Sisa Tanaman Cruciferae Sebagai Biofumigan Untuk Mengendalikan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.)

(1)

SISA TANAMAN CRUCIFERAE SEBAGAI BIOFUMIGAN

UNTUK MENGENDALIKAN NEMATODA PURU AKAR

(

Meloidogyne

spp.)

NOVITA SARI DAULAY

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Sisa Tanaman Cruciferae Sebagai Biofumigan Untuk Mengendalikan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Desember 2013

Novita Sari Daulay

(4)

(5)

ABSTRAK

NOVITA SARI DAULAY. Sisa Tanaman Cruciferae Sebagai Biofumigan Untuk Mengendalikan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.). Dibimbing oleh SUPRAMANA.

Meloidogyne spp. merupakan nematoda endoparasit penyebab puru pada akar tanaman. Nematoda puru akar (NPA) menyebabkan kerugian lebih dari 77 miliar dolar AS setiap tahun, pada 21 jenis tanaman penting di seluruh dunia. Biofumigan merupakan salah satu senyawa asal tumbuhan yang dapat mematikan nematoda. Biofumigan adalah senyawa toksik yang volatil, berasal dari tanaman dan bersifat biosida terhadap serangga dan patogen tanaman. Tanaman dari famili cruciferae seperti kubis, lobak, dan brokoli dapat dijadikan sebagai biofumigan. Penelitian ini bertujuan mengetahui keefektifan sisa tanaman kubis, lobak, dan brokoli sebagai biofumigan terhadap NPA. Bahan yang digunakan berupa tanah terinfestasi NPA yang berasal dari Kebun Percobaan IPB Pasir Sarongge, Cipanas. Percobaan penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL), dengan perlakuan sisa tanaman kubis, brokoli, lobak, 2 perlakuan kontrol negatif (terbuka dan tertutup), dan nematisida sintetik. Masing-masing perlakuan disimpan selama 2 dan 4 minggu dengan 5 kali ulangan dan tanaman tomat sebagai tanaman indikator. Berdasarkan hasil penelitian, sisa tanaman kubis, brokoli dan lobak efektif dalam menurunkan jumlah puru pada akar tanaman tomat. Aplikasi dengan sisa tanaman lobak dan kubis yang paling efektif, hasil penekanan jumlah puru setara dengan aplikasi nematisida sintetik. Lama biofumigasi yang paling efektif untuk mematikan nematoda puru akar yaitu 2 minggu.

(6)

(7)

ABSTRACT

NOVITA SARI DAULAY. Plant Waste of Cruciferae as Biofumigant For Controlling Root Knot Nematodes (Meloidogyne spp.). Supervised by SUPRAMANA.

Meloidogyne spp. are endoparasitic nematodes which cause galls on plant roots. They cause loses amounting to USD 77 billion per year in 21 important crops species around the world. One of the control strategy against root knot nematodes (NPA) is by using biofumigant. Biofumigants are volatile toxic compound derived from plants, and have biocide properties against insects and plant pathogents. Cruciferous family plant such as cabbage, broccoli and radish can be used as biofumigant sources. This research aimed at knowing the effectiveness of cabbage, broccoli and radish as biofumigant against NPA. The materials sources include NPA infested soil from IPB experimental farm in Pasir Sarongge Cipanas. The experiment was set in a completely randomized design (CRD) with the treatment being waste of cabbage, broccoli, radish and 2 negative controls (open and closed) as well as a possitive control (synthetic nematicide). Each of the biofumigant treatment was prepared and stored for 2 and 4 weeks. These were replicated 5 times with tomato being used as indicator plants. The results showed that cabbage, broccoli and radish were effective in decreasing the number of galls in tomato plants. The most effective treatment was application with radish and cabbage wastes, which were equivalent to application with synthetic nematicide in reducing root galls. The optimum storage time for biofumigants against root knot nematodes was found to be 2 weeks.

(8)

(9)

©

Hak Cipta milik IPB, tahun 2013 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

(10)

(11)

SISA TANAMAN CRUCIFERAE SEBAGAI BIOFUMIGAN

UNTUK MENGENDALIKAN NEMATODA PURU AKAR

(

Meloidogyne

spp.)

NOVITA SARI DAULAY

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian

pada

Departemen Proteksi Tanaman

DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

(12)

(13)

(14)

Judul Skripsi : Sisa Tanaman Cruciferae Sebagai Biofumigan Untuk Mengendalikan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.) Nama Mahasiswa : Novita Sari Daulay

NIM : A34090008

Tanggal disetujui:

Disetujui oleh

Dr. Ir. Supramana, M.Si Dosen Pembimbing

Diketahui oleh

(15)

(16)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat, hidayah serta kasih sayang-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Sisa Tanaman Cruciferae Sebagai Biofumigan Untuk Mengendalikan Nematoda Puru Akar (Meloidogyne spp.)”. Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada kedua orangtua tercinta Burhanuddin Daulay dan Gustina Harahap, ketiga kakak penulis (Junita Karmila, Tukmaida Sari, dan Jelita Hati), serta keluarga besar atas doa, dukungan moril, materil, kasih sayang, serta semangat yang selalu diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan pendidikan di IPB. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Supramana, M.Si selaku dosen pembimbing atas bimbingan, saran, dan masukan dalam penulisan tugas akhir. Dr. Ir. Idham Sakti Harahap, M.Sc selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan kepada penulis.

Penulis mengucapkan terimakasih juga kepada Bapak Gatot Heru Bromo, Kak Halimah, rekan-rekan di Laboratorium Nematologi Tumbuhan, yang telah banyak membantu, teman seperjuangan Proteksi Tanaman angkatan 46 khususnya Riza, Widya, Tega, Jenita, kepada sahabat-sahabat penulis di omda IMATAPSEL Bogor, Sahri, Yeni, Aldhi, Azis, Arman, Habibi, Adil dan teman-teman lain yang namanya tidak dapat penulis sebutkan semua, atas dukungan dan kebersamaan selama di IPB. Tidak ada yang dapat penulis berikan kepada seluruh pihak yang telah memberikan dukungan, doa, bantuan, bimbingan, dan pengorbanan kecuali doa semoga Allah SWT memberikan rahmat dan balasan yang jauh lebih baik kepada semuanya. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi berbagai pihak yang berkepentingan dan pengembangan ilmu pengetahuan di masa yang akan datang.

Bogor, Desember 2013

(17)

(18)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

PENDAHULUAN

Latar Belakang 1

Tujuan 2

Manfaat 2

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian 3

Bahan dan Alat 3

Metode 3

Persiapan Penelitian 3

Populasi Awal NPA 3

Perlakuan Biofumigasi 3

Pewarnaan Nematoda 4

Identifikasi Spesies NPA dengan Pola Perineum (Sidik Pantat) 4

Rancangan Percobaan dan Analisis Data 5

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil 6

Keefektifan Biofumigasi dengan Sisa Tanaman Famili Cruciferae 6

NPA Dalam Akar Tanaman Tomat 8

Hasil Identifikasii Spesies NPA 9

Pembahasan 10

PENUTUP

Simpulan 12

Saran 12

DAFTAR PUSTAKA 13

LAMPIRAN 14

(19)

(20)

1

DAFTAR TABEL

1. Keefektifan biofumigasi sisa tanaman famili cruciferae terhadap

rata-rata persentase penekanan puru akar pada tanaman tomat 1

2. Pengaruh biofumigan sisa tanaman cruciferae terhadap jumlah puru dan

bobot tanaman tomat 6

3. Populasi spesies Meloidogyne spp. yang ditemukan pada sampel tanah

yang digunakan dalam penelitian 9

DAFTAR GAMBAR

1. Sisa tanaman cruciferae yang tidak dimanfaatkan; A di lahan

pertanaman, B di tempat pembuangan sampah 2

2. Polibag tanah perlakuan dicampur bahan biofumigan yang ditutup rapat

dengan mengikat 4

3. Rata-rata tinggi tanaman tomat pada biofumigasi 2 minggu; P1A1: brokoli, P1A2: kubis, P1A3: lobak, P1K1: Furadan 3G, P1K2: kontrol

negatif tertutup, P1K3: kontrol negatif terbuka 7

4. Tanaman tomat dengan aplikasi sisa tanaman kubis; tanaman fitotoksik

(kiri) dan tanaman sehat (kanan) 8

5. Rata-rata tinggi tanaman tomat pada biofumigasi 4 minggu; P2A1: brokoli, P2A2: kubis, P2A3: lobak, P2K1: Furadan 3G, P2K2: kontrol

negatif tertutup, P2K3: kontrol negatif terbuka 8

6. Meloidogyne spp. betina di dalam puru akar tomat 8 7. Pola sidik pantat nematoda betina; A: M .javanica, B: M. arenaria, C:

M. incognita 9

DAFTAR LAMPIRAN

1. Perhitungan SAS Penekanan Jumlah Puru 14

2. Perhitungan SAS Jumlah Puru Akar 16

3. Perhitungan SAS Bobot Basah 18

4. Perhitungan SAS Bobot Kering 20

(21)

(22)

13

PENDAHULUAN

Latar belakang

Nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) merupakan salah satu parasit akar yang menyerang lebih dari 2000 jenis tanaman baik yang monokotil, dikotil, tanaman herba, maupun tanaman keras. Nematoda puru akar bersifat endoparasit menetap (sedentary endoparasite), sehingga hubungan antara nematoda dengan tanaman inangnya sangat spesifik dan kompleks. Pada umumnya nematoda puru akar melakukan interaksi dengan patogen terbawa tanah lainnya, seperti interaksi dengan cendawan dan bakteri. Gejala penyakit yang diakibatkan oleh nematoda puru selain terbentuknya puru akar, juga terjadi pelukaan pada akar, pembusukan akar serta akar bercabang, pendek dan mengeriting. Kerusakan akar tanaman mengakibatkan pertumbuhan tanaman menjadi kerdil dan tidak menghasilkan. Untuk daerah tropika (termasuk Indonesia) kerusakan tanaman akibat nematoda puru akar lebih besar daripada di daerah subtropika. Kerugian yang disebabkan oleh nematoda puru akar di seluruh dunia pada 21 jenis tanaman penting bernilai lebih dari 77 miliar dolar AS di setiap tahunnya (Mulyadi 2009).

Salah satu metode pengendalian nematoda puru akar yaitu dengan biofumigan. Biofumigan merupakan senyawa toksik yang volatil dihasilkan oleh makhluk hidup yang digunakan untuk mengendalikan hama, penyakit, maupun gulma yang ada di dalam tanah. Senyawa volatil dapat dihasilkan oleh tanaman, salah satunya adalah tanaman dari famili cruciferae (kubis-kubisan). Umumnya tanaman famili cruciferae menghasilkan senyawa glucosinolate (GSL) yang berperan sebagai biofumigan (Monfort et al. 2007). Menurut Anita (2012) dalam proses hidrolisis glucosinolate akan menghasilkan isotiosianit (ITS) yang berperan sebagai fungisida dan nematisida.

Pengendalian beberapa penyakit tanaman menggunakan sisa tanaman dari famili cruciferae telah banyak diteliti. Berdasarkan penelitian Kirkeegard (2007) di Filiphina, tanaman dari famili cruciferae dijadikan sebagai tanaman rotasi karena berpotensi mengendalikan bakteri Ralstonia solanacearum dan

Meloidogyne spp. pada tanaman Solanaceae. Tanah yang dicampurkan dengan tanaman dari famili cruciferae dengan dan tanpa pemanasan dapat menurunkan puru akar pada tanaman tomat yang disebabkan oleh M. incognita serta penyakit yang disebabkan Sclerotium rolfsii dan Pythium ultimum (Stapleton dan Ducan 1998). Anita (2012) juga menyatakan tanaman dari famili cruciferae seperti kubis, kembang kol, lobak dan brokoli dapat mengendalikan nematoda puru akar (Meloidogyne hapla) pada tanaman seledri. Pemanfaatan sisa tanaman brokoli juga pernah dilakukan oleh Fitriyani (2012) untuk mengendalikan penyakit akar gada (Plasmodiophora brassicae) pada tanaman caisin.

Beberapa tanaman dari famili cruciferae yang banyak meninggalkan sisa tanaman setelah panen adalah kubis, lobak, brokoli dan kembang kol, seperti sisa daun dan batang yang banyak dibiarkan berserakan di lahan petani maupun di tempat pembuangan sampah (Gambar 1). Sisa tanaman tersebut selain dapat mengotori lingkungan sekitar juga dapat menjadi sumber inokulum penyakit.

(23)

2

Oleh sebab itu, perlu dilakukan pengujian keefektifan sisa tanaman famili cruciferae sebagai biofumigan untuk mengendalikan nematoda puru akar.

Gambar 1 Sisa tanaman cruciferae yang tidak dimanfaatkan; A di lahan pertanaman, B di tempat pembuangan sampah.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan mengetahui keefektifan sisa tanaman brokoli, kubis dan lobak sebagai biofumigan untuk mengendalikan nematoda puru akar (Meloidogyne spp.).

Manfaat

Manfaat penelitian ini untuk memberikan informasi tentang keefektifan penggunaan limbah tanaman brokoli, kubis dan lobak dengan cara biofumigasi untuk mengendalikan penyakit nematoda puru akar (Meloidogyne spp.) dan patogen tular tanah lain yang ramah lingkungan.

(24)

15

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Nematologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Februari hingga Juli 2013.

Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan didalam penelitian ini adalah sisa tanaman brokoli, kubis dan lobak, benih tomat varietas Ratna, Furadan 3G, larutan asam Fuchsin, tanah steril dan tanah terinfestasi NPA. Alat berupa Polibag ukuran 22x33x0.04 cm yang tidak berlubang, tali serut, counter, timbangan, hot plate dan peralatan laboratorium lainnya.

Metode Persiapan Penelitian

Persiapan penelitian meliputi penyemaian bibit tanaman tomat varietas Ratna selama 35 hari. Tanah perlakuan yang terinfeksi NPA diambil dari kebun percobaan IPB Pasir Sarongge Kecamatan Pacet Cianjur yang berada pada ketinggian 1122 m dpl (di atas permukaan laut). Sisa tanaman brokoli, kubis dan lobak diambil di pertanaman sayur di sekitar lahan pengambilan tanah perlakuan.

Populasi Awal NPA

Jumlah awal nematoda puru akar dihitung dengan menghitung jumlah puru pada akar tanaman tomat awal. Sebanyak 10 polibag tanah perlakuan ditanami bibit tomat. Pada tanaman tomat dilakukan pengamatan dan pemeliharaan tanaman selama 20 hari dengan mengukur tinggi tanaman pada hari ke-3, 6, 9, 12, 15, 18, 20 dan perhitungan jumlah puru akar, bobot basah, bobot kering, dan bobot akar.

Perlakuan Biofumigasi

(25)

4

pengukuran pertumbuhan tanaman dengan mengukur tinggi tanaman pada hari ke-3, 6, 9, 12, 15, 18, 20 serta perhitungan bobot basah, bobot kering, dan bobot akar tanaman tomat. Untuk menghitung keefektikan penekanan puru akar menggunakan rumus (Abbot 1925):

Pewarnaan nematoda dalam akar tomat dilakukan untuk membuktikan kebenaran bahwa puru yang terbentuk pada akar disebabkan oleh NPA (Meloidogyne spp.). Metode pewarnaan dimulai dengan membersihkan akar dari tanah dan dipotong sepanjang 1-2 cm, kemudian akar direndam dalam larutan kloroks (5.25%) dengan konsentrasi 20 ml kloroks/30 ml air selama 4 menit, selanjutnya akar dibilas dengan air mengalir hingga bau kloroks hilang, setelah itu ditambah larutan Fuchsin sampai akar terbenam dan dipanaskan sekitar 30 detik. Larutan Fuchsin dibuang dan dibilas dengan air mengalir. Akar yang telah dibilas diberi Glyserin hingga akar terendam dan ditambah 2 tetes HCl, kemudian dipanaskan hingga warna pada akar terlarut (Shurtleff dan Averre 2000). Nematoda di dalam akar akan berwarna merah muda, sedangkan akar menjadi tidak berwarna.

Identifikasi Spesies NPA dengan Pola Perineum (Sidik Pantat)

Identifikasi dilakukan untuk mengetahui spesies-spesies Meloidogyne spp. yang terdapat pada tanah perlakuan. Metode identifikasi dilakukan dengan pola sidik pantat (parineal pattern) nematoda betina dewasa. Akar-akar tanaman tomat yang terinfeksi NPA dicuci bersih untuk menghilangkan partikel tanah yang menempel. Bagian akar yang membengkak dibedah dengan jarum bedah untuk memperoleh nematoda betina. Pembuatan preparat dengan cara memotong bagian anterior dan posterior dengan pisau bedah. Bagian posterior dibersihkan dengan asam laktat 45% kemudian potongan nematoda betina dipindahkan ke objek glass

(26)

5

pinggiran cover glass direkatkan dengan cat kuku kemudian diamati di bawah mikroskop compound (Eisenback et al 1981).

Rancangan Percobaan dan Analisis Data

(27)

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Keefektifitasan Biofumigasi dengan Sisa Tanaman Famili Cruciferae

Hasil penelitian menunjukkan bahwa biofumigasi dengan sisa tanaman cruciferae selama 2 minggu, efektif dalam menekan jumlah puru akar pada tanaman uji. Berdasarkan rata-rata persentase penekanan jumlah puru, biofumigan sisa tanaman cruciferae, kontrol negatif tertutup dan nematisida sintetik (Furadan 3G) berbeda nyata dengan kontrol negatif terbuka. Penggunaan sisa tanaman kubis dan lobak paling efektif, karena keefektifannya setara dengan nematisida sintetik. Pada biofumigasi 4 minggu penggunaan biofumigan sisa tanaman cruciferae tidak cukup efektif menekan jumlah puru akar pada tanaman uji, dimana aplikasi sisa tanaman brokoli, lobak dan kontrol negatif tertutup, tidak berbeda nyata dengan kontrol negatif terbuka (Tabel 1).

Tabel 1 Keefektifan biofumigasi sisa tanaman famili cruciferae terhadap rata-rata persentase penekanan puru akar pada tanaman tomat

Perlakuan Rata-rata persentase penekanan puru akar (%)a

2 minggu 4 minggu

Brokoli 80.634bc 38.94bc

Kubis 83.151abc 54.10b

Lobak 95.065ab 35.13bc

Furadan 3G 97.039a 85.97a

Kontrol negatif tertutup 72.297c 34.80bc

Kontrol negatif terbuka 45.510d 9.11c

a

Menggunakan rumus Abbot 1925. b Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).

(28)

7

Tabel 2 Pengaruh biofumigasi sisa tanaman cruciferae terhadap jumlah puru dan bobot tanaman tomat

Perlakuan Jumlah puru _akar Bobot basah (gr)

Kontrol tertutup 598.8b 18.896ab 2.212ab 3.548ab

Kontrol terbuka 1177.8a 15.672ab 1.778ab 2.826ab

Biofumigasi 4 minggu

Brokoli 1319.8b 12.244a 1.026a 3.348ab

Kubis 992.2b 5.532b 0.470b 2.338b

Lobak 1402.2ab 9.990ab 0.804ab 2.922ab

Furadan 3G 303.2c 14.702a 1.286a 2.532b

Kontrol tertutup 1409.4ab 12.082a 1.144a 4.408a

Kontrol terbuka 2033.8a 14.702a 1.076a 3.288ab

Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).

Berdasarkan grafik pertumbuhan, rata-rata tinggi tanaman pada perlakuan biofumigasi 2 minggu lebih tinggi dibanding biofumigasi 4 minggu. Polibag berisi tanah perlakuan biofumigasi dengan sisa tanaman brokoli selama 2 minggu dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat (Gambar 3). Pada biofumigasi 4 minggu sisa tanaman cruciferae tidak dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat. Hasil pertumbuhan tanaman tomat menunjukkan bahwa tanaman tomat tumbuh lebih baik pada polibag tanah berisi Furadan 3G (Gambar 4).

Gambar 3 Rata-rata tinggi tanaman tomat pada biofumigasi 2 minggu; P1A1: brokoli, P1A2: kubis, P1A3: lobak, P1K1: Furadan 3G, P1K2: kontrol negatif tertutup, P1K3: kontrol negatif terbuka.

(29)

8

Gambar 4 Rata-rata tinggi tanaman tomat pada biofumigasi 4 minggu; P2A1: brokoli, P2A2: kubis, P2A3: lobak, P2K1: Furadan 3G, P2K2: kontrol negatif tertutup, P2K3: kontrol negatif terbuka.

Aplikasi biofumigan sisa tanaman lobak selama 2 minggu memberikan efek negatif pada tanaman tomat. Tardapat satu tanaman tomat yang mati akibat perlakuan yang diduga mengalami fitotoksisitas namun perlu dilakukan penelitian lebih lanjut (Gambar 5).

Gambar 5 Tanaman tomat dengan aplikasi sisa tanaman kubis; tanaman fitotoksik (kiri) dan tanaman sehat (kanan).

NPA Dalam Akar Tanaman Tomat

Untuk membuktikan kebenaran bahwa puru yang terdapat pada akar tanaman tomat disebabkan oleh NPA (Meloidogyne spp.) dilakukan pewarnaan nematoda dalam akar tanaman. Hasil pewarnaan membuktikan adanya nematoda

(30)

9

Hasil Identifikasi Spesies NPA

Berdasarkan hasil identifikasi spesies NPA pada akar tanaman tomat terdapat jumlah proporsi M. incognita sebesar 50%, M. arenaria sebesar 45% dan

M. javanica 5% (Tabel 3). Pola sidik pantat dari masing-masing spesies berbeda dan memiliki ciri yang khas, seperti M. javanica dicirikan dengan adanya garis lateral yang memisahkan antara lengkungan dorsal dan lengkungan vertikal, M. arenaria pertemuan lengkung dorsal dan vertikal membentuk seperti bahu, ujung tonjolan kutikula bercabang seperti garpu, dan M. incognita memiliki garis lengkungan dorsal yang tinggi dan menyempit berbentuk persegi, bagian paling luarnya sedikit melebar dan datar, tidak memiliki garis lateral dan stria terlihat jelas (Gambar 7).

Tabel 3 Proporsi spesies Meloidogyne spp. yang ditemukan pada sampel tanah yang digunakan dalam penelitian

Spesies Meloidogyne spp. Jumlah Populasi (%)

M. javanica 5

M. arenaria 45

M. incognita 50

Gambar 6 Meloidogyne spp. betina di dalam puru akar tomat.

Gambar 7 Pola sidik pantat nematoda betina ; A: M. javanica, B: M. arenaria, C: M. incognita

betina dewasa

(31)

10

Pembahasan

Biofumigasi dengan sisa tanaman cruciferae efektif dalam menekan jumlah puru akar pada tanaman uji jika dibandingkan dengan kontrol negatif. Berdasarkan hasil rata-rata persentase penekanan jumlah puru, biofumigasi dengan sisa tanaman lobak dan kubis memberikan hasil yang paling efektif, setara dengan aplikasi nematisida sintetik (Furadan 3G). Hasil yang diperoleh sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan Anita (2012) tentang biofumigasi sisa tanaman cruciferae yang dapat mengendalikan M. hapla pada tanaman seledri. Dari beberapa tanaman famili cruciferae yang diteliti tanaman lobak yang paling efektif menekan puru akar sebesar 60.6% dan dapat meningkatkan bobot daun dan batang seledri sebesar 41.9%.

Pengaplikasian sisa tanaman dari famili cruciferae dengan waktu biofumigasi yang berbeda memberikan hasil yang berbeda nyata. Biofumigasi 4 minggu menunjukkan keefektifan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan biofumigasi 2 minggu. Berdasarkan hasil pengamatan, jumlah puru semua perlakuan biofumigansi sisa tanaman cruciferae selama 2 minggu lebih rendah dibandingkan dengan kontrol negatif. Hal ini disebabkan adanya pengaruh biofumigasi dan penutupan tanah pada kontrol tertutup yang diaplikasikan terhadap tanah yang terinfestasi oleh NPA.

Biofumigasi sisa tanaman famili cruciferae menghasilkan senyawa GSL yang mengandung nitrogen dan balerang hasil metabolit sekunder tanaman bersifat volatil sehingga tidak dapat bertahan lama. Menurut Yulianti (2009) pelepasan senyawa GSL dari jaringan tanaman yang kemudian diikuti dengan hidrolisis untuk menghasilkan senyawa beracun sehingga dapat mematikan nematoda. Hidrolisis GSL yang menghasilkan senyawa beracun Isotiosianat (ITS) terjadi pada saat pembenaman sisa-sisa tanaman cruciferae dan berada di dalam tanah 5-10 hari untuk membunuh patogen. Gimsing dan Kirkegaard (2006) juga menyatakan bahwa ITS masih bisa dideteksi 8-12 hari setelah perlakuan dengan efisiensi pelepasan 26-56%. Senyawa ITS merupakan senyawa alelokimia paling toksik yang dapat mematikan nematoda dengan cara menghambat pernafasan nematoda. Nematoda bernafas dengan sistem difusi, pada proses difusi, senyawa yang dimasukkan ke dalam tubuh adalah senyawa ITS yang bersifat racun dalam tubuh nematoda sehingga mematikan nematoda tersebut. Perlakuan penutupan tanah pada kontrol dapat mematikan nematoda karena adanya peningkatan suhu di dalam polibag perlakuan.

(32)

11

ditambahkan bahan biofumigan ke dalam tanah. Kandungan GSL yang tinggi di dalam sisa tanaman famili cruciferae, belum dapat menjamin kadar ITS yang dihasilkan tinggi. Ada faktor-faktor lain yang berperan cukup penting agar proses hidrolisis GSL berlangsung optimum seperti ketersediaan air (Matthiessen 2002) dan kecepatan rusaknya jaringan tanaman (Kirkegaard et al. 2001).

Dalam proses pembenaman sisa tanaman cruciferae ke dalam tanah selain terjadi pelepasan senyawa GSL juga terjadi proses dekomposisis bahan organik. Penambahan bahan organik ke dalam tanah dapat memperbaiki kondisi fisik dan kimia tanah dan menambah mikroba dalam tanah sehingga keseimbangan alami di dalam tanah tetap terjaga. Biofumigasi sisa tanaman cruciferae selama 2 minggu dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat secara signifikan dibandingkan dengan biofumigasi 4 minggu. Hal ini disebabkan oleh jumlah puru pada biofumigasi 4 minggu lebih banyak sehingga mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Berdasarkan hasil pengamatan biofumigasi sisa tanaman brokoli selama 2 minggu mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat yang lebih baik. Pada biofumigasi 4 minggu, pertumbuhan tanaman tomat dengan aplikasi karbofuran Furadan 3G tumbuh lebih baik dibandingkan dengan penggunaan sisa tanaman cruciferae.

Hasil pewarnaan puru akar tanaman tomat menunjukkan bahwa puru akar yang terbentuk merupakan hasil infeksi dari Meloidogyne spp.. Puru akar atau

“giant cell” berfungsi sebagai sumber makanan bagi nematoda. Nematoda yang terdapat pada giant cell merupakan nematoda betina dewasa yang hidup menetap untuk berreproduksi, sedangkan nematoda jantan dewasa hidup di luar sel tanaman. Puru akar terbentuk akibat adanya pengalihan fungsi jaringan pengangkut tanaman yang disebabkan nematoda untuk keperluannya sendiri (Perry et al.2009).

(33)

12

PENUTUP

Kesimpulan

Biofumigasi sisa tanaman brokoli, kubis dan lobak efektif menurunkan jumlah puru akar pada tanaman tomat. Aplikasi sisa tanaman lobak lebih efektif menekan jumlah puru dibandingkan dengan sisa tanaman brokoli dan kubis dengan rata-rata persentase penekanan hampir setara dengan nematisida sintetik sebesar 95.07%. Inkubasi 2 minggu sisa tanaman brokoli, kubis dan lobak paling efektif menurunkan populasi nematoda puru akar, selain itu dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman tomat secara signifikan.

Saran

(34)

13

DAFTAR PUSTAKA

Anita B. 2012. Crucifer vegetable leaf wastes as biofumigants for the management of root knot nematode (Meloidogyne hapla Chitwood) in celery (Apium graveolens L.). J Biopestic. 2012 (5 Suppl): 111-114.

Eisenback JD, Hirschmann H, Sasser JN, Triantaphyllou AC. 1981. A guide to the four most common species of root-knot nematodes (Meloidogyne spp.) with a pictorial key. Raleigh (USA). IMP

Fitriyani M. 2012. Pemanfaatan limbah tanaman brokoli untuk pengendalian penyakit akar gada (Plasmodiophora brassicae Wor.) pada tanaman caisin. [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Gimsing AL, Kirkegaard JA. 2006. Glucosinolate and isothiocyanate concentration in soil following incorporation of Brassica biofumigants. Soil Biol & Biochem. 38: 2255-2264.

Kirkegaard JA. 2007. Evaluating biofumigation for soil-borne disease management in tropical vegetable production. ACIAR Final Report. ACIAR Camberra. 15 pp.

Kirkegaard JA, Smith BJ, Morra MJ. 2001. Biofumigation: soil-borne pest and disease suppression by Brassica root. In Proc. The 6th Symposium of the International Society of Root Research; 2001 Nov 11-15 Nagoya, Japan. Japanese Society for Root Research. Nagoya, Japan: 416-417.

Kurniawan W. 2010. Identifikasi penyakit umbi bercabang pada wortel, Daucus carrota (L.) di Indonesia. [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Matthiessen J, Kirkegaard JA. 2002. Plant maceration and moisture hold the key to biofumigation success. CSIRO Bulletin: Biofumigation update: Horticulture 15: 1-2.

Monfort WS, Csinos AS, Desaeger J, Seebold K, Webster TM, Diaz-Perez JC.

2007. Evaluating Brassica species as an alternative control measure for rootknot nematode (M. incognita) in Georgia vegetable plasticulture. Crop Prot. 26 (2007): 1359-1368.

Mulyadi. 2009. Nematologi Pertanian. Yogyakarta (ID): Gajah Mada University Press.

Perry RN, Moens M, Starr JL, editor. 2009. Root-knot Nematodes. Wallingford (GB): CABI.

Stapleton JJ, Ducan RA. 1998. Soil disinfestation with cruciferrous amandements and subhlethal heating: effect on Meloidogyne incognita, Sclerotium rolfsii and Pythium ultimum. Plant Pathology. 47 (1998): 737-742.

Shurtleff MC, Averre CW. 2000. Diagnosing Plant Disease Caused by

Nematodes. Minnesota (USA): APS Press.

Yulianti T. 2009. Biofumigasi: Alternatif baru dalam mengendalikan penyakit tanaman. Warta Penelitian Pengembangan Pertanian. 31(6): 4-5.

(35)

14

Lampiran 1 Perhitungan SAS Penekanan Jumlah Puru Akar

The GLM Procedure Dependent Variable: Penekanan Jumlah Puru 2 minggu

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F

Model 5 7495.637432 1499.127486 13.95 <.0001

Error 20 2148.716681 107.435834

Corrected Total 25 9644.354113

R-Square Coeff Var Root MSE pp Mean

0.777205 13.58149 10.36513 76.31804

Source DF Type I SS Mean Square F Value Pr > F

P 5 7495.637432 1499.127486 13.95 <.0001

Source DF Type III SS Mean Square F Value Pr > F

P 5 7495.637432 1499.127486 13.95 <.0001

Duncan's Multiple Range Test for pp

NOTE: This test controls the Type I comparison wise error rate, not the experiment wise error rate.

Alpha 0.05

Error Degrees of Freedom 20

Error Mean Square 107.4358

Harmonic Mean of Cell Sizes 4.090909 NOTE: Cell sizes are not equal.

Means with the same letter are not significantly different.

(36)

15

Class Levels Values

P 6 P2A1 P2A2 P2A3 P2K1 P2K2 P2K3

Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 Dependent Variable: Penekanan Jumlah Puru 4 minggu

Source DF Sum of Squares Mean Square F Value Pr > F

Model 5 16321.06703 3264.21341 7.27 0.0003

Error 24 10781.29282 449.22053

R-Square Coeff Var Root MSE pp Mean

0.602201 49.28238 21.19482 43.00690

P 5 16321.06703 3264.21341 7.27 0.0003

Duncan's Multiple Range Test for pp

Alpha 0.05

(37)

16

Lampiran 2 Perhitungan SAS Jumlah Puru Akar

The GLM Procedure

0.519054 73.11287 368.5620 504.1000

P 5 3518430.300 703686.060 5.18 0.0023

Duncan's Multiple Range Test for hasil

Alpha 0.05

(38)

17

Error 24 5283919.20 220163.30

R-Square Coeff Var Root MSE Hasil Mean

0.606735 37.73549 469.2156 1243.433

P 5 8152100.167 1630420.033 7.41 0.0003

Alpha 0.05

(39)

18

Lampiran 3 Perhitungan SAS Bobot Basah

Error 24 1406.478160 58.603257

0.220300 44.82712 7.655276 17.07733

P 5 397.3930267 79.4786053 1.36 0.2755

Alpha 0.05

(40)

19

Error 24 439.5132400 18.3130517

0.360430 38.26679 4.279375 11.18300

P 5 247.6877900 49.5375580 2.71 0.0447

Alpha 0.05

(41)

20

Lampiran 4 Perhitungan SAS Penekanan Bobot Kering

0.332448 44.90302 0.861539 1.918667

P 5 8.87154667 1.77430933 2.39 0.0679

Alpha 0.05

(42)

21

0.385024 38.72660 0.374744 0.967667

P 5 2.11013667 0.42202733 3.01 0.0303

Alpha 0.05

(43)

22

Lampiran 5 Perhitungan SAS Bobot Akar

Alpha 0.05

(44)

23

0.315729 35.38740 1.110928 3.139333

P 5 13.66690667 2.73338133 2.21 0.0860

Alpha 0.05

(45)

(46)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Siunggam Jae Kecamatan Padang Bolak Kabupaten Padang Lawas Utara, Sumatera Utara pada tanggaal 04 November 1990 sebagai anak kedelapan dari pasangan bapak Burhanuddin Daulay dan ibu Gustina Harahap. Pendidikan penulis dimulai dari SDN Siunggam Tonga dan melanjutkan pendidikan menengah pertama di MTsN Model Kota Padangsidimpuan. Pada tahun 2009 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMAN 4 Kota Padangsidimpuan dan diterima masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswi Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian.