UPAYA PENGENDALIAN PENYEBAB PENYAKIT BUSUK HITAM PADA TANAMAN BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DENGAN ANTAGONISNYA

TESIS

UPAYA PENGENDALIAN PENYEBAB PENYAKIT BUSUK HITAM PADA TANAMAN BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DENGAN ANTAGONISNYA

NADYA TREESNA WULANSARI

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

TESIS


NADYA TREESNA WULANSARI NIM 1392261008

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI BIOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015


Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Biologi, Program Pascasarjana Universitas Udayana

NADYA TREESNA WULANSARI NIM 1392261008

PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI BIOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

Lembar Pengesahan

TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 29 MEI 2015

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Drs. Yan Ramona,. App.Sc., Ph.D. NIP. 19641922 199003 1 002

Dr. Dra. Meitini Wahyuni Proborini, M.Sc.St. NIP. 19640523 199103 2 002

Mengetahui,

Ketua Program Studi Magister Biologi Program Pascasarjana Universitas Udayana

Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana

Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D. NIP. 19680327 199302 2 001

Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). NIP. 19590215 198510 2 001

PENETAPAN PANITIA PENGUJI

Tesis ini Telah Diuji pada Tanggal 11 Mei 2015

Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No. : 1331/UN14.4/HK/2015, Tanggal 5 Mei 2015

Ketua

: Drs. Yan Ramona, M. App.Sc., Ph.D.

Anggota

:

1. Dr. Dra. Meitini Wahyuni Proborini, M.Sc.St. 2. Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si. 3. Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc. (Hons) 4. Drs. Ida Bagus Gede Darmayasa, M.Si.

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama

: Nadya Treesna Wulansari

NIM

: 1392261008

Program Studi

: Magister Biologi

Judul Tesis

: Upaya Pengendalian Penyebab Penyakit Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) dengan Antagonisnya

Dengan ini menyatakan bahwa tesis ini bebas plagiat. Apabila kemudian hari terbukti plagiat dalam tulisan ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai Peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.

Denpasar, 11 Mei 2015 Yang membuat pernyataan

Nadya Treesna Wulansari

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat kasih dan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan Penelitian Tesis yang berjudul “Upaya Pengendalian Penyebab Penyakit Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) dengan Antagonisnya”. Pada kesempatan ini, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Drs. Yan Ramona, M.App.Sc., Ph.D. selaku pembimbing I dan Pembimbing Akademik yang dengan sabar dan teliti memberikan bimbingan, semangat, serta dukungan moral selama penulis melakukan penyusunan penelitian tesis ini. Terima kasih sebesar-besarnya pula penulis sampaikan kepada Dr. Dra. Meitini Wahyuni Proborini, M.Sc.St selaku pembimbing II yang dengan sabar dan teliti memberikan bimbingan, semangat, serta dukungan moral kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. Dr. I Ketut Suastika, Sp. PD-KEMD, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengemban ilmu di Pascasarjana Universitas Udayana. Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Ketua Program Studi Magister Biologi, Program Pascasarjana Universitas Udayana Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D yang telah memberikan bimbingan, dukungan, dan pesanpesan yang menjadikan penulis lebih baik. Ungkapan terima kasih penulis ucapkan juga kepada dosen penguji tesis, yaitu Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si., Dr. Ir. Made Ria Defiani, M.Sc (Hons) dan Drs. Ida Bagus Gede Darmayasa, M.Si selaku penguji yang telah memberikan masukan, saran,

sanggahan, dan dukungan sehingga tesis ini dapat menjadi seperti ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ibu dan Bapak Dosen beserta staf pegawai di Program Studi Magister Biologi Pascasarjana Udayana yang telah memberikan dukungan, semangat dan fasilitasnya. Pada kesempatan ini pula penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada orang tua dan seluruh keluarga atas doa, semangat, dan dukungannya selama pelaksanaan dan penyusunan penelitian ini. Kepada seluruh staf pegawai di UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali di Kembang Merta, Tabanan penulis ucapkan terima kasih sebesar-besarnya karena telah membantu dalam melaksanakan penelitian ini. Selain itu Bapak Nyoman Dana yang telah mengijinkan mengambil sampel tanaman brokoli yang terserang penyakit busuk hitam

dan memberikan bantuan dengan tulus selama pengambilan sampel.

Penulis ucapkan terima kasih kepada rekan-rekan Magister Biologi Universitas Udayana angkatan 2013 atas bantuan dan dukungannya selama penyusunan penelitian tesis ini dan semua pihak yang namanya tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada penulis sekeluarga dan semua pihak yang telah membantu pelaksanaan serta penyelesaian tesis ini. Denpasar, Mei 2015

Penulis

ABSTRAK

UPAYA PENGENDALIAN PENYEBAB PENYAKIT BUSUK HITAM PADA TANAMAN BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DENGAN ANTAGONISNYA Penelitian untuk mengendalikan agen penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli dengan menggunakan antagonisnya dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Universitas Udayana dan di UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali pada bulan Oktober 2014 hingga Februari 2015. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk meneliti penyebab patogen dan efektivitas dari beberapa mikroba antagonis untuk mengendalikan patogen ini secara in vitro dan penelitian skala rumah kaca. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Xanthomonas campestris merupakan patogen utama penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli di daerah Kembang Merta, Tabanan, Bali. Dua jamur (Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride) dan dua bakteri (Bacillus sp. dan Pseudomonas sp.) antagonis berhasil diisolasi dari lahan tersebut. Pada penelitian in vitro, keempat antagonis menghambat pertumbuhan X. campestris dengan persentase 41.11 ± 5.84% (Trichoderma harzianum), 24.07 ± 3.76% (Trichoderma viride), 16.11 ± 5.61% (Bacillus sp.) dan 30.92 ± 3.17% (Pseudomonas sp.) relatif terhadap kontrol. Hasil ini konsisten ketika diterapkan pada penelitian skala rumah kaca, dengan keberhasilan persentase sebesar 80.00 ± 18,26% (Trichoderma harzianum) dan 73,34 ± 14,91% (Pseudomonas sp.).

Kata kunci : Xanthomonas campestris, tanaman brokoli, Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, Bacillus sp., dan Pseudomonas sp.

ABSTRACT

AN EFFORT TO CONTROL THE CAUSATIVE AGENT OF BLACK ROT DISEASE IN Brassica oleracea var. italica BY ITS ANTAGONISTS

A research to control the causative agent of black rot disease in broccoli plants using its antagonists was conducted at the Laboratory Microbiology, School of Biology, Udayana University and at The UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali in the period of October 2014 to Februari 2015. The main objectives of this research were to investigate the causative pathogen and to investigate the effectiveness of some antagonists to control this pathogen in vitro and in a glasshouse scale experiment. The results showed that Xanthomonas campestris was the main pathogen causing the black rot disease in broccoli plants cultivated in Tabanan, Bali. Two fungal (Trichoderma harzianum and Trichoderma viride) and two bacterial (Bacillus sp. and Pseudomonas sp.) antagonists were successfully isolated from the site. In the in vitro experiment, these four antagonists inhibited the growth of X. campestris with percentages of 41.11 ± 5.84% (Trichoderma harzianum), 24.07 ± 3.76% (Trichoderma viride), 16.11 ± 5.61% (Bacillus sp.) dan 30.92 ± 3.17% (Pseudomonas sp.) relative to nil control. These results were found to be consistent when applied in the glasshouse scale experiment, with percentage efficacy of 80.00 ± 18,26% (Trichoderma harzianum) and 73,34 ± 14,91% (Pseudomonas sp.)

Keywords : Xanthomonas campestris, broccoli, Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, Bacillus sp., dan Pseudomonas sp.

RINGKASAN UPAYA PENGENDALIAN PENYEBAB PENYAKIT BUSUK HITAM PADA TANAMAN BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DENGAN ANTAGONISNYA Brokoli merupakan salah satu tanaman hortikultura yang memiliki banyak manfaat bagi kesehatan. Namun menurut Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura (2013) produksi brokoli di Bali tercatat mengalami sedikit penurunan dari 33,22 ton pada tahun 2011 menjadi 32,69 ton pada tahun 2012. Salah satu penyebabnya adalah meningkatnya serangan penyakit seperti penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris. Infeksi tanaman oleh bakteri ini menyebabkan terjadinya bercak cokelat kehitam-hitaman pada daun, batang, tangkai bunga dan kemudian mengering. Batang atau massa bunga yang terserang menjadi busuk berwarna hitam atau coklat sehingga tanaman tidak dapat dipanen. Selama ini, petani setempat hanya menggunakan pestisida kimia dalam memberantas hama dan penyakit pada tanaman brokoli. Penggunaan pestisida kimia yang berlebihan dalam jangka waktu lama akan berdampak buruk bagi kesehatan dan lingkungan. Salah satu metoda alternatif yang dikembangkan adalah pemanfaatan antagonis dari patogen tanaman yang dikenal dengan biokontrol. Penelitian dalam mengendalikan agen penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli dengan menggunakan antagonisnya dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Universitas Udayana dan di UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali pada bulan Oktober 2014 hingga Februari 2015. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk meneliti penyebab patogen dan efektivitas dari beberapa mikroba antagonis untuk mengendalikan patogen ini secara in vitro dan penelitian skala rumah kaca. Penelitian ini diawali dengan mengisolasi patogen dari daun yang terinfeksi bakteri busuk hitam pada tanaman brokoli pada media khusus Glucose Yeast Extract Agar sampai diperoleh koloni tunggal bakteri yang diduga sebagai penyebab penyakit busuk hitam (berdasarkan warna koloni dan pigmentasi). Isolat-isolat yang diduga sebagai penyebab penyakit busuk hitam kemudian dikonfirmasi berdasarkan pada Postulat Koch dan diidentifikasi dengan pengujian mikroskopis (pewarnaan gram dan spora) dan biokimia (katalase, pergerakan di media SIM, indol dan fermentasi gula). Isolasi jamur dan bakteri antagonis diperoleh dari rhizosphere tanaman brokoli. Identifikasi jamur antagonis yang diperoleh dilakukan dengan melihat bentuk dan warna koloni, struktur spora dan hifa. Karakteristik yang diperoleh akan dicocokkan dengan buku Fungi and Food Spoilage. Sedangkan identifikasi bakteri antagonis dilakukan dengan pengujian pengujian mikroskopis (pewarnaan gram dan spora) dan biokimia (katalase, pergerakan di media SIM, indol dan fermentasi gula). Selanjutnya dilakukan dual culture assay dengan rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL). Jamur dan bakteri yang memiliki daya hambat terbesar digunakan sebagai acuan dalam percobaan skala rumah kaca. Rancangan yang digunakan dalam pengujian secara in vivo adalah rancangan acak

lengkap (RAL). Pada penelitian ini diamati persentase tanaman brokoli yang infeksi selama 8 minggu setelah diberikan perlakuan. Analisis data yang diperoleh dalam penelitian ini akan dianalisis dengan analisis sidik ragam (ANOVA) menggunakan software SPSS versi 20. Apabila terdapat perbedaan pada p < 0,05, maka uji akan dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf nyata 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Xanthomonas campestris merupakan patogen utama penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli di daerah Kembang Merta, Tabanan, Bali. Bakteri X. campestris penyebab penyakit busuk hitam ini tergolong bakteri phytopathogenic yang sulit karena menginfeksi tanaman brokoli pada level biji maka disebut seed borne disease. Penyebaran bakteri X. campestris dapat terjadi melalui percikan hujan, irigasi sprinkler, serangga, atau peralatan tanam. Xanthomonas campestris dapat bertahan hidup di dalam tanah karena bakteri ini mampu menghasilkan senyawa polisakarida ekstra selular yang berperan penting bagi kelangsungan hidupnya di dalam tanah (Lopes et al., 1999). Dua jamur (Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride) dan dua bakteri (Bacillus sp. and Pseudomonas sp.) antagonis berhasil diisolasi dari lahan tersebut. Trichoderma spp. merupakan jamur hiperparasit yang sudah banyak dipakai sebagai isolat biokontrol dalam bidang pertanian. Jamur ini mampu menghasilkan enzim hidrolisis yaitu β-glukanase, selulase, kitinase dan proteinase yang berperan sangat aktif dalam memparasitasi inangnya (Steyaert et al., 2003). Kelompok Bacillus dan Pseudomonas merupakan bakteri antagonis yang sangat mudah diisolasi dari filosfer (permukaan daun), rhizoplane (permukaan akar tanaman), rhizosphere (tanah yang dekat perakaran tanaman), karena keduanya cenderung predominan pada daerah-daerah tersebut Bakteri yang hidup pada daerah rhizosphere memiliki kemampuan dalam mengendalikan patogen yang menginfeksi daun tanaman (Addy, 2008). Pada penelitian in vitro, keempat antagonis menghambat pertumbuhan X. campestris dengan persentase 41.11 ± 5.84% (Trichoderma harzianum), 24.07 ± 3.76% (Trichoderma viride), 16.11 ± 5.61% (Bacillus sp.) dan 30.92 ± 3.17% (Pseudomonas sp.) relatif terhadap kontrol. Dalam penelitian ini, tidak dilakukan elusidasi mengenai mekanisme penghambatan antagonis terhadap patogen. Walaupun demikian, zona hambatan yang terbentuk ini kemungkinan disebabkan oleh enzim-enzim hidrolitik, seperti selulase, kitinase, dan proteinase yang dihasilkan oleh isolat Trichoderma spp. Dalam mengontrol patogen bakteri Pseudomonas sp. dapat menggunakan berbagai mekanisme seperti menghasilkan antibiotika, enzim litik (protease, selulose, glukanase) atau siderofor. Hasil ini konsisten ketika diterapkan pada penelitian skala rumah kaca, dengan keberhasilan persentase sebesar 80.00 ± 18,26% (Trichoderma harzianum) dan 73,34 ± 14,91% (Pseudomonas sp.). Efektivitas semua isolat antagonis dalam mengontrol Xanthomonas campestris yang secara statistik kompatibel dengan pestisida berbasis bahan kimia yang umumnya dipakai di areal pertanian Kembang Merta, sehingga memberikan harapan yang besar untuk dikembangkan secara komersial dimasa yang akan datang.

DAFTAR ISI

Halaman SAMPUL DALAM ............................................................................................

i

PRASYARAT GELAR ......................................................................................

ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI .................................................................. iv SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ...................................................

v

UCAPAN TERIMA KASIH .............................................................................. vi ABSTRAK ......................................................................................................... viii ASBTRACT ....................................................................................................... ix RINGKASAN ....................................................................................................

x

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xii DAFTAR TABEL .............................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xvi BAB I PENDAHULUAN ................................................................................

1

1.1 Latar Belakang....................................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................

3

1.3 Tujuan Penelitian ...............................................................................

4

1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................

6

2.1 Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) .............................

6

2.2 Penyakit Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) ..............

9

2.3 Bakteri Xanthomonas sp. ................................................................... 10 2.4 Rizosfer Perakaran Tanaman ............................................................. 11 2.5 Mekanisme Biokontrol ....................................................................... 12 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, HIPOTESIS PENELITIAN 15 3.1 Kerangka Berpikir ............................................................................. 15 3.2 Konsep Penelitian ............................................................................... 16

3.3 Hipotesis Penelitian .......................................................................... 17 BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................. 18 4.1 Rancangan Penelitian ........................................................................ 18 4.2 Waktu dan Tempat Penelitian ........................................................... 18 4.3 Ruang Lingkup Penelitian ................................................................ 18 4.4 Penentuan Sumber Data ..................................................................... 19 4.5 Variabel Penelitian ............................................................................ 19 4.5.1 Variabel Bebas .......................................................................... 19 4.5.2 Variabel Terikat ........................................................................ 19 4.6 Bahan Penelitian ................................................................................ 20 4.7 Instrumen Penelitian ......................................................................... 20 4.8 Prosedur Penelitian ............................................................................ 21 4.8.1 Isolasi dan Identifikasi Patogen Busuk Hitam .......................... 21 4.8.2 Uji Patogenitas (Postulat Koch) ............................................... 22 4.8.3 Isolasi dan Identifikasi Jamur dan Bakteri Antagonis .............. 23 4.8.4 Uji Antagonis (In Vitro) Jamur dan Bakteri terhadap Penyebab Busuk Hitam ............................................................................ 26 4.8.5 Persiapan Inokulum Jamur dan Bakteri untuk Pengujian Skala Rumah Kaca ............................................................................. 27 4.8.6 Persiapan Media dan Pembibitan untuk Pengujian Skala Rumah kaca .............................................................................. 28 4.8.7 Uji Efikasi Isolat Antagonis terhadap Penyebab Busuk Hitam

28

4.9 Analisis Data ...................................................................................... 30 BAB V HASIL PENELITIAN ........................................................................ 31 5.1 Isolasi dan Identifikasi Bakteri Patogen Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli ................................................................................................ 31 5.2 Isolasi dan Identifikasi Jamur dan Bakteri Antagonis yang diisolasi dari Rhizospere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali 33 5.3 Dual Culture Assay Antara Jamur dan Bakteri Antagonis terhadap Bakteri Patogen Xanthomonas campestris ......................... 37

5.4 Uji Efektivitas Jamur dan Bakteri Antagonis dalam Memproteksi Tanaman Brokoli dari Infeksi Xanthomonas campestris pada Skala Rumah Kaca ............................................................................. 39 BAB VI PEMBAHASAN ................................................................................. 43 BAB VII SIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 51 7.1 Simpulan ............................................................................................ 51 7.2 Saran .................................................................................................. 52 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 53 LAMPIRAN ...................................................................................................... 64

DAFTAR TABEL

Halaman 2.1 Kandungan Gizi dalam 100 g Brokoli Segar .............................................

6

4.1 Skema Lokasi Polybag di Glasshouse ......................................................... 30 5.1 Karakteristik Isolat Bakteri Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli ............. 32 5.2 Karakteristik Isolat Jamur Antagonis yang Diisolasi dari Rhizosphere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali .................................. 34 5.3 Karakteristik Isolat Bakteri Antagonis yang Diisolasi dari Rhizosphere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali ................................. 36 5.4 Persentase Hambatan Jamur dan Bakteri Antagonis terhadap Bakteri Xanthomonas campestris ............................................................................ 37 5.5 Rata-rata pH Tanah Campuran Setelah Proses Sterilisasi ........................... 39 5.6 Efektivitas Jamur dan Bakteri Antagonis dalam Memproteksi Tanaman Brokoli dari Infeksi Xanthomonas campestris pada Skala Rumah Kaca ... 40

DAFTAR GAMBAR

Halaman 2.1 Tanaman Brokoli ........................................................................................

8

3.1 Konsep Penelitian ....................................................................................... 17 4.1 Prosedur Penelitian ..................................................................................... 21 4.2 Skema Uji Antagonisme (Dual Culture Assay) ........................................... 27 5.1 Koloni Bakteri Penyebab Busuk Hitam pada Brokoli ................................ 31 5.2 Bentuk Sel Bakteri Penyebab Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli yang divisualisasi dengan Perbesaran 1000x ........................................................ 31 5.3 Hasil Uji Postulat Koch pada Tanaman Brokoli .......................................... 32 5.4 Isolat Jamur Antagonis ................................................................................ 33 5.5 Mikroskopis Jamur Antagonis ..................................................................... 35 5.6 Bentuk Mikroskopis Bakteri Antagonis ....................................................... 37 5.7 Dual Culture Assay antara Jamur dan Bakteri Antagonis dengan Patogen Xanthomonas campestris ............................................................................. 38 5.8 Hasil Percobaan Skala Glass house Tanaman Brokoli yang diberi Perlakuan ...................................................................................................... 42 6.1 Siklus Penyebaran Penyakit Xanthomonas campestris pada tanaman Brassica........................................................................................................ 45

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Brokoli (Brassica oleracea var. italica) merupakan salah satu tanaman hortikultura familia Brassicaceae dan memiliki banyak manfaat kesehatan bagi yang mengonsumsinya (Dewi, 2012). Tanaman ini merupakan kelompok sayuran yang mengandung karbohidrat, vitamin, mineral, protein, dan antioksidan sulforaphane yang bermanfaat dalam pencegahan kanker (Jeffery et al., 2009 ; Clarke et al., 2009). Menurut Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura (2013) produksi brokoli di Bali tercatat mengalami sedikit penurunan dari 33,22 ton pada tahun 2011 menjadi 32,69 ton pada tahun 2012. Salah satu penyebab dari penurunan ini adalah meningkatnya serangan penyakit yang berakibat pada gagal panen. Penyakit yang sering menyerang tanaman brokoli adalah penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris Dows (Rukmana, 1994). Infeksi tanaman oleh bakteri ini menyebabkan terjadinya bercak cokelat kehitam-hitaman pada daun, batang, tangkai bunga dan kemudian mengering. Batang atau massa bunga yang terserang menjadi busuk berwarna hitam atau coklat sehingga tanaman tidak dapat dipanen. Sampai saat ini, petani brokoli di areal pertanian Kembang Merta, Kabupaten Tabanan, Bali menggunakan pestisida kimia atau sintetis dalam

1

2

memberantas hama dan penyakit yang menyerang tanaman termasuk brokoli. Penggunaan pestisida kimia yang berlebihan dalam jangka waktu lama berdampak buruk bagi lingkungan dan menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia. Akumulasi pestisida kimia ini pada tubuh manusia dapat menyebabkan gangguan pada fungsi hati dan ginjal (Tuhumury, 2012), gangguan saluran nafas (Lu, 1995), keracunan dan kejang-kejang (Quijano et al., 1999), serta kanker (Alavanja et al., 2009). Berbagai alternatif pengendalian penyakit tanaman dikembangkan secara intensif di negara-negara maju untuk mengurangi efek negatif yang ditimbulkan oleh pestisida berbahan kimia. Salah satu metoda alternatif yang dikembangkan adalah pemanfaatan antagonis dari patogen tanaman. Metoda ini sering disebut dengan biokontrol (Pal, 2006). Penelitian mengenai biokontrol sangat berkembang dalam dua dekade terakhir ini. Berbagai penelitian tentang isolasi dan efikasi antagonis potensial telah dilakukan di seluruh dunia untuk mengatasi berbagai penyakit tanaman yang disebabkan oleh mikroba. Biokontrol Xanthomonas oryzae pv. oryzae yang menyebabkan penyakit pada tanaman padi misalnya telah diketahui dapat dikontrol pertumbuhannya oleh Streptomyces spp. yang hidup secara endofit pada tanaman padi (Hastuti et al., 2012). Selain itu Xanthomonas sp. khususnya Xanthomonas campestris pv. juglandis yang menyebabkan penyakit pada tanaman kenari dapat dikontrol dengan menggunakan bakteriofage oleh Mcnail et al. (2001). Assis et al. (1996) juga melaporkan keberhasilannya dalam mengontrol X. campestris pv. campestris yang menyebabkan penyakit pada tanaman kubis

3

dengan menggunakan Bacillus subtilis R 14 yang diisolasi dari permukaan daun kol. Berdasarkan pada latar belakang di atas, maka pada penelitian ini diisolasi mikroba antagonis yang dapat mengontrol pertumbuhan bakteri patogen Xanthomonas sp. yang diduga sebagai penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli. Pengambilan sampel tanaman brokoli dan penentuan lapangan dilakukan di areal pertanian milik Bapak Nyoman Dana dan UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali yang terletak di Desa Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali.

1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang dapat dirumuskan berdasarkan pada uraian diatas adalah: 1. Apakah benar penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan Bali, disebabkan oleh Xanthomonas sp.? 2. Apakah antagonis penyebab busuk hitam pada tanaman brokoli dapat diisolasi dari lahan brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali? 3. Apakah jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli efektif secara in vitro dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam?

4

4. Apakah jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli efektif dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam pada percobaan skala rumah kaca?

1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah : 1. Untuk mengetahui kebenaran penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Kabupaten Tabanan, Bali disebabkan oleh Xanthomonas sp. 2. Untuk mengetahui antagonis penyebab busuk hitam pada tanaman brokoli dapat diisolasi dari lahan brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. 3. Untuk mengetahui efektivitas jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam secara in vitro. 4. Untuk mengetahui efektivitas jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam pada skala rumah kaca.

5

1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat memberikan kontribusi kepada petani dalam pengendalian penyakit busuk hitam yang diduga disebabkan oleh Xanthomonas sp. pada tanaman brokoli dengan menggunakan antagonisnya. Hasil penelitian ini diharapkan dapat mengurangi penggunaan pestisida kimiawi yang sering menyebabkan dampak negatif bagi ekosistem disekitarnya.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica) merupakan salah satu tanaman budidaya sayuran yang masuk kedalam familia Brassicaceae. Massa bunga yang berwarna hijau dari tanaman ini merupakan bagian yang dikonsumsi. Menurut Wasonowati (2009) brokoli mengandung vitamin A, B, C kompleks, asam askorbit, thiamin, riboflavin, kalsium, zat besi, mineral, zat antikanker sulforaphane. Banyaknya nutrisi yang terkadung pada brokoli menyebabkan brokoli banyak dikonsumsi oleh masyarakat. Brokoli memiliki kandungan karotin, vitamin C dan kalsium yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kubis bunga (Siemonsma et al., 1994). Kandungan gizi yang terkandung dalam 100 g brokoli segar menurut Siemonsma et al. (1994) ditunjukkan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Kandungan Gizi dalam 100 Gram Brokoli Segar (Siemonsma et al., 1994)

No.

Gizi yang Terkandung

Jumlah

1

Air

88 g

2

Protein

4g

3

Lemak

0,3 g

4

Karbohidrat

6g

5

Serat

1,5 g

6

Kalsium

150 mg

7

Kalium

325 mg

8

Karoten

800 mg

9

Vitamin

100 mg

6

7

Menurut Pasaribu (2007) klasifikasi ilmiah tanaman brokoli adalah sebagai berikut. Kingdom

: Plantae

Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Magnoliopsida

Ordo

: Capparales

Famili

: Brassicaceae

Genus

: Brassica

Spesies

: Brassica oleracea var. italica

Tanaman brokoli merupakan tanaman yang tergolong perdu dengan sistem perakaran yang dapat mencapai kedalaman 60-70 cm, sehingga tanaman ini tumbuh dengan baik dan subur bila ditanam pada tanah berpori dan gembur. Brokoli memiliki batang yang berukuran pendek, bentuk bulat, berwarna hijau, tebal dan lunak. Pertulangan daun yang sejajar dan daun yang berbentuk bulat telur tersusun berseling pada batang merupakan ciri dari daun pada tanaman brokoli. Massa bunga (krop) merupakan kumpulan dari ratusan bunga-bunga kecil yang bersatu membentuk rumpun yang rapat dan kompak. Kultivar yang berbedabeda pada brokoli menyebabkan warna bunga yang bervariasi pada tanaman ini (Raleni, 2013). Menurut Rukmana (1994) massa bunga (krop) brokoli sekitar 0,6-0,8 kg dengan diameter antara 15-20 cm. Pada setiap bunga, terdapat putik dan benang sari. Benang sari terdiri dari 2 lingkaran, 4 buah benang sari panjang yang

8

membentuk lingkaran dalam dan 2 buah benang sari pendek yang membentuk lingkaran luar. Putiknya terletak di tengah-tengah lingkaran. Selain itu, bunganya tersusun dari 4 helai daun kelopak yang berwarna hijau, 4 helai daun mahkota yang berwarna kuning, dan 2 daun yang akan membentuk polong. Buah pada tanaman brokoli berbentuk polong dengan ukuran 3-5 cm dan mengandung 10-30 benih pada setiap polongnya. Di dalam buah tanaman brokoli terdapat biji yang berfungsi sebagai perbanyakan tanaman brokoli. Biji tanaman brokoli memiliki bentuk bulat kecil dan berwarna cokelat kehitaman (Raleni, 2013). Selama masa pertumbuhannya, tanaman brokoli membutuhkan banyak nutrisi. Nutrisi yang dibutuhkan adalah pupuk yang mengandung unsur N, P, K. Apabila selama pertumbuhan tanaman brokoli mengalami kekurangan unsur N, maka akan terjadi penundaan pematangan massa bunga (krop), kehilangan hasil, dan menurunnya kualitas dari tanaman brokoli (Wasonowati, 2009). Morfologi tanaman brokoli ditunjukkan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Tanaman Brokoli (Dokumentasi Pribadi)

9

2.2 Penyakit Tanaman Brokoli (Brassica oleracea var. italica) Beberapa penyakit yang menyerang tanaman brokoli menurut Rukmana (1994) antara lain : 1. Busuk Hitam Busuk hitam disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris Dows. yang menyebar melalui Seed borne (Bradbury, 1986). Bakteri ini dapat menyerang kelompok tanaman kubis pada semua tingkat pertumbuhan dan perkembangan (Semangun, 2004). Pada waktu persemaian tanaman brokoli, patogen ini mengakibatkan semai rebah (damping off), karena infeksi awalnya terjadi pada kotiledon dan kemudian menjalar ke seluruh bagian tanaman (Wolf, 2005). Penyakit ini ditandai oleh munculnya bercak cokelat kehitam-hitaman pada daun, batang, dan tangkai bunga. Gejala khas pada daun adalah tampaknya warna kuning kecoklatcoklatan dan kemudian mengering (Sastrosiswojo et al., 2005). Batang atau massa bunga yang terserang umumnya menjadi busuk dan berwarna hitam atau coklat sehingga kurang layak untuk dipanen. 2. Busuk Lunak Penyakit busuk lunak disebabkan oleh bakteri Erwinia carotova (Schaad, et al., 2001). Infeksi tanaman ini dapat terjadi melalui luka pada pangkal bunga yang hampir siap panen. Gejala serangan penyakit busuk ditandai dengan busuknya batang atau pangkal bunga dan munculnya bau yang khas (Rukmana, 1994).

10

3. Akar Bengkak Penyakit akar bengkak atau yang lebih dikenal dengan akar gada disebabkan oleh cendawan Plasmodiophora brassicae (Strelkov et al., 2011). Brokoli yang terinfeksi akan menunjukkan gejala layu daun seperti kekurangan air terutama pada cuaca panas atau siang hari yang terik (Cheah et al., 2000). Pada malam atau pagi hari, daun akan terlihat segar kembali. Lambat laun pertumbuhannya menjadi terhambat dan akhirnya kerdil dan tidak mampu membentuk bunga atau mati. Gejala serangan penyakit ini ditandai oleh bercak-bercak berwarna cokelat muda atau cokelat tua bergaris konsentris pada daun. Penyakit ini dapat menyerang bagian akar dan pangkal batang. Tanaman yang terinfeksi akan menunjukkan gejala pembengkakan atau perbesaran pada akarnya, sehingga cenderung tampak menyatu (Hendriyani et al., 2012). 4. Semai Roboh Penyakit semai roboh disebabkan oleh cendawan Rhizoctonia sp. dan Phytium sp. (Habazar et al., 2006). Gejala serangan penyakit ini seperti yang dilaporkan oleh Triwiratno (2014) adalah terjadinya bercak-bercak kebasahan pada pangkal batang atau hipokotil. Pangkal tanaman yang terserang menjadi busuk sehingga mengakibatkan batang rebah.

2.3 Bakteri Xanthomonas sp.

11

Xanthomonas sp. merupakan salah satu bakteri penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman Brassicas (Wolf, 2005). Gejala penyakit yang ditimbulkan bakteri ini pada tanaman kubis antara lain, daun tanaman berbentuk huruf “V” yang diikuti oleh nekrosis (Alvarez et al., 2000). Sementara itu, bagian jaringan pembuluh akar menjadi hitam (Radunovic et al., 2012). Setelah menginfeksi ujung hidatoda daun, bakteri ini akan bergerak menuju ruang interselular dari jaringan parenkim menuju pembuluh xilem, lalu menuju batang dan akhirnya menginfeksi akar (Schaad et al., 1993). Xanthomonas merupakan kelompok bakteri gram negatif, memproduksi polisakarida ekstra selular yang disebut xanthan gum, dan koloninya berwarna kuning karena adanya pigmen xanthomonadine (Nitsche et al., 2000). Xanthomonas campestris pv. campestris NCPPB1144 menunjukkan hasil negatif pada uji oksidase, positif pada aktivitas katalase, positif pada uji fermentasi glukosa, hidrolisis pati, gelatin, esculin dan Tween 80 (Popovic, 2013). Medium dengan 0,1 % dan 0,02 % TTC mampu menghambat pertumbuhan bakteri ini. Semua isolat tersebut menghasilkan indol dan hidrogen sulfida dan tumbuh pada suhu 35°C (Radunovic et al, 2012). Bakteri ini memiliki daya patogenitas yang tinggi dalam menghambat pertumbuhan tanaman inangnya (Weber et al., 2005).

2.4 Rizosfer Perakaran Tanaman Rizosfer

merupakan

daerah

yang

baik

bagi

pertumbuhan

dan

berkembangnya mikroba tanah (Rahni, 2012). Pertumbuhan setiap jenis tanaman sangat dipengaruhi oleh jenis organisme (yang ada disekitar sistem perakarannya)

12

dan karakteristik tanahnya yang ditumbuhi oleh tanaman tersebut (Darmawijaya, 1990). Keberadaan eksudat akar akan mempengaruhi pertumbuhan dan interaksi mikroba tanah dengan tanaman atau dengan partikel tanah yang ada disekitarnya. Nutrisi atau eksudat ini sangat diperlukan oleh mikroba untuk pertumbuhan dan perbanyakannya di dalam tanah, termasuk dalam proses mengkolonisasi akar tanaman (Sukmadi, 2013). Eksudat (getah) yang keluar dari akar tanaman dapat berupa gula (Luternberg et al., 1999 ; Widyati, 2012), asam amino (Sorensen et al., 1997), hormon pertumbuhan (Waksman, 1952 ; Sukmadi, 2013), vitamin (Feronika, 2003), dan asam organik (Marschner, 1997). Umumnya, kerapatan mikroba akan semakin meningkat pada tempat-tempat yang letaknya dekat dengan sistem perakaran tanaman (Novandini, 2007).

2.5 Mekanisme Biokontrol Biokontrol merupakan mekanisme menekan pertumbuhan patogen pada tanaman dengan menggunakan antagonisnya (Pal et al.,

2006). Setiap agen

biokontrol berbeda-beda mekanismenya dalam mengontrol pertumbuhan patogen. Berikut ini dielaborasi beberapa mekanisme umum yang dapat terjadi dalam proses kontrol antagonis terhadap patogen tanaman. 1. Antibiosis Antibiosis merupakan mekanisme yang digunakan oleh mikroba antagonis dalam menghambat pertumbuhan patogen dengan cara mengeluarkan antibiotika atau senyawa beracun yang dihasilkannya (Alabouvette et al., 2006). Menurut Soesanto (2008) beberapa mikroorganisme seperti Pseudomonas spp., Bacillus spp., Trichoderma spp., merupakan

13

mikroorganisme yang menggunakan mekanisme ini dalam menghambat patogen. Bacillus subtilis BBG 100 dilaporkan menghasilkan antibiotika mycosubtilin

yang

dapat

menghambat

pertumbuhan

Pythium

aphanidermatum penyebab penyakit semai roboh pada tanaman pepaya (Leclere et al, 2005). Selain itu Reddy et al. (2009) melaporkan bahwa Pseudomonas

flourescens

menghasilkan

antibiotika

2,4-diacetyl-

phloroglucinol yang dapat menghambat Magnaporthe grisea dan Rhizoctonia solani berturut-turut menyebabkan penyakit blas dan hawar pelepah pada tanaman padi. 2. Parasitisme Parasitisme merupakan mekanisme memparasitasi suatu mikroorganisme terhadap mikroorganisme lain yang hidup secara berdampingan (Agrios, 2005). Salah satu contoh mekanisme ini adalah biokontrol Pyricularia grisea yang menyebabkan penyakit blas leher pada tanaman padi oleh Trichoderma harzianum yang hidup pada tanaman padi (Meiniwati et al., 2014). 3. Kompetisi Kompetisi merupakan mekanisme persaingan antara dua atau lebih mikroorganisme yang hidup pada sumber nutrisi sama yang jumlahnya terbatas (Baker et al., 1983 ; Soesanto, 2008). Siderofor merupakan salah satu contoh mekanisme ini (Nawangsih, 2007). Siderofor merupakan senyawa yang disekresikan oleh mikroorganisme sebagai respon kurangnya ketersediaan ion besi di dalam tanah pengikat (Fe3+) (Crowley, 2001) dan menginduksi ketahanan tanaman (Leeman et al., 1996).

14

Siderofor

yang

dihasilkan

oleh

Pseudomonas

flourescens

dapat

menghambat pertumbuhan klamidospora dari Fusarium oxysporum (Elad et al., 1985 ; Sneh et al., 1984). 4. Lytic enzyme Enzim litik yang disekresikan oleh mikroorganisme dapat menghidrolisis senyawa polimer termasuk kitin, protein, selulosa, hemiselulosa dan DNA (Pal et al., 2006). Lysobacter dan Myxobacteria mampu memproduksi enzim litik yang efektif untuk menekan atau membunuh jamur patogen tanaman (Bull et al. 2002). Enzim kitinolisis merupakan salah satu enzim yang menguraikan zat kitin. Spesies Trichoderma seperti Trichoderma harzianum, Trichoderma aureoviride, Trichoderma viride mampu menghasilkan enzim kitinolisis (Soesanto, 2008) yang dapat menyebabkan kerusakan sel dan kematian jamur patogen (Habazar et al., 2006).

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir Brokoli (Brassica oleracea var. italica) merupakan tanaman yang banyak dikonsumsi karena memiliki kandungan gizi tinggi dan penting bagi kesehatan (Dewi, 2012). Brokoli memiliki kandungan karotin, vitamin C dan kalsium yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kubis bunga (Siemonsma et al., 1994). Saat ini produksi tanaman brokoli di Bali sedikit mengalami penurunan. Menurut data Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura (2013) penurunan terjadi dari 33,22 ton pada tahun 2011 menjadi 32,69 ton pada tahun 2012. Hal tersebut disebabkan oleh banyak faktor, salah satunya adalah oleh penyakit tanaman. Penyakit yang sering menyerang tanaman brokoli adalah penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris Dows (Rukmana, 1994). Infeksi tanaman brokoli oleh bakteri ini menyebabkan terjadinya bercak cokelat kehitam-hitaman pada daun, batang, tangkai bunga dan kemudian mengering. Batang atau massa bunga yang terserang menjadi busuk berwarna hitam atau coklat sehingga tanaman tidak dapat dipanen. Upaya yang dilakukan oleh petani setempat adalah menggunakan pestisida kimia untuk menurunkan serangan penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli. Namun penggunaan pestisida kimia berdampak negatif bagi lingkungan dan kesehatan. Oleh sebab itu perlu metode alternatif, seperti pemanfaatan antagonis

15

16

dari patogen tanaman tersebut atau sering disebut dengan biokontrol (Pal et al., 2006). Saat ini pemanfaatan antagonis bagi tanaman telah banyak diteliti untuk mengatasi berbagai penyakit tanaman yang disebabkan oleh bakteri dan jamur. Pseudomonas sp. dan Bacillus sp. telah digunakan sebagai agen pengendali busuk hitam akibat Xanthomonas campestris pv. campestris pada tanaman kubis (Mishra et al., 2011). Damanik et al. (2013) juga melaporkan efektivitas jamur Trichoderma sp. dalam mengontrol Xanthomonas oryzae pv. oryzae. penyebab penyakit hawar daun pada tanaman padi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Tabanan, Bali mengisolasi antagonis penyebab penyakit ini dari rhizosphere tanaman brokoli, dan mempelajari efektivitas antagonis ini dalam mengontrol pertumbuhan bakteri busuk hitam pada skala in vitro dan rumah kaca (glass house).

3.2 Konsep Penelitian Konsep penelitian ini adalah memberikan metoda alternatif penggunaan jamur dan bakteri antagonis dalam mengontrol pertumbuhan patogen sebagai busuk hitam Xanthomonas pada tanaman brokoli di areal pertanian Kembang Merta, Tabanan, Bali. Penggunaan mikroba antagonis tersebut diharapkan dapat mengurangi dampak negatif penggunaan pestisida kimia terhadap lingkungan dan kesehatan. Diagram alir dari konsep penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.

17

Brokoli (Brassica oleracea var. italica) sebagai tanaman hortikultura yang kaya akan gizi

Produktivitas menurun disebabkan serangan penyakit busuk hitam yang disebabkan oleh Xanthomonas sp.

Penanggulangan

Penanggulangan

Penanggulangan

Sintetis

Alami

Penggunaan

Penggunaan Jamur dan Bakteri Antagonis

Pestisida Kimia

Berdampak negatif bagi lingkungan dan kesehatan

Menghambat pertumbuhan bakteri patogen penyebab busuk hitam pada tanaman brokoli

18

Gambar 3.1 Konsep Penelitian

3.3 Hipotesis Penelitian Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah jamur dan bakteri yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli di areal pertanian Kembang Merta, Kabupaten Tabanan, Bali berpotensi menghambat pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam secara in vitro dan skala rumah kaca.

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pada percobaan skala laboratorium (in vitro) dan skala rumah kaca (Sub.bab 4.8.4 pada halaman 26 dan 4.8.7 pada halaman 29).

4.2 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian in vitro skala laboratorium dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Udayana, sedangkan pengambilan sampel dan pengamatan skala glasshouse dilakukan di areal pertanian milik Bapak Nyoman Dana dan UPT. Balai Benih Induk Tanaman Pangan Provinsi Bali yang terletak di Desa Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. Penelitian dilakukan pada rentang waktu antara bulan Oktober 2014 dan Pebruari 2015.

4.3 Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini dibatasi pada efektivitas jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam pada tanaman brokoli (Brassica oleracea var. italica) di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali.

18

19

4.4 Penentuan Sumber Data Sampel utama pada penelitian ini adalah bagian tanaman brokoli (Brassica oleracea var. italica) yang terserang penyakit busuk hitam Xanthomonas. Sampel yang terinfeksi kemudian diisolasi dan diidentifikasi hingga menemukan isolat penyebab penyakit busuk hitam. Sampel lain yang digunakan pada penelitian ini adalah isolat jamur dan bakteri antagonis yang berasal dari rhizosphere tanaman brokoli. Pada penelitian skala rumah kaca, sampel yang digunakan adalah bibit tanaman brokoli yang telah berumur 42 hari. Percobaan pot trial disusun secara acak per kelompok sehingga setiap baris susunannya berbeda (mengacu pada Tabel 4.1)

4.5 Variabel Penelitian 4.5.1 Variabel Bebas Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi variabel terikat. Pada penelitian ini variabel bebasnya adalah isolat bakteri Xanthomonas sp. penyebab penyakit busuk hitam, tanah di sekitar rhizosphere dan tanaman brokoli di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. 4.5.2 Variabel Terikat Variabel terikat/tergantung (dependent variable) adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel bebas. Pada penelitian ini variabel terikatnya adalah pertumbuhan bakteri Xanthomonas sp. ditinjau dari parameter zona hambatan, serta persentase tanaman brokoli yang tidak terserang penyakit busuk hitam dalam skala rumah kaca.

20

4.6 Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain tanaman brokoli (Brassica oleracea var. italica) yang terserang penyakit busuk hitam, bibit brokoli yang telah berumur 42 hari (pengujian skala rumah kaca), isolat jamur dan bakteri antagonis, Nutrient Agar (NA merek Pronadisa), Nutrient Broth (NB merek Pronadisa), Malt Extract Agar (MEA merek Pronadisa), Glucose Yeast Extract Agar (CaCO3, Yeast Extract (Pronadisa), Glucose, agar tanpa warna), Potato Dextrose Agar (PDA), Potato Dextrose Broth (PDB), Sulfit Indol Motility (Pronadisa), Tryton Broth, laktofenol, kristal violet, safranin, iodin, larutan hijau malakit, methylene blue, glukosa, maltosa, sukrosa, laktosa, hidrogen peroksida, minyak emersi, akuades steril, alkohol 70% dan 96% dan pupuk organik.

4.7 Instrumen Penelitian Instrumen yang digunakan dalam penelitian ini antara lain cawan petri, tabung erlemeyer, gelas beaker, alat pelubang (cork borer), timbangan analitik, jarum ose, penangas (Sano clav), petri dish, spatula, pipet, bunsen, autoclave (Hirayama), vortex (Vm1 Vortex Mixer), mikroskop, gelas object (Citoplus), cover glass, mikro pipet (Dumo), haemocytometer, shaker berbalasan (Rocking Platform Mixer), laminar air flow (Super Clean Bench), inkubator (Civilab Australia dan Memmert), kulkas, polybag (pot), penjepit kayu, kertas aluminium, kapas, plastik, kamera dan alat tulis.

21

4.8 Prosedur Penelitian Observasi di

Uji Laboratorium

Uji Glasshouse

lapangan

(in vitro)

(in vivo)

Observasi penyakit yang menyerang tanaman

1) Isolasi patogen dari daun, batang tanaman brokoli 2) Isolasi jamur dan bakteri antagonis 3) Uji in vitro

brokoli di areal pertanian Kembang Merta

Hasil Penyakit busuk hitam yang

Bibit brokoli yang telah ditanam diinokulasikan bakteri patogen dan jamur, bakteri antagonis

Hasil 1) Bakteri patogen Xanthomonas sp. 2) Isolat jamur dan bakteri antagonis 3) Pengamatan zona hambatan jamur dan bakteri antagonis terhadap bakteri patogen

Hasil Menghitung persentase tanaman brokoli yang tidak menunjukkan gejala penyakit busuk hitam

menyerang brokoli

Gambar 4.1 Prosedur Penelitian

4.8.1 Isolasi dan identifikasi patogen busuk hitam Patogen diisolasi dari tanaman brokoli yang bergejala busuk hitam yang berlokasi pada lahan pertanian milik Bapak Nyoman Dana di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. Bagian tanaman yang berwarna kuning kecoklat-coklatan dan kehitam-hitaman pada bagian daun, diambil dan dimasukkan ke dalam plastik, diberikan label, dan dibawa ke laboratorium untuk diisolasi dan diidentifikasi.

22

Isolasi patogen dilakukan dengan cara memotong bagian daun atau batang yang diserang bakteri busuk hitam, ditimbang sebanyak 1 gram, dan dilarutkan dalam 9 mL akuades steril untuk mendapatkan tingkat pengenceran sebesar 10-1. Selanjutnya dilakukan pengenceran berseri hingga 10-3 dan ditumbuhkan pada media Glucose Yeast Extract Agar dengan metode pour plate (Pelczar et al., 1993), diinkubasi selama 2 hari pada suhu 250C, dan koloni bakteri yang tumbuh direisolasi pada media Glucose Yeast Extract Agar sampai diperoleh koloni tunggal bakteri yang diduga sebagai penyebab penyakit busuk hitam (berdasarkan warna

koloni dan pigmentasi). Isolat-isolat yang diduga sebagai penyebab

penyakit busuk hitam kemudian dikonfirmasi berdasarkan pada Postulat Koch dan diidentifikasi dengan pengujian mikroskopis (pewarnaan gram dan spora) dan biokimia (katalase, pergerakan di media SIM, indol dan fermentasi gula). Karakteristik yang diperoleh dalam pengamatan mikroskopis dan uji-uji biokimia yang diperoleh dicocokkan dengan yang tertera pada buku Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9th Edition (Holt et al., 1994).

4.8.2 Uji patogenitas (postulat koch) Uji patogenitas (Postulat Koch) bertujuan untuk menguji apakah benar isolat patogen yang didapat menyebabkan penyakit pada suatu tanaman (Michael, 2008 ; Masudi et al., 2012). Pada uji ini, sebanyak 10 mL suspensi patogen yang berumur 48 jam diinokulasikan pada bagian daun tanaman brokoli sehat (Mishra et al., 2011). Tanaman brokoli yang telah diinfeksi ini kemudian diamati setiap hari untuk mengetahui masa inkubasi penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli.

23

Bila gejala yang muncul sama dengan tanaman yang mengalami infeksi, maka dapat dipastikan disebabkan oleh patogen ini.

4.8.3 Isolasi dan identifikasi jamur dan bakteri antagonis Jamur dan bakteri antagonis diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli yang sehat dengan menimbang 10 gram sampel tanah dan dilarutkan pada air steril sebanyak 90 mL untuk memperoleh tingkat pengenceran sebesar 10-1. Sampel ini selanjutnya diencerkan secara berseri hingga diperoleh tingkat pengenceran sebesar

10-6.

Pengenceran

dan

penanaman

sampel

dilakukan

dengan

menggunakan metode pour plate (Pelczar et al., 1993) pada media PDA (untuk kultivasi jamur) atau NA (untuk bakteri). Inkubasi dilakukan pada suhu kamar selama 2-5 hari sampai ditemukan koloni jamur atau bakteri tumbuh pada permukaan medium. Koloni yang diduga jamur dimurnikan kembali pada media Potato Dextrose Agar (PDA) untuk selanjutnya diidentifikasi. Identifikasi jamur antagonis yang diperoleh dilakukan dengan melihat bentuk dan warna koloni, struktur spora dan hifa. Karakteristik yang diperoleh akan dicocokkan dengan buku Fungi and Food Spoilage (Pitt and Hocking, 1997). Koloni bakteri akan direisolasi pada media Nutrient Agar (NA) dengan metode streak kuadran hingga diperoleh koloni tunggal. Identifikasi bakteri antagonis yang diperoleh dilakukan dengan pengujian seperti berikut. 1.

Pewarnaan Gram Pewarnaan gram dilakukan dengan membuat apusan bakteri

kemudian

difiksasi di atas api bunsen, diwarnai kristal violet ± 2 menit dan dibilas dengan air. Selanjutnya apusan diberikan iod selama 1 menit dan

24

mencucinya dengan alkohol 96% selama 20 detik, dibilas kembali dengan menggunakan air, ditetesi dengan safranin, dibiarkan pada suhu kamar selama 5-15 menit, dibilas dengan air, dikeringkan, dan diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran 1000 kali. Sel bakteri yang berwarna biru ungu digolongkan sebagai bakteri gram positif, sedangkan sel bakteri yang menghasilkan merah muda tergolong kedalam bakteri gram negatif (Savitri, 2006). 2.

Pewarnaan Spora Pewarnaan spora dilakukan dengan membuat apusan seperti pada pewarnaan gram dan difiksasi. Selanjutnya ditutupi dengan Whatman paper dan ditetesi larutan hijau malakit. Apusan dipanaskan di atas cawan petri diatas penangas air selama 5 menit sehingga zat warna melekat pada endospora. Kemudian Whatman paper dibuang dan dibilas dengan air, ditetesi zat warna safranin selama 1 menit, dibilas kembali dengan air, dan diamati di bawah mikroskop pada tingkat perbesaran 1000 kali.

3.

Uji Katalase Sebanyak 1 ose biakan hidup dibuat hapusannya pada kaca objek dan ditetesi dengan 2-3 tetes H2O2 3%. Adanya gelembung-gelembung O2 menandakan hasilnya positif pada uji ini. Pengujian katalase bertujuan untuk mengetahui kemampuan isolat bakteri tersebut dalam menghasilkan enzim katalase yang dapat menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen (Sears et al., 2011).

25

4.

Uji Biokimia Uji Pergerakan Media SIM (Sulfit Indol Motility) digunakan untuk uji pergerakan atau motilitas bakteri. Isolat bakteri diambil dengan ose, ditusukkan ke media Sulfit Indol Motility (SIM), dan diinkubasi pada suhu 370C selama 24 jam. Hasil positif ditunjukkan oleh pertumbuhan bakteri yang menyebar di sekitar daerah tusukan pada media (Fardiaz, 1992). Uji Indol Bakteri diinokulasikan pada media Tryton Broth, diinkubasi pada suhu 370C selama 18-24 jam, ditambahkan reagent kovacs sebanyak 1-2 mL pada media, dan dihomogenkan. Uji ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan bakteri dalam menguraikan senyawa protein dan bereaksi positif apabila pada bagian atas media terbentuk cincin merah (Nuria et al., 2009).

5.

Uji Fermentasi Gula Pada uji fermentasi ini digunakan beberapa jenis gula seperti glukosa, maltosa, laktosa dan sukrosa. Biakan bakteri diinokulasi ke dalam medium gula yang telah disiapkan dalam tabung reaksi dan diinkubasi pada suhu 310C selama 24 jam. Hasil positif ditandai dengan perubahan media menjadi warna kuning. Karakteristik hasil identifikasi dicocokkan dengan buku Bergey’s Manual of

Determinative Bacteriology 9th Edition (Holt et al., 1994).

26

4.8.4 Uji antagonis (in vitro) jamur dan bakteri terhadap penyebab busuk hitam Uji antagonisme jamur dan bakteri terhadap penyebab busuk hitam dilakukan dengan metode teknik biakan ganda atau dual culture assay (Bustamam, 2006 ; Ramona, 2003 ; Supriana et al., 2012). Bakteri penyebab busuk hitam yang berumur 48 jam diambil dengan ose dan di streak horizontal pada tengah media PDA dan NA. Pada waktu yang bersamaan ditumbuhkan masing-masing isolat jamur (umur 5 hari) dan bakteri (umur 48 jam) antagonis yang di streak vertikal pada tengah media. Medium yang hanya diinokulasikan dengan patogen (tanpa perlakuan) berfungsi sebagai kontrol. Pengamatan dan perhitungan meliputi jari-jari bakteri patogen yang tumbuh dari perlakuan dan jari-jari pertumbuhan pada kontrol. Pengujian secara in vitro menggunakan lima perlakuan antara lain. A0B0

: Kontrol (Xanthomonas sp.)

A1B1

: Jamur antagonis 1 + Xanthomonas sp.

A2B1

: Jamur antagonis 2 + Xanthomonas sp.

A3B1

: Bakteri antagonis 1 + Xanthomonas sp.

A4B1

: Bakteri antagonis 2 + Xanthomonas sp.

Rancangan yang digunakan pada pengujian in vitro adalah rancangan acak lengkap (RAL). Pada masing-masing perlakuan dilakukan ulangan sebanyak 6 kali ulangan sehingga total percobaan dalam in vitro adalah 30 unit percobaan. Gambar 4.2 merupakan skema dual culture assay yang dilakukan pada penelitian ini.

27

2

3

1

Gambar 4.2

1

Skema Uji Antagonisme (Dual Culture Assay) Keterangan : (1). Bakteri busuk hitam, (2). Jamur antagonis, (3). Bakteri antagonis (diameter cawan petri = 9 cm)

Menurut Baker et al., (1986) persentase hambatan, dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : I = (D1-D2) x 100% D1 Keterangan : I

: persentase hambatan

D1

: diameter pertumbuhan koloni patogen tanpa perlakuan (kontrol)

D2

: diameter pertumbuhan koloni patogen ke arah menuju jamur/bakteri antagonis (perlakuan)

4.8.5 Persiapan inokulum jamur dan bakteri untuk pengujian skala rumah kaca 4.8.5.1 Persiapan inokulum bakteri patogen Sebanyak 2 ose kultur murni bakteri patogen diinokulasikan ke dalam 100 mL media Nutrient Broth (NB) dan diinkubasi pada suhu 250C selama 24 jam

28

di atas shaker sampai diperoleh suspensi sel bakteri dengan kerapatan 108sel/mL (Harrison et al., 2010). 4.8.5.2 Persiapan inokulum jamur antagonis Jamur antagonis yang digunakan pada skala rumah kaca dibiakkan selama 5 hari pada media PDA. Setelah itu, sporanya disuspensikan ke dalam 100 mL Potato Dextrose Broth (PDB), dihomogenkan dengan vortex, dan dihitung dengan menggunakan haemocytometer. 4.8.5.3 Persiapan inokulum bakteri antagonis Bakteri antagonis yang digunakan pada percobaan skala rumah kaca disiapkan dengan prosedur yang sama dengan prosedur bakteri patogen.

4.8.6 Persiapan media dan pembibitan untuk pengujian skala rumah kaca 4.8.6.1 Penyiapan media tanam Tanah yang digunakan dalam percobaan skala rumah kaca dibersihkan dari kotoran dan gulma, dicampur dengan pupuk organik dan disterilkan. Selanjutnya dimasukkan ke dalam polybag berukuran yang 17,5 x 30 cm dengan perbandingan 1 : 1. 4.8.6.2 Penanaman bibit brokoli Bibit brokoli yang telah memiliki 3 hingga 4 helai daun ditanam di dalam polybag yang telah berisi media tanam (Susila, 2006). Satu polybag ditanami dengan satu bibit brokoli, dipelihara hingga berumur 42 hari dan diberikan perlakuan.

29

4.8.7 Uji efikasi isolat antagonis terhadap penyebab busuk hitam Tanaman brokoli yang telah tumbuh diinokulasikan suspensi bakteri Xanthomonas sp. pada daun dan batangnya dengan menyemprotkan 10 mL suspensi bakteri yang berumur 48 jam. Setelah itu, jamur dan bakteri antagonis dengan volume 10 mL juga diinokulasikan pada daun dan batang. Pemeliharaan tanaman brokoli dilakukan dengan penyiangan dan penyiraman secara berkala. Pengujian secara in vivo menggunakan beberapa perlakuan antara lain. A1B0 : Pot yang diinokulasi dengan jamur antagonis A2B0

: Pot

yang diinokulasi dengan bakteri antagonis

A3B0 : Pot yang diinokulasi dengan pestisida kimia yang digunakan petani setempat (Dupont Kocide 54 WDG konsentrasi 3gr/liter) A0B1 : Pot yang diinokulasi dengan Xanthomonas sp. A1B1 : Pot yang diinokulasi dengan jamur antagonis + Xanthomonas sp. A2B1 : Pot yang diinokulasi dengan bakteri antagonis + Xanthomonas sp. A3B1 : Pot yang diinokulasi dengan pestisida kimia yang digunakan petani setempat + Xanthomonas sp. A0B0 : Kontrol nol (Pot yang tidak diinokulasi dengan antagonis atau patogen) Rancangan yang digunakan dalam pengujian secara in vivo adalah rancangan acak lengkap (RAL). Percobaan ini dibagi menjadi 5 kelompok dimana penempatan setiap perlakuan diacak. Tujuan pengacakan tersebut agar setiap kelompok tidak ada perlakuan yang sama. Jumlah percobaan pada penelitian ini adalah 40 dan jumlah obyek tiap unit adalah 3 tanaman sehingga total percobaan adalah 120 unit percobaan. Pengamatan dilakukan selama 8 minggu dimulai dari minggu ke-1 setelah pemberian perlakuan. Selama pengamatan, yang dicatat

30

adalah tanaman yang menunjukan gejala serangan penyakit busuk hitam dan yang tanaman yang sehat. Persentase tanaman yang menunjukkan gejala serangan penyakit dihitung dengan rumus sebagai berikut (Hersanti et al., 2009). I = A x 100% B Keterangan: I

: persentase tanaman yang terinfeksi

A

: jumlah tanaman yang terinfeksi

B

: jumlah keseluruhan tanaman

Skema lokasi diletakkannya polybag dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut.

Tabel 4.1 Skema Lokasi Polybag di Glasshouse Kelompok 1 A0B0 A0B1 A1B1 A1B0 A2B0 A3B0 A2B1 A3B1

Kelompok 2 A0B1 A1B1 A1B0 A2B0 A3B0 A2B1 A3B1 A0B0




4.9 Analisis Data Data yang diperoleh dalam penelitian ini akan dianalisis dengan analisis sidik ragam (ANOVA) menggunakan software SPSS versi 20 (Priyatno, 2012). Apabila terdapat perbedaan pada p < 0,05, maka uji akan dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf nyata 5% (Solichatun, 2013).

BAB V HASIL PENELITIAN

5.1 Isolasi dan Identifikasi Bakteri Patogen Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli Isolat bakteri patogen yang berhasil diisolasi dari daun dan batang tanaman brokoli yang terinfeksi memiliki ciri morfologi koloni berbentuk bulat berwarna kuning pada media Glucose Yeast Extract Agar, berlendir dan permukaan koloni bakteri timbul dengan tepian yang rata, (Gambar 5.1).

Gambar 5.1 Koloni Bakteri Penyebab Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli Bentuk mikroskopis isolat bakteri tersebut setelah diwarnai dengan pewarnaan gram tergolong bakteri gram negatif, berbentuk batang pendek, dan tidak membentuk spora (Gambar 5.2).

10 µm

Gambar 5.2 Bentuk Sel Bakteri Penyebab Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli yang divisualisasi dengan Perbesaran 1000x 31

32

Karakteristik isolat bakteri patogen ini pada uji biokimia dapat dilihat pada Tabel 5.1. Tabel 5.1 Karakteristik Isolat Bakteri Busuk Hitam pada Tanaman Brokoli No.

Pengujian

Reaksi

1

Katalase

+

2

Pergerakan Media SIM

+

3

Indol

+

4

Glukosa

+

5

Maltosa

+

6

Laktosa

+

7

Sukrosa

+

8

Produksi pigmen xanthomonadine

+

9

Tumbuh pada suhu 360C

+

Keterangan + : Uji menunjukkan reaksi positif - : Uji menunjukan reaksi negatif

Pada uji Postulat Koch digunakan tanaman yang berumur 42 hari dengan 6 kali pengulangan. Isolat bakteri menunjukkan hasil positif sesuai dengan gejala seperti yang ditunjukkan oleh tanaman yang terinfeksi bakteri patogen, yaitu daun brokoli muda yang sehat setelah diinokulasi dengan isolat bakteri patogen terlihat kuning kecokelatan pada urat daun (Gambar 5.3). Isolat bakteri pada Postulat Koch inilah yang digunakan pada pengujian skala rumah kaca.

33

Daun yang terinfeksi

Kontrol

Perlakuan

Gambar 5.3 Hasil Uji Postulat Koch pada Tanaman Brokoli Berdasarkan pada karakteristik isolat bakteri patogen tersebut (Tabel 5.1) dan karakteristik penunjang seperti pengamatan secara makroskopis, mikroskopis, dan hasil uji Postulat Koch, isolat bakteri patogen teridentifikasi sebagai Xanthomonas campestris (Holt et al., 1994)

5.2 Isolasi dan Identifikasi Mikroba (Jamur dan Bakteri) Antagonis yang diisolasi dari Rhizosphere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali Sebanyak dua isolat jamur dan bakteri yang mendominasi dan berpotensi sebagai agen biokontrol berhasil diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. Gambar 5.4 menunjukkan jamur isolat A (hijau muda keputihan) dan isolat B (hijau tua).

34

A

B

Gambar 5.4 Isolat Jamur Antagonis Keterangan : (A). Jamur isolat A ; (B). Jamur isolat B

Karakteristik jamur antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli ditampilkan pada Tabel 5.2. Tabel 5.2 Karakteristik Isolat Jamur Antagonis yang Diisolasi dari Rhizosphere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali Isolat Jamur A

Jamur B

Bentuk Koloni Permukaan timbul dengan tekstur yang halus

Warna Koloni Hijau muda keputihan pada hari ke-3

Struktur Hifa Bersekat

Permukaan timbul dengan tekstur yang halus

Hijau muda pada hari ke-2 dan menjadi hijau tua pada hari ke-4

Bersekat

Struktur Spora Konidiofor bercabang, fialid berbentuk oval ramping menyerupai botol. Konidia berbentuk bulat, oval dan berwarna hijau gelap. Konidiofor bercabang, fialid ramping dan bentuknya tidak beraturan. Konidia berbentuk bulat dan berwarna hijau gelap.

35

Laju pertumbuhan koloni jamur isolat A lebih cepat daripada jamur isolat B. Diameter jamur Trichoderma isolat A dan Trichoderma isolat B pada hari ke-2 berturut-turut 8,5 cm dan 7,5 cm. Kunci determinasi untuk mengetahui spesies isolat jamur antagonis menurut buku Fungi and Food Spoilage (Pitt and Hocking, 1997) adalah sebagai berikut :

1.

Diameter koloni pada media MEA melebihi 60 mm pada hari ke-7 .......... 2 Diameter koloni pada media MEA tidak melebihi 60 mm pada hari ke-7 .... 3

2.

Spora berada di udara atau permukaan hifa .............................................. 4 Spora berada dalam tubuh buah tertutup atau di bawah permukaan agar ...... 8

3.

Konidia berada dalam tubuh buah atau di bawah permukaan agar ........ Phoma Konidia berada di udara atau permukaan hifa .............................. Trichoterium

4.

Koloni dan konidia hialin atau berwarna cerah ......................................... 5 Koloni dan konidia bulat dan berwarna gelap ................................ Epicoccum

5.

Koloni berwarna abu-abu dan hijau ............................................................ 6 Koloni berwarna putih, merah muda dan ungu ............................. Geotrichum

6.

Koloni berwarna hijau .......................................................... Trichoderma (7) Koloni berwarna abu-abu .....................................................................Botrytis

7.

Fialid ramping dan konidia berbentuk semicircular dengan ukuran 2,8 – 3,2 µm ..................................................................... Trichoderma harzianum Fialid tidak beraturan dan konidia berbentuk bulat dengan ukuran 3,5 – 4,0 µm ............................................................................... Trichoderma viride Karakteristik jamur yang ditunjukkan pada Tabel 5.2 yang dicocokkan

dengan kunci determinasi pada buku Fungi and Food Spoilage (Pitt and Hocking, 1997), Bioscience and Biotechnology Journal (Neethu et al., 2012) dan Jurnal

36

PHT (Wirawan et al., 2014) menunjukkan bahwa isolat jamur A dan B teridentifikasi berturut-turut sebagai Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride. Hasil pengamatan mikroskopis dari kedua isolat jamur ditunjukkan pada Gambar 5.5. 2

1

2

1

10 µm

10 µm

A

B

Gambar 5.5 Mikroskopis Jamur Antagonis dengan Perbesaran 400x Keterangan : (A). Trichoderma harzianum, (B). Trichoderma viride, (1). Fialid (2). Konidia Sementara itu, karakteristik kedua bakteri antagonis potensial (isolat Ba dan Bc) yang berhasil diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli ditunjukkan pada Tabel 5.3.

Tabel 5.3 Karakteristik Isolat Bakteri Antagonis yang Diisolasi dari Rhizosphere Tanaman Brokoli di Kembang Merta, Tabanan, Bali No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

8

Karakteristik Pewarnaan Gram Pewarnaan Spora Katalase Pergerakan SIM Indol Fermentasi gula - Glukosa - Maltosa - Laktosa - Sukrosa Perubahan warna media

7 Genus Keterangan

Isolat Ba + + + + -

Isolat Bc + + -

+ + + Tidak terjadi perubahan Bacillus sp.

+ + + Media berwarna biru berpendar Pseudomonas sp.

37

+ -

: Uji menunjukkan reaksi positif : Uji menunjukan reaksi negatif Kedua isolat bakteri kemudian dicocokkan dengan buku Bergey’s Manual

Determinative Bacteriology 9th Edition (Holt et al., 1994), teridentifikasi berturutturut sebagai Bacillus sp. (Ba) dan Pseudomonas sp. (Bc). Ciri-ciri mikroskopis isolat Bacillus sp. adalah berbentuk batang berantai dengan ukuran 0,6-2,0 x 1,24,0 µm, sedangkan isolat Pseudomonas sp. memiliki bentuk batang tunggal dengan ukuran 0,5-1,0 x 1,5-3,0 µm (Gambar 5.6)

10 µm

10 µm

B

A

Gambar 5.6. Bentuk Mikroskopis Bakteri Antagonis Keterangan : a. Bacillus sp. (Ba) ; b. Pseudomonas sp. (Bc) pada perbesaran 1000x

5.3 Dual culture Assay Antara Jamur dan Bakteri Antagonis terhadap Bakteri patogen Xanthomonas campestris

Jamur dan bakteri antagonis yang diisolasi dari rhizosphere tanaman brokoli mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen Xanthomonas campestris secara in vitro. Tabel 5.4

38

Persentase Hambatan Jamur dan Bakteri Antagonis terhadap Bakteri Xanthomonas campestris Agen Biokontrol Rata-rata Daya Hambat (%)** Kontrol 0,00 ± 0,00a Trichoderma harzianum (Ja) 41,11 ± 5,84e Trichoderma viride (Jb) 24,07 ± 3,76c Bacillus sp. (Ba) 16,11 ± 5,61b Pseudomonas sp. (Bc) 30,92 ± 3,17d ** Nilai-nilai pada tabel ± standar deviasi merupakan rata-rata dari enam kali ulangan. Huruf yang berbeda pada Tabel menunjukkan hasil berbeda nyata (p<0,05), berdasarkan uji Duncan setelah dilakukan analisis sidik ragam (ANOVA)

Data pada Tabel 5.4 menunjukkan bahwa agen biokontrol terhadap X. campestris memiliki tingkatan hambatan yang bervariasi. Secara umum persentase hambatan jamur dan bakteri antagonis berbeda nyata (p<0,05) dengan kontrol. Selain itu, persentase hambatan yang dihasilkan semua isolat pada patogen berbeda nyata (p<0.05) satu sama lainnya (Tabel 5.4). Dalam bioassay ini, Trichoderma harzianum menunjukkan sifat yang paling efektif jika dibandingkan dengan ke-3 isolat lainnya (Trichoderma viride, Bacillus sp., dan Pseudomonas sp.). Sementara itu isolat Bacillus sp. menghasilkan daya hambat yang paling rendah persentasenya. Berdasarkan data-data pada Tabel 5.4, isolat jamur T. harzianum dan bakteri Pseudomonas sp. yang menunjukkan persentase hambatan terbesar. Hasil inilah yang digunakan sebagai acuan pada percobaan skala rumah kaca. Beberapa hasil uji dual culture assay antara antagonis (jamur dan bakteri antagonis) dengan patogen Xanthomonas campestris ditunjukkan pada Gambar 5.7. Dual culture assay antara jamur antagonis dengan bakteri patogen dilakukan pada media PDA sedangkan bakteri antagonis dengan

39

bakteri patogen dilakukan pada media NA. Daya hambat pada masing-masing perlakuan sudah terlihat pada hari ke-2 setelah inokulasi. 1

2

A

B

D

C

E

Gambar 5.7 Dual Culture Assay antara Jamur dan Bakteri Antagonis dengan Patogen Xanthomonas campestris Keterangan : (1). Bakteri Patogen Xanthomonas campestris, (2). Antagonis a. Kontrol (Isolat Xanthomonas campestris) b. Trichoderma harzianum + Xanthomonas campestris c. Trichoderma viride + Xanthomonas campestris d. Bacillus sp. + Xanthomonas campestris e. Pseudomonas sp. + Xanthomonas campestris

5.4 Uji Efektivitas Jamur dan Bakteri Antagonis dalam Memproteksi Tanaman Brokoli dari Infeksi Xanthomonas campestris pada Skala Rumah Kaca

Derajat keasaman (pH) tanah yang telah dicampur dengan pupuk dan disterilisasi dalam polybag berkisar antara pH netral yaitu 6,99 ± 0,02 hingga 7,02 ± 0,02 (Tabel 5.5). Selama penelitian, suhu rata-rata di dalam rumah kaca berkisar antara 27,58 ± 1,540C dan 30,16 ± 0,300C. Sementara itu kelembabannya berkisar antara 78,66 ± 3,51% dan 83,67 ± 5,03%. Tabel 5.5 Rata-rata pH Tanah Campuran Setelah Proses Sterilisasi

40

Blok Rata-rata pH Tanah Campuran 1 7,00 ± 0,01 2 6,99 ± 0,02 3 7,00 ± 0,00 4 7,02 ± 0,02 5 7,02 ± 0,02 Nilai-nilai pada pada tabel 5.5 ± standar deviasi merupakan rata-rata dari lima kali pengukuran

Persentase tanaman sehat atau tidak terinfeksi selama penelitian menunjukkan hasil yang bervariasi (Tabel 5.6). Secara umum, pengaruh pada masing-masing perlakuan mulai dapat diamati pada minggu ke-2.

Tabel 5.6 Efektivitas Jamur dan Bakteri Antagonis dalam Memproteksi Tanaman Brokoli dari Infeksi Xanthomonas campestris pada Skala Rumah Kaca Persentase Tanaman yang Sehat selama 8 minggu percobaan (%)** Perlakuan Minggu 1

Minggu 2

Minggu 4

Minggu 6

Minggu 8

A0B0

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00c

100,00 ± 0,00c

A0B1

100,00 ± 0,00a

86,67 ± 18,26a

66,67 ± 23,57a

40,00 ± 27,89a

26,67 ± 14,91a

A1B0

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00b

86,67 ± 18,26bc

86,67 ± 18,26c

A1B1

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

93,33 ± 14,90b

86,67 ± 18,26bc

80,00 ± 18,26bc

A2B0

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00b

86,67 ± 18,26bc

80,00 ± 18,26bc

A2B1

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

86,67 ± 18,26b

80,00 ± 18,26b

73,34 ± 14,91b

A3B0

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00b

93,33 ± 14,90bc

86,67 ± 18,26c

A3B1

100,00 ± 0,00a

100,00 ± 0,00b

100,00 ± 0,00b

93,33 ± 14,90b

86,67 ± 18,26c

41

** Nilai-nilai pada tabel di atas ± standar deviasi merupakan rata-rata dari lima kali ulangan. Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan hasil tidak berbeda nyata (p>0,05), berdasarkan uji Duncan setelah dilakukan analisis sidik ragam (ANOVA). Data pada Tabel 5.6 menunjukkan secara jelas bahwa infeksi pada tanaman brokoli yang disebabkan oleh patogen X. campestris (A0B1) mulai terlihat gejalanya pada minggu ke-2 setelah perlakuan. Persentase tanaman yang terinfeksi pada perlakuan A0B1 semakin parah dari waktu ke waktu, dan persentase tanaman sehat pada akhir percobaan hanya sebesar 26,67 ± 14,91%. Jika dibandingkan dengan pot tanaman brokoli yang tanpa perlakuan (A0B0) atau diperlakukan dengan antagonis saja (A1B0, A2B0, A3B0), hasil ini sangat berbeda nyata pada p<0,05. Hal ini mengindikasikan bahwa tanaman brokoli yang terinfeksi pada A0B1 memang benar disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris. Persentase tanaman brokoli sehat pada kontrol sebesar 100 ± 0,00% sampai akhir penelitian. Sementara itu, perlakuan dengan antagonis (A1B0, A2B0, A3B0) saja menghasilkan persentase tanaman sehat yang relatif lebih rendah (berkisar antara 80,00 ± 18,26 hingga 86,67 ± 18,26%) daripada kontrol. Namun hasil-hasil ini secara statistik tidak berbeda nyata pada (p>0,05) dengan kontrol (A0B0). Data yang ditunjukkan pada Tabel 5.6 juga memberikan informasi bahwa semua mikroba antagonis (jamur dan bakteri) memberikan proteksi yang sangat nyata pada tanaman brokoli dari serangan X. campestris. Pada akhir percobaan (minggu ke 8) persentase tanaman yang sehat tercatat berkisar antara 73,34 ± 14,9% dan 80,00 ± 18,26% pada pot-pot yang diperlakukan dengan antagonis dan patogen secara bersama-sama.

42

Sementara itu, persentase tanaman sehat yang tercatat pada pot yang hanya diinokulasi dengan patogen saja hanya sebesar 26,67 ± 14,91% (A0B1). Semua pot-pot yang diperlakukan dengan pemberian antagonis dan patogen, antagonis saja menunjukkan hasil yang berbeda nyata (p<0.05) bila dibandingkan dengan pot kontrol (A0B1). Proteksi yang diberikan oleh semua antagonis pada tanaman brokoli ini bahkan nilainya sebanding dengan yang diamati pada pot yang diperlakukan dengan pestisida kimia yang umum dipakai petani di area penelitian (Tabel 5.6). Secara umum data yang diperoleh pada penelitian skala lab relatif konsisten dengan data yang dihasilkan pada penelitian skala rumah kaca ini. Hal menarik yang dapat diamati pada percobaan skala rumah kaca ini adalah adanya perbedaan laju pertumbuhan pada tanaman brokoli yang diperlakukan dengan antagonis, patogen dan antagonis, atau patogen saja (Gambar 5.8). Tanaman yang diinokulasi dengan patogen (pot yang diinokulasi dengan patogen saja dan pot yang diinokulasi dengan patogen + antagonisnya) cenderung mengalami perlambatan pertumbuhan yang sangat signifikan (Gambar 5.8). Pada gambar ini juga tampak bahwa T. harzianum memberikan efek positif pada pertumbuhan tanaman dan memberikan proteksi pada tanaman dari serangan Xanthomonas campestris.

43

Gambar 5.8 Hasil Percobaan Skala Glass house Tanaman Brokoli yang diberi Perlakuan Keterangan : A0B0 : kontrol (Tanpa antagonis dan patogen), A0B1 : hanya diinokulasikan patogen Xanthomonas campestris, A1B0 : hanya diinokulasikan Trichoderma harzianum, A1B1 : Trichoderma harzianum + Xanthomonas campestris, A2B0 : hanya diinokulasikan Pseudomonas sp., A2B1 : Pseudomonas sp. + Xanthomonas campestris, A3B0 : hanya diinokulasikan bakterisida (Dupont Kocide 54 WDG dengan konsentrasi 3gr/liter), A3B1 : bakterisida (Dupont Kocide 54 WDG) + Xanthomonas campestris.

BAB VI PEMBAHASAN

Berdasarkan pada karakteristik bakteri patogen yang menginfeksi tanaman brokoli di areal pertanian Kembang Merta, setelah diidentifikasi secara makroskopis, mikroskopis, biokimia dan uji Postulat Koch (Gambar 5.1, Gambar 5.2, Gambar 5.3 dan Tabel 5.1) dapat dipastikan bahwa bakteri patogen tersebut adalah X. campestris. Bakteri ini merupakan penyebab utama penyakit busuk hitam pada tanaman Brassicas (Jensen et al., 2005 ; Vicente et al., 2012). Infeksi bakteri ini menyebabkan penurunan produksi tanaman Brassicas seperti kubis (Brassica oleracea), brokoli (Brassica oleracea var. italica), dan kubis bunga (Brassica oleracea var. botrytis ) (Andrade et al., 2008; Roohie et al., 2012). Penyebaran infeksi bakteri patogen ini pertama kali terjadi di Indonesia khususnya di daerah Sumatera Utara (Semangun, 1996). Radunovic et al. (2012) melaporkan bahwa X. campestris merupakan bakteri patogen yang menyebabkan kegagalan produksi tanaman Brassicas seperti kubis, kembang kol dan brokoli di Negara Montenegro. Kegagalan produksi juga terjadi di Negara Mozambik bagian selatan yang disebabkan oleh serangan bakteri patogen X. campestris (Bila et al., 2013). Pada dasarnya X. campestris tidak hanya menyerang tanaman Brassicas, tetapi bakteri tersebut juga dapat bersifat patogen pada tanaman padi (Ghasemie et al., 2008 ; Khoshkdaman et al., 2012). Selanjutnya European Food Safety Authority (2014) juga melaporkan bahwa strain X. campestris pv. vesicatoria menyebabkan penyakit bercak daun pada tanaman tomat dan cabai. Penyakit

43

44

Xanthomonas wilt pada tanaman pisang yang disebabkan oleh bakteri X. campestris pv. musacearum dapat menyebabkan kematian pada tanaman pisang yang diawali dengan daun yang berwarna kuning lalu kecokelatan (Tripathi, 2011 ; Vezina et al., 2014). Bakteri X. campestris penyebab penyakit busuk hitam ini tergolong bakteri phytopathogenic yang sulit diberantas (Andrade et al., 2008 ; Taylor et al., 2001). X. campestris sering ditemukan menginfeksi tanaman brokoli pada level biji maka disebut seed borne disease (Roberts et al., 2007). Apabila biji tanaman yang terinfeksi disimpan untuk produksi bibit, maka akan menghasilkan bibit yang sakit, dan siklus infeksi penyakit busuk hitam akan terus berlanjut (Wolf, 2005). Penyebaran bakteri X. campestris dapat terjadi melalui percikan hujan, irigasi sprinkler, serangga, atau peralatan tanam (Kementerian Pertanian Republik Indonesia, 2010). Arias et al. (2000) melaporkan bahwa keberadaan bakteri ini sangat sulit untuk diberantas, karena bakteri ini dapat ditemukan pada residu atau sisa-sisa tanaman yang telah terinfeksi dan dapat bertahan di dalam tanah dalam jangka waktu yang lama. Hal ini didukung oleh pernyataan Lopes et al. (1999) yang menyatakan bahwa bakteri Xanthomonas campestris dapat bertahan hidup di dalam tanah karena bakteri ini mampu menghasilkan senyawa polisakarida ekstra selular yang berperan penting bagi kelangsungan hidupnya di dalam tanah. Keberlanjutan penyebaran infeksi Xanthomonas campestris pada tanaman digambarkan dalam bentuk bagan berikut oleh (Wolf, 2005) yang menyebabkan patogen ini sangat sulit diberantas.

45

Gambar 6.1 Siklus Penyebaran Penyakit Xanthomonas campestris pada tanaman Brassica (Wolf, 2005)

Isolasi bakteri X. campestris dari daun tanaman brokoli terinfeksi yang diambil dari areal pertanian Kembang Merta, Tabanan, Bali dilakukan dengan media selektif yaitu Glucose Yeast Extract Agar. Pada medium ini bakteri X. campestris menghasilkan pigmen khusus xanthomonadine dan senyawa polisakarida ekstra selular xanthan gum yang menyebabkan koloni berwarna kuning dan berlendir, sehingga isolat ini dapat dibedakan dari kelompok Xanthomonas lainnya (Nitsche et al., 2000 ; Tseng et al., 1999). Penelitian ini tidak menginvestigasi tentang mekanisme infeksi patogen pada tanaman, walaupun demikian, beberapa penelitian seperti Roohie et al. (2012) dan Sun et al., (2006) melaporkan bahwa bakteri X. campestris melakukan penetrasi tanaman Brassica melewati lubang alami (hidatoda) yang selalu terbuka pada tepi, ujung daun dan bagian tanaman yang terluka. Selanjutnya bakteri X. campestris akan bermigrasi menuju pembuluh angkut dan menyerang pembuluh xilem tanaman (Marroni et al., 2014). Produksi senyawa polisakarida ekstra seluler xanthan gum yang dilakukan oleh patogen ini pada xilem menyebabkan berkurangnya aliran air pada tanaman (Agrios, 1995). Hal ini akan menyebabkan

46

terjadinya perubahan warna pada bagian tertentu tanaman, yang diikuti oleh terjadinya nekrosis atau bercak kuning, cokelat dan hitam pada bagian urat tepi daun tanaman brokoli yang terinfeksi (Popovic et al., 2013). Nekrosis yang sangat parah pada daun secara signifikan menurunkan laju fotosintesis (Adinugroho et al., 2011) dan hal ini yang sering diikuti oleh gugurnya daun tanaman. Untuk mengatasi permasalahan yang disebabkan oleh bakteri X. campestris di areal pertanian Kembang Merta, Tabanan, Bali pada penelitian ini diupayakan menggunakan musuh alami dari patogen tersebut (biokontrol). Semua antagonis (jamur dan bakteri antagonis) diisolasi dari daerah rhizosphere dan rhizoplane tanaman brokoli di lokasi penelitian. Sebanyak masing-masing dua isolat jamur (Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride) dan bakteri (Bacillus sp. dan Pseudomonas sp.) antagonis potensial (Gambar 5.4, Tabel 5.2 dan Tabel 5.3) berhasil diisolasi dari daerah ini. Trichoderma spp. merupakan jamur hiperparasit yang sudah banyak dipakai sebagai isolat biokontrol dalam bidang pertanian (Monte, 2001). Trichoderma merupakan jamur filamentous (Deuteromycetes) yang sebarannya sangat luas dan hidup di daerah rhizosphere tanaman (Tapwal et al., 2011). Steyaert et al. (2003) melaporkan bahwa jamur Trichoderma spp. mampu menghasilkan enzim hidrolisis yaitu β-glukanase, selulase, kitinase dan proteinase yang berperan sangat aktif dalam memparasitasi inangnya. Dalam dual culture assay, kedua isolat jamur antagonis (Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride) menunjukkan aktivitas antagonisme pada Xanthomonas campestris dengan zona hambatan berturut-turut sebesar 41,11 ± 5,84% dan 24,07 ± 3,76% (Tabel 5.4). Dalam penelitian ini, tidak dilakukan

47

elusidasi mengenai mekanisme penghambatan antagonis terhadap patogen. Walaupun demikian, zona hambatan yang terbentuk ini kemungkinan disebabkan oleh enzim-enzim hidrolitik, seperti selulase, kitinase, dan proteinase (Soesanto, 2008) yang dihasilkan oleh isolat Trichoderma spp. Penjelasan ini diperkuat oleh Saksirirat et al. (2009) yang melaporkan bahwa Trichoderma harzianum memiliki aktivitas enzim kitinase dan β-1,3glukanase yang mampu menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas campestris pv. vesicatoria pada tanaman tomat. Selain itu, peneliti lain, seperti Tribak et al., (2002) dan Yasmin et al., (2013) melaporkan bahwa Trichoderma viride juga mampu menghasilkan enzim hidrolitik lain, seperti exo-β-1,4 glukanase,

endo-β-1,4

glukanase

dan

β-1,4

glukosidase,

dan

enzim

xyloglukanolitik. Selain enzim-enzim tersebut, Trichoderma viride juga dilaporkan menghasilkan enzim kitinase dan proteinase oleh Smitha et al. (2014). Selain menggunakan aktivitas enzim hidrolitik, mekanisme lain yang perlu dicurigai sebagai penyebabkan terhambatnnya pertumbuhan X. campestris dalam dual culture assay adalah produksi antibiotik oleh isolat Trichoderma spp. yang berhasil diisolasi pada penelitian ini (Tabel 5.2). Hal ini didukung oleh peneliti sebelumnya, seperti Soesanto (2008) yang melaporkan bahwa Trichoderma viride menghasilkan senyawa antibiotika seperti peptida suzukalisin yang bersifat antibakteri. Penelitian yang lebih mutakhir yang dilakukan oleh Mukarlina et al. (2011) juga melaporkan bahwa ada indikasi penghambatan sintesa dinding sel bakteri patogen dalam dual culture assay antara Trichoderma harzianum dengan Erwinia sp. Untuk memahami mekanisme yang pasti, penelitian lanjutan masih

48

perlu dilakukan pada isolat Trichoderma spp. yang diperoleh dalam penelitian ini (Tabel 5.4) dalam mengontrol Xanthomonas campestris. Pada penelitian ini, bakteri-bakteri antagonis (Bacillus sp. dan Pseudomonas sp.) yang berhasil diisolasi juga menunjukkan aktivitas antagonisme terhadap Xanthomonas campestris (Gambar 5.7). Hasil ini sejalan dengan Monteiro et al. (2005) menyatakan bahwa golongan bakteri ini menghasilkan senyawa surfaktan yang berupa polipeptida yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri Xanthomonas campestris pv. campestris. Kelompok Bacillus dan Pseudomonas merupakan bakteri antagonis yang sangat mudah diisolasi dari filosfer (permukaan daun), rhizoplane (permukaan akar tanaman), rhizosphere (tanah yang dekat perakaran tanaman), karena keduanya cenderung predominan pada daerah-daerah tersebut (Addy, 2008 ; Chakravarty et al., 2012 ; Soesanto, 2008). Addy (2008) melaporkan bahwa bakteri yang hidup pada daerah rhizosphere memiliki kemampuan dalam mengendalikan patogen yang menginfeksi daun tanaman. Dalam mengontrol patogen bakteri Pseudomonas sp. dapat menggunakan berbagai mekanisme seperti menghasilkan antibiotika, enzim litik (protease, selulose, glukanase) atau siderofor (Hanudin et al., 2010 ; Addy, 2008). Pada penelitian skala rumah kaca, pot yang hanya diinokulasikan oleh Xanthomonas campestris, terlihat persentase tanaman yang tidak terinfeksi hanya sebesar 26,67 ± 14,91% (A1B0) hingga akhir percobaan. Penurunan yang signifikan pada tanaman yang hanya diinokulasikan X. campestris sangat dipengaruhi oleh faktor penyiraman, suhu dan kelembaban di dalam rumah kaca. Proses penyiraman mempengaruhi penyebaran dan perkembangan patogen pada

49

tanaman brokoli. Selain itu, rentangan suhu dan kelembaban pada rumah kaca merupakan rentangan yang sesuai untuk perkembangan tanaman brokoli dan patogen (Radunovic et al., 2012). Apabila tanaman brokoli memiliki suhu optimum yang sama dengan bakteri Xanthomonas campestris, maka pertumbuhan bakteri patogen akan sangat aktif, walaupun tanaman inang juga dalam keadaan optimum, namun tanaman inang tidak dapat menyaingi patogen (Agrios, 1995). Patogen umumnya berkembang dengan cepat pada kelembaban tinggi. Hal inilah yang menyebabkan tanaman yang hanya diinokulasikan oleh X.campestris (A0B1) hingga akhir penelitian memberikan persentase tanaman yang tidak terinfeksi (sehat) relatif rendah. Jamur dan bakteri antagonis (Trichoderma harzianum dan Pseudomonas sp.) secara konsisten menunjukkan efektivitasnya dalam mengontrol insiden infeksi yang disebabkan oleh X. campestris pada skala rumah kaca (Tabel 5.6). Penurunan insiden infeksi yang teramati pada tanaman brokoli yang diinokulasi dengan Pseudomonas sp. dan T. harzianum berkisar antara 73,34 ± 14,91% sampai 80,00 ± 18,26% relatif tinggi terhadap pot-pot yang hanya diinokulasi dengan patogen (Tabel 5.6). Hasil pada Tabel 5.6 secara eksplisit mengindikasikan bahwa terjadi fenomena penghambatan pada bakteri patogen oleh antagonis pada percobaan skala rumah kaca ini. Efektivitas semua isolat antagonis dalam mengontrol Xanthomonas campestris yang secara statistik kompatibel dengan pestisida berbasis bahan kimia yang umumnya dipakai di areal pertanian Kembang Merta, sehingga memberikan harapan yang besar untuk dikembangkan secara komersial dimasa yang akan datang. Menurut Cheah et al. (1997) ; Issazadeh et al. (2012) ;

50

Mohamedy (2012) kelompok jamur antagonis, seperti Trichoderma spp. dan kelompok bakteri antagonis, seperti Bacillus dan Pseudomonas telah banyak dilaporkan dipakai dalam memproteksi tanaman, khususnya kelompok Brassica dari serangan patogen (jamur atau bakteri patogen).

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan Berdasarkan pada data yang diperoleh pada hasil penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa : 1. Xanthomonas campestris merupakan bakteri patogen penyebab penyakit busuk hitam pada tanaman brokoli yang dibudidayakan di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. 2. Jamur Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, bakteri Bacillus sp., dan Pseudomonas sp. merupakan antagonis yang dapat diisolasi dari lahan brokoli yang dibudiyakan di areal pertanian Kembang Merta, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. 3. Trichoderma

harzianum,

Trichoderma

viride,

Bacillus

sp.,

Pseudomonas sp. efektif secara in vitro dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam dengan persentase hambatan berturut-turut sebesar 41,11 ± 5,84%, 24,07 ± 3,76%, 16,11 ± 5,61% dan 30,92 ± 3,17%. 4. Trichoderma harzianum dan Pseudomonas sp. efektif dalam mengontrol pertumbuhan patogen penyebab busuk hitam pada percobaan skala rumah kaca dengan memberikan persentase proteksi berturut-turut sebesar 80,00 ± 18,26% dan 73,34 ± 14,91%.

51

52

7.2 Saran 1. Perlu dilakukan elusidasi mekanisme senyawa aktif antagonis yang berperan dalam mengontrol bakteri Xanthomonas campestris. 2. Perlu dilakukan pengujian konsentrasi bahan aktif yang efektif untuk mengetahui efektivitas Trichoderma harzianum dalam mengendalikan Xanthomonas campestris pada skala lapangan.

DAFTAR PUSTAKA Addy, H. S. 2008. Aktivitas Pseudomonas Pendar Fluor Dalam Mengendalikan Penyebab Penyakit Patik (Cercospora nicotianae) Pada Tembakau. Jurnal Pengendalian Hayati. Volume 1 (2) : 98-103. Adinugroho, W. C., Utami, S. 2011. Disturbance Mechanism of Photosyntesis Process on Various Condition of Vegetation after Forest Fire. Artikel ilmiah. Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. Agrios, G. N, 1995. Ilmu Penyakit Tumbuhan Edisi Ketiga. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Alabouvette, C., Chantal, O., Christian, S. 2006. Biological control of plant diseases: the European situation. European Journal of Plant Pathology. Volume 114 : 329-341. Alavanja, M. C. R., Hoppin, J. A., Kamel., Freya. 2009. Health Effects of Chronic Pesticide Exposure: Cancer and Neurotoxicity Annual Review of Public Health. Volume 25 : 155-97. Alvarez, A.M., Benedict, A. A., Mizumoto, C.Y., Hunter, J. E., Gabrie,l D.W. 1994. Serological, pathological and genetic diversity among Xanthomonas campestris pv. campestris infecting crucifers. Phytopathology Journal. Volume 84 : 1449-1457. Andrade, A. E., Silva, L. P., Pereira, J. L., Noronha, E. F., Reis, F. B., Jr, C. B., Santos, M. F., Domont, G. B., Franco, O. L., Mehta, A., 2008. Inv ivo proteome analysis of Xanthomonas campestris pv. campestris in the interaction with the host plant Brassica oleracea. Federation of European Microbiological Societies. Volume 281 : 167-174. Arias, R. S., Nelson, S.C., Alvarez, A. M. 2000. Effect of soil matric potential and phylloplanes of rotation-crops on the survival of a bioluminescent Xanthomonas campestris pv. campestris. European Journal Plant Pathology. Volume 106 (102) : 109-116. Assis, S.M.P., Mariano, R.L.R., Michereff, S.J., and Coelho, R.S.B.. 1996. Biocontrol of Xanthomonas campestris pv. campestris on Kale with Bacillus spp. and Endophytic Bacteria, In: Advances in Biological Control of Plant Diseases. Badan Pusat Statistik, Direktorat Jenderal Hortikultura. 2013. Produktivitas Kol/Kubis Menurut Provinsi 2008 – 2012. Badan Pusat Statistik dan Direktorat Jenderal Hortikultura.

53

54

Baker, K. F., Cok. J. 1983. The Nature and Practice of Biological Control of Plant Pathogens. St, Paul Minesota : APS Press The American Phytopathological Society. Baker, K. F., Cok. R. J., Garet. S. O. 1986. Biological Control of Plant Pathogens American Phytopath. St. Paul. Minesota. Bila, J., Mortensen, C. N., Andresen, M., Vicente, J. G., Wulff, E. G. 2013. Xanthomonas campestris pv. campestris race 1 is the main causal agent of black rot of Brassicas in Southern Mozambique. African Journal of Biotechnology. Volume 12 (6) : 602-610. Bradbury, J. F. 1986. Guide to plant pathogenic bacteria. UK : CAB International Mycological Institute (CMI). Bull, C. T., Shetty, K. G., Subbarao, K. V. 2002. Interactions between Myxobacteria, plant pathogenic fungi, and biocontrol agents. Journal of Plant Disease. Volume 86 : 889-896. Bustamam, H. 2006. Selection of Antagonistic Rhizosfer Microbes to Ralstonia solenacearum Caused Bacterial Wilt Disease on Ginger at Supressive Land. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia. Volume 8 (1) : 12-18. Chakravarty, G., Kalita, M. C. 2012. Biocontrol potential of Pseudomonas fluorescens against bacterial wilt of Brinjal and its possible plant growth promoting effects. Annals of Biological Research. Volume 3(11) : 5083-5094. Cheah, L. H., Page, B. B. C. 1997. Trichoderma spp. for Potential Biocontrol of Clubroot of Vegetable Brassicas. Journal Organics And Biocontrol New Zealand Plant Protection : 150-153. Cheah, L.H., Veerakone, S., Kent, G. 2000. Biological Control of Clubroot on Cauliflower With Trichoderma and Streptomyces spp. Journal Organics And Biocontrol New Zealand Plant Protection. Volume 53 : 18-21. Clarke, J.D., Dashwood, R.H., Ho. E. 2008. Multi targeted prevention of cancer by sulforaphane. Cancer Lett Journal : 291-304. Crowley, D. 2001. Function od siderophores in the plant rhizosphere in the plant rhizosphere. In : Pinton, R., Varanini, Z., Nannipieri, P. Editor. The Rhizosphere Biochemistry and Organic Substances at The Soil Plant Interface. New York : Marcel Dekker.

55

Damanik, S., Mukhtar, I. P., Yuswani, P. 2013. Uji Efikasi Agens Hayati Terhadap Penyakit Hawar Daun Bakteri (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) pada Beberapa Varietas Padi Sawah (Oryza sativa). Jurnal Agroekoteknologi. Volume 1 (4) : 1402-1412. Darmawijaya, M. 1990. Klasifikasi Tanah. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Dewi,

S.

2012. Brokoli yang Kaya Manfaat. (http://poliklinik.ipdn.ac.id/home/artikelkesehatan/brokoliyangkayamanfaat diakses September 2014).

Artikel pada

Kesehatan. tanggal

29

Elad, Y., Baker, R. 1985. Influence of trace amounts of cations and siderophoreproducing pseudomonads on chlamydospore germination of Fusarium oxysporum. Ecol. Epidemiol Journal. Volume 75 : 10471052. European Food Safety Authority. 2014. Scientific Opinion on the pest categorisation of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (Doidge) Dye. Journal of European Food Safety Authority. Volume 12 (6). Fardiaz, S. 1992. Mikrobiologi Pangan 1. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama. Feronika, A. 2003. MIKORIZA: Peran, Prospek, dan Kendalanya. Makalah Seminar. Yogyakarta : Fitopatologi Program Pasca Sarjana Fakultas Pertanian, UGM. Ghasemie, E., Kazempour, M. N., Padasht, F. 2008. Isolation and Identification of Xathomonas oryzae pv. oryzae The Causal Agent of Bacterial Blight of Rice in Iran. Journal of Plant Protection Research. Volume 48 (1) : 53-62. Habazar, T., Yaherwandi. 2006. Pengendalian hayati hama dan penyakit tumbuhan. Padang : Universitas Andalas Press. Hanudin., Nuryani, W., Silvia, E., Djatnika., Marwoto, B. 2010. Formulasi Biopestisida Berbahan Aktif Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, dan Corynebacterium sp. Nonpatogenik untuk Mengendalikan Penyakit Karat pada Krisan. J. Hort. Volume 20(3) : 247-261 Harrison, J.J., Streamick, C.A., Turner, R. J., Allan, N.D., Olson, M. E., Ceri, H. 2010. Microtiter susceptibility testing of microbes growing on peg lids: a miniaturized biofilm model for high throughput screening. Nature Protocols. Volume 5 : 1236 – 1254.

56

Hastuti, R.D., Lestari, Y., Suwanto, A., Saraswati, R. 2012. Endophytic Streptomyces spp. as Biocontrol Agents of Rice Bacterial Leaf Blight Pathogen (Xanthomonas oryzae pv. oryzae). Hayati Journal of Biosciences. Volume 19 (4) : 155-162. Hendriyani, Y., Suada, I, K., Suniti, N, W. 2012. Pengendalian Penyakit Akar Gada yang Disebabkan oleh Plasmodiophora brassicae Wor. pada Tanaman Kubis (Brassica oleracea L. var. capitata L.) dengan Beberapa Ekstrak Tanaman. Jurnal Agrotop. Volume 2 (2) : 197203. Hersanti., Rian, T.R., Andang, P. 2009. Penapisan Beberapa Isolat Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis dan Trichoderma harziarum yang Bersifat Antagonistik terhadap Ralstonia solanacearum pada Tanaman Kentang. Jurnal Agrikultura. Volume 20 (3) : 198-203. Holt, J.N., N.R, Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Staley and S.T Williams. 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology 9th Edition. USA : Lippincott Williams and Wilkins. Howel, C. R. 200. Mechanisms Employed by Trichoderma Species in the Biological Control of Plant Diseases: The History and Evolution of Current Concepts. Plant Disease. Volume 87 (1) : 4-10. Issazadeh, K., Rad, S. K., Zarrabi, S., Rahimibashar, M. R. 2012. Antagonism of Bacillus species against Xanthomonas campestris pv. campestris and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum. African Journal of Microbiology Research. Volume 6(7) : 1615-1620. Jeffery, E. H., M. A. 2009. Physiological Effects of Broccoli Consumption. Phytochem Journal. Volume 8 : 283-298. Jensen, B. D., Massomo, S. M. S., Swai, I. S., Hockenhull, J. Andersen, S. B. 2005. Field Evaluation for Resistance To The Black Rot Pathogen Xanthomonas campestris pv. campestris in Cabbage (Brassica oleracea). European Journal of Plant Pathology. Volume 113 : 297308. Kementerian Pertanian Republik Indonesia. 2010. Penyakit Busuk Hitam pada keluarga kubis. Online. (www.indopetani.com) diakses pada 4 Maret 2015. Khoshkdaman, M., Ebadi, A. A., Kahrizi, D. 2012. Evaluation of pathogencity and race classification of Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Guilan

57

province – Iran. Journal of Agricultural Sciences. Volume 3 (4) : 557-561. Lay, B.W. 1994. Analisa Mikroba di Laboratorium. Edisi pertama. Cetakan pertama. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Leclere, V., Bechet, M., Adam, A., Guez, J. S., Wathelet, B., Ongena, M., Thonart, P., Gancel, F., Chollet-Imbert, M., and Jacques, P. 2005. Mycosubtilin overproduction by Bacillus subtilis BBG100 enhances the organism’s antagonistic and biocontrol activities. Appl. Environ. Microbiol. Volume 71 : 4577-4584. Leeman, M., Den, O. FM., Van, P. J.A., Dirkx, F. P. M., Setilj, H., Bakker, P. A. H. M., Schippers, B. 1996. Iron availability affects induction of systemic resistance to Fusarium wilt of raddish by Pseudomonas flourescens. Phytopatology Journal. Volume 86 : 149-155. Lopez, N. I., Haedo, A. S., Mendez, B. S. 1999. Evaluation of 15. Xanthomonas campestris survival in a soil microcosm system. Int Microbiol. Volume 2: 111-114. Lu, F.C. 1995. Toksikologi Dasar, ed. 2. Jakarta : UI Press. 328-330. Lugtenberg, B.J., Kravchenko., Simons. 1999. Tomato seed and root exudates sugars: composition, utilization by Pseudomonas biocontrol strains and role in rhizosphere colonization. Environmental Microbiology. Volume 1 (5): 439-446. Marroni, I. V., Germani, J. C. 2014. New Technique to Create a Suspension Containing Bacteriophages and How It Can Be Used to Control Cabbage Leaf Spot Caused by Xanthomonas campestris pv. campestris. Agricultural Sciences. Volume 5 : 286-297. Marschner, H. 1997. Mineral Nutrition of Higher Plants. Second Edition. Tokyo : Academic Press, Harcourt Brace & Company. Masudi, S., Golam, H. S.B. 2012. Fulfillment of Koch’s Postulates For In Vitro Pathogenicity of Musicillium theobromae (TURCONI) Zare & W. Gams As The Cause of Banana Cigar end Rot Disease. Journal of Plant Protection Research. Volume 52 (4) : 410-414. Mcnail, D. L., Romero., Kandula, J., Stark. Stewart., Larsen, S. 2001. Bacteriophages: A Potential Biocontrol Agent Against Walnut Blight (Xanthomonas campestris pv. juglandis). Plant pathology journal.

58

Meiniwati. Siti, K., Mukarlina. 2014. Uji Antagonis Pyricularia grisea Sacc. Penyebab Blas pada Tanaman Padi menggunakan Jamur Rizosfer Isolat Lokal. Jurnal Protobiont. Volume 3 (1) : 17-24. Michael. 2008. Common sense, proper training and sound reasoning Koch’s postulates and 20th century medicine. Medisinsk Historie : 217-228. Mishra, S., Arora, N. K. 2011. Evaluation of rhizospheric Pseudomonas and Bacillus as biocontrol tool for Xanthomonas campestris pv campestris. World J Microbiol Biotechnol. Mohamedy, R. S. R. E. 2012. Biological control of Pythium root rot of broccoli plants under greenhouse conditions. Journal of Agricultural Technology. Vol. 8(3): 1017-1028. Monte, E. 2001. Understanding Trichoderma : between biotechnology and microbial ecology. Int. Microbiol. Volume 4 : 1-4. Monteiro, L., Mariano, R., Lima, D. R., Souto-Maior, A. M. 2005. Antagonism of Bacillus spp. against Xanthomonas campestris pv. campestris. Brazilian Archives Biology and Tecnology. Volume 48 (1) : 23-29. Mukarlina, Khotimah, S., Febrianti, L. 2011. Uji Antagonis Trichoderma harzianum terhadap Erwinia sp., Penyebab Penyakit Busuk Bakteri pada Aloe vera. Jurnal Fitomedika. Volume 7 (3) : 150-154. Nawangsih, A. A. 2007. The Use Of Endophytic Bacteria From Banana To Control Blood Disease: Isolation, Inhibition Test In Vitro And In Planta. Jurnal lmu Pertanian Indonesia. Volume 12 (1) : 43-49. Neethu, K., Rubeena, M., Sajith, S., Sreedevi, S., Priji, P., Unni, K. N., SarathJosh, M. K., Jisha, V. N., Pradeep, S., Benjamin, S. 2012. A novel strain of Trichoderma viride shows complete lignocellulolytic activities. Advances in Bioscience and Biotechnology Journal. Volume 3 : 1160-1166. Nitsche, M., Vanessa, R. 2000. Effect of Virulence And Serial Transfers of Xanthomonas campestris on Xanthan Gum Production. Brazilian Journal of Microbiology. Volume 31 : 58-60. Novandini, A. 2007. Eksudat Akar Sebagai Nutrisi Trichoderma harzianum DT38 Serta Aplikasinya Terhadap Pertumbuhan Tanaman Tomat. Bogor : Program Studi Biokimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor.

59

Nuria, M. C., Abdur, R., Sumantri. 2009. Testing of Escherichia Coli Bacteria Content in Drinking Water Refill from Drinking Water Refill Depot in Rembang Sub-district. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian. Volume 5 (1) : 27-35. Pal, K.K. Gardener, B. M. 2006. Biological Control of Plant Pathogens. The Plant Health Instructor. Pasaribu, A. 2007. Analisis Usahatani Brokoli di Desa Cibodas, Kecamatan Lembang, Bandung Barat. Bandung : Universitas Padjajaran. Pelczar, J.M., Chan, E.C.S., Pelczar, M.F. 1993. Dasar-dasar Mikrobiologi : Jakarta. Universitas Indonesia Press. Popovic, T., Josic, D., Starovic, M., Milovanovics, P., Dolovac, N., Postic, D., Stankovic, S. 2013. Phenotypic and Genotypic Characterization of Xanthomonas Campestris Strains Isolated From Cabbage, Kale and Broccoli. Arch. Biol. Sci.. Volume 65 (2) : 585-593. Popovic, T., Dragana, J., Mira, S. 2013. Phenotypic and Genotypic Characterization of Xanthomonas campestris Strains Isolated From Cabbage, Kale and Broccoli. Journal Arch. Biol. Sci., Belgrade. Volume 65 (2) : 585-593. Pitt, J.I., Hocking, A.D. 1997. Fungi and Food Spoilage. Cambridge : Great Britain at The University Press. Priyatno, D. 2012. Cara Kilat Belajar Analisis Data dengan SPSS 20. Yogyakarta : Andi. Quijano, R., Sarojeni V.R., 1999. Pestisida Berbahaya Bagi Kesehatan. Yayasan Duta Awam,Pesticide Action Network Asia and the Pacific. ISBN. Radunovic, D., Balaz, J. 2012. Occurrence of Xanthomonas campestris pv. campestris (Pammel, 1895) Dowson 1939, on Brassicas in Montenegro. Scientific Paper : 131-140. Rahni, N.M. 2012. Efek Fitohormon Pgpr Terhadap Pertumbuhan Tanaman Jagung (Zea mays). Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Volume 3 (2) : 27-35. Raleni, N.K. 2013. Produktivitas Berbagai Kultivar Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck.) Introduksi Di Desa Batur, Kecamatan Kintamani Kabupaten Bangli, Bali. Tesis. Universitas Udayana.

60

Ramona, Y. 2003. Assessment of Some Antagonist and Development of Method Their Largescale Cultivation. Disertasi. Tasmania : School of Agriculture Science, The University of Tasmania Australia. Reddy, B. P., Vijay, K. K. 2009. Characterization of antifungal metabolites of Pseudomonas fluorescens and their effect on mycelia growth of Magnaporthe grisea and Rhizoctonia solani. International Journal of PharmTech Research. Volume 1 (4) : 1490-1493. Roberts, S. J., Brough, J., Hunter, P. J. 2007. Modelling the spread of Xanthomonas campestris pv. campestris in module raised brassica transplants. Journal of Plant Patology. Volume 56 : 391-401. Roohie, R. K., Umesha, S. 2012. Development of Multiplex PCR for the Specific Detection of Xanthomonas campestris pv. campestris in Cabbage and Correlation with Disease Incidence. Journal of Plant Patology and Microbiology. Volume 3 (4) : 1-9. Rukmana. 1994. Budidaya Kubis Bunga dan Brokoli. Yogyakarta : Kanisius. Saksirirat, W., Chareerak, P., Bunyatrachata, W. 2009. Induced systemic resistance of biocontrol fungus, Trichoderma spp. against bacterial and gray leaf spot in tomatoes. Asian Journal of Food and AgroIndustry : 99-104. Sastrosiswojo, S., Tinny, S. U., Rachmat, S. 2005. Penerapan Teknologi PHT pada Tanaman Kubis. Bandung : Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Savitri, S. D. N. 2006. Isolasi Dan Karakterisasi Bakteri Halotoleran Pada Peda Ikan

Kembung

(Rastrelliger

sp.)

(Online)

(http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/45941/C06s dn.pdf?sequence=1 diakses pada tanggal 14 April 2014).

Schaad, N. W., Alvarez. 1993. Xanthomonas campestris pv campestris: cause of black rot of crucifers. Xanthomonas. London : Chapman & Hall, Schaad, N., J. Jones., W. Chun. 2001. Laboratory Guide for the Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3rd Edition. Amerika : APS Press : 1-71. Sears, B.W., Spear, L., Saenz, R. 2011. Intisari Mikrobiologi & Imunologi. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran, ECG.

61

Semangun, H. 1996. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Semangun, H. 2004. Penyakit-Penyakit Tanaman Pangan Indonesia. Cetakan ketiga. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Siemonsma, J.S., Piluek, K. 1994. Prosea Plant Resources of South-East Asia 8 Vegetables. Netherlands : Pudoc-DLO, Wageningen. Smitha, C., Finosh, G. T., Rajesh, R., Abraham, P. A. 2014. Induction of hydrolytic enzymes of phytopathogenic fungi in response to Trichoderma viride influence biocontrol activity. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. Volume 3 (9) : 1207-1217. Sneh, B., Dupler, M., Elad, Y., Baker, R. 1984. Chlamydospore germination of Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum as affected by fluorescent and lytic bacteria from Fusarium suppressive soils. Phytopathology Journal. Volume 74 : 1115-1124. Soesanto, L. 2008. Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman. Jakarta : PT Raja Grafindo Persada.

Solichatun. Khalimi, K. Sudarma, I,M. 2013. Isolasi dan Identifikasi Rizobakteri dari Rizosfer Kacang Tanah dan Uji Efektivitasnya dalam Mengendalikan Penyakit Layu Fusarium pada Tanaman Tomat. EJurnal Agroekoteknologi Tropika. Volume 2 (4). Sorensen, J., J.D. van Elsas, J.T. Trevors. 1997. The rhizosphere as a habitat for soil microorganisms. In : E.M.H.Wellington (ed) Modern soil microbiology. New York : Marcel Dekker. 21-45. Steyaert, J. M., Ridgway, H. J., Elad, Y., Stewart, A. 2003. Genetic basic of mycoparatism : a mechanism of biological control by species of Trichoderma. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. Volume 31 ; 281-291. Strelkov, S, E., Sheau, F, H., Ronald J, H., Murray, H., T, K, T. 2011 Progress towards the Sustainable Management of Clubroot (Plasmodiophora brassicae) of Canola on the Canadian Prairies. Prairie Soils and Crops Journal. Volume 4 : 114-121.

62

Sukmadi, R,B. 2013. Aktivitas Fitohormon Indole-3-Acetic Acid (IAA) Dari Beberapa Isolat Bakteri Rizosfer Dan Endofit. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. Volume 14 (3) : 221-227. Sun, W., Dunning, F. M., Pfund, C., Weingarten, R., Bent, A. F. 2006. Within Species Flagellin Polymorphism in Xanthomonas campestris pv campestris and Its Impact on Elicitation of Arabidopsis Flagellin Sensing2 Dependent Defenses. Journal of Plant Cell. Volume 18 (3) : 764-779. Supriana, N., Sarbino., Zakiatulyaqin. 2012. Eksplorasi Bakteri Rizosfer Lada (Piper nigrum L .) yang Bersifat Antagonis Terhadap Patogen Hawar Beludru (Septobasidium sp.). Jurnal Sains. Volume 2 (2). Susila, A, D. 2006. Panduan Budidaya Tanaman Sayuran. Bogor : Departemen Agronomi dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Tapwal, A., Singh, U., A. J., Silva, T, D., Singh, G., Garg, S. Kumar, R. 2011. In Vitro Antagonism of Trichoderma viride against Five Phytopathogenic. Pest Technology Research Paper. Volume 5 (1) ; 59-62. Taylor, J. D., Conway, J., Roberts, S.J., Astley, D., Vicente, J. G. 2002. Sources and Origin of Resistance to Xanthomonas campestris pv. campestris in Brassica Genomes. Journal of Phytopatology. Volume 92 (1) : 105-111. Tribak, M., J. A. Ocampo., I. Garcia-Romera. 2002. Production of xyloglucanolytic enzyme by Trichoderma viride, Paecilomycces farinosus, Wardomyce inflatus and Pleurotus ostreatus. Mycologia Journal. Volume 3 : 404-410. Triwiratno, A. 2014. Rebah Kecambah pada Perbenihan Jeruk. Malang : Balai Penelitian Tanaman Jeruk dan Buah Subtropika. Tripathi, J. N. 2011. Relative Susceptibility of Banana Cultivars to Xanthomonas campestris pv. musacearum. African Journal of Biotechnology. Volume 8 (20). Tseng, Y. H., Choy, K. T., Hung, C. H., Lin, N. T., Liu, J. Y., Lou, C. H., Yang, B. Y., Wen, F. S., Weng, S. F., Wu, J. R. 1999. Chromosome Map of Xanthomonas campestris pv. campestris 17 with Locations of Genes Involved in Xanthan Gum Synthesis and Yellow Pigmentation. Journal of Bacteriology. Volume 181 (1) : 117-125. Tuhumury, G. N.C. 2012. Residu Pestisida Produk Sayuran Segar di Kota Ambon. Jurnal Agrologia. Volume 1 (2) : 99-105.

63

Vezina, A., Rouard, M. 2014. Xanthomonas campestris pv. musacearum. (Available on http://www.promusa.org/Xanthomonas+campestris+pv.+musacearu m was accessed on February 20, 2015). Vicente., Joana. G., Holub. 2012. Xanthomonas campestris pv.campestris (cause of black rot of crucifers) in the genomic era is still a worldwide threat to brassica crops. Molecular Plant Pathology. Volume 14 (1) : 2-18. Waksman, S. A. 1952. Soil Microbiology. New York : John Willey & Sons. Wasonowati, C. 2009. Kajian Saat Pemberian Pupuk Dasar Nitrogen dan Umur Bibit Pada Tanaman Brokoli (Brassica oleracea L. var. italica Plenck.). Jurnal Agrovivor. Volume 2 (1). Weber, E., Ojanen, R., T, Huguet E., Hause, G., Romantschuk, M., Korhonen, T. K., Bonas, U., Koebnik, R. The type III-dependent Hrp pilus is required for productive interaction of Xanthomonas campestris pv. vesicatoria with pepper host plants. Journal of Bacteriology. 2005. Volume 187 (7) : 2458-2469. Widyati, E. 2012. Understanding on Plants-Microbes Interaction. Jurnal Tekno Hutan Tanaman. Volume 6 : 13-20. Wirawan, A. E., Djauhari, S., Sulistyowati, L. 2014. Analisis Perbedaan Pengaruh Penerapan Sistem PHT dan Konvensional Terhadap Keanekaragaman Trichoderma sp . pada Lahan Padi. Jurnal PHT. Volume 2(3) : 66-73. Wolf, J. V.D. 2005. Infection of Brassica seed with Xanthomonas campestris pv. campestris. Plant Research International : 19-28. Wulff, E. G., Mguni, C. M. Mortensen, C. M., Keswani, C. L., Hockenhull, J. 2002. Biological Control of Black Rot (Xanthomonas campestris pv. campestris) Brassicas With an Antagonistic Strain of Bacillus subtilis in Zimbabwe. European Journal of Plant Pathology. Volume 108 : 317-325. Yasmin, S., Matoo, R. L., Nehvi, F. A. 2013. Isolation, Characterization and Molecular weight determination of Cellulase from Trichoderma viride. African Journal of Biotechnology . Volume 12 (28) : 45124518.

64

Lampiran 1. Pembuatan Media 1. Pembuatan Media PDA Pembuatan media PDA (Potato Dextrose Agar) dengan merebus 200 gram kentang yang telah dicuci dan dipotong kecil-kecil ke dalam 800 ml akuades hingga mendidih. Selanjutnya disaring dan diambil ekstraknya. Setelah itu, tambahkan 20 gram dextrose dan 15 gram agar-agar tanpa warna ke dalam ekstrak kentang. Tambahkan akuades hingga volumenya mencapai 1 liter. Selanjutnya dipanaskan dan diaduk secara merata. Setelah itu disterilisasi pada autoclave pada temperatur 1210 C, tekanan 15 pound (lbs) selama 15 menit. 2. Pembuatan Media PDB Pembuatan 1 liter media PDB (Potato Dextrose Broth) dilakukan dengan merebus 200 gram kentang pada akuades. Selanjutnya disaring dan diambil ekstraknya dan tambahkan 20 gram dextrose. Tambahkan akuades hingga volumenya mencapai 1 liter. Selanjutnya dipanaskan dan diaduk secara merata. Setelah itu disterilisasi pada autoclave pada temperatur 1210 C, tekanan 15 pound (lbs) selama 15 menit. 3. Pembuatan Media MEA Pembuatan 1 liter media MEA (Malt Extract Agar) dilakukan dengan melarutkan 33,6 gram media MEA Pronadisa ke dalam 1000 ml (1 liter) aquades. Selanjutnya dipanaskan dan diaduk secara merata. Setelah itu disterilisasi pada autoclave pada temperatur 1210 C, tekanan 15 pound (lbs) selama 15 menit.

65

4. Pembuatan Media NA Pembuatan Nutrient Agar dilakukan dengan mendidihkan 1 liter akuades kemudian masukkan 28 gram NA instan Pronadisa, selanjutnya dipanaskan hingga mendidih dan diaduk hingga merata. Media yang telah mendidih tersebut kemudian disterilisasi dalam autoclave pada temperatur 1210 C, tekanan 15 pound (lbs) selama 15 menit. 5. Pembuatan Media NB Pembuatan Nutrient Broth dilakukan dengan mendidihkan 1 liter akuades kemudian masukkan 3,2 gram NB instan Pronadisa selanjutnya dipanaskan hingga mendidih dan diaduk hingga merata. Selanjutnya disterilisasi dalam autoclave pada temperatur 1210 C, tekanan 15 pound (lbs) selama 15 menit.

66

Lampiran 2. Keberadaan Mikroba Antagonis pada Tanah Sampel Tanah pada Titik yang Berbeda

Mikroba Antagonis

1

2

3

4

5

6

7

8

Trichoderma harzianum

√

√

-

√

√

√

√

-

Trichoderma viride

-

√

-

√

√

-

√

-

Bacillus sp.

√

-

-

-

-

√

√

-

Pseudomonas sp.

√

√

√

√

-

√

√

-

Keterangan √ : terdapat pada tanah : tidak terdapat pada tanah

67

Lampiran 3. Dokumentasi Penelitian

Proses Sterilisasi Tanah

Bibit Brokoli Berumur 2 minggu

Bibit di dalam Glasshouse

Pemberian Perlakuan pada Tanaman

Daun Tanaman Brokoli yang

Hasil Pengujian Skala Glass house

Terinfeksi

68

Kontrol nol

Pot yang diinokulasikan dengan Xanhomonas campestris

Pot yang diinokulasikan Trichoderma

Pot yang diinokulasikan Trichoderma

harzianum

harzianum + Xanthomonas campestris

Pot yang diinokulasikan Pseudomonas

Pot yang diinokulasikan Pseudomonas

sp.

sp. + Xanthomonas campestris

Pot yang diinokulasikan pestisida kimia

Pot yang diinokulasikan pestisida kimia + Xanthomonas campestris

UPAYA PENGENDALIAN PENYEBAB PENYAKIT BUSUK HITAM PADA TANAMAN BROKOLI (Brassica oleracea var. italica) DENGAN ANTAGONISNYA

Recommend Documents