RESPON CYLINDROCLADIUM SP. TERHADAP FUNGISIDA BERBAHAN AKTIF METIRAM SECARA IN VITRO RESPONSE OF CYLINDROCLADIUM SP. AGAINST FUNGICIDE WITH ACTIVE SUBSTANCE METIRAM IN VITRO Sri Martina Susenoa, Edy Batara Mulya Siregarb, Ridwanti Batubarab aMahasiswa
Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Jl. Tri Dharma Ujung No.1 Kampus USU Medan 20155 (Penulis Korespondensi: E-mail:
[email protected]) bStaff Pengajar Program Studi Kehutanan, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan
Cylindrocladium sp. is a pathogen cause disease that attack eucalyptus and it was the highest type of disease that attack eucalyptus in toba pulp lestari. Fungicide was used to eradicate and prevent the growth of pathogens. One of the fungicide which used was systemic fungicide with active substance metiram 70 %. The purpose of this study was to measure the area, diameter, density of the spore ,and to characterize the hyphae form of Cylindrocladium sp after being treated metiram 70 % in vitro in different concentrations. Sample that used taken from cylindrocladium collection from previous research. The result of this study showed that the most efective concentration of fungicide treatment in inhibiting growth and development area of cylindocladium sp was treatment 2,0 mg/ml. In observation of spore density and hyphae structures of cylindrocladium sp, the fungicide that given was able to give tangible effect but in observation of relative inhibiton, concentration of fungicide gave intangible effect in providing inhibition to pathogen of cylindrocladium sp. Keywords: eucalyptus, cylindrocladium sp, fungicide, metiram, in vitro PENDAHULAN Fungi Cylindrocladium sp. merupakan patogen penyebab penyakit Foliar blight pada pembibitan. Cylindrocladium sp. dapat menyerang akar,dan leher akar, hawar tunas, hawar daun dan bercak daun. Penyebaran penyakit dengan konidia dalam jumlah yang sangat besar terjadi diatas permukaan daun. Selama hujan lebat, spora-spora terpercik keudara dan menempel pada daun dan pohon-pohon lain. Cylindrocladium sp. dapat hidup bertahan lama dalam tanah karena adanya dinding khlamidospora. Struktur dormansinya (sklerotia) sangat besar dan mempunyai sel yang kebal terhadap serangan kimiawi sehingga menyebabkan sangat sulit untuk disingkirkan dari tanah dengan menggunakan teknik sterilisasi kimiawi (Old dkk, 2003). Pengendalian penyakit tumbuhan secara kimia adalah pengendalian penyakit tumbuhan dengan menggunakan senyawa kimia yang beracun bagi patogen. Cara yang paling umum dikenal dalam pengendalian penyakit tumbuhan di lapangan adalah menggunakan senyawa kimia yang beracun bagi patogen. Bahan kimia tersebut baik yang menghambat perkecambahan, pertumbuhan dan perkembangbiakan patogen yang dipengaruhinya, senyawa kimia tersebut dinamakan fungisida (Semangun, 2000).
Metiram adalah salah satu bahan aktif fungisida yang digunaan untuk mengatasi penyakit tanaman yang disebabkan oleh fungi. Namun sampai saat ini belum ada penelitian yang membahas tentang tingkat konsentrasi bahan aktif metiram yang tepat untuk mengatasi penyakit tanaman yang disebabkan oleh fungi Cylindrocladium sp. Maka dari itu diperlukan penelitian tentang respon Cylindrocladium sp. terhadap fungisida berbahan aktif metiram secara in vitro. METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juni 2015 di Laboratorium Bioteknologi Kehutanan, Program Studi Kehutanan dan di Laboratorium Penyakit Program Studi Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Alat dan Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah media PDA, fungisida berbahan aktif metiram 70%, fungi Cylindrocladium sp., kalmychetine, alkohol 70%, aquadest, aluminium foil, tisu, kapas, plastik PE, dan label nama.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kamera digital, millipore filter, haemocytometer, mikropipet, cawan petri, erlenmeyer, gelas ukur, mikroskop, tabung reaksi, pipet tetes, oven, autoclave, pisau, alat tulis, alat injeksi, laminar airflow, lampu bunsen, timbangan, analitik, kaca preparat, overhead stirrer, sarung tangan, masker, pinset, jarum ose, spatula, gunting, palstik clingwrap, korek api, dan kertas millimeter dan sprayer. Prosedur Penelitian Sterilisasi Alat Peralatan meliputi cawan petri, erlenmeyer, gelas ukur dan pinset dicuci hingga bersih, kemudian dikeringkan. Semua alat tersebut disterilisasi dengan autoclave pada suhu 121°C dan tekanan 1,5 Psi (kg/cm2) selama 45 menit. Untuk proses inokulasi dilakukan penyemprotan alkohol 70% pada laminar airflow sebelum inokulasi dimulai. Isolasi Cylindrocladium sp Fungi patogen Cylindrocladium sp. diperoleh dari koleksi jamur di Laboratorium Bioteknologi Kehutanan, Universitas Sumatera Utara. Biakan jamur dimasukkan ke dalam media PDA yang baru untuk permudaan. Selanjutnya dibiakkan selama kurang lebih 7 hari. Pembuatan Media PDA (Potato Dextrose Agar) Dengan menimbang 95 gram serbuk media PDA lalu memasukkannya kedalam erlenmeyer 1000 ml kemudian menambahkan aquadest ke dalamnya sampai mencapai 1000 ml, tutup dengan menggunakan kapas dan bungkus dengan aluminium foil, panaskan air, kemudian masukkan erlenmeyer kedalam panci yang berisi air yang telah mendidih di atas kompor sampai media PDA larut dan homogen, setelah dihomogenkan maka disterilkan ke dalam autoclave pada suhu 121oC selama 30 menit setelah itu tempatkan pada rak yang telah disediakan. Pada saat media akan dipakai bisa dipanaskan kembali untuk mencairkan media PDA yang telah padat pada waktu yang dibutuhkan. Percobaan Uji In Vitro Percobaan yang dilakukan di laboratorium yaitu dengan menimbang fungisida Metiram 70 % sebanyak 0,125 gram lalu dicampur dengan aquadest sebanyak 250 ml di dalam erlenmeyer, diaduk menggunakan stirrer sampai homogen. Kemudian larutan yang sudah tercampur diambil menggunakan alat injeksi sebanyak 0 ml untuk
perlakuan M0 (kontrol), 0.5 ml untuk perlakuan M1, 1.0 ml untuk perlakuan M2, 1.5 ml untuk perlakuan M3, dan 2.0 ml untuk perlakuan M4. Pemberian formulasi fungisida disaring dengan menggunakan Millipore Filter pada setiap media PDA yang telah diberi label pada setiap perlakuan. Kemudian dituangkan ke setiap cawan petri yang telah disediakan. 1. Parameter Pengamatan a. Diameter Koloni Cylindrocladium sp. Pengamatan dilakukan setiap empat hari sekali terhadap koloni jamur Cylindrocladium sp. perlakuan kontrol sebagai pembanding untuk tiap unit percobaan. Pengukuran diameter koloni dilakukan ketika koloni jamur yang tumbuh pada media PDA yang telah tercampur dengan formula fungisida sesuai perlakuan pada cawan petri. Alat yang digunakan dalam pengukuran adalah kertas milimeter yang cara perhitungannya dengan membuat garis vertikal dan horizontal yang berpotongan tepat pada titik tengah koloni jamur pada cawan petri sehingga diperoleh rata-rata diameter koloni Cylindrocladium sp. Garis dibuat dibagian bawah cawan petri yang berfungsi untuk memudahkan perhitungan diameter koloninya. Cara pengukuran pada cawan petri berdasarkan rumus sebagai berikut. d1+d2 D= 2 Keterangan : D = diameter jamur Cylindrocladium sp. d1 = diameter vertical koloni jamur Cylindrocladium sp. d2 = diameter horizontal koloni jamur Cylindrocladium sp. b. Persentase Hambatan Relatif koloni Cylindrocladium sp. Kemampuan hambatan relatif terhadap pertumbuhan jamur Cylindrocladium sp. pada masing-masing konsentrasi dihitung sampai jamur Cylindrocladium sp. pada setiap perlakuan telah tumbuh pada media PDA. Persentase hambatannya dihitung dengan rumus sebagai berikut. dk – dp HR = x 100 % dk Keterangan : HR = hambatan relatif dk = diameter kontrol dp = diameter perlakuan
Pengaruh suatu fungisida dinilai dari kategori yang dikemukakan oleh Irasakti dan Sukatsa (1987) sebagai berikut . 0 = tidak berpengaruh >0-20 % = sangat kurang berpengaruh >20-40 % = kurang berpengaruh >40 – 60 % = cukup berpengaruh >60 – 80 % = berpengaruh >80 % = sangat berpengaruh c. Kerapatan Spora Cylindrocladium sp. Penghitungan kerapatan spora dilakukan dengan cara spora Cylindrocladium sp. yang tumbuh pada setiap cawan petri pada tiap ulangan diambil dengan jarum ose lalu dimasukkan ke dalam air aquadest steril dalam cawan petri kemudian dihomogenkan. Setelah itu suspensi spora Cylindrocladium sp. diteteskan pada ruang hitung haemocytometer lalu ditutup dengan kaca obyek kemudian jumlah spora dapat dihitung dalam lima kotak sedang di bawah mikroskop dan dilihat rata-ratanya. Perkembangan kerapatan spora dihitung berdasarkan rumus menurut (Syahnen, 2011) dari Laboratorium Lapangan Balai Besar Perbenihan dan Proteksi Tanaman Perkebunan (BBPPTP) Medan sebagai berikut: S=RxKxF Keterangan : S= Jumlah spora R= Jumlah rata-rata spora pada 5 bidang pandang haemacytometer K= konstanta koefisien alat (2,5 x 105) F= Faktor Pengencer yang dilakukan 2. Pengamatan Makroskopis dan Mikroskopis Penelitian ini dilakukan dengan mengamati secara makroskopis dan mikroskopis fungi Cylindrocladium sp. secara makroskopis yang diamati adalah perubahan diamater, luas, hambatan relatif dan kerapatan. Kemudian dilanjutkan secara mikroskopis yang mencakup perubahan bentuk, warna dan tekstur koloni dan perubahan struktur hifa. Pengamatan ini mengacu pada beberapa buku pedoman dari Gandjar, dkk (1999). 3. Rancangan Penelitian Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial. 4. Analisis Data Menurut Hanafiah (2005), rumus umum rancangan acak lengkap (RAL) non faktorial adalah sebagai berikut.
Yij = μ + τi + εij Keterangan: Yij = respon atau nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j μ = rataan umum τi = pengaruh perlakuan ke-i εij = pengaruh acak/galad pada perlakuan ke- i dan ulangan ke-j i = perlakuan ke-i (1,2,3,4,5) j = ulangan ke-j (1,2,3...,5) Data dianalisis secara statistik menggunakan Analysis of Varians (ANOVA). Apabila Uji F menunjukkan pengaruh yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) dengan taraf kepercayaan 95% menggunakan software SPSS 17.0 (Yulianto, 2014). HASIL DAN PEMBAHASAN Pengamatan dilakukan selama 20 hari dengan mengamati bentuk, warna dan tekstur koloni. Pengamatan makroskopis Cylindrocladium sp. dilakukan dengan cara membandingkan bentuk pertumbuhan Cylindrocladium sp. sebelum dan sesudah diberi perlakuan. Fungi Cylindrocladium sp. yang diteliti mempunyai pertumbuhan yang relatif lambat pada media PDA karena membutuhkan waktu 20 hari Cylindrocladium sp. untuk memenuhi permukaan cawan petri.
Fungi Cylindrocladium sp. yang diteliti tidak mengalami perubahan terhadap pemberian fungisida metiram. Fungi Cylindrocladium sp. memiliki penampilan berwarna putih, dengan pertumbuhan yang lambat, tekstur lembut seperti kapas dan tebal, serta penyebarannya merata kesegala arah. Perlakuan mg/ml I 0 8,52a 0.5 6,53b 1.0 5,39c 1.5 5,15cd 2.0 1,51e
II 26,14a 17,00b 14,36c 12,28cd 5,50e
Pengamatan III IV 35,39a 49,67a 22,83b 33,99b 15,46c 26,94bc 12,86cd 17,83d 8,17e 9,06e
V 54,03a 37,23b 29,56bc 20,56d 9,55e
Diameter Koloni Cylindrocladium sp. Tabel 2. Rata-Rata Diameter (cm) Koloni Cylindrocladium sp. pada Pengamatan I-V
Pengukuran diameter dilakukan pada hari ke-4 HST. Pengukuran dilakukan setiap 4 hari sampai hari ke-20 HST. Hasil analisis data menunjukkan pemberian fungisida metiram
berpengaruh nyata terhadap diameter Cylindrocladium sp. Pada pengamatan I perlakuan metiram berpengaruh nyata pada diameter Cylindrocladium sp. Semua perlakuan berpengauh nyata dari kontrol, tetapi pada perlakuan 2.0 mg/ml memiliki nilai paling kecil diantara perlakuan yang lain. Secara keseluruhan perlakuan yang paling efektif dalam menghambat pertumbuhan diameter Cylindrocladium sp. yaitu perlakuan pada konsentrasi 2.0 mg/ml. Semakin tinggi konsentrasi metiram yang diberikan pada Cylindrocladium sp. maka semakin kecil diameter yang diperoleh pada perlakuan tersebut. Hal ini terjadi karena penambahan fungisida pada media tumbuh akan berpengaruh menekan pertumbuhan koloni Cylindrocladium sp.
Perlakuan
Pengamatan
mg/ml
I
II
III
IV
V
0
3,29a
5,75a
6,70a
7,92a
8,26a
0.5
2,88b
4,65b
5,38b
6,57b
6,88b
1.0
2,62c
4,27bc
4,43c
5,81c
6,13c
1.5
2,45cd
3,95cd
4,08cd
4,75d
5,11d
2.0
1,47e
2,64e
3,12e
3,37e
3,46e
Luas Koloni Cylindrocladium sp. Tabel 3. Rata-rata Luas (mm) Koloni Cylindrocladium sp. pada Pengamatan I-V.
Pada pengamatan I luas perlakuan metiram berpengaruh nyata pada luas Cylindrocladium sp., semua perlakuan berpengaruh nyata terhadap kontrol, tetapi perlakuan 2.0 mg/ml memiliki nilai luas yang paling kecil. Pada pengamatan II perlakuan metiram berpengaruh nyata pada luas Cylindrocladium sp. semua perlakuan berpengaruh nyata dari kontrol, namun pada perlakuan 2.0 mg/ml memiliki nilai luas yang paling kecil. Hasil pengamatan luas yang sama terjadi pada setiap pengamatan baik pengamatan III, IV dan V. Semakin tinggi konsentrasi fungisida metiram yang diberikan pada Cylindocladium sp. maka semakin kecil luas yang didapatkan pada perlakuan tersebut. Fungisida sistemik mempunyai mekanisme kerja yang mampu menghambat sistem enzim jamur, sehingga mengganggu terbentuknya buluh kecambah dan mengganggu metabolisme inang dan mengimbas ketahanan fisik maupun kimia terhadap patogen (Djunaedy, 2008). Hambatan Relatif Cylindrocladium sp.
Hasil presentase daya hambat menunjukkan bahwa fungisida berbahan aktif metiram kurang berpengaruh dalam menghambat pertumbuhan fungi Cylindrocladium sp. Peningkatan konsentrasi kurang memberikan pengaruh terhadap respon hambatan. Tabel 4. Pengaruh Metiram Terhadap Perkembangan Cylindrocladium sp. Rataan Kategori Perlakuan Hambatan Relatif(%) >0-20 % (sangat M0(kontrol) 0 tidak berpengaruh) >20-40 % (kurang M1(0.5 mg/ml) 31,10 berpengaruh) >40-60 % (cukup M2(1.0 mg/ml) 31,19 berpengaruh) >60-80% M3(1.5 mg/ml) 31,29 (berpengaruh) >80% (sangat M4(2.0 mg/ml) 31,47 berpengaruh)
Tampilan Mikroskopis Kerapatan Spora Cylindrocladium sp. Kerapatan spora diukur dengan menggunakan rumus yang dikemukakan Syahnen (2011). Berikut disajikan pada Tabel 5. kerapatan spora Cylindrocladium sp. Tabel 5. Kerapatan Spora Cylindrocladium sp. Perlakuan
Kerapatan Spora (spora/ml)
M0(0 mg/ml)
85,50 x 10-1
M1(0.5 mg/ml)
63,25 x 10-1
M2(1.0 mg/ml)
50,25 x 10-1
M3(1.5 mg/ml)
40,00 x 10-1
M4(2.0 mg/ml)
32,25 x 10-1
Hasil perhitungan kerapatan spora yang telah dilakukan diperoleh hasil bahwa perlakuan konsentrasi fungisida 0 mg/ml memiliki kerapatan yang lebih besar dibandingkan dengan perlakuan yang lainnya. Sementara kerapatan spora terkecil ditunjukkan pada fungi yang diberi konsentrasi fungisida metiram 2.0 mg/ml. Nilai kerapatan yang semakin kecil dari setiap perlakuan disebabkan oleh pemberian fungisida dengan konsentrasi yang rendah diduga sudah dapat merespon perkembangan spora menjadi rapat dan terhambat. Hal ini didukung dari pernyataan Misato dan Kakiki (1997) bahwa fungisida secara umum menghambat dan bereaksi terhadap sel dan penambahan fungisida pada media tumbuh akan berpengaruh menekan koloni. European Food Safety Authority (2012) juga menjelaskan bahwa metiram adalah fungisida ethilen bisdithiocarbamate (EBDC) yang dapat
menghambat sporulasi jamur (pembentukan spora) dengan mengikat enzim dari fungi tersebut, sehingga menyebabkan perkembangan jamur tersebut menjadi terhambat dan tidak dapat berkembang. Pengamatan Mikroskopis Cylindrocladium sp.
(a)
(b)
(d)
(c)
(e)
Gambar 5. Pengamatan Mikroskopis Cylindrocladium sp. pada hari ke-20 dengan pembesaran 100x. (a) Perlakuan Kontrol (0 mg/ml), (b) Perlakuan 0.5 mg/ml, (c) Perlakuan 1.0 mg/ml, (d) Perlakuan 1.5 mg/ml, (e) Perlakuan 2.0 mg/ml.
Hasil pengamatan mikroskopis yang telah dilakukan di laboratorium dapat dilihat bahwa fungisida metiram memberikan perubahan pada struktur hifanya. Pada perlakuan 0 mg/ml hifa tampak normal Gambar (a), perubahan struktur hifa setelah diberi fungisida metiram mengalami patah pada hifa terlihat pada Gambar (b) perlakuan 0.5 mg/ml, kemudian percabangan konidiospora menjadi rusak (pecah) pada Gambar (c) perlakuan 1.0 mg/ml, pada perlakuan 1.5 mg/ml terjadi pembengkakan seperti tumor pada percabangan konidiospora Gambar (d) dan pada Gambar (e) perlakuan 2.0 mg/ml hifa tampak terputus . Hal tersebut terjadi karena pemberian fungisida dengan konsentrasi tertentu sudah dapat merespon perkembangan patogen Cylindrocladium sp. Menurut Misato dan Kakiki (1997) secara umum menghambat dan beraksi terhadap sel atau bagianbagain patogen dan menghambat banyak fungsi metabolisme, dan menekan pertumbuhan koloni. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan 1. Diameter dan luas paling rendah terdapat pada perlakuan 2.0 mg/ml, pada perlakuan tersebut fungisida mampu menghambat pertumbuhan Cylindrocladium sp. dengan cara mengganggu metabolisme dan ketahanan fisik patogen Cylindrocladium sp. Begitu pula pada kerapatan spora terbesar
terdapat pada perlakuan 0 mg/ml yaitu sebesar 85,50 cfu dan kerapatan spora terkecil terdapat pada perlakuan 2.0 mg/ml yaitu sebesar 32,25 cfu. Namun rataan hambatan perlakuan fungisida metiram terhadap Cylindroladium sp. dengan konsentrasi 0.5 mg/ml, 1.0 mg/ml, 1.5 mg/ml, dan 2.0 mg/ml kurang berpengaruh dalam memberikan hambatan pada Cylindrocladium sp. 2. Pengamatan makroskopis Cylindrocladium sp. baik itu bentuk, warna dan tekstur koloni tidak menunjukkan perubahan pada setiap perlakuan. Beda hal nya pada pengamataan mikroskopis Cylindrocladium sp. tampak pada perlakuan 0 mg/ml, pada perlakuan 0.5 mg/ml hifa menjadi patah, perlakuan 1.0 mg/ml percabangan konidiospora menjadi rusak, perlakuan 1.5 mg/ml terjadi pembengkakan seperti tumor pada percabangan konidiospora dan pada perlakuan 2.0 mg/ml hifa tampak terputus. Saran Fungisida metiram merupakan fungisida yang protektan karna dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan koloni Cylindrocladium sp. pada pengukuran diameter, luas dan kerapatan. Perlu dilakukan penelitian lanjutan pada parameter hambatan relatif dengan meningkatkan konsentrasi fungisida metiram dan perlu juga dilakukan penelitian lanjutan bagaimana mekanisme fungisida metiram dalam merusak enzim, hifa dan konidiosopra Cylindroccladium sp. DAFTAR PUSTAKA
Djunaedy, A. 2008. Aplikasi Fungisida Sistemik dan Pemanfaatan Mikoriza dalam Rangka Pengendalian Patogen Tular Tanah pada Tanaman Kedelai (Glicine max L). Agroekoteknologi. Pertanian Unijoyo. European Food Safety Authority. 2012. Reasoned Opinion on the Modification of Oxisting MRLs for Dithiocarbomates (Expressed as Carbon Disulfide) in Bulb Vegetables, Cucurbits and Asparagus. Parma. Italy.
Gandjar, I., Samson, R.A., Den, K.V., Oetari, A., Santoso, I. 1999. Pengenalan Kapang Tropik Umum. Yayasan Obor Indonesia. Jakarta.
Hanafiah, K.A. 2005. Rancangan Percobaan :Teoridan Aplikasi. Rajawali Pers. Jakarta. Misato, T dan Kakiki. 1997. Inhibition of Fungal Cell Wall Synhesis and Cell Membrane Function. Anti Fungal Compounds vol II. New York. Old, M.K, Wingfield, J.M and Z.Q. Yuan. 2003. A Manual of Diseases of Eucalyptus in South- East Asia. Center for International Forestry Research (CIFOR). Bogor. Semangun, H. 2000. Penyakit-penyakit Tanaman Pangan di Indonesia. Dalam: Efridayanti. Uji Resistensi Phytophora Infestans (Mont.) de Bary terhadap Beberapa Jenis Fungisida di Laboratorium. Skripsi. Universitas Sumatera Utara. Medan. Syahnen.
2011. Teknik Uji Mutu Agens Pengendalian Hayati (APH) di Laboratorium. Laboratoruim Lapangan Balai Besar Penelitian dan Proteksi Tanaman Perkebunan. Medan.
Yulianto, E. 2014. Evaluasi Potensi Beberapa Jamur Patogen Antagonis dalam Menghambat Patogen Fusarium sp. pada Tanaman Jagung (Zea mays L.). Universitas Bengkulu. Bengkulu.
