  satunya adalah sorgum. Sorgum (Sorghum yang banyak menyerang tanaman pertanian,

  bicolor (L.) Moench) merupakan salah satu

  mempunyai kemampuan adaptasi yang tinggi, tanaman serealia yang dapat tumbuh pada serta mampu bertahan dalam tanah dengan berbagai kondisi lingkungan tumbuh. Seluruh waktu yang panjang dalam bentuk sklerotia bagian tubuhnya dapat dimanfaatkan, seperti [2]. R. solani dapat menyerang benih, biji dapat digunakan sebagai bahan pangan kecambah, maupun bagian tanaman yang lain. ataupun pakan ternak, daun untuk hijauan

  Adanya serangan menyebabkan daun layu pakan ternak, dan batang sebagai penghasil sehingga biji matang prematur dan berukuran kecil dengan bobot ringan [3]. Hal ini menyebabkan kerugian bagi petani. Oleh karena itu dilakukan penelitian pengaruh pemberian R. solani terhadap 12 galur tanaman galur sorgum yang tahan terhadap serangan R.

  solani .

METODE PENELITIAN

  Rancangan penelitian. Percobaan

  % Kejadian penyakit = ℎ ℎ 100%

  Berdasarkan nilai % kejadian penyakit, diperoleh nilai rata – rata intensitas serangan. Nilai rata-rata intensitas serangan digunakan sebagai acuan untuk menentukan ketahanan (Tabel 1). Tabel 1. Skoring tingkat serangan penyakit dan kategori ketahanan[5]

  Persentase Serangan (%) Kategori 0 – 10 >10 – 20 >20 – 40 > 40 – 60 > 60 - 100

  Sangat tahan (ST) Tahan (T) Agak Tahan (AT) Rentan (R) Sangat Rentan (SR)

  Analisis data. Analisis data meliputi uji

  normalitas distribusi data, jika tidak normal maka dilakukan uji nonparametrik menggunakan uji Kruskal-Wallis yang dilanjutkan dengan uji Mann-Whitney. Uji lanjutan dilakukan jika terdapat perbedaan pada taraf signifikansi 5 %.

  sklerotia R. solani diambil menggunakan jarum oose steril, kemudian diinokulasikan ke dalam media PDA baru dan diinkubasi dalam suhu ruang selama ± 14 hari. Kegiatan dilakukan secara aseptis.

  Variabel pengamatan meliputi jumlah tanaman yang terserang pada tiap perlakuan, kejadian yang terbentuk, dan daya tumbuh tanaman.

  Perbanyakan R. solani. Hifa dan

  C dan tekanan 1 atm selama 30 menit. Selanjutnya media PDA dituang ke dalam cawan Petri steril berdiameter 10 cm dan tinggi 1 cm, masing-masing ± 10 mL.

  o

  Selanjutnya dituang ke dalam Erlenmeyer 250 mL dan ditutup dengan kapas, disterilisasi dengan autoclave pada suhu 121

  pertumbuhan yang digunakan adalah PDA (Potato Dextrose Agar). Media dibuat dengan menyiapkan kentang sebanyak 200 g yang telah dikupas dan dicuci, lalu direbus dengan 1 L aquades hingga lunak. Selanjutnya disaring, air hasil saringan ditambah dengan 20 g agar komersial dan 20 g glukosa, kemudian direbus kembali hingga mendidih dan diaduk.

  Media pertumbuhan R. solani. Media

  menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 12 galur sorgum, perlakuan inokulasi cendawan diulang sebanyak 3 kali, sedangkan untuk kontrol yaitu tanpa inokulasi cendawan.

  Kejadian penyakit dihitung menggunakan rumus sebagai berikut [4] :

HASIL DAN PEMBAHASAN

  inkubasi yaitu sejak inokulasi hingga muncul gejala awal serangan, evaluasi dengan interval 1 minggu setelah inokulasi (msi) sampai 6 msi.

  Pengamatan. Pengamatan meliputi masa

  polybag ditanam 15 benih sorgum.

  2

  Tiga puluh enam biakan R. solani dalam cawan Petri diencerkan dengan 3600 mL aquades steril, dihomogenkan, lalu disaring. Sklerotium diambil dan dimasukkan dalam suspensi. Suspensi diaduk hingga homogen. Selanjutnya dipartisi dalam kantong plastik ukuran 10x17 cm

  Pengaplikasian R. solani pada sorgum.

  dan diisi tanah ± 5 kg.

  3

  Tanah dimasukkan ke dalam polybag ukuran panjang x lebar x tinggi = 20x40x40 cm

  Waktu yang dibutuhkan R. solani untuk menyerang sorgum dan ketahanan sorgum terhadap cendawan. Faktor

  pembatas bagi pertumbuhan tanaman adalah serangan hama dan penyakit. Salah satu penyakit tanaman yang menyerang tanaman sorgum adalah cendawan R. solani. Cendawan ini dapat menyebabkan benih membusuk sehingga tidak dapat berkecambah, penyakit layu, serta penyakit busuk baik pada pelepah, batang, maupun daunnya.

  R. solani mempunyai struktur hifa yang khas dan tidak dilengkapi dengan konidium.

  Ketika cendawan berada dalam lingkungan tumbuh yang kurang menguntungkan, cendawan akan membentuk sklerotia. Sklerotia dapat bertahan sampai cukup lama dan akan berkecambah jika lingkungan tumbuhnya mendukung [6]. R. solani yang diinokulasikan membutuhkan waktu untuk melakukan infeksi, sehingga memunculkan adanya gejala serangan. Waktu yang dibutuhkan oleh R.

  Persiapan penanaman. Tanah digemburkan, gulma yang tumbuh dibersihkan.

  sebanyak 100 mL. Satu kantong plastik disiramkan merata pada satu polybag . Penyiraman dilakukan pada sore hari beberapa saat setelah benih sorgum ditanam. Setiap

  solani dalam menginfeksi bervariasi. Hal ini

  dapat dikarenakan kondisi dari masing-masing galur sorgum, drainase, serta kelembapan dari tempat tumbuhnya [7]. Masa inkubasi tercepat setelah inokulasi (hsi). Namun adapula gejala yang baru muncul ketika R. solani telah diinfeksikan setelah 3 msi (Tabel 2).

  Tabel 2. Masa inkubasi penyakit pada tanaman sorgum Gambar 1. Gejala penyakit yang ditimbulkan

  Rata-rata masa oleh R. solani pada sorgum. galur inkubasi keterangan

  Anak panah menunjukkan gejala

  penyakit (hst)

  penyakit berupa bercak merah

• 1 Tidak ada kecokelatan.

  gejala 2 28 a Tabel 3 menunjukkan tingkat serangan R. 3 4 a

  solani terhadap tanaman sorgum. Gejala

  4 5 a serangan muncul pada 8 dari 12 galur. Empat 6 - Tidak ada galur yang tidak menunjukkan adanya gejala gejala serangan termasuk dalam kategori sangat

  7 - Tidak ada tahan. Rata – rata serangan berbeda pada gejala masing – masing galur, berkisar antara 8,82

  8 42 a sampai 40 %. Rata – rata serangan terendah 9 8,33 a terdapat pada galur 8 yaitu sebesar 8,82 %. 10 6 a

  Rata – rata serangan tertinggi terdapat pada 11 13 a galur nomor 13 yaitu sebesar 40 %. Delapan 12 - Tidak ada galur tersebut tidak menunjukkan adanya gejala perbedaan yang signifikan menurut uji 13 16,67 a Kruskal-Wallis.

  Catatan : Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh huruf sama tidak berbeda nyata pada

  Tabel 3. Tingkat serangan R. solani terhadap

  taraf signifikansi 5% menurut uji

  tanaman sorgum Kruskal-Wallis. galur Rata-rata % Kriteria serangan ketahanan

  Galur nomor 1, 6, 7, dan 12 tidak 1 0 a ST menunjukkan adanya gejala serangan. Empat galur yang tidak menunjukkan gejala serangan

  2 16,66 a T diduga karena cendawan R. solani yang 3 25 a AT diinfeksikan tidak mampu melakukan infeksi 4 11,54 a T terhadap tanaman. Hal ini dapat dikarenakan 6 0 a ST tanaman sorgum mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap cendawan. 7 0 a ST

  Gejala yang muncul berupa bintik kecil 8 8,82 a ST berwarna merah kecokelatan yang terdapat 9 25 a AT pada pelepah daun maupun pada batangnya 10 30 a AT (Gambar 1). Gejala penyakit busuk pelepah umumnya terjadi pada pelepah daun, bercak

  11 25 a AT berwarna agak kemerahan kemudian berubah 12 0 a ST menjadi abu-abu, bercak meluas dan seringkali 13 40 a AT diikuti pembentukan sklerotium dengan bentuk

  Catatan : ST = Sangat Tahan, AT = Agak Tahan, T

  yang tidak beraturan. Gejala dimulai dari

  = Tahan, R = Rentan, SR = Sangat

  bagian tanaman yang paling dekat dengan Rentan. permukaan tanah dan menjalar ke bagian atas

  Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh [8]. huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji

  tumbuhnya, dalam hal ini adalah iklim dan Kruskal-Wallis. unsur hara. Pertumbuhan vegetatif tanaman

  Galur nomor 8 merupakan galur yang sorgum berkisar 30 – 60 hst [11]. sangat tahan terhadap serangan R. solani dan mempunyai masa inkubasi paling lama dibandingkan gejala pada galur yang lain tanaman dari 12 galur pada 6 mst dalam penelitian ini, sehingga galur tersebut

  Rata-rata Rata-rata mempunyai toleransi yang cukup baik terhadap Galur jumlah tinggi

  R. solani . Galur - galur sangat tahan yang

  daun (helai) (cm) didapatkan dalam penelitian ini dapat 1 8,5 a 22,9 a digunakan sebagai tetua dalam penciptaan 2 8,17 a 19,41 a varietas tahan terhadap R. solani. Galur nomor 3 7,5 a 18,15 a 2 dan 4 merupakan galur yang tahan, galur nomor 3, 9, 10, 11, dan 13 merupakan galur 4 6,66 a 17,43 a agak tahan terhadap serangan R. solani.

  6 7,25 a 15,43 a Tingginya intensitas serangan pada galur 7 9,67 a 27,03 a nomor 13 dapat disebabkan karena kerapatan 8 6,58 a 16,83 a tanaman yang cukup tinggi. Tanaman yang ditanam pada jarak tanam yang sempit

  9 7 a 21,33 a cenderung mengalami serangan penyakit yang 10 7,33 a 19,12 a lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman 11 7 a 18,3 a yang ditanam pada jarak tanam lebar. 12 6,5 a 16,51 a

  Ketahanan pada galur tahan dapat disebabkan 13 6,83 a 17,50 a karena adanya mekanisme pertahanan dari

  Catatan : Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh

  tanaman sehingga mencegah masuknya atau

  huruf sama tidak berbeda nyata pada

  menghambat perkembangan dan aktivitas

  taraf signifikansi 5% menurut uji

  patogen dalam jaringan tanaman. Mekanisme

  Kruskal-Wallis .

  pertahanan ini dapat berupa mekanisme pertahanan pasif maupun aktif [9]. Pertahanan Berdasarkan hasil yang diperoleh, pasif sudah ada sebelum tumbuhan diketahui bahwa tidak ada perbedaan daya terinokulasi patogen dan berfungsi untuk tumbuh setiap galur sorgum antara pemberian mencegah masuk atau perkembangan patogen

  R. solani maupun tanpa pemberian R. solani.

  lebih jauh. Tumbuhan yang mempunyai Berdasarkan uji Kruskal-Wallis yang ketahanan pasif mempunyai struktur dilakukan terhadap masing-masing galur, morfologi yang menyebabkan sukar diinfeksi diketahui bahwa daya tumbuh untuk setiap oleh patogen. Misalnya, epidermis yang galur terdapat perbedaan. Daya tumbuh benih berkutikula tebal, adanya lapisan lilin dan sorgum paling rendah dimiliki oleh galur mempunyai sedikit stomata. Pertahanan ini nomor 3, yaitu 3,33 ± 1,83 %. Daya tumbuh sesuai dengan yang dimiliki oleh sorgum, benih sorgum paling tinggi terdapat pada galur sorgum mempunyai lapisan lilin pada nomor 8, yaitu 58,33 ± 2,88 %. Galur nomor 1, epidermisnya. Pertahanan aktif yaitu 2, 3, 7, dan 11 pada taraf signifikansi 5 % mekanisme dalam sistem genetik dari inang berbeda secara signifikan dengan galur nomor dan patogen yang berinteraksi dengan reaksi 8 (Gambar 2). inang untuk mencegah perkembangan patogen. Umumnya mekanisme pertahanan _70,00 aktif terjadi lebih sering dibandingkan yang c _{60,00 bc} pasif [10]. _50,00

  Pertumbuhan vegetatif tanaman _{( bc h %) 40,00 bc} sorgum terhadap serangan R. solani. Benih _{b u m abc abc bc}

  sorgum yang tumbuh dilakukan evaluasi setiap _{aya tu 30,00} minggunya. Berdasarkan evaluasi tersebut _{d 20,00 ab ab} diketahui bahwa tidak terdapat perbedaan yang _{10,00 a a ab} nyata antara tinggi tanaman maupun jumlah _0,00 daun yang terbentuk (Tabel 4). Hal ini _{1 2 3 4 6 7 galur 8 9 10 11 12 13} menunjukkan bahwa semua galur sorgum yang Gambar 2. Daya tumbuh benih sorgum digunakan mempunyai respon atau tanggapan yang sama terhadap kondisi lingkungan

• )

  Batang grafik yang diikuti oleh huruf sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji Kruskal-Wallis

DAFTAR PUSTAKA

  R. solani yang ditambahkan dalam media

  Essential Plant Pathology. APS Press. New York. [7] Soenartiningsih. 2010. Efektivitas beberapa

  Integrated Pest Management. Corn Diseases. MU Extension. University of Missouri. Columbia.

  [12] Sweets, L.E. & A. Wrather. 2000.

  Sorgum Manis, Manfaatnya sebagai Bahan Pakan dan Pengembangan Agroindustri Lahan Kering. Edisi Khusus Balitkabi 4: 294−301.

  [11] Musofie, A. & N.K. Wardhani. 1995.

  XII dan Seminar Ilmiah Perhimpunan Fitopatologi Indonesia. Yogyakarta.

  Kongres Nasional

  Academic Press. New York. [10] Semangun, H. 1993. Konsep dan asas dasar pengelolaan penyakit tumbuhan terpadu. Makalah Simposium Pendidikan Fitopatologi dan Pengendalian Hayati.

  Pengelolaan penyakit prapanen jagung. Balai Penelitian Tanaman Serealia. Maros. [9] Agrios, G.N. 2005. Plant pathology.

  Prosiding Pekan Serealia Nasional. Balai Penelitian Tanaman Serealia, Maros. [8] Wakman, W. & Burhanuddin. 2005.

  Cendawan Antagonis dalam Menghambat Perkembangan Cendawan Rhizoctonia solani pada Jagung Secara Invitro.

  Ketahanan Beberapa Varietas/Galur Sorgum Terhadap Penyakit Antraknosa. Seminar Nasional Serealia 489 – 493. [6] Schumann, G.L. & C.J. D’Arcy. 2006.

  tanam tersebut, sehingga benih menjadi busuk dan tidak mampu untuk berkecambah. Galur nomor 8 dan 13 mempunyai daya tumbuh paling tinggi dibandingkan dengan galur yang lainnya. Hal ini dapat dikarenakan galur tersebut mempunyai kemampuan tumbuh dan daya adaptasi yang tinggi sehingga cendawan tidak dapat menginfeksi pada saat benih ditanam, namun dapat pula karena cendawan tidak mampu melakukan infeksi terhadap benih tersebut. Cendawan R. solani cocok pada kondisi panas dan lembap. R. solani dapat menyebabkan busuk benih (seed rot) dan busuk bibit (seedling blight) pada tanaman jagung dan beberapa tanaman yang lain [12].

  Rendahnya daya tumbuh galur nomor 3 dan 7 dapat disebabkan karena benih yang ditanam mempunyai kemampuan tumbuh yang rendah, namun dapat pula karena benih yang ditanam mengalami infeksi dari hifa cendawan

  Damping Off and Root Rot Diseases in Tomatoes. Nature and Science 10(11):16- 25.

  Rhizoctonia solani Isolates Causing the

  Vitro Study on Fusarium solani and

  Epidemiological Parameters of Resistance to Rhizoctonia Sheath and Leaf Blight in Sorgum. Philipp J. Crop Sci. 14(3):133- 135. [4] Karima, H.E.H. & G.E. Nadia. 2012. In

  Yogyakarta. [3] Pascual, C.B. & A.D. Raymundo. 1989.

  [2] Semangun, H. 2001. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan . UGM Press.

  [1] ICRISAT. 1993. Collaborative Sorgum Research in Asia Report of the Asia ICRISAT, Patancheru, AP. India.

  Ucapan terimakasih ditujukan kepada semua staff Balai Penelitian Kacang - kacangan dan Umbi - umbian (Balitkabi) Malang, khususnya staff dan teknisi di Laboratorium Entomologi, Hama, dan penyakit Tanaman, yang telah memberikan ijin dan membantu dalam pelaksanaan penelitian tugas akhir ini.

  Berdasarkan hasil penelitian terdapat 8 dari 12 galur yang menunjukkan adanya gejala serangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masa inkubasi cendawan R. solani berlangsung dari 4 sampai 42 hari. Tiga galur sorgum menunjukkan masa inkubasi terpendek, yaitu galur nomor 3 (4 hari), 4 (5 hari), dan 10 (6 hari). Berdasarkan tingkat serangan R. solani mengindikasikan bahwa galur nomor 8 merupakan galur yang sangat tahan terhadap cendawan R. solani. Galur nomor 1, 6, 7, dan 12 juga termasuk dalam galur sangat tahan. Galur rentan tidak didapatkan dalam penelitian ini.

  KESIMPULAN

  [5] Soenartiningsih & Rahmawati. 2011.