PENGARUH FORMULASI KASAR DAN HALUS UNTUK
PEMBIAKAN Streptomyces katrae TERHADAP
PENGHAMBATAN POPULASI Xanthomonas oryzae pv. oryzae
SERTA DAYA TUMBUH BENIH PADI
VENNI ANGGRAINI
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
ABSTRAK
VENNI ANGGRAINI
.
Pengaruh Formulasi Kasar dan Halus untuk PembiakanStreptomyces katrae terhadap Penghambatan Populasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae serta Daya Tumbuh Benih Padi. Dibimbing oleh IVONNE OLEY
SUMARAUW.
Streptomyces katrae merupakan bakteri yang termasuk dalam golongan
Aktinomiset. Kemampuan aktinomiset menghasilkan antibiotik dapat menekan perkembangan penyakit pada tanaman. Pembiakan S. katrae dengan menggunakan limbah organik banyak dilakukan untuk meminimalisir biaya produksi. Tujuan penelitian ini yaitu mendapatkan formulasi yang efektif untuk pembiakan S. katrae serta keefektifannya terhadap daya tumbuh benih padi. S.
katrae dibiakkan dalam 8 formulasi yakni, beras + baglog kasar (B1L1); beras +
baglog halus (B1L2); tepung beras + baglog kasar (B2L1); tepung beras + baglog halus (B2L2); jagung + baglog kasar (J1L1); jagung + baglog halus (J1L2); tepung jagung + baglog kasar (J2L1); tepung jagung + baglog halus (J2L2). Hasil menunjukkan populasi S. katrae tertinggi terdapat pada perlakuan B1L1 dan B1L2 sebesar 102.83x104 cfu/ml dan 46.58x104 cfu/ml. Hal ini karena nutrisi yang terdapat pada beras membantu perkembangan bakteri dibandingkan dengan jagung. Benih padi yang diberi perlakuan seed coating dengan formulasi juga memiliki tinggi tunas yang lebih baik dibandingkan perlakuan kontrol. Daya kecambah dengan perlakuan seed coating B1L1 memiliki presentase 90% dan B1L2 sebesar 93.3%. Pemberian aktinomiset pada benih padi juga dapat menekan populasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae penyebab penyakit kresek.
ABSTRACT
VENNI ANGGRAINI. The effect of rough and soft formulation for Streptomyces
katrae growing of Xanthomonas oryzae pv. oryzae population inhibitory and rice
seed growth. Supervised by IVONNE OLEY SUMARAUW.
Streptomyces katrae is bacteria that included in the actinomycetes. The
ability of actinomycetes is producing antibiotics that can suppress the development of disease in plants. Growing S. katrae using organic wastes often to minimize production costs. The objective of this study is to get an effective formulation for growing S. katrae to Xanhomonas oryzae pv. oryzae and rice seed growth. S. katrae cultured in 8 formulations, rice + rough waste of mushroom baglog (B1L1); rice + smooth waste of mushroom baglog (B1L2); rice flour + rough waste of mushroom baglog (B2L1); rice flour + smooth waste of mushroom baglog (B2L2); corn + rough waste of mushroom baglog (J1L1); corn + smooth waste of mushroom baglog (J1L2); cornmeal + rough waste of mushroom baglog (J2L1); cornmeal + smooth waste of mushroom baglog (J2L2). Results showed a population S. katrae was highest in the treatment of B1L1 is 102.83x104 cfu/ml and B1L2 is 46.58x104 cfu/ml. This is because the nutrients found in the rice helps the grow of bacteria compared with corn. Rice seed treated with a seed coating B1L1 and B1L2 formulation also has a high shoots better than the control treatment. Germination with seed coating treatment B1L1 and B1L2 percentage of 90% and amounted to 93.3%. Provision of actinomycetes in rice seed can also suppress populations of Xanthomonas oryzae pv. oryzae causes kresek disease. Keywords : actinomycet, rice, corn, rice seed, Streptomyces katrae
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2013
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruhnya 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 IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
PENGARUH FORMULASI KASAR DAN HALUS UNTUK
PEMBIAKAN Streptomyces katrae TERHADAP
PENGHAMBATAN POPULASI Xanthomonas oryzae pv. oryzae
SERTA DAYA TUMBUH BENIH PADI
VENNI ANGGRAINI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
Pada
Departemen Proteksi Tanaman
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Pengaruh Formulasi Kasar dan Halus untuk Pembiakan
Streptomyces katrae terhadap Penghambatan Populasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae serta Daya Tumbuh Benih
Padi
Nama Mahasiswa : Venni Anggraini NIM : A34080043
Disetujui oleh
Ir. Ivonne Oley Sumarauw M.Si Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih M.Si Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya akhirnya skripsi ini selesai. Tema yang dipilih dalam menyusun skripsi ini yaitu ‘Pengaruh Formulasi Kasar dan Halus untuk Pembiakan Streptomyces katrae terhadap Penghambatan Populasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae serta Daya Tumbuh Benih Padi’.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan bantuan dan dukungan dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak yang membantu dalam kegiatan pelaksanaan hingga penyusunan skripsi ini. Terima kasih kepada dosen pembimbing Ibu Ivonne yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini, kepada kedua orang tua, kakak tersayang, dan keluarga besar laboratorium Bakteriologi Tumbuhan serta teman-teman yang telah banyak membantu hingga skripsi ini selesai.
Penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan skipsi ini. Semoga skripsi ini dapat digunakan sebagai referensi untuk kepentingan ilmu pengetahuan dan bermanfaat dalam pelaksanaan penelitian berikutnya.
Bogor, Februari 2013
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR LAMPIRAN vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
BAHAN DAN METODE 3
Tempat dan Waktu Penelitian 3
Metode Penelitian 3
Peremajaan Streptomyces katrae 3
Pembiakan S. katrae pada Media Kasar dan Halus 3
Pengujian S. katrae terhadap Daya Tumbuh Benih Padi 4
Pengujian S. katrae terhadap Populasi X. oryzae pv.oryzae 4
Analisis Data 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 5
Pembiakan S. katrae pada Media Kasar dan Halus 5
Pengujian Formulasi terhadap Daya Tumbuh Benih Padi 7
Pengujian Formulasi terhadap Populasi X. oryzae pv. oryzae 8
PENUTUP 10
Simpulan 10
Saran 10
DAFTAR TABEL
1. Daya kecambah padi pada perlakuan formulasi. 7
2. Populasi Xoo dari bibit padi umur 21 hari. 9
DAFTAR GAMBAR
1. Streptomyces katrae. 52. Populasi S. katrae pada berbagai formulasi. 6
3. Tinggi kecambah padi pada perlakuan seed coating. 7
4. Benih padi pada perlakuan control (A); benih padi pada perlakuan B1L1 (B); benih padi pada perlakuan B1L2 (C). 8
5. Koloni X. oryzae pv. oryzae pada media NA. 8
DAFTAR LAMPIRAN
1. Komposisi media yang digunakan saat penelitian. 142. Hasil analisis ragam populasi Streptomyces katrae. 15
3. Hasil analisis ragam tinggi tunas. 16
4. Hasil analisis ragam populasi Xoo pada bibit padi. 17
5. Tabel populasi S. katrae pada berbagai formulasi. 17
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Agens hayati adalah setiap organisme yang meliputi spesies, subspecies, varietas, semua jenis serangga, nematoda, protozoa, cendawan (fungi), bakteri, virus, mikoplasma, serta organisme lainnya dalam semua tahap perkembangannya yang dapat dipergunakan untuk keperluan pengendalian hama dan penyakit atau organism pengganggu, proses produksi, pengolahan hasil pertanian, dan berbagai keperluan lainnya (Menteri Pertanian RI 1995, dalam Rustam 2012). Penggunaan agens hayati menjadi salah satu hal yang menarik bagi ilmuwan untuk diteliti seiring penggunaan pestisida pada proses budidaya tanaman. Salah satu jenis agens hayati dari golongan bakteri yaitu aktinomiset. Kemampuan aktinomiset menghasilkan antibiotik diduga mampu menekan perkembangan penyakit tanaman. Menurut Lestari et al. (2009) beberapa jenis mikroorganisme tanah memiliki kemampuan menghasilkan senyawa anti mikroba seperti Streptomyces spp. Aktinomiset merupakan salah satu bakteri penghasil antibiotik. Berdasarkan kegunaannya, antibiotik mempunyai jangkauan daya hambat yang luas tanpa menimbulkan efek toksik pada organisme yang terinfeksi (Sari 2010). Bakteri ini telah dikenal memiliki kemampuan yang tinggi dalam menghasilkan berbagai senyawa bioaktif yang potensial untuk menghambat pertumbuhan mikroba patogen tular tanah. Streptomyces spp. telah digunakan sebagai mikroba antagonis untuk penyakit antraknosa, rebah kecambah, busuk akar, layu Fusarium, dan layu bakteri (Papuangan 2009).
Aktinomiset merupakan salah satu kelas dari filum Bacteria, ordo Actinomycetales. Berdasarkan ciri morfologi dan kandungan dinding selnya, genus Aktinomiset terbagi dalam dua kelompok, yaitu genus Streptomyces dan genus non Streptomyces. Genus Streptomyces merupakan genus terbesar aktinomiset. Streptomyces memiliki kemampuan untuk mendegradasi selulosa, hemiselulosa, dan lignin, yang banyak terdapat dalam tanaman (Sigee 1993; Holt
et al. 1994; Madigan et al. 2000 dalam Widayani 2006). Kelompok aktinomiset
yang umumnya ditemukan berasal dari genus Streptomyces, namun demikian genus Streptomyces ada yang bersifat sebagai patogen yakni, Streptomyces
scabies penyebab kudis pada kentang.
Pembiakan bakteri merupakan proses penambahan jumlah dan massa bakteri. Pembiakan pada bakteri memiliki 3 aspek nyata, yaitu produksi biomassa, produksi sel, dan ketahanan sel (Encyclopedia of Bioscience 2002). Aktinomiset sangat diperlukan untuk menekan penyakit tanaman, namun perbanyakan aktinomiset dalam skala besar masih sulit dilakukan. Pembiakan menggunakan media agar walaupun hanya dalam skala laboratorium membutuhkan biaya yang cukup mahal. Aktinomiset jenis Streptomyces dapat tumbuh pada media non agar seperti beras, jagung, kacang tanah, dll. Hasil penelitian Fathurrahman (2013) menunjukkan komposisi antara beras/jagung 90% dan limbah baglog jamur 10% menghasilkan populasi aktinomiset yang tertinggi. Bentuk kehalusan formulasi juga menjadi dasar yang mempengaruhi populasi Streptomyces katrae. Formulasi yang halus atau seperti tepung menyimpan kadar air yang lebih sedikit dibanding formulasi utuh. Jika populasi Streptomyces katrae lebih tinggi pada media utuh/kasar maka biaya penggilingan media menjadi tepung tidak perlu dilakukan
2
sehingga meminimalisir biaya ketika diproduksi dalam skala besar. Namun penggunaan tepung juga dapat dijadikan dasar untuk pembuatan pelet pada formulasi sehingga lebih efisien dalam aplikasi di lapang.
Penyakit pada tanaman dapat muncul karena penggunaan benih yang tidak sehat sehingga mengganggu perkecambahan dan pertumbuhan tanaman, yang kemudian menurunkan kualitas dan kuantitas produksi (Winarni 2004). Hasil penelitian Himmah (2012) menunjukan bahwa aktinomiset jenis Streptomyces
katrae mampu menekan penyakit kresek yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae (X. o pv. oryzae) pada padi. Perlakuan seed coating aktinomiset sebelum benih ditanam diyakini dapat bersifat sebagai Plant Growth Promoting
Rhizobacteria (PGPR) dan membantu memicu pertumbuhan padi. Dari hasil penelitian Putra (2011) menunjukkan bahwa aktinomiset berperan sebagai agens hayati terhadap bakteri X. o pv. oryzae dan mampu memicu pertumbuhan padi.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu mengetahui formulasi yang efektif untuk populasi aktinomiset dan pengaruhnya terhadap populasi Xanthomonas oryzae pv.
oryzae penyebab penyakit kresek pada padi serta daya tumbuh benih padi.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini yaitu dapat memberikan informasi mengenai formulasi yang efektif untuk perkembangan populasi S.
3
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan Februari sampai bulan Mei 2013.
Metode Penelitian Peremajaan Streptomyces katrae
Isolat S. katrae dan X. o pv. oryzae yang digunakan dalam penelitian merupakan koleksi Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Institut Pertanian Bogor. Sebelumnya isolat ini merupakan hasil isolasi dari tanah sawah di daerah Bogor. Isolat S. katrae diremajakan dalam media agar
Casamino Acid Yeast Extract Glucose Agar (YCED) hingga berumur 9 hari dan
isolat X. o pv. oryzae pada media Yeast Dextrose Carbonat Agar (YDCA) hingga berumur 2 hari.
Pembiakan Streptomyces katrae pada Media Kasar dan Halus
Media yang dipakai untuk pembiakan S. katrae terdiri dari beras, jagung, dan limbah baglog jamur yang dirancang berbagai formulasi. Perbandingan komposisi formulasi yaitu 90 gram beras dicampur dengan 10 gram limbah baglog jamur dan 90 gram jagung dicampur dengan 10 gram limbah baglog jamur. Masing-masing perlakuannya adalah Beras utuh dicampur dengan limbah baglog jamur kasar (B1L1), Beras utuh dicampur dengan limbah baglog jamur halus (B1L2), Tepung beras dicampur dengan limbah baglog jamur kasar (B2L1), Tepung beras dicampur dengan limbah baglog jamur halus (B2L2), Jagung utuh dicampur dengan limbah baglog jamur kasar (J1L1), Jagung utuh dicampur dengan limbah baglog jamur halus (J1L2), Tepung jagung dicampur dengan limbah baglog jamur kasar (J2L1), Tepung jagung dicampur dengan baglog jamur halus (J2L2). Rancangan percobaan dibuat dengan 8 perlakuan dan 4 kali ulangan. Sebelum digunakan dalam pembuatan formulasi, beras direndam menggunakan air steril selama 2 jam kemudian ditiriskan selama 45 menit. Sedangkan untuk jagung direndam air panas selama 15 menit. Limbah baglog jamur dicampur dengan 20 ml air steril dan ditutup plastik selama 12 jam. Setelah itu limbah baglog jamur masing-masing dicampurkan dengan beras dan jagung sesuai rancangan yang dibuat sebelumnya. Formulasi yang telah dibuat kemudian dimasukkan ke dalam plastik tahan panas dan ujungnya dimasukkan potongan pipa paralon kecil dengan diameter 3 cm. Ujung dari pipa paralon disumpal menggunakan kapas dan dilapisi dengan aluminium foil. Formulasi yang selesai dibuat dimasukkan ke dalam autoklaf selama 1 jam untuk disterilisasi.
Isolat S. katrae yang telah diremajakan kemudian dipanen sporanya dengan cara menuangkan air steril sebanyak 20 ml ke dalam cawan. Selanjutnya spora S.
katrae diambil menggunakan pipet dengan tip steril kemudian disemprotkan ke
dalam media formulasi. Setelah itu media diinkubasi di dalam suhu ruang dan pengamatan terhadap populasi S. katrae dilakukan sebanyak 4 kali. Pengamatan dilakukan pada hari ke 5, 10, 15 dan 20.
4
Penghitungan populasi S. katrae dilakukan dengancara mengambil 1 gram formulasi, digerus, disuspensikan dalam 20 ml air steril, dan dilakukan pengenceran berseri. Masing-masing pengenceran dituang ke dalam cawan yang berisi media YCED. Setelah itu diinkubasi selama 7 hari untuk dihitung populasi
S. katrae yang tumbuh. Penghitungan populasi S. katrae dan X. o pv. oryzae
menggunakan rumus Hadioetomo (1990). Populasi bakteri/gram =
Keterangan :
x = Jumlah koloni bakteri yang tumbuh dengan faktor pengenceran ke-n p = faktor pengenceran ke-n
v = volume suspensi yang disebar pada cawan (ml) Pengujian S. katrae terhadap Daya Tumbuh Benih Padi
Formulasi terbaik dari pengujian sebelumnya digunakan untuk pengujian terhadap daya tumbuh benih padi. Sebelum diaplikasikan ke benih padi, terlebih dahulu formulasi yang telah mengandung bakteri S. katrae dikeringkan dioven dengan suhu 55 oC selama 5 jam. Setelah dikeringkan, formulasi di blender sampai halus hingga berbentuk seperti tepung. Cara aplikasi formulasi ke benih padi menggunakan metode seed coating. Benih padi direndam dengan air panas dengan suhu 50 oC selama 30 menit untuk mengurangi koloni X. o pv. oryzae yang terdapat dalam benih. Benih direndam selama 12 jam menggunakan air steril kemudian diinokulasi secara mekanis dengan isolat X. o pv. oryzae. Setelah itu dilapisi formulasi yang sudah dihaluskan sebelum di tanam pada media kompos steril. Benih yang diinokulasi mekanis dengan bakteri X. o pv. oryzae dilapisi formulasi terbaik dari pengujian sebelumnya. Benih padi ditumbuhkan hingga berumur 21 hari. Pengamatan dilakukan setiap 3 hari sekali sebanyak 7 kali dengan parameter panjang kecambah dan daya kecambah benih.
Pengujian S. katrae terhadap Populasi X. oryzae pv. oryzae
Benih padi yang telah tumbuh diambil secara acak sebanyak 1 gram dan digerus hingga halus kemudian dimasukkan ke dalam 20 ml air steril. Suspensi diinkubasi di inkubator bergoyang dengan kecepatan 150 rpm agar bakteri tercampur merata. Selanjutnya dilakukan pengenceran berseri dan dituang ke dalam media YDCA. Setelah dituang dalam cawan, bakteri diinkubasi selama 2 hari dan dihitung koloni X. o pv. oryzae yang tumbuh. Penghitungan koloni bakteri sama seperti penghitungan populasi S. katrae pada pengujian sebelumnya. Rancangan pengujian ini menggunakan 3 perlakuan yaitu, kontrol, B1L1, dan B1L2. Pengulangan dilakukan sebanyak 9 kali.
Analisis Data
Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Data hasil pengujian populasi S. katrae, daya kecambah, dan populasi X. o pv. oryzae dianalisis ragam (ANOVA) menggunakan program Statistical Analysis System (SAS) dengan Windows versi 9.1 dan dilakukan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%.
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembiakan Streptomyces katrae pada Media Kasar dan Halus
S. katrae merupakan aktinomiset yang termasuk ke dalam golongan bakteri.
Bakteri tersebut berwarna putih dan berubah menjadi warna merah muda ketika sporanya sudah matang. Koloni bakteri ini memiliki tekstur seperti beludru dan berdebu (Gambar 1). S. katrae ini merupakan hasil isolasi dari tanah sawah. Menurut Rahayu (2011) Streptomyces adalah bakteri yang mampu memproduksi agens antimikroba dan banyak ditemukan di tanah pada rizosfer tanaman tingkat tinggi dan dapat dijadikan sebagai sumber penghasil antibiotik baru yang sangat potensial di Indonesia.
Gambar 1. Streptomyces katrae
S. katrae dapat tumbuh pada media yang bernutrisi seperti media YCED, Oatmeal Agar (OA), Yeast Starch Agar (YSA) (Rahayu 2012). Selain dalam
media agar, aktinomiset ini juga dapat tumbuh pada media non agar seperti pada limbah organik. Widyanti (2012) melaporkan bahwa aktinomiset dapat tumbuh pada media non agar seperti serbuk gergaji, dedak, dan limbah baglog jamur.
Tabel populasi S. katrae (Lampiran 5) menunjukkan bahwa pada pengamatan hari ke-5 semua perlakuan tidak berbeda nyata, kecuali pada perlakuan beras utuh + baglog halus (B1L2) merupakan formulasi populasi S.
katrae tertinggi yaitu sebesar 130.33x104 cfu/ml sedangkan populasi terendah terdapat pada formulasi tepung jagung + baglog kasar (J2L1) sebesar 6.66x104 cfu/ml. Pada hari ke-10 perlakuan beras utuh + baglog kasar (B1L1) merupakan formulasi dengan populasi yang tertinggi sebesar 148.33x104 cfu/ml dan berbeda nyata dengan perlakuan yang lainnya sedangkan formulasi terendah terdapat pada perlakuan B1L2 hanya sebesar 13.83x104 cfu/ml. Pada hari ke-15 populasi tertinggi terdapat pada perlakuan B1L1 sebesar 102.83x104 cfu/ml sedangkan populasi terendah terdapat pada perlakuan jagung utuh + baglog halus (J1L2) sebesar 25.58x104 cfu/ml. Pada pengamatan hari ke-20 populasi tertinggi terdapat pada perlakuan B2L1 yaitu sebesar 32.83x104 cfu/ml sedangkan populasi terendah terdapat pada perlakuan J1L2 sebesar 11.00x104 cfu/ml.
6
Gambar 2 Populasi S. katrae pada berbagai formulasi
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pada pengamatan hari ke-5, populasi
S. katrae yang tertinggi terdapat pada perlakuan B1L2, sedangkan pada perlakuan
lain populasi bakteri masih rendah. Hal ini karena bakteri masih berada pada fase lag yaitu fase adaptasi dengan lingkungan tempat hidupnya dan bertambah sedikit demi sedikit. Perlakuan B1L2 yang memiliki populasi tertinggi ini diduga karena permukaan baglog yang halus menutupi permukaan beras sehingga bakteri dapat beradaptasi dengan cepat, selain itu ketersediaan oksigen juga tinggi. Pengaruh aerasi juga mempengaruhi tingginya populasi bakteri. Populasi yang tinggi ini mungkin juga disebabkan oleh jumlah bakteri yang diinokulasikan ke dalam formulasi tersebut.
Pada hari ke-10 semua perlakuan mengalami kenaikan jumlah populasi bakteri, ini merupakan fase logaritmik yaitu pada fase ini bakteri mengalami perkembangbiakan secara cepat. Namun pada perlakuan B1L2 mengalami penurunan, hal ini disebabkan bakteri sudah mengalami fase lag antara 0 sampai 5 hari artinya bakteri beradaptasi lebih cepat pada perlakuan ini. Hal ini terjadi karena permukaan baglog yang halus sudah menutupi permukaan beras sehingga oksigen menjadi semakin sedikit dan bakteri sulit untuk menyerap nutrisi dari beras. Pada hari ke-15 populasi bakteri dari semua perlakuan tidak terlalu mengalami peningkatan karena bakteri sudah memasuki fase stationer yaitu jumlah bakteri yang berkembangbiak sama dengan jumlah bakteri yang mati. Pada hari ke-20 semua perlakuan mengalami penurunan populasi, hal ini terjadi karena bakteri sudah memasuki fase autolisis yaitu jumlah bakteri yang mati lebih banyak dari bakteri yang berkembang biak. Secara keseluruhan, populasi tertinggi S.
katrae terdapat pada perlakuan dengan formulasi beras. Hal ini dikarenakan beras
memiliki nutrisi yang lebih tinggi dibandingkan jagung dengan kandungan karbohidrat masing-masing 78.6 dan 63.6 dalam 100 g (Barus 2005), sedangkan menurut Arianingrum (2010) kandungan karbohidrat masing-masing pada beras dan jagung yaitu sebesar 78.9 dan 73.3 % dalam 100 g. Dari perbandingan nutrisi beras dan jagung tersebut dapat diketahui bahwa S. katrae lebih menyukai beras
0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 10 15 20 Populasi bakteri (x104 cfu/ml) Hari ke- B1L1 B1L2 B2L1 B2L2 J1L1 J1L2 J2L1 J2L2
7 karena kandungan karbohidratnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan jagung. Menurut Madigan et al. (2012) media selektif untuk pertumbuhan aktinomiset adalah media yang mengandung pati dan kasein. Salah satu syarat perkembangbiakan bakteri ini yaitu tersedianya kadar air dan oksigen yang cukup karena bakteri ini bersifat aerob. Oleh karena itu, kandungan air dari beras yang lebih tinggi daripada jagung juga membantu bakteri tersebut untuk berkembang biak.
Pengujian Formulasi terhadap Daya Tumbuh Benih Padi
Formulasi yang digunakan untuk seed coating merupakan formulasi terbaik dari pengujian sebelumnya yaitu formulasi B1L1 dan B1L2. Berdasarkan hasil analisis ragam (Lampiran 3) pada pengamatan hari ke-3 dan ke-6 kedua perlakuan menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Pada hari ke-9 hingga hari ke-21 perlakuan B1L1 dan B1L2 berbeda nyata dengan kontrol dan menunjukkan tinggi kecambah yang lebih baik. Pada hari ke-12 merupakan fase pertengahan pembibitan, ketiga perlakuan saling berbeda nyata dan perlakuan B1L1 merupakan perlakuan dengan tinggi kecambah paling baik. Sampai pengamatan hari ke-21, perlakuan B1L1 dan B1L2 menghasilkan tinggi kecambah lebih baik dibandingkan perlakuan kontrol.
Gambar 3 Tinggi kecambah padi dengan perlakuan seed coating
Hal ini membuktikan bahwa bakteri S. katrae dapat bersifat sebagai PGPR yang memacu pertumbuhan tunas. Ashrafuzzaman et al. (2009) melaporkan bahwa bakteri PGPR menghasilkan hormon IAA untuk pertumbuhan padi.
Tabel 1 Daya kecambah padi pada tiap perlakuan
Perlakuan Daya kecambah (%)
Kontrol 80 B1L1 90 B1L2 92.3 0 5 10 15 20 25 30 35 3 6 9 12 15 18 21 Tinggi (cm) Hari ke- Kontrol B1L1 B1L2
8
Daya kecambah benih padi yang diberi perlakuan aktinomiset memiliki presentase lebih tinggi dibanding kontrol. Benih padi tanpa perlakuan (kontrol) memiliki presentase daya kecambah sebesar 80% (Gambar 3a). Benih yang diberi perlakuan B1L1 memiliki presentase sebesar 90% (Gambar 3b) dan perlakuan B1L2 sebesar 92.3% (Gambar 3c).
Gambar 4 a) Benih padi pada perlakuan kontrol b) Benih padi pada perlakuan B1L1 c) Benih padi pada perlakuan B1L2.
Pengujian Formulasi terhadap Populasi X. oryzae pv.oryzae
Penyakit kresek pada padi disebabkan oleh bakteri X. o pv. oryzae. Gejala yang ditimbulkan oleh bakteri ini tergolong khas, yaitu terbentuknya garis kebasahan pada helaian daun yang akan berubah menjadi kuning kemudian putih pucat seperti jerami. Serangan penyakit pada tanaman yang masih muda dinamakan kresek, yang dapat menyebabkan daun berubah menjadi kuning pucat, layu, dan kemudian mati. Kresek merupakan bentuk gejala yang paling merusak (Wahyudi et al 2011). Koloni bakteri X. o pv. oryzae pada media agar NA memiliki morfologi bulat kebasahan dengan tepian licin dan berwarna putih pucat.
Gambar 5 Koloni X. oryzae pv.oryzae pada media NA
Penggunaan S. katrae pada benih padi dapat mengurangi jumlah bakteri X. o pv. oryzae penyebab penyakit kresek yang diinokulasi secara mekanis. Hal tersebut dapat dilihat pada tabel populasi X. o pv. oryzae dari bibit padi umur 21 hari.
a b c
9
Tabel 2 Populasi X. o pv. oryzae dari bibit padi umur 21 hari
Perlakuan Jumlah koloni ( x 105 cfu/ml)*
Kontrol 72a
B1L1 26.2b
B1L2 21b
*Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Berdasarkan penghitungan koloni X. o pv. oryzae hasil isolasi dari bibit padi (Tabel 2), perlakuan kontrol sebesar 72x104 cfu/ml dibandingkan dengan benih yang diberi perlakuan formulasi jumlah populasi X. o pv. oryzae berbeda nyata dan lebih rendah yaitu sebesar 26.2x104 cfu/ml (B1L1) dan 21x104 cfu/ml (B1L2). Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Fathurrahman (2013) yang melaporkan bahwa pemberian S. katrae juga menekan jumlah populasi X. o pv. oryzae pada benih padi yang terinfestasi secara alami.
Hasil penelitian Agustiansyah et al. (2010) menunjukkan bahwa agens hayati berupa bakteri endofit, isolat aktinomiset dan kelompok flourescens yang digunakan untuk perlakuanbenih juga dapat menghambat pertumbuhan X. o pv.
10
SIMPULAN
Formulasi beras utuh dan baglog kasar serta beras utuh dan baglog halus merupakan formulasi terbaik untuk media tumbuh Streptomyces katrae dengan populasi pada hari ke-15 sebesar 102.83x104 cfu/ml dan 46.58x104 cfu/ml. S.
katrae juga berpotensi sebagai PGPR karena dapat memacu tinggi tunas padi dan
daya kecambah. Perlakuan seed coating benih padi dengan bakteri S. katrae juga dapat mengurangi populasi Xanthomonas oryzae pv. oryzae yang telah diinokulasi mekanis.
SARAN
Perlu adanya uji kandungan nutrisi antar beras dan jagung yang diperlukan untuk perkembangan bakteri. Selain itu penggunaan tepung pada formulasi dapat dijadikan pembuatan pellet agar formulasi menjadi lebih praktis dan lebih mudah diaplikasikan pada skala lapang.
11
DAFTAR PUSTAKA
Agustiansyah, Ilyas S, Sudarsono, Machmud M. 2010. Pengaruh perlakuan benih secara hayati pada benih padi terinfeksi Xantomonas oryzae pv. oryzae terhadap mutu benih dan pertumbuhan bibit. J Agron Indones. 38(3):185-191.
Arianingrum R. 2010. Kandungan kimia jagung dan manfaaatnya bagi kesehatan [internet]. Yogyakarta (ID) ; [diunduh pada 2013 Feb 4]. Tersedia pada: https://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1& cad=rja&ved=0CCgQFjAA&url=http%3A%2F%2Fstaff.uny.ac.id%2Fsites %2Fdefault%2Ffiles%2Ftmp%2Fartikel-ppm-jagung2.doc
Ashrafuzzaman M, Hossen FA, Ismail MR, Hoque MA, Islam MZ, Shahidullah SM, Meon S. 2009. Efficiency of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) for the enhancement of rice growth. Afr J of Biotechnol. 8(7):1247-1252.
Barus P. 2005. Studi penentuan kandungan karbohidrat protein, dan mineral dalam air rebusan beras sebagai minuman pengganti susu [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
Encyclopedia of Bioscience.2002. Bacterial growth [Internet]. New York (US): McGraw-Hill; [diunduh 2013 Mar 5]. Tersedia pada: http://encyclopedia2. thefreedictionary.com/ Bacterial+growth.
Fathurrahman IML. 2013. Pembiakan Streptomyces katrae pada formulasi beras dan jagung serta pengaruhnya terhadap daya tumbuh benih padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hadioetomo RS.1993. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Jakarta (ID): PT Gramedia.
Himmah NIF. 2012. Seleksi dan identifikasi aktinomiset sebagai agens hayati untuk pengendalian Xanthomonas oryzae pv.oryzae penyebab penyakit kresek pada padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Lestari Y, Ulya Y, Saraswati R. 2009. Kemampuan Streptomyces spp. dalam menghambat pertumbuhan mikrob pathogen tular tanah: pengaruh media dan waktu pertumbuhan. Prosiding Seminar Hasil Penelitian IPB; 2009; Bogor. [Internet]. [diunduh 2013 Mar 6]. Tersedia pada: http://repository .ipb.ac.id/handle/123456789/
Madigan MT, Martinko JM, Stahl DA, Clark DP. 2012. Brock biology of
microorganisms 13th ed. Francisco (CA): Benjamin Cummings.
Papuangan N. 2009. Aktivitas penghambatan senyawa antimikrob Streptomyces spp. terhadap mikrob patogen tular tanah secara in vitro dan in planta [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Putra MC. 2011. Kompatibilitas Bacillus spp. dan aktinomiset sebagai agens hayati Xanthomonas oryzae pv. oryzae dan pemicu pertumbuhan padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rahayu AT. 2012. Formulasi produk hayati berbasis aktinomiset endofit sebagai pemacu pertumbuhan padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
12
Rahayu T. 2011. Streptomyces sebagai sumber antibiotik baru di Indonesia.
Prosiding Seminar Nasional Biologi; 16 Juli 2011; Solo.[Internet]. [diunduh
2013 Mei 26]; 8(1):991. Tersedia pada: http://jurnal.fkip.uns.ac.id/ index.php/prosbio/ article/view/991.
Rustam. 2012. Potensi bakteri penghasil senyawa bioaktif anticendawan untuk pengendalian penyakit hawar pelepah padi [disertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sari EPN. 2010. Eksplorasi aktinomiset sebagai penghasil antibiotika dari tanah mangrove di kawasan Wonorejo Surabaya [skripsi]. Surabaya (ID): Universitas Airlangga.
Sigee DC. 1993. Bacterial Plant Pathology. Cambridge (GB): Cambridge University Press.
Wahyudi A, Meliah S, Nawangsih AA. 2011. Xanthomonas oryzae pv. oryzae bakteri penyebab hawar daun pada padi: isolasi, karakterisasi, dan telaah mutagenesis dengan transposon. J Makara Sains. 15(3):89-96.
Widayani A. 2006. Isolasi, pengelompokkan warna dan optimasi media pertumbuhan aktinomiset selulolitik asal hutan Sulawesi Tengah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Widyanti N. 2012. Kajian aktinomiset sebagai agens hayati untuk pengendalian
Sclerotium rolfsii dan pembiakannya pada media limbah organik padat
[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Winarni I. 2004. Kajian potensi Streptomyces sp. sebagai agens pengendali hayati bakteri patogen pada benih padi dan kedelai [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
13
14
Lampiran 1 Komposisi Media yang digunakan saat Penelitian
Nama Media Bahan Jumlah bahan (g/l)
Nutrient Agar (NA) Beef extract 3
Pepton 5
Agar 15
Yeast Dextrose Carbonat Agar (YDCA)
Yeast extract 10
Dextrose 20
CaCO3 20
Agar 15
Casamino Acid Yeast Extract Glucose Agar
(YCED 25%)
Yeast extract 0.075
Casein enzymatic hydrolisate 0.075
D-Glucose 0.075
K2HPO4 0.5
Agar 4.5
Casamino Acid Yeast Extract Glucose Agar
(YCED 100%)
Yeast extract 0.3
Casein enzymatic hydrolisate 0.3
D-Glucose 0.3
K2HPO4 2
15 Lampiran 2 Hasil analisis ragam populasi Streptomyces katrae
Sumber DB JK KT Fhit Pr > F Hari ke-5 Perlakuan 7 41029.2090 5861.3156 2.20 0.0714 Error/galat 24 64061.1613 2669.2151 Total Terkoreksi 31 105090.3703 Hari ke-10 Perlakuan 7 51277.87657 7325.41094 3.89 0.0058 Error/galat 24 45219.36688 1884.14029 Total Terkoreksi 31 96497.24345 Hari ke-15 Perlakuan 7 16812.64768 2401.80681 1.78 0.1390 Error/galat 24 30952.40167 1345.75659 Total Terkoreksi 31 47765.04935 Hari ke-20 Perlakuan 7 1394.186988 199.169570 3.05 0.0193 Error/galat 24 1568.665200 65.361050 Total Terkoreksi 31 2962.852188
16
Lampiran 3 Hasil analisis ragam tinggi kecambah
Sumber DB JK KT Fhit Pr > F Hari ke-3 Perlakuan 2 0.29574074 0.14787037 2.23 0.1293 Error/galat 24 1.59111111 0.06629630 Total Terkoreksi 26 1.88685185 Hari ke-6 Perlakuan 2 9.31185185 4.65592593 1.32 0.2860 Error/galat 24 84.70444444 3.52935185 Total Terkoreksi 26 94.01629630 Hari ke-9 Perlakuan 2 47.9318519 23.9659259 7.81 0.0024 Error/galat 24 73.6844444 3.0701852 Total Terkoreksi 26 121.6162963 Hari ke-12 Perlakuan 2 174.2600000 87.1300000 42.39 0.0001 Error/galat 24 49.3266667 2.0552778 Total Terkoreksi 26 223.5866667 Hari ke-15 Perlakuan 2 104.9474074 52.4737037 15.93 0.0001 Error/galat 24 79.0533333 3.2938889 Total Terkoreksi 26 184.0007407 Hari ke-18 Perlakuan 2 74.3029630 37.1514815 18.02 0.0001 Error/galat 24 49.4755556 2.0614815 Total Terkoreksi 26 123.7785185 Hari ke-21 Perlakuan 2 67.2422222 33.6211111 10.90 0.0004 Error/galat 24 74.0377778 3.0849074 Total Terkoreksi 26 141.2800000
17 Lampiran 4 Hasil analisis ragam populasi X. o pv. oryzae pada bibit padi
Sumber DB JK KT Fhit Pr > F Perlakuan 2 7801.733333 3900.866667 39.67 0.0001 Error/galat 12 1180.000000 98.333333 Total terkoreksi 14 8981.733333
Lampiran 5 Tabel Populasi S. katrae pada berbagai Formulasi Kode
Formulasi
Pengamatan hari ke- (104/ml)*
5 10 15 20
B1L1 55.82ab 148.33a 102.83a 12.92b B1L2 130.33a 13.83b 46.58ab 14.42b B2L1 40.99b 52.83b 69.08ab 32.83a B2L2 52.25ab 27.50b 40.83b 12.33b J1L1 28.5b 31.83b 33.58b 13.33b J1L2 27.00b 18.50b 25.58b 11.00b J2L1 6.66b 51.50b 45.16ab 13.16b J2L2 18.00b 46.17b 40.45b 16.17b
*Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
Lampiran 6 Tabel Tinggi Kecambah Padi dengan Perlakuan Seed coating Kode
Formulasi
Pengamatan hari ke- (cm)*
3 6 9 12 15 18 21
Kontrol 0.68a 7.6a 12.19b 16.71c 21.29b 24.5c 28.22b B1L1 0.92a 8.88a 14.92a 22.78a 25.99a 28.57a 32.04a B1L2 0.88a 8.81a 15.1a 20.94b 22.68b 26.98b 30.63a
*Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan).
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 30 Maret 1991. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara, pasangan Suparman dan Wagiati. Penulis menyelesaikan pendidikan di SD Negeri Abadijaya 2 tahun 2002, menyelesaikan pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 3 Depok pada tahun 2005, menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 2 Depok pada tahun 2008 dan diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun yang sama melalui jalur USMI sebagai mahasiswi Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Hama Penyakit Benih dan Pascapanen tahun ajaran 2011/2012, asisten praktikum Dasar-dasar Proteksi Tanaman tahun ajaran 2011/2012, asisten Hama Penyakit Benih program Diploma tahun ajaran 2012/2013, dan asisten Proteksi Tanaman program Diploma tahun ajaran 2012/2013. Penulis juga merupakan penerima beasiswa BBM (Bantuan Belajar Mahasiswa) dari tahun 2010-2012.
