Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanain, Institut Pertanian Bogor (IPB). Penelitian dilaksanakan dari September 2010 sampai Januari 2011.
Bahan Tanaman Uji
Buah tomat yang digunakan dalam pengujian secara in vivo dibeli dari pasar tradisional Cibeureum, Kabupaten Bogor.
Bahan Sumber Ekstrak
Bahan yang digunakan sebagai sumber ekstrak ialah daun dan batang kangkung yang diperoleh dari petani kangkung di Kecamatan Rancabungur, Kabupaten Bogor.
Penyediaan Isolat Fusarium sp
Fusarium sp. diisolasi dari buah tomat yang dibeli di pasar yang menunjukkan gejala busuk Fusarium, dengan menggunakan metode potongan jaringan, yaitu dengan cara memotong jaringan tomat yang menunjukkan gejala dengan ukuran 0,5 cm x 0,5 cm. Selanjutnya potongan jaringan direndam dengan NaOCl 1% selama 1 menit, lalu dibilas dengan menggunakan air steril dan dikeringanginkan pada kertas saring steril. Potongan jaringan buah tomat tersebut selanjutnya ditumbuhkan pada medium potato dextrose agar (PDA ) dalam cawan petri berdiameter 9 cm, dan diinkubasi pada suhu ruang selama 48 jam. Setelah koloni cendawan tumbuh dilakukan identifikasi. Bila hasil identifikasi memastikan bahwa salah satu koloni adalah Fusarium sp., selanjutnya koloni tersebut dimurnikan pada media PDA. Semua kegiatan isolasi ini dilakukan dalam kondisi aseptik di dalam laminar air flow.
7
Penyiapan Ekstrak Kangkung
Ekstrak kangkung yang berasal dari petani kangkung dipisahkan menjadi ekstrak batang dan ekstrak daun kangkung. Ekstraksi dilakukan secara terpisah dari masing-masing bagian tersebut. Batang dan daun kangkung secara terpisah dibersihkan dan dipotong-potong, kemudian ditumbuk dengan menggunakan mortar. Setelah halus ditambah air steril dengan perbandingan 200 ml dalam 80 g untuk mendapatkan konsentrasi 40% (b/v), untuk selanjutnya ditambahkan dengan media PDA, sehingga diperoleh ekstrak batang/daun kangkung konsentrasi 20% dan seterusnya. Setelah ditumbuk dilakukan penyaringan secara bertahap. Penyaringan pertama dilakukan dengan saringan kasa di vacuum filter
untuk memisahkan cairan dan ampas. Selanjutnya disaring kembali menggunakan filter membran Whatman 0,4 µm pada vacuum filter sehingga dihasilkan ekstrak murni dari batang kangkung/daun kangkung.
Pengujian Ekstrak Kangkung Pengujian In Vitro
Pengujian pertumbuhan koloni dilakukan dengan uji daya hambat ekstrak kangkung terhadap pertumbuhan koloni Fusarium sp. dalam media PDA. Setiap ekstrak dicampur dengan media PDA yang bersuhu ± 50 ⁰C sehingga terbentuk konsentrasi ekstrak batang kangkung 2,5% (B1); 5% (B2); 10% (B3); dan 20% (B4), dan konsentrasi ekstrak daun kangkung 2,5% (D1); 5% (D2); 10% (D3); dan 20% (D4). Selanjutnya isolat murni Fusarium sp. berdiameter 0,5 cm ditumbuhkan pada media-media tersebut. Sebagai kontrol negatif isolat Fusarium
sp. ditumbuhkan pada media PDA tanpa penambahan ekstrak kangkung (KN), sedangkan untuk kontrol positif (KP) islolat Fusarium sp. ditumbuhkan pada media PDA yang dicampur dengan fungisida dengan bahan aktif propineb 70 WP konsentrasi 0,2% (b/v). Tiap perlakuan diulang sebanyak 10 kali. Penyiapan pengujian dilakuan di dalam laminar air flow.
8
Pengujian In Vivo
Pengujian in vivo dilakukan setelah diketahui konsentrasi ekstak kangkung yang efektif menekan pertumbuhan koloni Fusarium sp. pada pengujian in vitro.
Pengujian in vivo terdiri atas uji kuratif dan uji preventif
Uji Kuratif. Uji kuratif (KR) dilakukan untuk mengetahui kemampuan ekstrak kangkung menekan kejadian penyakit busuk buah tomat setelah terjadi serangan Fusarium sp. penyebab penyakit busuk buah Fusarium. Perlakuan secara kuratif dilakukan setelah muncul gejala pertama busuk buah Fusarium, dan dilakukan pengamatan selama 7 hari setelah perlakuan (HSP). Buah tomat disterilisasi dengan alkohol 70% kemudian dikeringanginkan, lalu diinokulasi dengan metode penetesan suspensi 106 konidia Fusarium sp., selanjutnya diinkubasi sampai muncul gejala busuk buah Fusarium untuk pertama kali. Setelah muncul gejala, buah tomat direndam dalam suspensi ekstrak kangkung terpilih selama 10 menit, kemudian dikeringanginkan dan diletakkan di atas nampan, selanjutnya diinkubasi selama 7 hari. Sebagai kontrol negatif, buah tomat diinkubasi tanpa diberi perlakuan perendaman dalam ekstrak kangkung terpilih. Untuk kontrol positif, buah tomat direndam dalam suspensi fungisida berbahan aktif propineb 70% dengan konsentrasi 0,2% (b/v). Setiap hari dilakukan pengamatan terhadap perkembangan penyakit busuk Fusarium pada buah tomat. Perlakuan diulang sebanyak 3 kali dan setiap ulangan terdiri atas 5 buah tomat.
Uji Preventif. Uji preventif dilakukan untuk mengetahui potensi ekstrak kangkung untuk mencegah infeksi penyakit busuk Fusarium pada buah tomat. Pada pengujian preventif, perlakuan ekstrak kangkung dilakukan sebelum muncul gejala busuk buah Fusarium. Buah tomat disterilisasi dengan alkohol 70% dan dikeringanginkan, kemudian direndam dalam suspensi ekstrak kangkung 20% selama 10 menit, dan dikeringanginkan. Setelah buah tomat disimpan pada suhu ruang dalam nampan selama 24 jam, buah tomat kemudian diinokulasi suspensi 106 konidia Fusarium sp. dengan metode penyemprotan. Tahap selanjutnya adalah proses inkubasi selama 7 hari. Sebagai kontrol negatif, buah tomat diinkubasi tanpa perlakuan perendaman dalam ekstrak kangkung terpilih, sedangkan untuk
9 kontrol positif, sebelum penyemprotan konidia Fusarium sp. buah tomat direndam dalam suspensi fungisida berbahan aktif propineb 70% dengan konsentrasi 0,2% (b/v). Setiap hari dilakukan pengamatan gejala yang muncul. Perlakuan diulang sebanyak 3 kali dan setiap ulangan terdiri dari 5 buah tomat.
Pengujian preventif dibedakan berdasarkan pengaruh induksi resistensi (PIR) dan pengaruh residu (PR). Buah tomat pada pengujian berdasarkan pengaruh induksi resistensi setelah direndam ekstrak kangkung terpilih dan diinkubasi 1 hari, dicuci menggunakan air steril, kemudian diinokulasi konidia cendawan. Buah tomat pada pengujian berdasarkan pengaruh residu setelah perlakuan ekstrak kangkung terpilih dan diinkubasi selama 1 hari tidak dilakukan pencucian air steril, melainkan langsung dilakukan inokulasi konidia cendawan.
Pengamatan
Pengamatan yang dilakukan meliputi penghitungan daya hambat ekstrak kangkung, masa inkubasi, kejadian penyakit, dan intensitas penyakit.
Daya hambat ekstrak kangkung terhadap pertumbuhan Fusarium sp. pada 7 HSP pada percobaan in vitro dihitung dengan menggunakan rumus:
ØK1 = diameter koloni kontrol (cm) ØP1 = diameter koloni perlakuan (cm)
Masa inkubasi merupakan waktu yang diperlukan patogen untuk menimbulkan gejala pertama pada buah tomat setelah inokulasi Fusarium sp.
Kejadian penyakit dihitung berdasarkan jumlah buah yang terserang
Fusarium sp. penyebab penyakit busuk buah Fusarium terhadap populasi buah yang diamati. Kejadian penyakit dihitung dengan rumus:
KP = kejadian penyakit
n = jumlah buah tomat yang menunjukkan gejala busuk buah N = jumlah buah tomat yang diamati dalam setiap perlakuan
10 Intensitas penyakit atau disebut juga sebagai tingkat perkembangan keparahan penyakit pada inang dihitung dengan rumus:
IP =
ni = jumlah tanaman dengan skor ke-i vi = nilai skor penyakit
N = jumlah tanaman yang diamati V = skor tertinggi
Merujuk pada Purnomo (2008), skor gejala menurut luas busuk buah terhadap inokulasi Fusarium sp. dengan metode Swart dengan modifikasi sebagai berikut:
0 = tidak ada busuk
1 = 0% < persentase busuk ≤ 10% 2 = 10% < persentase busuk ≤ 20% 3 = 20% < persentase busuk ≤ 40% 4 = 40% < persentase busuk ≤ 60% 5 = persentase busuk > 60% Analisis Statistika
Percobaan in vitro dan in vivo disusun dalam rancangan acak lengkap. Pada uji in vitro terdapat 10 perlakuan yang terdiri atas 4 perlakuan ekstrak batang kangkung, 4 perlakuan ekstrak daun kangkung, kontrol negatif tanpa perlakuan, dan kontrol positif dengan fungisida sintetik propineb 70 WP masing-masing 10 ulangan. Pada uji in vivo terdapat 5 perlakuan yang terdiri atas uji kuratif, uji preventif dengan pengaruh induksi resistensi, uji preventif dengan pengaruh residu, kontrol negatif tanpa perlakuan, dan kontrol positif dengan fungisida sintetik propineb 70 WP masing-masing 5 ulangan. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan sidik ragam (ANOVA) dengan program SAS 9.1 for Windows. Selanjutnya dilakukan pembandingan nilai tengah antarperlakuan dengan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata (α) = 5%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Aplikasi Ekstrak Kangkung Secara in vitro
Daya hambat ekstrak batang kangkung terhadap pertumbuhan Fusarium sp. secara in vitro berkisar antara 3,40% dan 8,67% (Gambar 1); sedangkan daya hambat ekstrak daun mencapai 13,74% - 45,55% (Gambar 2). Apabila dibandingkan antara aplikasi ekstrak batang dengan ekstrak daun, dapat diambil kesimpulan bahwa ekstrak daun lebih efektif dalam menghambat pertumbuhan
Fusarium sp. daripada ekstrak batang kangkung. Perlakuan ekstrak daun kangkung pada konsentrasi 20% menunjukkan daya hambat yang paling tinggi, yaitu sebesar 45,5%. Dengan demikian, ekstrak daun kangkung konsentrasi 20% (D4) paling efektif dalam menekan pertumbuhan Fusarium sp.
Gambar 1 Pertumbuhan koloni Fusarium sp. pada media PDA dengan penambahan ekstrak batang. B1: ekstrak batang 2,5%; B2: ekstrak batang 5%; B3: ekstrak batang 10%; B4: ekstrak batang 20%; KN: kontrol negatif; KP: kontrol positif
12
Gambar 2 Pertumbuhan koloni Fusarium sp. pada media PDA dengan penambahan ekstrak daun. D1: ekstrak daun 2,5%; D2: ekstrak daun 5%; D3: ekstrak daun 10%; D4: ekstrak daun 20%; KN: kontrol negatif; KP: kontrol positif
Indikator potensi ekstrak daun kangkung sebagai fungisida antara lain diukur dari daya hambat ekstrak daun kangkung terhadap pertumbuhan Fusarium
sp. Gambar 3 menunjukkan pertumbuhan koloni kontrol pada akhir pengamatan (7 HSP) yang hampir menutupi seluruh permukaan media dibandingkan dengan perlakuan ekstrak daun kangkung yang memperlihatkan adanya penekanan pertumbuhan koloni Fusarium sp.
Kontrol Ekstrak daun 20%
Gambar 3 Aplikasi ekstak daun kangkung terhadap pertumbuhan koloni
13
Pengaruh Aplikasi Ekstrak Daun Kangkung Secara in vivo Pengaruh Aplikasi Ekstrak Daun Kangkung Terhadap Masa Inkubasi
Setelah dilakukan uji in vitro, ekstrak kangkung yang digunakan pada percobaan in vivo adalah ekstrak daun kangkung 20% (D4). Pada pengujian induksi resistensi perlakuan ekstrak daun kangkung 20% mempunyai potensi untuk memperpanjang masa inkubasi penyakit busuk buah Fusarium. Namun, pada pengujian kuratif dan preventif perlakuan ekstrak daun kangkung 20% tidak berpengaruh nyata terhadap masa inkubasi penyakit busuk buah Fusarium pada buah tomat dibandingkan dengan kontrol positif maupun kontrol negatif (Tabel 1). Tabel 1 Pengaruh aplikasi ekstrak daun kangkung konsentrasi 20% terhadap masa
inkubasi Fusarium sp. dengan uji kuratif dan preventif Perlakuan
Masa inkubasi (hari)*
KR PIR PR D4 5,33 a 6,00 a 5,33 a
KN 2,50 a 4,50 a 2,50 a KP 5,00 a 5,50 a 6,00 a
*
Angka yang diikuti huruf berbeda menunjukkan hasil yang berbeda nyata (uji selang berganda Duncan α = 0,05). KR= kuratif, PIR= preventif pengaruh induksi resistenssi, PR= preventif pengaruh residu.
Pengaruh Aplikasi Ekstrak Daun Kangkung Terhadap Kejadian Penyakit
Pada pengamatan hari terakhir (7 HSP) kejadian penyakit pada uji kuratif sama dengan kontrol negatif, yaitu sebesar 60%, sedangkan pada uji preventif kejadian penyakit yang timbul sebesar 40%. Kejadian penyakit pada pengujian induksi resisten sama dengan kontrol negatif yakni 60%. Kejadian penyakit pada perlakuan induksi resisten tidak berbeda nyata dengan pengaruh residu. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa penyakit busuk Fusarium dapat ditekan pertumbuhannya menggunakan perlakuan preventif berdasarkan pengaruh induksi resistensi maupun pengaruh residu (Gambar 4).
14
Gambar 4 Pengaruh aplikasi ekstrak daun kangkung terhadap kejadian penyakit busuk buah Fusarium dengan uji kuratif dan preventif. KR: kuratif, PIR: preventif pengaruh induksi resisten, PR: preventif pengaruh residu, KN: kontrol negatif, KP: kontrol positif
Pengaruh Aplikasi Ekstrak Daun Kangkung Terhadap Intensitas Penyakit
Perlakuan preventif dan kuratif dengan pengaruh residu menunjukkan intensitas penyakit yang rendah dibandingkan dengan perlakuan ekstrak D4 pada preventif pengaruh induksi resistensi dan dengan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan pascapanen yang terbaik untuk tomat ialah dengan aplikasi kuratif maupun preventif dengan adanya pengaruh residu (Gambar 5).
Gambar 5 Pengaruh aplikasi ekstrak daun kangkung terhadap intensitas penyakit busuk buah Fusarium dengan uji kuratif dan preventif. KR: kuratif, PIR: preventif pengaruh induksi resisten, PR: preventif pengaruh residu, KN: kontrol negatif, KP: kontrol positif
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Dalam uji in vitro ekstrak kangkung konsentrasi 20% dapat menekan pertumbuhan koloni Fusarium sp. Hal ini menunjukkan bahwa ekstrak daun kangkung konsentrasi 20% mempunyai potensi sebagai biofungisida untuk mengendalikan pertumbuhan Fusarium sp. Dalam pengujian in vivo ekstrak daun kangkung konsentari 20% mampu menunjukkan daya hambat dan masa inkubasi yang lebih lama bila dibandingkan dengan kontrol negatif.
Saran
Ekstrak daun kangkung konsentrasi 20% berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai salah satu bahan alternatif dalam pengendalian penyebab penyakit busuk buah Fusarium yang disebabkan oleh cendawan Fusarium sp. Untuk menilai manfaatnya secara lebih luas, ekstrak ini perlu diuji keefektifannya terhadap berbagai jenis cendawan.
DAFTAR PUSTAKA
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. New York: Academic Press.
Anggara R. 2009. Pengaruh ekstrak kangkung darat (Ipomea reptans Poir.) terhadap efek sedasi pada mencit [skripsi]. Semarang: Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro.
Barnet HL, Hunter BB. 1998. Illustrated Genera of Imperfect Fungi. Fourth
Edition. Minnesota: APS Press The American Phytopathological Society. [BPS] Biro Pusat Statistik. 2009. Data produksi sayuran Indonesia.
http://www.bps.go.id/tab_sub/ [1 Maret 2011]
Cahyono B. 2008. Tomat Usaha Tani & Penanganan Pascapanen. Jakarta: Penerbit Kanisius.
Djafaruddin. 2008. Dasar-dasar Pengendalian Penyakit Tanaman. Jakarta: Bumi Aksara.
Djafaruddin. 2004. Dasar-dasar Perlindungan Tanaman. Jakarta: Bumi Aksara. Fauzi R. 2007. Pengaruh pemberian macam ekstrak alami dan metode ekstraksi
terhadap pengendalian penyakit Fusarium oxysporum pada stek tanaman vanili (Vanilla planifolia L.) [skripsi]. Malang: Fakultas Pertanian, Universitas Muhammadiyah Malang.
Juwita S. 1994. Kandungan timah hitam (Pb) pada sayuran bayam (Amaranthus tricolor), kangkung air (Ipomea aquatica Forsk.) dan sawi hijau (Bassica juncea) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
Li YC, Bi Y, Ge YH, Sun XJ, dan Wang Y. 2009. Antifungal activity of sodium silicate on Fusarium sulphureum and its effect on dry rot of potato tubers.
Journal of Food Science 74(5):M213-8.
17
Purnomo D. 2008. Aplikasi getah dua genotype papaya betina sebagai biofungisida untuk mengendalikan penyakit antraknosa (Colletotrichum capsici (Syd.) Bult. Et. Bisby) pada cabai merah besar (Capsicum annum
L.) [skripsi]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Puspita. 2010. Perbandingan efektivitas ekstrak daun kangkung (Ipomea reptans) dengan ketokonazol 1% secara in vitro terhadap pertumbuhan
Pityrosporum ovale pada ketombe [skripsi]. Semarang: Fakultas Kedokteran, Universitas Diponegoro.
Semangun H. 1996. Penyakit-Penyakit Tanaman Hortikultura. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Sinaga MS. 2006. Dasar-dasar Penyakit Tumbuhan. Jakarta: Penebar Swadaya. Soesanto L. 2008. Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman. Jakarta:
Rajawali Pers.
Soesanto L. 2006. Penyakit Pascapanen. Jakarta : Penerbit Kanisius.
Suryanti, Wibowo A, Sumardiyono C. 2003. Pengendalian penyakit layu Fusarium pada pisang dengan inokulasi jamur mikoriza vesikular arbuskular pada bibit. Jurnal Perlindungan Tanaman Indonesia, 9:63-68. Valencia CO, Alarcón A, Cerrato RF, Cuevas LVH. 2009. In vitro antifungal
effects of potassium bicarbonate on Trichoderma sp. and Sclerotinia sclerotiorum. Mycoscience 50:380-387.
Villareal RL. 1980. Tomatoes in the Tropics. Colorado: Westview Press. Yudiarti T. 2007. Ilmu Penyakit Tumbuhan. Yogyakarta : Graha Ilmu.
19
Lampiran 1 Rata-rata diameter koloni Fusarium sp. pada 7 HSP pada perlakuan
in vitro
Perlakuan Diameter koloni Fusarium sp. pada7 HSP (cm)*
B1 7,80 bc B2 7,57 cd B3 8,55 a B4 8,20 ab D1 7,65 bcd D2 7,17 d D3 8,12 abc D4 4,52 e KN 8,12 abc KP 4,50 e *
Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata (uji selang berganda Duncan α = 0,05)
Lampiran 2 Daya hambat ekstrak kangkung terhadap pertumbuhan koloni
Fusarium sp. pada perlakuan in vitro
Perlakuan Persentase penghambatan pada hari ke-
*
1 HSP 2 HSP 3 HSP 4 HSP 5 HSP 6 HSP 7 HSP B1 6,90cd 7,41a -7,27bc 2,98c 4,95b 1,41bc 3,12cd B2 17,14bs 21,30a 8,33b 12,86b 4,95b 4,93bc 4,37cd B3 10,24de -18,29a -24,26c -2,96c -9,03c -7,04d -6,87e B4 -14,29e -15,74a -18,80c -9,04c -6,61c -1,41cd -2,50de D1 -24,29e -0,46a 12,91bc 0,98c 0,78bc -1,41cd 0,62d D2 30,95b 31,02a 8,66b 18,82b 9,81b 7,75b 9,37c D3 6,67cd -4,17a -3,02bc -1,02c -0,05bc -2,11cd -1,25de D4 30,95b 31,48a 38,40 46,50a 40,008a 39,44a 36,87b KP 100a -31,48a 46,81a 46,50a 46,64a 46,78a 45,00a
*Angka yang diikuti huruf yang sama tidak berbeda nyata (uji selang berganda Duncan α = 0,05)
Lampiran 3 Pengaruh aplikasi ekstrak daun kangkung konsentrasi 20% terhadap kejadian dan intensitas penyakit busuk buah Fusarium
Perlakuan Kejadian penyakit (%)* Intensitas penyakit (%)* KR 40,0 ab 20,0 c PIR 30,0 abc 24,0 b PR 20,0 bc 20,0 c KN 50,0 a 56,0 a KP 16,67 c 16,0 d *
