Jurnal HPT Volume 1 Nomor 3 September 2013 ISSN : 2338 - 4336
POTENSI BEBERAPA JENIS GULMA BERDAUN LEBAR SEBAGAI SUMBER INOKULUM PADA PROSES PENULARAN CUCUMBER MOSAIC VIRUS (CMV) UNTUK TANAMAN TOMAT (Lycopersicon esculentum MILL.) Uswatun Hasanah, M. Martosudiro, dan T. Hadiastono Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan , Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya Jln. Veteran, Malang 65145, Indonesia ABSTRAK Hasil penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, Emilia sonchifolia, dan Portulaca oleracea merupakan gulma pada tanaman tomat yang dapat diinfeksi oleh Cucumber Mosaic Virus. Percobaan ini bertujuan untuk mengidentifikasi potensi gulma-gulma tersebut di atas sebagai sumber inokulum CMV untuk tanaman tomat. Percobaan pertama menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) membandingkan 4 (empat) jenis gulma sebagai sumber inokulum CMV (Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, Emilia sonchifolia, dan Portulaca oleracea) dan diulang 3 (tiga) kali. Penularan CMV dari 4 jenis gulma tersebut ke tanaman tomat menggunakan vektor Myzus persicae Shultzer. Data intensitas tanaman tomat yang sakit dianalisis dengan Analisis Varian (α=5%). Percobaan kedua menggunakan metode perhitungan indeks invektivitas menurut Diener (1979). Penularan mengunakan metode mekanik. Hasil percobaan baik uji indeks infektivitas menunjukkan bahwa Portulaca oleracea, Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, dan Emilia sonchifolia mempunyai potensi sebagai sumber inokulum CMV bagi pertanaman tomat. Kata Kunci: Gulma, sumber inokulum, CMV, vektor, indeks infektivitas, tomat ABSTRACT Based on the preliminary experiment showed that there were four weeds could infected by Cucumber Mosaic Virus (CMV), namely Portulaca oleracea, Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, and Emilia sonchifolia. This experiment was carried out to identified the potential of those infected-weeds as source of CMV infection on the virus transmission. The experiment used two method, i.e. Fully Randomized Design and Invectivity Index of Virus method based on Diener (1979). The first method compared the of diseased-tomato intensities after CMV were transmitted by the vector of Mizus persicae from each diseased-weeds as source of virus to tomatoes. The mechanically inoculation was used in the second experiment for transmition of CMV. Results of the experiment showed that the virus saccsessfully transmitted by vectors and mechanical technique from four diseased-weeds to tomatoes. The higest potential for inoculum source was P. oleracea with 43,33% of diseased intensity and 79 of virus infectivity index on tomato. The potential of C. benghalensis, A. conyzoides, and E. sonchifolia as virus inoculum resources were less than P. oleracea, with the disease intensities were 30%, 23,33%, 13,33% and the infectivity index of virus were 67, 41, 21 on tomatos respectively. Keywords: Weeds, inoculums source, CMV, vector, infectivity, tomato
11
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 3
PENDAHULUAN Tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) merupakan salah satu komoditi sayuran penting di Indonesia. Rata-rata produksinya tomat di Indonesia masih rendah, yaitu 6,3 ton/ha jika dibandingkan dengan negara-negara Taiwan, Saudi Arabia dan India yang berturut-turut 21 ton/ha, 13,4 ton/ha dan 9,5 ton/ha (Kartapradja dan Djuariah, 1992 dalam Wijayani dan Widodo, 2005). Salah satu penghambat usaha budidaya tomat adalah serangan Cucumber Mosaic Virus (CMV). Infeksi CMV pada tanaman tomat menyebabkan penurunan produksi sebesar 29-56,60% (Ratnawati, 2004). CMV dapat menyerang pada tanaman sayuran, ornamental dan buahbuahan dan mempunyai lebih dari 800 spesies tanaman inang seperti tanaman ketimun, melon, labu, cabai, bayam, tomat, seledri, bit, polong-polongan, pisang, tanaman family crucifereae, delphinium, gladiol, lili, petunia, tulip, zinnia, termasuk beberapa gulma yang tumbuh di sekitar pertanaman inang utama (Palukaitis et al., 1992 dalam Ong, 1995). Beberapa jenis gulma yang dapat menjadi inang CMV antara lain Datura stramonium, Datura metal, Triathema pentandra, Portulaca oleracea, serta Cyperus rotundus (Iqbal et al, 2011). Menurut Harris dan Maramorosch (1982), tidak setiap tanaman inang berpotensi menjadi sumber inokulum bagi tanaman lain. Faktor yang mempengaruhi adalah hubungan antara vektor dengan tanaman dan ada tidaknya antiviral pada tanaman yang berperan sebagai sumber inokulum (Smith, 1972). Metode penghitungan indeks infektivitas menurut Diener (1979) dapat digunakan untuk menentukan potensi suatu tanaman inang yang terinfeksi virus sebagai sumber inokulum pada proses penularan virus bagi tanaman lain. Oleh karena itu, perlu diketahui apakah beberapa jenis gulma di
September 2013
sekitar pertanaman tomat dapat menjadi sumber inokulum CMV bagi tanaman tomat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui mengetahui potensi beberapa jenis gulma berdaun lebar yang dapat berperan sebagai inang alternatif CMV bagi tanaman tomat. METODE PENELITIAN Percobaan dilaksanakan di Laboratorium Ilmu Penyakit Tumbuhan, Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya dan Rumah Kaca Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Percobaan dimulai bulan Februari sampai dengan Mei 2013. Percobaan dilakukan dengan dua metode. Percobaan pertama membandingkan persentase tanaman tomat yang berhasil diinfeksi CMV hasil penularan melalui vector M. persicae dari sumber inokulum gulma-gulma Portulaca oleracea, Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, dan Emilia sonchifolia sakit. Percobaan menggunakan metode Rancangan Acak lengkap (RAL) dengan perlakuan keempat gulma sakit tersebut di atas sebagai sumber inokulum dan diulang 3 kali. Penularan CMV dilakukan pada umur tanaman uji mencapai 14 hari setelah tanam (HST). Intensitas dihitung berdasarkan persentase jumlah tanaman yang berhasil ditulari virus. Rumus penghitungan intensitas sebagai berikut: P=
100%
Keterangan: P : Intensitas serangan CMV (%) a : Banyaknya tanaman yang sakit
12
Hasanah et al, Potensi beberapa gulma berdaun lebar
b : Banyaknya tanaman yang diamati (10) Data intensitas dianalisis dengan Uji F (α = 5%) dan dilanjutkan dengan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada α = 5% apabila melalui uji F ditemukan beda nyata. Percobaan kedua menggunakan metode penghitungan Indeks Invektifitas virus menurut Diener (1979). Penularan virus menggunakan teknik penularan mekanik. Sap masing masing gulma yang sakit diencerkan 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, dan 10-5. Masing-masing virus yang terkandung dalam tiap tingkat pengenceran sap ditularkan pada 3 tanaman tomat. Penularan dilakukan pada umur tanaman tomat mencapai 14 HST. Pengamatan dilakukan setiap hari. Persiapan Media Tanam Media tanam untuk tanaman tomat adalah tanah yang telah dicampur dengan pupuk kandang dengan perbandingan 3:1. Sterelisasi tanah digunakan formalin 4%. Perbanyakan Serangga Vektor Perbanyakan M. persica dilakukan dalam sangkar kasa. Serangga yang digunakan untuk menularkan CMV adalah nimfa atau imago tidak bersayap Myzus persicae generasi kedua dan ketiga. Persiapan Inokulum Inokulum CMV diperoleh dari tanaman tomat yang menunjukkan gejala sakit terinfeksi CMV. Inokulum yang diperoleh diuji dengan tanaman indikator Chenopodium quinoa dan Gomphrena globosa. Penularan terhadap tanaman indikator ini dilakukan secara mekanis. Setelah keberadaan CMV dapat dipastikan kemudian dilakukan perbanyakan inokulum secara mekanis pada tanaman cabai.
Persiapan Benih Tomat dan Penanaman Penyemaian dilakukan pada nampan. Bibit tomat yang telah berumur 2-3 minggu, berdaun 3-4 buah dapat ditanam di pot. Pemeliharaan Tanaman tomat dilakukan pemeliharaan dari masa pra inokulasi sampai dengan masa pengamatan meliputi penyiraman tanaman, pemberian pupuk, penyiangan gulma, dan pengendalian OPT selain CMV. Penyiraman dilakukan setiap 2 hari sekali. Tanaman dipupuk dengan NPK pada umur tanaman 4 HST dengan dosis 5 gram/pot. Penyiangan dilakukan secara mekanik dengan cara mencabut gulma. Sedangkan pengendalian OPT dilakukan secara mekanik yaitu mengambil OPT yang menyerang kemudian dimusnahkan. HASIL PERCOBAAN Potensi beberapa gulma berdaun lebar sebagai sumber inokulum CMV pada proses penularan ke tanaamn tomat Tabel 1 menunjukkan bahwa terjadi perbedaan intensitas serangan CMV pada tanaman tomat hasil penularan virus dari empat gulma yang sakit sebagai sumber inokulum (infesi). Perlakuan yang memiliki intensitas serangan CMV tertinggi adalah hasil penularan CMV dari Portulaca oleracea yaitu sebesar 43.33%, sedangkan intensitas serangan CMV pada tanaman tomat terendah terdapat pada perlakuan penularan CMV dari gulma Emilia sonchifolia yaitu sebesar 13.33%.
13
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 3
Tabel 1. Rata-rata Intensitas tanaman tomat sakit (%) hasil penularan CMV dari Empat Jenis Gulma Berdaun Lebar sebagai sumber inokulum virus. Jenis Gulma sebagai Intensitas sumber inokulum CMV pd tanaman tomat (%) Portulaca oleracea Commelina benghalensis Ageratum conyzoides Emilia sonchifolia
43,33 30,00 23,33 13,33
c b ab a
Ket.: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5% (BNT=13,27)
Perbedaan intensitas serangan CMV ini diduga karena adanya perbedaan konsentrasi virus yang terkandung pada 4 jenis gulma yang diujikan. Gulma dengan konsentrasi virus tinggi akan menyebabkan tingkat serangan yang tinggi pula pada tanaman tomat yang ditulari. Perbedaan konsentrasi virus ini akan mempengaruhi kemampuan penularan pada masing-masing gulma. Hal ini sesuai dengan penjelasan dari Gaswanto et al. (2004) bahwa terhadap korelasi yang sangat nyata antara intensitas serangan penyakit dengan konsentrasi virus yang terkandung dalam tanaman. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan Gaswanto et al. (2009) memberikan kesimpulan bahwa semakin tinggi konsentrasi virus pada tanaman maka akan memberikan indeks gejala penyakit yang tinggi pula. Emilia sonchifolia memiliki tingkat serangan yang paling rendah serta Synedrella nodiflora dan Commelina diffusa yang tidak menunjukkan gejala terinfeksi CMV diduga karena gulma tersebut memiliki komponen kimia dalam sel yang berperan dalam menghambat perkembangan virus. Seperti yang dijelaskan oleh Matthews
September 2013
(1981) bahwa beberapa tanaman memungkinkan memiliki senyawa kimia yang dapat menjadi inhibitor terhadap infeksi virus contohnya adalah senyawa protein, fenolik, asam sitrat, serta aldehid. Persentase serangan yang rendah serta tidak munculnya gejala serangan CMV pada tomat menunjukkan bahwa senyawa kimia berupa inhibitor yang terdapat pada gulma tersebut mampu menekan perkembangan virus. Tabel 2. Rata-rata Masa Inkubasi CMV pada Tanaman Tomat pada proses penularan menggunakan M. persicae dari sumber inokulum Empat Jenis Gulma Berdaun Lebar Masa Inkubasi Jenis Gulma sebagai sumber inokulum CMV pada CMV tanaman (hari) Commelina 6,00 a benghalensis Ageratum conyzoides 7,67 b Emilia sonchifolia 8,67 b Portulaca oleracea 5,67 a Ket.: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada uji BNT 5% (BNT=1,61)
Adanya perbedaan masa inkubasi pada tabel di atas bisa dipengaruhi oleh jenis tanaman serta kecepatan multiplikasi virus dalam jaringan tanaman. Dugaan ini diperkuat oleh Hadiastono (2010) yang menyatakan bahwa Pergerakan dan penyebaran virus di dalam tanaman akan terjadi apabila ada kompatibiltas antara virus dan inangnya. Keberhasilan menginfeksi bergantung pada virus dalam tanaman inang yang harus dapat bergerak dari sel yang satu ke sel yang lain dan harus dapat memperbanyak diri di dalam sebagian besar atau semua sel yang dilalui sehingga dapat memunculkan gejala serangan. Gulma Portulaca oleracea mempunyai masa inkubasi terpendek dan
14
Hasanah et al, Potensi beberapa gulma berdaun lebar
intensitas serangan CMV tertinggi, sehingga Portulaca oleracea merupakan gulma yang memungkinkan paling berperan sebagai sumber inokulum CMV pada tanaman tomat karena penularan virus berlangsung secara cepat pada jaringan inang.
Gambar 4. Gejala Infeksi CMV pada Tomat (a) Tanaman tomat sehat, (b) Tanaman tomat terinfeksi CMV, (c) Pucuk tanaman tomat sehat, (d) Pucuk tanaman tomat terinfeksi CMV, (e) Daun tomat sehat, (f) Daun tomat terinfeksi CMV Hasil Penghitungan Indeks Infektivitas Tabel 3. Nilai Indeks Infektivitas CMV pada Tanaman Tomat yang Diinokulasi Virus dari Gulma Berdaun Lebar sebagai Sumber Inokulum Jenis Gulma Berdaun Nilai Indeks Lebar Infektivitas Commelina benghalensis 67 Ageratum conyzoides 41 Emilia sonchifolia 21 Portulaca oleracea 79 Tabel hasil pengujian menunjukkan nilai indeks infektivitas
yang berbeda antara 4 jenis gulma berdaun lebar yang dijadikan inokulum. Perlakuan yang memiliki indeks infektivitas tertinggi adalah dari gulma Portulaca oleracea yaitu sebesar 79, kemudian dilanjutkan dengan perlakuan gulma Commelina benghalensis sebesar 67 dan Ageratum conyzoides sebesar 41. Nilai indeks infektivitas terendah terdapat pada perlakuan dari gulma Emilia sonchifolia yaitu sebesar 21. Hasil pengujian keempat jenis isolat CMV menunjukkan bahwa gulma berdaun lebar pada taraf pengenceran 10-5 tidak menunjukkan respon terjadinya gejala infeksi CMV pada tanaman tomat. Hal ini diduga karena pada batas CMV menjadi pengenceran 10-5 berkurang stabilitasnya dan menjadi inaktif sehingga tidak menimbulkan gejala pada tanaman tomat yang diuji. Hasil pengamatan tersebut sesuai dengan yang dijelaskan oleh Semangun (2000) bahwa virus dapat bertahan dalam sap tumbuhan sakit sekitar 6-10 hari sedang titik pengenceran antara 1:1000-10000. Gonzalves dan Garnsey (1989) dalam Suhara dan Supriyono (2007) juga menyebutkan bahwa CMV mempunyai suhu inaktivasi antara 60–75oC, dengan titik pengenceran akhir 10-4. Konsentrasi virus pada setiap perlakuan pengenceran berpengaruh terhadap respon tanaman yang menunjukkan gejala serangan. Hal ini dapat dilihat dari hasil pengamatan yang menunjukkan bahwa semakin tinggi tingkat pengenceran yang diujikan menunjukkan tanaman yang terinfeksi semakin sedikit dari 3 tanaman tomat yang diamati pada masing-masing perlakuan. Perlakuan pengenceran yang tinggi juga menyebabkan munculnya gejala CMV pada tomat semakin lama pada pengujian indeks infektifitas ini, sesuai dengan hasil pengujian yang telah dilakukan Diener (1979) bahwa tanaman akan menunjukkan gejala serangan yang
15
Jurnal HPT
Volume 1 Nomor 3
lebih lama setelah diinokulasi oleh virus dengan pengenceran yang tinggi.
KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Portulaca oleracea merupakan gulma lebih berpotensi sebagai sumber inokulum CMV untuk tanaman tomat dibandingkan dengan tiga jenis gulma lainnya. Intensitas tanaman tomat yang sakit hasil penularan CMV dari gulma tersebut sebesar 43,33%. Sedangkan persentase hasil penularan CMV pada tomat dari gulma lainnya yaitu Commelina benghalensis Ageratum conyzoides dan Emilia sonchifolia berturut-turut sebesar 30,00%, 23,33% dan 13,33% . Nilai indeks infektivitas CMV tertinggi juga diketahui pada inokulum CMV dari Portulaca oleracea dengan nilai Indeks 79. Nilai indeks ini lebih tinggi dibandingkan dengan nilai indeks infektivitas CMV dari inokulum gulma Commelina benghalensis, Ageratum conyzoides, dan Emilia sonchifolia 67; 41 dan 21. DAFTAR PUSTAKA Diener, T.O. 1979. Viroids and Viroid Disease. A Wiley-Interscience Publication. Canada. 252 hlm. Gaswanto, R., N. Gunaeni, dan A.S. Duriat. 2009. Seleksi Tanaman Tomat Berdasarkan Ketahanan Pasif dan Aktif terhadap CMV. J Hort. 19(4):377-385. Gaswanto, R., Taryono, dan Y.B. Sumardiyono. 2004. Estimasi Aksi dan Jumlah Gen dalam Ketahanan Tanaman Tomat terhadap CMV. Jurnal Agrosains. 17(3):339-346. Hadiastono, T. 2010. Virologi Tumbuhan Dasar. Fakultas Pertanian
September 2013
Universitas Brawijaya. Malang. 86 hlm. Harrys, K.F., Maramorosch, L. 1982. Pathogens, Vectors, and Plant Diseases, Approaches to Control. Academic Press. New York. London. 310 hlm. Iqbal, S., M. Ashfaq, and H. Shah. 2011. Biological Characterization of Pakistani Isolates of Cucumber Mosaic Cucumovirus (CMV). Department of Plant Pathology, PMASArid Agriculture University, Rawalpindi, Pakistan. Matthews, R.E.F. 1970. Plant Virology. Academic Press. New York. 897 hlm. Ong C.A. 1995. Symptomatic variants of CVMV in Malaysia. Proceeding of the AVNET II Midterm Workshop 21-25 Februari 1995. Philippines. Ratnawati, M.L. 2004. Studi Mekanisme Ketahanan Beberapa Kultivar Tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) Terhadap Infeksi CMV. Skripsi. Central Library Institute Technology Bandung. Semangun, H., 2000. Penyakit–Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 835 hlm. Smith, K.M. 1972. A Textbook of Plant Virus Disease Third Edition. Longman Group Limited. London. Hlm 230-252. Suhara, C., Supriyono. 2007. Peranan Penyakit Cucumber Mozaic Virus CMV) dan Strategi Pencegahannya pada Budidaya Tembakau Besuki No. Prosiding Lokakarya Nasional Agribisnis Tembakau. Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat. Malang. Hlm 125-133.
16
Hasanah et al, Potensi beberapa gulma berdaun lebar
Wijayani, A., W. Widodo. 2005. Usaha Meningkatkan Kualitas Beberapa Varietas Tomat dengan Sistem Budidaya Hidroponik. Jurnal Ilmu Pertanian. 12(1):77–83.
17
