SKRIPSI EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

Oleh Yulia Rahmawati H0708161

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commit to user

i


digilib.uns.ac.id

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

SKRIPSI

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Oleh Yulia Rahmawati H 0708161

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

commit to user

ii


digilib.uns.ac.id

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

Yulia Rahmawati H0708161

Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. Sri Widadi, MP NIP. 195208231976112001

Ir. Sumijati, MP NIP. 195210101976122001

Surakarta, 21 September 2012 Mengetahui Universitas Sebelas Maret Fakultas Pertanian Dekan,

Prof. Dr. Ir. H. Bambang Pujiasmanto. MS NIP.195602251986011001

commit to user

iii


digilib.uns.ac.id

SKRIPSI

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

yang dipersiapkan dan disusun oleh Yulia Rahmawati H0708161

telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal: 21 September 2012 dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian Program Studi Agroteknologi

Susunan Tim Penguji:

Ketua

Ir. Sri Widadi, MP NIP. 195208231976112001

Anggota I

Anggota II

Ir. Sumijati, MP Dr. Ir. Supyani, MP NIP. 195210101976122001 NIP.196610161993021001

commit to user

iv


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan

segala

rahmat

dan

karunia-Nya,

sehingga

penulis

dapat

menyelesaikan penelitian sekaligus penyusunan skripsi ini. Dalam penulisan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karenanya, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Sri Widadi, MP, selaku pembimbing utama sekaligus pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan untuk penulisan skripsi ini. 3. Ir. Sumijati, MP selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan koreksi, bimbingan dan saran dalam penulisan skripsi ini. 4. Dr. Ir. Supyani, MP selaku dosen pembahas yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan dalam penulisan skripsi ini. 5. Ibunda dan ayahanda tercinta, yang telah memberikan kasih sayang yang tak terhingga, doa, nasehat, dan dukungan. 6. Teman-temanku

seperjuangan

Agroteknologi

Angkatan

2008

atas

kebersamaan yang telah kita lalui dengan penuh suka dan duka. 7. Segenap Laboran di Laboratorium Hama Penyakit Tanaman dan Biologi Tanah Fakultas Pertanian yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium. Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan agar dapat lebih baik. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya. Amin. Surakarta, Agustus 2012

commit to user

v

Penulis


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii KATA PENGANTAR ........................................................................................ v DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ........................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix RINGKASAN ..................................................................................................... x SUMMARY ....................................................................................................... xi I. PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 A. Latar belakang ............................................................................................ 1 B. Rumusan Masalah....................................................................................... 3 C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 5 A. Kubis ........................................................................................................... 4 B. Penyakit Busuk Hitam Kubis ..................................................................... 6 C. Bakteriofage................................................................................................ 8 D. Uji Plak ....................................................................................................... 8 III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 10 A. Waktu dan Tempat Penelitian................................................................... 10 B. Alat dan Bahan Penelitian ........................................................................ 10 C. Cara Kerja Penelitian ................................................................................ 10 D. Peubah Pengamatan .................................................................................. 15 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 17 A. Banyaknya Bakteriofage........................................................................... 17 B. Saat Muncul Gejala .................................................................................. 18 C. Insiden Penyakit ....................................................................................... 20 D. Keparahan Penyakit .................................................................................. 21 commit to user V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 25

vi


digilib.uns.ac.id

A. Kesimpulan .............................................................................................. 25 B. Saran ........................................................................................................ 25 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Nomor

Judul dalam Teks

Halaman

1.

Jumlah bakteriofage ................................................................................. 17

2.

Saat muncul gejala busuk hitam kubis ..................................................... 19 Judul dalam Lampiran

3.

Jumlah bakteriofage berdasarkan hasil uji Plak ....................................... 28

4.

Saat muncul gejala penyakit busuk hitam kubis ...................................... 29

5.

Nilai keparahan penyakit busuk hitam kubis ........................................... 30

6.

Nilai insiden penyakit busuk hitam kubis ................................................ 31

commit to user

viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Nomor

Judul dalam Teks

Halaman

1

Hasil uji plak.......................................................................................

17

2

Rata-rata insiden penyakit busuk hitam kubis.....................................

20

3

Grafik keparahan penyakit busuk hitam kubis....................................

22

4

Rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis................................

22

Judul dalam Lampiran 5

Pengambilan jaringan tanaman sakit sebagi sebagai sumber Xanthomonas campestris pv. campestris............................................

35

6

Biakan murni Xanthomonas campestris pv. campestris......................

35

7

Pengambilan sampel (sumber bakteriofage) dari daun, akar dan tanah sekitar tanaman kubis sakit........................................................

35

8

Uji plak dan plak yang terbentuk ........................................................

36

9

Persiapan aplikasi bakteriofage dan bakteri X. campestris.................

36

10

Penempatan tanaman perlakuan di lahan............................................

36

11

Aplikasi bakteriofage (kiri) dan bakteri X. campestris (kanan)...........

36

12

Tanaman kubis setelah aplikasi...........................................................

37

13

Gejala busuk hitam kubis.....................................................................

37

commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

RINGKASAN

EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPETRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS. Skripsi: Yulia Rahmawati (H0708161). Pembimbing: Sri Widadi, Sumijati, Supyani. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta. Kubis merupakan jenis sayuran yang banyak dibudidayakan di daerah dataran tinggi, salah satunya di daerah Tawangmangu. Namun produksi kubis di daerah Tawangmangu sendiri masih rendah dikarenakan adanya kendala dalam budidayanya. Salah satu kendala dalam budidaya kubis adalah penyakit busuk hitam (Black rot) yang merupakan salah satu penyakit cukup penting pada tanaman kubis-kubisan. Penyakit busuk hitam kubis ini disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Salah satu alternatif pengendalian penyakit busuk hitam kubis adalah dengan penggunaan bakteriofage. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi bakteriofage serta mengetahui kemampuannya dalam mengendalikan penyakit busuk hitam kubis. Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Hama dan Penyakit Tumbuhan, Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan di lahan Kebun Benih Hortikultura (KBH) Tawangmangu, Jawa Tengah. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2012. Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap yakni (1) isolasi bakteriofage yang dilakukan dengan uji plak, (2) pengujian bakteriofage pada tanaman kubis dalam mengendalikan busuk hitam kubis di lahan. Percobaan disusun dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Perlakuan yang diberikan adalah aplikasi bakteriofage dengan faktor asal isolat bakteriofage yang berbeda sebagai berikut: kontrol, aplikasi bakteriofage asal daun sakit, akar sakit, dan tanah sekitar tanaman sakit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah bakteriofage (berdasarkan uji plak) paling banyak berasal dari akar sakit. Pada pengamatan peubah saat muncul gejala, tanaman kubis yang paling cepat menunjukkan gejala busuk hitam kubis adalah pada perlakuan kontrol (tanpa aplikasi bakteriofage) yakni pada 1 HST. Untuk pengamatan nilai insiden dan keparahan penyakit diketahui bahwa perlakuan kontrol memiliki nilai insiden dan keparahan penyakit paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain (dengan aplikasi bakteriofage). Sebab tanpa adanya bakteriofage, Xanthomonas campestris pv. campestris dapat leluasa melakukan perkembangbiakan dan menimbulkan gejala busuk hitam kubis. Hal ini mengindikasikan bahwa aplikasi bakteriofage mampu menekan serangan penyakit busuk hitam kubis.

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

SUMMARY EXPLORATION OF BACTERIOPHAGE VIRULENT TO XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ISOLATED FROM TAWANGMANGU FOR CONTROLLING CABBAGE BLACK ROT DISEASE. Thesis-S1: Yulia Rahmawati (H0708161). Advisers: Sri Widadi, Sumijati, and Supyani. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta. Cabbage is a vegetable widely cultivated in the highlands, one of which is in Tawangmangu. However, the production of cabbage in Tawangmangu is low due to the difficulties in its cultivation. One of the constraints in the cultivation of cabbage is black rot disease which is one of the important disease on cabbage plants. Cabbage black rot disease is caused by bacterium Xanthomonas campestris pv. campestris. One alternative to control cabbage black rot disease is to using bacteriophage. The aims of this study are to explore and learn bacteriophage ability to control black rot disease of cabbage. This research has been conducted at Laboratory of Plant Pests and Diseases, Soil Biology Laboratory of Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta and on land Horticultural Garden Seeds (KBH) Tawangmangu, Central Java. This study was conducted in March through July 2012. This research was conducted in two phases: (1) bacteriophage isolation by plaque assay, (2) testing bacteriophage on to control black rot of cabbage in field. Experiments have been prepared using a complete randomized design (CRD). The treatment is an application by a factor bacteriophage isolates of different origin as consists of: control, application bacteriophage from diseased cabbage leaves, diseased cabbage root, and diseased cabbage soil. The results showed that the amount of bacteriophage (based on plaque assay) at most of the diseased cabbage root. The observation of variable time symptoms appear, the most rapid cabbage showing symptoms of black rot is in the control treatment (without bacteriophage aplication) which is 1 DAP. For observation incidence and severity, control treatments is highest the incidence and severity of disease than other treatments (with application bacteriophage). Because without the bacteriophage, Xanthomonas campestris pv. campestris can replicate and cause symptoms of black rot of cabbage. This indicates that the application bacteriophage able to suppress the attack of black rot disease of cabbage.

commit to user

xi


digilib.uns.ac.id 1

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Kubis merupakan jenis sayuran yang banyak dibudidayakan di daerah dataran tinggi, salah satunya adalah di daerah Tawangmangu. Tawangmangu merupakan salah satu sentra produksi kubis di Jawa Tengah. Kubis sebagai sayuran mempunyai peran penting untuk kesehatan, sehingga permintaan akan sayuran ini cukup tinggi. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) (2012), produktivitas kubis di Jawa Tengah mencapai 18,56 ton/ha. Namun produksi kubis di daerah Tawangmangu sendiri masih rendah dikarenakan adanya kendala dalam budidayanya. Salah satu kendala dalam budidaya kubis adalah adanya gangguan hama dan penyakit yang dapat merusak tanaman dan dapat menurunkan produksi. Penyakit busuk hitam (Black rot) merupakan salah satu penyakit yang cukup penting pada tanaman kubis-kubisan. Penyakit busuk hitam kubis ini disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Busuk hitam dapat menyerang seluruh tanaman kubis-kubisan. Bakteri ini menyerang jaringan pengangkutan tanaman dan dapat berpindah secara sistematis dalam jaringan pengangkutan tanaman tersebut. Hasna (2011) mengungkapkan, tanaman kubis dapat terserang busuk hitam pada setiap tahap pertumbuhan. Bibit yang terserang patogen penyebab busuk hitam, daunnya akan berwarna kuning sampai coklat, layu, dan runtuh. Pada tanaman yang memasuki pertumbuhan vegetatif lanjut akan menunjukkan gejala kerdil, layu, daun yang terinfeksi berbentuk wilayah-V. Wilayah V ini kemudian membesar dan menuju dasar daun, berwarna kuning sampai coklat, dan kering. Sehingga penyakit ini dapat menurunkan produktivitas tanaman dan menimbulkan kerugian yang besar bagi petani. Pengendalian penyakit busuk hitam saat ini masih tergantung kepada penggunaan pestisida kimia, karena cara ini mudah dilaksanakan dan belum ditemukan alternatif pengendalian lain yang cukup efektif. Padahal kita ketahui commit user bahwa penggunaan pestisida kimia dapattomenimbulkan dampak bagi lingkungan

1


digilib.uns.ac.id 2

seperti kerusakan tanah dan mengganggu keseimbangan ekosistem. Selain itu residu kimia yang terakumulasi pada produk pertanian akan berdampak pada kesehatan. Dari kondisi tersebut Sastrosiswojo dan Oka (1997) mulai mengenalkan konsep pengendalian hama terpadu (PHT). Di dalam konsep PHT, penggunaan musuh alami dan potensi biologi lainnya merupakan komponen utama. Musuh alami memiliki peran yang penting dalam penekanan populasi OPT serta menjaga keseimbangan ekosistem. Ada berbagai jenis musuh alami yang dapat digunakan dalam mengendalikan populasi OPT, misalnya dari kelompok serangga, cendawan, bakteri, dan virus. Saat ini pengendalian dengan menggunkan virus masih jarang dilakukan. Dalam penggunaannya sebagai agens pengendali hayati, virus memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan agens lainnya. Virus memiliki spektrum yang sempit dalam memilih organisme sasarannya. Artinya, kemungkinan virus dalam menginfeksi organisme yang bukan sasaran amatlah kecil sehingga hanya organisme yang kompatibel yang akan diinfeksi. Sehingga penggunaannya cukup spesifik dalam mengendalikan OPT khususnya patogen penyebab penyakit tanaman. Salah satu virus yang dimanfaatkan sebagai agens hayati adalah bakteriofage. Lang et al. (2007) mengungkapkan bahwa bakteriofage merupakan inovasi dalam pengembangan agens pengendali hayati berupa virus yang bersifat spesifik inang. Bakteriofage tersusun atas struktur ultra mikorskopis yang unik sehingga mampu bereplikasi dalam inti sel inang. Bakteriofage telah berhasil digunakan untuk mengelola beberapa penyakit tanaman oleh serangan bakteri dalam upaya pengurangan residu kimia dalam penggunaan bakterisida selama ini. Bakteriofage adalah virus yang sel inangnya berupa bakteri. Sel bakteri digunakannya sebagai tempat memperbanyak partikel virus tersebut kemudian akan lisis seiring dengan perkembangan partikel bakteriofage di dalam sel inangnya. Atas dasar sifat ini diharapkan bakteriofage dapat dimanfaatkan dalam mengendalikan populasi bakteri patogen tanaman, seperti Xanthomonas campestris pv. campestris penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman kubis. committerhadap to user kemampuan bakteriofage dalam Oleh sebab itu, diperlukan pengujian


digilib.uns.ac.id 3

mengendalikan patogen busuk hitam secara efektif dan efisien serta ramah lingkungan. B. Perumusan Masalah Penyakit busuk hitam kubis yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris merupakan penyakit yang cukup penting pada pertanaman kubis. Tawangmangu sendiri merupakan daerah endemi dari penyakit busuk hitam kubis. Dalam rangka menekan penggunaan bahan kimia dalam pengendalian patogen tanaman, diperlukan bahan alternatif yang ramah lingkungan melalui peran musuh alami dari patogen. Berdasarkan permasalahan tersebut maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini antara lain: 1. Bagaimana eksplorasi dan isolasi bakteriofage yang menginfeksi Xanthomonas campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu, Karanganyar? 2. Bagaimana kemampuan bakteriofage dalam mengendalikan penyakit busuk hitam pada tanaman kubis? 3. Bagaimana pengaruh perbedaan asal bakteriofage (daun, daerah perakaran dan tanah sekitar tanaman kubis sakit) terhadap pengendalian busuk hitam kubis? C. Tujuan dan Manfaat Penelitian 1. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: a. Mengeksplorasi

dan

mengisolasi

bakteriofage

yang

menginfeksi

Xanthomonas campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu, Karanganyar. b. Mengetahui kemampuan bakteriofage dalam mengendalikan penyakit busuk hitam pada tanaman kubis. c. Mengetahui pengaruh perbedaan asal bakteriofage (daun, daerah perakaran dan tanah sekitar tanaman kubis sakit) terhadap pengendalian penyakit busuk hitam pada tanaman kubis. 2. Manfaat Penelitian Penelitian

ini

diharapkan

dapat

memberikan

manfaat

dalam

mengembangkan dunia pertanian, dalam bidang perlindungan commitkhususnya to user


digilib.uns.ac.id 4

tanaman. Informasi dan data mengenai keefektifan bakteriofage yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai pengendali hayati yang dapat menekan populasi patogen penyebab penyakit busuk hitam pada kubis. Bagi mahasiswa diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman dalam melakukan penelitian serta mengetahui lebih jauh potensi bakteriofage sebagai agens hayati dalam menekan pertumbuhan patogen tanaman khususnya bakteri.

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

II.

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kubis Kubis (Brassica oleracea L.) biasa dikenal oleh masyarakat awam sebagai kol. Berdasarkan tata nama (sistematika) botani, kubis diklasifikasikan ke dalam: Kerajaan : Plantae Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Dycotiledonae

Ordo

: Brassicales (Rhoeadales)

Famili

: Brassicaceae (Cruciferae)

Genus

: Brassica

Spesies

: Brassica oleracea var. capitata L. (Tjitrosoepomo 2002).

Kubis merupakan salah satu tanaman sayuran yang cukup dikenal di Indonesia. Kubis dapat dikonsumsi sebagai sayuran segar maupun sebagai olahan. Di Indonesia tanaman kubis secara nasional merupakan sayuran semusim yang produksinya menempati urutan teratas yakni 1.432.814 ton dibandingkan dengan produksi sayuran semusim lainnya BPS (2004). Kubis diduga berasal dari Italia, dan kapan waktu introduksi ke Indonesia tidak diketahui dengan pasti, tetapi telah dibudidayakan sebelum Perang Dunia II pada daerah-daerah pegunungan yang benihnya dibawa dari Eropa, khususnya Belanda (Parmadi dan Sastrosiswojo 1993). Kubis merupakan salah satu tanamana sayuran dari famili Brasicaceae berupa tumbuhan berbatang lunak yang dikenal sejak jaman purbakala (25002000 SM). Kubis termasuk tanaman yang dipuja dan dimuliakan oleh masyarakat Yunani kuno. Awalnya kubis merupakan tanaman pengganggu (gulma) yang tumbuh liar di sepanjang pantai Laut Tengah, di karang-karang pantai Inggris, Denmark, dan pantai barat Perancis sebelah utara. Kubis mulai ditanam di kebunkebun Eropa serta ke Indonesia kira-kira abad ke 16 atau 17. Pada mulanya kubis ditanam untuk diambil bijinya (Pracaya 1990). commit to user

5


digilib.uns.ac.id 6

Kubis adalah sumber dari meniral seperti mangan, kalsium dan kalium. Selain itu, mineral yang terkandung dalam kubis antara lain zat besi, fosfor, dan magnesium. Kubis juga merupakan sumber dari serat, folat dan omega-3 yang sangat baik. Kandungan lainnya adalah, natrium, seng dan tembaga. Kubis merupakan sumber dari vitamin C, thiamin (vitamin B1 ), riboflavin ( vitamin B2 ), niasin, vitamin B6, vitamin k, folat, vitamin A dan protein.100g kubis bisa mengandung 25 kalori. Kubis juga merupakan makanan rendah lemak jenuh, kolesterol dan merupakan sumber makanan yang kaya akan serat dan folat. sebagian besar yang terkandung dalam kubis adalah karbohidrat (Syafirudin 2012). Pada umumnya kubis ditanam dengan pola tanam secara monokultur atau tumpangsari. Waktu tanam kubis yang paling baik adalah pada awal musim hujan atau awal musim kemarau. Meskipun demikian, kubis dapat ditanam sepanjang musim atau tahun asalkan kebutuhan airnya terpenuhi. Cara budidaya tanaman kubis adalah pengolahan tanah atau pembersihan gulma, penyulaman, pemupukan, pemanenan, dan pergiliran tanaman (Rukmana 1994). Keadaan iklim yang sesuai untuk pertanaman kubis adalah daerah yang relatif lembab dan dingin. Kelembaban yang diperlukan tanaman kubis adalah 80 - 90 %, dengan suhu berkisar 15 - 20°C serta cukup mendapatkan sinar matahari. Varietas-varietas kubis untuk dataran tinggi yang ditanam di daerah yang bersuhu di atas 25°C akan gagal membentuk krop. Pertanaman kubis yang kurang mendapatkan sinar matahari akan kurang baik pertumbuhannya dan mudah terserang penyakit. Beberapa varietas kubis yang dapat dikembangkan di dataran rendah (temperatur di atas 25°C) diantaranya adalah KR-Cross dan KY-Cross yang dapat memberikan hasil setara dengan tanaman kubis di dataran tinggi (Kartapradja 1988). B. Penyakit Busuk Hitam Kubis Penyakit busuk hitam adalah salah satu penyakit yang paling merusak tanaman kubis-kubisan. Kembang kol brokoli, kecambah brussels, kubis cina, collard, kohlrabi, mustard, rutabaga, lobak dan kale juga merupakan tanaman yang cukup rentan terhadap penyakit busuk hitam. Beberapa gulma silangan juga commit to user dapat menjadi inang patogen. Penyakit ini biasanya paling sering terjadi di daerah


digilib.uns.ac.id 7

yang rendah dan dimana tanaman tetap basah untuk waktu yang lama. Kondisi yang menguntungkan untuk tersebarnya bakteri menyebabkan kerugian total tanaman crucifer (Pracaya 2001). Penyebab penyakit busuk hitam adalah Xanthomonas campestris pv. campestris. Bakteri ini bersel tunggal, berbentuk batang, 0,7-3,0 x 0,4-0,5 µm, membentuk rantai, berkapsula, tidak berspora, bersifat gram negatif, bergerak dengan satu flagel polar. Bakteri dapat masuk ke daun dalam 8 sampai 10 jam. Luka pada daun yang disebabkan oleh serangga dan luka mekanik pada akar juga juga dapat menjadi tempat masuknya bakteri ke tanaman. Gerakan bakteri ke tanaman melalui hidatoda dibatasi dalam varietas tahan. Akibatnya, ada situs infeksi yang lebih sedikit dan atau bagian yang terkena jauh lebih kecil dalam varietas tahan daripada varietas rentan (Hasna 2011). Adapun

klasifikasi

bakteri

penyebab

busuk

hitam

kubis

yakni

Xanthomonas campestris pv. campestris menurut Dye et al. (1980) adalah sebagai berikut: Kerajaan

: Bacteria

Filum

: Proteobacteria

Kelas

: Gamma Proteobacteria

Ordo

: Xanthomonadales

Famili

: Xanthomonadaceae

Genus

: Xanthomonas

Species

: Xanthomonas campestris

Trinomial name: Xanthomonas campestris pv. campestris Penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh X. campestris pv. campestris dicirikan dengan adanya bercak kuning menyerupai huruf V di pinggir daun mengarah ke tengah daun. Tulang-tulang daun berwarna cokelat tua atau hitam. Penyaluran air pada bagian yang bergejala terhambat sehingga daun membusuk dan berwarna hitam. Serangan patogen terjadi mulai dari persemaian kemudian di lapangan, hingga pada pasca panen. Bakteri masuk ke dalam tanaman kubis melalui pori air (hidatoda) pada ujung-ujung berkas pembuluh di tepi daun commit to user (Semangun 2000).


digilib.uns.ac.id 8

Bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris ini dapat menyebar ke jaringan pengangkutan tanaman dan dapat berpindah secara sistematis dalam jaringan pengangkutan tanaman tersebut. Jaringan angkut yang terserang warnanya menjadi kehitaman yang dapat dilihat sebagai garis hitam pada luka atau bisa juga diamati dengan memotong secara melintang pada batang daun atau pada batang yang terkena infeksi. Busuk hitam juga dapat menyebabkan terjadinya busuk lunak (Hasna 2011). Sumber utama bakteri penyebab penyakit busuk hitam kubis adalah dari benih, bahan tanaman terinfeksi, dan gulma silangan yang terinfeksi. Bakteri ini disebarkan saat panen terutama oleh angin, percikan air, oleh para pekerja, mesin, dan kadang-kadang oleh serangga. X. campestris dapat bertahan hidup pada permukaan daun selama beberapa hari sampai tersebar ke hidatoda atau luka di mana infeksi dapat terjadi. Bakteri masuk ke daun melalui hidatoda melalui poripori di tepi daun pada malam hari saat terdapat tetes-tetes air. Air ditarik kembali ke dalam jaringan daun pada pagi hari sehingga bakteri dapat masuk ke daun (Soeroto 1994). C. Bakteriofage Penggunaan bakteriofage merupakan inovasi dalam pengembangan agens pengendali hayati berupa virus yang bersifat spesifik inang. Bakteriofage tersusun atas struktur ultra mikroskopis yang unik sehingga mampu bereplikasi dalam inti sel inang. Bakteriofage telah berhasil digunakan untuk mengelola beberapa penyakit tanaman oleh serangan bakteri dalam upaya pengurangan residu kimia dalam penggunaan bakterisida selama ini (Lang et al. 2007). Seperti kebanyakan virus, bakteriofage biasanya hanya membawa informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi asam nukleat dan sintesis protein mantel mereka. Ketika fage menginfeksi sel inang mereka, pekerjaan yang dilakukannya adalah untuk meniru asam nukleat dan untuk menghasilkan selubung protein pelindung mereka. Namun, mereka tidak bisa melakukannya sendirian. Mereka membutuhkan prekursor, pembangkit energi dan ribosom yang dipasok oleh sel inang bakteri mereka (Setiawan commit to user 2011).


digilib.uns.ac.id 9

Penggunaan bakteriofage merupakan inovasi dalam bidang agens pengendali hayati dimana bakteriofage tersebut merupakan virus yang sangat spesifik inang, ukurannya sangat mikroskopis, dan memiliki kemampuan untuk melakukan replikasi pada tubuh inang (pada inti sel) (Klement 1959). D. Uji plak Plaque assay adalah suatu teknik yang digunakana untuk mengisolasi dan memurnikan virus dan untuk menentukan titer virus (konsentrasi terendah virus yang mengakibatkan terjadinya infeksi). Sebuah uji plak awalnya disebut tes virologi, selanjutnya dikembangkan untuk mengukur dan menghitung infektivitas bakteriofage (Maulana 2012). Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui unit infeksi virus diantaranya adalah “plaque assay”. Pada saat partikel virus memulai infeksinya pada lapisan sel inang yang tumbuh menyebar di permukaan medium, zona lisis atau zona hambat akan muncul sehingga akan terlihat wilayah yang terang pada lapisan sel inang. Wilayah terang ini dinamakan sebagai plaque yang diasumsikan bahwa setiap plaque berasal dari satu partikel virus (Kusnadi dkk. 2003). Bakteriofage menempel pada suatu tempat yang spesifik dipermukaan dinding sel bakteri dan kemudian menyuntikan DNA ke dalam sel bakteri (inti sel). Bakteriofage berkembang di dalam sel bakteri sehingga pada suatu saat sel tersebut akan mengalami lisis. Pada isolasi bakteriofage, dalam medium agar di petri, lisis terungkapkan sebagai zona jernih yang disebut plak (plaque). Plak dapat

dilihat

apabila

bakteriofage ditumbuhkan bersama dengan inang

bakterinya pada lapisan yang tipis dalam media agar. Dengan demikian adanya plak mencerminkan adanya kompatibilitas antara bakteriofage dan bakteri yang bersangkutan (Balogh et al. 2003).

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

III.

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Hama dan Penyakit Tumbuhan, Laboratorium Biologi Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta dan di lahan Kebun Benih Hortikultura (KBH) Tawangmangu, Jawa Tengah. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai Juli 2012. B. Bahan dan Alat Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: daun kubis, perakaran kubis, serta tanah sekitar perakaran tanaman kubis yang terinfeksi Xanthomonas campestris pv. campestris dari daerah Tawangmangu Karanganyar, media YPG (Yeast Peptone Glukose), YPG cair (YPG tanpa agar), agar air 0,6%, chloroform, aquadest, air steril, KOH 30%, bibit kubis, polybag, media tanam, suspensi bakteriofage 10 ml/tanaman, serta suspensi bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris 10 ml/tanaman. Adapun alat yang digunakan antara lain: pisau, gunting, sekop, alat tulis, label, kantong plastik, sungkup, termos pendingin, petridish (9 mm), miliphore ukuran 0,22 µm, 1 set hand pipet dan tip, timbangan, alat penggerus steril, sentrifuse, tabung mikrosentrifus, shaker, tabung, vortex, mini hand sprayer, kamera digital, dan alat-alat pendukung lainnya.

C. Cara Kerja Penelitian 1. Perancangan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap yakni purifikasi bakteriofage yang dilakukan secara deskriptif sehingga tanpa rancangan peneltian dan pengujian bakteriofage pada tanaman kubis dalam mengendalikan busuk hitam kubis di lahan. Unit percobaan disusun dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) pada keadaan lingkungan yang seragam. Perlakuan yang diberikan adalah aplikasi bakteriofage dengan faktor asal isolat bakteriofage yang berbeda sebagai berikut: commit to user 10



1) Kontrol menggunakan aquadest

:K

2) Bakteriofage asal daun tanaman kubis sakit

: DS

3) Bakteriofage asal perakaran tanaman kubis sakit

: AS

4) Bakteriofage asal tanah sekitar tanaman kubis sakit : TR Sebagai satu unit perlakuan adalah sebuah tanaman kubis seragam berumur 30-40 HST varietas midori dengan unit sampel berupa 3 daun pada tiap tanaman. Tanaman kubis ditanam pada sebuah polibag berdiameter 50 cm. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 6 kali sehingga jumlah perlakuan seluruhnya ada 24 tanaman. 2. Analisis Data Analisa data menggunakan Uji F (Fisher Test) taraf 5% dan dilanjutkan dengan Uji Stepwise untuk data yang normal. 3. Pelaksanaan Penelitian a. Eksplorasi dan Isolasi Bakteri X. campestris pv. campestris dari lapang Daun kubis yang bergejala busuk hitam kubis diambil dari wilayah endemi penyakit busuk hitam kubis yakni dari daerah Tawangmangu, Karanganyar. Eksplorasi dilakukan dengan mencari tanaman kubis yang menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Isolasi diawali dengan proses

sterilisasi daun kubis dengan clorox kemudian dibuat suspensi

dengan air steril. Bakteri diisolasi pada media YPG dalam petridish. b. Kultur Bakteri Pada Media Buatan Bakteri dikulturkan pada media YPG di dalam petridish berdiameter 9 cm. Kultur diinkubasikan pada suhu ruang kurang lebih selama 96 jam hingga muncul koloni bakteri. Selanjutnya dilakukan identifikasi terhadap koloni bakteri yang terbentuk. Identifikasi X. campestris pv. campestris dilakukan melalui pengamatan morfologis koloni bakteri. Karena bakteri X. campestris pv. campestris merupakan bakteri gram negatif, maka dilakukan pengujian gram menggunakan larutan KOH 30% untuk memastikan bahwa koloni yang terbentuk merupakan bakteri X. campestris pv. campestris. Koloni bakteri Xcc kemudian dipindahkan pada media agar miring dan commit to user



diinkubasikan selama 72 jam pada suhu ruang guna mendapatkan biakan murni X. campestris pv. campestris. c. Isolasi Bakteriofage dari Lapangan Bakteriofage diisolasi dari daerah endemi busuk hitam kubis di Tawangmangu, Karanganyar. Bakteriofage diisolasi dari tiga sumber yakni: jaringan tanaman kubis sakit, daerah perakaran tanaman sakit, serta tanah disekitar tanaman kubis sakit. Dari tiap bahan (jaringan tanaman sakit, perakaran tanaman sakit, tanah sekitar tanaman sakit) yang di ambil, masing-masing diambil sekitar 50 g (satu unit sampel). d. Kultur fage dalam media cair Isolat X. campestris pv. campestris ditumbuhkan dalam 3 medium YPG cair masing-masing 300 ml secara aerob dengan cara diinkubasikan selama 24 jam pada suhu kamar menggunakan shaker-inkubator. Sampel daun kubis sakit, akar kubis sakit, dan tanah rizosfer kubis sakit masingmasing ditimbang 50 g kemudian dimasukkan ke dalam YPG cair yang berisi Xcc yang telah diinkubasi selama 24 jam. Selanjutnya diinkubasikan kembali selama 24 jam pada suhu kamar dengan cara digojok menggunakan shaker-incubator. Setelah masa inkubasi, diamkan sejenak hingga endapan terbentuk dan supernatant berwarna kuning bening. Supernatan kemudian diambil dan disentrifuse dengan kecepatan 12.000 rpm selama 10 menit kemudian bakteri disaring menggunakan miliphore berukuran 0,22 µm. Supernatan dibagi dua, salah satunya ditreatment dengan menggunakan kloroform guna pendeteksian bakteriosin. Fage diencerkan per sepuluh kali hingga pengenceran 10-5(masing-masing 2 ulangan). e. Uji Plak Menyiapkan medium YPG pada cawan petri sebanyak 60 buah (masing-masing 20 buah untuk tiap asal isolat) kemudian dibiarkan mengental selama semalam (sebagai lapisan dasar). Agar air 0,6% dicairkan dalam waterbath hingga agar mencair, kemudian suhu didalam waterbath diturunkan hingga 50ºC. Bakteriofage pada masing-masing asal isolat pada user tiap tingkat pengenceran commit diambiltosebanyak 100µl menggunakan pipet



ependorf, kemudian dituangkan kedalam agar air yang telah mencair (pada suhu 50º C). Selanjutnya membuat suspensi X. campestris pv. campestris menggunakan 10 ml aquadest ditambahkan biakan murni X. campestris pv. campestris sebanyak 3 gores. Suspensi tersebut ditambahkan pada agar air yang telah berisi bakteriofage tadi sebanyak 100 µl. Campuran tersebut dihomogenkan menggunakan vortex hingga bakteriofage dan X. campestris pv. campestris. terdistribusi merata pada agar air. Campuran tersebut dituangkan (secara aseptis) ke permukaan medium YPG (lapisan dasar) dan selanjutnya diinkubasikan pada suhu kamar selama 24 jam. Setelah masa inkubasi amati terbentuknya plak berupa zona bening yang muncul pada media YPG dan menghitung jumlah plak yang terbentuk pada masingmasing tingkat pengenceran. f. Preparasi X. campestris pv. campestris dan Bakteriofage untuk Perlakuan Untuk aplikasi pada tanaman bakteriofage harus diambil dari plak (zona bening) yang terbentuk. Plak (zona bening) yang terbentuk diambil dengan cara dipisahkan dari media dan langsung dimasukkan ke dalam nutrient broth selanjutnya dihomogenkan. Kemudian mengambil sebanyak 10 ml untuk dilakukan sentrifugasi selama 5 menit dengan kecepatan 12.000 rpm hingga didapatkan supernatan. Supernatan yang terbentuk kemudian dapat dipindahkan ke dalam mini hand sprayer untuk diaplikasikan pada tanaman. Begitu pula dengan bakteri X. campestris pv. campestris, bakteri dipanen dengan cara pembuatan suspensi bakteri dengan 10 ml nutrient broth. Suspensi tersebut disentrifugasi selama 5 menit dengan kecepatan 12.000 rpm. Hasil sentrifugasi tersebut dipindahkan dalam mini hand sprayer kemudian dapat diaplikasikan tanaman pada tanaman. g. Uji Kinerja Bakteriofage yang Telah Diperoleh untuk Mengendalikan Penyakit Busuk Hitam Kubis Percobaan

dilakukan di lahan Kebun Benih Hortikultura commitkubis to user(varietas midori) yang seragam Tawangmangu. Bibit tanaman



berumur 30 HST ditanam pada polybag berdiameter 50 cm dengan media taman berupa campuran antara tanah dan kompos. Rancangan lingkungan menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 6 kali ulangan. Adapun perlakuan yang diberikan adalah aplikasi bakteriofage pada tanaman kubis dengan asal bakteriofage sebagai berikut: 1. Kontrol menggunakan aquadest

:K

2. Bakteriofage asal daun tanaman kubis sakit

: DS

3. Bakteriofage asal perakaran tanaman kubis sakit

: AS

4. Bakteriofage asal tanah sekitar tanaman kubis sakit

: TR

Perlakuan dimulai saat tanaman berdaun lima helai. Perlakuan dimulai dengan penyemrotan suspensi bakteriofage sebanyak 10 ml tiap tanaman. Dua jam kemudian, tanaman disemprot dengan suspensi bakteri sebanyak 10 ml tiap tanaman. Tanaman disungkup dengan kantong plastik untuk menjaga kelembaban. Pengamatan terhadap intensitas serangan dilakukan mulai 2 hari setelah inokulasi. Adapun denah penempatan tanaman di lahan sebagai berikut: KU2

TRU6

DSU5

KU5

DSU6

TU5

DSU1

KU3

ASU6

TRU1

KU6

ASU5

TRU2

ASU4

DSU3

ASU2

TRU4

KU4

ASU1

TRU3

KU1

DSU2

ASU3

DSU4

D. Peubah Pengamatan a. Banyaknya Bakteriofage Pada saat partikel bakteriofage memulai infeksinya pada lapisan sel X. campestris pv campestris yang tumbuh menyebar di permukaan medium, zona lisis atau zona hambat akan muncul sehingga akan terlihat wilayah yang terang pada lapisan sel inang. Wilayah terang ini dinamakan sebagai plak yang diasumsikan bahwa setiap plak berasal dari satu partikel bakteriofage. b. Saat Muncul Gejala

commit to user



Variabel saat muncul gejala ini diamati setelah perlakuan aplikasi bakteriofage dan bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Pengamatan mencakup kapan pertama kali gejala muncul dan pada perlakuan yang mana gejala penyakit busuk hitam muncul. c. Insiden penyakit Kejadian/ insiden penyakit merupakan persentase jumlah daun yang terserang patogen (n) dari total daun yang diamati (N). Pengamatan pada kubis dilakukan setelah inokulasi yakni dengan pengamatan terhadap 3 daun sebagai unit pengamatan berbeda yang menimbulkan gejala pada tiap tanaman. Insiden penyakit dihitung berdasarkan rumus: (nxv) I =å x100% NxV

IP =

n x100% N

(Zadoks dan Schein, 1979)

Dimana: IP

= Insiden penyakit (%)

n

= jumlah daun yang terserang (menunjukkan gejala)

N

= jumlah daun yang diamati

d. Keparahan Penyakit Pengamatan pada kubis dilakukan mulai 2 hari setelah inokulasi terhadap intensitas serangan. Pada tiap-tiap tanaman, gejala bercak daun dihitung dari 3 daun yang berbeda. Keparahan penyakit dihitung berdasarkan nilai scooring dengan rumus: KP =

å (nxv) x100% NxV

Dimana: KP = Keparahan penyakit (%) n

= sampel yang diamati

v

= skor penyakit

N

= jumlah sampel yang diamati

V

= skor penyakit tertinggi

Skala untuk setiap kategori kerusakan : commit 0 = tidak ada serangan pada daun to user



1 = luas daun terserang (X1) = 0% < X1 ≤ 20% 3 = luas daun terserang (X3) = 20% < X3 ≤ 40% 5 = luas daun terserang (X5) = 40% < X5 ≤ 60% 7 = luas daun terserang (X7) = 60% < X7 ≤ 80% 9 = luas daun terserang (X9) = 80% < X9 ≤ 100%

commit to user



IV.

HASIL DAN PEMBAHASAN A. Banyaknya Bakteriofage

Banyaknya bakteriofage dapat diketahui dengan menghitung jumlah plak yang terbentuk pada hasil uji plak. Plak merupakan wilayah terang yang terbentuk pada lapisan atas media yang merupakan zona lisis atau zona hambat saat partikel bakteriofage menginfeksi lapisan sel X. campestris pv campestris (Gambar 1.). Diasumsikan bahwa setiap plak yang terbentuk berasal dari satu partikel bakteriofage.

a b

Keterangan : a. Plak yang terbentuk berupa zona bening b. Koloni bakteri Xcc yang tidak mengalami lisis Gambar 1. Hasil uji plak Menurut Pratiwi (2010), partikel virus keluar dari sel yang diserangnya dengan memecahkan sel tersebut sehingga sel inang mati (lisis). Plak yang terbentuk dari suatu kultur bakteri yang ditumbuhkan di cawan petri merupakan satu parameter penting dari adanya fage pada siklus litik. Plak tersebut terlihat bening yang menandakan adanya zona kerusakan sel. Setiap plak berasal dari satu partikel fage sama seperti setiap koloni berasal dari satu sel bakteri. Satu plak berasal dari satu partikel virus sehingga seluruh partikel virus yang terdapat pada plak tersebut seharusnya juga memiliki sifat genetik yang sama. Tabel 1. Jumlah Bakteriofage Asal Bakteriofage Jumlah Plak per 100 µl Daun Sakit 2.780 Akar sakit 2.059.980 Tanah Sakit 170.834

Nilai PFU/ml 27.800 20.599.800 1.708.340

Sumber : Analisis Laboratorium Hama dan Penyakit commit to userTanaman Fakultas Pertanian UNS 2012.

17



Berdasarkan Tabel 1. dapat diketahui bahwa bakteriofage dapat diisolasi dari tiga sumber yang berbeda, yakni daun sakit, tanah sekitar tanaman sakit, serta perakaran tanaman sakit. Artinya pada ketiga sumber tersebut terdapat bakteriofage yang dapat menginfeksi Xanthomonas campestris pv. campestris. Data di atas menunjukkan jumlah bakteriofage dari tiap sumber berbeda. Pada uji plak, bakteriofage asal akar menunjukkan jumlah plak yang terbentuk adalah paling banyak yakni 20.599.800 PFU/ml. B. Saat Muncul Gejala Saat muncul gejala merupakan waktu yang menunjukkan kapan pertama kalinya tanaman kubis menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Soeroto (1994), menyebutkan bahwa X. campestris dapat bertahan hidup pada permukaan daun selama beberapa hari sampai tersebar ke hidatoda atau luka di mana infeksi dapat terjadi. Bakteri masuk ke daun melalui hidatoda saat memancarkan air melalui pori-pori di tepi daun pada malam hari, ditarik kembali ke dalam jaringan daun pada pagi hari. Menurut Semangun (2000), penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh X. campestris pv. campestris dicirikan dengan adanya bercak kuning menyerupai huruf V di pinggir daun mengarah ke tengah daun. Tulang-tulang daun berwarna cokelat tua atau hitam. Penyaluran air pada bagian yang bergejala terhambat sehingga daun membusuk dan berwarna hitam. Hasna (2011) mengemukakan bahwa bibit kubis yang terserang patogen X. campestris pv. campestris akan berwarna kuning sampai coklat, layu, dan runtuh. Daun muda yang terinfeksi mengalami pertumbuhan yang terhambat, warna kuning sampai coklat, layu, dan mati sebelum waktunya. Kadang-kadang, tanaman yang terserang penyakit daunnya rontok dan menjadi gundul.

commit to user



Tabel 2. Saat Muncul Gejala Busuk Hitam Kubis Perlakuan

Ulangan 1 2 Kontrol 3 (Dengan aplikasi 4 aquadest) 5 6 1 2 Bakteriofage Asal Daun 3 Kubis Sakit 4 5 6 1 2 3 Bakteriofage Asal Akar 4 Kubis Sakit 5 6 1 2 Bakteriofage Asal 3 Tanah Sekitar Kubis 4 Sakit 5 6 Sumber: Pengamatan Tanaman Perlakuan di Lahan

Saat Muncul Gajala (HST) 2 1 1 6 2 2 2 2 4 2 2 6 2 2

Tabel 2. menunjukkan bahwa tidak semua perlakuan menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Gejala penyakit busuk hitam kubis paling banyak muncul pada perlakuan K (kontrol). Dari 6 ulangan, 5 ulangan menunjukkan gejala penyakit busuk hitam kubis. Dari 4 perlakuan yang diberikan, rata-rata gejala penyakit busuk hitam muncul pada 1-2 HST. Menurut Soeroto (1994), bakteri masuk ke daun melalui hidatoda saat memancarkan air melalui pori-pori di tepi daun pada malam hari, ditarik kembali ke dalam jaringan daun pada pagi hari. Bakteri dapat masuk ke daun dalam 8 sampai 10 jam, dan gejala yang terlihat layu secepat 5-15 jam kemudian. Berdasarkan Tabel 2. Terlihat bahwa pada perlakuan kontrol pada hari pertama sudah ada yang menunjukkan gejala penyakit busuk hitam. Hal ini dimungkinkan karena tidak adanya bakteriofage yang dapat menghambat infeksi dari bakteri. Sehingga lebih cepat memunculkan gejala busuk hitam kubis. commit to user



C. Insiden Penyakit Insiden Penyakit (IP) merupakan persentase jumlah daun yang terserang patogen (n) dari total daun yang diamati (N). Menurut Zadoks dan Schein (1979), pengukuran intensitas penyakit tanaman dapat dinyatakan dalam istilah keterjadian penyakit dan keparahan penyakit. Intensitas penyakit dinyatakan dengan insiden/keterjadian penyakit apabila penyakitnya bersifat sistemik atau adanya serangan patogen cepat atau lambat akan menyebabkan kematian atau tidak berproduksi misalnya penyakit yang disebabkan oleh virus. 60

Insiden Penyakit (%)

50 40 30 20 10 0 IP (%)

K

DS

AS

TR

50

11.11

33.33

22.22

Keterangan: 1.) K: kontrol, DS: bakteriofage asal daun kubis sakit, AS: bakteriofage asal akar kubis sakit, TR: bakteriofage asal tanah sekitar kubis sakit 2.) K merupakan perlakuan yang paling berpengaruh terhadap IP berdasarkan uji regresi stepwise

Gambar 2. Rata-rata insiden penyakit busuk hitam kubis Gambar 2. memperlihatkan bahwa pada perlakuan kontrol menunjukkan rata-rata nilai insiden penyakit yang paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Pada perlakuan kontrol, nilai insiden penyakit pada pengamatan terakhir (hari ke-8) mencapai 50%. Sedangkan dengan aplikasi bakteriofage menunjukkan nilai insiden penyakit yang relatif lebih rendah yakni 11,11% untuk aplikasi bakteriofage asal daun sakit, 33,33% untuk aplikasi bakteriofage asal akar sakit, dan 22,22% untuk aplikasi bakteriofage asal tanah sekitar tanaman sakit. Dari uraian tersebut dapat dikatakan bahwa bakteriofage mampu meminimalisir commit user kejadian penyakit busuk hitam kubis. Haltoini sesuai dengan pernyataan Flaherty



et al. (2000), yang mengemukakan bahwa aplikasi bakteriofage konsisten mengurangi kejadian penyakit dan keparahan penyakit bercak bakteri yang disebabkan oleh Xcv. Berdasarkan

uraian

diatas

terlihat

bahwa

aplikasi

bakteriofage

mempengaruhi tingkat insiden penyakit busuk hitam pada tanaman kubis. Terbukti bahwa nilai insiden penyakit pada perlakuan kontrol (tanpa perlakuan bakteriofage) nilainya paling rendah. Namun berdasarkan uji Fisher (Lampiran 2) menunjukkan bahwa perlakuan aplikasi bakteriofage tidak berpengaruh nyata terhadap variabel insiden penyakit. Diduga hal tersebut disebabkan karena jumlah bakteriofage yang diaplikasikan lebih rendah dibandingkan jumlah Xcc yang diinokulasikan. Sehingga meskipun terjadi mekanisme hambatan bakteriofage terhadap Xcc, hambatan tersebut kurang berpengaruh dan Xcc masih mampu menginfeksi tanaman dan bereplikasi serta menimbulkan gejala penyakit busuk hitam. Selain itu replikasi dan ketahanan Xcc juga tidak hanya dipengaruhi oleh bakteriofage. Menurut Goto (1992), bakteri yang rentan terhadap bakteriofage sekalipun, mereka juga memiliki banyak mekanisme untuk melindungi diri dari dari ketahanan inang dan stres lingkungan. Misalnya Xanthomonas, menghasilkan ekstraseluler polisakarida tebal (xantan) yang melindungi sel dari infeksi bakteriofage, yang mungkin telah terjadi. D. Keparahan Penyakit Keparahan penyakit (KP) didefinisikan sebagai persentase luasnya jaringan tanaman yang terserang patogen dari total luasan yang diamati. KpP adalah keparahan penyakit; n adalah jumlah jaringan terserang pada setiap kategori (skor); v adalah kategori (skor) serangan; Z adalah kategori serangan tertinggi; dan N adalah total dari jumlah jaringan yang diamati (Agrios 1997). Pengamatan keparahan penyakit dilakukan secara berkala yakni 2, 4, 6, dan 8 HST. Pengamatan dilakukan secara deskriptif dengan melihat gejala serangan penyakit busuk hitam pada daun kemudian menentukan persentase serangan dengan skor yang telah ditentukan. Keparahan penyakit busuk hitam kubis mengalami perkembangan (Gambar 3.). Namun pada perlakuan DS (dengan commit to user aplikasi bakteriofage asal daun sakit), gejala penyakit cenderung tidak



berkembang. 16 14.19

Keparahan Penyakit (%)

14 12 10.49

10 8

6.79

6

8.76

8.02

4

4.94 3.08 1.23

3.7

2 0

1.85 1.23

0 0

2

1.23 4

6.17

6

TR: bakteriofage asal tanah sekitar kubis sakit AS: bakteriofage asal akar sakit DS: bakteriofage asal daun sakit K: kontrol

1.23 8

hari keGambar 3. Grafik keparahan penyakit busuk hitam kubis Gambar 3. memperlihatkan bahwa pada perlakuan kontrol menunjukkan nilai keparahan yang paling tinggi dibandingkan dengan perlakuan lain. Pada perlakuan pengamatan hari ke-2 rata-rata keparahan penyakit mencapai 6,79% dan terus mengalami peningkatan hingga pada pengamatan hari ke-8 sebesar 14,19%. Perlakuan kontrol merupakan perlakuan tanaman kubis diberi aplikasi bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris dan aquadest (tanpa aplikasi bakteriofage). Tanpa adanya bakteriofage, bakteri dapat melakukan pembelahan

Keparahan Penyakit (%)

secara cepat karena tidak terhambat oleh aktivitas dari bakteriofage. 16 14 12 10 8 6 4 2 0 KP (%)

K

DS

AS

TR

14.19

1.23

8.64

6.17

Keterangan: 1.) K: kontrol, DS: bakteriofage asal daun kubis sakit, AS: bakteriofage asal akar kubis sakit, TR: bakteriofage asal tanah sekitar kubis sakit 2.) K merupakan perlakuan yang paling berpengaruh terhadap KP berdasarkan uji regresi stepwise

commit to user Gambar 4. Rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis



Gambar 4. menunjukan rata-rata keparahan penyakit busuk hitam kubis pada tiap perlakuan. Berdasarkan uji regresi stepwise (lampiran 3, stepwise regression) menunjukkan perlakuan kontrol merupakan perlakuan yang paling berpengaruh terhadap nilai keparahan penyakit. Pada kontrol terlihat bahwa ratarata keparahan penyakit cukup tinggi yakni 14,19%. Hal ini disebabkan karena tidak adanya bakteriofage yang menghambat infeksi dari bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Sehingga gejala penyakit bususk hitam kubis dapat berkembang. Gambar 4. memperlihatkan bahwa untuk perlakuan aplikasi bakteriofage yang berasal dari 3 sumber yang berbeda (daun kubis sakit, akar tanaman sakit, tanah sekitar kubis sakit) menunjukan nilai keparahan penyakit yang relatif berbeda. Pada tanaman kubis dengan aplikasi bakteriofage asal daun sakit nilai keparahan penyakit sebesar 1,23%, tanaman kubis dengan aplikasi bakteriofage asal akar sakit nilai keparahan penyakit sebesar 8,64%, dan tanaman kubis dengan aplikasi bakteriofage asal tanah sekitar tanaman sakit nilai keparahan penyakit sebesar 6,17%. Berdasarkan nilai keparahan penyakit tersebut diduga tempat eksplorasi bakteriofage (daun sakit, akar sakit, dan tanah sekitar tanaman sakit) mempengaruhi tingkat replikasi serta daya hambat bakteriofage terhadap bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Meskipun secara deskriptif keberadaan bakteriofage mampu menghambat gejala penyakit, namun berdasarkan uji Fisher (Lampiran 3) menunjukkan bahwa perlakuan aplikasi bakteriofage tidak berpengaruh nyata terhadap variabel keparahan penyakit. Hal ini diduga karena bakteriofage yang diaplikasikan tingkat kerapatannya

lebih

rendah

dibandingkan

dengan

bakteri

Xcc

yang

8

diaplikasikanyakni dibawah 10 CFU/ml. Sehingga bakteriofage hanya dapat menginfeksi sebagian Xcc saja. Sedangkan Xcc yang tidak terinfeksi oleh bakteriofage tetap dapat bereplikasi dan menyebabkan munculnya gejala busuk hitam kubis. Selain itu dimungkinkan faktor lingkungan juga berpengaruh terhadap ketahanan bakteriofage di lapangan. Menurut Lang et al. (2007), faktor lingkungan seperti kelembapan dan suhu, limpasan akibat penyemprotan commit to user



inokulum dengan volume yang terlalu tinggi mempengaruhi penurunan jumlah bakteriofage di lapangan.

commit to user


digilib.uns.ac.id

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Bakteriofage dari Xanthomonas campestris pv. campestris dapat diisolasi dari daun tanaman, akar tanaman, dan tanah sekitar tanaman yang terserang busuk hitam kubis. 2. Bakteriofage memiliki kemampuan dalam menekan serangan penyakit busuk hitam kubis. 3. Infeksi bakteriofage terhadap Xanthomonas campestris pv. campestris dipengaruhi oleh perbedaan asal bakteriofage (daun tanaman, akar tanaman, dan tanah sekitar tanaman yang terserang busuk hitam kubis).

B. Saran Saran yang dapat diberikan dalam penelitian ini yakni perlu adanya pengkajian tentang mekanisme aplikasi bakteriofage di lapangan serta formulasi bakteriofage yang tepat sehingga dapat dimanfaatkan oleh petani dalam mengendalikan penyakit busuk hitam kubis.

commit to user

25

SKRIPSI EKSPLORASI BAKTERIOFAGE VIRULEN TERHADAP XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS ASAL TAWANGMANGU DALAM PENGENDALIAN PENYAKIT BUSUK HITAM KUBIS

Recommend Documents