Pengujian viabilitas dan efektivitas formula a8 talek dalam kemasan terhadap tanaman padi yang terserang penyakit blas

PENGUJIAN VIABILITAS DAN EFEKTIVITAS FORMULA

A8 TALEK DALAM KEMASAN TERHADAP TANAMAN

PADI YANG TERSERANG PENYAKIT BLAS

FARIZUL FADIYAH

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengujian Viabilitas dan Efektivitas Formula A8 Talek dalam Kemasan terhadap Tanaman Padi yang Terserang Penyakit Blas adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Juni 2014

Farizul Fadiyah

ABSTRAK

FARIZUL FADIYAH. Pengujian Viabilitas dan Efektivitas Formula A8 Talek dalam Kemasan terhadap Tanaman Padi yang Terserang Penyakit Blas. Dibimbing oleh NISA RACHMANIA MUBARIK dan YADI SURYADI.

Formula A8 yang terdiri atas bakteri Bacillus firmus E65, Bacillus cereus II.14, Pseudomonas aeruginosa C32b, dan Seratia marcescens E31 telah teruji memiliki potensi dalam menghambat pertumbuhan cendawan Pyricularia oryzae secara in vivo dan in vitro. Penelitian ini bertujuan mengamati ketahanan formula A8 sebagai agens hayati potensial melalui uji viabilitas sel bakteri dengan menggunakan bahan pembawa talek, pada suhu ruang (26-27oC) dan suhu kulkas (4oC) dengan pengemasan plastik dan aluminium foil hingga masa penyimpanan 2 bulan dan menguji efektivitas pada tanaman padi yang terserang penyakit blas. Formula A8 menggunakan bahan pembawa dengan perlakuan suhu dan pengemasan dengan kode suhu kulkas aluminium foil (SKA), suhu kulkas plastik (SKP), suhu ruang aluminium foil (SRA), dan suhu ruang plastik (SRP) secara berurutan memiliki persentase uji antagonisme sebesar 68.33 %, 83.33 %, 77.77% dan 77.77%. Perlakuan yang mengalami kestabilan jumlah log sel yaitu SRP dengan penurunan jumlah log sel selama tiga bulan sebesar 0.39 %. Berdasarkan uji in vivo, terlihat adanya aktivitas penekanan formula A8 terhadap penyakit blas. Persentase penghambatan tertinggi dimiliki oleh padi yang diberi perlakuan suhu ruang dengan kemasan aluminium foil (SRA) sebesar 86.4 % pada 10 hsi dan 70.08 % pada 14 hsi. Kata kunci : agens hayati, formula A8, P. oryzae, penyakit blas, pengemasan dan suhu penyimpanan.

ABSTRACT

FARIZUL FADIYAH. Viability and Effectivity test of Formula Talc A8 in Packaging on Infected Rice Plants by Blast Disease. Supervised by NISA RACHMANIA MUBARIK and YADI SURYADI.

Formula A8 consisted of Bacillus firmus E65, Bacillus cereus II.14, Pseudomonas aeruginosa C32b,and Seratia marcescens E31 was tested its effectivity to suppress blast disease on rice fields in vitro and in vivo . The objectives of this research are to know the viability and effectivity of formula A8 as biocontrol with temperature and packaging factor for effectiveness in controlling blast disease, with carrier agent of formulation was used talc, at room (26-27oC) and refrigerator (4oC) temperature. Formula A8 with temperature and packaging treatment which code refrigerator temperature with aluminium foil packaging (SKA), refrigerator temperature with plastic packaging (SKP), room temperature with aluminium foil packaging (SRA), and room temperature with plastic packaging (SRP). The result of in vitro treatment each showed precentage 68.33 %, 83.33 %, 77.77% dan 77.77%. The precentage of best viability was SRP with decrease 0,39 %. Based on in vivo test, preventive application of formula A8 to Inpari 13 rice plant suppressed the growth of blast. The highest inhibition of formula A8 against the blast was SRA reached 86.4 % at 10 day after inoculation and 70.08 % at 14 day after inoculation.

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

Pada

Departemen Biologi

PENGUJIAN VIABILITAS DAN EFEKTIVITAS FORMULA

A8 TALEK DALAM KEMASAN TERHADAP TANAMAN

PADI YANG TERSERANG PENYAKIT BLAS

FARIZUL FADIYAH

DEPARTEMEN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Judul Skripsi : Pengujian Viabilitas dan Efektivitas Formula A8 Talek dalam Kemasan terhadap Tanaman Padi yang Terserang Penyakit Blas Nama : Farizul Fadiyah

NIM : G34100030

Disetujui oleh

Dr Nisa Rachmania Mubarik, MSi Pembimbing I

Ir Yadi Suryadi MSc Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Iman Rusmana, Msi Ketua Departemen

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia dan kasih sayang-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Penelitian ini berjudul Pengujian Viabilitas dan Efektivitas Formula A8 Talek dalam Kemasan terhadap Tanaman Padi yang Terserang Penyakit Blas yang dilaksanakan dari bulan Januari sampai Juni 2014 di Laboratorium Mikrobiologi dan Rumah Kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetika Pertanian, Bogor. Penelitian ini didanai oleh program KKP3N Litbang Deptan tahun 2014 No. 56/PL.220/I1/3/2014.K kepada NRM.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Nisa Rachmania Mubarik Msi, Ir Yadi Suryadi MSc selaku pembimbing yang telah membantu dalam pendanaan penelitian, pengarahan dan penyusunan karya ilmiah atas diskusi, saran dan kesabaran yang diberikan, dan Dr Ir Muhadiono MSc sebagai penguji ujian skripsi atas saran, masukan dan perbaikan yang diberikan. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Jajang, Ibu Aminah, Bapak Ade, dan Mas Alam atas bimbingan, saran dan dukungannya. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayah, Ibu, Kakak serta seluruh keluarga atas doa, dukungan dan kasih sayangnya, serta kepada rekan Biologi 47 atas semangat dan doanya.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2014

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 1

METODE 2

Bahan 2

Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan 2

Uji Antagonisme Konsorsium A8 terhadap Patogen P. oryzae Sebelum dan

Setelah Menggunakan Bahan Pembawa Talek 2

Pembuatan Formula Bakteri A8 dengan Bahan Pembawa Talek 3

Pengujian Viabilitas Formula A8 3

Aplikasi Formula Bakteri A8 setelah Dua Bulan Penyimpanan terhadap

P. oryzae secara in vivo 4

HASIL 4

Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan 4

Pembuatan Formula Bakteri A8 dan Bahan Pembawa Talek 5 Uji Antagonisme Konsorsium A8 terhadap Patogen P.oryzae Sebelum dan

Setelah Menggunakan Bahan Pembawa Talek 5

Pengujian Viabilitas Formula A8 6

Aplikasi Formula Bakteri A8 setelah Dua Bulan Penyimpanan terhadap

P. oryzae secara in vivo 6

PEMBAHASAN 8

SIMPULAN DAN SARAN 12

DAFTAR PUSTAKA 12

LAMPIRAN 15

DAFTAR TABEL

1 Presentase penghambatan konsorsium A8 terhadap P. oryzae sebelum dan

setelah menggunakan bahan pembawa 5

2 Viabilitas masing-masing isolat bakteri sebelum formulasi 6

3 Viabilitas formula A8 setelah tiga bulan penyimpanan dibandingkan bulan ke-0 6

4 Aplikasi formula A8 terhadap tanaman padi yang terserang blas daun 7

DAFTAR GAMBAR

1 Perlakuan kontrol pada pengujian in vivo 8 2 Gejala penyakit blas pada 10 hsi perlakuan 8

3 Gejala penyakit blas pada 14 hsi perlakuan 9

DAFTAR LAMPIRAN

1 Sifat varietas unggul Inpari 13

15

2 Komposisi media tumbuh bakteri dan cendawan 16

3 Peremajaan bakteri dan cendawan 16

4 Spora Pyricularia oryzae pada perbesaran 10x40 17

5 Pengemasan Formula A8 17

6 Hasil uji antagonis konsorsium A8 dengan P. oryzae sebelum menggunakan bahan pembawa talek 18

7 Hasil uji antagonis konsorsium A8 dengan P. oryzae setelah menggunakan bahan pembawa talek 18

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Lahan pertanian sebagai primadona dalam menyediakan pangan utama khususnya di Indonesia. Penggunaan mikrob sebagai agens hayati merupakan salah satu solusi aplikatif ramah lingkungan yang dapat mengurangi penggunaan fungisida dan bakterisida kimia dalam penanggulangan wabah penyakit pada tumbuhan (Yuliar 2008). Media pembawa yang digunakan ialah talek. Formula A8 terdiri atas bakteri Bacillus firmus E65, Pseudomonas aeruginosa C32b,

Bacillus cereus II.14, dan bakteri Serratia marcescens E31. Agens hayati dilaporkan efektif dalam mengendalikan patogen tanaman baik sebagai biopestisida maupun biofungisida (Vessey 2003; Suryadi et al. 2013). Berdasarkan penelitian sebelumnya formula konsorsium A8 dilaporkan mampu menekan penyakit blas daun pada tanaman padi (Suryadi et al. 2013). Penyakit blas daun disebabkan oleh cendawan Pyricularia oryzae dan dapat menyerang tanaman padi mulai dari tahap persemaian hingga pengisian bulir padi sehingga menyebabkan tanaman padi kehilangan hasil dan produktivitasnya (Suryawan et al. 2004). Hal ini telah menjadikan agens pengendali hayati menarik untuk dikembangkan sebagai senyawa yang aman untuk mengatasi masalah penyakit tanaman (Yuliar 2008).

Formula bakteri A8 secara in vitro dapat menghambat cendawan P. oryzae

sebesar 44,444 % (Nopiyanti 2013). Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui suhu penyimpanan dan metode pengemasan agar viabilitas formula bakteri tetap terjaga. Usaha untuk mencegah penurunan viabilitas bakteri memerlukan pengemasan dan suhu penyimpanan yang baik. Menurut Astiko (2008) kemasan yang baik selain dapat menghambat penurunan viabilitas bakteri juga berfungsi untuk memudahkan dalam penyimpanan, pengangkutan dan pendistribusiannya. Selain itu, dari segi promosi kemasan dapat berfungsi sebagai perangsang atau memberikan daya tarik bagi pembeli. Oleh karena itu, bentuk kemasan sangat perlu diperhatikan dalam upaya mengemas produk-produk komersial. Selain itu kondisi penyimpanan juga memerlukan perhatian yang khusus karena penyimpanan yang kurang baik dapat menyebabkan penurunan viabilitas bakteri yang dihasilkan. Sehingga bakteri mengalami penurunan viabilitas seperti menurunnya efektivitas penghambatan terhadap patogen setelah diaplikasikan pada tanaman. Saat ini penyimpanan dan pengemasan seringkali dilakukan secara bersamaan. Berbagai aspek perlu dipertimbangkan mulai dari aspek karakteristik bakteri, pengaturan kondisi lingkungan, jenis kemasan yang digunakan dan lama penyimpanan (New et al. 1978).

Tujuan Penelitian

2 koleksi Laboratorium Konservasi Mikrobiologi BB Biogen. Bibit padi varietas Inpari 13 juga berasal dari koleksi Laboratorium Konservasi Mikrobiologi BB Biogen (Lampiran 1). Selain itu juga terdapat isolat bakteri koleksi Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi, FMIPA, IPB dan IPB Culture Collection yaitu

B. cereus II.14.

Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan

Isolat bakteri B. firmus E65, P. aeruginosa C32b, S. mercescens E31, dan

B. cereus II.14 diremajakan pada media tumbuh nutrient agar (NA) miring (Lampiran 2) dan telah diperiksa kemurniannya menggunakan metode kuadran dan pewarnaan Gram. Masing- masing isolat diinkubasi pada suhu ruang selama 24 jam kemudian disimpan dalam lemari pendingin pada suhu 4oC. Sedangkan isolat cendawan P. oryzae ditumbuhkan di cawan petri yang berisi media potato dextrose agar (PDA) (Lampiran 2) kemudian ditumbuhkan pada suhu ruang hingga pertumbuhan maksimum memenuhi cawan. Produksi spora dari P. oryzae

diperoleh dengan menumbuhkan cendawan pada media oat meal agar (OMA) (Lampiran 2) dan menginkubasinya dalam 15 hari pada suhu ruang. Kemudian isolat cendawan dicuci dengan akuades steril yang ditambahkan streptomisin 2 µg.50 mL-1 untuk menghilangkan hifa aerial. Isolat kemudian disinari dengan lampu neon 300 volt untuk menginduksi pertumbuhan spora selama 3 hari. Selanjutnya, permukaan koloni cendawan disiramkan akuades steril yang mengandung tween 20 (v.v-1) hingga seluruh permukaan terendam akuades. Pemanenan spora P. oryzae dilakukan dengan menggosok-gosokkan kuas steril pada permukaan cendawan. Suspensi spora kemudian disaring dan ditampung di tabung Erlenmeyer steril.

Uji Antagonisme Konsorsium A8 terhadap Patogen P.oryzae Sebelum dan Setelah Menggunakan Bahan Pembawa Talek

Isolat bakteri B. firmus E65, P. aeruginosa C32b, S. mercescens E31, dan

B. cereus II.14 masing-masing ditumbuhkan pada media tumbuh nutrient broth

3 potongan isolat P. oryzae berjarak 3 cm dari konsorsium bakteri. Perlakuan kontrol menggunakan akuades steril. Uji antagonis formula A8 dengan menggunakan bahan pembawa dilakukan pada bulan ke-1 setelah konsorsium dicampur dengan bahan pembawa. Sebanyak 1 gram formula A8 masing-masing perlakuan dilarutkan ke dalam 9 mL garam fisiologis 0,85%. Sebanyak 75 µL dipipet pada media PDA yang telah dilubangi menggunakan cork borer

berdiameter 0,5 cm dan secara berhadapan diletakkan potongan isolat P. oryzae

berjarak 3 cm dari konsorsium bakteri. Perlakuan kontrol menggunakan akuades steril. Kedua perlakuan ini diinkubasi hingga patogen pada masing masing perlakuan kontrol mengalami pertumbuhan maksimum pada cawan. Perhitungan persentase penghambatan pertumbuhan miselia cendawan patogen menggunakan metode Fokkema (1983) :

Persentase penghambatan pertumbuhan miselia (M%) = (M0-M1) x 100%

M0

Keterangan :

M0 : diameter miselium cendawan patogen tanpa perlakuan konsorsium bakteri M1 : diameter miselium cendawan patogen dengan perlakuan konsorsium bakteri

Pembuatan Formula Bakteri A8 dengan Bahan Pembawa Talek

Talek disteril dengan autoklaf pada suhu 121oC dan tekanan 1 atm selama 90 menit. Masing masing isolat bakteri ditumbuhkan pada media nutrient broth

(NB) 10 mL hingga jumlah sel mencapai 108 cfu.mL-1. Biakan bakeri dicampur pada Erlenmeyer steril dan digoyang selama 150 menit. Sebanyak 12,5 mL konsorsium A8 diambil dan dibiakkan di media NB 250 mL kemudian digoyang 4 jam. Inokulasi formula bakteri dilakukan dengan mencampurkan 100 gram talek dan 20 mL konsorsium A8 yang sudah berumur 24 jam dengan jumlah sel awal 108 cfu.mL-1 secara steril. Konsorsium A8 sebanyak 20 ml dicampurkan ke media talek menggunakan syringe steril untuk masing-masing kemasan. Setelah konsorsium dicampurkan, campuran diaduk hingga homogen dan disimpan pada suhu ruang. Perlakuan suhu kulkas dimasukkan ke dalam kulkas dengan suhu 4oC setelah disimpan di suhu ruang selama satu minggu untuk adaptasi konsorsium bakteri A8 di media yang baru. Ada dua faktor (suhu dan pengemasan) dan empat perlakuan dalam pembuatan formula bakteri A8 dalam bahan pembawa talek antara lain menggunakan penyimpanan formula pada suhu ruang dengan kemasan plastik (SRP), suhu ruang dengan kemasan aluminium foil (SRA), suhu kulkas

dengan kemasan plastik (SKP), dan suhu kulkas menggunakan kemasan

aluminiumfoil (SKA).

Pengujian Viabilitas Formula A8

4

Aplikasi Formula Bakteri A8 setelah Dua Bulan Penyimpanan terhadap

P. oryzae secara in vivo

Benih padi Inpari 13 disteril dengan cara direndam menggunakan alkohol 70% selama 10 menit, dibilas dengan akuades steril dan dikecambahkan di cawan petri ±4 hari. Benih yang sudah berkecambah ditanam pada bak yang berisi tanah lumpur. Ada enam bak yang ditanami ±60 benih pada setiap bak, empat akan diberi perlakuan SKA, SKP, SRA, dan SRP. Sedangkan dua bak merupakan kontrol positif (disemprot spora P. oryzae dan tidak disemprot formula A8) dan kontrol negatif (tidak disemprot spora P. oryzae dan tidak disemprot formula A8). Penyemprotan formula A8 pada padi dilakukan 2, 9, dan 16 hari setelah tanam (hst). Sebanyak 3 gram formula bakteri A8 dilarutkan dalam 100 mL aquades dan disemprotkan secara preventif selama 3 minggu sebelum inokulasi spora P. oryzae. Penyemprotan spora P. oryzae dilakukan saat tanaman berumur 19 dan 21 hst, dengan kerapatan spora 5x105 sel.ml suspensi-1. Pengamatan intensitas serangan blas daun dilakukan selama 14 hari setelah inokulasi (hsi). Pengolahan data menggunakan uji ANNOVA dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) pada taraf kepercayaan 5 %.

Penilaian penyakit blas berdasarkan sistem evaluasi standar IRRI (1998), intensitas penyakit blas dihitung menggunakan rumus :

IS = ∑ n x v x 100%

N : jumlah semua daun yang diamati V : nilai skor serangan tertinggi

HASIL

Peremajaan Isolat Bakteri dan Cendawan

5 perlahan akan menjadi hitam kehijauan setelah tumbuh maksimal di cawan (Lampiran 3).

Pembuatan Formula Bakteri A8 dengan Bahan Pembawa Talek

Formula A8 yang sudah dicampur dengan bahan pembawa talek dan disimpan selama tiga bulan tidak mengalami kontaminasi (Lampiran 5). Formula A8 yang disimpan di suhu ruang (26-27oC) dengan pengemasan plastik maupun

aluminium foil talek memiliki tekstur kering. Sedangkan formula A8 yang disimpan di suhu kulkas (4oC) dengan pengemasan plastik maupun aluminium foil

talek memiliki tekstur lembab.

Uji Antagonisme Konsorsium A8 terhadap P. oryzae sebelum dan setelah Menggunakan Bahan Pembawa Talek

Hasil uji antagonisme menunjukkan adanya aktivitas penghambatan oleh konsorsium A8 terhadap patogen P. oryzae sebelum menggunakan bahan pembawa maupun sesudah menggunakan bahan pembawa (Tabel 1). Pengujian antagonisme konsorsium A8 sebelum menggunakan bahan pembawa secara in vitro menunjukkan adanya daya hambat terhadap cendawan patogen P. oryzae

sebesar 55.55% (Lampiran 6).

Tabel 1 Persentase penghambatan konsorsium A8 terhadap P. oryzae sebelum dan setelah menggunakan bahan pembawa

Perlakuan Rata-rata diameter

pertumbuhan patogen (cm) Rata-rata persentase zona hambat (%) *

Kontrol ** 9.00 0 ruang plastik; * = persentase penghambatan dihitung menurut metode Fokkema (1983); ** = aquades steril

Persentase penghambatan konsorsium A8 terhadap P. oryzae mengalami peningkatan setelah menggunakan bahan pembawa talek (Lampiran 7), dengan faktor pengemasan dan suhu penyimpanan. Perlakuan SKP memiliki persentase penghambatan tertinggi sebesar 83.33% di antara perlakuan lainnya.

6

Pengujian Viabilitas Formula A8

Pengujian viabilitas bakteri dilakukan pada bulan ke-0, ke-1, ke-2, dan ke-3 (Tabel 2 dan 3). Formula A8 terdiri atas bakteri B. firmus E65, S. marcescens

E31, P. aeruginosa C32b, dan B. cereus II.14 dengan bahan pembawa talek yang sudah diproduksi diuji viabilitasnya empat kali, yaitu pada bulan ke-0, ke-1, ke-2 dan ke-3 setelah masa penyimpanan. Pengujian viabilitas selama empat bulan untuk mengetahui kestabilan jumlah sel dan kemampuan hidup dari masing-masing bakteri. Jumlah log sel formula A8 sebelum formulasi sebesar 9.4313 dan mengalami perubahan jumlah log sel setelah menggunakan bahan pembawa talek. Tabel 2 Viabilitas masing-masing isolat bakteri sebelum formulasi

Isolat Jumlah Log Sel

Tabel 3 Viabilitas formula A8 setelah dua bulan penyimpanan dibandingkan bulan ke-0

Hasil uji viabilitas bakteri sebelum formulasi dan setelah formulasi menunjukkan adanya kenaikan jumlah log sel. Jumlah log sel A8 sebelum formulasi sebesar 9.4313 mengalami kenaikan setelah formulasi dan diberi perlakuan SKP dan SRA secara berurutan sebesar 0.9499 dan 0.7135. Sementara SKA dan SRP mengalami penurunan jumlah log sel secara berurutan sebesar 0.7979 dan 0.0400.

Aplikasi Formula Bakteri A8 setelah Dua Bulan Penyimpanan terhadap P. oryzae secara in vivo

7 menunjukkan adanya gejala blas pada masing-masing perlakuan. Gejala awal penyakit blas sudah terlihat pada 10 hsi, ditandai dengan timbulnya bercak dengan tepi berwarna coklat dan pusat bercak berwarna putih atau keabu-abuan. Gejala penyakit blas semakin terlihat pada 14 hsi dengan meningkatnya jumlah bercak pada daun tanaman padi (Gambar 1, 2 dan 3). Penilaian aktivitas formula A8 berupa penekanan terhadap intensitas penyakit blas terhadap intensitas penyakit blas berdasarkan IRRI (1988) (Tabel 4 dan Lampiran 8).

Tabel 4 Aplikasi formula A8 terhadap tanaman padi yang terserang blas daun

Perlakuan

Keterangan : angka pada setiap kolom yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji jarak berganda Duncan (DMRT) pada taraf 5%. Indeks penghambatan : kontrol-perlakuan x 100%

kontrol

(a) (b)

Gambar 1 Perlakuan kontrol (a) kontrol (-), (b) kontrol (+) pada pengujian in vivo

(a) (b) (c) (d)

8

(a) (b) (c) (d)

Gambar 3 Gejala penyakit blas pada 14 hsi perlakuan (a) SKA, (b) SKP, (c) SRP, dan (d) SRA.

Uji in vivo formula A8 terlihat ada aktivitas penghambatan terhadap cendawan P. oryzae. Persentase penghambatan tertinggi terhadap P. oryzae

dimiliki oleh perlakuan suhu ruang dengan pengemasan aluminium foil sebesar 86.4 % pada pengamatan 10 hsi dan 70.08 % pada pengamatan 14 hsi.

PEMBAHASAN

Isolat bakteri dalam formula A8 mengalami pertumbuhan yang fluktuatif. Dominasi bakteri di bulan ke-0 sampai bulan ke-3 terus mengalami pergantian, bulan ke-0 didominasi oleh P. aeruginosa sedangkan untuk bulan ke-1, ke-2 dan ke-3 di dominasi oleh B. cereus dan B. firmus. Isolat B. firmus dan B. cereus

mendominasi pada bulan ke-1 sampai bulan ke-3, menurut Nugroho et al. (2007)

B. firmus memiliki pertahanan yang lebih baik dalam bahan pembawa talek karena Bacillus sp. dapat membentuk endospora pada kondisi yang kurang nutrisi. Bulan ke-0 setelah konsorsium A8 dipindahkan dari media NB ke bahan pembawa talek diduga mikrob mengalami adaptasi karena perpindahan dari media tumbuh bakteri ke media tumbuh baru yang memungkinkan bakteri bertahan atau mati (Meylinda 2013). Kemunculan dominasi bakteri yang berbeda setiap bulan menunjukkan pertumbuhan fluktuatif bakteri yang dapat disebabkan oleh kondisi nutrisi yang terbatas. Oleh karena itu setiap jenis bakteri secara bergantian akan mendominasi formula sesuai dengan kondisi nutrisi dalam bahan pembawa yang mampu dimanfaatkannya (Nugroho et al. 2007). Konsorsium A8 yang berada dalam media pembawa talek dapat bertahan hidup dan memanfaatkan sumber nutrisi yang berasal dari media sebelumnya, yaitu NB yang dicampurkan saat pembuatan formulasi.

9 terhadap cendawan P. oryzae. Hal ini sesuai dengan penelitian sebelumnya bahwa konsorsium A8 secara in vitro efektif dalam menghambat P. oryzae dengan persentase penghambatan sebesar 44.444% (Nopiyanti 2013). Penelitian oleh Zaffan (2012) dan Suryadi (2013) menunjukkan persentase penghambatan P. oryzae secara in vitro berurutan sebesar 40% dan 33.08%. Persentase penghambatan konsorsium A8 terhadap P. oryzae mengalami peningkatan setelah menggunakan bahan pembawa talek, dengan faktor pengemasan dan suhu penyimpanan. Perlakuan suhu kulkas dengan pengemasan plastik memiliki persentase penghambatan tertinggi sebesar 83.33% di antara perlakuan lainnya. Hal ini diduga penyimpanan di kulkas dengan kisaran suhu 4oC dan dikemas dengan plastik secara steril dapat menjaga formula dari kontaminan. Suhu lingkungan kisaran 4oC dapat menurunkan angka kontaminasi dengan menurunkan aktivitas kontaminan sehingga viabilitas bakteri di dalam formula tetap terjaga.

Faktor pengemasan dan suhu penyimpanan mempengaruhi viabilitas dari formula A8. Menurut Astiko (2008) kemasan yang baik selain dapat menghambat penurunan viabilitas juga berfungsi untuk memudahkan dalam penyimpanan, pengangkutan dan pendistribusiannya. Selain itu kondisi penyimpanan juga memerlukan perhatian yang khusus. Penyimpanan yang kurang baik dapat menyebabkan penurunan viabilitas bakteri. Mekanisme kerja dari agens pengendali hayati pada umumnya digolongkan sebagai aktivitas kompetisi zat makanan, parasitisme, dan antibiosis (Fravel 1988). Penghambatan konsorsium A8 terhadap cendawan dan bakteri patogen diduga karena aktivitas metabolit sekunder berupa senyawa antibiotik yang dihasilkan oleh masing-masing bakteri yang berada dalam suatu konsorsium tersebut. Senyawa antimikrob adalah senyawa yang dapat membunuh atau menghambat pertumbuhan mikrob lain (Rachman 2011).

Mekanisme penghambatan terlihat dari adanya lisis pada ujung hifa. Hal ini karena diduga adanya aktivitas kitinase dan glukanase serta enzim hidrolitik. Kitinase dan glukanase seringkali bekerjasama secara sinergis untuk meningkatkan aktivitas anti cendawan dengan menghambat pertumbuhan cendawan (Busam et al. 1997). Menurut Severgnini (2006) aktivitas kitinase dan ß-1,3-glukanase mengakibatkan lisis pada ujung hifa cendawan, sedangkan enzim hidrolitik lebih efektif pada ujung miselia yang mungkin berkaitan dengan penipisan dinding sel (Steinberg 2007). Antibiotik yang dihasilkan bakteri konsorsium A8 antara lain seperti zwittermicin-A (He et al. 1994), kanomisin (Stabb et al. 1994), dan antibiotik dalam bentuk lipopeptida berupa iturin, surfaktin, dan fengycin (Romero et al. 2007) yang dihasilkan oleh Bacillus.

10

yang dihasilkan Pseudomonas sp. sehingga cendawan patogen mengalami defisit unsur besi dan menyebabkan pertumbuhan cendawan patogen menjadi terhambat.

Proses infeksi pada daun padi terjadi pada saat keadaan basah dan kondisi lingkungan yang mendukung bagi perkembangan cendawan P. oryzae. Faktor lingkungan yang sangat penting yaitu suhu dan kelembaban. Sporulasi akan optimal pada keadaan gelap dengan kelembaban 95% pada suhu 28ºC. Hal tersebut didukung oleh penelitian Bonman (1992) yang mengatakan P. oryzae

tidak membentuk konidia atau spora pada kelembaban di bawah 89%. Selain itu, kelebihan unsur nitrogen di lingkungan yang diterima oleh tanaman juga merupakan salah satu faktor terjadinya infeksi P. oryzae. Unsur nitrogen yang terlalu tinggi akan menyebabkan kenaikan kandungan air dan penurunan unsur silikat sel epidermis, akibatnya tanaman menjadi sangat rentan akan serangan organisme penggangu tanaman termasuk P. oryzae. Sebuah spora (konidia) akan menempel dipermukaan luar tanaman padi dan akan melekat sampai terjadi perkecambahan (Koga dan Nakayachi 2004). Konidia akan membentuk apresorium yang melekat erat karena adanya lapisan lendir. Penempelan konidia, perkecambahan dan pembentukan apresorium merupakan interaksi pasif hubungan antara tanaman padi dan P. oryzae (Arase et al. 1994). Jika interaksi berjalan lancar maka apresorium akan membentuk hifa infeksi yang akan menembus sel-sel epidermis dan akan menyebar ke seluruh jaringan tanaman (Howard dan Valent 1996). Tahap pembentukan hifa infeksi yang menembus jaringan merupakan interaksi aktif antara tanaman inang dan cendawan patogen sehingga menyebabkan kerusakan susunan sel bahkan dapat menyebabkan kerusakan seluruh organ tanaman.

Beberapa penggabungan isolat bakteri dilaporkan menunjukkan adanya interaksi sinergis antara satu dengan yang lainnya sesuai dengan peran yang dimiliki (Glick et al. 1999). Pengujian viabilitas selama empat bulan untuk mengetahui kestabilan jumlah sel dan kemampuan hidup dari masing-masing bakteri. Menurut Nopiyanti (2013) viabilitas bakteri yang baik tidak akan mengalami kenaikan dan penurunan jumlah sel yang tajam dan cenderung stabil setiap bulannya.

11 terhadap perubahan keadaan lingkungan. Adaptasi fenotipik merupakan respons mikrob terhadap perubahan terbatas yang bersifat sementara, misalnya, banyak spesies mikrob dapat tumbuh dalam selang suhu yang luas, namun aktivitas metaboliknya tidak selalu sama pada suhu-suhu ekstrem di dalam selang tersebut. Viabilitas bakteri yang baik dan stabil ditentukan oleh kemampuan bahan pembawa yang mempertahankan kandungan air dan pH yang netral serta kemampuan bakteri untuk memanfaatkan sumber karbon dan sumber energi yang ada dalam bahan pembawa serta strategi bakteri dengan menggunakan mekanisme efisiensi yang dimiliki setiap isolat bakteri (Nicholson et al. 2000). Viabilitas terbaik dimiliki oleh bakteri yang disimpan di suhu ruang dengan kemasan plastik (SRP) dengan persentase penurunan jumlah log sel terkecil sebesar 0.39 %. Bakteri yang disimpan di perlakuan SRP memiliki jumlah log sel yang cenderung stabil dari bulan ke-0 sampai bulan ke-3. Suhu ruang memiliki kisaran suhu sebesar 26-27o C, dengan pengemasan plastik steril memperkecil kemungkinan kontaminasi, media pembawa talek berupa tepung yang memiliki permukaan yang luas dan bisa menjaga kadar air dan menyediakan nutrisi untuk tumbuh kembang bakteri.

Keterbatasan nutrisi yang ada pada media talek membuat pertumbuhan bakteri bersifat fluktuatif. Adanya perpindahan bakteri dari media yang kaya nutrisi ke media yang miskin nutrisi membuat bakteri memiliki dua pilihan yaitu bertahan atau mati. Kenaikan atau penurunan log sel pada masing-masing perlakuan diduga karena keberadaan nutrisi pada masing-masing perlakuan. Perlakuan SKA dan SRP mengalami penurunan log sel diduga karena nutrisi yang ada pada media hampir habis, maka sebagian populasi bakteri mengalami kematian. Perlakuan SKP dan SRA mengalami kenaikan log sel, hal ini diduga karena pada media di kedua perlakuan ini masih terdapat nutrisi yang bisa dimanfaatkan oleh bakteri untuk tumbuh, sehingga terjadi kenaikan log sel. Penurunan yang terjadi pada SRP sebesar 0.39%, tingkat penurunan kecil menunjukkan populasi bakteri yang mati sedikit. Perlakuan dengan suhu ruang memiliki hasil lebih baik dibandingkan dengan suhu kulkas, hal ini ditunjukkan oleh log sel perlakuan SRA dan SRP. Kenaikan atau penurunan log sel keduanya tidak sebesar pada penyimpanan suhu kulkas. Penyimpanan dengan suhu ruang dan pengemasan menggunakan plastik sesuai untuk formula A8 yang disimpan dengan bahan pembawa talek.

Aktivitas penghambatan cendawan P. oryzae secara in vivo menurut

penelitian sebelumnya oleh Nopiyanti (2013) sebesar 75.957% setelah 14 hsi. Sedangkan aktivitas penghambatan tertinggi formula A8 setelah diberi perlakuan suhu dan pengemasan dimiliki oleh perlakuan suhu ruang dengan pengemasan

aluminium foil sebesar 86.4 % pada 10 hsi dan 70.08 % pada 14 hsi. Berdasarkan persentase penghambatan dapat diketahui bahwa formula bakteri A8 yang disimpan

di suhu ruang dengan pengemasan aluminium foil efektif dalam menekan

pertumbuhan cendawan P. oryzae penyebab penyakit blas pada padi Inpari 13 secara

12

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Viabilitas sel dari formula A8 yang terdiri atas bakteri Bacillus firmus E65, Bacillus cereus II.14, Pseudomonas aeruginosa C32b, dan Seratia marcescens E31, terbaik terdapat pada perlakuan yang disimpan di suhu ruang dengan pengemasan plastik selama tiga bulan dengan menggunakan bahan pembawa talek. Uji formula A8 secara in vitro menunjukkan penyimpanan pada suhu kulkas dengan pengemasan plastik memiliki persentase penghambatan tertinggi sebesar 83.33%. Hasil uji in vivo pada tanaman padi menunjukkan penyimpanan formula A8 pada suhu ruang dengan pengemasan aluminium foil efektif dalam menghambat cendawan patogen Pyricularia oryzae dengan persentase sebesar 86.4 % pada 10 hsi dan 70.08 % pada 14 hsi.

Saran

Pengolahan data dengan metode lain seperti faktorial dapat dilakukan agar mendapatkan hasil yang lebih tepat dengan menambahkan perlakuan kontrol positif menggunakan bahan kimia pengendali penyakit blas dan kontrol bahan pembawa talek tanpa bakteri.

Busam G, Kassemeyer HH, Matern U. 1997. Differential expression of chitinases in Vitis vinifera L. responding to systemic acquired resistance activators or fungal challenge. Plant Physiol. 115 (1): 1029-1038.

Bonman JM. 1992. Durable resistance to rice blast disease-environmental influences. Euphytica. 63 (1) :115-123.

Fokkema NJ. 1983. Naturally-occuring biological control in the phyllosphere.

INRA. 18(1) : 71-79.

13 Glick BR, Patten CL, Holguin G, Penrose DM. 1999. Biochemical and Genetic Mechanism Used by Plant Growth Promoting Bacteria. London (GB): Imperial College Press.

Hassanein WA, Awny NM, El-Mougith AA, El-dien SH. 2009. The antagonistic activities of some metabolites produced by Pseudomonas aeruginosa. J Appl Sci Res. 5 (1) :404-414

He HLA, Laura ASS, Handelsman J, Clardy J. 1994. Zwittermicin A: an antifungal and plat protection agent from Bacillus cereus. Tetrahedron Let.

35(1): 2499.

Howard RJ, Valent B. 1996. Breaking and entering: host penetration by the fungal rice blast pathogen Magnaporthe grisea. Rev de Microbiol. 50 (1):491-512. [IRRI] International Rice Research Institute.1988. Standard Evaluation System for

Rice. Los Banos (PH) : International Rice Research Institute. Kato H. 2001. Rice blast control. J Royal Soc Chem. 10 (1): 23-25.

Koga H, Nakayachi O. 2004. Morphological studies on attachment of

Magnaporthe grisea to leaf surface of rice. J Gen Plant Pathol. 70: 11-15. Meylinda R. 2013. Uji viabilitas formulasi bakteri A6 sebagai agens hayati dan

aplikasinya pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Neilands JB, Leong SA. 1986. Siderophores in relation to plant growth anddisease.

Ann Rev Plant Physiol. 37 (1):187-208.

New JH, Proctor FJ, Hewitt VJ. 1978. Packaging of horticultural produce for export. Trop Sci. 20(1): 21-34.

Nicholson WL, Munakata N, Horneck G, Melosh HJ, Setlow P. 2000. Resistance of Bacillus endospores to extreme terrestrial and extraterrestrial environments. Microbiol MolecBiol Rev. 64(1): 548-572.

Nopiyanti U. 2013. Uji viabilitas formulasi bakteri A8 sebagai agens hayati dan aplikasinya pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Nugroho A, Effendi E, Annisa F. 2007. Pertumbuhan konsorsium isolat bakteri asal Benakat pada media minyak bumi bersalinitas tinggi : Studi kasus biodegradasi minyak bumi skala laboratorium. J Ilmu Dasar. 8(2) : 186-192. Pelczar MJ Jr, Chan ECS. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Volume ke-1. Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL, penerjemah. Jakarta (ID): UI Pr. Terjemahan dari: Elements of Microbiology.

Rachman SI. 2011. Potensi Bacillus sp. galur G3, Bacillus firmus E65, dan bakteri metanotrof sebagai penghambat pertumbuhan patogen Xanthomonas oryzae

pv. oryzae dan Rhizoctonia solani [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Romero D, de Vicente A, Rakotoaly RH, Dufour SE, Veening JW, Arrebola E, Cazorla FM, Kuipers OP, Paquot M, Perez GA. 2007. The iturin and fengycin families of lipopeptides are key factors in antagonism of Bacillus subtilis toward Podosphaera fusca. Am Phytopathol Soc. 20(1): 430-440. Severgnini SME. 2006. Iolation and characterisation of two chitinase and one

14

Suryadi Y, Susilowati DN, Putri KE, Mubarik NR. 2011. Antagonistic activity of indigenous Indonesian bacteria as the suppressing agent of rice fungal pathogen. J Int Environ Appl Sci. 6 (1) : 558-568.

Suryadi Y, Susilowati DN, Riana E, Mubarik NR. 2013. Management of rice blast disease (Pyricularia oryzae) using formulated bacterial consortium.

Emirates J Food Agric. 25(5) : 349-357.

Stabb EVLM, Jacobson J, Handelsman L. 1994. Zwittermicin A-Producing strains of Bacillus cereus from diversion soils. Appl Environ Microbiol. 60(1): 4404.

Steinberg G. 2007. Hyphal growth: a tale of motors, lipids, and the spitzen korper.

Eukaryotic Cell. 6 (1): 351-360.

Suryawan F, Jumanta, Suhaya, Mahruf. 2004. Pengkondisian rumah kaca sebagai tempat pengujian virulensi blas. Bul Teknol Pertan. 9(2): 22-25.

Vessey JK. 2003. Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizer. Plant Soil.

255 (5): 571-586.

Yuliar. 2008. Screening of bioantagonistic bacteria for biocontrol agent of

Rhizoctonia solani and surfactin producer. Biodiversitas. 9(2): 83-86.

Zaffan ZR. 2012. Pengujian formulasi konsorsium bakteri terhadap penyakit blas

leher (Neck Blast) pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian

15

Lampiran 1 Sifat varietas unggul Inpari 13 (BBPTP 2010)

Nama varietas : Inbrida Padi Irigasi (Inpari 13)

Ketahanan terhadap hama wereng : Tahan hama wereng cokelat biotipe 1, 2,

dan 3

Ketahanan terhadap penyakit : Agak rentan terhadap Hawar Daun Bakteri

(HDB) II, IV, VIII, tahan terhadap penyakit blas ras 033, agak tahan terhadap ras 133, 073, dan 173

Tahun dilepas : 2009

Keterangan : Cocok ditanam di ekosistem sawah tadah hujan dataran rendah sampai dengan 600 dpl

Lampiran 2 Komposisi media tumbuh bakteri dan cendawan

16

Lampiran 2 (Lanjutan) Media oatmeal agar

Komposisi Jumlah

Oatmeal 50 gram

Agar 20 gram

Sukrosa 5 gram

Akuades 1000 mL

Lampiran 3 Peremajaan bakteri dan cendawan

S.marcescens E31 P. aeruginosa C32b

P. oryzae

B. cereus II.14

17 Lampiran 4 Spora Pyricularia oryzae pada perbesaran 10x40

Lampiran 5 Pengemasan Formula A8

(a) (b) (c) (d)

18

Lampiran 6 Hasil uji antagonis konsorsium A8 dengan P. oryzae sebelum menggunakan bahan pembawa

Lampiran 7 Hasil uji antagonis konsorsium A8 dengan P. oryzae setelah menggunakan bahan pembawa

19 Lampiran 8 Data uji Annova dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) Tabel 1 Uji ANNOVA intensitas serangan blas daun 10 hsi

Sumber Derajat Jumlah Kuadrat F F tabel Keragaman Bebas Kuadrat Tengah Hitung 0.05 0.01 Perlakuan 5 7077.9144 1415.5829 97.18 2.45 3.51

Sisa 36 524.3745 14.5660

Total 41 7602.2889 185.4217

Tabel 2 Uji ANNOVA intensitas serangan blas daun 14 hsi

Sumber Derajat Jumlah Kuadrat F F tabel Keragaman Bebas Kuadrat Tengah Hitung 0.05 0.01 Perlakuan 4 4339.2428 1084.8107 17.98 2.76 4.17

Sisa 25 1508.5293 60.3412

20

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Blitar pada tanggal 4 Oktober 1992 dari ayah Imam Sholikin dan ibu Islamiyah. Penulis adalah putri ketiga dari tiga bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar dan menengah di SDN Pakisrejo II pada tahun 2004, SMPN 2 Srengat pada tahun 2007, dan SMAN 1 Srengat pada tahun 2010. Setelah itu, penulis melanjutkan pendidikan tinggi pada Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Biologi Dasar pada tahun ajaran 2013/2014. Penulis juga pernah aktif pada berbagai aktivitas kepanitiaan dan keorganisasian di Departemen Biologi dan di FMIPA IPB. Selama kuliah S1, penulis mendapatkan beasiswa pendidikan yaitu beasiswa Bidik Misi tahun 2010-2014.

Penulis juga pernah melakukan penelitian dalam studi lapang dengan judul

“Keanekaragaman Pisang di Taman Nasional Gunung Gede Pangrango (TNGGP)” pada tahun 2012. Penulis melakukan praktik lapangan di Balai

Kesehatan Hewan dan Ikan Provinsi DKI Jakarta, Jakarta Selatan dengan judul

“Diagnosis Penyakit Koi Herpes Virus (KHV) pada Ikan Mas dan Koi dengan

Metode Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) di

Laboratorium Diagnostik Balai Kesehatan Hewan dan Ikan Provinsi DKI Jakarta”