JURNAL AGROTEKNOS Juli 2011 Vol. 1 No. 2. Hal 65-70 ISSN: 2087-7706
KONTRIBUSI Pratylenchus brachyurus DALAM MENGINDUKSI GEJALA LAYU PADA TANAMAN NANAS (Ananas comosus (L.) Merr) Contribution of Pratylenchus brachyurus Infection on Wilting Symptoms Induction of Pineapple (Ananas comosus (L.) Merr) LISNAWITA1*), SUPRAMANA2), dan GEDE SUASTIKA2) 1) Program
Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Jl. Prof. A. Sofyan No.3. Kampus USU, Padang Bulan Medan, Sumatera Utara. 2) Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor Jl. Kamper Kampus IPB Darmaga, 16680
ABSTRACT Pineapple is one of the leading export commodities in Indonesia and grown in North Sumatra, South Sumatra, Riau, Bangka, Lampung, West Java and East Java. The main constraint of the cultivation of pineapple is wilt disease caused by plant parasitic nematodes. Research during the years 2008 has been done to study contribution of Pratylenchus brachyurus infection on wilting symptoms induction of pineapple on the pineapple plantation in the Village Bunihayu, Jalancagak district, Subang. The result showed Pratylenchus brachyurus dan P. coffeae (lesion nematode) were the dominant nematodes observed on the location which the community prevalence reached 82.50% and 17.50%. Mapping relationships of nematode populations at various levels of plant growth found that the two nematodes were contributing to the incidence and severity levels of wilt disease, especially in the generative phase of pineapple in the field. Keywords: Pratylenchus brachyurus, pineapple wilt, pineapple (Ananas comosus (l.) Merr)
2
PENDAHULUAN
Tanaman nanas (Ananas comosus (L.) Merr) merupakan tahunan berasal dari Amerika Selatan (Collins 1968). Di Indonesia nanas dibudidayakan terutama di daerah Sumatera Utara, Sumatera Selatan, Riau, Bangka, Lampung, Jawa Barat dan Jawa Timur (BPS 2003). Pada tahun 2003 produksi nanas di Indonesia sebesar 677.089 ton, menempati urutan ke-4 produksi buah-buahan nasional (BPS 2003). Ekspor nanas kaleng Indonesia pada tahun yang sama bernilai 12,34% dari total ekspor dunia, berada pada urutan ke-3 di dunia setelah Filipina dan Thailand (PKBT 2005). Kendala utama dalam budidaya nanas selama ini karena penyakit, khususnya penyakit layu yang disebabkan oleh Closterovirus yang berasosiasi dengan kutu Alamat korenpondensi: E-mail:
[email protected] *)
putih (pineapple mealybug) yang sering juga disebut dengan Pineapple mealybug wilt associated virus (PMWaV) serta penyakit yang disebabkan oleh nematoda parasit tanaman (Duane et al. 2002). Penyakit layu merupakan penyakit serius yang merusak hampir di semua industri nanas di seluruh dunia dan saat ini telah ditemukan pada pertanaman nanas di Indonesia. Gejala penyakit layu yang disebabkan infeksi PMWaV pada tanaman nanas ditandai dengan adanya mati ujung daun, daun memerah, keriting, melengkung ke bawah, daun layu dan diikuti dengan roboh/matinya tanaman dewasa. (Sether dan Hu 2002). Hasil survei yang dilakukan oleh peneliti dan hasil penelitian beberapa peneliti lain (Reno 2006 ; Arta 2006) menemukan bahwa penyakit layu nanas telah tersebar di hampir seluruh sentra produksi nanas di Indonesia seperti Subang, Blitar dan Sumatera Utara.Tanaman yang terserang memperlihatkan gejala layu yang parah bahkan dapat
66
LISNAWATI ET AL.
mengalami kematian atau bila masih dapat bertahan akan menghasilkan buah yang kecil dan cepat mengalami kematangan sehingga tidak bernilai ekonomis. Semua sampel akar dan tanah yang diambil dari tanaman nanas bergejala layu ditemukan sudah terinfestasi beberapa jenis nematoda parasit tumbuhan, terutama Pratylenchus brachyurus (Godfrey) Filip. & Sch. Stek. (Siregar, 2007; Sulu, 2007). P. brachyurus merupakan nematoda endoparasit, sehingga kehadirannya pada akar tanaman nanas dapat mempredisposisikan tanaman menyebabkannya lebih mudah memperlihatkan gejala layu. Namun demikian sampai saat ini belum ada data atau hasil penelitian yang menerangkan hubungan antara infestasi nematoda terhadap penyakit layu nanas. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk mengungkap kontribusi nematoda P. brachyurus dalam menginduksi penyakit layu pada tanaman nanas. Hubungan ini perlu dicari agar cara penanganan penyakit layu akan lebih tepat.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan pada tahun 2008 pada sentra produksi nanas di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Sebanyak 10% dari total populasi di lapangan digunakan sebagai sampel. Pemetaan dilakukan untuk melihat hubungan tingkat infestasi Pratylenchus brachyurus dengan tingkat keparahan dan kejadian penyakit layu nanas. Kultivar nanas yang ditanam pada daerah ini adalah kultivar smooth cayenne. Pemetaan Hubungan Tingkat Infestasi P. brachyurus dengan Tingkat Keparahan dan Kejadian Penyakit Layu Nanas di Lapangan. Pemetaan dilakukan dengan mengamati intensitas penyakit layu nanas pada tanaman utama / plant crop (fase vegetatif dan generatif) maupun tanaman ratoon / ratoon crop (fase vegetatif dan generatif) serta populasi nematoda parasit utama dari setiap sampel. Pemetaan difokuskan pada hubungan: (1) tingkat infestasi nematoda parasit dengan tingkat kejadian penyakit (disease incidence), dan (2) tingkat infestasi nematoda parasit dengan tingkat keparahan penyakit (disease severity) layu nanas. 1. Pengamatan kejadian penyakit layu nanas. Pengamatan dilakukan pada empat
J. AGROTEKNOS
stadia tanaman yang bergejala layu, yaitu plant crop vegetatif (PCV), plant crop generatif (PCG), ratoon crop vegetatif (RCV), dan ratoon crop generatif (RCG). Pengamatan dilakukan terhadap seluruh individu tanaman dalam tiap kebun, karena luas lahan dan jumlah tanaman tiap kebun sangat bervariasi. Seluruh individu diamati kemudian dihitung dengan menggunakan rumus :
KP
n 100% N
Keterangan: KP = Kejadian Penyakit (%) n = Jumlah tanaman yang sakit layu nanas N = Jumlah tanaman yang diamati 2. Pengamatan tingkat keparahan penyakit layu nanas. Kriteria tingkat keparahan penyakit/disease severity (TKP) layu MWP dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
TKP
a 100% b
Keterangan: TKP = Tingkat keparahan penyakit layu a = Jumlah daun tanaman nanas yang menunjukkan gejala layu b = Jumlah seluruh daun dalam satu tanaman nanas Berdasarkan tingkat keparahan penyakit, maka tanaman dalam setiap kebun dapat dikelompokkan menjadi 4 kriteria, yaitu: Kriteria Tanaman Tanaman sehat Tanaman sakit ringan Tanaman sakit sedang Tanaman sakit berat
TKP (%) 0 0 < - ≤ 25 25 < - ≤ 50 > 50
3. Pengambilan sampel akar dan tanah. Pengambilan sampel akar dan tanah dilakukan pada tanaman nanas yang bergejala penyakit layu dan tanaman sehat. Sampel diambil pada stadia PCV, PCG, RCV, dan RCG. Pengambilan sampel akar dan tanah dilakukan pada 4 kebun yang berbeda, yaitu 3 tanaman sehat dan 3 tanaman sakit untuk masing-masing stadia tanaman. Sampel akar diambil dengan cara mencabut tanaman nanas dari tanah, kemudian akarnya dipotong dengan menggunakan pisau. Sampel tanah diambil
Vol. 1 No.2, 2011
Kontribusi Pratylenchus brachyrus dalam Menginduksi Gejala Layu
dengan menggunakan bor tanah. Tanah yang diambil hingga kedalaman 30 cm dan diulang sebanyak tiga kali untuk tiap sampel tanah yang diambil. Sampel akar dan tanah yang sudah dimasukkan ke dalam plastik dan diberi label selanjutnya dimasukkan ke dalam coolbox agar tidak kering dan diletakkan pada tempat yang teduh. Untuk menjaga suhu sampel akar dan tanah, maka dimasukkan bongkahan es batu ke dalam coolbox. Sampel kemudian dibawa ke laboratorium untuk diekstraksi. Semua sampel akar dan tanah diekstraksi dengan metode standard seperti yang didiskripsikan oleh Southey (1985). 4. Identifikasi dan penghitungan jumlah nematode. Identifikasi nematoda dilakukan berdasarkan ciri morfologi yang berpedoman pada buku Plant Parasitic nematodes : a Pictorial key to genera and manual of Agriculture Nematology (May et al. 1996 dan Nickle 1991). 5. Prevalensi Pratylenchus spp. Betina Pratylenchus spp. adalah nematoda yang mendominasi akar tanaman nanas. Oleh karena itu, dilakukan sampling terhadap nematoda asal sampel akar yang telah diekstraksi, untuk mengetahui spesies Pratylenchus yang dominan pada akar tanaman nanas di Desa Bunihayu, Kabupaten Subang. Jumlah pengambilan Pratylenchus spp. tiap sampel yang diamati adalah sebanyak 10 kali. Analisis data. Data yang diperoleh ditabulasi menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel. Data dirancang dengan Rancangan Acak Kelompok Faktorial dan diolah dengan menggunakan Statistical Analytic Software (SAS) V 6.12, serta dilakukan uji lanjutan dengan Uji Duncan pada taraf 5 %.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ekstraksi akar dan tanah didapat frekuensi keberadaan Pratylenchus di akar mencapai 100% pada stadia vegetatif dan generatif Hal ini menunjukkan bahwa Pratylenchus selalu ada pada setiap sampel akar (data tidak ditampilkan). Tingginya keberadaan nematoda ini di dalam akar disebabkan karena Pratylenchus merupkan endoparasit berpindah sehingga sebagian besar hidup di dalam akar. Menurut Luc et al.
67
(1990). Pratylenchus dilaporkan menjadi patogen utama nanas di daerah tropis khatulistiwa seperti Pantai Gading, Uganda dan Brazil. Nematoda ini mempunyai suhu optimum untuk perkembangannya antara 2529,50C sehingga nematoda parasit tersebut akan menjadi ancamam serius bagi pertanaman nanas karena suhu rata-rata harian di lokasi pengamatan dan juga pertanaman nanas lain di Indonesia berkisar pada suhu optimum. Selanjutnya Swibawa et al. (2001) melaporkan peningkatan populasi Pratylenchus dapat terjadi sangat cepat selama tiga bulan. Kerusakan akar tanaman yang diinfestasi dengan 100-300 individu per tanaman mencapai 20,39 – 31,72%. Kerusakan akar tersebut menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat sehingga berat basah tajuk tanaman menjadi setengah berat tajuk tanaman yang tidak diinfestasi nematoda. Setelah dilakukan identifikasi diketahui spesies Pratylenchus yang ditemukan pada sampel akar nanas di Desa Bunihayu adalah P. brachyurus dan P. coffeae (Gambar 1), dengan prevalensi geografik berturut-turut 100% dan 66,67% (data tidak ditampilkan). Hal ini menunjukkan bahwa nematoda P. brachyurus ada pada seluruh kebun sampel tetapi nematoda P. coffeae tidak selalu ada pada setiap kebun sampel. Pada prevalensi komunitas menunjukkan bahwa nematoda P. brachyurus memiliki prevalensi komunitas rata rata lebih tinggi yaitu 82,50% dibandingkan dengan prevalensi P. coffeae yang hanya mencapai 17,50%. (Tabel 1). Tingginya prevalensi komunitas P. brachyurus menunjukkan nematoda ini merupakan parasit utama tanaman nanas kultivar smooth cayenne (Swibawa et al. 2001). Populasi nematoda akan tetap pada tingkat yang rendah apabila tanaman nanas ditanam pada musim kemarau sedangkan peningkatan populasi terjadi beberapa minggu setelah curah hujan kembali teratur. Apabila ditanam dalam musim penghujan, rapat populasi nematoda di dalam akar meningkat dengan cepat (Luc et al. 1995). Ambang kerusakan akibat P. brachyurus sebagian ditentukan oleh waktu tanam yang disebabkan oleh keadaan iklim, termasuk kelengasan dan suhu tanah, pengaruh tingkat pertumbuhan populasi nematoda dan kemampuan toleransi tanaman terhadap infeksi. Sebagai contoh
68
LISNAWATI ET AL.
J. AGROTEKNOS
adanya kekeringan yang dikombinasikan dengan infeksi menyebabkan penurunan pertumbuhan yang drastis terhadap bibit dari tunas di Pantai Gading (Luc et al. 1995). Sipes et al. (2002) melaporkan bahwa P. brachyurus menjadi permasalahan utama pada akar pertanaman nanas di daerah tropis khatulistiwa seperti Pantai Gading, Uganda, Brazil dan Afrika Selatan. Sebaliknya keberadaan nematoda P. coffeae yang rendah yaitu antara 0-20% atau rata-rata 17,50% (Tabel 1), hal tersebut mengindikasikan bahwa nematoda ini bukan merupakan parasit utama tanaman nanas. Tabel 1. Prevalensi komunitas P. brachyurus dan P. coffeae (%) Spesies Pratylenchus P. brachyurus P. coffeae
1 80 20
Kebun contoh 2 3 4 80 70 100 20 30 0
RataRata 82,50 17,50
mencapai tingkat yang tertinggi apabila suhu tanah relatif tinggi (26-300C) (Luc et al. 1995). Hasil pengamatan tingkat kejadian penyakit layu nanas di lapangan diperoleh secara keseluruhan terdapat peningkatan kejadian penyakit layu pada ke-4 stadia tanaman nanan pada semua kebun pengamatan yaitu : kebun 1, kebun 2, kebun 3, dan kebun 4. Peningkatan kejadian penyakit layu terjadi dari stadia plant crop (PC) ke ratoon crop (RC) (Gambar 2). Penyebab utama tingginya kejadian penyakit pada stadia RC generatif di lokasi pengamatan diduga karena kurangnya perawatan kebun dan juga semakin lamanya tanaman terpapar dengan faktor penyebab layu. Hal yang sama dilaporkan oleh Widyanto (2005), luas serangan penyakit layu nanas pada pertanaman ratoon crop lebih tinggi dibandingkan dengan pertanaman utama (plant crop). Hal ini menunjukkan semakin awal serangan terjadi pada tanaman maka semakin banyak jumlah tanaman secara kualitatif yang menunjukkan gejala layu. Hasil yang sama ditemukan pada pertanaman nanas di PT. Great Giant Pineapple Coy, Lampung (Juarsa 2005).
Gambar 1. Bagian anterior dan posterior Pratylenchus brachyurus (A.1 dan A.2) dan P. coffeae (B.1 dan B.2) pada perbesaran 200x
Di Jawa, nematoda ini dilaporkan menjadi patogen utama pada pertanaman kopi sebagaimana terjadi di India (Whitehead 1968). Nematoda ini mempunyai kisaran inang yaitu kopi, pisang, mahogani, apel, sitrus, kentang, tanaman penutup (cover crops), dan gulma (Loof 1964 dalam Nickle 1991). Hal ini mungkin penyebab ditemukannya P. coffeae pada pertanaman nanas, karena pada areal pertanaman nanas di Desa Bunihayu banyak tumbuh gulma. P. coffeae bereproduksi paling baik pada suhu 300 C. P. coffeae bersifat sebagai nematoda endoparasitik yang obligat dan bersifat amfimiktik, nematoda jantan hidup dan makan di dalam akar. Perkembangbiakan P. coffeae
Gambar 2. Persentase kejadian penyakit layu nanas pada masing-masing stadia pertumbuhan tanaman nanas pada empat kebun contoh : A. Kebun 1, B. Kebun 2, C. Kebun 3, dan D. Kebun 4
Pada tanaman sakit yang dijumpai di lapangan pada semua kebun pengamatan memiliki gejala pada fase vegetatif daun berwarna kuning hingga kemerahan, ujung daun nekrotik, dan tanaman menjadi layu dan buah yang dihasilkan lebih kecil. Hasil pengamatan hubungan tingkat infestasi P. brachyurus dengan tingkat keparahan penyakit layu nanas di lapangan dapat diihat pada Tabel 2.
Vol. 1 No.2, 2011
Kontribusi Pratylenchus brachyrus dalam Menginduksi Gejala Layu
Tabel 2. Hubungan antara populasi Pratylenchus dengan keparahan penyakit layu Keparahan Jumlah nematoda * Penyakit Fase Vegetatif Fase Generatif Sehat 2.68923 ab 1.94727 a Ringan 2.73132 a 2.25192 ab Sedang 2.33654 b 2.06411 b Berat 2.83417 a 2.46884 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji Duncan pada taraf 5%., *data yang sudah ditransformasi (log (x + 1)
Hasil pengamatan ini menunjukkan bahwa pengaruh populasi nematoda terhadap keparahan penyakit layu hanya terlihat pada fase generatif. Populasi nematoda Pratylenchus pada tingkat keparahan penyakit layu (MWP) sedang secara nyata lebih tinggi dari tanaman nanas sehat. Menurut Dropkin(1989) karena nematoda parasit tumbuhan merupakan parasit obligat, populasi tertinggi biasanya terjadi pada tingkat kerusakan tanaman atau keparahan penyakit yang sedang. Pada tanaman yang sakit berat, daya dukung akar untuk kehidupan nematoda akan berkurang sehingga populasi nematoda akan kembali menurun. Fakta tersebut menguatkan dugaan bahwa peningkatan jumlah nematoda pada fase generatif nanas berpengaruh terhadap peningkatan baik kejadian penyakit (disease incidence) maupun keparahan penyakit (disease severity) layu di lapangan.
SIMPULAN Spesies Pratylenchus yang ditemukan adalah Pratylenchus brachyurus dan Pratylenchus coffeae dengan prevalensi dalam komunitas masing-masing sebesar 82,50% dan 17,50%. . Stadia pertumbuhan tanaman tidak berpengaruh terhadap jumlah Pratylenchus di pertanaman nanas, karena populasinya hampir merata (stabil) di setiap stadia pertumbuhan tanaman. Interaksi antara stadia pertumbuhan tanaman dengan kondisi tanaman berpengaruh terhadap populasi Pratylenchus. Kejadian penyakit (disease incidence) dan keparahan penyakit (disease severity) layu saling berkaitan dengan populasi Pratylenchus
69
terutama pada fase generatif, sebaliknya pada fase vegetatif Pratylenchus kurang berperan dalam menginduksi penyakit layu pada nanas.
UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini merupakan bagian dari hasil penelitian Hibah Bersaing Tahun 2009 yang dibiayai oleh DIPA Institut Pertanian Bogor sesuai dengan No. Kontrak 35/13.24.4/SPK/BG-PD/2009 tanggal 30 Maret 2009, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Institut Pertanian Bogor sebagai penyandang dana.
DAFTAR PUSTAKA Arta Junita Hutahayan. 2006. Peranan Strain Pineapple mealybug wilt associated virus (PMWaV) dan Kutu Putih (Dysmicoccus spp.) dalam Menginduksi Gejala Layu pada Tanaman Nanas. Tesis. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. [BPS] Badan Pusat Statistik. 2003. Produksi buahbuahan di Indonesia tahun 1995-2003. http://www.bps.go.id/sector/agri/horti/table8.shtml . [24 Februari 2007] Collins, J.L. 1968. The Pineapple. Leonard Hill, London Dropkin, V.H. 1989. Introduction to Plant Nematology. Ed ke-2. USA: John Wiley & Sons, Inc. Duane, P.B., Kenneth, G.R., Dale OE. 2002. Pineapple Cultivation in Hawaii. Fruit and Nuts, October. College of Tropical Agriculture and Human Resources, University of Hawaii at Manoa. Juarsa, A.K. 2005. Pola Penyebaran Penyakit Layu dan Kutu Putih pada Perkebunan Nanas (Ananas comosus (Linn.) Merr) PT. Great Giant Pineapple Coy Lampung [Skripsi]. Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Luc, M., Sikora, R.A., Bridge, J. 1995. Plant Parasitic Nematodes in Subtropical and Tropical Agricultural. London. CABI Institute of Parasitology. May, W.F., Mullin, P.G., Lyon, H.H., Loefflerk. 1996. Plant Parasitic Nematodes: A Pictorial Key to Genera. London: Cornell University Press. Nickle, W. R, editor. 1991. Manual of Agriculture Nematology. New York: Marcell Dekker INC. PKBT [Pusat Kajian Buah-buahan Tropika]. 2005. Deskripsi Plasma Nutfah : Koleksi Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (Hasil Kegiatan RUSNAS Buah. Bogor : LPPM Bogor Reno Tryono. 2006. Deteksi dan Identifikasi Pineapple mealybug wilt associated virus Penyebab Penyakit Layu pada Tanaman Nanas
70
LISNAWATI ET AL.
di Indonesia. Tesis. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Sether, D.M and Hu, J.S. 2002. Closterovirus Infection and Mealybug Exposure are Necessary for Development of Mealybug Wilt Pineapple Disease. Phytopathology. 92:928-935. Siregar, B.A. 2007. Peranan fitonematoda dalam menginduksi penyakit layu nanas (Ananas comosus L. Merr) : studi kasus di PT Great Giant Pineapple Company Lampung. [skripsi]. Bogor : Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Sipes, B.S., Caswell-Chen ,E.P., Saraj, J.L., Apt, W.J. 2005. Nematode parasite of pineapple dalam Plant Parasitic Nematode in Subtropic and Tropical Agriculture, 2nd Ed. CAB International. Southey, J.F (Ed).1985. Laboratory methods for work with plant and soil nematodes. London: Her Majesty’s Stationery Office.
J. AGROTEKNOS Sulu, T.D. 2007. Peranan fitonematoda dalam menginduksi penyakit layu nanas (Ananas comosus L. Merr) : studi kasus di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalan Cagak, Kabupaten Subang. [skripsi]. Bogor : Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Swibawa, G.I., Amaliah, I., Aeny, T.N. 2001. Pengaruh infestasi nematoda Pratylenchus terhadap pertumbuhan tanaman nanas (Ananas comosus (L) Merr). Jurnal Hama dan Penyakit Tumbuhan Tropika 2001:1 No. 1. Widyanto, H. 2005. Pola penyebaran penyakit layu dan kutu putih pada perkebunan nanas (Ananas comosus L. Merr) rakyat di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalan Cagak, Kabupaten Subang [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Whitehead, A. G. 1968. Nematodea dalam: Le Pelley, R H [Ed]. Pest of coffeae, Longmans, Green and Co. Ltd., London and Harlow: 407422.
