Enkapsulasi Bakteri Kitinolitik pada Benih Cabai untuk Menghambat Serangan Sclerotium rolfsii
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan tanaman sayuran yang sangat
penting di Indonesia. Hal ini ditunjukkan dengan areal pertanaman cabai merah
yang terluas diantara tanaman sayuran. Pada tahun 2004, luas panen cabai
mencapai 194.588 ha dan produksinya mencapai 1.100.514 ton. Produktivitas
cabai merah di Indonesia sekitar 5.66 ton/ha. Produktivitas ini jauh lebih rendah
dibandingkan potensinya yaitu 12-15 ton/ha (Departemen Pertanian, 2004).
Penggunaan benih bermutu rendah dan infeksi penyakit merupakan penyebab
utama rendahnya produktivitas cabai tersebut. Penurunan hasil panen di lapangan
akibat penyakit rebah kecambah pada musim hujan cukup tinggi yaitu mencapai
80%, sedangkan pada musim kemarau sekitar 20-30% (Widodo, 2007). Di
Kabupaten Garut misalnya penurunan hasil panen akibat rebah kecambah
mencapai 60-70% (Oktaviane, 2013).
Salah satu penyebab penyakit yang menyerang tanaman cabai ialah jamur
Sclerotium rolfsii (Lamidi, 1986; Dange, 2006; Semangun, 2007; Yusniawaty,
2009). Jamur ini dapat menyebabkan biji cabai membusuk di dalam tanah, atau
semai-semai dapat mati sebelum muncul ke permukaan tanah, batang semai muda
yang masih lunak terserang pada pangkalnya menjadi basah dan mengerut
sehingga semai rebah dan mati (Semangun, 2007). Jamur S. rolfsii mempunyai
penyebaran yang sangat luas, meliputi daerah tropik dan sub tropik di seluruh
dunia, seperti di Korea (Kim dan Weon, 2003), Amerika (Cumming, 2009),
Malaysia (Jinantana dan Sariah, 1998) dan Indonesia (Lamidi, 1986; Dange, 2006;
Yusniawaty, 2009). Selain menyerang cabai jamur ini juga menyerang inang
lainnya seperti sambiloto (Hartati et al., 2008), famili Solanaceae (Kim dan Weon,
2003), tanaman bayam (Cumming, 2009), tomat (Yusniawaty, 2009) dan kedelai
(Malinda et al., 2012).
Tanaman cabai adalah tanaman yang tidak ditanam langsung di lahan
tetapi harus lebih dahulu disemai, setelah kecambah berumur 7-12 hari bibit
dipindah ke lapangan. Menurut Setiadi (2004) persemaian benih memiliki peranan
yang penting dalam penentuan hasil panen. Sehingga kualitas persemaian cabai
perlu diperhatikan agar hasil panen sesuai dengan yang diharapkan. Hingga saat
ini, varietas cabai komersial berdaya hasil tinggi dan tahan terhadap penyakit
rebah kecambah masih belum ada. Umumnya spesies cabai yang terserang rebah
kecambah akan mati sebelum muncul ke permukaan tanah.
Pada umumnya pengendalian penyakit rebah kecambah masih bergantung
kepada fungisida, namun karena fungisida memberikan dampak yang negatif bagi
lingkungan, para peneliti berupaya mencari alternatif lain yang bisa digunakan
untuk pengendalikan rebah kecambah tanpa mengganggu keseimbangan
lingkungan diantaranya: penggunaan ekstrak tanaman seperti rimpang jahe, umbi
bawang putih, daun alamanda, daun neem, dan biji kalijira (Islam dan Faruq,
2012) dan menggunakan agen biokontrol seperti Trichoderma harzianum dan
Trichoderma virens (Jinantana dan Sariah, 1998; Istikorini, 2006; Mukarlina et
al., 2010), dan Pseudomonas putida (Boer et al., 2003). Penggunaan
mikroorganisme sebagai agen pengendali penyakit rebah kecambah bisa secara
langsung (Seikh et al., 2006; Suprapta, 2012) maupun dengan cara enkapsulasi
(Bashan, 1986).
Enkapsulasi adalah proses pembentukan kapsul yang menyelubungi suatu
bahan. Bahan yang diselubungi umumnya disebut bahan inti atau bahan aktif.
Bahan inti tersebut dapat berbentuk padat, cair atau gas. Enkapsulasi dapat
dilakukan pada sel bakteri sebagai bahan inti (Frazier dan Westhoff, 1998).
Beberapa penelitian yang menggunakan bakteri sebagai bahan inti yaitu
Lactobacillus casei dan Bifidobacterium bifidum terenkapsulasi kalsium alginat
(Kim et al., 1996), Lactobacillus plantarum terenkapsulasi susu skim dan gum
arab (Rizqiati et al., 2009) dan Methylobacterium spp. terenkapsulasi beberapa
komposisi bahan pelapis (alginat, gum arabik) (Eka, 2009). Enkapsulasi dengan
menambahkan subtansi prebiotik dalam produk merupakan salah satu faktor yang
dapat digunakan untuk meningkatkan viabilitas organisme pada produk (Kneifel
et al., 1993). Dalam penelitian ini perlu dilakukan penelitian mengenai potensi
enkapsulasi bahan pelapis alginat, CMC, tapioka dan gum arab terhadap benih
cabai merah dengan memanfaatkan isolat bakteri kitinolitik yang potensial sebagai
pengendali hayati jamur patogen.
1.2.
Perumusan Masalah
Penggunaan fungisida yang tidak bijaksana dapat menimbulkan masalah
pencemaran lingkungan, gangguan keseimbangan ekologis dan residu yang
ditinggalkannya dapat bersifat racun dan karsinogenik. Sehingga perlu segera
diupayakan pengurangan penggunaan fungisida kimiawi dan mengalihkannya
pada jenis fungisida yang aman bagi lingkungan, yakni dengan cara pengendalian
hayati dengan menggunakan mikroorganisme. Namun kualitas penggunaan
mikroorganisme perlu diperhatikan seperti membuat formulasi baru dalam
peningkatan efektifitas mikroorganisme sebagai pengendali hayati. Salah satu
alternatif formulasi yang digunakan adalah dengan enkapsulasi benih. Benih yang
terenkapsulasi diharapkan memiliki kemampuan yang tinggi dalam pengendalian
hayati untuk itu perlu dilakukan pengujian bahan enkapsulasi yang baik untuk
melapisi benih cabai merah dan bakteri kitinolitik.
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui:
1. Kemampuan bakteri kitinolitik dalam menghambat pertumbuhan jamur S.
rolfsii pada benih cabai.
2. Jenis matrik pembawa yang paling sesuai digunakan untuk enkapsulasi benih
cabai.
3. Viabilitas bakteri kitinolitik dan benih terenkapsulasi bakteri kitinolitik
dengan beberapa pembawa.
4. Kemampuan
bakteri
kitinolitik
terenkapsulasi
dalam
menghambat
pertumbuhan jamur S. rolfsii.
1.4. Hipotesis
1. Bakteri kitinolitik mampu menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii pada
benih cabai.
2. Viabilitas bakteri kitinolitik dan benih terenkapsulasi bakteri kitinolitik pada
bahan alginat, CMC, tapioka dan gum arabik berbeda.
3. Bakteri kitinolitik dalam bentuk enkapsulasi pada benih cabai merah mampu
menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii.
1.5.
Manfaat Penelitian
Dapat meningkatkan kualitas benih cabai merah terhadap serangan jamur patogen
khususnya S. rolfsii.
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Cabai merah (Capsicum annuum L.) merupakan tanaman sayuran yang sangat
penting di Indonesia. Hal ini ditunjukkan dengan areal pertanaman cabai merah
yang terluas diantara tanaman sayuran. Pada tahun 2004, luas panen cabai
mencapai 194.588 ha dan produksinya mencapai 1.100.514 ton. Produktivitas
cabai merah di Indonesia sekitar 5.66 ton/ha. Produktivitas ini jauh lebih rendah
dibandingkan potensinya yaitu 12-15 ton/ha (Departemen Pertanian, 2004).
Penggunaan benih bermutu rendah dan infeksi penyakit merupakan penyebab
utama rendahnya produktivitas cabai tersebut. Penurunan hasil panen di lapangan
akibat penyakit rebah kecambah pada musim hujan cukup tinggi yaitu mencapai
80%, sedangkan pada musim kemarau sekitar 20-30% (Widodo, 2007). Di
Kabupaten Garut misalnya penurunan hasil panen akibat rebah kecambah
mencapai 60-70% (Oktaviane, 2013).
Salah satu penyebab penyakit yang menyerang tanaman cabai ialah jamur
Sclerotium rolfsii (Lamidi, 1986; Dange, 2006; Semangun, 2007; Yusniawaty,
2009). Jamur ini dapat menyebabkan biji cabai membusuk di dalam tanah, atau
semai-semai dapat mati sebelum muncul ke permukaan tanah, batang semai muda
yang masih lunak terserang pada pangkalnya menjadi basah dan mengerut
sehingga semai rebah dan mati (Semangun, 2007). Jamur S. rolfsii mempunyai
penyebaran yang sangat luas, meliputi daerah tropik dan sub tropik di seluruh
dunia, seperti di Korea (Kim dan Weon, 2003), Amerika (Cumming, 2009),
Malaysia (Jinantana dan Sariah, 1998) dan Indonesia (Lamidi, 1986; Dange, 2006;
Yusniawaty, 2009). Selain menyerang cabai jamur ini juga menyerang inang
lainnya seperti sambiloto (Hartati et al., 2008), famili Solanaceae (Kim dan Weon,
2003), tanaman bayam (Cumming, 2009), tomat (Yusniawaty, 2009) dan kedelai
(Malinda et al., 2012).
Tanaman cabai adalah tanaman yang tidak ditanam langsung di lahan
tetapi harus lebih dahulu disemai, setelah kecambah berumur 7-12 hari bibit
dipindah ke lapangan. Menurut Setiadi (2004) persemaian benih memiliki peranan
yang penting dalam penentuan hasil panen. Sehingga kualitas persemaian cabai
perlu diperhatikan agar hasil panen sesuai dengan yang diharapkan. Hingga saat
ini, varietas cabai komersial berdaya hasil tinggi dan tahan terhadap penyakit
rebah kecambah masih belum ada. Umumnya spesies cabai yang terserang rebah
kecambah akan mati sebelum muncul ke permukaan tanah.
Pada umumnya pengendalian penyakit rebah kecambah masih bergantung
kepada fungisida, namun karena fungisida memberikan dampak yang negatif bagi
lingkungan, para peneliti berupaya mencari alternatif lain yang bisa digunakan
untuk pengendalikan rebah kecambah tanpa mengganggu keseimbangan
lingkungan diantaranya: penggunaan ekstrak tanaman seperti rimpang jahe, umbi
bawang putih, daun alamanda, daun neem, dan biji kalijira (Islam dan Faruq,
2012) dan menggunakan agen biokontrol seperti Trichoderma harzianum dan
Trichoderma virens (Jinantana dan Sariah, 1998; Istikorini, 2006; Mukarlina et
al., 2010), dan Pseudomonas putida (Boer et al., 2003). Penggunaan
mikroorganisme sebagai agen pengendali penyakit rebah kecambah bisa secara
langsung (Seikh et al., 2006; Suprapta, 2012) maupun dengan cara enkapsulasi
(Bashan, 1986).
Enkapsulasi adalah proses pembentukan kapsul yang menyelubungi suatu
bahan. Bahan yang diselubungi umumnya disebut bahan inti atau bahan aktif.
Bahan inti tersebut dapat berbentuk padat, cair atau gas. Enkapsulasi dapat
dilakukan pada sel bakteri sebagai bahan inti (Frazier dan Westhoff, 1998).
Beberapa penelitian yang menggunakan bakteri sebagai bahan inti yaitu
Lactobacillus casei dan Bifidobacterium bifidum terenkapsulasi kalsium alginat
(Kim et al., 1996), Lactobacillus plantarum terenkapsulasi susu skim dan gum
arab (Rizqiati et al., 2009) dan Methylobacterium spp. terenkapsulasi beberapa
komposisi bahan pelapis (alginat, gum arabik) (Eka, 2009). Enkapsulasi dengan
menambahkan subtansi prebiotik dalam produk merupakan salah satu faktor yang
dapat digunakan untuk meningkatkan viabilitas organisme pada produk (Kneifel
et al., 1993). Dalam penelitian ini perlu dilakukan penelitian mengenai potensi
enkapsulasi bahan pelapis alginat, CMC, tapioka dan gum arab terhadap benih
cabai merah dengan memanfaatkan isolat bakteri kitinolitik yang potensial sebagai
pengendali hayati jamur patogen.
1.2.
Perumusan Masalah
Penggunaan fungisida yang tidak bijaksana dapat menimbulkan masalah
pencemaran lingkungan, gangguan keseimbangan ekologis dan residu yang
ditinggalkannya dapat bersifat racun dan karsinogenik. Sehingga perlu segera
diupayakan pengurangan penggunaan fungisida kimiawi dan mengalihkannya
pada jenis fungisida yang aman bagi lingkungan, yakni dengan cara pengendalian
hayati dengan menggunakan mikroorganisme. Namun kualitas penggunaan
mikroorganisme perlu diperhatikan seperti membuat formulasi baru dalam
peningkatan efektifitas mikroorganisme sebagai pengendali hayati. Salah satu
alternatif formulasi yang digunakan adalah dengan enkapsulasi benih. Benih yang
terenkapsulasi diharapkan memiliki kemampuan yang tinggi dalam pengendalian
hayati untuk itu perlu dilakukan pengujian bahan enkapsulasi yang baik untuk
melapisi benih cabai merah dan bakteri kitinolitik.
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui:
1. Kemampuan bakteri kitinolitik dalam menghambat pertumbuhan jamur S.
rolfsii pada benih cabai.
2. Jenis matrik pembawa yang paling sesuai digunakan untuk enkapsulasi benih
cabai.
3. Viabilitas bakteri kitinolitik dan benih terenkapsulasi bakteri kitinolitik
dengan beberapa pembawa.
4. Kemampuan
bakteri
kitinolitik
terenkapsulasi
dalam
menghambat
pertumbuhan jamur S. rolfsii.
1.4. Hipotesis
1. Bakteri kitinolitik mampu menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii pada
benih cabai.
2. Viabilitas bakteri kitinolitik dan benih terenkapsulasi bakteri kitinolitik pada
bahan alginat, CMC, tapioka dan gum arabik berbeda.
3. Bakteri kitinolitik dalam bentuk enkapsulasi pada benih cabai merah mampu
menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii.
1.5.
Manfaat Penelitian
Dapat meningkatkan kualitas benih cabai merah terhadap serangan jamur patogen
khususnya S. rolfsii.