PERANAN BEBERAPA JENIS SERANGGA
SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT DARAH
PADA TANAMAN PISANG
BETTY SAHETAPY
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul Peranan Beberapa Jenis Serangga Sebagai Vektor Penyakit Darah pada Tanaman Pisang 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 disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2013
Betty Sahetapy
RINGKASAN
BETTY SAHETAPY. Peranan Beberapa Jenis Serangga sebagai Vektor
Penyakit Darah pada Tanaman Pisang. Dibimbing oleh NINA MARYANA, SJAFRIDA MANUWOTO dan KIKIN HAMZAH MUTAQIN.
Penyakit darah pisang disebabkan oleh blood disease bacterium (BDB).
Bakteri ini dapat ditularkan melalui bibit yang terinfeksi, peralatan pertanian, tanah yang terbawa air, kontak akar dan serangga pengunjung bunga pisang. Penelitian diawali dengan pengumpulan contoh serangga di Kecamatan Padang Tiji, Kabupaten Pidie, Propinsi Banda Aceh. Lokasi ini merupakan daerah endemik penyakit darah pisang. Identifikasi serangga dilakukan di Laboratorium Biosistematika Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor sedangkan isolasi, deteksi dan identifikasi BDB dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penelitian dilakukan dari bulan November 2011 sampai April 2013. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengamati kelimpahan dan mengidentifikasi serangga pengunjung bunga pisang, mengidentifikasi isolat BDB yang berasal dari bagian permukaan dan internal tubuh serangga, deteksi dan identifikasi BDB dari tanaman dan bagian tubuh serangga dengan teknik PCR, dan menguji beberapa serangga berpotensi vektor dalam uji penularan BDB.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa serangga yang ditemukan di area pertanaman pisang Desa Capah Paloh 1, Capah Paloh 2, Simpang Betung 1, Simpang Betung 2 dan Pante Cermin adalah tergolong dalam ordo Diptera dan Hymenoptera. Drosophilidae (Diptera) ditemukan lebih dominan di antara serangga-serangga tersebut. Kemudian dilakukan juga pengamatan terhadap kelimpahan serangga dan kejadian penyakit.
Hasil penelitian di kelima desa contoh menunjukkan bahwa persentase kejadian penyakit darah pisang tertinggi terjadi di desa Simpang Betung 1 yaitu 96.90% dan persentasi terendah terjadi di Desa Pante Cermin yaitu 40.68%. Rataan kejadian penyakit dari kelima desa contoh adalah 80.36%. Terdapat korelasi positif antara kelimpahan serangga Drosophilidae dengan kejadian penyakit darah pisang, yaitu semakin tinggi kelimpahan serangga semakin tinggi pula kejadian penyakit.
iv
dan SLTA memungkinkan petani untuk bisa menerima teknologi atau inovasi terbaru untuk bisa digunakan dalam memajukan dan mengembangkan usaha taninya sehingga upaya menekan serangan penyakit darah dapat lebih baik dilakukan.
BDB berhasil diisolasi dari tubuh serangga, baik permukaan luar maupun internal. Hasil isolasi dan identifikasi BDB dari serangga ordo Diptera (Drosophilidae, Tephritidae dan Muscidae) menunjukkan bahwa serangga-serangga tersebut memiliki kapasitas membawa bakteri tersebut dan berpotensi sebagai vektor BDB. Bakteri yang diisolasi diidentifikasi uji gram, hipersensitifitas dan patogenitas. Satu genus yang tergolong dalam famili Drosophilidae diuji penularan lebih lanjut secara artifisial dari buah pisang ke Heliconia dan menunjukkan serangga tersebut berpotensi sebagai vektor karena kemampuannya dalam menularkan BDB ke tanaman sehat yang kemudian menunjukkan gejala sakit. Keberadaan BDB pada tanaman yang ditularkan positif terdeteksi melalui uji PCR.
Deteksi PCR dilakukan dengan menggunakan sepasang primer universal untuk Ralstonia solanacearum 759F dan 760 R terhadap isolat yang berasal dari bagian luar tubuh serangga dan bagian dalam tubuh serangga serta isolat asal tanaman. Hasil deteksi PCR menunjukkan hasil yang positif dengan teramplifikasi pada ukuran 281 bp. Selanjutnya dilakukan uji penularan BDB dengan menggunakan serangga Drosophilidae sebagai salah satu serangga yang berpotensi sebagai vektor BDB.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa serangga Drosophilidae mampu menularkan patogen ke tanaman Heliconia yang sehat. Hal ini dibuktikan dengan gejala yang muncul pada bunga. Bunga yang bergejala kemudian diisolasi dan dideteksi keberadaan BDB secara molekuler, hasilnya menunjukkan positif dengan munculnya pita pada ukuran 281 bp.
SUMMARY
Banana blood disease is caused by blood disease bacterium (BDB). These bacteria can be transmitted through the infected seeds, agricultural equipment, water-borne soil, roots contact and insects visiting banana flower. The study begins with the collection of samples of insects in Padang Tiji Subdistrict, Pidie Regency, Banda Aceh Province. This location is a banana blood disease endemic area. Identification of insects was conducted in Insects Biosystematic Laboratory, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University, while the isolation and identification of BDB was conducted in Plant Bacteriology Laboratory, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University.
The study was conducted from November 2011 until April 2013. The objactives of this study is to observe abundance and to identify insects which visit banana flower, to identify BDB isolated from external and internal insect body, to detect and identify of BDB from plant and insect body parts by PCR, and to examine suspected insect as BDB vector through transmission assay artificially from BDB-infested banana fruit to Heliconia plant.
The results showed that the insects found in the area of banana plants in Capah Paloh 1, Capah Paloh 2, Simpang Betung 1, Simpang Betung 2 and Pante Cermin Villages are belong to Diptera and Hymenoptera Orders. Drosophilidae (Diptera) are found predominantly among these insects. insect abundance and disease incidence were also observed.
The results in the five sample villages showed that the highest percentage of banana blood disease incidence occurred in Simpang Betung 1 village that was 96.90% and the lowest percentage occurred in Pante Cermin village that was 40.68%. The average incidence of the five sample villages was 80.36%. There is a correlation between the abundance of insects Drosophilidae with banana blood disease incidence. Primary data collection was conducted by interviewing 50 banana farmers using a structured questionnaire with mostly open-ended questions. Parameters asked to farmers were age, education and understanding of banana blood disease.
Farmers knowledge about banana blood disease was very litle. Farmer generally did not aware that banana blood disease occured at the beginning of the planting. They realized that their plant already infected with the disease when the plants begun to show symptoms of the disease. Treatment to suppress the blood disease was late because of no counseling about the disease affecting banana and its handling. Whereas, the age of farmers are ranging from 31 to 50 showed that they are still in productive age and has the ability to be able to work harder, especially in the management of the banana farm. Farmer respondents’ education that are junior and senior high school should make it easier to farmers to receive latest technology or innovation to be used in advancing and developing their farm so that efforts to suppress the blood disease can be done better.
vi
pathogenicity tests. A genus belonging to the Drosophilidae family showed as a vector due to its ability to transmit BDB on healthy plants.
The BDB was positivelly detected in transmitted plants that through the PCR test. PCR detection using Ralstonia solanacearum Primer 759F and 760 R of the isolates originating from outside body parts of insects, inside body parts of the insect and plant origin isolates. PCR detection showed positive results with the ribbon appeared. Further, BDB transmission test using Drosophilidae as insects potentially as vectors BDB was done and the results showed that Drossophilidae insects are capable of transmitting pathogens to a healthy Heliconia plant. This is proven with symptoms appeared on treated flower parts. The symptomed flower was isolated and the existense of BDB was molecularly detected. The results positively showed the tape at 281 bp.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.
PERANAN BEBERAPA JENIS SERANGGA
SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT DARAH
PADA TANAMAN PISANG
BETTY SAHETAPY
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada
Program Studi Entomologi
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
Penguji pada Ujian Tertutup: 1. Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si. 2. Dr. Ir. I Wayan Winasa, M.Si.
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Disertasi : Peranan Beberapa Jenis Serangga Sebagai Vektor Penyakit Darah pada Tanaman Pisang
Nama : Betty Sahetapy NRP : A361080011
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Nina Maryana, M.Si. Ketua
Prof. Dr. Ir. Sjafrida Manuwoto, M.Sc. Anggota
Dr. Ir. Kikin Hamzah Mutaqin, M.Si. Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi Entomologi
Dr. Ir. Pudjianto, M.Si.
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
iv
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan penelitian
dan penulisan disertasi yang berjudul “Peranan Beberapa Jenis Serangga Sebagai
Vektor Penyakit Darah pada Tanaman Pisang”. Disertasi ini dibuat sebagai salah satu syarat bagi mahasiswa pascasarjana program S3 untuk meraih gelar Doktor pada Program Studi Entomologi, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada komisi pembimbing Ibu Dr. Ir. Nina Maryana, M.Si. sebagai ketua dan Ibu Prof. Dr. Ir. Sjafrida Manuwoto, M.Sc. serta Bapak Dr. Ir. Kikin Hamzah Mutaqin, MSi. sebagai anggota, atas pengarahan dan bimbingan yang telah diberikan mulai penyusunan usulan penelitian, pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini. Terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir Aunu Rauf, M.Sc. dan Dr. Ir. Pudjianto, M.Sc. selaku Penguji pada ujian Prakualifikasi lisan, Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, M.Si. dan Dr. Ir. I Wayan Winasa, M.Si. yang telah meluangkan waktu sebagai penguji pada ujian tertutup. Saran, kritik dan pertanyaan sangat membantu penulis dalam penyempurnaan disertasi. Selain itu, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dirjen Dikti, Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB berserta seluruh Staf Pengajar Program Studi Entomologi yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan studi pada Program Studi Entomologi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Rektor Universitas Pattimura, Dekan Fakultas Pertanian serta Ketua Program Studi Agroekoteknologi atas izin dan kesempatan yang diberikan untuk mengikuti tugas belajar di Program Doktor Sekolah Pascasarjana IPB. Terima kasih kepada Direktorat Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan Nasional Republik Indonesia atas bantuan Beasiswa Pendidikan Pascasarjana (BPPS). Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Pemerintah Daerah Maluku yang telah memberikan bantuan dana untuk penelitian.
Kepada Bapak Dr. Ir. Giyanto, M.Si. dan Ibu Ir. Ivonne Oley Sumaraw, M.Si. dan rekan-rekan di laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman IPB, Forum Wacana Pascasarjana, penulis menyampaikan terima kasih atas segala bantuan, dukungan dan waktu yang diluangkan untuk berdiskusi. Terima kasih kepada bapak Dr. Ir. Widodo, MSi, Bapak Wawan, Bapak Abdullah Ali, Ibu Nurbaity, sahabatku Ibu Efi Masauna yang telah banyak membantu penulis mulai penelitian sampai selesainya penelitian.
Kepada papa Octofianus Marcus Sahetapy (Alm) dan mama Fransina Martha Sahetapy/Matulatua (Alm) yang telah memberikan kasih sayang serta doa, kakak-kakakku dengan keluarganya, mami Jacoba Sarah Apituley, kakak-kakak ipar dengan keluarganya terima kasih untuk kasih sayang dan doa serta semangat yang selalu diberikan kepada penulis.
adikku Aleta Benu terima kasih untuk semua dukungan dan semangat serta doa. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada semua pihak yang tidak sempat disebut satu per satu yang telah membantu dan mendukung penulis dalam menyelesaikan studi. Semoga budi baik dan semua yang sudah diberikan mendapat balasan dari Tuhan Yang Maha Kuasa. Semoga disertasi ini dapat berguna bagi kita semua.
Bogor, Agustus 2013
vi
Sejarah Perkembangan dan Penyebaran Penyakit Darah di Indonesia 4 Karakteristik Penyakit Darah 5
Kisaran Inang 6
Penularan dan Penyebaran penyakit 6 Jenis-jenis Serangga yang Berpotensi Sebagai Vektor BDB pada
Tanaman Pisang 7
Potensi Serangga dalam Penyebaran Bakteri Patogen Tumbuhan 7
Tanaman Pisang 8
Interaksi Serangga dan Bunga Pisang 9 Interaksi Serangga dan Bakteri 10 III. KELIMPAHAN DAN IDENTIFIKASI SERANGGA
PENGUNJUNG BUNGA TANAMAN PISANG 11
DAFTAR ISI (lanjutan)
Abstrak 35
Abstract 36
Pendahuluan 35
Bahan dan Metode 36
Hasil Dan Pembahasan 38
Kesimpulan 43
Daftar Pustaka 43
VI. PEMBAHASAN UMUM 45
VII. KESIMPULAN UMUM DAN SARAN 48
VIII. DAFTAR PUSTAKA 49
LAMPIRAN 56
RIWAYAT HIDUP 59
DAFTAR TABEL
1. Serangga pengunjung bunga pisang yang tertangkap perangkap lekat
di desa contoh 14
2. Serangga yang tertangkap jaring serangga di desa contoh 15 3. Kelimpahan serangga pengunjung bunga pisang 16
4. Umur responden 17
5. Latar belakang pendidikan responden 18 6. Pekerjaan petani responden selain usaha tani pisang 18 7. Pengalaman petani responden dalam berusaha tani pisang 18 8. Luas lahan dalam pengusahaan tanaman pisang 19 9. Sistem budidaya pisang 19 10. Pengendalian gulma, hama dan penyakit (%) 20 11. Sistem pemasaran pisang yang dilakukan petani responden 20 12. Skoring penilaian gejala kelayuan 27
13. Skala virulensi 27
14. Hasil pengujian hipersensitif, patogenisitas dan PCR beberapa isolat
bakteri asal serangga 32
15. Kejadian penyakit dan masa inkubasi pada uji penularan dengan
serangga 40
16. Hasil uji PCR dengan Primer 759F dan 760R pada beberapa isolat asal tanaman dan serangga 42 17. Ukuran dan lama hidup imago Drosophilidae 43
DAFTAR GAMBAR
1. Peta tahapan penelitian peranan beberapa jenis serangga sebagai
vektor penyakit darah pada tanaman pisang 3
2. Bunga Pisang 9
3. Analisa regresi linear kelimpahan serangga Drosophilidae dan
viii
DAFTAR GAMBAR
(lanjutan)
4. Karakteristik koloni BDB yang diisolasi dari bagian tubuh serangga 28 5. Karakteristik koloni BDB yang diisolasi dari buah pisang pada
media TZC 28
6. Uji Hipersensitif pada daun tembakau 29 7. Perkembangan gejala penyakit darah pada pisang Cavendish 29
8. Visualisasi DNA hasil PCR meggunakan primer 759F dan 760R 33 9. Kurungan yang berisi tanaman Heliconia yang digunakan sebagai
tenaman uji 37
10. Sumber inokulum 37
11. Serangga Drosophilidae 38
12. Tanaman Heliconia 39
13. Isolat BDB asal bunga hasil uji penularan 41 14. Isolat BDB asal serangga hasil uji penularan pada media TZC 42 15. Visualisasi DNA hasil PCR menggunakan Primer 759F dan 760R 42 16. Fase perkembangan seranga Drosophilidae 44
DAFTAR LAMPIRAN
1. Peta Kabupaten Pidie, Propinsi Banda Aceh 53
2. Kuesioner petani 56
I. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pisang merupakan komoditas buah unggulan Indonesia yang dipilih berdasarkan nilai ekonomis dan strategis karena relatif besar volume produksinya dibandingkan dengan komoditas buah lainnya (Deptan 2012). Tanaman pisang dapat tumbuh subur di dataran tinggi atau dataran rendah serta pada iklim basah maupun iklim kering. Buah pisang berbuah sepanjang tahun karena tidak tergantung pada musim.
Rataan produksi pisang per tahun di Indonesia dalam sepuluh tahun terakhir (2003 – 2012) adalah sebesar 5.51 juta ton (BPS 2013). Produksi terendah terjadi pada tahun 2003 yaitu 4.17 juta ton dan produksi tertinggi terjadi pada tahun 2009 yaitu 6.37 juta ton. Produksi pisang ditahun 2012 mencapai 6.13 juta ton.
Tanaman pisang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi apabila dikelola secara intensif dan berorientasi agribisnis. Tanaman pisang di Indonesia umumnya ditanam dengan input produksi dan perhatian yang rendah. Kondisi inilah yang menyebabkan usaha untuk meningkatkan produksi tanaman pisang menjadi lebih sulit, padahal tanaman ini dapat tumbuh di berbagai tempat, baik di pekarangan sekitar rumah maupun di lahan-lahan sawah (Subandiyah et al. 2005). Di samping budidayanya yang kurang baik, hama dan penyakit tanaman juga menjadi kendala tersendiri dalam usaha meningkatkan produksi tanaman pisang. Penyakit darah merupakan salah satu penyakit yang menyerang pertanaman pisang di samping penyakit layu Fusarium dan Sigatoka. Penyebaran penyakit darah ini dapat terjadi melalui bibit (anakan pisang), tanah, alat-alat pertanian dan serangga (Suspendy 2001).
Penyakit darah pada tanaman pisang disebabkan oleh blood disease bacterium
(BDB) (Eden-Green & Sastraatmadja 1990). Nama lain dari BDB masih belum ada kesepakatan, kadang-kadang disebut Ralstonia solanacearum, walaupun nama ini tidak dianjurkan (CABI 2003). BDB sebelumnya dikenal dengan nama Pseudomonas solanacearum atau Ralstonia solanacearum (E.F. Smith) Yabuuchi et al. Ras 2 yang menyebabkan penyakit layu bakteri, tetapi karena adanya perbedaan kultur dan reaksi biokimia antara BDB dan R. solanacearum, maka nama BDB lebih tepat digunakan untuk penyebab penyakit pada tanaman pisang yang menunjukkan gejala penyakit darah (CPC 2005).
Penyakit darah pisang sejak beberapa tahun yang lalu hingga sekarang masih mewabah hampir di seluruh daerah sentra produksi pisang di Indonesia. Pada tahun 2004, jumlah tanaman pisang yang terserang dilaporkan mencapai 2 116 829 rumpun (Ditlinhorti 2005).
Kejadian penyakit darah dan penyebarannya di lapangan sangat tinggi. Hal ini disebabkan oleh belum adanya tanaman pisang yang tahan terhadap penyakit ini dan tingginya potensi penularan patogen (Sequeira 1998).
2
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah:
1. Mengamati kelimpahan dan mengidentifikasi serangga pengunjung bunga pisang. 2. Mengidentifikasi BDB dari isolat yang dibuat dari bagian-bagian tubuh serangga. 3. Deteksi dan identifikasi BDB dari tanaman dan bagian tubuh serangga dengan
teknik PCR.
4. Menguji beberapa serangga berpotensi vektor dalam uji penularan BDB.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan berguna dalam menyediakan informasi tentang peranan beberapa jenis serangga sebagai vektor penyakit darah pada tanaman pisang sehingga dapat menetapkan strategi pengandalian untuk mendapatkan tanaman pisang yang bebas dari serangan penyakit darah.
Tahapan Penelitian
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah Perkembangan dan Penyebaran Penyakit Darah di Indonesia
Penyakit darah pada tanaman pisang merupakan penyakit penting dan berbahaya karena penyakit tersebut dapat menyebabkan kematian massal tanaman dalam waktu singkat sehingga menurunkan produksi. Penyakit darah pertama kali mewabah tahun 1910 di pulau Selayar (Sulawesi Selatan) yang menyebabkan terhentinya pengiriman lebih kurang 900 ribu sisir pisang tiap tahunnya ke Makassar (Semangun 2000). Beberapa tahun kemudian, penyakit darah sudah meluas hampir ke seluruh Sulawesi Selatan (Gaumann 1923). Sejak tahun 1921 melalui lembaran Negara nomor 532, pemerintah melarang pengangkutan tanaman atau bagian-bagian tanaman pisang dari Sulawesi dan pulau-pulau sekitarnya ke wilayah lain untuk mencegah penyebaran penyakit darah (Semangun 2000).
Penyakit darah dilaporkan terdapat di Sulawesi Selatan, Sulawesi Tengah, Sulawesi Utara serta Jonggol, Jawa Barat (Eden-Green et al. 1988); (Satari & Sumarauw 1990), Yogyakarta dan Jawa Tengah (Arwiyanto 1988) dan Jawa Timur (Sumardiono et al. 1997). Tahun 1993, penyakit darah mewabah di Lampung (Cahyaniati et al. 1997) dan di beberapa sentra produksi pisang lainnya di Sumatera (Kusumoto 2004). Penyakit darah telah menyebar ke berbagai daerah pertanaman pisang di Sumatera, Jawa, Bali, Kalimantan, Sulawesi, Maluku dan juga terdapat di hampir semua negara produsen pisang (Ditlihorti 2005).
Sejak tahun 1987-1990, beberapa ilmuwan di berbagai tempat di Indonesia melakukan pengamatan penyakit secara mandiri. Di Sulawesi, penyakit BDB secara aktif mulai menyebar ke Selatan, Utara dan Sulawesi Tengah (Eden-Green et al. 1988; Stover & Espinoza 1992). Sejak temuan pertama di Jonggol, dekat Jakarta pada tahun 1987 oleh Eden-Green et al. 1988), penyakit ini telah ditemukan di berbagai lokasi di Jawa Barat (Hanudin et al. 1993; Satari dan Sumarauw 1990; Supriadi et al. 1995). Di Yogyakarta, Jawa Tengah, penyakit ini juga diamati (Arwiyanto, 1988), sedangkan dari Jawa Timur penyakit ini juga dilaporkan (Sumardiyono et al. 1997; Masnilah et al.
2001; Mulyadi & Hernusa 2001). Di Sumatera, penyakit darah diakui pada tahun 1993 di Lampung (Cahyaniati et al. 1997; Dikin et al. 1997). Di luar Sumatera dan Jawa, penyakit ini ditemukan pada tahun 1994/1995 di Bali (Sudana et al. 1999), Lombok dan pulau Sumbawa tahun 1998/1999 (Supeno 2001).
Eden-Green (1994) memperkirakan penyebaran penyakit darah terjadi dengan kecepatan 100 km/tahun dan mengatakan hal ini mengancam semua tanaman pisang di Indonesia karena tidak ada aktifitas yang signifikan untuk menghentikan penyakit tersebut. Penyakit tampaknya semakin menyebar kearah timur dari pemunculan pertamanya di Jonggol, dekat Jakarta yaitu mengarah ke sepanjang pantai utara Jawa, Bali, Lombok dan Sumbawa. Ke arah barat menyebar ke Lampung dan Solok di Sumatera. Sumber penyakit dapat berasal dari berbagai sumber independen seperti dari Sulawesi ke Kalimantan, Ambon dan Irian Jaya.
5
Karakteristik Penyakit Darah
Gejala penyakit darah dicirikan oleh gejala luar dan gejala dalam. Gejala luar dapat dilihat pada tajuk tanaman dan pada buah, sedangkan gejala dalam dapat dilihat pada berkas pembuluh batang dan pada daging buah. Gejala luar mulanya terlihat pada daun tua yang berubah warna menjadi kuning, melemah (flaccid) kemudian patah pada bagian pangkalnya sehingga daun terlihat patah menggantung, setelah itu warna daun menjadi kuning kemudian terjadi nekrosis dan akhirnya mengering. Gejala dalam dapat diamati pada bidang potongan bonggol, batang dan buah. Pada bagian bonggol akan terlihat lendir berwarna putih susu atau coklat kehitaman yang merupakan massa bakteri. Kulit buah sering tampak normal, kadang-kadang ada yang tampak kuning terlalu dini dan kemudian menghitam. Bila buah di potong, bagian dalam buah terlihat berwarna merah kecoklatan atau menjadi busuk berlendir (Tjahjono & Eden-Green 1988; Eden–Green & Sastraatmadja 1990; Satari & Sumarauw 1990).
Gejala penyakit darah mirip dengan gejala penyakit moko yang terdapat pada tanaman pisang di Amerika Selatan (Eden-Green & Sastraatmadja (1990) dan gejala penyakit bugtok di Filipina yang disebabkan oleh Ralstonia solanacearum Ras 2 (Yabuuchi et al. 1995). Namun demikian, karakter penyebab penyakit darah sedikit berbeda dengan R. solanacearum.
Penyebab penyakit darah pada tanaman pisang yang mulanya dikenal dengan nama Pseudomonas celebensis Gaum (Gaumman 1923 dalam Semangun 2000), secara fenotip dan genetik berbeda dengan R. solanacearum yang umum dikenal sebagai penyebab penyakit layu (Fegan 2005). Karakter koloni kultur penyebab penyakit darah, di antaranya berbentuk bulat (mukoid), tumbuh lambat, agak lengket (viscid), tidak fluidal, ukuran koloni kecil-kecil (0,5-2mm) setelah diinkubasi selama 72-96 jam pada suhu 28º C (Baharuddin 1994; Supriadi 1999). Secara fisiologis, karakter penyebab penyakit darah hampir mirip dengan R. solanacearum, perbedaannya adalah penyebab penyakit darah tidak mampu mereduksi nitrat menjadi nitrit dan tidak mampu menghidrolisis gelatin (Baharuddin 1994).
Secara genetik, penyebab penyakit darah berbeda dengan R. solanacearum
(Thwaites et al. 1998; Fegan 2005) tetapi berkerabat dekat dengan Pseudomonassyzygii
(Fegan et al. 1998) penyebab penyakit pada tanaman cengkeh. Selain itu penyebab penyakit darah bersifat lisogenik sedangkan R. solanacearum tidak bersifat lisogenik (Supriadi 2003). CABI (2003) lebih menganjurkan nama penyebab penyakit darah adalah blood disease bacterium (BDB) dengan nama penyakitnya adalah penyakit darah. Ciri-ciri BDB di antaranya adalah ukuran bakteri sekitar 0.5 x 1.0-1.5 µm, berbentuk batang, gram negatif, tidak aktif bergerak, berflagel, koloni tumbuh lambat, tidak fluidal, pinggiran rata, dan bagian tengah koloni berwarna merah tua pada media
TZC dan koloninya tidak berfluoresens pada media King’s.
6
Kisaran Inang
BDB secara umum dapat menyerang berbagai jenis pisang yang dibudidayakan. Hasil survey Muharam et al. (1992) menemukan bahwa di Jawa Barat, pisang ambon putih paling rentan terhadap penyakit darah sedangkan di Sulawesi Selatan, pisang kepok paling umum di jumpai terserang. Menurut Baharuddin (1994), hasil pengujian terhadap 20 spesies tanaman diketahui bahwa BDB mampu menimbulkan gejala penyakit pada Heliconia collinsiena, H. revolata, Strelitzia reginae, Canna indica, Solanum ningrum, dan Asclepias currasiva, tetapi tidak mampu menimbulkan gejala penyakit pada beberapa tanaman yang merupakan inang utama R. solanacearum, seperti tomat, buncis, tembakau, cabai, kacang tanah, kentang dan terung. Berdasarkan uji serologi ternyata penyakit darah (P. celebensis) pada pisang di Indonesia juga mempunyai kemiripan dengan bakteri pada cengkeh (P.syzygii) dan R. solanacearum
(Robinson, 1994). Supriadi (1994) mengemukakan bahwa 10 isolat penyakit darah yang diinokulasikan ke tanaman pisang varietas ambon, dapat mematikan tanaman pada umur 3-6 minggu setelah inokulasi. Sedangkan isolat penyakit darah lainnya tidak dapat menimbulkan gejala pada tomat, jahe atau gulma.
Penularan dan Penyebaran Penyakit
Penyebaran penyakit darah pada pisang di Indonesia yang sangat cepat diduga kuat melalui bibit dan serangga (Eden-Green & Sastraatmadja 1990; Eden-Green 1994; Supriadi 1999, 2005). Jenis-jenis serangga vektor yang diduga menyebarkan R. solanacearum ras pisang di Indonesia adalah serangga pengunjung bunga pisang (male flowering insects), seperti Chloropidae, Drosophilidae, Platypezidae, Culicidae, Muscidae, Antomyiidae, Sarcopangidae (Diptera), Coleophoridae (Lepidoptera), Blattidae (Blattodea) dan Apidae (Hymenoptera) yang diduga sebagai vektor (Leiwakabessy 1999).
Menurut CABI (2003), infeksi yang diperkirakan umum terjadi adalah melalui serangga pengunjung bunga seperti yang terjadi pada penyebab penyakit moko. Selanjutnya patogen dapat bertahan beberapa minggu dalam buah (Denny & Hayward 2001). Berdasarkan sifat gejala dalam, patogen diperkirakan menyebar dari buah menuju anakan melalui berkas pembuluh (CABI 2003). Gaumann (1923) menyatakan bahwa patogen mampu bertahan dalam tanah selama 1 tahun, kemudian dari dalam tanah patogen dapat menginfeksi akar tanaman melalui luka. Stover (1972) melaporkan
R. solanacearum ras pisang dapat bertahan di dalam tanah selama 3-18 bulan. Infeksi BDB melalui serangga berawal pada bunga berkembang ke arah buah dan tangkai tandan menuju batang sejati hingga ke bonggol dan akar. Penyebaran selanjutnya terjadi melalui perakaran, tanah, air, dan alat pertanian.
Penyebaran jarak jauh terjadi melalui distribusi materi tanaman sakit seperti tunas dan buah. Walaupun bersifat soil borne, BDB mengalami penurunan populasi yang cukup cepat di dalam tanah hingga tersisa sekitar 5% setelah terlepas di dalam tanah selama 6 bulan. Sebelum menemukan kembali inangnya bakteri ini mampu bertahan hidup pada tanaman sekerabat pisang seperti Heliconia spp. dan Canna spp (Syahdu et al. 2007).
7
Jenis-jenis Serangga yang Berpotensi Sebagai Vektor BDB pada Pertanaman Pisang
Serangga-serangga yang mengunjungi bunga pisang dapat berperan menjadi agen utama dalam penyebaran patogen penyebab layu bakteri. Leiwakabessy (1999)
menyatakan ada beberapa jenis serangga yang berpotensi sebagai agen penyebar penyakit layu bakteri antara lain dari ordo Hymenoptera (Apidae), Diptera (Chloropidae, Sciaridae, Sarcophagidae, Anthomyiidae, Platypezidae, Tephritidae. Drosophilidae, Muscidae, Syrphidae, Culicidae), Lepidoptera (Coleophoridae), Blattidae (Blattodea).
Subandiyah et al. (2005) melaporkan ada dua spesies serangga dominan di daerah pertanaman pisang di Yogyakarta yang mempunyai intensitas penyakit darah pisang yang tinggi. Serangga tersebut adalah Erionota thrax (Hesperiidae) dan Cosmopolites sordidus (Curculionidae). Mairawita et al. (2012) melaporkan juga bahwa pada tanaman pisang yang terserang penyakit darah di Sumatera Barat ditemukan empat ordo serangga yang berperan yaitu Hymenoptera, Diptera, Lepidoptera dan Hemiptera. Hal ini memperkuat pendapat bahwa serangga merupakan salah satu faktor yang berperanan penting dalam penularan BDB selain melalui bibit terinfeksi, alat-alat pemangkasan, tanah yang dihanyutkan air maupun kontak akar.
Potensi Serangga dalam Penyebaran Bakteri Patogen Tumbuhan
Harris dan Maramorosch (1980) menyatakan bahwa bakteri masuk ke dalam jaringan tanaman melalui lubang-lubang alami seperti stomata, hidatoda dan lentisel atau juga melalui luka yang diakibatkan oleh gigitan serangga. Selain itu sel-sel bakteri akan bertahan di dalam tubuh serangga jika kondisi lingkungan kurang menguntungkan untuk perkembangannya.
Sel-sel bakteri melekat pada permukaan tubuh serangga sebagai kontaminan maupun masuk ke dalam saluran pencernaan serangga. Sel-sel ini akan terbawa pada saat serangga makan, mengisap nektar bunga atau meletakkan telur (oviposisi), yang kemudian akan menimbulkan luka sebagai tempat masuk bagi bakteri patogen tumbuhan (Atkins 1978).
Menurut Harris dan Maramorosch (1980) serangga membantu penyebaran bakteri patogen tumbuhan melalui beberapa cara, 1. serangga membantu survival bakteri patogen; 2. penyebaran inokulum primer maupun sekunder dari satu tanaman ke tanaman yang lain; 3. menimbulkan luka yang diperlukan sebagai jalan masuk bagi bakteri patogen ke dalam jaringan tanaman inang; 4. membantu bakteri patogen bertahan dalam kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan.
Tanaman Pisang
Tanaman pisang termasuk dalam famili Musaceae, ordo Scitmineae. Famili Musaceae terdiri dari genus Ensete dan Musa. Semua varietas yang buahnya tidak dapat dimakan termasuk dalam genus Ensete sedangkan yang buahnya dapat dimakan dimasukkan dalam genus Musa. Genus Musa terdiri dari 4 seksi yaitu: australimusa, callimusa, eumusa dan rhodochlamys (Simmonds 1959).
8
kultivar australimusa. Kelompok kultivar eumusa merupakan pisang komersil yang banyak mendominasi pasar pisang di Indonesia maupun luar negeri (Nasution 1992).
Tanaman pisang terdiri dari bonggol (corm) dengan anakan (sucker), akar, batang semu dan rangkaian bunga (inflorescence). Bonggol merupakan batang sebenarnya dari tanaman pisang yang dalam keadaan normal berada di bawah permukaan tanah. Meristem apical berada paling atas selama siklus pertumbuhan vegetatif. Meristem apical secara terus menerus menghasilkan daun baru yang berasal dari bagian tepi meristem apical. Setelah inisiasi bunga maka meristem apical akan menjadi rangkaian bunga dan tumbuh dengan cepat pada bagian atas tanaman (Simmonds 1959).
Rangkaian bunga berbentuk simpodial muncul dari batang semu dan tersusun pada tangkai bunga (peduncle). Setiap bunga terdiri dari bagian bunga betina (gynoecium), dimana satu tangkai kepala putik (style) dikelilingi 5 atau 6 benang sari (stamen) dan satu kelopak bunga (tepal) bebas, warnanya tergantung varietas (Gambar 2). Rangkaian bunga awal menghasilkan bunga betina (pistillate) dengan stamen yang tidak berfungsi yang kemudian berkembang membentuk buah. Selanjutnya rangkaian bunga yang mulai berkembang dan muncul menghasilkan bunga netral (hermaprodit). Pada akhir tandan tumbuh kuncup bunga jantan (male bud). Pada pisang liar bunga jantan yang membuka menghasilkan polen. Kuncup bunga jantan terdiri dari braktea yang saling menutup dengan rapat (Simmonds 1959).
Gambar 2. Bunga pisang, (A) bunga pisang, (B) bunga betina, (C) bunga jantan (Sumber: Namu 2008)
Interaksi Serangga dan Bunga Pisang
Asosiasi serangga dengan tanaman dapat dilihat dari serangga sebagai konsumen dan tanaman sebagai produsen. Perilaku serangga sebagai konsumen dan sifat tanaman sebagai sumber makanan berperan dalam hubungan antara serangga fitofag dengan inangnya. Serangga juga mengadakan pemilihan inang dan memiliki preferensi terhadap inang tertentu. Preferensi inang didefenisikan sebagai kecendrungan serangga dalam melakukan pemilihan tanaman inang yang tepat bagi perkembangannya. Preferensi inang merupakan salah satu aspek mekanisme ketahanan tanaman yang disebut antixenosis atau disebut juga sebagai non preferensi yaitu serangga cendrung tidak memilih tanaman sebagai makanan sebagai tempat bertelur atau tempat berlindung (Painter 1951).
9
Hal yang sama juga terjadi antara serangga dengan tumbuhan berbunga merupakan bentuk asosiasi mutualisme. Interaksi tersebut terjadi karena bunga menyediakan pakan bagi serangga, yaitu serbuk sari dan nektar. Tumbuhan mendapatkan keuntungan dalam penyerbukan. Ketersediaan pakan pada bunga dapat meningkatkan keanekaragaman serangga yang berasosiasi dengan tumbuhan. Keanekaragaman serangga yang berasosiasi dengan tumbuhan berkaitan dengan banyaknya bunga yang dihasilkan oleh suatu tumbuhan. Jumlah nektar dan polen bunga berpengaruh pada keanekaragaman serangga. Nektar disekresikan oleh kelenjar nektar dengan kandungan utama gula (sukrosa). Selain nektar, serbuk sari (polen) juga menarik serangga penyerbuk (Chasanah 2010).
Serangga memilih tanaman inang melalui proses seleksi, terdapat beberapa tahap seleksi yang berurutan yaitu proses pencarian kemudian serangga melakukan pengujian secara kontak. Pencarian berakhir dengan penemuan, sedangkan pengujian secara kontak berakhir dengan penerimaan atau penolakan. Penerimaan merupakan keputusan yang penting karena akan dilanjutkan dengan memakan atau meletakkan telur, hal ini beresiko terhadap kesehatan serangga tersebut dan kelangsungan hidup keturunannya (Schoonhoven et al. 2005). Pemilihan tanaman inang oleh serangga melalui lima tahapan yaitu, 1. penemuan habitat inang; 2. penemuan inang; 3. pengenalan inang; 4. penerimaan inang; dan 5. kesesuaian inang. Pada langkah permulaan ini rangsangan yang menarik bukan dari tanaman namun berupa rangsangan fisik seperti cahaya, angin dan daya tarik bumi. Selain itu penemuan inang didorong oleh indra penglihatan terhadap warna dan bentuk tanaman dan indra penciuman terhadap senyawa kimia tanaman. Penilaian kelayakan tanaman sebagai sumber nutrisi dilakukan dengan menggunakan sensor kimia. Penerimaan atau penolakan terhadap tanaman inang dilakukan setelah serangga mengetahui kandungan kimia tanaman. Nilai nutrisi tanaman dan kandungan senyawa yang bersifat toksik akan menentukan pertumbuhan dan perkembangan serangga, serta mempengaruhi keperidian dan lama hidup imago. Faktor fisik dan kimia tanaman sangat berpengaruh dalam proses pemilihan dan penentuan inang. Faktor tersebut tidak bekerja secara tunggal tetapi bersama-sama membentuk suatu sistem pertahanan tanaman (Kogan 1982).
Interaksi Serangga dan Bakteri
Peranan Bakteri dalam kehidupan inang serangga terutama pada fungsinya di dalam nutrisi inang. Bakteri endosimbion dapat menghasilkan senyawa esensial yang dibutuhkan oleh serangga seperti vitamin, asam amino dan sterol. Serangga tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis 9 asam amino dan keterbatasan ini menjadi masalah yang signifikan dalam kelompok serangga pemakan daun. Hubungan patogen terhadap tanaman menyebabkan kehilangan hasil. Patogen masuk ke jaringan floem, menyebar pada jaringan floem. Masuknya patogen ke dalam tanaman dibantu oleh serangga yang membuat luka pada tanaman sehingga membantu bakteri untuk masuk. Luka disebabkan aktivitas makan atau meletakkan telur yang merupakan agen pembawa (carrier) dari bakteri pada tubuh serangga. Pada beberapa kasus terjadi simbiosis yang menguntungkan antara keduanya dan serangga memfasilitasi asosiasi yang berlanjut antara fitopatogen, serangga dan tanaman inang (Harris & Maramorosch 1980).
10
III. KELIMPAHAN DAN IDENTIFIKASI SERANGGA
PENGUNJUNG BUNGA TANAMAN PISANG
Abstrak
Penyakit darah pada pisang yang disebabkan oleh blood disease bacterium (BDB) masih menjadi masalah serius di Indonesia. Bakteri ini termasuk patogen sangat merusak dengan sebaran penyakit yang luas. Diduga bahwa serangga pengunjung bunga pisang berperan dalam penyebaran penyakit darah. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati kelimpahan dan mengidentifikasi jenis-jenis serangga pengunjung bunga pisang yang terserang penyakit darah pisang (BDB) di Kabupaten Pidi, Banda Aceh. Selanjutnya dibahas hubungan kelimpahan serangga dengan kejadian penyakit darah pisang. Penelitian diawali dengan survei pada sentra produksi pisang yang terserang penyakit darah. Penangkapan serangga dilakukan dengan menggunakan jaring serangga (sweep net) dan perangkap lekat (sticky trap) berwarna kuning yang digantungkan dekat bunga pisang. Hasil identifikasi menunjukkan bahwa jenis-jenis serangga yang tertangkap di Desa Capah Paloh 1, Capah Paloh 2, Simpang Betung 1, Simpang Betung 2 dan Pante Cermin adalah dari ordo Diptera dan Hymenoptera. Jumlah serangga yang dominan tertangkap adalah Famili Drosophilidae, Muscidae dan Tephritidae dari Ordo Diptera. Kejadian penyakit di kelima desa contoh menunjukkan bahwa persentase kejadian penyakit darah pisang tertinggi terjadi di Desa Simpang Betung 1 yaitu 96.90% dan persentasi terendah terjadi di Desa Pante Cermin yaitu 40.68%. Rataan kejadian penyakit dari kelima desa contoh adalah 80.36%. Terdapat hubungan korelasi antara kelimpahan serangga Drosophilidae dengan kejadian penyakit darah pisang. Data sekunder diperoleh dengan mewawancarai petani. Hasil survey menunjukkan bahwa usaha tani pisang dikelola pada lahan seluas 2-< 3 ha. Sebahagian lahan merupakan milik sendiri. Pengalaman usaha tani pisang berkisar antara 6 - 10 tahun dan seluruh petani mengetahui adanya penyakit yang menyerang tanaman pisang. Pengetahuan mengenai penyakit darah pisang sama sekali tidak ada karena petani belum pernah mendapatkan penyuluhan mengenai penyakit darah pisang dan bagaimana cara mengendalikannya.
Kata kunci: survei, tanaman pisang, kejadian penyakit, BDB, Drosophilidae
Abstract
12
Paloh 1, Capah Paloh 2, Simpang Betung 1, Simpang Betung 2 and Pante Cermin were from Diptera and Hymenoptera order. The insects collected during the survey was dominated by Drosophilidae, Muscidae and Tephritidae that are belong to Diptera order. Disease occurrence in those five sample villages shown that the highest percentage of banana blood disease occurrence found in Simpang Betung 1 Village that is 96.90% while the lowest one found in Pante Cermin Village that is 40.68%. The average of disease occurrence from those five villages is 80.36%. There is a correlation between the abundance of Drosophilidae insects with the occurrence of banana blood disease.
Key words: survey, banana plant, disease occurence, BDB, Drosophilidae
Pendahuluan
Penyakit darah yang disebabkan oleh blood disease bacterium (BDB) menempati urutan pertama dalam daftar prioritas penyakit tanaman pisang di Indonesia (Valmayor et al. 1991) dan bersifat mematikan karena menginfeksi jaringan pembuluh secara sistemik (Eden-Green 1992). Perkembangan dan penyebaran penyakit ini tergolong sangat cepat. Penyebaran geografis penyakit ini di Indonesia sekitar 100 km per tahun (Eden-Green 1994).
13
Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan pada bulan Oktober - Nopember 2011. Pengambilan contoh serangga dilakukan di Desa Capah Paloh 1, Capah Paloh 2, Simpang Betung 1, Simpang Betung 2 dan Desa Pante Cermin yang berada di Kecamatan Padang Tiji, Kabupaten Pidie, Propinsi Banda Aceh (Lampiran 1). Daerah tersebut merupakan daerah endemik penyakit darah pisang. Identifikasi serangga dilakukan di Laboratorium Biosistematika Serangga, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pengambilan Contoh Serangga Pengunjung Bunga Pisang.
Penelitian diawali dengan survei pada sentra produksi pisang yang terserang penyebab penyakit darah. Berdasarkan daerah serangan ditetapkan desa contoh. Penangkapan serangga dilakukan dengan menggunakan jaring serangga (sweep net) dan perangkap lekat kuning (yellowsticky trap). Perangkap lekat berukuran 10 cm x 20 cm terbuat dari plastik berwarna kuning. Plastik transparan berukuran 10 cm x 50 cm pada salah satu sisinya dioles tipis dengan lem tikus cap gajah yang berwarna bening, kemudian di tempelkan pada plastik warna kuning dengan sisi berperekat di bagian luar. Perangkap lekat dipasang sebanyak 4 buah per rumpun menghadap utara, selatan, timur dan barat. Setiap desa contoh dipilih 5 rumpun tanaman pisang sebagai tanaman contoh. Tanaman contoh yang dipilih yaitu tanaman pisang yang sedang berbunga.
Pemasangan perangkap dilakukan selama satu minggu dengan cara digantungkan dekat bunga pisang. Pengambilan contoh dilakukan setelah satu minggu setelah pemasangan. Serangga-serangga yang tertangkap dimasukkan ke dalam botol kecil berisi alkohol 70% untuk keperluan identifikasi serangga. Serangga yang tertangkap diidentifikasi dengan mengacu pada kunci identifikasi serangga McAlpine (1981), Colless (1996) dan Naumann (1996).
Penentuan Petani Responden dan Tanaman Contoh
Responden terpilih ditentukan secara purposive sampling yaitu petani yang memiliki kebun pisang. Jumlah responden keseluruhan untuk masing-masing desa adalah 10 orang dan dari setiap petani diambil lima 5 (lima) tanaman contoh untuk dihitung kejadian penyakitnya. Data pendukung karakteristik petani dan sistem budidaya tanaman pisang dari kelima desa contoh diperoleh dengan mewawancarai petani pisang dengan menggunakan kuesioner terstruktur dengan sebagian pertanyaan bersifat terbuka (lampiran 2). Data yang diperoleh kemudian dianalisis berdasarkan frekuensi jawaban petani.Data pendukung yang ditanyakan kepada petani meliputi faktor internal petani seperti pendidikan, luas lahan yang dikelola, pengalaman berusaha tani pisang dan sistem budidaya tanaman pisang
Kejadian Penyakit
14 Diptera. Famili serangga yang dominan tertangkap adalah Famili Drosophilidae dan famili lain yang cukup banyak tertangkap adalah Famili Muscidae dan Tephritidae (Tabel 1). Banyaknya serangga yang tertangkap di kelima desa ini dipengaruhi oleh kondisi iklim dan cuaca pada saat dilakukan pemerangkapan. Cuaca mendung dan intensitas penyinaran yang rendah menyebabkan jumlah serangga yang mengunjungi bunga pisang berkurang. Martono (1995), mengatakan bahwa cuaca dan iklim merupakan suatu faktor yang ikut menentukan fluktuasi populasi serangga tanpa tergantung kepada perubahan-perubahan yang terjadi pada populasi itu sendiri.
Tabel 1. Serangga pengunjung bunga pisang yang tertangkap perangkap lekat di desa contoh
15
dipasang terus menerus selama satu minggu sehingga peluang serangga untuk tertangkap cukup tinggi. Penangkapan dengan jaring serangga hanya dilakukan pada saat pengambilan contoh saja. Penggunaan warna kuning pada perangkap lekat bertujuan untuk menarik sebanyak mungkin serangga untuk berkunjung ke bunga pisang. Hal ini sesuai dengan Maryam et al. (1997) yang melaporkan bahwa penangkapan serangga dengan perangkap lekat pada bunga pisang diperoleh lebih banyak jenis serangga daripada perangkap penghisap (suction trap).
Serangga yang tertangkap dengan jaring serangga jumlahnya relatif sedikit. Jaring serangga tidak bisa menjangkau serangga yang beraktivitas di sekitar bunga pisang karena pohon pisang kepok terlalu tinggi. Jenis serangga pengunjung bunga pisang yang tertangkap selama penelitian baik dengan perangkap lekat maupun jarring serangga adala Ordo Diptera (Drosophilidae, Muscidae, Calliphoridae, Micropezidae, Richartdicidae, Platypezidae, Cypselosomatidae, Tephritidae, Tethinidae, Neriidae, Dryomyzidae, Milichiidae, Lauxaniidae, Conopidae, Phoridae, Piophilidae) dan Ordo Hymenoptera (Apidae, Vespidae).
Tabel 2. Serangga yang tertangkap jaring serangga di desa contoh
Ordo
Kelimpahan dan keanekaragaman serangga pengunjung bunga di kelima desa di dominasi oleh serangga Drosophilidae. Drosophilidae ditemukan dalam jumlah yang tinggi terutama pada desa Simpang Betung 1, Simpang Betung 2, Capah Paloh 1 dan Capah Paloh 2 karena pada keempat desa tersebut merupakan sentra perkebunan pisang yang tingkat serangan paling tinggi dan sanitasi serta kebersihan lahan tidak diperhatikan. Banyak tanaman pisang yang terkena penyakit ditebang dan dibiarkan di dalam kebun, buah-buah pisang yang sudah membusuk dibiarkan berserakan. Kelimpahan serangga Drosophilidae jumlahnya 3 kali lebih banyak ditemukan pada bunga jantan terinfeksi terutama pada keempat desa dari lima desa contoh yang serangannya paling terparah dibandingkan dengan desa Pante Cermin dengan tingkat serangan penyakit BDB masih rendah. Dikatakan rendah karena pisang kepok yang dipanen masih bisa dikonsumsi dan dijual oleh penduduk setempat. Tingginya populasi Drosophilidae yang ditemukan pada bunga tanaman sakit diduga karena adanya aroma yang dikeluarkan oleh bunga dari tanaman yang mulai membusuk. Menurut Markow & Grady (2006), Genus Drosophila selama ini dikenal sebagai fruit flies yang karakteristik dijumpai pada buah lewat matang atau buah yang membusuk. Drosophila mengambil makanannya dari bunga yang membusuk dan mungkin menaruh telurnya pada bagian bunga yang lunak untuk mendukung pertumbuhan larvanya (Kahono et al. 2010).
16
Kelimpahan Serangga Pengunjung Bunga Pisang
Serangga yang tertangkap tidak semua ditemukan pada setiap desa contoh (Tabel 1 dan Tabel 2) hanya serangga Drosophilidae dan Muscidae saja yang ditemukan di setiap desa contoh. Kelimpahan serangga hanya dianalisa terhadap serangga Drosophilidae yang ditemukan pada kelima desa contoh tersebut (Tabel 3).
Kelimpahan serangga Drosophilidae tertinggi ditemukan pada Desa Simpang Betung 1 yaitu sebanyak 110 ekor dan kelimpahan terendah ditemukan pada Desa Pante Cermin yaitu sebanyak 25 ekor dengan rataan dari kelima desa contoh adalah 67.2 ekor.
Drosophilidae ditemukan dalam jumlah yang lebih banyak. Banyaknya Drosophilidae disebabkan pada tempat ini juga ditemukan tanaman buah-buahan seperti pepaya, rambutan dan buah-buahan lainnya yang banyak ditemukan sebagai media utamanya. Kelimpahan serangga tersebut jumlahnya 3 kali lebih banyak dibandingkan dengan desa Pante Cermin. Tingginya populasi Drosophilidae pada bunga tanaman sakit diduga karena serangga tertarik pada bau yang dikeluarkan oleh jaringan bunga atau buah yang membusuk.
Tabel 3. Kelimpahan serangga pengunjung bunga pisang
Desa
Hubungan antara Kelimpahan Serangga Drosophilidae dan Kejadian Penyakit
Persentasi kejadian penyakit darah pisang pada kelima desa contoh, tertinggi terjadi pada desa Simpang Betung 1 yaitu 96.90% dan terendah terjadi pada Desa Pante Cermin yaitu 40.68%. Rataan kejadian penyakit dari kelima desa contoh adalah 80.36%.
Hubungan antara kelimpahan serangga Muscidae dan kejadian penyakit dapat dilihat pada Gambar 3. Dari hasil analisis regresi seperti tertera pada gambar 3, diperoleh nilai regresi (r) adalah 0.879. Dengan menggunakan Tabel nilai korelasi, dengan jumlah pasangan (n) = 5 dan tingkat kepercayaan 95%, maka nilai kritis korelasi adalah 0.878.
Hal ini menunjukkan bahwa ada hubungan yang signifikan antara kelimpahan serangga dengan tingkat kejadian penyakit semakin tinggi kelimpahan serangga maka semakin tinggi pula persentasi kejadian penyakit, dan sebaliknya. Hal ini sama dengan yang ditemukan Shimelash et al. (2008) pada bunga pisang kultivar Kayinja (pisang Awak) yang terserang Banana Xanthomonas Wilt (BXW) yang disebabkan oleh
17
Gambar 3. Korelasi kelimpahan serangga Drosophilidae dan kejadian penyakit
Karakteristik Petani dan Sistem Budidaya Pisang
Responden petani pisang umumnya berusia antara 31-50 tahun (>80%) dan diatas 51 tahun (20%) (Tabel 4). Dilihat dari segi umur, petani responden di kelima desa contoh umumnya tergolong dalam batasan umur produktif. Umur mempengaruhi kualitas kerja petani dalam melaksanakan kegiatan usahataninya, karena terdapat variasi kapasitas kerja dan kemampuan dalam mengembangkan potensi dirinya untuk
menerima pengetahuan dan inovasi baru guna meningkatkan usaha budidaya pisang.
Tabel 4. Umur responden Pendidikan sangat berpengaruh dalam cara berpikir untuk memajukan usaha tani. Menurut Palebangan et al. (2006) semakin tinggi tingkat pendidikan formal petani diharapkan semakin rasional pola pikir dan daya nalarnya. Jadi berdasarkan pendidikan dan umur petani pisang di lima desa contoh cukup potensial untuk ditingkatkan kompetensi budidaya pisang dan pengetahuan budidaya pertanian
18
Tabel 5. Latar belakang pendidikan responden
Desa Persentasi petani (%) berdasarkan pendidikan SD SLTP SLTA PT
Petani pisang responden tidak menggantungkan penghasilannya pada usaha tani pisang saja, tetapi memiliki usaha lain. Hasil wawancara selain mengelola usaha tani pisang, petani responden memiliki pekerjaan lain seperti pegawai negeri sipil (20%), pedagang (14%) dan usaha lainnya (16%) (Tabel 6). Hal ini sangat berkaitan dengan luas lahan yang dimiliki dimana semakin kecil luas lahan maka pendapatan yang diterima juga kecil maka membutuhkan peluang untuk mencari usaha lain guna menambah pendapatannya, dengan demikian petani responden tidak menggantungkan penghasilan sepenuhnya pada berusaha tani pisang.
Petani responden di kelima desa contoh sudah cukup berpengalaman dalam budidaya tanaman pisang karena tidak ada yang berpengalaman kurang dari 6 tahun. 74% berpengalaman dalam usaha tani pisang sekitar 6-10 tahun dan 26% berpengalaman lebih dari 10 tahun (Tabel 7). Pengalaman berusaha tani kurang
lebih 10 tahun menunjukkan petani responden sudah memiliki kemampuan dan
Tabel 6. Pekerjaan petani responden selain usaha tani pisang
Desa Persentase petani (%) berdasarkan pekerjaan Petani PNS Pedagang Lain-lain Capah Paloh 1 50 20 10 20 Capah Paloh 2 50 10 20 20 Simpang Betung 1 60 10 10 20 Simpang Betung 2 50 20 20 10 Pante Cermin 40 40 10 10
19
Luas lahan yang diusahakan oleh petani responden masih tergolong dalam skala rakyat, dilihat dari luas lahan maka belum digolongkan dalam usaha perkebunan. Besar kecilnya lahan berkaitan dengan besar kecilnya pendapatan yang diterima dari usaha taninya. Semakin kecil lahan maka semakin besar ketergantungan untuk memiliki usaha lain untuk meningkatkan pendapatannya. Hal ini terlihat pada Tabel 8, luas lahan yang dimiliki 46% sebesar 2 sampai kurang dari 3 ha dan 35% sebesar 1-<2 ha.
Tabel 8. Luas lahan dalam pengusahaan tanaman pisang
Tanaman pisang yang ditanam secara monokultur yaitu jenis pisang atau varietas kepok sebesar 75% dengan jarak tanam yang teratur, 25% penanaman secara polikultur (Tabel 9). Sebagian memiliki tanaman pinggiran yaitu tanaman pinang, papaya, cabe dan rambutan. Pemupukan dilakukan pada awal penanaman karena berkaitan dengan program bantuan pemerintah. Bantuan pemerintah yang diperoleh petani antara lain berupa bibit pisang dan pupuk.
Tabel 9. Sistem budidaya pisang
Desa
Persentase petani (%) berdasar cara penanaman Pola tanam Jarak tanam Pemupukan
20
Sistem pemasaran yang dilakukan adalah menjual langsung ke pasar, melalui pedagang pengumpul atau kelompok tani dan lewat tengkulak/ijon. Yang dimaksud tengkulak adalah pedagang perantara yang membeli pisang hasil produksi dari petani dengan mencari sendiri produk yang dihasilkan oleh petani kemudian dikumpulkan dan selanjutnya dijual (Tabel 11). Panen dilakukan sendiri oleh petani dengan memperhatikan syarat-syarat pemanenan, antara lain panen dilakukan setelah buah tua atau bahkan sudah ada yang masak di pohon. Waktu panen buah pisang dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan menghitung jumlah hari dari bunga mekar sampai siap dipanen atau dengan melihat bentuk buah. Buah yang tua biasanya sudut buah tumpul dan membulat, daun bendera mulai mengering, bekas putik bunga mudah patah.
Tabel 11. Sistem pemasaran pisang yang dilakukan petani responden
21
serangan penyakit darah , petani di desa contoh kehilangan hasil dan pendapatannya. Padahal kalau dilihat dari umur petani yang berkisar 31-50 menunjukkan umur yang masih produktif dan mempunyai kemampuan untuk bisa bekerja dengan lebih keras terutama dalam pengelolaan usaha tani pisangnya. Pendidikan petani responden SLTP dan SLTA lebih memungkinkan petani untuk bisa menerima teknologi atau inovasi terbaru untuk bisa digunakan dalam memajukan dan mengembangkan usaha taninya sehingga upaya menekan serangan penyakit darah dapat lebih baik dilakukan.
Kesimpulan
Jenis serangga pengunjung bunga pisang pada kelima desa contoh yang tertangkap yaitu ordo Diptera (Drosophilidae, Muscidae, Calliphoridae, Micropetidae, Rhicartdicidae, Platypezidae, Cypselosomatidae, Tephritidae, Tethinidae, Neriidae, Dryomicidae, Milichiidae, Lauxaniidae) dan ordo Hymenoptera (Apidae dan Vespidae). Drosophilidae merupakan serangga yang dominan diantara serangga-serangga yang tertangkap. Famili serangga dari ordo Diptera yang tertangkap adalah famili Drosophilidae, Muscidae, Tephritidae.
Kejadian penyakit di kelima desa contoh menunjukkan bahwa persentase kejadian penyakit darah pisang tertinggi terjadi pada desa Simpang Betung 1 yaitu 96.90% dan persentasi terendah terjadi pada Desa Pante Cermin yaitu 40.68%. Rataan kejadian penyakit dari kelima desa contoh adalah 80.36%. Terdapat hubungan korelasi antara kelimpahan serangga Drosophilidae dengan kejadian penyakit darah pisang.
Petani pisang sebagian besar berumur antara 31-50 tahun dengan tingkat pendidikan SLTP dan SLTA. Petani responden memiliki pekerjaan lain dan tidak menggantungkan sepenuhnya pendapatannya dari usaha tani pisang. Umumnya responden memiliki lahan sendiri dengan luasan <1 sampai ≤3 ha.
Tanaman pisang merupakan usaha tani milik sendiri dengan sistem budidaya dimana pisang sebagian besar ditanam secara monokultur dengan jarak tanam yang teratur. Kegiatan pemeliharaan yang dilakukan yaitu pemupukan pada awal penanaman, penyiangan gulma jarang dilakukan tetapi pengendalian gulma lebih sering dengan menggunakan herbisida.
Daftar Pustaka
Borror DJ, White RE 1970. A Field Guide to The Insects of America North of Mexico, Houghton Mifflin Company Boston
Cahyaniati, Mortesen CN, Mathur SB. 1997. Bacterial wilt of banana in Indonesia,
Tech Bull Jakarta: Directorate of Plant Protection. Directorate General of Food Crops and Horticulture. In: Supriadi (2005). Present Status of Blood Disease in Indonesia. In Allen C, Prior P dan Hayward AC (eds). Bacterial wilt disease and the Ralstonia solanacearum species complex. APS Press: St. Paul,449 -461. Colless DH, McAlpine DK. 1996. Diptera. Di dalam Commonwealth Sientific and
Industrial Research Organisation (CSIRO) (Division of Entomology). The Insects of Australia. A text book for students and workers vol 2. Melbourne [AU]. Melbourne University Press. hlm 717-786.
22
Proceeding of an International Conference held at Kaoshiung, Taiwan, 28-31 Oktober1992. ACIAR Publication No.45.
Eden-Green SJ. 1994. Diversity of P. solanacearum and related bacteria in South East Asia : New Direction for Moko Disease Di dalam Hayward AC & Hartman GL (Editor). 1994. Bacterial Wilt : The Disease and its Causative Agent, P. solanacearum, CAB International, pp 25-33.
Kahono S, Mursidawati S, Erniwati. 2010. Komunitas Serangga pada Bunga Rafflesia patma blume (Rafflesiceae) Di luar Habitat Aslinya Kebun Raya Bogor Provinsi Jawa barat Indonesia.
Leiwakabessy C. 1999. Potensi beberapa jenis serangga dalam penyebaran penyakit layu bakteri Ralstonia (Pseudomonas) solanacearum Yabuuchi et al. pada pisang di Lampung [tesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, IPB.
Markow TA, Grady O. 2006. Drosophila: A guide to species identification and use. London [UK],Elsevier Inc.
Martono E. 1995. Pengembangan pemantauan biometeorology dalam program pengendalian hama terpadu (PHT). Prosiding Simposium Meteorologi Pertanian IV, Yogyakarta [ID] 26-28 Januari 1995.
Maryam Abn., Tata Rasta O, Handayani W dan Sihombing D 1994. Beberapa jenis serangga pengunjung bunga pisang yang diduga sebagai penular penyakit layu bakteri (Pseudomonas solanaceurum E.F. Smith) Disampaikan dalam Prosiding Rapat Kerja Penyusunan Prioritas dan Desain Penelitian Hortikultura, Solok 17-19 Nopember 17-1994. Balai Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hotikultura.
Maryam Abn., Tata Rasta O, Handayani W dan Sihombing D 1997. Akuisisi dan persistensi bakteri layu pada tanaman pisang oleh serangga. Prosiding Seminar Nasional PEI.
McAlpin JF. 1981. Key to families-adults. Di dalam McAlpine JF, Peterson BV, Shewell GE, Teskey HJ, Vockeroth JR and Wood DM (Coor). Manual of Nearctic Diptera vol. 1. Can Govern Pub Cent. P 89-124.
Mulyadi, Hernusa T. 2002. Intensitas penyakit darah pada tanaman pisang yang disebabkan bakteri Pseudomonas solanacearum di Kabupaten Bondowoso. Prosiding Kongres XVI dan Seminar Nasional Perhimpunan Fitopatologi Indonesia. Bogor: Dept. Proteksi Tanaman, IPB dan Perhimpunan Fitopatologi Indonesia. hlm 304-305. Naumann ID. 1996. Hymenoptera. Dalam Commonwealth Scientific and Industrial
Research Organisation (CSIRO) (Division of Entomology). The Insects of Australia. A text book for students and workers vol 2. Melbourne (AU). Melbourne University Press. Hlm 916-1000
Palebangan S, Hamzah F, Dahlan, Kaharuddin, 2006. Persepsi petani terhadap pemanfaatan bokasi jerami pada tanaman ubi jalar dalam penerapan system pertanian organik. J Agrisistem 12(1): 46-53
Sahlan, Nurhadi 1994. Inventarisasi Penyakit pisang di Sentra Produksi Pisang Sumatera Barat, Jawa Barat dan Lampung, Penelitian Hortikultura Vol.6 No.3. Jakarta. Hlm 36-39.
Sequeira L. 1998. Bacterial wilt: the missing element in international banana improvement programs. Di dalam: Prior PH, Allen C, Elphinstone JE, editor.
23
Shimelash DT, Alemu T, Addis FL, Turyagyenda, Blomme G. 2008. Banana Xanthomonas wild in Ethiopia: Occurrence and insect vector transmission. Afr Crop Sci J (Special issue: Research advances in Banana and enset in Eastern Africa) 16(1): 75-87.
Subandiyah S, Indarti S, Harjaka T, Utami SNH, Sumardiyono C, Mulyadi. 2005. Bacterial wilt disease complex of banana Indonesia. In Allen C, Prior P, Hayward AC. Bacterial Wilt Disease and The Ralstonia solanacearum Species Complex. APS Press. St. Paul. Minnesota U.S.A.
Supeno B. 2002. Isolasi dan karakterisasi penyakit darah pisang di Lombok. Prosiding Kongres XVI dan Seminar Nasional Perhimpunan Fitopatologi Indonesia. Bogor: Dept. Proteksi Tanaman IPB dan Perhimpunan Fitopatologi Indonesia. hlm 31-37. Soquilon CE, Magnaye LV 1995. Bugtok disease of banana. Musa Disease Fact, Sheet
IV. IDENTIFIKASI DAN DETEKSI BLOOD DISEASE
BACTERIUM YANG DIISOLASI DARI TUBUH SERANGGA
Abstrak
Patogen penyebab suatu penyakit perlu dideteksi dan diidentifikasi berdasarkan morfologinya. Identifikasi dilakukan agar dapat dibedakan dengan patogen penyebab penyakit lainnya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi dan mendeteksi BDB yang berasal dari bagian-bagian tubuh serangga. Penelitian dilaksanakan dari bulan Nopember 2011 sampai Oktober 2012 di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Identifikasi dan deteksi BDB dilakukan melalui isolasi BDB dari bagian luar dan bagian dalam tubuh serangga. Setelah itu, isolat diidentifikasi guna membuktikan bahwa bakteri yang diisolasi dari tubuh serangga benar-benar adalah BDB melalui tahapan uji reaksi gram, uji hipersensitif dan uji patogenisitas. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, dilakukan deteksi BDB secara molekuler melalui uji PCR. Hasil Penelitian menunjukkan bahwa BDB berhasil diidentifikasi dan dideteksi dari isolat yang dibuat dari bagian-bagian tubuh serangga.
Kata kunci: isolat, BDB, Drosophilidae, PCR
Abstract
The purpose of this study is to identify and detect BDB derived from insect body parts. The study was conducted from November 2011 to October 2012 in Plant Bacteriology Laboratory, Department of Plant Protection,Faculty of Agriculture, Bogor Agricultural University. Identification and detection of BDB were done through
isolation from the outside and the inside of insect’s body parts. After that, the isolates
were identified to prove that the bacteria isolated from the insect's body are really BDB through stages: gram reaction test, test hypersensitivity and pathogenicity test. To get more accurate results, BDB performed molecular detection through PCR test. Research results indicate that the BDB has been identified and detected from isolates made from the body parts of insects.
Key words: isolates, BDB, Drosophilidae, PCR
Pendahuluan
Penyakit darah pada tanaman pisang merupakan salah satu penyakit penting di Indonesia (Supriadi 2005). Penyakit ini disebabkan oleh blood disease bacterium yang sebelumnya dikenal dengan nama Pseudomonas solanacearum atau Ralstonia solanacearum (EF.Smith)Yabuuchi et al. Ras 2 yang menyebabkan penyakit layu bakteri, tetapi karena adanya perbedaan kultur dan reaksi biokimia antara BDB dan
25
mematikan dengan menginfeksi jaringan pembuluh sistemik (Eden-Green 1992). Infeksi BDB pada pertanaman pisang dapat menyebabkan kematian pada tanaman pisang atau menghasilkan buah yang tidak dapat dikonsumsi. Serangga sebagai salah satu faktor yang mendukung penyebaran patogen penyebab penyakit darah berhasil diperangkap kemudian diisolasi untuk mengidentifikasi BDB yang berasal dari bagian tubuh serangga. Selain diidentifikasi isolat asal serangga, isolat yang berasal dari buah pisang juga diisolasi. Hal ini dilakukan untuk dijadikan kontrol dalam identifikasi dan deteksi BDB secara molekuler.
Bahan dan Metode
Penelitian dilaksanakan dari bulan Nopember 2011 sampai Oktober 2012 di Laboratorium Bakteri Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor. Setiap jenis serangga yang tertangkap dipisahkan segera setelah dari lapang dengan cara dimasukkan ke dalam botol kecil berisi air steril. Pemisahan ini bertujuan untuk memudahkan dalam mengisolasi bakteri penyebab penyakit darah pisang dari tubuh serangga. Kemudian contoh-contoh serangga ini dimasukkan ke dalam kotak es (ice box) dan di bawa ke laboratorium untuk dilakukan identifikasi bakteri penyebab penyakit darah pisang. Isolasi untuk melihat keberadaan bakteri penyebab penyakit darah pisang (BDB) di tubuh serangga dilakukan pada tiap jenis serangga yang tertangkap dengan menggunakan metode modifikasi isolasi penyakit darah menurut Cahyaniati et al. (1997).
Isolasi Bakteri Penyebab Penyakit Darah (BDB) dari Bagian Luar (permukaan) Tubuh serangga
Air pencucian tubuh serangga diambil sebanyak 100 µl dan ditambahkan dengan air steril sebanyak 900 µl selanjutnya dilakukan pengenceran sebanyak lima tingkatan (10¹, 10², 10³, 104, 105) konsentrasi yang dipilih yaitu 101, 103 dan 105. Larutan ini kemudian diteteskan pada media TZC, dengan bantuan glass beat didapatkan bakteri yang tumbuh secara teratur pada media tryphenyl tetrazolium chlorida (TZC ). Pengamatan terhadap ciri-ciri koloni BDB dilakukan setelah biakan berumur 48-72 jam, selanjutnya diinkubasikan pada suhu 28 ºC, koloni bakteri yang sudah murni ini dipindahkan ke media SPA selama 1-2 hari pada suhu 28 ºC dan disimpan di dalam air steril.
Isolasi Bakteri Penyebab Penyakit Darah (BDB) dari Bagian Dalam Tubuh Serangga
