PENGGUNAAN CAMPURAN
Trichoderma
harzianum
DENGAN
BERBAGAI PUPUK KANDANG UNTUK MENEKAN AKAR
GADA (
Plasmodiophora brassicae
Wor.) PADA TANAMAN
PAKCOY
JAYANG ARUMANSYAH
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul “Penggunaan Campuran Trichoderma harzianum dengan Berbagai Pupuk Kandang untuk Menekan Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Pakcoy” adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2015
Jayang Arumansyah
ABSTRAK
JAYANG ARUMANSYAH. Penggunaan Campuran Trichoderma harzianum
dengan Berbagai Pupuk Kandang untuk Menekan Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Pakcoy.Dibimbing oleh TITIEK SITI YULIANI.
Penyakit akar gada merupakan salah satu penyakit penting pada tanaman kubis-kubisan yang disebabkan oleh cendawan Plasmodiophora brassicae Wor. Cendawan tersebut merupakan patogen tular tanah dan dapat bertahan sangat lama di dalam tanah meskipun tidak terdapat pada tumbuhan inang di sekitar tanah terinfestasi. Penelitian bertujuan untuk membandingkan berbagai dosis T. harzianum dengan pupuk kandang untuk menekan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy. Berbagai upaya pengendalian telah banyak dilaporkan untuk mengurangi serangan P. brassicae, salah satunya ialah dengan memanfaatkan mikroorganisme antagonis Trichodermaharzianum. Pada dosis T. harzianum 12.5 g dalam pupuk kandang ayam, domba, dan sapi efektif dalam menekan penyakit akar gada tanaman pakcoy. Namun, penambahan T. harzianum pada pupuk kandang ayam lebih baik dalam meningkatkan bobot segar tanaman dibandingkan pupuk kandang domba dan sapi. Populasi cendawan dan bakteri lebih tinggi terdapat pada pupuk kandang ayam serta keragaman cendawan antagonis tertinggi terdapat pada pupuk kandang domba.
ABSTRACT
JAYANG ARUMANSYAH. Utilization of Trichoderma harzianum with Various Manure to Suppress Club Root (Plasmodiophora brassicae Wor.) on Pakchoy Plant. Supervised by TITIEK SITI YULIANI.
Club root disease is one of the important disease on cabbage plant caused by
Plasmodiophora brassicae Wor. P. brassicae as one of species from group of protists is a soil-borne pathogen and has survivability in the soil for years when there is no host plant. This research aims to evaluate the potential uses of T. harzianum-manure combination in various doses to suppress club root disease on pakchoy plant. Various kinds strategies had been applied by farmers in controlling
P. brassicae, such as utilization of Trichoderma harzianum as antagonistic microbes. The studies have shown that formulation of 12.5 gram T. harzianum
combined with chicken manure, sheep manure, and cow manure have suppressed club root disease in pakchoy plant compared to that of control, and the use of T. harzianum on chicken manure has found as the highest in increasing plant fresh weight than its combination with sheep manure and cow manure. Chicken manure has a number of fungal and bacterial populations highest, and their highest diversity is found in the sheep manure.
©
Hak Cipta milik IPB, tahun 2015 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 yang wajar IPB.
PENGGUNAAN CAMPURAN
Trichoderma
harzianum
DENGAN
BERBAGAI PUPUK KANDANG UNTUK MENEKAN AKAR
GADA (
Plasmodiophora brassicae
Wor.) PADA TANAMAN
PAKCOY
JAYANG ARUMANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PRAKATA
Segala Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Penggunaan Campuran Trichoderma harzianum dengan Berbagai Pupuk Kandang untuk Menekan Akar Gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada Tanaman Pakcoy”. Penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan kali ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Titiek Siti Yuliani, SU selaku dosen pembimbing skripsi dan akademik yang telah membimbing atau memberikan masukan, arahan, saran, dan motivasi. Ayah, ibu, adik, serta keluarga lainnya yang selalu mendoakan dan memberi dukungan dalam belajar, seluruh civitas akademik Departemen Proteksi Tanaman IPB yang telah turut membantu dalam penulisan usulan tugas akhir ini, teman-teman Proteksi Tanaman yang juga turut serta memerikan dukungan dan semangat kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan bagi penulis agar dapat menuliskan skripsi yang lebih baik untuk ke depannya Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khusunya serta bagi pembaca pada umumnya.
Bogor, Januari 2015
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan 2
Manfaat 2
BAHAN DAN METODE 3
Waktu dan Tempat 3
Alat dan Bahan 3
Metode Penelitian 3
Penyiapan Lahan 3
Penyediaan Isolat Trichoderma harzianum 3
Penanaman 4
Isolasi Mikroba Pupuk Kandang 4
Pengujian in Vivo 5
Peubah yang Diamati 6
Identifikasi Penyakit Plasmodiophora brassicae 6
Rancangan Percobaan 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 7
Isolasi Trichoderma dan Identifikasi Penyakit P. brassicae 7
Pengujian in Vivo 7
Hubungan Unsur Hara dengan Keparahan Penyakit Akar Gada 10
Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Segar 10
Isolasi Mikroba pada Pupuk Kandang 11
SIMPULAN DAN SARAN 15
Simpulan 15
Saran 15
DAFTAR PUSTAKA 16
LAMPIRAN 19
DAFTAR TABEL
1 Kombinasi perlakuan pada media tumbuh 5
2 Kejadian penyakit akar gada pada tanaman pakcoy 8
3 Keparahan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy 9
4 Komposisi kimia beberapa pupuk kandang (% total) 10
5 Pengaruh perlakuan terhadap bobot segar tanaman pakcoy 11 6 Jenis cendawan hasil isolasi pada beberapa macam pupuk kandang 12
DAFTAR GAMBAR
1 Denah petak percobaan. Keterangan 1: ulangan satu; 2: ulangan dua; 3:
ulangan tiga 4
2 Koloni T. harzianum pada media PDA (a); konidia dan percabangan hifa
T. harzianum (b) dengan perbesaran 20 x 10 7
3 Akar terserang Plasmodiophora brassicae pada tanaman pakcoy (a); sista
P. brassicae (b) dengan perbesaran 20 x 10 7
4 Gejala akar gada di lapangan. Perbandingan tanaman pakcoy yang
terserang P. brassicae (a) dengan tanaman sehat (b) 8
5 Jumlah koloni Cendawan dan Bakteri pada tiap pupuk kandang. PKA: pupuk kandang ayam; PKD: pupuk kandang domba; PKS: pupuk
kandang sapi 12
6 Beberapa cendawan yang ditemukan pada pupuk kandang. (a) dan (d) makoskopis dan mikroskopis A. niger; (b) dan (e) makroskopis dan mikroskopis A. brevipes; (c) dan (f) makroskopis dan mikroskopis A. flavus; (g) dan (j) makroskopis dan mikroskopis P. resticulosum; (h) dan (k) makroskopis dan mikroskopis P. nigricans; (i) dan (l) makroskopis dan mikroskopis Trichoderma spp. dengan perbesaran 40 x 10 13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis ragam kejadian penyakit akar gada pada 8 mst 21 2 Hasil analisis ragam keparahan penyakit akar gada pada 8 mst 21
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pakcoy (Brassica rapa L.) adalah jenis tanaman sayur-sayuran yang termasuk dalam keluarga Brassicaceae. Tumbuhan pakcoy berasal dari China dan telah dibudidayakan setelah abad ke-5 secara luas di China Selatan dan China Pusat serta Taiwan. Sayuran ini merupakan introduksi baru di Jepang dan masih sefamili dengan Chinese vegetable. Saat ini pakcoy dikembangkan secara luas di Filipina, Malaysia, Indonesia dan Thailand (Siemonsma dan Piluek 1994). Pakcoy (Brassica rapa L.) kaya vitamin, mineral, protein, dan kandungan vitamin A, vitamin B, vitamin C, karbohidrat serta serat berperan penting bagi kesehatan manusia (Depkes RI 1979). Tanaman pakcoy merupakan salah satu sayuran penting di Asia atau khususnya di China.
Produksi komoditas kubis-kubisan masih dapat ditingkatkan apabila permasalahan pada usahatani komoditas tersebut dapat dikurangi, seperti cara budidaya yang baik dan benar serta pengelolaan organisme pengganggu tanaman (OPT) yang tepat sasaran, sehingga kehilangan hasil dapat ditekan. Salah satu OPT yang menjadi masalah utama pada tanaman kubis-kubisan adalah
Plasmodiophora brassicae Wor. yang menimbulkan penyakit berupa bintil-bintil yang bersatu menjadi bengkakan memanjang yang mirip dengan batang (gada), sehingga dinamakan penyakit akar gada (Semangun 2000). Patogen tersebut tergolong dalam kingdom Protozoa, filum Plasmodiophoromycota, kelas Plasmodiophoromycetes, dan ordo Plasmodiophorales. Sampai saat ini penyakit akar gada masih sulit diatasi karena tingginya daya tahan spora rehat P. brassicae
di dalam tanah. Spora rehat yang terlepas dari serpihan-serpihan akar yang terinfeksi menyebabkan peningkatan inokulum pada areal yang ditanami secara berulang-ulang dengan kelompok Brassica spp. P. brassicae dapat menyebar melalui aliran air permukaan (Stakman dan Harrar 1957), tanah, air, angin, bibit, dan benih (Agrios 2005), alat pertanian dan butiran tanah yang terbawa hasil panen, serta diduga dapat terbawa melalui pupuk kandang karena P. brassicae
pada sisa-sisa tanaman kubis yang dimakan oleh ternak dapat bertahan di dalam pencernaan ternak (Walker 1957).
P. brassicae merupakan endoparasit obligat dan hanya dapat berkembang pada inang yang terbatas. Jika tanah telah terinfeksi P. brassicae maka patogen tersebut akan terus menjadi faktor pembatas dalam budidaya tanaman famili Brassicaceae, karena daya tahannya yang tinggi terhadap perubahan lingkungan dan pestisida dalam tanah. Sifatnya yang endoparasit obligat ini sering menimbulkan kesulitan dalam mempelajari aspek-aspek ekologi patogen sehingga beberapa informasi tentang patogen ini belum terpecahkan (Alexopoulos et al. 1996). Intensitas serangan akar gada di Indonesia yang diakibatkan oleh patogen ini pada tanaman caisin di Cipanas, Jawa Barat mencapai 19.83-89.91% (Djatnika 1989), sedangkan pada tanaman kubis sekitar 88.60% (Widodo dan Suheri 1995).
2
gada pada tanaman kubis-kubisan. Penyakit ini juga sering disebut penyakit akar pekuk atau penyakit akar bengkak (Agrios 2005). Penyakit akar gada dapat bertahan selama 10 tahun atau lebih meskipun tidak terdapat tumbuhan inang di sekitar lahan yang terinfeksi, sehingga diperlukan penanggulangan yang tepat.
Berbagai pengendalian termasuk penggunaan pestisida sintetik telah dilakukan oleh petani untuk mengatasi masalah penyakit akar gada tersebut namun sampai saat ini tidak memberikan hasil yang memuaskan. Selain itu, penggunaan pestisida yang berlebihan dapat memberikan ancaman terhadap keseimbangan ekosistem dan kesehatan manusia serta dapat meningkatkan biaya produksi. Salah satu pengendalian yang lebih ramah lingkungan dan sangat berpotensi dalam menekan perkembangan P. brassicae adalah cendawan antagonis Trichoderma spp.
Trichoderma spp. merupakan cendawan antagonis yang banyak terdapat di tanah dan digunakan untuk mengendalikan patogen tanah. Kemampuannya untuk menjadi parasit cendawan lain (Agrios 2005). Patogen yang dapat dikendalikan oleh Trichoderma spp. adalah Pythium, Phytophthora, Fusarium, Rhizoctonia,
Sclerotium, dan Verticillium (Nederhoff 2001; Agrios 2005; Arya dan Perello 2010). Agens antagonis Trichodema spp. berpotensi untuk mengendalikan penyakit akar gada yang disebabkan oleh P. brassicae (Ismail dan Tenrirawe 2011). Penggunaan Trichoderma spp. dapat menurunkan serangan P. brassicae
sekitar 25%, sedangkan pemberian bahan organik hasil dekomposisi kotoran hewan ternak bersama Trichoderma spp. dalam media tanam kubis dapat menurunkan serangan P. brassicae sebesar 51% (Legowo 2000).
Peranan pupuk organik seperti kotoran hewan dapat menambah zat atau unsur hara dalam tanah. Tanah yang miskin ataupun kurang subur memiliki kandungan unsur hara yang kurang mencukupi bagi pertumbuhan, sehingga pemberian pupuk terutama pupuk yang bersifat organik secara langsung akan mampu menambah unsur hara yang kurang memadai tersebut serta memberikan tambahan unsur hara baru yang belum ada. Kendala yang dihadapi dalam aplikasi pupuk organik seperti kotoran hewan terutama yang belum terdekomposisi dengan baik akan memberikan pengaruh negatif terhadap tanaman yang dibudidayakan serta dapat mengakibatkan jumlah mikroba dalam tanah menjadi sedikit. Selain itu, pupuk organik yang sudah terdekomposisi dengan baik dapat memperbaiki sifat fisik tanah, sifat kimia tanah, sifat biologi tanah dan meningkatkan aktivitas mikroba yang ada di dalam tanah termasuk cendawan antagonis (Sutanto 2002).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan berbagai dosis T. harzianum
dengan pupuk kandang untuk menekan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy.
Manfaat Penelitian
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikologi, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pengujian in vivo
dilakukan di Desa Sindangjaya, Kecamatan Cipanas, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat pada bulan Januari 2014 hingga Juni 2014.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kored, plastik, label, cawan petri, labu erlenmeyer, mikropipet, jarum ose, alat injeksi, tabung reaksi, laminar air flow, mikroskop cahaya, mikroskop stereo, dan buku kunci identifikasi. Bahan yang digunakan adalah sampel tanah yang berasal dari rizosfer tanaman pakchoy terserang Plasmodiophora brassicae dan sehat, tiga macam pupuk kandang yaitu pupuk kotoran ayam, kotoran sapi, dan kotoran kambing, media Martin Agar
(MA), media Potato Dextrose Agar (PDA), Yeast Casamino Acids Extract and Dextrose Agar (YCED), media Nutrient Agar (NA),
chloramphenicol, streptomysine, alkohol 70%, NaOCl.
Metode Penelitian Penyiapan Lahan
Pernyiapan lahan dalam penelitian ini yaitu pada saat penyemaian dan pindah tanam dengan menggemburkan tanah yang akan menjadi media penanaman pakcoy. Lahan yang akan digunakan untuk persemaian dibuat sebuah bedengan yang nanti akan menjadi media tanam pakcoy, bedengan yang akan dibuat harus berupa bedengan dengan lebar 1 meter, panjang menyesuaikan dengan panjangnya lahan. Di antara sela bedengan buat sebuah saluran air atau drainase yang memiliki lebar kurang lebih 50 cm untuk kelancaran air agar tidak menggenangi bedengan saat musim hujan. Setelah bedengan selesai dibuat maka ratakan bagian permukaan bedengan, kemudian berikan perlakuannya. Dalam penelitian ini dilakukan 14 perlakuan yaitu perlakuan kombinasi Trichoderma
12.5 g/kg pupuk kandang ayam (TPA3), Trichoderma 25 g/kg pupuk kandang ayam (TPA2), Trichoderma 37.5 g/kg pupuk kandang ayam (TPA1), Trichoderma
12.5 g/kg pupuk kandang domba (TPD3), Trichoderma 25 g/kg pupuk kandang domba (TPD2), Trichoderma 37.5 g/kg pupuk kandang domba (TPD1),
Trichoderma 12.5 g/kg pupuk kandang sapi (TPS3), Trichoderma 25 g/kg pupuk kandang sapi (TPS2), Trichoderma 37.5 g/kg pupuk kandang sapi (TPS1), pupuk kandang ayam (PA), pupuk kandang domba (PD), pupuk kandang sapi (PS), pestisida kimia antracol 70% (PK), dan kontrol (K).
Penyediaan Isolat Trichodermaharzianum
4
hingga 10-5 dituang ke media PDA. Isolat yang didapat pada cawan petri kemudian dimurnikan (Isniah 2012). Namun isolat T.harzianum yang digunakan dalam percobaan ini berasal dari petani di Desa Sindangjaya, Kecamatan Cipanas. Isolat T. harzianum yang didapat dari petani diidentifikasi dan diperbanyak dengan media jagung yang sudah disterilkan.
Penanaman
Persiapan lahan pada saat pindah tanam sama seperti lahan saat awal tanam namun pada lahan ini dibuat bedengan dengan ukuran 1 m2. Jarak antara bedengan satu dengan bedengan lain 30 cm dan lahan yang digunakan terdapat 42 petak dalam satu lahan (Gambar 1). Media tanam bedengan adalah tanah yang halus dan gembur dicampur sesuai dengan perlakuan yang dilakukan. Bibit yan telah berumur 4 minggu di persemaian, dipilih yang sehat dan besar, kemudian ditanam pada lahan yang sudah dipersiapkan. Tanah yang sudah dibuat bedengan ditambahkan 14 perlakuan tersebut. Masing-masing perlakuan dilakukan sebanyak tiga kali ulangan.
Gambar 1 Denah petak percobaan. Keterangan 1: ulangan satu; 2: ulangan dua; 3: ulangan tiga
Isolasi Mikroba Pupuk Kandang
Isolasi mikroba pupuk kandang dilakukan dengan teknik pengenceran dan pencawanan. Sebanyak 10 g pupuk kandang disuspensikan ke dalam labu Erlenmeyer berisi 90 ml air destilata, kemudian suspensi dihomogenkan menggunakan shaker (150 rpm selama 2 jam). Pengenceran dilakukan hingga 10-7
5
dengan mengambil 1 ml suspensi dimasukan ke dalam tabung reaksi berisi 9 ml air destilata. Penyebaran suspensi pada cawan petri menggunakan metode tuang (pour plate count) yaitu dengan menuang media steril dengan suhu 45 oC – 50 oC Extract and Dextrose Agar (YCED) untuk menumbuhkan aktinomiset. Cawan petri diinkubasi pada posisi terbalik selama 1-2 hari (bakteri), 5-7 hari (cendawan), dan 10-12 hari (aktinomiset) pada suhu 25 oC. Parameter yang diamati adalah keragaman populasi mikroba (Saraswati 2007).
Tiap koloni yang tumbuh dikelompokkan berdasarkan bentuk dan warna koloni, kemudian dimurnikan. Hasil pemurnian selanjutnya diidentifikasi dengan bantuan kunci identifikasi Watanabe (2002) untuk cendawan, sedangkan untuk bakteri dilakukan karakterisasi isolat bakteri dengan melihat beberapa parameter. Parameter yang diamati adalah bentuk, pinggiran, elevasi, dan warna koloni.
Pengujian in vivo
Perlakuan dilakukan pada media kombinasi Trichoderma harzianum dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:400 (100 g T. harzianum per 40 kg pupuk kandang). Kombinasi perlakuan tertera pada tabel 1. Pengujian dilakukan pada petakan-petakan lahan seluas 1 m2. Inokulasi patogen Plasmodiophora brassicae
pada lahan percobaan tidak dilakukan karena lahan yang digunakan sudah endemik P. brassicae. Pengujian dilakukan dengan 3 ulangan. Pengamatan dilakukan pada 1 minggu hingga 8 minggu setelah tanam. Perlakuan diberikan sebanyak dua kali yaitu pada waktu persemaian dan 4 minggu setelah tanam.
Tabel 1 Kombinasi perlakuan pada media tumbuh
Percobaan Perlakuan
TPA1 Trichoderma 37.5 g + Pupuk kandang ayam 1 kg TPA2 Trichoderma 25 g + Pupuk kandang ayam 1 kg TPA3 Trichoderma 12.5 g + Pupuk kandang ayam 1 kg TPD1 Trichoderma 37.5 g + Pupuk kandang domba 1 kg TPD2 Trichoderma 25 g + Pupuk kandang domba 1 kg TPD3 Trichoderma 12.5 g + Pupuk kandang domba 1 kg TPS1 Trichoderma 37.5 g + Pupuk kandang sapi 1 kg
PK Pelakuan petani (pestisida kimia antracol 70%)
6
Peubah yang diamati
Kejadian Penyakit = n/N x 100% Keterangan :
n : Tanaman yang terserang penyakit N : Tanaman yang ditanam
Keparahan Penyakit = (∑ [(ni.vi)])/(N.Z) ×100% Keterangan :
KP : Keparahan penyakit ni : tanaman contoh ke-i
vi : skor/skala penyakit tanaman contoh ke-i Z : skor/skala tertinggi yang ditetapkan N : jumlah tanaman yang diamati
Skala Skor penyakit akar gada (Datnoff et al. 1987) 0 = tidak ada serangan
1 = 0 –35% pembengkakan terjadi pada akar sekunder 2 = >35 –70 % pembengkakan terjadi pada akar utama
3 = >70 –100% pembengkakan terjadi pada akar utama maupun akar sekunder
Identifikasi Penyakit Plasmodiophora brassicae
Akar pada tanaman pakcoy yang terserang oleh Plasmodiophora brassicae
di lahan percobaan dibawa, kemudian diidentifikasi di Laboratorium Mikologi dengan menggunakan mikroskop.
Rancangan Percobaan
Perlakuan penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Terdapat 14 perlakuan dan masing-masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali sehingga terdapat 42 unit perlakuan. Data yang diperoleh dianalisis dengan
Microsoft Office Excel 2013 dan dianalisis sidik ragam menggunakan program
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi Trichoderma dan Identifikasi Penyakit P. brassicae
Isolat Trichoderma yang diperoleh dari tanah tanaman pakcoy sehat, teridentifikasi sebagai sumber antagonis yaitu Trichoderma harzianum. T. harzianum dapat memproduksi enzim litik dan antibiotik antifungal yang tinggi, memiliki hifa bersepta, berdinding licin, berukuran 1.5-12 µm, percabangan hifa membentuk sudut siku-siku pada cabang utama (Rifai 1969). Morfologi dari cendawan antagonis ini mempunyai konidiofor yang tegak, sendiri-sendiri atau berkelompok menjadi satu berkas, hialin, bersekat, phialid berbentuk lonjong, satu-satu atau mengelompok, konidia hilain atau hijau muda, tidak bersekat (Gambar 2).
Gambar 2 Koloni T. harzianum pada media PDA; (a) konidia dan percabangan hifa T. harzianum (b) dengan perbesaran 20 x 10
Penyakit akar gada yang menjadi sumber patogen berasal dari akar tanaman pakcoy yang bergejala abnormal atau pembengkakan yang berkembang menjadi distorsi besar atau seperti gada. Identifikasi dilakukan pada akar yang bergejala bengkak seperti gada ditemukan patogen Plasmodiophora brassicae (Gambar 3). Secara mikroskopis patogen mempunyai sista berbentuk lonjong atau bulat. Sporangiumnya berbentuk bulat atau agak lonjong berdiameter 6-6.5 µm. Selain itu, sistanya berduri atau berambut pendek (Agrios 2005).
Gambar 3 Akar terserang Plasmodiophora brassicae pada tanaman pakcoy; (a) sista P. brassicae (b) dengan perbesaran 20 x 10
Pengujian in vivo
Gejala yang ditimbulkan patogen P. brassicae pada tanaman pakcoy yaitu di atas permukaan tanah daun tampak layu pada siang hari dan kering, kemudian pulih kembali pada malam hari, serta kelihatan normal dan segar pada pagi hari. Jika penyakit ini berkembang terus daun-daun menjadi kuning, tanaman tampak kerdil, serta di bagian akar terjadi pembengkakan akar mirip dengan batang (gada) sehingga mengganggu fungsi pengangkutan air dan hara dari dalam tanah. Terkadang gejala tidak tampak pada tanaman pakcoy yang terserang akar gada. Patogen ini menginfeksi tanaman melalui akar dengan penetrasi secara langsung atau melalui luka. Pembengkakan pada jaringan akar dapat mengganggu fungsi
a b
8
akar seperti translokasi zat hara dan air dari dalam tanah ke daun. Keadaan ini mengakibatkan tanaman layu, kerdil, kering, dan akhirnya mati (Kementan 2010).
Gambar 4 Gejala akar gada di lapangan. Perbandingan tanaman pakcoy yang terserang P. brassicae (a) dengan tanaman sehat (b)
Penyakit akar gada P. brassicae akan memburuk dengan meningkatnya kelembaban tanah dan suhu tanah naik di atas 20 oC. Kondisi ideal untuk infeksi penyakit akar gada pada tanah asam (pH kurang dari 7), tanah basah, suhu hangat (20-25 oC) dan tanaman inang rentan (Agrios 2005).
Uji in vivo dilakukan terhadap pertanaman pakcoy dengan 14 perlakuan terlihat pada tabel 1. Tabel 2 menunjukkan persentase kejadian penyakit akar gada pada tanaman pakcoy minggu ke-8 saat panen. Pada tabel tersebut terlihat tidak berbeda nyata dengan kontrol, baik perlakuan kombinasi Trichoderma dengan pupuk kandang, pupuk kandang tanpa Trichoderma, dan perlakuan kimia. Pada perlakuan TPA2, TPA3, TPD1, TPD3, TPS3, PA, PS, dan PK memiliki kejadian penyakit 0% atau tidak terserang penyakit akar gada, sedangkan perlakuan TPA1, TPS1, PD, dan K memiliki kejadian penyakit 2.08%. Ini berbeda dengan kejadian penyakit akar gada pada perlakuan TPS2 yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya yaitu sebesar 4.17%.
Tabel 2 Kejadian penyakit akar gada pada tanaman pakcoy
Perlakuan Kejadian penyakit (%)1
Trichoderma 37.5 g + pupuk ayam (TPA1) 2.08a
Trichoderma 25 g + pupuk ayam (TPA2) 0.00a
Trichoderma 12.5 g + pupuk ayam (TPA3) 0.00a
Trichoderma 37.5 g + pupuk domba (TPD1) 0.00a
Trichoderma 25 g + pupuk domba (TPD2) 2.08a
Trichoderma 12.5 g + pupuk domba (TPD3) 0.00a
Trichoderma 37.5 g + pupuk sapi (TPS1) 2.08a
Trichoderma 25 g + pupuk sapi (TPS2) 4.17a
Trichoderma 12.5 g + pupuk sapi (TPS3) 0.00a
Pupuk ayam (PA) 0.00a
Pupuk domba (PD) 2.08a
Pupuk sapi (PS) 0.00a
Pestisida kimia antracol 70% (PK) 0.00a
Kontrol (K) 2.08a
1
Angka-angka yang sama pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%; M8: Pengamatan minggu ke-8
9
Pada tabel 3 menunjukkan keparahan penyakit pada tanaman pakcoy yang beda nyata pada perlakuan TPS2 dengan perlakuan lainnya kecuali pada perlakuan TPD2 dan K. Perlakuan TPD2 maupun K memiliki persentase masing-masing 11.11% dan 13.89%, ini tidak memberikan hasil beda nyata dengan perlakuan TPS2. Tingkat keparahan penyakit yang paling tinggi yaitu kombinasi antara Trichoderma 25 g/kg pupuk kandang sapi (TPS2) sebesar 29.86%. Jika dilihat tabel 3 pada perlakuan kombinasi Trichoderma dengan dosis terendah 12.5 g/kg pupuk kandang ayam (TPA3), Trichoderma dengan dosis 12.5 g/kg pupuk kandang domba (TPD3), dan Trichoderma dengan dosis 12.5 g/kg pupuk kandang sapi (TPS3) memiliki keparahan penyakit akar gada 0%. Ini berbeda dengan perlakuan kombinasi Trichoderma dengan dosis lebih tinggi lainnya yaitu TPA1, TPD2, TPS1, dan TPS2 masing-masing memiliki persentase keparahan penyakit berturut-turut 6.25%, 11.11%, 5.56%, dan 29.86%. Penambahan dosis T. harzianum dalam percobaan ini tidak berpengaruh atau tidak efisien dalam mengendalikan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy. Hasil ini terlihat dari persentase keparahan penyakit akar gada yang tidak berbeda nyata dengan kontrol, namun persentase keparahan penyakit pada kontrol lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya kecuali perlakuan TPS2.
Tabel 3 Keparahan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy
Perlakuan Keparahan penyakit (%)1
Trichoderma 37.5 g + pupuk ayam (TPA1) 6.25a
Trichoderma 25 g + pupuk ayam (TPA2) 0.00a
Trichoderma 12.5 g + pupuk ayam (TPA3) 0.00a
Trichoderma 37.5 g + pupuk domba (TPD1) 0.00a
Trichoderma 25 g + pupuk domba (TPD2) 11.11ab
Trichoderma 12.5 g + pupuk domba (TPD3) 0.00a
Trichoderma 37.5 g + pupuk sapi (TPS1) 5.56a
Trichoderma 25 g + pupuk sapi (TPS2) 29.86b
Trichoderma 12.5 g + pupuk sapi (TPS3) 0.00a
Pupuk ayam (PA) 0.00a
Angka-angka yang sama pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%; M8: Pengamatan minggu ke-8
Ketidakefektifan penambahan dosis T. harzianum dalam percobaan ini diduga jumlah T. harzianum terlalu sedikit yaitu 12.5 g. Menurut Alfizar et al.
10
dari kotoran ternak. Walker (1957) menyatakan bahwa penyebaran penyakit ini diduga karena penggunaan pupuk kandang P. brassicae yang terbawa sisa-sisa tanaman kubis yang dimakan ternak dapat bertahan di dalam pencernaan ternak. Keasaman atau pH dalam tumpukan pupuk kandang juga mempengaruhi aktivitas mikroba. Kisaran pH yang baik sekitar 6.5-7.5.
Hubungan Unsur Hara dengan Keparahan Penyakit Akar Gada
Unsur hara makro dan mikro sangat dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan, perkembangan, dan pembentukan ketahanan tanaman terhadap penyakit serta meningkatkan keragaman mikroba tanah. Unsur hara makro yaitu terdapat senyawa Nitrogen (N), Phospor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S). Masing-masing senyawa mempunyai peran atau fungsi yang berbeda bagi tanaman. Salah satu fungsi unsur hara makro K dan Ca adalah membantu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap suatu penyakit di dalam tanah (Sutedjo 2002). Pada tabel 4 terlihat bahwa kandungan K dan Ca tertinggi terdapat pada pupuk kandang domba selanjutnya sapi dan ayam masing-masing sebesar 3.0% dan 5.0%. Kandungan K dan Ca yang lebih tinggi pada pupuk kandang domba menyebabkan persentase keparahan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy dengan perlakuan PD tinggi yaitu sebesar 4.17% dibandingkan perlakuan PA dan PS masing-masing sebesar 0.00% dan 0.00%, namun pada kontrol lebih tinggi sebesar 13.89%. Perlakuan yang menggunakan kombinasi Trichoderma dengan pupuk kandang ayam memiliki persentase keparahan penyakit yang lebih rendah dibandingkan perlakuan Trichoderma
dengan pupuk kandang domba, Trichoderma dengan pupuk kandang sapi, dan kontrol. Penambahan Trichoderma 12.5 g pada pupuk kandang ayam, pupuk kandang domba, dan pupuk kandang sapi memberikan pengaruh yang signifikan terhadap keparahan penyakit akar gada pada tanaman pakcoy, serta pupuk kandang ayam dan pupuk kandang sapi yang tanpa menggunakan Trichoderma
menunjukkan perbedaan dengan kontrol.
Tabel 4 Komposisi kimia beberapa pupuk kandang (% total)
Jenis huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%
Pengaruh Perlakuan terhadap Bobot Segar
11
nyata terdapat pada perlakuan TPA2 dan PA dengan TPD3 dan kontrol dimana bobot segar pada perlakuan PA tertinggi dibandingkan kontrol yaitu sebesar 1.51 kg. Total kandungan N pada pupuk ayam, pupuk sapi, dan pupuk domba (Tabel 4) berturut-turut 5.0%, 2.0%, dan 2.0%. Kandungan N yang lebih tinggi pada pupuk ayam menyebabkan pertumbuhan pada perlakuan Trichoderma dengan penambahan pupuk ayam lebih baik dibandingkan penggunaan pupuk kandang lainnya. Hal ini terlihat pada perlakuan TPA2 dan PA yang memiliki bobot segar tinggi meskipun berdasarkan uji statistik kedua perlakuan tersebut tidak berbeda nyata dengan perlakuan lainnya kecuali pada perlakuan TPD3 dan kontrol. Rata-rata bobot segar tanaman pakcoy pada perlakuan TPA2 dan PA masing-masing yaitu 1.45 kg dan 1.51 kg.
Tabel 5 Pengaruh perlakuan terhadap bobot segar tanaman pakcoy
Perlakuan Bobot segar (kg/16 tanaman)1
Trichoderma 37.5 g + pupuk ayam (TPA1) 1.31ab
Trichoderma 25 g + pupuk ayam (TPA2) 1.45b
Trichoderma 12.5 g + pupuk ayam (TPA3) 1.37ab
Trichoderma 37.5 g + pupuk domba (TPD1) 1.21ab
Trichoderma 25 g + pupuk domba (TPD2) 1.29ab
Trichoderma 12.5 g + pupuk domba (TPD3) 1.00a
Trichoderma 37.5 g + pupuk sapi (TPS1) 1.15ab
Trichoderma 25 g + pupuk sapi (TPS2) 1.29ab
Trichoderma 12.5 g + pupuk sapi (TPS3) 1.12ab
Pupuk ayam (PA) 1.51b
Pupuk domba (PD) 1.36ab
Pupuk sapi (PS) 1.17ab
Pestisida kimia antracol 70% (PK) 1.44b
Kontrol (K) 0.95a
1
Angka-angka yang sama pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%; M8: Pengamatan minggu ke-8
Penambahan Trichoderma dalam tanah yaitu sebagai antagonis patogen tanaman. Selain itu, membantu meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pemberiaan biofungisida T. harzianum dosis 40 g dapat meningkatkan berat buah pada tomat serta meningkatkan kandungan vitamin C (Herlina 2009). Cook dan Baker (1983) menyatakan keberhasilan mekanisme ini terjadi karena cendawan antagonis mampu menghasilkan senyawa antifungi. Zat yang dihasilkan dapat masuk ke dalam tanaman inang dan membentuk suatu penghalang bagi masuknya cendawan patogen. T. harzianum membentuk koloni pada sistem perakaran, meningkatkan dan menyehatkan massa perakaran serta menunjang peningkatan hasil panen.
Isolasi Mikroba pada Pupuk Kandang
12
yaitu 5 koloni berbeda dengan populasi yang ada di pupuk kandang ayam. Namun, pada pupuk kandang domba dan sapi tersebut ditemukan populasi bakteri yang lebih banyak dibandingkan cendawan masing-masing yaitu 39 koloni dan 52 koloni.
Gambar 5 Jumlah koloni cendawan dan bakteri pada tiap pupuk kandang. PKA: pupuk kandang ayam; PKD: pupuk kandang domba; PKS: pupuk kandang sapi
Jumlah mikroba dalam suatu bahan organik dipengaruhi kandungan unsur hara bahan organik atau dengan memanipulasi lingkungan organik tersebut. Unsur hara Nitrogen berfungsi meningkatkan perkembangbiak mikroba dalam tanah. Penambahan bahan organik dapat merangsang pertumbuhan dan meningkatkan aktivitas mikroba tanah (Baker dan Cook 1983) dan dapat mengurangi aktivitas saprofitik dari patogen. Total kandungan N di dalam pupuk kandang ayam, pupuk kandang domba, dan pupuk kandang sapi (Tabel 4) berturut-turut 5.0%, 2.0%, dan 2.0%. Total kandungan N pada pupuk kandang ayam lebih tinggi ini menyebabkan pertumbuhan atau aktivitas mikroba lebih potensial dibandingkan kandungan N pada pupuk kandang domba maupun pupuk kandang sapi, sehingga jumlah mikroba pada pupuk kandang ayam lebih tinggi dibandingkan pupuk kandang domba dan pupuk kandang sapi. Jumlah mikroba yang tinggi pada pupuk kandang ayam yaitu cendawan. Umumnya cendawan dapat berkembang di lingkungan asam, kebanyakan bersifat aerobik dan perkembangannya akan menurun jika kelembaban terlalu tinggi.
Tabel 6 Jenis cendawan hasil isolasi pada beberapa macam pupuk kandang
13
Gambar 6 Beberapa cendawan yang ditemukan pada pupuk kandang. (a) dan (d) koloni dan mikroskopis A. niger; (b) dan (e) koloni dan mikroskopis A. brevipes; (c) dan (f) koloni dan mikroskopis A. flavus; (g) dan (j) koloni dan mikroskopis P. resticulosum; (h) dan (k) koloni dan mikroskopis P. nigricans; (i) dan (l) koloni dan mikroskopis
Trichoderma spp. dengan perbesaran 40 x 10
Sutanto (2002) menyatakan bahwa penambahan bahan organik memberikan pengaruh pada sifat biologi tanah yang akan meningkatkan keragaman cendawan, bakteri, mikro flora, dan mikro fauna tanah lainnya yang menguntungkan bagi tanaman. Penambahan bahan organik seperti pupuk kandang pada budidaya pakcoy dapat meningkatkan keragaman mikroba antagonis yang akan membantu menekan P. brassicae penyebab akar gada. Cendawan yang ditemukan pada beberapa jenis pupuk kandang dalam percobaan ini merupakan cendawan antagonis, sehingga keberadaanya di tanah membantu T. harzianum menekan P.
d e f
g
j k
h i
l b
14
brassicae penyebab penyakit akar gada pada tanaman pakcoy. Populasi cendawan dan bakteri pupuk kandang ayam lebih banyak dibandingkan pupuk kandang domba dan pupuk kandang sapi. Pada pupuk kandang domba cendawan yang ditemukan lebih beragam dibandingkan pada pupuk lainnya (Tabel 6). Namun, hal ini menyebabkan kejadian dan keparahan penyakit pada perlakuan T. harzianum
yang dikombinasikan dengan pupuk kandang domba tinggi dibandingkan perlakuan lainnya, diduga spora P. brassicae terdapat pada pupuk kandang domba yang mengakibatkan pembengkakan akar lebih tinggi serta diduga mikroba yang belum teridentifikasi pada pupuk kandang domba terdapat cendawan patogen.
15
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pada dosis T. harzianum 12.5 g dalam pupuk kandang ayam, domba, dan sapi efektif dalam menekan penyakit akar gada tanaman pakcoy. Namun, penambahan T. harzianum pada pupuk kandang ayam lebih baik dalam meningkatkan bobot segar tanaman dibandingkan pupuk kandang domba dan sapi. Populasi cendawan dan bakteri lebih tinggi terdapat pada pupuk kandang ayam serta keragaman cendawan antagonis tertinggi terdapat pada pupuk kandang domba.
Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
Agrios GN. 2005. Plant Pathology. 5th ed. New York (US): Academic Press. Alexopoulos CJ, Mims CW, Blackwell M. 1996. Introductory Mycology. New
York (US): John Wiley & Sons.
Alfizar, Marlina, Hasanah N. 2011. Upaya pengendalian penyakit layu Fusarium
oxysporum dengan pemanfaatan agen hayati cendawan FMA dan
Cook RJ, Baker KF. 1983. The Nature and Practice of Biological Control of Plant Pathogens. Minnesota (US): APS Press.
Datnoff LE, Kroll TK, Lacy GH. 1987. Efficacy of chlorine for decontamining water infested with resting spore of Plasmodiophora brassicae [Internet] [diunduh 2014 Nov 04]. Tersedia pada: http://www.extento.hawaii.edu/ kbase/crop/type/p_brass.html.
[Depkes RI] Departemen Kesehatan Republik Indonesia. 1979. Kandungan gizi dalam 100 g sawi [Internet] [diunduh 2014 Nov 17]. Tersedia pada: repository.usu.ac.id/ bitstream/123456789/22182/5/Chapter%20I.pdf.
Djatnika I. 1989. Upaya pengendalian Plasmodiophora brassicae Wor. pada kubis (Brassica oleracea Linn). Buletin Penelitian Hortikultura 19(1):32-35. Herlina L. 2009. Potensi Trichoderma harzianum sebagai biofungisida pada
tanaman tomat. Biosanintifika. 1(1): 62-69.
Ismail N, Tenrirawe A. 2011. Potensi agens hayati Trichoderma spp. sebagai agens pengendali hayati. J Litbangtan. [Internet]. 12(2):177-189. Tersedia pada: http://sulut.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php?option= com_phocadownload&view=category&id=5:prosiding&download=42:poten si-agens-hayati-trichoderma-spp.-sebagai-agens-pengendali hayati&Itemid= 1.
Isniah US. 2012. Eksplorasi Fusarium non-patogenik dalam pengendalian penyakit busuk pangkal batang (Fusarium oxysporum f.sp. cepae) pada bawang merah [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
[Kementan] Kementrian Pertanian. 2010. Penyakit akar gada keluarga kubis [Internet] [diunduh 2014 Sep 28]. Tersedia pada: http://www.indopetani.co m/eng/downloads/publication/clubroot_of_brassicas_fact_sheetind_2010_09 _14.pdf.
Legowo DA. 2000. Pengaruh penggunaan bahan organik dan jamur antagonis
Trichoderma spp. terhadap penyakit akar bengkak (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada tanaman kubis [tesis]. Malang (ID): Universitas Brawijaya.
17
Rifai MA. 1969. Trichoderma harzianum Rifai.J Mycol. [Internet] [diunduh 2015
Jan 10];116:38. Tersedia pada: http://www.mycobank.org/BioloMICS. aspx?Link=T&TableKey=14682616000000067&Rec=27600&Fields=All Saraswati R. 2007. Teknologi pupuk hayati untuk efisiensi pemupukan dan
keberlanjutan sistem produksi pertanian. J Balitbangtan. [Internet] [diunduh 2014 Des 15]; 68(1):727-738. Tersedia pada: http://balittanah.litbang.pertani an.go.id/ind/dokumentasi/lainnya/68%20%20Rasti%20Saraswati%20%20T eknologi%20Pupuk%20Hayati%20untuk%20Efisiensi%20Pemupukan.pdf. Semangun H. 2000. Penyakit-Penyakit Tanaman Perkebunan di Indonesia.
Yogyakarta (ID): UGM Press.
Siemonsma JS, Piluek K. 1994. Capsicum L. Di dalam: Poulos JM, editor. Plant Resources of South East Asia 8, Vegetable. Prosea Foundation. Bogor (ID): hlm 136-140.
Stakman EC, Harrar JG. 1957. Principles of Plant Pathology. New York (US): The Ronald Press.
Sutanto R. 2002. Penerapan Pertanian Organik. Yogyakarta (ID): Kanisius. Sutedjo MM. 2002. Pupuk dan Cara Penggunaan. Jakarta (ID): Rineka Cipta. Walker JC. 1957. Plant Pathology. 2nd ed. New York (US): McGraw Hill.
Watanabe T. 2002. Pictorial Atlas of Soil and Seed Fungi: Morphologies of Cultured Fungi and Key to Species. 2nd ed. Boca Raton (US): CRC Press. Widodo, Suheri. 1995. Suppression of clubroot disease of cabbage by soil
18
21
Lampiran 1 Hasil analisis ragam kejadian penyakit akar gada pada 8 mst Sumber
Lampiran 2 Hasil analisis ragam keparahan penyakit akar gada pada 8 mst Sumber
20
