ABSTRAK
KARAKTERISASI DAN UJI KISARAN INANG BAKTERI
PENYEBAB PENYAKIT BUSUK LUNAK PADA TANAMAN
NANAS (
Ananas comosus
L. Merr.)
Oleh
Desnidasari
Nanas merupakan salah satu buah tropis Indonesia yang potensial untuk
diproduksi dan diperdagangkan di pasar domestik maupun internasional. Upaya
peningkatkan produksi nanas di Indonesia khususnya di Provinsi Lampung masih
menghadapi berbagai kendala. Salah satu kendala dalam budidaya nanas ialah
adanya serangan bakteri penyebab penyakit busuk lunak. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui karakteristik dan kisaran inang bakteri penyebab penyakit
busuk lunak tanaman nanas di PT Nusantara Tropical Farm (NTF). Penelitian
dilakukan sejak Juli sampai dengan September 2015 di Laboraturium
Bioteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Pelaksanaan penelitian
terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pertama berupa isolasi dan karakterisasi bakteri
dengan uji pembusukan pada kentang, uji oksidatif/fermentatif, uji Gram dengan
KOH 3%, uji lecithinase, dan patogenisitas. Tahap kedua ialah uji kisaran inang
bakteri penyebab busuk lunak nanas ke beberapa tanaman sayuran. Tanaman
bawang daun, seledri, dan selada. Hasil penelitian mendapatkan 6 isolat murni
bakteri dengan ciri-ciri morfologi koloni berwarna putih bening, bentuk bulat,
permukaan cembung, dan tepi bergerigi, bersifat
soft rot,
Gram negatif,
fermentatif, lecithinase positif, dan patogenisitas positif. Karakter-karakter
tersebut mengidentifikasikan bahwa penyebab penyakit busuk lunak tanaman
nanas PT NTF ialah bakteri
Erwinia chrysanthemi
(=
Dickeya
spp.). Selain
tanaman nanas,
Erwinia chrysanthemi
tersebut juga dapat menginfeksi tanaman
sayuran, yaitu buncis, kacang panjang, tomat, bawang bombai,bawang daun,
seledri, dan selada.
KARAKTERISASI DAN UJI KISARAN INANG BAKTERI PENYEBAB
PENYAKIT BUSUK LUNAK PADA TANAMAN
NANAS (
Ananas comosus
L. Merr.)
Oleh
Desnidasari
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA PERTANIAN
Pada
Jurusan Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
KARAKTERISASI DAN UJI KISARAN INANG BAKTERI PENYEBAB
PENYAKIT BUSUK LUNAK PADA TANAMAN
NANAS (
Ananas comosus
L. Merr.)
( SKRIPSI)
Oleh
Desnidasari
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1.
Sampel tanaman nanas dari perkebunan PT NTF dengan gejala busuk
melepuh pada daun
...
13
2.
Biakan isolat bakteri pada media YPA:makroskopis (kiri) dan koloni
Di bawah mikroskop (kanan)
...
19
3.
Media PPGA miring pada tabung diinokulasikan bakteri penyebab
penyakit busuk lunak (kiri) dan yang tidak diinokulasikan (kanan)
...
20
4.
Hasil positif uji pembusukan umbi kentang 24 jam setelah
Inokulasi
...
21
5.
Hasiluji O/F bakteri patogen nanas: reaksi bakteri bersifat fermentatif
(kiri) dan kontrol (kanan)
...
22
6.
Reaksi bakteri gram negatif dalam uji gram menggunakan
KOH 3%
...
23
7.
Reaksi lecithinase positif 2 hari setelah gores pada media
kuning telur .
...
24
8.
Gejala busuk pada tanaman nanas: 3 hari setelah inokulasi (kiri) dan 7 hari
setelah inokulasi (kanan)
...
25
9.
Gejala busuk melepuh pada daun tanaman nanas di Hawaii
(Sumber: Kaneshiro
et al.
, 2008)
...
25
10. Gejala pembusukan buah tomat pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
11. Gejala pembusukan buncis pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
dan 48 jam setelah inokulasi (kanan)
...
27
12. Gejala pembusukan kacang panjang pada 24 jam setelahinokulasi (kiri)
dan 48 jam setelahinokulasi (kanan)
...
27
13. Gejala pembusukan bawang bombai pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
dan 48 jam setelah inokulasi (kanan)
...
28
14. Gejala pembusukan seledri pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
dan 48 jam setelah inokulasi (kanan)
...
28
15. Gejala pembusukan selada pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
dan 48 jam setelah inokulasi (kanan)
...
28
16. Gejala pembusukan bawang daun pada 24 jam setelah inokulasi (kiri)
dan 48 jam setelah inokulasi (kanan)...
29
17. Isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak pada tanaman nanas
...
38
18. Reaksi lecithinase positif 2 hari setelah gores pada media
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
...
vii
DAFTAR GAMBAR ...
viii
I. PENDAHULUAN ...
1
1.1 Latar Belakang dan Masalah ...
1
1.2 Tujuan Penelitian ...
3
1.3 Kerangka Pemikiran ...
3
II. TINJAUAN PUSTAKA ...
5
2.1 Sejarah Tanaman Nanas ...
5
2.2 Taksonomi ...
5
2.3 Syarat Tumbuh Tanaman Nanas ...
6
2.4 Sentra Penanaman Nanas ...
7
2.5 Kendala Budidaya Tanaman Nanas ...
7
2.6
Penyakit Busuk Bakteri Tanaman Nanas
...
8
III. BAHAN DAN METODE ...
9
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...
9
3.2 Bahan dan Alat ...
9
3.3 Metode Penelitian ...
10
3.4 Persiapan Penelitian ...
10
3.4.1 Pembuatan
media nutrient agar (NA)
...
10
3.4.2 Pembuatan media
yeast peptone agar (YPA)
...
11
3.4.4 Pembuatan
media oksidatif/fermentatif
...
12
3.4.5 Pembuatan media uji lecithinase
...
12
3.5 Pelaksanaan Penelitian ...
13
3.5.1 Isolasi dan karakterisasi penyebab busuk lunak
...
13
3.5.1.1 Uji pembusukan pada umbi kentang
...
14
3.5.1.2 Uji oksidatif/fermentatif (O/F)
...
15
3.5.1.3 Uji gram menggunakan KOH 3%
...
15
3.5.1.4 Uji lecithinase
...
16
3.5.1.5 Uji patogenisitas pada daun nanas
...
16
3.5.2 Uji kisaran inang
...
17
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...
18
4.1 Hasil Penelitian ...
18
4.1.1 Isolasi dan karakterisasi penyebab penyakit busuk
lunak
...
18
4.1.1.1Hasil isolasi
...
18
4.1.1.2Uji pembusukan pada umbi kentang
...
20
4.1.1.3Uji oksidatif/fermentatif (O/F)
...
21
4.1.1.4Uji gram menggunakan KOH 3%
...
22
4.1.1.5Uji lecithinase
...
23
4.1.1.6Uji patogenisitas pada daun nanas
...
24
4.1.2Uji kisaran inang
...
26
4.2 Pembahasan ...
29
V. KESIMPULAN DAN SARAN ...
33
5.1 Kesimpulan ...
33
5.2 Saran ...
33
PUSTAKA ACUAN ...
34
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Kode isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak pada tanaman
Nanas ...
18
2. Ciri-ciri morfologi isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak pada
cawan petri . ...
19
3.
Hasil uji pembusukkan pada umbi kentang isolat bakteri penyebab
penyakit busuk lunak
...
20
4. Hasil uji oksidatif/fermentatif (O/F) isolat bakteri penyebab
penyakit busuk lunak ...
21
5. Hasil uji gram isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak
menggunakan KOH 3% ...
22
6. Hasil uji lecithinase isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak
Menggunakan media kuning telur ...
23
7. Hasil uji patogenisitas isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak ...
24
8. Hasil uji kisaran inang isolat bakteri penyebab penyakit busuk lunak
Pada beberapa tanaman sayuran ...
26
9. Komposisi media Na
(Nutrient agar)
...
37
10. Komposisi mediaYPA
(yeast poptone agar)
...
37
11. Komposisi mediaoksidatif/fermentatif (O/F) ...
37
Jika perencanaan kita tidak menjadi seperti yang kita harapkan, INGATLAH dan SENYUMLAH . Manusia merancang dengan cita-cita, tapi ALLAH merancang
dengan CintaNYA.
Sungguh, Luasnya lautanpun takkan pernah bisa cukup untuk menjadi tinta atas KaruniaNya. Sehingga tidak ada satupun NikmatNya dapat kita dustakan.
“Maka Nikmat Tuhanmu yang manakah yang engkau dustakan”
(Q.S Ar-rahman: 13)
Allah selalu menjawab doa kita. Tapi kadang jawabnya ialah: Tidak hambaKu. Aku punya anugerah yg lebih baik untukmu dari yang kau minta itu.
“Tetapi, boleh jadi kamu tidak menyenangi sesuatu, padahal itu baik bagimu, dan boleh jadi kamu menyukai sesuatu, padahal itu tidak baik bagimu. Allah
mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui”.
(Q.S Al-Baqarah:216)
Satu peluru hanya mampu menembus satu kepala, namun satu tulisan mampu menembus satu bahkan jutaan kepala.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Way Jepara pada tanggal 14 Desember 1990. Penulis
merupakan anak pertama dari empat bersaudara dari pasangan Bapak Nurman
Syah dan Ibu Bainah.
Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) Al-Muslimin
Labuhan Ratu Satu Way Jepara Lampung Timur pada tahun 1997, Sekolah Dasar
(SD) di SDN I Labuhan Ratu Dua Way Jepara Lampung Timur pada tahun 2003,
Sekolah Menengah Pertama (SMP) di SMP Negeri I Way Jepara Lampung Timur
pada tahun 2006, Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA Teladan Way Jepara
Lampung Timur pada tahun 2009. Pada tahun 2011 penulis terdaftar sebagai
Mahasiswa Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung
melalui jalur PMPAP (Penerimaan Mahasiswa Perluasan Akses Pendidikan).
Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi Asisten Dosen untuk mata
kuliah Mikrobiologi (2014), Bioteknologi Penyakit Tumbuhan (2015), dan
Patogen Tumbuhan (2015). Selain itu, penulis juga aktif di Unit Kegiatan
Mahasiswa Universitas (UKM U) Birohmah sebagai Koordinator Keluarga Muda
(2011), Unit Kegiatan Mahasiswa Fakultas Forum Studi Islam (UKM F FOSI)
Sekretaris Biro BBQ U (2014), Bendahara Pansus universitas (2012 dan
2013).Anggota Bidang Litbang PERMA AGT (2012).
Pada tahun 2014, penulis melaksanakan Praktik Umum (PU) di PT Nusantara
Tropical Farm (NTF) Kecamatan Way Jepara, Kabupaten Lampung Timur dan
pada tahun 2015 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa
Dengan segala kerendahan hati, tiada kata yang lebih indah selain
mengucapkan syukur kepada Allah atas segala rahmat dan nikmat yang Kau
berikan selama ini.
Kupersembahkan karya kecilku ini untuk manusia yang paling aku cintai
Rasulullah SAW, Semua hamba yang mencintai Allah SWT dan Rasulullah
SAW, Mujahid dan Mujahidah yang senantiasa istiqomah di jalanNya.
Kupersembahkan karya kecil ini kepada Mami dan Papi yang setiap
sujudnya selalu mendoakan keberhasilanku.Adik-adikku Sari, Nando, Yudha
yang selalu memberikan semangat kepadaku, serta keluarga besarku atas
dukungan dan doa yang diberikan.
Serta almamater tercinta
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang karena atas segala rahmat, karunia, dan hidayah- Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan skripsi ini dengan judul “KARAKTERISASI DAN UJI
KISARAN INANG BAKTERI PENYEBAB PENYAKIT BUSUK LUNAK
PADA TANAMAN NANAS (Ananas comosus L. Merr.)”. Penelitian ini
merupakan bagian penelitian ibu Ir. Titik Nur Aeny, M.Sc.. Melalui tulisan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu baik dalam pelaksanaan penelitian maupun dalam penulisan hasil
penelitian, khususnya kepada :
1. Ibu Ir. Titik Nur Aeny, M. Sc., selaku Pembimbing Utama atas bimbingan,
arahan, saran, motivasi, dan ilmu yang diberikan.
2. Dr. Radix Suharjo, S.P., M.Agr., selaku Pembimbing Kedua atas arahan,
saran, motivasi, dan ilmu yang diberikan.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., selaku Pembahas atas ilmu,
saran, nasehat, dan pengarahan yang diberikan.
4. Keluargaku, mami, papi dan adik-adikku tercinta Nirmala Sari, Fauzi
Armando, dan Yudha Ferdian Syah atas doa, kasih sayang, kesabaran dan
5. Bapak Prof. Dr. Ir Hamim Sudarsono, M.Sc., selaku Pembimbing
Akademik.
6. Bapak Prof. Dr. Ir. Purnomo, M.S., selaku Ketua Bidang Proteksi Tanaman
atas saran, nasehat, dan pengarahan yang diberikan.
7. Bapak Prof. Dr. Ir. IrwanSukriBanua, M.Si., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.
8. Bapak Dr. Ir. Kuswanta Futas Hidayat, M.P., selaku Ketua Jurusan
Agroteknologi Universitas Lampung.
9. Teman- teman team penelitian Idha dan Thoriq, serta teman-teman
seperjuanganpenelitian HPT Ika, Icha, Ucha, Dina, Septy, Eka, Maya,Kak
Eko,Frans, Ali, Atung, Asus, Suhe, yang telah membantu dan memberikan
perhatian serta dukungannya.
10. Bapak Paryadi, Mbak Uum, Mas Jeni, Pak Tri, dan Musthofa terima kasih
atas bantuan yang telah selama penulis melaksanakan penelitian di
laboratorium.
11. Saudari Lima Menara Empat Cahaya Diyah, Bertha, Ana, Isah, dan
Lingkaran Ilmu penulis atas senyum, doa, perhatian, dan semangatyang
diberikan.
12. Teman-Teman AGT 2011 dan khususnya untuk kelas B,2012, 2013, 2014,
dan 2010 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga skripsi ini diridhoi Allah SWT dan bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, Desember2015
Penulis,
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah
Indonesia merupakan salah satu negara potensial untuk produksi dan ekspor buah
tropis. Menurut IHIBF (2013), terdapat 20 jenis buah tropis potensial yang
diproduksi di Indonesia, dan sepuluh dari 20 jenis buah tropis Indonesia yang
potensial untuk diperdagangkan di pasar domestik dan pasar internasional adalah
pisang, mangga, jeruk, nanas, salak, durian, pepaya, rambutan, alvukad, dan
manggis. Nanas memiliki kontribusi sebesar 8% dari produksi buah segar dunia,
dan Indonesia merupakan negara penghasil nanas olahan dan segar terbesar ketiga
setelah Thailand dan Filipina (FAOSTAT, 2000).
Ekspor buah nanas dalam kaleng terus meningkat seiring dengan peningkatan
permintaan pasar terutama dari negara Amerika Serikat, Jepang, dan
negara-negara Eropa (Abadi dan Handayani, 2007). Berdasarkan data BPS (Badan Pusat
Statistik) tahun 2015, produksi buah nanas di Indonesia pada tahun 2013
mencapai 188.280.600 ton. Di Indonesia, sentra produksi nanas terdapat di lima
provinsi yaitu Lampung yang berkontribusi sebesar 38,38%, Sumatra Utara
2
Upaya peningkatan produksi nanas menghadapi berbagai kendala. Serangan
patogen tanaman merupakan salah satu kendala yang cukup penting. Menurut
Semangun (2007), penyakit-penyakit yang ditemukan pada tanaman nanas antara
lain adalah busuk pangkal yang disebabkan oleh Ceratocystis paradoxa, busuk
hati dan busuk akar yang disebabkan oleh Phytophthora spp., bercak daun
Curvularia lunata dan Phytium sp yang menyerang bibit atau tanaman yang masih
muda sehingga menyebabkan pembusukan, serta rebah buah (fruit collapse) dan
busuk hati bakteri (bacterial heart rot) yang diduga disebabkan oleh Erwinia
caratovora. Selain E. carotovora, penyakit rebah buah dan busuk hati dilaporkan
juga bisa disebabkan oleh E. chrysanthemi (Lim & Lowings, 1983 dalam
Semangun, 2007).
Di Indonesia, identitas penyebab penyakit busuk lunak pada tanaman nanas yang
disebabkan oleh bakteri, khususnya di Provinsi Lampung masih belum diketahui
dengan pasti. Informasi tentang identitas bakteri penyebab busuk lunak tersebut
sangat penting untuk menentukan tindakan pengendalian yang akan diambil.
Langkah awal yang harus dilakukan adalah dengan melakukan karakterisasi.
Selain mengetahui karakteristik bakteri penyebab penyakit, uji kisaran inang juga
diperlukan untuk mengetahui kemampuan bakteri tersebut untuk menginfeksi dan
menyebabkan gejala pada tanaman selain inang aslinya di lapangan.
3
1.2Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mempelajari karakteristik dan kisaran inang bakteri
penyebab penyakit busuk lunak pada tanaman nanas (Ananas comosus L. Merr.)
di PT Nusantara Trofical Farm (NTF).
1.3Kerangka Pemikiran
Untuk mengetahui ciri-ciri tanaman yang dapat dikatakan sakit antara lain dengan
melihat gejala penyakit dan mengamati ada tidaknya tanda penyakit yang
ditimbulkan oleh organisme penyebab penyakit. Gejala ataupun tanda penyakit
mempunyai peranan penting dalam proses pengidentifikasian penyebab penyakit
yang muncul (Yudiarti, 2007 dalam Solichah 2011). Pada umumnya semakin
berkembang gejala menandakan semakin besar gangguan fisiologis pada
tumbuhan tersebut. Gangguan fisiologis yang semakin besar akan menyebabkan
kerusakan yang semakin parah (Ginting, 2013).
Menurut hasil penelitian Kaneshiro et al. (2008), gejala busuk pada tanaman
nanas ditandai dengan terdapatnya zona seperti terendam air (water soaking) pada
tengah daun dan diikuti dengan garis coklat pada lamina dan mesofil jaringan.
Selain itu, buah nanas muda dan batang yang terinfeksi dapat mudah terlepas atau
tercabut. Penyebab penyakit busuk tersebut adalah Erwinia chrysanthemi. Telah
dilaporkan pula bahwa bakteri ini tidak hanya menginfeksi tanaman nanas tetapi
juga dapat menginfeksi tanaman lainnya diantaranya adalah pisang, anyelir,
krisan, dahlia, Dieffenbachia spp., Euphorbia pulcherrima, Kalanchoe
blossfeldiana, jagung, Philodendron spp., kentang, Saintpaulia ionantha, Allium
4
bawang, , lobak, beras, Sedum spectabile, tebu, sorgum, tembakau, tomat, tulip
dan tanaman hias kaca seperti Aechmea fasciata, Aglaonema pictum, Anemone
spp., Begonia intermedia cv. Bertinii, cyclamen sp., Dracaena marginata,
Opuntia sp., Parthenium argentatum, Pelargonium capitatum, Phalaenopsis sp.,
Polyscias filicifolia, Rhynchostylis gigantean (CABI & EPPO, 2015).
Berdasarkan hasil penelitian lain yang telah dilakukan oleh Korres et al. (2010)
diketahui bahwa penyakit busuk pada tanaman nanas di Espirito Santo, Brazil
bukan disebabkan oleh Erwinia chrysanthemi tetapi Klebsiella sp. yang
berasosiasi dengan ragi (yeast) Candida sp., Saccharomyces sp., dan Kloeckera
sp.. Gejala busuk tersebut adalah hasil fermentasi daging buah, berupa eksudasi
spontan cairan dan buih, dan kerusakan jaringan buah pada tanaman dan
pascapanen.
Busuk lunak tanaman nanas yang ditemukan di PT Nusantara Tropical Farm
(NTF) menunjukkan gejala yang sama seperti yang dilaporkan oleh Kaneshiro et
al. (2008). Berdasarkan hal tersebut, maka busuk lunak pada tanaman nanas di
PT NTF diduga disebabkan oleh bakteri Erwinia chrysanthemi. Selain tanaman
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Tanaman Nanas
Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah
Ananas comosus L. Merr. Dalam bahasa Inggis disebut pineapple dan masyarakat
Spanyol menyebutnya pina, sedangkan di Asia dikenal dengan nama lokal nanas.
Nanas ditemukan pada tahun 1519 di Brasilia (Amerika Selatan). Pada abad
ke-16 orang Spanyol membawa nanas ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia,
masuk ke Indonesia pada abad ke-15, (1599). Di Indonesia pada mulanya hanya
sebagai tanaman pekarangan dan meluas dikebunkan di lahan kering di seluruh
wilayah nusantara. Tanaman ini kini dipelihara di daerah tropik dan sub tropik
(Prihatman, 2000).
2.2 Taksonomi
Klasifikasi tanaman nanas menurut Bartholomew et al. (2003) yaitu sebagai
berikut:
Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan) Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji) Kelas : Angiosperma (berbiji tertutup) Ordo : Farinosae (Bromeliales) Famili : Bromiliaceae
Genus : Ananas
6
Nanas termasuk dalam famili Bromeliaceae yang bersifat terestrial (tumbuh di
tanah dengan menggunakan akarnya). Nanas merupakan tanaman semak yang
dapat hidup dalam berbagai musim (perennial). Tanaman ini digolongkan ke
dalam kelas monokotil yang bersifat tahunan yang mempunyai rangkaian bunga
dan buah di ujung batang. Batang nanas berbentuk gada, beruas-ruas pendek dan
tertutup oleh daun-daun dan akarnya. Panjang batang umumnya berkisar antara
20-30 cm. Akar nanas dapat dibedakan menjadi akar tanah dan akar samping
dengan sistem perakaran dangkal dan terbatas.
2.3 Syarat Tumbuh Tanaman Nanas
Menurut Hadiati & Indriyani (2008), tanaman nanas dapat tumbuh dan
beradaptasi baik di daerah tropis dengan ketinggian tempat 100 mdpl– 800 mdpl
dan temperatur antara 21°C – 27°C. Tanaman akan berhenti tumbuh bila
temperatur terletak antara 10°C–16°C. Bila temperatur di atas27°C, maka
tanaman akan mengalami luka-luka karena transpirasi dan respirasi yang
berlebihan. Nanas memerlukan tanah lempung berpasir sampai berpasir, cukup
banyak mengandung bahan organik, drainase baik, dan sebaiknya pH di antara 4,5
– 6,5. Sinar matahari merupakan faktor iklim yang menentukan pertumbuhan dan
kualitas buah nanas. Apabila persentase sinar matahari sangat rendah, maka
pertumbuhan akan terhambat, buah kecil, kadar asam tinggi, dan kadar gula buah
rendah. Sebaliknya, apabila terlalu banyak sinar matahari akan menyebabkan
7
2.4 Sentra Produksi Nanas
Produksi nanas di dunia berpusat di negara-negara Brazil, Hawaii, Afrika Selatan,
Kenya, Pantai Gading, Mexico dan Puerto Rico, sedangkan di Asia tanaman nanas
ditanam di negara-negara Thailand, Filipina, Malaysia dan Indonesia, saat ini
Indonesia dikenal sebagai negara terbesar ketiga penghasil nanas dunia
(FAOSTAT, 2000). Di Indonesia, sentra produksi nanas terdapat di Provinsi
Lampung, Sumatra Utara, Jawa Timur, Jambi, dan Jawa Tengah. Pada tahun
2011 di Indonesia khususnya di Provinsi Lampung terdapat lima kabupaten
dengan produksi nanas terbesar, yaitu Kabupaten Lampung Tengah dengan
produksi 50.420 ton (99,78%), Kabupaten Lampung Barat 29 ton (0,06% ),
Kabupaten Lampung Selatan 19 ton (0,04% ), Kabupaten Pesawaran 17 ton
(0,03%), Kabupaten Way Kanan 13 ton (0,02%) dari total produksi nanas Provinsi
Lampung. Kabupaten lainnya sebesar 34 ton atau sebesar 0,07% (Pusat Data dan
Sistem Informasi Pertanian, 2013).
2.5 Kendala Budidaya Tanaman Nanas
Kebutuhan konsumen terhadap buah nanas semakin meningkat, baik di dalam
maupun luar negi. Hal ini mengakibatkan areal pertanaman nanas semakin
meluas, contohnya di PT NTF Kecamatan Way Jepara, Kabupaten Lampung
Timur. Semakin meluasnya areal pertanaman memicu semakin banyaknya
masalah hama dan penyakit yang muncul, sehingga dapat menurunkan
produktivitas tanaman nanas. Beberapa penyakit yang dilaporkan sering
ditemukan pada tanaman nanas dapat disebabkan oleh jamur, virus, maupun
8
Penyakit yang disebabkan oleh bakteri antara lain adalah penyakit rebah buah
(fruit collapse) dan busuk hati bakteri (bacterial heart rot) yang diduga
disebabkan oleh Erwinia chrysanthemi (Lim dan Lowings, 1983 dalam
Semangun, 2007), dan penyakit merah muda (Pink Disease) yang disebabkan oleh
bakteri Pantoea citrea (Kado, 2003).
2.6 Penyakit Busuk Bakteri Tanaman Nanas
Pada Desember tahun 2003, penyakit busuk hati yang diduga disebabkan oleh
Erwinia chrysanthemi telah ditemukan pada lahan pertanaman nanas di Hawaii
dengan bibit jenis sucker yang diimpor dari Costa Rica dan Honduras. Penelitian
Kaneshiroet al. (2008) terhadap strain Erwinia chrysanthemi yang menginfeksi
nanas menunjukkan bahwa pada uji Gram menggunakan KOH, Erwinia
chrysanthemi merupakan golongan bakteri Gram negatif. Selain itu, Erwinia
chrysanthemi juga tergolong dalam bakteri anaerob fakultatif dan bersifat soft rot.
Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Korres et al. (2010) menunjukkan
bahwa penyakit busuk buah nanas yang ditemukan di Espirito Santo, Brazil bukan
disebabkan oleh Erwinia chrysanthemi tetapi bakteri lain yaitu Klebsiella sp.
yang beasosiasi dengan ragi. Klebsiella sp. merupakan bakteri Gram negatif dan
9
III. BAHAN DAN METODE
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Pertanian
Universitas Lampung sejak Juli sampai dengan September 2015. Pengambilan
sampel tanaman sakit dilakukan di perkebunan PT Nusantara Tropical Farm
(NTF) di Kecamatan Way Jepara, Kabupaten Lampung Timur.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah akuades, Media nutrient
agar (NA), yeast peptone agar (YPA), potato peptone glucose agar (PPGA),
media oksidatif/fermentatif, minyak parafin, gliserol, KOH 3%, telur, NaCl 0,9%,
alkohol, air steril, umbi kentang, buncis, kacang panjang, tomat, bawang bombai,
bawang daun, seledri, selada, tanaman nanas sehat, dan tanaman nanas yang
mengalami penyakit busuk lunak.
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah cawan petri, autoklaf, jarum
ose, bunsen burner, korek api, nampan plastik,tabung erlenmeyer, tabung
eppendorf 1,5 ml, tusuk gigi, kapas, plastik wrap, gelas ukur, tabung reaksi,
timbangan digital, pinset, mikropipet, laminar air flow, penggaris, kertas label,
10
3.3 Metode Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pertama berupa
isolasi dan karakterisasi bakteri penyebab penyakit busuk lunak tanaman nanas.
Isolasi bakteri penyebab penyakit busuk lunak dilakukan untuk mendapatkan
isolat murni dari patogen yang selanjutnya dilakukan karakterisasi. Isolasi
tersebut dilakukan pada media nutrient agar (NA), yeast peptone agar (YPA), dan
potato peptone glucose agar (PPGA). Selanjutnya, isolat murni yang telah
diperoleh dikarakterisasi melalui beberapa pengujian, antara lain uji pembusukan
pada umbi kentang, uji Gram dengan menggunakan KOH 3%, uji
oksidatif/fermentatif (O/F), uji lechitinase, dan uji patogenisitas pada daun nanas.
Tahap kedua dalam penelitian ini adalah uji kisaran inang dengan mengunakan
beberapa jenis tanaman sayuran. Uji kisaran inang antara lain dilakukan pada
buncis, kacang panjang, tomat, bawang bombai, bawang daun, seledri, dan selada.
3.4Persiapan Penelitian
Persiapan penelitian terdiri atas pembuatan media NA, YPA, PPGA, O/F, dan
media uji lecithinase. Adapun prosedur kerja yang dilakukan adalah sebagai
berikut:
3.4.1 Pembuatan media nutrient agar (NA)
Media NA dibuat dengan mencampurkan bubuk NA dengan akuades. Bubuk NA
yang sudah ditimbang sebanyak 28 g dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer
dan kemudian ditambahkan akuades sebanyak 1.000 ml dan diaduk rata
11
erlenmeyer ditutup dengan alumunium foil dan diikat dengan karet gelang.
Setelah itu, tabung erlenmeyer yang berisi media dimasukkan ke dalam plastik
tahan panas dan diautoklaf selama 10 menit pada suhu 121°C dan tekanan 1atm.
Selanjutnya, media dikeluarkan dari dalam autoklaf, ditunggu sampai agak dingin
dan dituangkan ke dalam cawan petri secara aseptik di dalam laminar air flow.
3.4.2 Pembuatan media yeast peptone agar (YPA)
Media YPA dibuat dengan mencampurkan bubuk yeast,peptone, dan agar dengan
akuades. Bubuk yeast ditimbang sebanyak 5 g, peptone 10 g dan kemudian
dimasukkan ke dalam gelas beaker. Setelah itu, ke dalam gelas beaker yang berisi
bubuk yeast dan peptone ditambahkan akuades sebanyak 1.000 ml dan kemudian
pH diukur dan disesuaikan untuk mendapatkan pH 6,8. Selanjutnya, media
tersebut ditambahbubuk agar sebanyak 20 g lalu direbus sampai mendidih dan
semua bahan melarut. Gelas beaker diangkat dan ditutup menggunakan
alumunium foil, kemudian diikat dengan karet gelang. Media dimasukan ke
dalam plastik tahan panas dan diautoklaf selama 10 menit pada suhu 121°C dan
tekanan 1atm. Selanjutnya, media diambil dari dalam autoklaf dan dituangkan ke
dalam cawan petri secara aseptik di dalam laminar air flow.
3.4.3 Pembuatan media potato peptone glucose agar (PPGA)
Media PPGA dibuat dengan mencampurkan ekstrak kentang, dengan peptone,
glucose, Na2HPO4.2H2O, NaCl, KH2PO4, dan agar kedalam akuades. Sebanyak
200 g kentang dipotong kecil ± 1 cm kemudian direbus dengan 1.000 ml akuades
sampai kentang lunak. Ekstrak hasil rebusan disaring dan dimasukkan ke dalam
12
KH2PO4, 5 g glucose dan 20 g agar. Jika media belum mencapai 1.000 ml, maka
ditambahkan akuades sampai volume tersebut. Setelah semua bahan homogen,
media dituang ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml/ tabung dan kemudian
ditutup menggunakan kapas. Selanjutnya, semua media dalam tabung reaksi
dimasukkan ke dalam plastik tahan panas dan diautoklaf selama 10 menit pada
suhu 121°C dan tekanan 1atm. Selanjutnya, media diangkat dan dimiringkan
dalam laminar air flow sampai media membeku.
3.4.4 Pembuatan media oksidatif/fermentatif (O/F)
Media O/F dibuat dengan mencampurkan peptone, NaCl, K2HPO4, BTV
(bromthymol blue), glucose, dan bacteriological agar ke dalam akuades.
Ditimbang 2 g peptone, 5 g NaCl, 0,3 g K2HPO4, 0,08 BTV, dan 2 g glucose,dan
kemudian dimasukkan ke dalam gelas beker. Gelas beker yang berisi bahan-bahan
tersebut diberi akuades sebanyak 1.000 ml dan kemudian pH diukur (7,2).
Selanjutnya, media tersebut ditambahkan bacteriological agar sebanyak 2 g dan
kemudian direbus sampai mendidih. Setelah semua bahan homogen, media
dituang ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml/ tabung dan kemudian ditutup
menggunakan kapas. Selanjutnya, semua media dalam tabung reaksi dimasukkan
ke dalam plastik tahan panas dan diautoklaf selama 10 menit pada suhu 121°C
dan tekanan 1atm. Selanjutnya, media diangkat dan didinginkan sampai media
membeku.
3.4.5 Pembuatan media uji lecithinase
Pembuatan media uji lecithinase ialah dengan menambahkan media YPA dengan
13
70% dan dibiarkan selama 2 menit. Selanjutnya, kuning telur dimasukkan
kedalam tabung reaksi sebanyak 2 ml dan ditambahkan 8 ml NaCl 0,9%. Supensi
kedua bahan tersebut dihomogenkan menggunakan rotamixer selama 1 menit.
Media YPA yang hangat kuku dimasukkan kedalam cawan petri kemudian
ditambahkan 1 ml suspensi kuning telur dan NaCl. Selanjutnya media
dihomogenkan dengan cara memutar cawan dan kemudian media didiamkan.
3.5 Pelaksanaan Penelitian
3.5.1 Isolasi dan Karakterisasi penyebab busuk lunak
Sampel tanaman nanas yang menunjukkan gejala penyakit busuk diambil dari
perkebunan PT NTF Kecamatan Way Jepara, Kabupaten Lampung Timur. Daun
nanas yang terinfeksi dari perkebunan PT NTF menunjukkan ciri berupa busuk
[image:31.595.186.440.489.684.2]lunak seperti melepuh tersiram minyak panas pada daunnya (water soaking)
(Gambar 1).
14
Bagian daun tanaman yang diambil untuk keperluan isolasi dipotong kecil dengan
ukuran 2 x 2 cm dengan perbatasan ¼ sakit dan ¾ sehat. Selanjutnya, potongan
tersebut direndam selama 1 menit dalam akuades kemudian dimbil dan
didesinfektan dalam 10% klorok selama 1 menit, kemudian direndam kembali
dalam akuades selama 1 menit lalu angkat dan tiriskan. Setelah itu, potongan
jaringan daun tersebut dimasukkan ke dalam tabung eppendorf 1,5 ml yang berisi
air steril sebanyak 1ml, kemudian dihancurkan menggunakan pinset steril dan
didiamkan selama 5 menit. Hasil suspensi tersebut selanjutnya digoreskan pada
media NA menggunakan jarum ose kemudian diinkubasikan pada suhu ruang
selama 24-48 jam. Beberapa koloni yang tumbuh diisolasi kembali (reisolasi)
menggunakan media YPA dengan metode penggoresan kuadran. Setelah
diperoleh koloni tunggal bakteri, isolat tersebut diisolasi kedalam media miring
PPGA.
3.5.1.1 Uji Pembusukan pada Umbi Kentang
Umbi kentang yang akan digunakan dalam pengujian ini dikupas dan diiris setebal
2 cm, kemudian dicuci dengan air mengalir selama 35 menit untuk
menghilangkan residu bahan kimia pada umbi kentang. Selanjutnya irisan
kentang tersebut diletakkan di dalam cawan steril, kemudian isolat bakteri dalam
media miring PPGA diambil sebanyak 1 jarum ose penuh dan digoreskan pada
bagian tengah umbi kentang. Reaksi positif ditunjukkan dengan adanya
pembusukan pada kentang dan terdapat lendir setelah diinkubasi selama 24-48
15
3.5.1.2Uji Oksidatif/Fermentatif (O/F)
Pengujian ini bertujuan untuk mendeteksi apakah bakteri yang diuji bersifat
oksidatif ataukah fermentatif. Pengujian dilakukan dengan menumbuhkan bakteri
uji pada media oksidatif/fermentatif ( pH 7.2) pada tabung reaksi. Masing-masing
bakteri uji diinokulasikan pada 2 tabung reaksi. Bakteri uji diinokulasikan pada
media dengan cara menusukkannya pada kedalaman 0,5 cm, kemudian ditutup
dengan minyak parafin steril pada salah satu tabung, sedangkan tabung yang
satunya tanpa diberi minyak parafin. Kontrol pada pengujian ini berupa media uji
tanpa bakteri. Pengamatan dilakukan selama 7- 14 hari. Jika terjadi perubahan
warna dari hijau menjadi kuning hanya pada media uji tanpa minyak parafin
berarti bakteri tersebut bersifat oksidatif, sedangkan bakteri bersifat fermentatif
jika mampu menyebabkan perubahan warna hijau menjadi kuning pada media
yang ditutup dengan minyak parafin maupun yang tanpa minyak parafin (Lelliot
& Stead, 1987 dalam Masnilah et al., 2013).
3.5.1.3Uji Gram menggunakan KOH 3%
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kelompok isolat bakteri yang diuji.
Isolat bakteri diambil dengan menggunakan tusuk gigi dan diletakkan pada kaca
preparat yang telah ditetesi KOH 3% lalu dicampurkan secara merata.
Selanjutnya ujung tusuk gigi disatukan pada campuran bakteri dan KOH 3%.
Apabila terbentuk lendir dan terasa lengket serta membentuk benang ketika tusuk
gigi diangkat maka hal ini menunjukkan bahwa bakteri tersebut merupakan
16
bakteri tersebut adalah bakteri golongan Gram positif (Abegaz, 2007 dalam
Purwohadisantoso et al., 2009).
3.5.1.4Uji Lecithinase
Pengujian ini dilakukan untuk membedakan antara bakteri Pectobacterium
dengan Erwinia chrysanthemi (Dickeya spp.). Pengujian dilakukan dengan
menggoreskan isolat bakteri pada media YPA yang ditambahkan kuning telur dan
NaCl 0,9%.. Jika pengujian menghasilkan zona putih buram yang menyebar di
luar tepi koloni maka isolat tersebut lecithinase positif dan ini merupakan ciri
bakteri Erwinia chrysanthemi (Dickeya spp.). Berdasarkan hasil penelitian yang
dilakukan Esselman & Liu (1960), bakteri yang dapat memproduksi lecithinase
tidak hanya kelompok bakteri Gram positif, namun kelompok bakteri Gram
negatif juga memproduksi lecithinase. Kelompok bakteri Gram positif sebagian
besar produsen lecithinase adalah anaerob, sedangkan kelompok bakteri Gram
negatif sebagian besar produsen lecithinase adalah aerob.
3.5.1.5Uji Patogenisitas pada Daun Nanas
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan bahwa bakteri penyebab penyakit yang
diisolasi benar-benar bakteri yang sama dengan penyebab penyakit pada tanaman
nanas di PT NTF. Pengujian ini dilakukan dengan cara menginokulasikan isolat
murni bakteri tersebut pada tanaman inang yang sehat. Inokulasi dilakukan
dengan cara memberikan suspensi isolat bakteri ke daun nanas yang sehat dengan
cara disuntikan suspensi sebanyak 0,25 ml dengan kedalaman suntik 2 cm. Hasil
17
nanas ditemukan gejala busuk bakteri seperti yang ditemukan pada sampel
tanaman nanas yang digunakan.
3.5.2 Uji Kisaran Inang
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah isolat bakteri dapat
menyebabkan infeksi pada tanaman lainnya. Tanaman yang digunakan dalam uji
kisaran inang adalah dari beberapa jenis tanaman sayuran diantaranya buncis,
kacang panjang, tomat, bawang bombai, bawang daun, seledri, dan selada.
Inokulasi dilakukan dengan stab isolat bakteri ketanaman tersebut. Apabila
tanaman yang diinokulasikan busuk berarti isolat bakteri yang diperoleh dapat
33
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Bakteri penyebab penyakit busuk lunak pada tanaman nanas PT NTF
memiliki ciri-ciri morfologi berupa koloni bakteri berwarna putih bening,
berbentuk bulat, permukaan cembung, dan tepi bergerigi. Isolat bakteri
tersebut bersifat soft rot, Gram negatif, fermentatif , lecithinase positif, dan
patogenisitas positif. Karakter-karakter tersebut mengidentifikasikan bahwa
penyebab penyakit busuk lunak tanaman nanas PT NTF ialah bakteri Erwinia
chrysanthemi (=Dickeya spp.).
2. Selain tanaman nanas, Erwinia chrysanthemi tersebut juga dapat menginfeksi
tanaman sayuran, yaitu buncis, kacang panjang, tomat, bawang
bombai,bawang daun, seledri, dan selada.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, disarankan perlu dilakukan uji lanjutan
34
PUSTAKA ACUAN
Abadi, F. R dan F. Handayani. 2007. Budidaya dan Pasca Panen Nanas. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Kalimantan Timur.
Bartholomew. D.P., R.E. Paul, and K.G. Rohrbach. 2003. Pineapple: Botany, Production, and Uses. CAB international.
BPS (Badan Pusat Statistika). 2015. Produksi Tanaman
Buah-Buahan.<http://www.bps.go.id/site/pilihdata>. Diakses pada 30 April 2015.
CABI and EPPO. 2015. Erwinia chrysanthemi. Data sheets on quarantine pests. Perpared by CABI and EPPO for the EU.
Esselman, M., T dan P.V. Liu. 1960. Lecithinase production by Gram-negative bacteria. Jurnal Penelitian. 81 : 940-945.
FAOSTAT. 2000. Production, Export, Import of Tropical Fruits. <http://www.fao.org.>.Diakses pada 30 April 2015.
Ferfinia, A. 2010. Eksplorasi bakteri dan cendawan rizosfer yang berasosiasi dengan penyakit busuk basah pada batang papaya (Carica papaya L.) di Pasir Kuda, desa Ciomas, Bogor (Skripsi). Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Ginting, C. 2013. Ilmu Penyakit Tumbuhan Konsep dan Aplikasi.Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Hadiati, S dan N.L.P. Indriyani. 2008. Budidaya Nenas.Balai Penelitian Buah Tropika. Sumatra Barat.
Haerani., A.Nawangsih., T. Damayanti. 2015. Deteksi dan identifikasi dickeya sp. sebagai organisme pengganggu tumbuhan karantina a2 pada tanaman kentang di jawa. Jurnal Fitopatologi. 11 (4): 105-112. IHIBF. 2013. Indonesia Horticulture Invesment & Business Forum.
35
Kado, C. I. 2003. Pink disease of pineapple. Department of Plant Pathology University of California. California.
Kaneshiro, W.S., M. Burger., B.G. Vine., A.S. de Silva., dan A.M. Alvarez. 2008. Characterization of Erwinia chrysanthemi from a bacterial heart rot of pineapple outbreak in hawaii. Plant Disease 92(10): 1444-1450.
Korres, A.M.N., J.A. Ventura., dan P.M.B. Fernandes. 2010. First report of bacterium and yeast associated with pineapple fruit collapse in espirito santo state, Brazil. Plant Disease 94(12): 1509.
Masnilah, R., A.L. Abadi., T.H. Astono., dan L.Q. Aini. 2013. Karakterisasi bakteri penyebab penyakit hawar daun edamame di Jember. Berkala Ilmiah Pertanian 1(1): 10–14.
Mukarlina., S. Khotimah., L. Febrianti. 2011. Uji antagonis Trichoderma harzianum terhadap Erwinia sp.,penyebab penyakit busuk bakteri pada Aloe vera. Jurnal Fitomedika. 7 (3): 150 – 154 .
Prihatman, Kemal. 2000. Nanas (Ananas comosus). Sistim Informasi Manajemen Pembangunan di Perdesaan. Jakarta.
Purwohadisantoso, K., E. Zubaidah., E. Safarianti. 2009. Isolasi bakteri asam laktat dari sayur kubis yang memiliki kemampuan penghambatan bakteri patogen (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, dan Salmonella thypimurium). Jurnal Teknologi Pertanian. 10(1) : 19 – 27.
Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian. 2013. Informasi komoditas hortikultura. <http://www.deptan.go.id.>. Diakses pada 3 Juni 2015.
Reque, E. de F, A. Pandey, S.G. Franco,and C.R. Soccol. 2000.
Isolation,identification and physiologicalstudy of L. fermentum Lpb for useas probiotic in chicken. BrazilianJurnal of Microbiology. 31: 303-307.
Semangun, H. 2007. Penyakit-penyakit Tanaman Hortikultura di Indonesia. Edisi ke-2. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Shivas, R & Beasley, D. 2005. Pengelolaan Koleksi Patogen Tanaman. Departemen Pertanian,Perikanan dan Kehutanan Pemerintah Australia. (Department of Agiculture, Fisheries andForestry, DAFF). Australia.
