Kajian pengendalian hayati ganoderma boninense pat. Penyebab penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

(106)

(107)

(108)

(109)

(110)

(111)

(112)

(113)

(114)

(115)

(116)

(117)

(118)

(119)

(120)

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128)

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

(156)

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163)

(164)

(165)

(166)

(167)

(168)

(169)

(170)

(171)

KAJIAN PENGENDALIAN HAYATI

Ganoderma boninense

Pat.

PENYEBAB PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG

KELAPA SAWIT

OLEH:

AGUS SUSANTO

PROGRAM PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(172)

ABSTRACT

Agus Susanto. Biological control of Ganoderma boninense Pat., the causal agent of basal slem rot disease of oil palm. Under supervision of Meity Suradji Sinaga as chairman. Rusmilah Suseno, Budi Tjahjono, and Sudharto, as members.

The objectives of this research were: (1) to determine recent status of basal stem rot disease (BSR) of oil palm in lndonesia and the diversity of rhizosphere microorganisms from various oil palm plantations, and to find biocontrol agents against

G ,

boninense. (2) to analyze genetic diversity of the biocontrol agents. (3) to study the mechanism of hyperparasitism, antibiosis, and enzymes that play a role in the antagonism of biocontrol agents against G. boninense, and (4) to evaluate the effectiveness of three superior biocontrol agents for controlling basal stem rot disease in greenhouse and in the field.

The research consists of four experiments, i.e. the observation of recent status of oil palm basal stem rot disease in Indonesia and the diversity of rhizosphere microorganisms from various oil palm plantations and the isolation of biocontrol agents against G. boninense; analysis of the genetic diversity of the biocontrol agents; study of the antagonism mechanisms of the biocontrol agents against G. boninense including the observation of the mycoparasitic mechanism of the biocontrol agents with Scanning Electron Microscope (SEM), antibiosis assay, and characterization of chitinases & glucanases enzymes; and efficacy of the biocontrol agents for controlling basal stem rot disease in greenhouse and in the field.

The results showed that: (1) basal stem root due to G. boninense is one of the most important diseases at oil palm plantation in Indonesia. The increase in disease incidence was parallel with the number of oil palm plantation generation (replanting). The disease incidence in young plants was 11% at the fourth generation; (2) the abundance, diversity, and distribution index of the antagonism microorganisms in oil palm plantation were low , and they could not inhibit the incidence of BSR; (3) 30 isolates of biocontrol agents has been isolated, i.e.17 isolates of T. harzianum, 4 isolates of G. viride, 5 isolates of T viride, one isolate of Bacillus sp.. and 3 isolates of Pseudomonas fluorescens; (4) the diversity of T.

harrianum, G. viride, and T. viride was low but Random Amplified Polymorphic DNA marker showed broad genetic diversity, (5) the antagonism mechanism of T. hatzianum, G. viride, and T. viride was mycoparasitism by coiling the G. boninense hyphae, followed by chitinase & glucanase enzyme secretion. Meanwhile, the major antagonistic mechanism of Bacillus sp. against G. boninense was antibiosis, (6) molecular weight of chitinases from T hanianum, T. viride, and G. viride that play a role in the antagonism were 80 kDa, 73 kDa. and 66 kDa, respectively, which could degrade dimmer chitin substrate only, (7) after one year of inoculation, T. harzianum and G. viride could prevent the basal stem root disease (no disease incidence), while Bacillus sp. had less capacity in preventing the infection of G. boninense (9.72% disease incidence).

(173)

ABSTRAK

Agus Susanto. Kajian pengendalian hayati Ganodema boninense Pat. penyebab penyakit busuk pangkaf batang kelapa sawit. Di bawah birnbingan Meity Suradji Sinaga sebagai ketua dan Rusmilah Suseno, Budi Tjahjono. serta Sudharto, sebagai anggota.

Penelitian bertujuan untuk: (1) rnendeterrninasi status terkini penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit (BPB) di lndonesia dan keragaman mikroorganisrne rhizosfer pada berbagai keadaan ekologi kebun kelapa sawit, serta rnengisolasi agens biokontrol terhadap G. boninense ; (2) rnenganalisis keragaman genetik agens biokontrol ; (3) mengkaji rnekanisrne hiperparasitisme, antibiosis, dan enzirnatis dari agens biokontrol yang berperan dalarn antagonisrne terhadap G. boninense ; dan (4) rnengevaluasi keefektifan tiga agens biokontrol superior dalam rnengendalikan penyakit BPB di rumah kaca maupun di lapangan yang telah terinfestasi patogen.

Penelitian terdiri atas ernpat percobaan, yaitu pengarnatan status terkini penyakit BPB di lndonesia dan keragarnan rnikroorganisrne rhizosfer pada berbagai ekologi kebun kelapa sawit serta isolasi agens biokontrol terhadap G. boninense ; analisa keragarnan genetik agens biokontrol ; kajian rnekanisme antagonisme agens biokontrol terhadap G.boninense yang terdiri atas pengarnatan rnikoparasitik agens biokontrol dengan Scanning Electrone Microscope

(SEM),

pengujian antibiosis, pengukuran aktivitas enzirn kitinase dan glukanase, serta karakterisasi enzirn kitinase ; dan efikasi agens biokontrol terhadap penyakit BPB di rurnah kaca dan di lapangan.

Hasil penelitian rnenunjukkan bahwa: (1) penyakit BPB saat ini menjadi penyakit yang sangat penting di perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Kejadian penyakit rneningkat sejalan dengan banyaknya generasi tanaman kelapa sawit Kejadian penyakit pada tanaman belurn rnenghasilkan (TBM) pada generasi keempat sebesar 11 %, (2) indeks kelimpahan, keragaman, dan kernerataan agens biokontrol dipengaruhi oleh stadia, generasi, sejarah pertanaman dan lokasi kelapa sawit yang secara alarniah saat ini rnasih rendah sehingga tidak rnarnpu rnengharnbat penyakit BPB. (3) telah berhasil diisolasi 30 macam isolat agens biokontrol yaitu 17 isolat T. harzianum , 4 isolat Gliocladium viride, 5 isolat

T. viride. 1 isolat Bacillus sp., dan 3 isolat Pseudomonas fluorescen. (4) isolat- isolat T. harzianum, T. viride, dan G. viride sebagai agens biokontrol G. boninense mernpunyai keragaman yang rendah tetapi berdasarkan karakter Random Amplified Polymorphic DNA rnernpunyai variasi genetik yang besar, (5) mekanisrne antagonisrne Tricboderma harzianum, Trichoderma viride, dan Gliocladium viride harnpir sama yaitu sebagian besar rnelalui parasitisme dengan cara rnelilit hifa patogen kernudian rnengeluarkan enzim kitinase dan glukanase. Sedangkan Bacillus sp. rnernpunyai rnekanisme pengharnbatan terhadap G. boninense rnelalui antibiosis. (6) enzirn kitinase yang berperan dalam antagonisrne agens biokontrol terhadap G. boninense mempunyai berat molekul 80 kDa untuk T. harzianum , 73 kDa untuk T. viride , dan 66 kDa untuk G. viride dengan spesifitas hanya rnernotong subtrat kitin dirner, (7) hingga satu tahun setelah inokulasi patogen, T. harzianum dan G. viride mampu mengharnbat infeksi G. boninense (kejadian penyakit O%), sedangkan Bacillus sp. rnernpunyai kernarnpuan yang febih rendah (kejadian penyakit 9.72%) dalam rnengharnbat infeksi G. boninense.

Kata Kunci: Pengendalian hayati, Ganoderma boninense, Trichoderma harzianum, Trichoderma viride, Gliocladium viride, kelapa sawit

...

(174)

SURATPERNYATAAN

Dengan in1 Saya menyatakan bahwa disertasi yang berjudul " Kajian pengendalian hayati Ganoderrna boninense Pat. penyebab penyakit busuk

pangkal batang kelapa sawit " adalah benar rnerupakan hasil karya saya

sendiri dan belum pernah dipublikasi. Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

Nrp: 7 035lFIT

(175)

KAJIAN PENGENDALIAN HAYATI

Ganoderma

boninense

Pat.

PENYEBAB PENYAKIT BUSUK PANGKAL BATANG

KELAPA SAWIT

OLEH:

AGUS SUSANTO

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Entomologi & Fitopatologi

PROGRAM PASCASARJANA

INSTiTUT PERTANIAN

BOGOR

(176)

Judul Disertasi : Kajian pengendalian hayati Ganoderma boninense Pat. penyebab penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit

Nama Mahasiswa : Agus Susanto

Nomor Pokok : 975035lFIT

Program Studi : Entomologi & Fitopatologi

Dr. Ir. Meity Suradji ginaga, M. Sc

Menyetujui: Komisi Pernbimbing

Ketua

&

M.Agr.Sc Anggota

prof Dr. Ir. Rusmilah S u s e n 0 , M . S ~ Anggota

Dr. Ir. Sudhart0,S.U

Anggota

(177)

RIWAYAT HlDUP

Penulis dilahirkan di dusun kecil yang bernarna Brengosan. Desa Surnberadi, Kecarnatan Mlati

.

Kabupaten Sleman, Daerah lstimewa Yogyakarta pada tanggal 25 Maret 1971 sebagai anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Almarhurn Hadiwiyono dan Ibu Sulastri. Penulis rnenernpuh pendidikan di SDN Gabahan Slernan dan lulus tahun 1984, SMPN Mlati Slernan dan lulus tahun 1987. SMAN 1 Slernan dan lulus tahun 1990. Pada tahun 1990 pufa, penulis rnelanjutkan pendidikan S-1 di Fakultas Pertanian UGM Yogyakarta Program Studi Fitopatologi dan lulus dengan predikat Cum Laude pada tahun 1995. Pada tahun ini pula penulis rnendapatkan beasiswa unggulan daiarn negeri URGE (Batch II) dari World Bank untuk melanjutkan pendidikan 5-2 di Program Studi Fitopatologi Program Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, serta lulus pada tahun 1997 dengan predikat Cum Laude. Pada tahun 1997 itu juga , penulis mendapatkan beasiswa unggulan dalam negeri kernbali yaitu URGE (Batch IV). Namun kali ini penulis rnendapatkan beasiswa tersebut di Program Studi Entornologi & Fitopatologi Program Pascasarjana lnstitut Pertanian Bogor. Pada tahun ini pula, penulis rnernpersunting putri Solo yang

(178)

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SVVT., karena hanya tas ridho dan hidayah-NYa penulis dapat rnenyelesaikan Disertasi yang berjudul "Kajian pengendalian hayati

Ganodenna boninense

Pat. penyebab penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit

".

Disertasi ini disusun untuk melengkapi syarat yang diperlukan dalarn rneraih gelar Doktor pada Program Pascasarjana di lnstitut Pertanian Bogor. Harapan penulis selain sebagai syarat rnernperoleh gelar Doktor, Disertasi ini dapat rnemberikan kontribusi dalarn kaitan intensifikasi kelapa sawit rnelalui pengendalian penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit yang rarnah lingkungan yang saat ini rnenjadi penyakit yang paling rnerugikan di perkebunan kelapa sawit di Indonesia.

Dengan selesainya penulisan Disertasi ini penulis mengucapkan terirna kasih kepada beberapa pihak yang sangat rnernbantu pelaksanaan dan penyelesaian proses belajar secara keseluruhan di lnstitut Pertanian Bogor yaitu:

1. Dr. Ir. Meity Suradji Sinaga, M.Sc. selaku Ketua Kornisi Pernbirnbing yang sangat memacu, rnernbirnbing, dan mendorong dengan penuh sernangat dalarn penyelesaian studi S-3 Fitopatologi, khususnya dalarn penelitian,

2 . Prof. Dr. Ir. Rusmilah Suseno, M.Sc. selaku Anggota Kornisi Pernbimbing

yang selalu rneluang waktu untuk rnernbirnbing penulis rneskipun pada saat ini, beliau sudah purna bakti di lnstitut Pertanian Bogor,

3. Dr. Ir. Budi Tjahjono, M.Agr.Sc. selaku Anggota Kornisi Pernbirnbing yang selalu mernantau dan mernberikan rnasukan pada setiap perkembangan penelitian,

4. Dr. Ir. Sudharto, S.U. selaku Anggota Kornisi Pernbirnbing dan Ketua Kelornpok Peneliti Proteksi Tanarnan di Pusat Penelitian Kelapa Sawit

(179)

yang selalu rnernbirnbing, rnernberikan pengetahuan dasar tentang perkelapasawitan di lapangan, serta mernbantu secara teknis pelaksanaan di rurnah kaca dan di lapangan

5. Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi, Departernen Pendidikan Nasional Republik Indonesia yang telah memberikan beasiswa Unggulan Dalarn Negeri URGE (Batch IV) di Program Pascasarjana IPB selarna 3.5 tahun.

6. Direktur Jenderal Pendidikan Tinggi melalui Proyek Hibah Bersaing IX yang diketuai Dr. Ir. Meity Sinaga, M.Sc. yang telah memberikan sebagian dana untuk pelaksanaan penelitian.

7. Dr. Ir. Zulkarnain Poeloengan selaku Direktur Pusat Penelitian Kelapa sawit yang telah rnengijinkan penulis untuk tetap melanjutkan pendidikan S-3 Di IPB Bogor rneskipun pada waktu itu baru diterirna sebagai staf peneliti baru di Pusat Penelitian Kelapa Sawit serta mernberikan sebagian biaya penelitian,

8. Ibu dr. Ainun B.J. Habibie selaku ketua Yayasan ORBIT yang telah rnemberikan sebagian biaya untuk penyelesaian penelitian

9. Keluarga Dr. Ir. Sudharto, S.U. di Marihat Pematangsiantar yang telah rnernbantu baik bidang pendidikan rnaupun dalam ha1 kehidupan sehari- hari sewaktu penulis sekeluarga tinggal di Pernatangsiantar

10. Maruli Sirnanjuntak, Jaidin Simanjuntak, Nanang Hadiproyugi, dan Ir. Hartanto selaku karyawan PPKS yang tefah membantu pelaksanaan penelitian di lapangan

(180)

12. Keluarga besar Mertua penulis yaitu bapak Suripto Tondoatmojo di Solo yang telah memberikan dorongan semangat dalam menyelesaikan pendidikan ini

13. Lik Parto yang telah mengasuh anak saya selama 2,5 tahun,

14. lbunda Sulastri, adik saya Tri Hartono dan Ir. Joko Lasono di Yogyakarta yang telah mernberikan dorongan dan bantuan secara fisik penulisan Disertasi ini

15. lstriku Ir. Sri Wening, M.Si. dan anakku Aulia Gusning Ati yang telah

sabar mengikuti proses pendidikan yang sangat berat dengan sabar, serta rnernberikan penghiburan kepada penulis sehingga penulis tidak

jenuh

16. Yang terakhir penulis akan mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada Bapak penulis tercinta yaitu Alm. Bapak Hadiwiyono yang telah mendidik penulis secara baik sampai akhir hayatnya sehingga tidak sempat melihat jerih payahnya dalam mendidik penulis. Semoga Allah SW., rnernberikan balasan yang lebih baik kepada pihak-pihak di

atas, serta rnemberikan hidayahnya.

Bogor, 9 November 2001

(181)

DAFTAR IS1

ABSTRACT ...

ABSTRAK ...

RIWAYAT HIDUP ... PRAKATA

...

DAFTAR IS1

DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR TABEL ... PENDAHU LUAN ...

Latar Belakang ...

Tujuan Penelitian ...

Hipotesis ... TINJAUAN PUSTAKA ...

Kelapa sawit ... Penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit

...

Sebaran dan arti penting ... ... Gejala dan tanda penyakit

Penyebab busuk pangkal batang

...

Keragaman Ganoderma

...

... Genetika Ganoderma

Ekofisiologi Ganoderma ...

...

Patogenesitas Ganoderma

Epidemi penyakit busuk pangkal batang ...

... Pengendalian penyakit busuk pangkal batang

BAHAN DAN METODE ... ... Waktu dan Tempat Penelitian

Percobaan 1 . Status Terkini Penyakit Busuk Pangkal Batang di Indonesia dan Keragaman Populasi Agens Biokontrol pada Berbagai Ekologi Kebun Kelapa Metodologi ...

... Hasil dan Pernbahasan

Percobaan 2

.

Analisa keragaman genetik agens biokontrol terhadap G anoderma boninense dengan RAPD

(182)

Hasil dan Pembahasan ... ... ... Kesimpulan . . . .. . .

.

. . . .. . .

.

. .

Percobaan 3 : Mekanisme antagonisme agens bikontrol terhadap

G. boninense. .. .. . ..

..

. .. .. . . ... .. . . . .. .. . . .

..

.

..

. . .

.

...

A. Mekanisme mikoparasitik agens biokontrol

dengan Scanning Electron Microscope (SEM) Metodologi . . .

. .

.

. . . .

.

. . . Hasil dan Pembahasan ... ... .. ... . ... ... .. ... . ... B. Uji bioasai ekstrak kasar agens biokontrol .

..

. .. .

Metodologi

. .

.

. . . .

.

. .

.

. . .

. . . Hasil dan Pembahasan ... ... .. ... .

...

..

...

C. Uji enzim kitinase dan glukanase agens

biokontrol

..

.

. . . .

.

. . ..

..

. . .

.

. . .

.

..

. . . Metodologi

. .

.

. . .

.

. . . .

.

. . .

.

. . . Hasil dan Pernbahasan ... ... ... ... ... .. . ..

D. Uji in vivo agens biokontrol pada tubuh buah Ganoderma boninense . .. . .. .. . . .. ... .. . . .. . .. Metodologi . . .

.

. . . Hasil dan Pembahasan ...

...

... ...

Kesimpulan

. . .

.

. .

. . .

. . . .

.

. . .

.

. . . Percobaan 4: Efikasi agens biokontrol terhadap penyakit busuk

pangkal batang kelapa sawit dalam skala rumah kaca dan di lapangan . .. ... ... ... . ... ... ..

...

.... .. . . ...

A. Produksi massal sumber inokulum

G. boninense..

.

.. ..

.

.. ..

..

. .. .. .

..

.. ... . . .., ..

.

..

. .. ...

Metodologi . . .

.

. . .

.

. . . .

.

. . .

. .

.

. . .

.

. .

.

Hasil dan Pembahasan

..

...

... ... . ... .. ... ... .

..

B. Uji in vivo agens biokontrol pada tubuh buah G. boninense..

. ..

..

.

..

.

...

..

.

.. .... .

..

.. .

..

. . .. . . . ... . Metodologi

.

. . .

. .

. . .

.

. . . Hasil dan Pembahasan

.... ..

..

.

...

.

..

... . . .... . C. Efikasi agens biokontrol terhadap penyakit

busuk pangkal batang di rumah kaca ... Metodologi . . .

.

. . .

.

. . .

Hasil dan Pembahasan . .. ... ... ...

...

... .. .... . ..

(183)

PEMBAHASAN UMUM ... 111

...

KESIMPULAN UMUM 121

DAFTAR PUSTAKA ... 123 LAMPIRAN ... 133

(184)

No.

DAFTAR GAMBAR

Teks

Judul Halaman

Gejala penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit ... Kejadian penyakit busuk pangkal batang pada berbagai generasi tanaman kelapa sawit di Sumatera Utara

... pada tahun ?999

Morfologi Trichoderma harzianum, Trichoderma vin.de,

...

dan Gliocladium viride

Uji kuantitas dan kualitas hasil ekstraksi DNA dari 26 ... cendawan biokontrol

Hasil amplifikasi DNA 26 agens biokontrol dengan primer OPD 03, OPE 14, dan OPN 16

...

Dendogram hubungan kekerabatan 26 cendawan agens ... biokontrol..

Mikoparasitik T. harzianum terhadap G. boninense.. ... Mikoparasitik T. viride terhadap G. boninense..

...

Mikoparasitik Gliocladium viride terhadap G. boninense..

...

lnteraksi antara Bacillus sp. dengan G. boninense Antibiosis T. viride isolat nomor 23 terhadap G.

boninense pada medium ME yang diproduksi pada hari ke-15.. ...

Optimasi enzirn kitinase terjadi pada medium R + 1% ... kitin pada hari kedua

Optimasi enzirn glukanase terjadi pada medium Potato ... Dextrose pada hari kedua..

Aktivitas enzim kitinase dan glukanase 26 isolat

...

cendawan agens biokontrol.

Spesifikasi substrat kitin dari kitinase yang dihasilkan

...

agens biokontrol

Rancangan percobaan efikasi agens biokontrol di lapangan ...

Perkembangan panjang koloni G. boninense pada ... substrat yang berbeda

Perkembangan kerusakan tubuh buah G. boninense ... oleh beberapa agens biokontrot secara in vivo

Perkembangan kejadian penyakit BPB dalam uji ... patogensitas di rumah kaca

Kejadian penyakit BPB berdasarkan tipe persilangan kelapa sawit

Persistensi agens biokontrol pada perlakuan di rumah kaca.. ...

Gejala penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit

...

pada berbagai perlakuan agens biokontrol

Perkembangan populasi T. harzianum pada aplikasi di ... lapangan

(185)

DAFTAR GAMBAR (lanjutan) Teks No. 24 25 26 27 28 29 30

3 1

32

No.

4

5

Judul

Perkembangan populasi G. viride pada aplikasi di

...

lapangan

Perkembangan populasi perlakuan campuran T.

harzianum dan G. viride pada aplikasi di lapangan Perkembangan populasi Bacillus sp. pada aplikasi di

...

lapangan

Perkembangan populasi agens biokontrol indegeneus

...

pada perlakuan kontrol

Populasi T. harzianum pada kedalaman dan jarak yang

...

berbeda dari tempat aplikasi

Poputasi G. viride pada kedalaman dan jarak yang

...

berbeda dari tempat aplikasi

Populasi Bacillus sp. pada kedalaman dan jarak yang ... berbeda dari tempat aplikasi

Populasi campuran T. harzianum dan G. viride.pada kedalaman dan jarak yang berbeda dari tempal aplikasi Populasi campuran T. harzianum dan G. viride.pada kontrol dengan kedalaman dan jarak yang berbeda dari tempat aplikasi ...

Populasi Bacillus sp. pada perlakuan kontrol di

kedalaman dan jarak yang berbeda dari tempat aplikasi Lampiran

Te ks Judul

Contoh hasil isolasi pada medium Martin Agar dan ... Nutrient Agar.

Contoh hasil uji ganda yang menghasilkan cendawan dan bakteri superior dan non-superior terhadap G.

... boninense

Vigor bibit kelapa sawit yang diperlakukan agens

...

biokontrol pada 6 persilangan kelapa sawit

Kondisi perakaran bibit kelapa sawit yang diperlakukan dengan agens biokontrol pada 6 persilangan kelapa sawit ...

Perkembangan gejala penyakit BPB pada percobaan

...

rurnah kaca dan kategori skoring vigor tanaman

(186)

DAFTAR TABEL Teks Judul

Analisis statistika perbedaan kejadian penyakit BPB pada berbagai generasi, stadia tanarnan. dan lokasi pertanarnan kelapa sawit di Indonesia . . .

Populasi dan taraf penghambatan agens biokontrol terhadap G. boninense dari berbagai lokasi kebun ...

lndeks kelirnpahan, keragarnan, dan kernerataan agens

biokontrol pada berbagai generasi, stadia tanarnan, dan daerah kelapa sawit . . .

Perbandingan indeks kelimpahan, keragarnan, dan kerneratan agens biokontrol pada rhizosfer bekas hutan. kakao. teh. karet dan kopr di Sumatera Utara.. . .

Perbedaan ekologi pertanaman kelapa sawit di Sumut, Surnbar. Larnpung, dan Banten . . . Hasil identifikasi isolat bakteri kandidat agens biokontrol terhadap

. . .

G. boninense..

Jumlah pita DNA polirnorfik hasil arnplifikasi DNA (T. harzianum, T.

viride dan

G ,

viride) pada penapisan 20 primer.. . .

.

. . .

Aktivitas enzirn kitinase dengan berbagai pernurnian. . .

Aktivitas enzirn glukanase dengan berbagai pernurnian . . .

Pengaruh pemberian kitin pada daya penghambatan agens

. . .

biokontrol..

Kriteria Skoring kerusakan tubuh buah G. boninense. . .

Persentase kernatian bibit kelapa sawit 12 bulan setelah ~nokulas~ .

Pengaruh pernberian agens biokontrol terhadap kejadian penyakit BPB dan vigor kelapa sawit . . .

Pengaruh pernberian G. boninense pada bibit kelapa sawlt . . . .

Judul

Keragarnan, kepadatan populasi, dan keefektifan pengharnbatan cendawan kandidat agens biokontrol terhadap G. boninense.. . .

Keragaman, kepadatan populasi, dan keefektifan pengharnbatan bakteri kandidat agens biokontrol terhadap G. boninense. ...

lndeks kelirnpahan, keragarnan, dan kerneratan cendawan agens . . . biokontrol

Optirnasi media dan urnur kultur enzim kitinase dan glukanase . . .

Aktivitas enzirn kitinase dan glukanase 23 isolat cendawan agens biokontrol.. . .

Halarnan

3 3

(187)

PENDAHULUAN

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) merupakan tanaman tahunan penghasil rninyak nabati beserta beberapa produk turunan lainnya. Pada saat lndonesia mengalami krisis ekonomi, industri kelapa sawit rnerupakan salah satu agroindustri andalan untuk menghasilkan devisa bagi negara. Perkembangan industri kelapa sawit pada dekade terakhir ini berkembang sangat pesat sehingga menempatkan lndonesia sebagai produsen minyak kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia. Pada tahun 7997, nilai ekspor rninyak kelapa sawit lndonesia mencapai 1, 3 juta US$ dengan laju peningkatan per tahun sekitar 28,6% (Dirjenbun 2000). Volume ekspor ini diperkirakan akan rneningkat hingga mencapai 6.5 juta US$ pada tahun 2005 (Lubis & Naibaho 1995). Pada tahun 2000 luas perkebunan kelapa sawit di lndonesia diperkirakan sekitar 2,2 juta hektar dengan produksi minyan kelapa sawit sekitar 7.5 juta ton. Apabila keadaan beilangsung normal maka pada tahun 2003, lndonesia diperkirakan menjadi negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar dunia (Pamin 1998). Selain sebagai sumber devisa, kelapa sawit juga berperan dalarn memasok kebutuhan minyak kelapa sawit dalarn negeri serta dapat menghidupi sekitar 5 juta rakyat Indonesia.

(188)

2

baru tetapi terrnasuk juga konversi dari beberapa tanarnan perkebunan lainnya. Salah satu harnbatan dalam budidaya kelapa sawit ialah adanya serangan patogen. Di antara penyakit yang ada di tanarnan kelapa sawit, Ganoderma boninense Pat. penyebab busuk pangkal batang rnerupakan patogen yang paling rnerugikan (Sernangun 1990 & Treu 1998).

Pada beberapa kebun kelapa sawit di Indonesia, penyakit ini telah rnenimbulkan kerugian yang cukup besar, yakni rnengakibatkan kernatian tanarnan fase produktif hingga 50% atau lebih (Turner 1981). Di Malaysia, patogen ini juga dilaporkan dapat rnengurangi populasi tanaman kelapa sawit yang berurnur 25 tahun lebih dari 80% (Gurrnit 1991). Pada saat ini status penyakit busuk pangkal batang (BPB) menjadi penyakit utarna kelapa sawit. Sebelumnya, patogen BPB hanya rnenyerang tanarnan tua narnun kemudian juga dapat rnenyerang tanarnan yang lebih rnuda (10-15 tahun), bahkan beberapa tahun terakhir ini banyak laporan ba'lwa patogen ini dapat rnenyerang tanarnan yang berurnur 1 tahun dengan penarnpakan gejala penyakit rnuncul lebih awal pada perkebunan generasi yang lebih banyak rnengalarni tanarn ulang.

(189)

rniseliurn resisten, basidiospora, klamidospora serta rnempunyai kisaran inang yang luas. Oleh karena itu pengendalian secara kirniawi dan mekanis rnenjadi sangat tidak efektif. Berdasarkan biologi Ganoderma boninense tersebut di atas, rnaka pengendalian yang paling berpeluang baik untuk berhasil adalah pengendalian hayati dan penggunaan tanaman kelapa sawit resisten. Karena pernuliaan untuk rnendapatkan tanaman kelapa sawit yang resisten terhadap G.

boninense rnernbutuhkan waktu yang sangat lama, rnaka pengendalian hayati adalah alternatif pengendalian yang dapat dengan segera dikerjakan.

Oleh sebab itu, perlu dilakukan studi yang bertujuan untuk mengatasi penyakit BPB kelapa sawit secara hayati yang rneliputi ekologi pertanaman sehat dan sakit, isolasi dan penapisan agens biokontrol, rnekanisme antagonisrne, serta uji keefektifan agens biokontrol di dalarn rumah kaca rnaupun di lapangan.

Tujuan penelitian ini adalah (1) mendeterminasi status terkini penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit di lndonesia dan keragarnan rnikroorganisrne rhizosfer pada berbagai keadaan ekologi kebun kelapa sawit, serta menapis rnikroorganisrne yang diperoleh untuk digunakan sebagai agens biokontrol terhadap G. boninense ; (2) menganalisis keragarnan genetik agens biokontrol ; (3) mengkaji rnekanisme hiperparasitisrne, antibiosis, dan enzirnatis agens biokontrol yang berperan dalarn antagonisrne terhadap G. boninense ; dan (4) rnengevaluasi keefektifan tiga agens biokontrol superior dalam rnengendalikan penyakit busuk pangkal batang di rumah kaca maupun di lapangan yang telah terinfestasi patogen.

(190)

(191)

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) merupakan tanaman monokotil anggota keluarga palmae yang banyak dibudidayakan di Indonesia (Hartley 1967). Menurut Purba et a/. (1997). kelapa sawit dibedakan ke dalarn tiga tipe berdasarkan ketebalan cangkang buahnya. yaitu dura, pisifera dan tenera.

Tipe dura rnernpunyai cangkang cukup tebal antara 2,5-5 rnm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung apabila dibelah secara melintang. Daging buah relatif tipis dengan persentase daging buah terhadap buah bewariasi antara 3 5 5 0 % . Kernel (daging biji) biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah. Dalam persilangan, tipe dura ini digunakan sebagai induk betina.

Sedangkan tipe pisifera ketebalan tempurungnya sangat tipis, bahkan hampir tidak ada (0-0,5 mm) tetapi daging buahnya tebal. Persentase daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan daging biji sangat tipis. Tipe pisifera tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis yang lain. Tipe ini dikenal sebagai tanarnan betina yang steril sebab bunga bet~na gugur pada fase dini. Oleh sebab itu, dalarn persilangan dipakai sebagai induk jantan. Penyerbukan silang antara pisifera dan tenera rnenghasilkan tipe tenera.

(192)

6

Penyakit yang dapat timbul pada tanaman kelapa sawit sangat banyak. Beberapa diantaranya adalah penyakit antraknosa ( Botryodiplodia sp., Melanconium sp.. dan Glomerella sp. ), penyakit bercak daun pembibitan (Curvularia sp., Helminthosporiurn sp., Cochliobolus sp., dan Drechslera sp.), penyakit tajuk (crown diseases), penyakit karat daun (Cephaleuros virescen). penyakit busuk tandan buah (Marasmius palmivorus). dan penyakit busuk pangkal batang (Ganoderma boninense). Dari beberapa penyakit tersebut di atas yang paling penting dan sangat merugikan adalah penyakit busuk pangkal batang (BPB) yang disebabkan oleh G. boninense.

Ganodennataceae adalah basidiornisetes kosmopolitan yang menyebabkan penyakit busuk pangkal batang (white rot) pada tanaman berkayu dengan cara rnendekomposisi lignin selain selulosa dan polisakarida lainnya. (Blanchette 1984). Banyak tanaman perkebunan yang dilaporkan terserang patogen ini, rnisalnya karet (Fox t970). kelapa sawit (Darmono et a/. 1997). teh (Rayati et al. 1993), serta berbagai macam jenis pohon tanaman hutan (Widyastuti et a/. 1998). Ganodermataceae banyak rnenarik perhatian orang untuk melakukan penelitian karena posisinya sebagai patogen tanaman, disamping sebagai obat herbal (Mizuno et a/. 1995 & Susanto 1998).

Penyakit Busuk Pangkal Batang Kelapa Sawit

Sebaran dan Arti Penting

(193)

telah dilaporkan berada di Honduras, rneskipun kejadian penyakitnya rnasih sangat rendah. Penyakit BPB sudah rnulai juga berkernbang di Papua New Guniea (Sanderson & Pilotti 1997).

Gejala dan Tanda Penyakit

Gejala dini penyakit ini sukar dideteksi karena perkernbangan penyakit sangat larnbat. Gejala rnudah dilihat apabila sudah gejala lanjut atau sudah mernbentuk tubuh buah, akibatnya tindakan pengendalian sudah sulit dilakukan Purba (1993) rnenyatakan bahwa gejala awal penyakit ini sukar dilihat karena gejala luar tidak sejalan dengan gejala dalarn. Pada tanarnan tua

.

gejala awal terlihat pada daun kelapa sawit yang rnenunjukkan warna hijau pucat, seperti kekurangan air ataupun unsur hara. Pada tajuk ditandai dengan rnengurnpulnya daun pupus yang tidak mernbuka dengan jumlah yang lebih dari ernpat buah. Gejala pada tingkat serangan lanjut adalah selain adanya daun pupus yang tidak membuka yaitu adanya nekrosis pada daun tua dirnulai dari bagian bawah. Daun-daun tua yang rnengalarni nekrosis setanjutnya patah dan tetap menggantung pada pohon. Pada akhirnya tanarnan akan rnati dan turnbang. Selain itu juga ada gejala internal yaitu terjadinya pernbusukan di pangkal batang. Pada jaringan batang yang busuk, lesio tarnpak sebagai daerah berwarna coklat rnuda disertai adanya daerah berwarna gelap berbentuk pita

tidak beraturan. Pita ini sering disebut sebagai zona reaksi yang rnengandung getah (Turner 1981). Secara rnikroskopis gejata internal akar yang terserang

(194)

biasanye

¶&apat

di

jaringan

korteks, enbodslmis, pmiket,

xilem

dan

ffoem.

Selain

itu

juga

sering

terbentuk

klamidospora yang betfmgsi untuk bartshan

pada kondii

yang

ekstrim (Dams

B

Semen 1991~).

Tanda penyakit lab

yene

dapat

tarbentuk

pada

pangkal

batang

kelapa

d

t

ialah tubuh

buah

atau

-.

Pada

tanaman muda,

gejala

penyakii

ditsndai

dsngan

menguningnya

sabh satu

sisi

tanaman

atau butiknya daun

b a g i i b a d

yang

kemudian diikuti

nekmis

yang meluas ke seluruh

daun.

Pelepah kelihatan lebih

pendek epabib dibandiikan dengan yang normal. Apabila

gejale

sudah Ianjut

seluruh

pelapah

menjadi pucat, seluruh daun dan

palepeh

mengering,

serta

daun

pupus Wak mamkrka, akhimya

tanaman

w a d i

meti.

keterangan:

1

dan

2

:

pada tanaman muda, 3

:

tubuh buah,

4

:

pada tanaman

tua; a

:

daun pupus tidak membuka, b

:

nekrosis pada daun,

c

:

daun patah dan

menggantung, d

:

daun mengering dan mati, e

:

tubuh buah pada pangkal batang

(195)

Penyebab BPS

Penyebab penyakit busuk pangkal batang kelapa sawit di tiap-tiap negara dilaporkan berbeda-beda. Di Afrika Barat penyebab BPB diidentifikasi sebagai. G. lucidum Karst, sedangkan di Nigeria diidentifikasi sebagai G. zonatum, G.

(196)

mengandung amyloid. Pori-pori berbentuk bulat dengan diameter 90-380 (155) p. Basidiospora berbentuk ovoid hingga ellipsoid berwarna kecokelatan dengan ukuran 13.5 (10,O) x 4.5

-

7 (5.9) ~1 yang bersifat bitunikatus (Holliday 1980). Keragaman Ganoderma

(197)

12 sekarang genus ini rnernpunyai 300-an spesies yang kemungkinan besar ada yang hanya rnerupakan sinonim saja.

Akhir-akhir ini banyak peneliti menggunakan penciri lain selain penciri tersebut. Adaskaveg & Gilbertson (!986) rnenggunakan penciri tipe pertumbuhan dan karakter mating, isozim oleh Hseu (1990) dan (Gottlieb 8 Wright 1999), dan sekuen r DNA oleh (Moncalvo et a/. 1995) dan (Hseu et a/. 1996). Meskipun penciri terakhir ini lebih teliti tetapi tidak a h n berpengaruh besar terhadap sistematik yang sudah ada. Hal ini disebabkan oleh material yang diuji rnasih sangat sedikit. Teknik yang terakhir ini sbngat berguna untuk klarifikasi kesalahan narna dan hubungan kedekatan spesies yang diuji. Moncalvo (2000) telah rnembuat sistematik molekuler Ganoderma dengan rnenggunakan sekuen Internal Transcribed Spacers (ITS) r DNA. Ganoderma dibagi menjadi 3 grup besar yaitu grup 1, 2. dan 3, masing-masing grup dibagi lagi rnenjadi subgrup. Disamping 3 grup besar juga ada grup yang tidak masuk klasifikasi (unclassified). Ganoderma boninense dari kelapa sawit di Asia Tenggara masuk dalarn grup 2 subgrup 2.1.

Ganoderma boninense yang diternukan di lndonesia juga mempunyai perbedaan secara rnolekuler. Hasil penelitian Darmono et a/. 1997. menunjukkan bahwa G. boninense dari beberapa daerah di Indonesia tidak menunjukkan hubungan yang sangat dekat. Meskipun sama-sama G. boninense tetapi yang berasal dari Lampung berbeda dengan yang berasal dari Kalirnantan Selatan.

Genetika Ganoderma

(198)

13 pori-pori bagian bawah tubuh buah. Basidiospora Ganoderma bersifat bifaktorial (Adaskaveg & Gilbertson 1986). lnkornpatibilitas Ganoderma dikendalikan oleh dua lokus yang masing-masing bersifat multialelik. Dengan demikian dalam setiap basidium akan dihasilkan empat jenis basidiospora dengan genotipe mating yang berbeda yaitu A1 B1, A2B2, AlB2, dan A2B1. Jika disilangkan satu dengan yang lainnya akan diperoleh 4 tipe yaitu A=B= (AlB1 x AlB1; A2B2 x A2B2; A1 82 x A1 82; A2B1 x A281), A=B# (A1 B1 x A1 B2; A2B2 x A2B1), A#B= ( A I B I x A2B1; A1B2 x A2B2). dan A#B# (AlB1 x A232 ; A1B2 x A2 B l ) . Persilangan yang akan menghasilkan hifa apit (clamp connection) dan tubuh buah adalah persilangan yang rnenghasilkan kedua lokusnya berbeda (A#B#). Uji inkornpatibilitas seksual ini dilakukan dengan rnempertemukan dua koloni hifa haploid (homokaryon) di media. Terbentuknya clamp connection rnengindikasikan bahwa kedua isolat yang diuji berasal dari kelompok atau spesies yang sama. Hifa haploid (homokaryon) diperoleh dari perkecambahan basidiospora. Hifa primer ini bersifat infertil dan tidak bersifat patogenik. Hasil pertemuan dua hifa haploid yang kompatibel akan diperoleh hifa dikaryon (hifa sekunder) yang lama kelamaan akan menjadi hifa tersier. Kemudian hifa tersier berdiferensiasi akan rnernbentuk tubuh buah dan selanjutnya akan membentuk basidiospora kernbali.

Adaskaveg & Gilbertson (1987) melakukan penetitian intraspesifik inkompatibilitas vegetatif antara G. lucidum dan G. tsugae. Persilangan sendiri (selfing) akan kompatibel dari beberapa kernungkinan persilangan akan mempengaruhi degradasi dari kayu. Hasil degradasi menjadi bervariasi yaitu 1) adanya zona betwarna pada kayu yang tidak terjadi pelapukan (Quercus

(199)

concolor), 3) adanya hifa interaksi di permukaan miselium dari kedua jenis kayu, dan 4). tidak ada zona interaksi hifa. lnkompatibilitas vegetatif akan membatasi masing-masing populasi G. lucidum dan G. tsugae.

Ekofisiologi Ganoderma

Pertumbuhan dan fisiologi Ganoderma di dalam inang perlu diketahui secara mendalam agar pengendalian yang akan dilakukan dapat berjalan secara efektif dan efisien. Untuk mengetahui kejadian apa sebenarnya di dalam tanah sangat sulit dilakukan. Oleh sebab itu diperlukan pendekatan secara in vifro.

Ganodenna dapat tumbuh dengan baik pada berbagai media buatan dengan menghasilkan organ vegetatifnya (somatik). lsolasinya dapat melalui rnenanam jaringan sakit atau potongan jaringan konteks basidiokarp. Pertumbuhan Ganodenna pada medium PDA (Potato Dextrose Agar) lebih baik daripada pada medium MA (Malt Agar), MEA (Malt Extract Agar), CMA (Corn Meal Agar), dan CDA (Czapek's Dox Agar) (Abadi 1987). Sedangkan penelitian di Malaysia yang dilakukan oleh Ho & Nawawi (1986b) menunjukkan bahwa medium LBA (Lima Bean Agar) lebih baik daripada medium RDA (Rice Dextrose Agar) dan PDA. Basidiospora akan berkecambah setelah 30 jam diambil dari permukaan tubuh buah dengan tingkat perkecambahan 31,5

-

64%.

(200)

15 meningkatkan perkecambahan basidiospora (Turner 1981). Puspa (1990) melaporkan bahwa miselium G. boninense dapat tumbuh dan membentuk basidiokarp pada medium serbuk batang kelapa sawit, serbuk batang kelapa sawit + biotin, potongan akar kelapa sawit, dan potongan akar kelapa sawit +

biotin. Calon basidiokarp yang berupa tonjolan-tonjolan mulai terbentuk 30 hari setelah inokulasi dan berkembang sempurna setelah 90 hari. Di Malaysia untuk menginduksi basidiokarp digunakan serabut keiapa sawit, serat kapas, dan kayu karet (Abdullah 1996). Di samping itu Dharmaputra et a/. (1990) juga melaporkan bahwa pertumbuhan G. boninense pada ekstrak tanaman sehat lebih lambat dibandingkan pada ekstrak tanaman sakit. Karena pertumbuhan G. boninense relatif lambat. maka diperlukan medium selektif untuk isolasinya. Winasti et a/. (1988) berhasil mengisolasi G. boninense dari tanah perkebunan kelapa sawit pada medium PDA yang mengandung benomil dan medium dasar yang ditambah selulosa, tetapi populasinya sangat rendah yaitu 3.3 propagul per gram tanah. Selain itu medium tersebut belum dapat dikatakan selektif karena cendawan tanah lain masih dapat tumbut. meskipun terhambat. Hasil ini selanjutnya diperbaiki oleh Dharmaputra et a/. (1993) yang membuat medium selektif dengan komposisi PDA yang mengandung 10 pglml benomil, 10 pglml PCNB (Pentachloronitrobenma), 25 pglml metalaksil. 100 pglml kemisetin, dan 100 1.1glml streptomisin. Dengan medium ini G. boninense mampu tumbuh, tetapi A. flavus, P. citrinum, dan T. harzianum tidak marnpu tumbuh. Di Malaysia ,