INVESTIGASI AGENSIA HAYATI UNTUK PENGENDALIAN PENYAKIT BERCAK DAUN (Phyllosticta zingiberi) PADA TANAMAN JAHE MERAH (Zingiber officinale Rosc)
TESIS
Oleh
Martha Adiwaty Sihaloho 087001018/AET
SEKOLAH PASCA SARJANA FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
INVESTIGASI AGENSIA HAYATI UNTUK PENGENDALIAN PENYAKIT BERCAK DAUN (Phyllosticta zingiberi) PADA TANAMAN JAHE MERAH (Zingiber officinale Rosc) TESIS
Untuk Memperoleh Gelar Magister Pertanian dalam Program Studi Agroekoteknologi pada Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara
Oleh
Martha Adiwaty Sihaloho 087001018/AET
SEKOLAH PASCA SARJANA FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
Nama Mahasiswa Nomor Pokok Mahasiswa Program Studi
: INVESTIGASI AGENSIA HAYATI UNTUK PENGENDALIAN PENYAKIT BERCAK DAUN (Phyllosticta zingiberi) PADA TANAMAN JAHE MERAH (Zingiber officinale Rosc) : Martha Adiwaty Sihaloho : 087001018 : Agroekoteknologi
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof.Dr.Ir. Hapsoh, MS) Ketua
Ketua Program Studi Agroekoteknologi
(Prof.Dr.Ir.Abdul Rauf,MP)
Tanggal Lulus
(Dr. Ir. H.Hasanuddin, MS) Anggota
Dekan Fakultas Pertanian
(Prof.Dr.Ir.Darma Bakti Nasution,MS)
: 18 Pebruari 2011
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Penyakit Bercak daun merupakan penyakit utama pada tanaman jahe merah karena dari segi ekonomi merugikan pendapatan petani dan menurunkan pendapatan negara karena jahe merah merupakan komoditi export . Penyakit ini kemungkinan berasal dari benih jahe merah yang dapat bertahan dalam benih. Penelitian bertujuan untuk menguji efektivitas jamur T koningii, T harzianum, Gliocladium spp, dan G virens sebagai agensia hayati untuk mengendalikan patogen P zingiberi penyebab penyakit bercak daun jahe, dan menguji efektivitas cara aplikasi agensia hayati dalam mengendalikan penyakit bercak daun jahe. Penelitian ini dilaksanakan pada dua tempat yaitu di Laboratorium Penyakit Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan dengan ketinggian tempat ± 25 m dpl, dan di lahan Percobaan Fakultas Pertanian Program Studi Agroteknologi Univesitas Amir Hamzah Medan. Kelurahan Medan Estate Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang, dengan ketinggian ± 25 m dpl. Waktu pelaksanaan penelitian dimulai bulan Januari 2010 sampai dengan Agustus 2010. Pada penelitian ini ada 4 metode pengujian yang dilaksanakan yaitu 1. Uji antagonis agensia hayati terhadap patogen jamur P zingiberi di laboratorium, 2.Uji Postulat Koch, 3. Identifikasi penyakit penyebab bercak daun tanaman jahe merah, 4. Uji antagonis agensia hayati terhadap patogen jamur P zingiberi di lapangan. Pada penelitian di laboratorium, menunjukan persentase zona penghambat pertumbuhan paling rendah pada perlakuan tanpa jamur antagonis sebesar 6,43 % dan yang paling tinggi terdapat pada perlakuan dengan jamur antagonis Gliocladium spp sebesar 46,23 %. Pada pelaksanaan penelitian di lapangan penggunaan suspensi antifungal agensia hayati Gliocladium virens pada daun relatif lebih efektif dalam menghambat pertumbuhan jamur P. zingiberi.
Kata kunci : Agensia hayati, Bercak daun, Jahe merah
iv
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT Leaf spotting diseases is a major disease on red ginger plant because of economic disadvantage in terms of farmers income and reduce state revenue because of the red ginger is an export commodity. This disease probably originated from red ginger seeds that can survive in the seed. The study aims to test the effectiveness of the fungus T koningii, T harzianum, Gliocladium spp, and G. virens as biological agents to control disease causing pathogens P zingiberi ginger leaf spot, and testing the effectiveness of how the application of biological agents in controlling leaf spot disease of ginger. The research was conducted at two places, namely at the Faculty of Agriculture Plant Pathology Laboratory of the University of North Sumatera Medan with ± 25 m altitude above sea level, and at the Faculty of Agriculture experimental land Agroteknologi Studies Program University of Amir Hamzah Medan. Kelurahan Medan Estate Sub Percut Sei Tuan Deli Serdang district, with a height of ± 25 m. The timing of the researc began in January 2010 to August 2010. In this research, there are 4 methods of testing conducted: 1.Test antagonist biological agents against pathogenic fungi in the laboratory P zingiberi, 2. Test Postulates Koch, 3. Identification of disease causing leaf spot of red ginger plant, 4.Test antagonist biological agents against pathogenic fungi P zingiberi in the field.The research in the laboratory, showed that the growth inhibiting zone presentase lowest in treatments without fungal antagonist at 6.43% and the highest found on treatment with the fungal antagonist Gliocladium spp amounted to 46.23%. In the implementation of research in the field use of biological agents antifungal suspension Gliocladium virens on leaves relatively more effective in inhibiting the growth of the fungus P. zingiberi. Keywords: Biological agents, Leaf spot, Red ginger
v
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tesis ini dengan Judul “Investigasi Agensia Hayati untuk Pengendalian Penyakit Bercak Daun (Phyllosticta zingiberi) pada Tanaman Jahe Merah
(Zingiber
officinale Rosc.)” Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Hapsoh, MS dan Bapak Dr. Ir. H Hasanuddin, MS sebagai komisi pembimbing yang telah memberikan sumbangan ide, saran dan motivasi selama penulis merencanakan dan melaksanakan penelitian serta penyusunan tesis ini. Dan juga kepada Bapak Ketua dan Ibu Sekretaris Pengelola Program Studi Agroekoteknologi SPs-USU. Kepada Bapak Prof. Dr. Ir.Darma Bakti Nasution,MS selaku Dekan Fakultas Pertanian penulis juga mengucapkan terima kasih atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister Pertanian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Kepala Laboratorium Penyakit Tanaman
Fakultas Pertanian USU yang telah memberikan fasilitas
penelitian kepada penulis. Kepada Analis dan adik – adik asisten Laboratorium Penyakit Tanaman Fakultas Pertanian USU penulis mengucapkan terima kasih atas bantuannya. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Rektor Universitas Amir Hamzah, Ibu Dekan dan Bapak Pembantu Dekan Fakultas Pertanian Universitas Amir Hamzah serta seluruh fungsionaris yang telah mendukung penulis dalam menempuh pendidikan program pascasarjana. vi Universitas Sumatera Utara
Penghargaan dan ucapan terima kasih khusus penulis sampaikan kepada Kepada Ayahanda, dan ibunda, yang telah membesarkan penulis dan membantu penulis sampai terselesainya tesis ini serta suami tercinta Khozali Hasan,SH dan anak-anakku tercinta Utari Asmara Fitri, Anggie Rizky Hasanah, M Ikhsan Razali yang telah mendukung penulis untuk melanjutkan studi ke jenjang yang lebih tinggi, selalu sabar dan memotivasi penulis untuk segera menyelesaikan tesis ini. Tak lupa adik – adikku, Nenek, serta keluarga besar Sihaloho, tulang Madjid B Damanik, terima kasih atas segala doa, bantuan dan motivasi yang telah diberikan selama ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Saudari Rini, Dona, Linda, Yuni, Nova, Adey, Bang Yusuf, Pahala, Pak Riyadi, Pak Irwan, Pak Mahyudin, Eko, Sahril, Surya, Kak Wiwik, Pak Toni, Kak Nita, Sri, Boy serta semua pihak lain yang secara langsung maupun tidak langsung telah memberikan bantuan masukan dan motivasi dalam rangka penyelesaian tesis ini.
Medan, Desember 2011 Penulis
Martha Adiwaty Sihaloho
vii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRACT ...................................................................................................iv ABSTRAK ..................................................................................................... v KATA PENGANTAR ...................................................................................vi DAFTAR ISI ................................................................................................viii DAFTAR TABEL ........................................................................................ x DAFTAR GAMBAR .....................................................................................xi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... xii PENDAHULUAN Latar Belakang ................................................................................... 1 Perumusan Masalah ........................................................................... 6 Tujuan Penelitian ............................................................................... 7 Hipotesis Penelitian ........................................................................... 7 Kegunaan Penelitian .......................................................................... 7 TINJAUAN PUSTAKA Biologi Penyebab Penyakit Bercak Daun ........................................... 8 Gejala Penyakit Bercak Daun Jahe Merah ........................................ 10 Faktor-faktor yang mempengaruhi Penyakit .................................... 12 Penanggulangan Penyakit Bercak daun Jahe ...................................... 12 Agensia Hayati Trichoderma harzianum ........................................... 13 Agensia Hayati Gliocladium .............................................................. 18 BAHAN DAN METODE Penelitian di Laboratorium ................................................................ 21 Tempat dan Waktu ...................................................................... 21 Bahan dan Alat ............................................................................ 21 Metode Penelitian .............................................................................. 22 Isolasi Patogen Penyebab Penyakit Bercak Daun Jahe ................ 22 Uji Postulate KOCH .................................................................... 23 Identifikasi Jamur Penyebab Penyakit Bercak Daun Jahe ........... 24 Uji Antagonis Agensia Hayati terhadap patogen jamur Phyllosticta zingiberi di laboratorium .......................................... 25 Pelaksanaan Penelitian di Laboratorium ........................................... 27 Penyediaan Jamur Antagonis ...................................................... 27 Suspensi Antifungal Agensia Hayati ......................................... 27 viii
Universitas Sumatera Utara
Penelitian di Lapangan ....................................................................... 29 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................... 29 Bahan dan Alat .......................................................................... 29 Metode Penelitian .............................................................................. 29 Uji antagonis agensia hayati di lapangan .................................. 29 Model Analisis .......................................................................... 31 Pelaksanaan Penelitian di Lapangan .................................................. 31 Pembuatan Rumah Kassa .......................................................... 31 Persiapan Lahan ........................................................................ 31 Persiapan bibit ........................................................................... 32 Pembuatan persemaian .............................................................. 32 Persiapan dan pengisian media tanam keranjang ....................... 32 Penanaman bibit kekeranjang ................................................... 33 Aplikasi agensia hayati ............................................................. 33 Pemeliharaan ............................................................................. 34 Peubah Amatan .................................................................................. 35 Peubah Amatan di Laboratrium .......................................................... 35 Persentase zona penghambat pertumbuhan(%) ......................... 35 Peubah Amatan di Lapangan ............................................................. 36 Masa Inkunbasi ......................................................................... 36 Kejadian penyakit (%) .............................................................. 36 Intensitas serangan (%) .............................................................. 36 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 38 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 62 Kesimpulan .................................................................................................... 62 Saran............................................................................................................... 63 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 64 LAMPIRAN
ix Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
1. Persentase zona penghambat pertumbuhan P zingiberi pada Media PDA .......................................................................................................... 41 2. Masa Inkubasi Penyakit Bercak Daun Jahe (Hari Sebelum Inokulas = HSI) ...................................................................................................... 44 3. Beda Uji Rataan Pengaruh Jenis Agensia Hayati Terhadap Kejadian Penyakit Bercak Daun Jahe (%) pengamatan II-XVII ............................. 47 4. Beda uji rataan Pengaruh Cara Aplikasi Agensia Hayati terhadap Kejadian Kejadian Penyakit Bercak Daun Jahe (%) pengamatan IIXVII ......................................................................................................... 49 5. Beda uji rataan Pengaruh Interaksi Jenis Agensia Hayati dan cara Aplikasi Agensia Hayati terhadap Kejadian Penyakit bercak daun jahe (%) pengamatan II-XVII ........................................................................ 51 6. Beda uji rataan Pengaruh Cara Aplikasi Agensia Hayati terhadap Intensitas Penyakit Bercak Daun Jahe (%) pengamatan II-XVII………..55 7. Beda uji rataan Pengaruh Cara Aplikasi Agensia Hayati terhadap Kejadian Intensitas Penyakit Bercak Daun Jahe (%) pengamatan IIXVII ......................................................................................................... 57 8. Beda uji rataan Pengaruh Interaksi Jenis Agensia Hayati dan cara Aplikasi Agensia Hayati terhadap Intensitas Penyakit bercak daun jahe(%) pengamatan II-XVII .................................................................. 59
x Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR Nomor
Judul
Halaman
1. Conidia and conidiophore Phyllosticta zingiberi ....................................... 9 2. Gejala Bercak Daun di lahan petani desa Tumpatan Nibung. Batang Kuis ........................................................................................... 10 3. a.Tanaman Jahe merah dengan gejala serangan penyakit bercak daun (Barus dan Hapsoh, 2009). b.Daun tanaman jahe yang terserang penyakit bercak daun (Barus dan Hapsoh, 2009) ................................... 11 4. Tanaman Jahe merah dengan gejala serangan penyakit bercak daun umur 1 bulan setelah pindah tanam(BSPT) ( Mei 2010) b.Tanaman Jahe merah dengan serangan penyakit bercak daun umur 6 BSPT (Oktober 2010)………………………………………………………….11 5. (a) Konidiofor jamur T. harzianum (b) Konidia T. Harzianum ........... 15 6. Penetrasi dan formasi dari haustoria dalam hifa yang lebih besar dari R. solani oleh hifa yang lebih kecil dari T. Virens........................... 17 7. Penghambatan pertumbuhan R. solani oleh antibiotik gliotoxin dari T. virens : A. Médium dengan gliotoxin, B. Médium tanpa gliotoxin (Howell, 2003) .......................................................................... 17 8. a.Conidia and Phialid, b. Conidia and Conidiophore G. virens image:http://www.mycology.adelaide.edu.au/gallery/hyaline_moulds/ ... 19 9. Sampel daun jahe merah yang terserang bercak daun untuk uji Isolasi patogen........................................................................................... 22
10. a.Cara 1.Patogen ditempel ke permukaan daun, b.Cara 2.Patogen disemprotkan ke permukaan daun, c.Cara 3. Patogen disemprotkan ketanah. .................................................................................................. 24 12. Suspensi Anti Fungal Agensia hayati pada media PDB dalam keadaan dishaker. .................................................................................... 28 13. Isolat X1 P zingiberi umur 3 hari, b.Isolat X2 P zingiberi berumur 3 hari, c.Isolat X3 P zingiberi berumur 3 hari, d. isolat X5 P zingiberi umur 3 hari.e.isolat X5 P zingiberi umur 3 hari, f.Isolat X6 P zingiberi umur 5 hari, g.isolat X7 P zingiberi berumur 3 hari………………… ………………………………………38
xi Universitas Sumatera Utara
14. Gambar mikroskopi patogen bercak daun P. zingiberi Lab.penyakit USU (28 Januari 2010) .................................................... 39 15. a.Sampel tanaman jahe terserang bercak daun dari lahan penelitian Barus dan Hapsoh (2009) b.Tanaman jahe terserang bercak daun hasil uji Postulat Koch. ……………………………………………………….40 16. Sampel daun jahe dengan gejala bercak daun hasil Postulat Koch……..40 17. a.Isolat murni P zingiberi. b.Isolat murni hasil Postulat Koch ............... 41 18.a. Penghambatan Gliocladium spp terhadap jamur P zingiberi pada Media PDA, b. Penghambatan T harzianum terhadap jamur P zingiberi pada Media PDA, c. Penghambatan T koningii terhadap jamur P zingiberi pada Media PDA, d. Penghambatan G virens terhadap jamur P zingiberi pada Media PDA………………42
xii Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN Nomor
Judul
Halaman
1. Persentase zona penghambat Pertumbuhan Patogen P zingiberi Pada hari I ................................................................................................. 68 2. Persentase zona penghambat Pertumbuhan Pertumbuhan Patogen P zingiberi ke II......................................................................................... 69 3. Persentase zona penghambat Pertumbuhan Pertumbuhan Patogen P zingiberi hari ke III ................................................................................. 70 4. Persentase dan Sidik Ragam zona penghambat Pertumbuhan Patogen P zingiberi hari ke IV ................................................................................ 71 5. Masa Inkubasi (Hari Sebelum Inokulasi = HSI) BLOK I . ....................... 72 6. Masa Inkubasi (Hari Sebelum Inokulasi = HSI) BLOK II ...................... 73 7. Masa Inkubasi (Hari Sebelum Inokulasi = HSI) BLOK III ..................... 74 8. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan I ......................................... 75 9. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan II ...................................... 75 10.Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan III ...................................... 76 11. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan IV ..................................... 76 12. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan V ...................................... 77 13. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan VI ..................................... 77 14. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan VII ................................... 78 15. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan VIII .................................. 78 16. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan IX ..................................... 79 17. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan X ...................................... 79 18. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XI ..................................... 80 19. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XII ................................... 80 20. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XIII .................................. 81 xiii Universitas Sumatera Utara
21. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XIV .................................. 81 22. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XV ................................... 82 23. Sidik Ragam Kejadian Penyakit Pengamatan XVI .................................. 82 24. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan I ....................................... 83 25. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan II ..................................... 83 26. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan III .................................... 84 27. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan IV .................................... 84 28. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan V ..................................... 85 29. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan VI .................................... 85 30. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan VII................................... 86 31. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan VIII ................................. 86 32. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan IX .................................... 87 33. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan X ..................................... 87 34. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XI .................................... 88 35. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XII................................... 88 36. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XIII ................................. 89 37. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XIV ................................. 89 38. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XV .................................. 90 39. Sidik Ragam Intensitas Penyakit Pengamatan XVI ................................. 90 40. Bagan Percobaan di Laboratorium ............................................................ 9 41. Bagan Percobaan di Rumah Kassa........................................................... 92 42. Diskripsi Varietas Unggul Tanaman Jahe Merah .................................... 93
xiv Universitas Sumatera Utara
