Effect of Endophytic Fungi on the Survival of Yellow Stem Borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) and Rice Growth

(1)

PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP

KELANGSUNGAN HIDUP PENGGEREK BATANG PADI

KUNING Scirpophaga incertulas (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE)

DAN PERTUMBUHAN TANAMAN PADI

RITA YUNITA

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(2)

ABSTRACT

RITA YUNITA. Effect of Endophytic Fungi on the Survival of Yellow Stem Borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) and Rice Growth. Under the supervision of HERMANU TRIWIDODO and SURYO WIYONO.

Yellow stem borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) is one of main problems in rice cultivation. This study was conducted to examine the effect of endophytic inoculation on the survival of yellow stem borer larvae and rice growth. The treatments that tested among other Nigrospora sp.1, Acremonium

sp. and Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Seeds were dipped in water, inoculated with endophytic fungi, seedled and planted in pot. Plants were sprayed with endophytic fungi suspension every one week before larvae infested. Larvae infestation has done five times on the plants of one, two, three, four, and five week after planted. Plants were infested with ten first instar stage of larvae in every ten rice stems. Monitoring was done on the survival and body length of larvae. Endophytic fungi treatments increased rice resistance against yellow stem borer larvae. The treatment of Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. reduced significantly the body length of survived larvae in young plants. The treatments of

Acremonium sp. had significant effect to increase number of tillers. Tolerance and antibiosis contribute to the resistance mechanism. In addition, endophytic treatments increased germination, seedling growth, and rice growth.

(3)

ABSTRAK

RITA YUNITA. Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi. Dibimbing oleh HERMANU TRIWIDODO dan SURYO WIYONO.

Penggerek batang padi kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) merupakan salah satu masalah utama dalam budidaya padi. Tujuan penelitian ini adalah menguji pengaruh inokulasi cendawan endofit terhadap perkembangan larva penggerek batang padi kuning dan pertumbuhan tanaman padi. Perlakuan yang diuji antara lain Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Benih direndam dalam air, diinokulasi dengan cendawan endofit, disemai dan ditanam dalam pot. Tanaman disemprot dengan suspensi cendawan endofit pada satu minggu sebelum infestasi larva. Infestasi larva dilakukan sebanyak lima kali pada tanaman padi umur 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST. Tanaman diinfestasi oleh 10 ekor larva instar 1 per 10 batang padi. Pengamatan dilakukan terhadap kelangsungan hidup dan panjang tubuh larva pada satu minggu setelah infestasi. Cendawan endofit meningkatkan ketahanan padi terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Perlakuan

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menekan panjang tubuh larva secara nyata pada tanaman muda. Perlakuan Acremonium sp. meningkatkan jumlah anakan. Toleransi dan antibiosis berpengaruh terhadap mekanisme resistensi. Selain itu, perlakuan cendawan endofit meningkatkan perkecambahan, pertumbuhan bibit, dan pertumbuhan tanaman padi.

(4)

PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP

KELANGSUNGAN HIDUP PENGGEREK BATANG PADI

KUNING Scirpophaga incertulas (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE)

DAN PERTUMBUHAN TANAMAN PADI

RITA YUNITA

A34080033

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di

Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(5)

Disetujui,

Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing 2

Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc Dr. Ir. Suryo Wiyono, M.Sc.Agr

NIP. 19570122 198103 1 002 NIP. 19690212 199203 1 003

Diketahui, Ketua Departemen

Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi.

NIP. 19650621 198910 2 001

Tanggal lulus :

Judul Skripsi : Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi

Nama Mahasiswa : Rita Yunita

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 2 Juni 1990 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Mukti SE dan Ibu Sri Mulyati. Penulis me-nyelesaikan pendidikan sekolah menengah atas di SMA PGRI 1 Bekasi (2005-2008). Pada tahun 2008 penulis melanjutkan pendidikannya di Departemen Pro-teksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Un-dangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI).

Selama masa kuliah, penulis aktif bergabung dalam beberapa organisasi kemahasiswaan, seperti Gentra Kaheman divisi Upacara Adat (2010-2011), Ke-luarga Mahasiswa Bekasi (KEMSI) divisi Sosial Lingkungan (2010-2011), Him-punan Mahasiswa Proteksi Tanaman (HIMASITA) divisi Finance and Business

(2010-2011) dan mengikuti kepanitiaan pada beberapa acara kampus seperti panitia Masa Perkenalan Departemen (MPD) Proteksi Tanaman (2010) serta panitia Migrarotia Departemen Proteksi Tanaman (2010 dan 2011). Penulis juga tergabung dalam salah satu anggota kelompok tari Saman Departemen Proteksi Tanaman (2010-2012). Pada tahun 2010, penulis magang di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman IPB. Selain itu, penulis pernah mengikuti lomba Pekan Kreatifitas Mahasiswa (PKM) pada tahun 2012

(7)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah serta kasih sayang-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi’’ dapat terselesaikan dengan baik.

Penelitian dan penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Waktu dan lokasi penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juli 2012 di Laboratorium Lapang Klinik Tanaman di Klaten, Jawa Tengah dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan Proteksi Tanaman IPB dengan sumber dana penelitian dari program IPB IM-HERE.

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc dan Dr. Ir. Suryo Wiyono, M.Sc.Agr selaku dosen pembimbing skripsi yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, pengkayaan wawasan, saran, kritik, dan motivasi yang sangat besar dalam penyelesaian skripsi ini. Dr. Ir. Supramana, MSi. selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan saran dan motivasi. Dr. Ir. A.Muin Adnan, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan motivasi dan arahan. Keluarga tercinta Bapak Mukti SE, Ibu Sri Mulyati, Kakak dan Adik tersayang Rizka Novita, A.Md dan Tri Kartika yang selalu memberikan perhatian, doa, dukungan moral, materil, dan motivasi kepada penulis. Kak Manda, Mbak Tami, Aldila, Riska D.O dan Dimas sahabat yang menjadi pengingat, memberikan perhatian, bantuan, motivasi, dan kerja sama yang baik. Keluarga Bapak Tugiyono, Ibu Ngatini dan Kelompok Tani Desa Sumber, Kec.Trucuk, Klaten Bapak Wardiono dan Bapak Purwanto atas perhatian, bantuan dan dukungan kepada penulis. Anggota Laboratorium Mikologi Tumbuhan dan Klinik Tanaman Pak Dadang, Mbak Ita, Ummi, Swinda, Sylvia, Desni yang telah membantu selama bekerja di Laboratorium. Fitri, Sasti, Nisa, Ushwanuuri, Cut, Hamda, Iki, Ian, Adnan serta teman-teman Proteksi Tanaman 45 atas semangat dan keceriaannya. Teman-teman kos Pondok Cahaya, Norma, Nia, Melin, Kak Sherly, Mugi, Kak Arum dll atas bantuan, semangat dan motivasinya serta 212 Muti, Ratu, dan Irma atas keceriaan dan persahabatannya.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, November 2012

(8)

DAFTAR ISI

Kerusakan yang Ditimbulkan dan Faktor yang Mempengaruhi 5

Pengendalian Penggerek Batang Padi ... 6

Resistensi Tanaman ... 6

Deskripsi ... 6

Mekanisme Resistensi Tanaman ... 7

Cendawan Endofit ... 8

Deskripsi ... 8

Cendawan Endofit sebagai Agens Hayati ... 8

Potensi Cendawan Endofit ... 9

Perbanyakan Cendawan Endofit ... 11

Perlakuan Cendawan Endofit pada Benih Padi ... 11

Penanaman Benih Padi ... 12

Pengumpulan Kelompok Telur Penggerek Batang Padi ... 12

Infestasi Larva Penggerek Batang Padi ke Tanaman ... 13

Reisolasi Batang Padi ... 13

Rancangan Percobaan dan Analisis Data ... 14

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 15

Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Larva Penggerek Batang Pa- di ... 15

Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi . 19 KESIMPULAN DAN SARAN ... 26

Kesimpulan ... 26

(9)

DAFTAR PUSTAKA ... 27

(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Pengaruh cendawan endofit terhadap kelangsungan hidup larva

penggerek batang padi ... 16

2 Pengaruh cendawan endofit terhadap ukuran tubuh larva hidup

penggerek batang padi ... 16

3 Pengaruh cendawan endofit terhadap jumlah anakan padi ... 18

4 Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang akar dan tunas benih

padi ... 20

5 Pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan bibit tanaman padi . 23

6 Pengaruh cendawan endofit terhadap tinggi tanaman padi ... 23

(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Kelompok telur dan imago ... 5

2 Gejala serangan penggerek batang padi kuning di lapang ... 6

3 Diagram alur infestasi larva ... 12

4 Perkecambahan benih padi yang diinokulasi cendawan endofit ... 20

5 Uji perkecambahan benih 48 jam ... 21

6 Pengukuran tinggi dan panjang akar bibit ... 21

(12)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Pembuatan tepung cendawan endofit ... 31

2 Uji perkecambahan benih ... 31

3 Tinggi bibit ... 32

4 Kelompok telur penggerek batang padi kuning ... 32

5 Kondisi tanaman 7 hari setelah infestasi larva ... 33

6 Uji keefektifan cendawan ... 34

7 Tinggi dan jumlah anakan ... 34

8 Interaksi antara larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman ... 35

9 Interaksi antara ukuran panjang tubuh larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman ... 35

10 Persentase larva hidup pada tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit ... 36

(13)

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Padi (Oryza sativa L.) merupakan komoditi pangan yang mendapat prioritas utama dalam pembangunan pertanian karena menjadi makanan pokok

bagi sebagian besar penduduk Indonesia (Misnaheti et al. 2010). Produksi padi tahun 2012 diperkirakan sebesar 68.59 juta ton gabah kering giling (GKG) atau

naik sebesar 2.84 juta ton dibandingkan tahun 2011 yang produksinya sebesar

65.76 juta ton GKG (BPS 2012). Kebutuhan beras nasional terus meningkat

seiring bertambahnya jumlah penduduk. Tahun 2025 Asia diperkirakan harus

meningkatkan produksi padi sebesar 50% untuk mempertahankan tingkat

konsumsi saat ini, namun luas lahan untuk menanam padi semakin berkurang

(Cantrell 2001).

Usaha untuk mengimbangi dan mengatasi kebutuhan beras yang terus

meningkat sangat diperlukan. Namun, usaha dalam meningkatkan kualitas dan

kuantitas beras memiliki banyak hambatan. Hambatan yang selalu mengancam

produksi beras adalah serangan organisme pengganggu tanaman (OPT), antara

lain hama dan penyakit (Misnaheti et al. 2010). Penggerek batang padi merupakan salah satu hama utama tanaman padi yang dapat menyebabkan kerusakan dan

kehilangan hasil di Indonesia. Penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) merupakan jenis yang paling luas penyebarannya dan paling dominan di Jawa, Bali, Lampung dan Kalimantan Selatan, kemudian diikuti oleh jenis S. inferens, C. suppressalis dan S. innotata (Dinas Pertanian Tanaman Pangan Jawa Barat 2012).

S. incertulas menyerang tanaman padi dan menyebabkan kerusakan sebesar 95% dari luas areal tanaman padi 300 000 ha di beberapa daerah di pulau Jawa

(Suharto H et al. 2007). Hama ini dapat merusak tanaman pada semua fase tumbuh, baik pada saat di pembibitan, fase anakan, maupun fase berbunga. Di

lapangan, keberadaan hama ini ditandai oleh kehadiran ngengat, kematian

tunas-tunas padi atau sundep, kematian malai atau beluk, dan larva penggerek batang

(Sudjianto 2010). Hama penggerek batang sulit diberantas dengan pestisida

(14)

hingga menjadi pupa (Rahmawati dan Slamet-Loedin 2006). Faktor-faktor yang

mempengaruhi serangan hama ini antara lain iklim, keberadaan tanaman padi

sebagai sumber makanan, dan pola tanam padi (Widiastuti 2009).

Berbagai metode pengendalian seperti kultur teknis, fisik/kimiawi, dan

pemanfaatan musuh alami telah dilakukan namun perkembangan hama masih

belum dapat diatasi. Pengendalian dengan insektisida kimia dapat menggangu

ekosistem alam dan merusak lingkungan. Pengendalian hama secara ekologi

merupakan strategi untuk membuat populasi hama serendah mungkin dengan

menggunakan pendekatan hubungan antara serangga dan segala aspek

lingkungannya. Penerapan teknologi maju secara intensif akan memengaruhi

keadaan lingkungan pertanaman dan organisme di sekitarnya (Kartohardjono

2011). Teknik pengendalian hayati akhir-akhir ini berkembang pesat karena

memiliki kelebihan dibandingkan lainnya yaitu berbasis sumber daya hayati dan

ramah lingkungan. Pengendalian hayati saat ini banyak dikembangkan, salah

satunya penggunaan cendawan endofit (Wilia et al. 2011).

Cendawan endofit berpotensi sebagai agen pengendali hayati karena

keberadaan cendawan endofit sangat beragam dan berlimpah serta dapat

ditemukan pada tanaman pertanian maupun rumput-rumputan (Faeth 2002).

Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup dalam jaringan tanaman

tanpa mengakibatkan kerugian yang cukup nyata terhadap inang (Petrini 1992,

Maheswari 2006). Cendawan endofit mampu meningkatkan resistensi tanaman

inang dari serangan hama (Clay 1992). Kolonisasi cendawan endofit pada rumput

menyebabkan terinduksinya metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap

herbivora insekta (Carroll 1995). Interaksi antara cendawan endofit dan inang

tanaman umumnya bersifat simbiosis mutualisme. Cendawan endofit dapat

menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan

mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carroll & Clay 1988). Asosiasi beberapa

cendawan endofit dengan tumbuhan inangnya mampu melindungi beberapa

tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, kondisi ekstrim maupun

herbivora (Saikkoen & Helander 2003).

Cendawan endofit dapat melindungi inang dari serangan serangga, tungau,

(15)

3

Cendawan Acremonium coenophialum pada rumput Festuca arundinacea dapat menurunkan laju ketahanan hidup Schizaphis graminum, Rhopalosiphum padi

(Johnson et al. 1985). Cendawan Nigrospora sp. dapat meningkatkan per-kecambahan benih padi, menurunkan rasio preferensi wereng batang cokelat

Nilaparvata lugens, menurunkan fekunditas, menekan panjang tubuh, dan mengurangi populasi pertumbuhan kutu daun Aphis gossypii pada cabai (Budiprakoso 2010; Hermawati et al. 2011).

Penelitian tentang cendawan endofit dan peranannya dalam pengendalian

hayati terhadap penggerek batang padi belum dilakukan di Indonesia, sehingga

perlu dilakukan penelitian terhadap hal tersebut. Dengan demikian hasil dari

penelitian ini akan menjadi informasi dasar yang sangat penting dalam rangka

mengkaji kemungkinan penggunaan cendawan endofit sebagai agens pengendali

hama, khususnya penggerek batang padi.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh inokulasi cendawan

endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp., dan kombinasi Nigrospora sp.1 +

Acremonium sp. terhadap kelangsungan hidup larva penggerek batang padi kuning

Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan pertumbuhan tanaman padi.

Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi tentang keefektifan

cendawan endofit terhadap pertumbuhan tanaman padi dan pengendalian

penggerek batang padi yang efektif, murah, mudah, aman terhadap manusia dan

(16)

4

TINJAUAN PUSTAKA

Padi (Oryza sativa L.)

Pentingnya Padi sebagai Tanaman Pangan

bagi sebagian besar penduduk Indonesia (Misnaheti et al. 2010). Sekitar 1.75 miliar dari 3 miliar penduduk Asia, termasuk 210 juta penduduk Asia

mengonsumsi 90% beras dari hasil padi yang ditanam (Fagi et al. 2001; Andoko 2002). Padi terpilih sebagai makanan utama karena cara budidaya dan pengolahan

menjadi bahan pangan lebih sederhana serta penyedia 70% hingga 80% kalori dan

40% hingga 70% protein (Siregar 1981; Fagi et al. 2001). Tahun 2025 Asia diperkirakan harus meningkatkan produksi padi sebesar 50% untuk

mempertahankan tingkat konsumsi saat ini, namun luas lahan untuk menanam

padi semakin berkurang (Cantrell 2001).

Penggerek Batang Padi Kuning

Penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) termasuk ordo Lepidoptera, famili Pyralidae yang ditemukan pertama kali sebagai hama di

China, Jepang, dan Taiwan (Kalshoven 1981). Menurut Pathak dan Khan (1994),

spesies ini juga mendominasi di wilayah Bangladesh, India, Malaysia, Pakistan,

Philipina, Sri Lanka, Thailand, Vietnam, dan sebagian dari Indonesia.

Morfologi penggerek batang padi kuning antara lain telur berbentuk

seperti cakram, diletakkan dalam kelompok dan ditutupi oleh rambut-rambut

berwarna cokelat (Gambar 1a). Larva berwarna kekuningan dan kepala berwarna

jingga. Setiap batang terdapat satu larva. Pupa berbentuk memanjang dengan

warna kuning putih. Pupa selalu ditemukan pada bagian batang yang terbawah

dan sering di bawah permukaan tanah. Sayap imago jantan berwarna cokelat

terang atau kuning jerami dengan bintik-bintik hitam yang samar-samar. Sayap

depan imago betina berwarna kuning jerami dengan bercak hitam yang jelas pada

(17)

5

Telur penggerek akan menetas setelah 4-5 hari, kemudian telur menetas

menjadi larva. Masa perkembangan larva membutuhkan waktu 3-6 minggu dan

memasuki tahap menjadi pupa yang membutuhkan waktu 8-14 hari (Kalshoven

1981). Lama hidup imago 5-7 hari (Harahap & Tjahjono 1998), sehingga waktu

total yang dibutuhkan untuk melalui siklus hidup penggerek adalah 5-9 minggu

(Kalshoven 1981).

Gambar 1 Kelompok Telur dan Imago. a) kelompok telur penggerek batang padi

kuning, b) imago Scirpophaga incertulas

Kerusakan yang Ditimbulkan dan Faktor yang Mempengaruhi

Penggerek batang padi dapat menurunkan hasil panen dan merusak

tanaman padi pada fase vegetatif maupun generatif. Kerusakan pada fase vegetatif

dapat mengakibatkan anakan padi mati atau sundep (Gambar 2a), sedangkan

kerusakan pada fase generatif dapat menyebabkan malai menjadi hampa atau

beluk (Gambar 2b). Keberadaan penggerek per generasi setiap tahun tergantung

dari faktor lingkungan, temperatur, hujan dan ketersediaan tanaman.

(18)

Gambar 2 Gejala Serangan Penggerek Batang Padi Kuning di Lapang. a) gejala

sundep, b) gejala beluk

Pengendalian Penggerek Batang Padi

Pengendalian penggerek batang padi dapat dilakukan dengan beberapa

cara antara lain kultur teknis, musuh alami, dan insektisida. Pengendalian kultur

teknis yaitu dengan pengambilan kelompok telur, pembakaran pangkal batang

atau jerami, pembajakan sawah, dan penggenangan lahan untuk mematikan larva

dan pupa pada pangkal batang. Selain itu, rotasi tanaman dan penanaman

serempak dapat memutus siklus hidup hama. Penggerek batang padi memiliki

musuh alami berupa parasitoid telur, antara lain: Tetrastichus schoenobii,

Trichogramma japonicum dan Telenomus rowani dapat memarasit telur penggerek hingga 70% sehingga mengurangi populasi penggerek batang padi di

lapang. Pengendalian dengan insektisida sistemik seperti Karbofuran, Bensultap,

Bisultap, Karbosulfan, Dimehipo, atau Fipronil memiliki dampak negatif terhadap

populasi parasitoid dan predator penggerek batang karena musuh alami juga mati

akibat insektisida (Pracaya 2003).

Resistensi Tanaman

Deskripsi

Resistensi tanaman merupakan sifat-sifat tanaman yang dapat diturunkan

dan dapat mempengaruhi tingkat kerusakan oleh serangga (Painter 1951). Beck

(1965) mendefinisikan resistensi tanaman adalah semua ciri dan sifat tanaman

yang memungkinkan tanaman terhindar, mempunyai daya tahan atau daya a

(19)

7

sembuh dari serangan serangga dalam kondisi yang akan menyebabkan kerusakan

lebih besar pada tanaman lain dari spesies yang sama.

Mekanisme Resistensi Tanaman

Ada 4 strategi dasar yang digunakan tanaman sebagai mekanisme

pertahanan dirinya untuk mengurangi kerusakan akibat serangan serangga

herbivora antara lain: escape atau menghindari serangan serangga berdasarkan waktu atau tempat, misalnya tumbuh pada tempat yang tidak mudah diakses oleh

herbivora atau menghasilkan bahan kimia penolak herbivora (repellent), tanaman toleran terhadap herbivora dengan cara mengalihkan herbivora untuk makan

bagian yang tidak penting bagi tanaman atau mengembangkan kemampuan untuk

melakukan penyembuhan (recovery) dari kerusakan akibat serangan herbivora, tanaman menarik datangnya musuh alami bagi herbivora yang dapat melindungi

tanaman tersebut dari serangan herbivora, dan tanaman melindungi dirinya sendiri

secara konfrontasi menggunakan mekanisme pertahan kimia atau mekanik, seperti

menghasilkan toksin yang dapat membunuh herbivora atau dapat mengurangi

kemampuan herbivora untuk mencerna tanaman atau disebut antibiosis (Painter, 1951).

Painter (1951) membagi mekanisme resistensi tanaman terhadap serangga

hama ke dalam 3 bentuk antara lain: ketidaksukaan (non preferences) /

antixenosis, antibiosis dan toleransi. Bentuk mekanisme resistensi antixenosis

dibagi dalam dua kelompok, yaitu antixenosis kimiawi, menolak kerana adanya senyawa kimia dan antixenosis fisik, menolak karena adanya struktur atau morfologik tanaman.

Antibiosis yaitu semua pengaruh fisiologis pada serangga yang disebabkan oleh aktivitas serangga yang memakan dan mencerna jaringan atau cairan

tanaman tertentu yang merugikan dan bersifat sementara atau tetap. Gejala-gejala

akibat antibiosis pada serangga antara lain: kematian larva atau pradewasa, pengurangan laju pertumbuhan, peningkatan mortalitas pupa, ketidakberhasilan

dewasa keluar dari pupa, imago tidak normal, fekunditas serta fertilitas rendah,

(20)

mengumpulkan cadangan makanan, kegagalan hibernasi, perilaku gelisah dan

abnormalitas lainnya.

Toleransi merupakan respon tanaman terhadap serangan serangga hama

yang disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: kekuatan tanaman secara

umum, pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang dan

ketahanan terhadap rebah, produksi cabang tambahan, pemanfaatan lebih efisien

oleh serangga dan kompensasi lateral oleh tanaman tetangganya.

Cendawan Endofit

Deskripsi

Salah satu mikroorganisme yang dianggap potensial dalam pembentukan

tanaman padi yang resisten adalah dengan memanfaatkan cendawan endofit

(Budiprakoso 2010). Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup dalam

jaringan tanaman tanpa mengakibatkan kerugian yang cukup nyata terhadap inang

(Petrini 1992, Maheswari 2006).

Cendawan Endofit sebagai Agens Hayati

Cendawan endofit mampu meningkatkan resistensi tanaman inang dari

serangan hama (Clay 1992). Interaksi antara cendawan endofit dan inang tanaman

umumnya bersifat simbiosis mutualisme. Cendawan endofit dapat menginfeksi

tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin,

enzim serta antibiotika (Carroll & Clay 1988). Asosiasi beberapa cendawan

endofit dengan tumbuhan inangnya mampu melindungi beberapa tumbuhan

inangnya dari beberapa patogen virulen, kondisi ekstrim maupun herbivora

(Saikkoen & Helander 2003). Kolonisasi cendawan endofit pada rumput

menyebabkan terinduksinya metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap

herbivora insekta (Carroll 1995).

Kelimpahan cendawan endofit dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik.

Faktor biotik terdiri dari varietas, umur tanaman dan spesies inang. Sedangkan

faktor abiotik yang berpengaruh adalah cuaca, suhu, kelembaban relatif, kadar air

(21)

9

Potensi Cendawan Endofit untuk Mengendalikan Serangga Hama

Peranan cendawan endofit dalam melindungi inang tanaman dari serangan

hama dilaporkan tahun 1981 yaitu cendawan Phomopsis oblonga melindungi pohon yang tinggi dari serangan kumbang Physocnemum brevilineum

(Coleoptera: Cerambycidae) (Azevedo et al. 2000). Kolonisasi cendawan endofit pada inang tanaman akan berpengaruh terhadap keberadaan serangga hama.

Keberadaan serangga Phenacoccus solani (Hemiptera: Pseudococcidae) dan Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) pada tanaman barley dapat ditekan secara total. Beberapa tanaman barley yang telah diinokulasi dengan cendawan endofit tidak

mengalami kerusakan parah oleh kutu Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) (Sabzalian et al. 2004).

Cendawan endofit dapat melindungi inang dari serangan serangga, tungau,

atau hewan lain yang hidup dan memakan tanaman inang (Maheswari 2006).

Cendawan Acremonium coenophialum pada rumput Festuca arundinacea dapat menurunkan laju ketahanan hidup Schizaphis graminum, Rhopalosiphum padi

(Johnson et al. 1985). Cendawan Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi, menurunkan rasio preferensi wereng batang cokelat

(22)

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Lapang Klinik Tanaman

diKlaten, Jawa Tengah dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan, Departemen

Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan

Februari sampai Juli 2012.

Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu media persemaian dan

penanaman padi berupa tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1, biakan

murni cendawan endofit hasil penelitian Nur’asiah (2011) yaitu Nigrospora

sp.1dan Acremonium sp. yang mempunyai korelasi negatif dengan serangan penggerek batang padi di lapangan, benih padi varietas Ciherang, media Potato Dextrose Agar (PDA), dan kelompok telur penggerek batang padi dari berbagai daerah di Klaten.

Metode Penelitian

Pembuatan Media Potato Dextrose Agar (PDA)

Kentang sebanyak 200 g dikupas sampai bersih, dicuci, dan dipotong tipis.

Potongan kentang dan akuades sebanyak 1000 ml direbus selama setengah jam

dan disaring untuk diambil ekstraknya. Ekstrak kentang tersebut kemudian

dimasak kembali, ditambahkan agar-agar putih sebanyak 15 g dan dekstrose

sebanyak 20 g. Setelah mendidih campuran tersebut diangkat, dituang ke dalam

labu erlenmeyer, ditutup kapas dan alumunium foil untuk disterilisasi ke dalam autoklaf.

Pembuatan Media Beras

Beras sebanyak 1 kg dicuci, direndam selama 24 jam dengan air bersih,

(23)

11

g beras/plastik, ditutup dengan pipa kecil dan kapas kemudian disterilisasi dalam

autoklaf.

Perbanyakan Cendawan Endofit

Biakan murni cendawan endofit Nigrospora sp.1 dan Acremonium sp. diremajakan kembali pada media PDA. Kegiatan dilakukan secara aseptik di

laminar air flow. Biakan cendawan endofit pada PDA yang berumur ±10-14 hari dilubangi dengan menggunakan pelubang gabus kemudian menggunakan jarum

inokulasi dipindahkan dalam media beras. Media beras tersebut diinkubasi selama

±14 hari dan diblender kering hingga menjadi tepung.

Perlakuan Cendawan Endofit pada Benih Padi

Benih padi varietas Ciherang direndam dalam air selama 24 jam untuk

melunakkan kulit benih dan menjaga kelembabahan benih agar mudah

berkecambah. Benih tersebut ditiriskan, diperam dengan tepung cendawan endofit

sebanyak 10 g/kg benih padi dan didiamkan selama 24 jam dalam kondisi lembab

dan gelap agar mudah berkecambah. Sebelum dilakukan penanaman, dilakukan terlebih dahulu pengujian terhadap perkecambahan benih yang telah diinokulasi

cendawan endofit. Benih padi sebanyak 25 benih contoh diperam dalam cawan

petri yang dilapisi kain gelap dan lembab. Setiap perlakuan memiliki tiga ulangan.

Perlakuan yang diterapkan antara lain: inokulasi cendawan endofit Nigrospora

sp.1, Acremonium sp., kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp., dan kontrol (tanpa cendawan endofit).

Pengamatan dilakukan terhadap persentase daya berkecambah benih yang

telah diperam cendawan endofit selama 24 jam serta panjang akar dan tunas

kecambah selama 48 jam. Daya perkecambahan dihitung dengan rumus:

Keterangan:

ni : jumlah benih contoh yang berkecambah

(24)

Penanaman Benih Padi

Tahapan dalam menanam padi antara lain persemaian dan pindah tanam.

Benih yang telah diberi perlakuan disebar ke baki yang berisi media tanam berupa

tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1. Pengamatan bibit dilakukan setiap

minggu pada 7 dan 21 hari setelah semai (HSS). Pengamatan dilakukan terhadap

panjang akar dan tinggi bibit untuk melihat pengaruh cendawan endofit terhadap

pertumbuhan tanaman padi. Bibit padi umur 21 HSS kemudian dipindah tanam ke

ember yang berisi tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1. Setiap ember

ditanam dengan 10 tanaman padi. Masing-masing perlakuan memiliki 5 ulangan.

Selain itu, penanaman juga dilakukan tanpa perlakuan larva penggerek batang

padi untuk melihat pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan tanaman

padi. Pengamatan dilakukan dengan menghitung tinggi tanaman dan jumlah

anakan setiap minggunya pada 1, 2, 3, 4, dan 5 minggu setelah tanam (MST).

Teknik budidaya yang dilakukan antara lain: pengolahan tanah,

pemupukan, dan penyiangan gulma. Pengolahan tanah dilakukan dengan menjaga

tanah agar selalu lembab. Pemupukan NPK dilakukan pada 21 HSS dan 3 MST

sebanyak 2 g/ember. Pemupukan dilakukan untuk memberikan nutrisi bagi

pertumbuhan tanaman padi. Penyiangan gulma dilakukan dengan mencabut gulma

yang tumbuh di sekitar tanaman. Media tanam dalam ember kemudian ditutup

menggunakan kurungan plastik agar terhindar dari kondisi ekstrim lingkungan dan

hama/penyakit lain.

Pengumpulan Kelompok Telur Penggerek Batang Padi

Kelompok telur penggerek batang padi diambil dari berbagai daerah di

Klaten, Jawa Tengah. Klaten merupakan daerah yang memiliki hamparan sawah

padi yang sangat luas dengan sistem pola tanam padi yang beragam. Selain itu,

serangan penggerek batang padi terjadi di Klaten sehingga peluang untuk

mendapatkan kelompok telur lebih banyak. Kelompok telur yang telah diperoleh

dari lapang kemudian disimpan dalam wadah plastik dan dipelihara hingga telur

menetas menjadi larva. Sebelum diinfestasi, tanaman padi berumur 21 HSS, 1

(25)

13

Infestasi Larva Penggerek Batang ke Tanaman

Infestasi larva dilakukan sebanyak lima kali pada tanaman padi umur 1

MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST (Gambar 3). Hal ini bertujuan untuk

melihat interaksi cendawan endofit dengan umur tanaman. 10 ekor larva instar 1

diinfestasi ke 10 batang padi. Setiap batang padi berisi 1 ekor larva. Larva

dimasukkan ke dalam pelepah batang padi dengan menggunakan kuas dan diamati

hingga larva bergerak masuk ke dalam batang.

0 MST 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST

Gambar 3 Diagram Alur Infestasi Larva

Pengaruh cendawan endofit terhadap penggerek batang padi dapat diamati

melalui ketahanan hidup larva. Pengamatan dilakukan setiap 7 hari setelah

infestasi. Batang padi dicabut dan dibersihkan dari akar dan daun. Pelepah batang

padi dibedah satu persatu. Pengamatan dilakukan terhadap persentase larva hidup

dengan mencatat jumlah larva hidup dan mengukur panjang tubuh lava.

Persentase larva hidup dihitung dengan menggunakan rumus:

Reisolasi Cendawan Endofit

Reisolasi cendawan endofit dari batang padi bertujuan untuk melihat

kemampuan kolonisasi cendawan endofit pada batang padi. Reisolasi dilakukan

(26)

MST. Batang padi dipisahkan dari pelepah, daun, dan akarnya kemudian dicuci

dengan akuades hingga bersih. Batang padi yang diambil antara ruas 3 dan

ke-4 batang bawah di bawah tangkai malai. Dua ruas batang padi tersebut dipotong

tiga bagian dengan panjang 3 cm. Reisolasi dilakukan di laminar air flow.

Potongan batang padi disterilisasi permukaan dengan akuades, alkohol

70% selama 1 menit, NaOCl 1% selama 1 menit, dibilas kembali dengan akuades

dua tahap, dan dikeringanginkan. Batang padi tersebut diisolasi pada media PDA

kemudian diinkubasi selama 1 minggu, kemudian cendawan endofityang tumbuh

diamati dan dihitung. Pemurnian dilakukan dengan memindahkan cendawan

endofit Nigrospora sp. dan Acremonium sp. yang tumbuh ke media PDA baru yang terdiri dari satu isolat. Kolonisasi cendawan endofit dihitung dengan rumus:

Keterangan:

n : jumlah contoh yang terinfeksi cendawan endofit ke-i

N: jumlah contoh

Cendawan diidentifikasi dengan menggunakan compound microscope

perbesaran 400x. Identifikasi dilakukan dengan melihat struktur mikroskopik

cendawan endofit yaitu konidia atau spora, konidiofor, serta percabangan

konidiofornya. Identifikasi cendawan endofit dapat dilakukan dengan kunci

identifikasi Barnett & Hunter (1988).

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Percobaan disusun dalam rancangan faktorial dengan 2 faktor. Faktor

pertama yaitu cendawan endofit dengan 4 taraf antara lain: Nigrospora sp.1,

Acremonium sp., kombinasi cendawan endofit Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dan kontrol (tanpa endofit). Faktor kedua yaitu umur tanaman saat infestasi larva

dengan 5 taraf antara lain: 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST.

Masing-masing perlakuan memiliki 5 ulangan. Data yang diperoleh dianalisis dengan

analisis sidik ragam menggunakan Statistical Analysis System (SAS) v9 dan Minitab 14. Perlakuan yang berpengaruh diuji lanjut dengan uji Duncan pada taraf

(27)

15

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Larva Penggerek Batang padi

Inokulasi cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. pada berbagai umur tanaman padi tidak memberikan ketahanan hidup yang berbeda nyata terhadap larva instar 1

penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas). Ketahanan hidup antar perlakuan cendawan endofit dan antar umur tanaman tidak berpengaruh nyata

dalam menekan kelangsungan hidup larva. Selain itu, tidak ada interaksi antara

cendawan endofit dan umur tanaman karena antar perlakuan memiliki standar

deviasi yang besar (Tabel 1).

Inokulasi cendawan endofit pada berbagai umur tanaman dapat

mempengaruhi ukuran tubuh larva instar 1 penggerek batang padi. Perlakuan

Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. efektif dalam menekan panjang tubuh larva di tanaman muda sebesar 3.11 mm dan 3.04 mm

dibandingkan kontrol sebesar 3.40 mm pada 2 MST dan 4.77 mm dan 5.65 mm

dibandingkan kontrol sebesar 6.46 mm pada 3 MST (Tabel 2). Antar perlakuan

endofit berpengaruh nyata dalam menekan panjang tubuh larva pada tanaman

muda. Selain itu, adanya interaksi antara cendawan endofit dan umur tanaman

juga menekan panjang tubuh larva pada tanaman muda.

Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang tubuh larva tidak

berpengaruh nyata pada tanaman tua. Hal ini diduga oleh banyaknya jumlah

anakan dengan batang yang kokoh dan kondisi tanaman yang sudah memasuki

fase pengisian bulir menyebabkan larva memiliki cadangan makanan yang banyak

(28)

16

Tabel 1 Pengaruh cendawan endofit terhadap kelangsungan hidup larva penggerek batang padi

Perlakuan Larva hidup

a

(%) pada MSTb

2 3 4 5 6

Kontrol 40.00 ± 18.71 a 52.00 ± 13.04 a 30.00 ± 14.14 a 42.00 ± 24.89 a 30.00 ± 14.14 a

Nigrospora sp.1 36.00 ± 20.74 a 50.00 ± 15.81 a 48.00 ± 22.80 a 50.00 ± 15.81 a 32.00 ± 20.49 a

Acremonium sp. 48.00 ± 19.23 a 48.00 ± 19.23 a 52.00 ± 16.43 a 36.00 ± 11.40 a 26.00 ± 15.17 a

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. 36.00 ± 16.73 a 38.00 ± 23.87 a 42.00 ± 8.34 a 28.00 ± 20.49 a 32.00 ± 22.80 a

Tabel 2 Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang tubuh larva hidup penggerek batang padi

Perlakuan Ukuran tubuh larva hidup (mm)

a

pada MSTb

2 3 4 5 6

Kontrol 3.40 ± 0.31a 6.46 ± 0.27 a 3.56 ± 0.51 b 5.85 ± 0.98 ab 3.90 ± 0.67 a

Nigrospora sp. 3.06 ± 0.11 b 5.94 ± 1.02 ab 5.27 ± 0.42 a 6.72 ± 0.82 a 4.82 ± 1.43 a

Acremonium sp. 3.11 ± 0.15 b 4.77 ± 0.55 c 4.96 ± 1.16 a 6.04 ±0.73 ab 5.53 ± 2.13 a

Nigrospora sp.+Acremonium sp. 3.04 ± 0.09 b 5.65 ± 0.25 b 5.00 ± 0.79 a 5.26 ± 1.37 b 5.46 ± 0.51 a

a

Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b

(29)

17

Cendawan endofit memberikan induksi resistensi padi terhadap larva

penggerek batang. Resistensi tanaman merupakan sifat-sifat tanaman yang dapat

diturunkan dan dapat mempengaruhi tingkat kerusakan oleh serangga (Painter

1951). Mekanisme resistensi yang terjadi pada tanaman yang diinokulasi

cendawan endofit yaitu toleransi dan antibiosis.

Tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit memiliki mekanisme

resistensi berupa toleransi. Toleransi merupakan respon tanaman terhadap

serangan serangga hama yang disebabkan oleh kekuatan tanaman secara umum,

pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang, ketahanan

terhadap rebah, produksi cabang tambahan, pemanfaatan lebih efisien oleh

serangga dan kompensasi lateral oleh tanaman sebelahnya (Painter 1951).

Inokulasi cendawan endofit pada tanaman padi dapat meningkatkan jumlah

anakan secara nyata. Perlakuan Acremonium sp. dapat meningkatkan jumlah anakan sebesar 21 batang pada semua waktu pengamatan (Tabel 3). Peningkatan

jumlah anakan dapat memberikan ketahanan tanaman terhadap serangan

penggerek batang. Tanaman dapat mentoleransi infestasi larva tanpa

menyebabkan kehilangan hasil yaitu dengan adanya kompensasi jumlah anakan.

Larva dapat menggerek batang namun tanaman melakukan penyembuhan

(recovery) dari kerusakan akibat larva dengan memproduksi anakan lain.

Menurut Rubia et al. (1990 & 1996), tanaman padi memiliki kemampuan untuk mengkompensasi serangan penggerek batang padi pada stadia vegetatif.

Kompensasi merupakan proses dimana tanaman memberikan respon positif

terhadap pengaruh kerusakan yang ditimbulkan oleh serangga dan mengurangi

pengaruh negatif oleh kerusakan serangga di lapang. Kompensasi dapat dilakukan

(30)

18

Tabel 3 Pengaruh cendawan endofit terhadap jumlah anakan padi

Perlakuan Jumlah anakan

a

pada MSTb

2 3 4 5

Kontrol 10.00 ± 0.00 c 10.00 ± 0.00 c 15.33 ± 2.08 b 14.67 ± 2.08 b

Nigrospora sp.1 10.00 ± 0.00 c 10.00 ± 0.00 c 14.00 ± 1.00 b 15.00 ± 1.00 b

Acremonium sp. 20.33 ± 0.58 a 19.33 ± 1.15 a 21.67 ± 3.51 a 21.67 ± 2.52 a

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. 16.67 ± 3.79 b 17.00 ± 0.00 b 16.33 ± 1.53 b 15.67 ± 0.57 b

a

(31)

19

Mekanisme resistensi tanaman yang terjadi pada tanaman muda yaitu

antibiosis. Antibiosis merupakan semua pengaruh fisiologis pada serangga yang disebabkan oleh aktivitas serangga yang memakan dan mencerna jaringan atau

cairan tanaman tertentu yang merugikan dan bersifat sementara atau tetap. Ukuran

tubuh larva penggerek pada tanaman yang diinokulasi cendawan endofit menjadi

lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh aktifitas larva memakan tanaman yang diduga

mengandung toksin yang dihasilkan cendawan endofit.

Menurut Carroll & Clay (1988), cendawan endofit dapat menginfeksi

tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin,

enzim serta antibiotika. Beberapa cendawan endofit mampu menghasilkan

senyawa ergot alkaloid dan neurotoksin dimana senyawa tersebut mampu

membunuh nimfa Aphis gossypii sejak dalam abdomen imago (Azevedo 2004). Selain itu, hasil penelitian Hermawati et al. (2011) melaporkan bahwa varietas

Hot Pepper pada cabai yang diinokulasi cendawan endofit Nigrospora sp. dan SH2 dapat menekan panjang tubuh kutu daun Aphis gossypii. Pemeliharaan wereng batang cokelat Nilaparvata lugens pada varietas Mudgo dapat menyebabkan mortalitas tinggi, pertumbuhan tubuh lambat, ukuran tubuh kecil

dan fekunditas rendah (Pathak dan Khan 1994). Penanaman varietas resisten

secara terus menerus dapat menyebabkan terjadinya adaptasi morfologi dan

fisiologi serangga.

Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Pertumbuhan Padi

Inokulasi cendawan endofit pada tanaman padi dapat meningkatkan

jumlah anakan dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan

penggerek batang. Selain itu, inokulasi cendawan endofit pada benih padi juga

dapat meningkatkan daya perkecambahan, panjang akar dan tinggi bibit, serta

tinggi tanaman pada tanaman muda.

Persentase perkecambahan benih padi selama 24 jam yang diinokulasi

cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora

sp.1 + Acremonium sp. menunjukkan persentase perkecambahan lebih tinggi yaitu sebesar 98.67%, 98.67%, dan 100% dibandingkan kontrol sebesar 94.67%

(32)

menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa

perendaman benih padi dengan cendawan endofit tidak bersifat toksik terhadap

benih atau menghambat pertumbuhan benih padi. Perlakuan kombinasi cendawan

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan perkecambahan hingga 100% (Gambar 5). Hasil penelitian Budiprakoso (2010) dan Nur’asiah (2011)

menyatakan bahwa Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi.

Gambar 4 Perkecambahan Benih Padi yang Diinokulasi Cendawan Endofit

Tabel 4 Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang akar dan tunas benih padi

Perlakuan Panjang akar

(cm)a ± SD

Panjang tunas

(cm)a ± SD

Kontrol 1.06 ± 0.05 a 0.46 ± 0.06 a

Nigrospora sp.1 0.94 ± 0.11 a 0.44 ± 0.02 a

Acremonium sp. 1.09 ± 0.26 a 0.53 ± 0.04 a

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. 1.12 ± 0.23 a 0.53 ± 0.06 a

a

Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%.

b

MST = minggu setelah tanam.

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.

Acremonium sp.

(33)

21

Gambar 5 Uji Perkecambahan Benih 48 Jam. a) kontrol, b) Nigrospora sp.1, c)

Acremonium sp., d) Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.

Pada rumput, cendawan endofit kadang-kadang memberi keuntungan

seperti menghasilkan alkaloid dan meningkatkan pertumbuhan vegetatif (Siegel

dan Schardl 1992). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan cendawan

kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan panjang akar 7 dan 21 hari setelah semai (HSS) sebesar 7.96 cm dan 10.49 cm dibandingkan

kontrol sebesar 6.30 cm dan 7.04 cm, sedangkan perlakuan cendawan

Acremonium sp. dapat meningkatkan tinggi bibit sebesar 20.31 cm dan 32.95 cm dibandingkan kontrol sebesar 12.60 cm dan 22.97 cm (Tabel 5 dan Gambar 6)

Gambar 6 Pengukuran Tinggi dan Panjang Akar Bibit. a) 7 HSS, b) 21 HSS

Semua perlakuan cendawan endofit dapat meningkatkan tinggi tanaman

pada awal pertumbuhan tanaman muda. Perlakuan Nigrospora sp.1, Acremonium

a b

c d

(34)

sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan tinggi tanaman sebesar 36.29 cm, 56.98 cm, dan 72.17 cm dibandingkan kontrol sebesar

(35)

1

23

Tabel 5 Pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan bibit tanaman padi

Perlakuan Panjang akar (cm)

a

pada HSSb Tinggi bibit (cm)a pada HSSb

7 21 7 21

Kontrol 6.30 ± 2.39 b 7.04 ± 0.76 b 12.60 ± 4.65 b 22.97 ± 4.22 b

Nigrospora sp.1 5.99 ± 0.69 a 6.75 ± 0.73 b 16.72 ± 0.52 ab 30.78 ± 1.67 a

Acremonium sp. 6.51 ± 0.67 a 9.35 ± 2.00 ab 20.31 ± 0.89 a 32.95 ± 2.80 a

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. 7.96 ± 1.59 a 10.49 ± 1.51 a 18.33 ± 1.62 a 29.48 ± 1.29 a

a

HSS = hari setelah semai.

Tabel 6 Pengaruh cendawan endofit terhadap tinggi tanaman padi

a

Perlakuan

Tinggi tanamana pada MSTb

1 2 3 4 5

Kontrol 24.64 b 26.72 c 31.52 c 77.28 a 79.68 a

Nigrospora sp.1 33.85 a 53.89 b 63.23 b 77.37 a 79.98 a

Acremonium sp. 34.15 a 53.35 b 66.73 ab 78.92 a 80.33 a

(36)

Perlakuan cendawan endofit pada tanaman muda lebih efektif dalam

mempengaruhi pertumbuhan bibit padi, menekan panjang tubuh larva dan tinggi

tanaman pada tanaman muda karena persentase kolonisasi cendawan endofit hasil

reisolasi batang padi umur 21 HSS lebih besar dibandingkan 6 MST (Tabel 7).

Hal ini menunjukkan bahwa persentase kolonisasi cendawan endofit dipengaruhi

oleh umur tanaman. Menurut Budiprakoso (2010), variasi keragaman cendawan

dalam mengkolonisasi suatu inang spesifik mungkin berasosiasi dengan umur

daun. Semakin tua umur tanaman, kemampuan kolonisasinya dapat menurun.

Kolonisasi tertinggi pada tanaman 21 HSS dan 6 MST terdapat pada kombinasi

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. sebesar 66.67% dan 60%. Kelimpahan dan keragaman cendawan endofit dalam mengkolonisasi inang dipengaruhi oleh

beberapa faktor antara lain perbedaan varietas inang tanaman, curah hujan dan

aspek budidaya. Faktor-faktor tersebut akan menggambarkan tinggi rendahnya

tingkat kolonisasi suatu cendawan endofit di pertanaman (Petrini 1992).

Tabel 7 Persentase kolonisasi cendawan endofit dari batang padi

Perlakuan Kolonisasi Cendawan Endofit (%)

21 HSS a 6 MST b

Genus cendawan yang meningkatkan panjang akar dan batang adalah

Nigrospora. Mikroorganisme ini termasuk dalam kingdom Fungi. Nigrospora

(37)

25

Gambar 7 Cendawan Endofit. a) makroskopik Nigrospora sp., b) mikroskopik

Nigrospora sp., c) makroskopik Acremonium sp., d) mikroskopik

Nigrospora sp.

Ketahanan tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit meningkat

terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Beberapa mekanisme yang

terlibat yaitu toleransi karena adanya kompensasi jumlah anakan yang lebih

banyak dan antibiosis ditunjukkan oleh panjang tubuh larva hidup yang lebih kecil

meskipun antar perlakuan cendawan endofit tidak berpengaruh terhadap

kelangsungan hidup larva.

Penggunaan cendawan endofit pada tanaman vegetatif dapat meningkatkan

jumlah anakan sehingga tanaman dapat melakukan penyembuhan (recovery) akibat serangan larva penggerek batang. Adanya mekanisme resistensi berupa

kompensasi jumlah anakan terhadap serangan penggerek batang dapat menjadi

strategi pengendalian penggerek batang padi. b

d c

(38)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Ketahanan tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit meningkat

terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Perlakuan kombinasi

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menekan panjang tubuh larva secara nyata pada tanaman muda. Perlakuan Acremonium sp. meningkatkan jumlah anakan. Mekanisme resistensi yang terjadi yaitu toleransi dan antibiosis. Selain itu,

perlakuan cendawan endofit meningkatkan perkecambahan, pertumbuhan bibit,

dan pertumbuhan tanaman padi.

Saran

Perlu dilakukan penelitian lanjut tentang pengaruh cendawan endofit

terhadap aspek-aspek biologi penggerek batang padi, seperti keperidian, lama

(39)

27

DAFTAR PUSTAKA

Andoko A. 2002. Budidaya Padi secara Organik. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Azevedo JL, Jr WM, Pereira JO, Araujo WL de. 2000. Endophytic microorganisms: a review on insect control and recent advances on tropical plants. Electr J Biotechnol 3. (1):1-4.

[BPS] Badan Pusat Statistik. 2012. Produksi Padi, Jagung, dan Kedelai (Angka Tetap 2011 dan Angka Ramalan 2012). Jakarta (ID): Badan Pusat Statistik Republik Indonesia.

Barnet HL, Hunter BB. 1988. Illustrated Genera of Imperfect Fungi. Ed ke-4.New York (US): Burgress Publishing Company.

Beck S D. 1965.Resistance of plants to insects.Annu Rev Entomology. 10:207-232.

Budiprakoso B. 2010. Induksi cendawan endofit untuk ketahanan tanaman padi terhadap wereng batang cokelat Nilaparvata lugens Stahl. (Hemiptera: Delphacidae) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Cantrell RP. 2001. The role of rice in Asia. Di dalam: Diskusi Panel dan Pame- ran Budidaya Padi; 28 Agustus 2001; Surakarta. Jakarta (ID): Yayasan Padi Indonesia. hlm 1-10.

Carroll GC. 1988. Fungal endophytes in stems and leaves: from latent pathogen to

mutualistic simbiont. Ecology.69(1):2-9.

Carroll GC. 1995. Forest endophytes of grasses: a defensive mutualism between plant and fungi. Ecology 69:0-16.

Clay K. 1988. Clavicipitaceous fungal endophytes of grasses coevolution and the change from parasitism to mutualism. Di dalam: Pirozinsky KA, Hawksworth DL, editor. Coevolution of Fungi with Plant and Animals. London: Academic Press.

Clay K. 1992. Endophytes as antagonists of plant pest. Di dalam: JHAndrews & SS Hirano, editor. Microbiol Leaves. New York: Springer Verlag. hlm 331-357.

Dinas Pertanian Tanaman Pangan Jawa Barat. 2012. Penggerek Batang Padi [internet]. [diunduh pada 2012 Jul 26]. Tersedia pada: http://diperta-.jabarprov.go.id.

Fagi AM, Abdullah B, Kartaatmadja S. 2001. Peran padi sebagai sumber daya genetic padi modern. Di dalam: Diskusi Panel dan Pameran Budaya Padi; Surakarta, 28 Agustus 2001. Jakarta (ID): Yayasan Padi Indonesia. hlm 33-34.

(40)

Harahap IS, Tjahjono B. 1988. Pengendalian Hama Penyakit Padi. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.

Hermawati H, Wiyono S, Santoso S. 2011. Leaf endophytic fungi of chili (Capsicum annuum) and their role in the protection against Aphis gossypii

(Homoptera: Aphididae). Biodiversitas. 12(4):187-191.

Johnson MC, Dahlman DL, Siegel MR, Bush LP, Latch GCM, Potter DA,Varney DR. 1985. Insect feeding deterrents in endophyte-infected tall fescue. Appl Environ Microbiol. 49(3):568-571.

Kalshoven LGE. 1981. Pest of Crops in Indonesia. Laan PA Vaan der, penerjemah. Jakarta (ID): PT. Ichtiar Baru-Van Ho eve. Terjemahan dari: De plagen van Cultuurgewasse in Indonesia.

Kartohardjono A. 2011. Penggunaan musuh alami sebagai komponen pengendalian hama padi berbasis ekologi. Pengembangan Inovasi Pertanian

[internet]. [diunduh 2012 Jan 15]; 4(1):29-46. Tersedia pada: Tanaman di Sulawesi Selatan. Prosiding Seminar Ilmiah Pertemuan Tahunan Perhimpunan Entomologi Indonesia (PEI); 2010 Mei 27; Sulawesi Selatan.Sulawesi Selatan (ID). PEI.hlm 410-415.

Nur’asiah. 2011. Keanekaragaman dan kelimpahan cendawan endofit pada batang padi [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Painter RH. 1951. Insect Resistance in Crop Plants. Kansas (US): The University Press of Kansas.

Pathak MD, Khan ZR. 1994. Insect Pest of Rice. Filipina: International Rice Research Institute.

Petrini O. 1992. Fungal endophytes of tree leaves. Di dalam: JH Andrew & SS Hirano, editor. Microbial Ecol Leave. Berlin: Springer Verlag. hlm 179. Pracaya. 2003. Hama Penyakit Tanaman. Jakarta (ID): Penebar Swadaya.

Rahmawati, Slamet-Loedin. 2006. Introduksi gen cryIB-cryIAa ke dalam genom padi (Oryza sativa) cv. rojolele menggunakan transformasi Agrobacterium.

Hayati. 13(1):19-25.

Rubia EG, Penning FWT. 1990. Simulation of rice yield reduction caused by stemborer (SB). IRRN 15(1):34.

Rubia EG, Heong KL, Zalucki M, Gonzales B, Norton GA. 1996. Mechanism of compensation of rice plants to yellow stem borer Scirpophaga incertulas

(41)

29

Sabzalian MR, Hatami B, Mirlohi A. 2004. Mealybug, Phenacoccus solani

(Homoptera: Pseudococcidae) and barley aphid, Sipha maydis (Homoptera: Aphididae) response to endophyte-infected tall and meadowfescues.

Entomologia Experimentalis et Applicata. 113:205-209.

Saikkonen KT, Helander ML. 2003. Ecology and diversity of endophytic fungi [internet]. [diunduh pada 2009 Mei 20]. Tersedia pada: http://www.sci.utu.fi/biologia/ekologia/endofyytti.htm.

Siegel MR, Schardl CL. 1992. Fungal endhophytes of tree leaves. Di dalam: JH Andrew, SS Hirano, editor. MicrobiolLeaves.Berlin : Springer Verlag. hlm198-216.

Siregar H. 1981. Budidaya Tanaman Padi di Indonesia. Jakarta (ID): Sastra Hudaya.

Sudjianto U. 2010. Pemantauan (monitoring) hama penggerek batang padi/sundep (Scirpophaga Incertulas, S. Innotata dan Chilo Suppressalis). [internet]. [diunduh pada 2012 Jul 26]. Tersedia pada: jurnal.umk.ac.id.

Suharto H, Kertoseputro D, Kurniawati N. 2007. Penyebaran penggerek batang padi di Pulau Jawa.Laporan DIPA. BB PADI.

Widiastuti F. 2009.Pemanfaatan Model Climex 1.1 untuk Menganalisis Potensi Penyebaran Penggerek Batang Padi Kuning (Scirpophaga incertulas) dan Wereng Batang Coklat (Nilaparvata lugens) (Studi Kasus Kabupaten Klaten, Jawa Tengah) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

(42)

(43)

31

Lampiran 1 Pembuatan tepung cendawan endofit (a) biakan Nigrospora sp., (b) pengeringan Nigrospora sp., (c) tepung Nigrospora sp., (d) biakan

Acremonium sp., (e) pengeringan Acremonium sp., (f) tepung

Acremonium sp.

Lampiran 2 Uji perkecambahan benih (a) perendaman benih 24 jam, (b) inokulasi benih dengan endofit 36 jam

d e f

a b c

(44)

Lampiran 3 Tinggi bibit (a) 7 HSS, (b) 21 HSS

Lampiran 4 Kelompok telur penggerek batang padi kuning. (a) pencarian kelompok telur, (b) kelompok telur pada tanaman padi, (c) wadah penyimpanan kelompok telur, (d) larva instar 1, (e) ukuran tubuh larva instar 1, (f) ukuran tubuh larva 7 hari setelah infestasi

e f

b a

A

a

c

b

(45)

33

Lampiran 5 Kondisi tanaman 7 hari setelah infestasi larva. (a) 2 MST, (b) 3 MST, (c) 4 MST, (d) 5 MST, (e) 6 MST

d c

a b

(46)

Lampiran 6 Uji efektifitas cendawan. (a) penyemprotan dengan endofit 7 hari sebelum infestasi, (b) pencabutan tanaman 7 hari setelah infestasi, (c) pengamatan kondisi larva

Lampiran 7 Tinggi dan jumlah anakan. (a) kondisi tanaman, (b) 1 MST, (c) 2 MST, (d) 3 MST, (e) 4 MST, (f) 5 MST, (g) 6 MST

a b c

b a

(47)

35

Lampiran 8 Interaksi antara larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman (Two-way ANOVA: survive versus perlakuan, disect)

Lampiran 9 Interaksi antara ukuran panjang tubuh larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman (Two-way ANOVA: ukuran versus perlakuan, disect)

Source DF SS MS F P

Perlakuan 3 9.325 3.1082 3.32 0.024

Disect 4 68.836 17.2090 18.36 0.000

Interaction 12 33.448 2.7873 2.97 0.002

Error 80 74.967 0.9371

Total 99 186.576

S = 0.9680 R-Sq = 59.82% R-Sq(adj) = 50.28

Source DF SS MS F P

Perlakuan 3 1283 427.667 1.28 0.288

Disect 4 1966 491.500 1.47 0.220

Interaction 12 4602 383.500 1.14 0.337

Error 80 26800 335.000

Total 99 34651

S = 18.30 R-Sq = 22.66% R–Sq(adj) = 4.29

(48)

(49)

(50)

ABSTRACT

RITA YUNITA. Effect of Endophytic Fungi on the Survival of Yellow Stem Borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) and Rice Growth. Under the supervision of HERMANU TRIWIDODO and SURYO WIYONO.

Yellow stem borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) is one of main problems in rice cultivation. This study was conducted to examine the effect of endophytic inoculation on the survival of yellow stem borer larvae and rice growth. The treatments that tested among other Nigrospora sp.1, Acremonium

sp. and Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Seeds were dipped in water, inoculated with endophytic fungi, seedled and planted in pot. Plants were sprayed with endophytic fungi suspension every one week before larvae infested. Larvae infestation has done five times on the plants of one, two, three, four, and five week after planted. Plants were infested with ten first instar stage of larvae in every ten rice stems. Monitoring was done on the survival and body length of larvae. Endophytic fungi treatments increased rice resistance against yellow stem borer larvae. The treatment of Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. reduced significantly the body length of survived larvae in young plants. The treatments of

Acremonium sp. had significant effect to increase number of tillers. Tolerance and antibiosis contribute to the resistance mechanism. In addition, endophytic treatments increased germination, seedling growth, and rice growth.

(51)

ABSTRAK

RITA YUNITA. Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi. Dibimbing oleh HERMANU TRIWIDODO dan SURYO WIYONO.

Penggerek batang padi kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) merupakan salah satu masalah utama dalam budidaya padi. Tujuan penelitian ini adalah menguji pengaruh inokulasi cendawan endofit terhadap perkembangan larva penggerek batang padi kuning dan pertumbuhan tanaman padi. Perlakuan yang diuji antara lain Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Benih direndam dalam air, diinokulasi dengan cendawan endofit, disemai dan ditanam dalam pot. Tanaman disemprot dengan suspensi cendawan endofit pada satu minggu sebelum infestasi larva. Infestasi larva dilakukan sebanyak lima kali pada tanaman padi umur 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST. Tanaman diinfestasi oleh 10 ekor larva instar 1 per 10 batang padi. Pengamatan dilakukan terhadap kelangsungan hidup dan panjang tubuh larva pada satu minggu setelah infestasi. Cendawan endofit meningkatkan ketahanan padi terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Perlakuan

Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menekan panjang tubuh larva secara nyata pada tanaman muda. Perlakuan Acremonium sp. meningkatkan jumlah anakan. Toleransi dan antibiosis berpengaruh terhadap mekanisme resistensi. Selain itu, perlakuan cendawan endofit meningkatkan perkecambahan, pertumbuhan bibit, dan pertumbuhan tanaman padi.

(52)