i
POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL
PENYAKIT LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH
Ralstonia sp. PADA CABAI (Capsicum annuum L.)
Skripsi
Sebagai tugas akhir untuk memenuhi syarat mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
Oleh :
Diah Kharismawati Djereng 1208305019
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
ii
SKRIPSI
POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL PENYAKIT LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH Ralstonia sp.PADA CABAI
(Capsicum annuum L.)
Oleh :
Diah Kharismawati Djereng NIM : 1208305019
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji dan telah dinyatakan lulus pada Selasa, 28 Juni 2016
Menyetujui
Pembimbing I Pembimbing II
Dr. Dra. Retno Kawuri, M.Phil Drs. Yan Ramona M.App.Sc.Ph.D NIP. 19610112 198803 2 002 NIP. 19641022 199003 1 002
Mengesahkan
Ketua Program Studi Biologi FMIPA Universitas Udayana
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Penelitian yang berjudul
“POTENSI Bacillus sp. SEBAGAI AGEN BIOKONTROL PENYAKIT LAYU BAKTERI YANG DISEBABKAN OLEH Ralstonia sp. PADA CABAI
(Capsicum annuum L.)”. Untuk itu kepada semua pihak yang telah membantu,
pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:
1. Yth. Ibu Dr. Dra. Retno Kawuri, M.Phil, selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan masukan, ide-ide, serta bimbingan dan semangat selama Penelitian.
2. Yth. Bapak Drs. Yan Ramona M.App.Sc.Ph.D selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan masukan, ide-ide, serta bimbingan dan semangat selama Penelitian.
3. Yth. Ibu Ni Made Suartini, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing akademik atas bimbingan dan nasehatnya.
4. Yth. Ibu Dr. Dra. Meitini W. Proborini, MSc., selaku penguji I atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
5. Yth. Ibu Dr. Dra. Ni Putu Adriani Astiti, M.Si., selaku penguji II atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
6. Yth. Bapak Dr. Sang Ketut Sudirga S.Si., M.Si., selaku penguji III atas masukan, kritik dan saran selama penyusunan Penelitian ini.
7. Seluruh teman-teman dan semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu persatu, yang telah banyak memberikan dukungan selama penulis melaksanakan penyusunan Penelitian ini.
Penulis menyadari bahwa Penelitian ini masih jauh dari sempurna sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun bagi penyempurnaan Penelitian ini. Semoga Penelitian ini dapat bermanfaat untuk pengembangan pengetahuan sehingga dapat digunakan sebagai penunjang Penelitian selanjutnya. Atas perhatiannya, penulis mengucapkan terimakasih.
Jimbaran, 04 Mei 2016
iv
ABSTRAK
Tanaman cabai (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia. Kebutuhan cabai setiap tahun mengalami peningkatan, sedangkan produksinya sangat rendah, salah satu penyebab menurunnya produksi cabai adalah adanya gangguan penyakit layu bakteri, yang disebabkan oleh Ralstonia sp. Untuk menanggulanginya, maka perlu dikembangkan metoda biokontrol yang lebih aman dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi bakteri Bacillus sp. dari produk CustomBio, mengetahui daya hambat bakteri Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. secara in vitro, dan untuk mengetahui efektivitas bakteri Bacillus sp. pada percobaan skala rumah kaca dalam menghambat bakteri Ralstonia sp. pada cabai. Uji antagonistik Bacillus sp. terhadap pertumbuhan Ralstonia sp. menggunakan metode dual culture assay. Rancangan penelitian yang digunakan pada uji skala rumah kaca adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan parameter yang diukur meliputi lebar daun, panjang daun, panjang akar, tinggi batang, dan diameter batang. Data pengukuran dianalisis dengan Analysis of Varian (ANOVA), kemudian dilanjutkan dengan uji Tukey taraf signifikan 5%. Hasil penelitian diperoleh 4 isolat Bacillus sp. (B1, B2, B3, dan B4). Isolat Bacillus sp. 1 (B1), Bacillus sp. 2 (B2), Bacillus sp. 3 (B3) mampu menghambat bakteri Ralstonia sp. (in vitro) dengan diameter zona hambat berturut-turut 15 mm, 8 mm, dan 21 mm. Isolat Bacillus sp. 3 (B3) menghasilkan diameter zona hambat terbesar terhadap Ralstonia sp. sehingga dipilih untuk dilanjutkan pada uji skala rumah kaca (in-vivo). Isolat Bacillus sp. 3 (B3) mampu menghambat penyakit layu bakteri pada tanaman cabai dengan penurunan insiden infeksi sebesar ± 100% (100% survive), relatif terhadap kontrol (pot yang diinokulasi dengan patogen saja) pada percobaan skala rumah kaca.
v ABSTRACT
The chili plant (Capsicum annuum L.) is one of horticultural commodities cultivated by farmers in Indonesia. Needs chili each year has increased, while the production is very low, one cause of the declining production of chili is a disturbance of the bacterial wilt, caused by Ralstonia sp. To overcome this, it is necessary to develop a biocontrol method that is safe and environmentally friendly. This study aims to isolate the bacteria Bacillus sp. of products CustomBio, knowing inhibition of bacteria Bacillus sp. against Ralstonia sp. in vitro, and to investigate the effectiveness of Bacillus sp. a scale greenhouse trials in inhibiting bacteria Ralstonia sp. on chili. Test antagonistic Bacillus sp. on the growth of Ralstonia sp. using dual culture assay. The research design used on greenhouse scale test is a randomized block design (RAK) with the parameters measured include leaf width, leaf length, root length, plant height, stem diameter. Data were analyzed by Analysis of Varian (ANOVA), followed by Tukey's test significance level of 5%. The results were obtained 4 isolates of Bacillus sp. (B1, B2, B3, and B4). Isolates of Bacillus sp. 1 (B1), Bacillus sp. 2 (B2), Bacillus sp. 3 (B3) could inhibit the bacteria Ralstonia sp. (in vitro) with a diameter of inhibition zone consecutive 15 mm, 8 mm and 21 mm. Isolates of Bacillus sp. 3 (B3) produces the largest diameter of inhibition zone against Ralstonia sp. so have to be continued on a scale test greenhouse (in-vivo). Isolates of Bacillus sp. 3 (B3) could inhibit bacterial wilt disease in chili with a reduced incidence of infection of ± 100% (100% survival), relative to controls (pots were inoculated with the pathogen) on a scale greenhouse trials.
vi I. PENDAHULUAN ... Error! Bookmark not defined.
1.1. Latar Belakang ... Error! Bookmark not defined.
1.2. Rumusan Masalah ... Error! Bookmark not defined.
1.3. Tujuan Penelitian ... Error! Bookmark not defined.
1.4.Manfaat Penelitian ... Error! Bookmark not defined.
II. TINJAUAN PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.
2.1.Penyakit Layu Bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Morfologi bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Klasifikasi Bakteri Ralstonia sp. .... Error! Bookmark not defined.
2.2.Tanaman Cabai ... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Morfologi tanaman cabai. ... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Klasifikasi ... Error! Bookmark not defined.
2.2.3. Syarat Tumbuh Tanaman Cabai ... Error! Bookmark not defined.
2.3.Mekanisme Kerusakan Pada Tanaman CabaiError! Bookmark not defined.
2.4.Produk CustomBio untuk mengendalikan penyakit pada tanamanError! Bookmark not defin
III. METODE PENELITIAN ... Error! Bookmark not defined.
vii
3.2.Diagram Alir Penelitian ... Error! Bookmark not defined.
3.3.Metode Pengumpulan Data ... Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Pengambilan sampel cabai ... Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Isolasi bakteri Ralstonia sp. ... Error! Bookmark not defined.
3.3.3. Uji Postulat Koch ... Error! Bookmark not defined.
3.3.4. Isolasi bakteri Bacillus sp. dari Produk CustomBioError! Bookmark not defined.
3.3.5. Pengamatan makroskopis koloni bakteri Ralstonia sp. dan Bacillus sp. ... Error! Bookmark not defined.
3.3.6. Pengamatan mikroskopis bakteri Ralstonia sp. dan Bacillus sp.Error! Bookmark not
3.3.7. Uji daya hambat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. secara in vitro... Error! Bookmark not defined.
3.3.8. Uji efektivitas kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. pada uji skala rumah kaca ... Error! Bookmark not defined.
3.4.Metode Pengolahan Data ... Error! Bookmark not defined.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... Error! Bookmark not defined.
4.1.Isolasi dan identifikasi bakteri penyebab layu pada tanaman cabai (Capsicum annuum L.). ... Error! Bookmark not defined.
4.2.Uji Postulat Koch bakteri Ralstonia sp. penyebab layu pada tanaman cabai (Capsicum annuum L.) ... Error! Bookmark not defined.
4.3.Isolasi dan identifikasi Bacillus sp. dari Produk CustomBioError! Bookmark not defined.
4.4.Uji Daya Hambat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. secara in vitro.Error! Bookmark not d
4.5.Uji efektivitas kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. di Green house secara in vivo. ... Error! Bookmark not defined.
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... Error! Bookmark not defined.
5.1.Kesimpulan ... Error! Bookmark not defined.
5.2.Saran…. ... Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA ... Error! Bookmark not defined.
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Rancangan Acak Kelompok (RAK) tanaman cabai di green houseError! Bookmark not de
Tabel 2.Karakteristik makroskopis dan mikroskopis bakteri penyebab layu bakteri pada cabai... Error! Bookmark not defined.
Tabel 3. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B1Error! Bookmark not defin
Tabel 4. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B2Error! Bookmark not defin
Tabel 5. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B3Error! Bookmark not defin
Tabel 6. Karakteristik makroskopis, mikroskopis, dan biokimia isolat B4Error! Bookmark not defin
Tabel 7. Daya hambat isolat Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp. dalam dual culture assay (uji daya hambat in vitro) ... Error! Bookmark not defined.
Tabel 8. Persentase tanaman cabai yang hidup (perlakuan kultur Bacillus sp. terhadap Ralstonia sp.)... Error! Bookmark not defined.
Tabel 9. Rata-rata lebar daun tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 1- 4Error! Bookmark not
Tabel 10. Rata-rata panjang daun tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 1- 4Error! Bookmark
Tabel 11. Rata-rata panjang akar tanaman cabai yang diukur pada minggu ke 4Error! Bookmark not
ix
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Tanaman cabai dengan gejala layu bakteri di lahan pertanian daerah
bedugul (Sumber : Foto pribadi, 2015) .... Error! Bookmark not defined.
Gambar 2. Batang cabai yang terserang Ralstonia sp. Error! Bookmark not defined.
Gambar 3. Lendir yang keluar dari batang terinfeksi Ralstonia sp.Error! Bookmark not defined.
Gambar 4. Koloni Ralstonia sp. berlendir berwarna merah muda pada media TZC (Triphenyl Tetrazolium Chlorida) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 5. Produk CustomBio (BiotaMax) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 7. Persiapan bibit tanaman cabai ... 20 Gambar 8. (A) Koloni Ralstonia sp. yang diisolasi dari akar tanaman cabai dengan
gejala layu bakteri (B) Isolat murni Ralstonia sp. pada media SPA. (C) Struktur mikroskopis bentuk bacill dan Gram negatif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark not defined.
Gambar 9. Hasil positif uji Postulat Koch (1) Tanaman cabai pada uji postulat koch berumur 10 hari (2) Tanaman cabai pada uji postulat koch
berumur 14 hari; A. kontrol. B. perlakuan suspensi Ralstonia sp.Error! Bookmark not d
Gambar 10. Karakter makroskopis dan mikroskopis B1. (A) Koloni B1 berumur 24 jam pada media Nutrient Agar (NA); (B) Karakter mikroskopis berbentuk bacill (batang berantai) dan Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi) ... Error! Bookmark not defined.
Gambar 11. Karakter makroskopis dan mikroskopis B2. (A) Koloni B2 berumur 24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark n
Gambar 12. Karakter makroskopis dan mikroskopis B3. (A) Koloni B3 berumur 24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
x
Gambar 13. Karakter makroskopis dan mikroskopis B4. (A) Koloni B4 berumur 24 jam pada media NA; (B) Karakter mikroskopis bentuk bacill dan
Gram positif. Perbesaran 1000x dengan Mikroskop Cahaya (Yazumi)Error! Bookmark n
Gambar 14. Uji antagonis antara isolat Bacillus sp.1 (B1), Bacillus sp.2 (B2),
Bacillus sp.3 (B3), Bacillus sp.4 (B4) dengan Ralstonia sp.Error! Bookmark not define
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Gambar panjang akar dan berat kering akar tanaman cabai ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran 2. Produk – Produk Pengendalian Penyakit Tanaman Error! Bookmark not defined.
Lampiran 3. Alat Dan Bahan ... Error! Bookmark not defined.
Lampiran 4. Pembuatan Media ... Error! Bookmark not defined.
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Tanaman cabai (Capsicum annuum L.) merupakan salah satu komoditas hortikultura yang banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia, karena memiliki harga jual yang tinggi. Kandungan vitamin C yang cukup tinggi pada cabai dapat memenuhi kebutuhan harian setiap orang (75 mg hingga 200 mg vitamin C), namun harus dikonsumsi secukupnya untuk menghindari nyeri lambung (Prajnanta, 2001). Budaya kuliner nusantara sering menggunakan cabai sebagai bahan campuran industri makanan. Sebagian besar bumbu masakan Indonesia memakai cabai sebagai bahan utama maupun pelengkap (Setiadi, 2000).
Menurut Badan Pusat Statistik atau BPS (2011), pada tahun 2009 produksi cabai di Indonesia mencapai 7,04 ton/ha, sedangkan pada tahun 2010 produksi cabai di Indonesia hanya mencapai 3,83 ton/ha. Kebutuhan masyarakat Indonesia akan cabai tercatat pada kisaran 3 kg/kapita/tahun. Apabila jumlah penduduk Indonesia sebanyak 250 juta, maka per tahunnya dibutuhkan sebanyak 750.000 ton cabe (Warisno dan Dahana, 2010). Kebutuhan cabai setiap tahun mengalami peningkatan, sedangkan produksinya sangat rendah bila dibandingkan dengan peningkatan kebutuhan yang mencapai 18% tiap tahun (Ratulangi, 2004).
Salah satu penyebab menurunnya produksi cabai adalah adanya gangguan penyakit yang menyerang tanaman sejak disemaikan sampai dipanen. Gangguan penyakit pada tanaman cabai sangat kompleks, baik pada musim hujan maupun musim kemarau. Bahkan dapat menyebabkan kerugian yang cukup besar dan menurunnya mutu cabai (Duriat, 2009). Hal ini dapat merugikan petani karena menurunkan kuantitas dan kualitas hasil panen, sehingga harga jualnya menjadi lebih murah (Semangun, 2002).
2 2000), pisang (Sumardiyono et al., 2001), dan nilam (Nasrun et al, 2007). Data survei Agustus 2015 ke petani di Kecamatan Payangan, Kabupaten Gianyar, Bali, menunjukkan bahwa selain layu bakteri, tanaman cabai juga banyak diserang oleh hama seperti nematoda.
Untuk menanggulangi penyakit tanaman, khususnya cabai dan tanaman tomat, petani sangat tergantung pada pestisida kimia, karena senyawa ini sangat mudah didapatkan dan efeknya sangat cepat. Pengunaan pestisida kimia yang berkesinambungan dalam waktu lama dengan konsentrasi berlebih akan meninggalkan residu berbahaya di dalam tanah dan menyebabkan berbagai dampak negatif pada lingkungan. Tidak jarang residu senyawa ini menyebabkan masalah kesehatan pada manusia den hewan peliharaan (Brimer dan Boland, 2003).
Untuk mengurangi efek negatif senyawa pestisida kimia, maka perlu dikembangkan metoda alternatif yang lebih aman dan ramah lingkungan untuk mengendalikan penyakit tanaman. Salah satu metoda yang banyak dikembangkan adalah pemanfaatan musuh alami dari patogen tanaman (metoda biokontrol) (Irianto, 2003; Muliani et al., 2003; Widanarni et al., 2003). Berbagai spesies mikroba, seperti dari genus Bacillus, telah banyak dipakai dalam pengendalian masalah penyakit tanaman (Chrisnawati dkk, 2009).
Bacillus spp seperti Bacillus sp. strain 1324-92, mempunyai kemampuan
mengendalikan penyakit take-all pada akar gandum yang disebabkan oleh Gaeumannomyces graminis dan busuk akar yang disebabkan Pythium irregulare
3 Bacillus juga dilaporkan sebagai sebagai bakteri penginduksi ketahanan tanaman dan sebagai Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) yang dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman (Schipper et al., 1987). Hal ini disebabkan oleh kemampuan bakteri PGPR ini melarutkan fosfat (Premono, 1998) dan menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman diantaranya indole acetic acid (IAA) (Marwiyah, 2009). Berbagai jenis probiotik tanah telah berkembang dan beredar di lapangan sebagai upaya untuk mewujudkan pertanian yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Wujudnya bervariasi dari yang berupa cairan sampai berbentuk tablet. Salah satu produk yang telah banyak beredar dilapangan adalah CustomBio-BiotaMax.
CustomBio-BiotaMax adalah probiotik alami dan organik untuk tanah. Produk ini mengandung bakteri dan jamur menguntungkan yang secara alami ditemukan pada tanah-tanah yang sehat dan produktif. Mikroba-mikroba ini dapat berperan dalam membantu tanaman untuk tumbuh lebih besar dan lebih baik. Pada produk ini terdapat beberapa jenis bakteri (khususnya dari genus Bacillus, seperti Bacillus subtilis, B. laterosporus, B. lincheniformus, B. megaterium, dan B. pumilus) dan jamur (khususnya dari genus trichoderma, seperti Trichoderma
harzianum, T. viride, T. koningii, dan T. polysporum). Selain itu juga terdapat
bakteri Paenibacillus polimyxa sebagai penambat nitrogen alami. Varian produk CustomBio yang dapat ditemukan dilapangan antara lain Custom B5, Custom GP, dan Custom N2 yang merupakan hasil dari sebuah program pengembangan dan penelitian secara extensif di Amerika Serikat (Biosystem Group, 1992).
4 yang terdapat di dalam produk CustomBio, dan diuji efektivitasnya untuk menanggulangi penyakit layu bakteri pada tanaman cabai di Bali.
1.2. Rumusan Masalah
Permasalahan yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah: 1. Apakah bakteri Bacillus sp. dapat diisolasi dari produk CustomBio? 2. Apakah bakteri Bacillus sp. mampu menghambat patogen penyebab
layu bakteri pada cabai secara in vitro?
3. Apakah bakteri Bacillus sp. yang menunjukkan efektivitas tinggi pada uji in vitro memberikan hasil yang sama pada uji skala rumah kaca?
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang diharapkan dalam pelaksanaan penelitian ini adalah: 1. Untuk mengisolasi bakteri Bacillus sp. dari produk CustomBio.
2. Untuk mengetahui daya hambat bakteri Bacillus sp. yang diisolasi dari produk CustomBio terhadap bakteri patogen penyebab layu bakteri pada cabai dalam percobaan skala laboratorium (in vitro).
3. Untuk mengetahui efektivitas bakteri Bacillus sp. yang diisolasi dari produk CustomBio pada percobaan skala rumah kaca dalam menghambat bakteri penyebab layu bakteri pada cabai.
1.4. Manfaat Penelitian
1
5
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penyakit Layu Bakteri Ralstonia sp.
Penyakit layu bakteri dapat menimbulkan kematian cukup besar pada tanaman cabai, dan menurunkan produksi serta kerugian hasil mencapai 60-80% (Asman et al., 1993). Penyebab penyakit layu bakteri pada tanaman cabai adalah Ralstonia sp. Ralstonia sp. adalah spesies yang sangat kompleks. Hal ini disebabkan oleh variabilitas genetiknya yang luas dan kemampuannya untuk beradaptasi dengan lingkungan setempat, sehingga di alam dijumpai berbagai strain Ralstonia sp.dengan ciri yang sangat beragam (Hardiyanti, 2013).
Tanaman inang dari penyakit ini antara lain tembakau (Nicotiana tabacum L.), kentang (Solanum tuberosum L.), kacang tanah (Arachis hypogea L), pisang (Musa spp.) serta nilam (Pagostemon cablin Benth) (Nasrun, dkk., 2007). Bakteri ini menginfeksi akar tanaman melalui luka yang terjadi secara tidak langsung pada waktu proses pemindahan tanaman maupun luka akibat tusukan nematoda akar, dan secara langsung masuk ke dalam bulu akar/akar yang muda dengan melisis dinding sel (Liop et al., 1999). Infeksi secara langsung lebih banyak terjadi jika populasi bakteri di tanah terdapat dalam jumlah yang tinggi (Semangun, 1988).
6 Ralstonia sp. merupakan patogen tular tanah dan dapat menyebar dengan mudah melalui bahan tanaman, alat pertanian, dan tanaman inang (Sitepu dan Mogi 1996). Kemampuan bakteri tanah bertahan hidup diduga sangat bergantung pada keberadaan tanaman inang. Gejala serangan penyakit ini pada cabai ditandai oleh layunya beberapa daun muda atau menguning atau mengkerutnya daun tua sebelah bawah (Wijiyono, 2009). Gambar 1 menunjukkan salah satu gejala yang dapat diamati pada tanaman cabai yang terinfeksi oleh patogen ini.
Apabila bagian tanaman yang terinfeksi (batang, cabang, dan tangkai daun) dibelah, maka akan tampak ikatan pembuluh berwarna coklat. Selain itu, bagian empulurnya sering berwarna kecoklatan (Gambar 2).
Gambar 2. Batang cabai yang terserang Ralstonia sp. (a). Gejala coklat kehitaman (Sumber: http://agrowangi.blogspot.co.id)
Gambar 3. Lendir yang keluar dari batang terinfeksi Ralstonia sp. (a). Massa (oose) bakteri
(Sumber : http://bumijayamakmur.blogspot.co.id/) a
7 Pada penyakit stadium lanjut, organ tanaman yang terinfeksi ketika dipotong dan dimasukkan ke dalam air akan keluar lendir yang menunjukkan keberadaan Ralstonia sp. seperti (Gambar 3). Lendir ini dapat dipakai untuk membedakan penyakit layu bakteri dengan layu Fusarium (Semangun, 2002).
2.1.1. Morfologi bakteri Ralstonia sp.
Ditinjau dari segi morfologi dan fisiologinya, Ralstonia sp. merupakan bakteri Gram negatif, berbentuk batang dengan ukuran 0,5-0,7 x 1,5-2,5 μm, berflagela, bersifat aerobik, tidak berkapsula, umumnya isolat yang virulen memiliki flagella sedangkan isolat non virulen flagelnya panjang serta membentuk koloni berlendir berwarna putih (Gambar 4) (Holt et. al., 1994).
Gambar 4. Koloni Ralstonia sp. berlendir berwarna merah muda pada media TZC (Triphenyl Tetrazolium Chlorida)
(Sumber: http://laporanbakteri.blogspot.co.id)
2.1.2. Klasifikasi Bakteri Ralstonia sp.
Menurut Holt et. al. (1994), klasifikasi bakteri Ralstonia sp. adalah sebagai berikut:
8 Famili : Pseudomonadaceae
Genus : Ralstonia Spesies : Ralstonia sp. Sinonim : Pseudomonas sp.
2.2. Tanaman Cabai
Tanaman cabai (Capsicum annuum L.) berasal dari daerah tropika dan subtropika Benua Amerika, khususnya Colombia, Amerika Selatan, dan terus menyebar ke Amerika Latin (Yulianah, 2007). Bukti budidaya cabai pertama kali ditemukan dalam tapak galian sejarah Peru dan sisaan biji yang telah berumur lebih dari 5000 tahun SM didalam gua di Tehuacan, Meksiko (Tisdale et. al., 2003). Penyebaran cabai ke seluruh dunia termasuk negara-negara di Asia, seperti Indonesia dilakukan oleh pedagang Spanyol dan Portugis (Dermawan, 2010).
Cabai merupakan tanaman perdu dari famili terong-terongan yang memiliki nama ilmiah Capsicum sp. Cabai berasal dari benua Amerika tepatnya daerah Peru dan menyebar ke negara-negara benua Amerika, Eropa dan Asia termasuk Negara Indonesia (Yulianah, 2007). Cabai mengandung kapsaisin, dihidrokapsaisin, vitamin (A, C), damar, zat warna kapsantin, karoten, kapsarubin, zeasantin, kriptosantin, clan lutein. Selain itu, cabai juga mengandung mineral, seperti zat besi, kalium, kalsium, fosfor, dan niasin (Naidu, 2003). Zat aktif kapsaisin berkhasiat sebagai stimulan. Jika seseorang mengonsumsi kapsaisin terlalu banyak, maka akan mengakibatkan rasa terbakar di mulut dan keluarnya air mata. Selain kapsaisin, cabai juga mengandung kapsisidin (Sidonia et. al., 2005). Khasiat dari senyawa ini adalah untuk memperlancar sekresi asam lambung dan mencegah infeksi sistem pencernaan (Naidu, 2003). Unsur lain di dalam cabai adalah kapsikol yang dimanfaatkan untuk mengurangi pegal-pegal, sakit gigi, sesak nafas, dan gatal-gatal (Harpenas, 2010).
2.2.1. Morfologi tanaman cabai.
9 1. Akar
Menurut Harpenas (2010), cabai adalah tanaman semusim yang berbentuk perdu dengan perakaran akar tunggang yang agak menyebar dengan panjang berkisar 25-35 cm. Akar ini berfungsi untuk menyerap air dan zat makanan dari dalam tanah dan menguatkan berdirinya batang tanaman. Sementara itu Tjahjadi (2010), melaporkan bahwa akar tanaman cabai yang tumbuh sampai kedalaman ± 200 cm serta berwarna coklat berfungsi sebagai penegak pohon. Dari akar tunggang tumbuh akar-akar cabang, akar cabang tumbuh horisontal didalam tanah, dari akar cabang tumbuh akar serabut yang berbentuk kecil-kecil dan membentuk masa yang rapat.
2. Batang
Menurut Hewindati (2006), batang utama cabai tegak dan pangkalnya berkayu dengan panjang 20-28 cm dan diameternya sekitar 1,5-2,5 cm. Batang percabangan berwarna hijau dengan panjang mencapai 5-7 cm, diameter batang percabangan mencapai 0,5-1 cm. Percabangan bersifat dikotomi atau menggarpu, tumbuhnya cabang beraturan secara berkesinambungan. Batang cabai memiliki batang berkayu, berbuku-buku, percabangan lebar, penampang bersegi, batang muda berambut halus berwarna hijau (Dermawan, 2010). Tjahjadi (2010), menyatakan bahwa tanaman cabai berbatang tegak yang bentuknya bulat. Tanaman cabai dapat tumbuh setinggi 50-150 cm, merupakan tanaman perdu yang warna batangnya hijau dan beruas-ruas yang dibatasi dengan buku-buku yang panjang tiap ruas 5-10 cm dengan diameter data 5-2 cm.
3. Daun
10 Panjang daun berkisar 9-15 cm dengan lebar 3,5-5 cm. Selain itu daun cabai merupakan daun tunggal, bertangkai (panjangnya 0,5-2,5 cm), letak tersebar. Helaian daun bentuknya bulat telur sampai elips, ujung runcing, pangkal meruncing, tepi rata, petulangan menyirip, panjang 1,5-12 cm, lebar 1-5 cm, berwarna hijau.
4. Bunga
Menurut Hendiwati (2006), bunga tanaman cabai berbentuk terompet kecil, umumnya bunga cabai berwarna putih, tetapi ada juga yang berwarna ungu. Cabai berbunga sempurna dengan benang sari yang lepas tidak berlekatan. Disebut berbunga sempurna karena terdiri atas tangkai bunga, dasar bunga, kelopak bunga, mahkota bunga, alat kelamin jantan dan alat kelamin betina. Bunga cabai disebut juga berkelamin dua atau hermaphrodite karena alat kelamin jantan dan betina dalam satu bunga. Menurut Tjahjadi (2010), bunga cabai merupakan bunga tunggal, berbentuk bintang, berwarna putih, keluar dari ketiak daun. Tjahjadi (2010), menyebutkan bahwa posisi bunga cabai menggantung. Warna mahkota putih, memiliki kuping sebanyak 5-6 helai, panjangnya 1-1,5 cm, lebar 0,5 cm, warna kepala putik kuning. 5. Buah dan Biji
Buah cabai menurut Dermawan (2010), buahnya buah buni berbentuk kerucut memanjang, lurus atau bengkok, meruncing pada bagian ujungnya, menggantung, permukaan licin mengkilap, diameter 1-2 cm, panjang 4-17 cm, bertangkai pendek, rasanya pedas. Buah muda berwarna hijau tua, setelah masak menjadi merah cerah. Sedangkan untuk bijinya biji yang masih muda berwarna kuning, setelah tua menjadi cokelat, berbentuk pipih, berdiameter sekitar 4 mm. Rasa buahnya yang pedas dapat mengeluarkan air mata orang yang menciumnya, tetapi orang tetap membutuhkannya untuk menambah nafsu makan.
2.2.2. Klasifikasi
11 Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Solanales Famili : Solanaceae Genus : Capsicum
Spesies : Capsicum annuum L.
2.2.3. Syarat Tumbuh Tanaman Cabai
Syarat tumbuh tanaman cabai dalam budidaya tanaman cabai adalah sebagai berikut:
1. Iklim
Suhu berpengaruh pada pertumbuhan tanaman, termasuk tanaman cabai. Suhu yang ideal untuk budidaya cabai adalah 24-280C. Pada suhu tertentu seperti 150C dan lebih dari 320C akan menghasilkan buah cabai yang kurang baik. Pertumbuhan akan terhambat jika suhu harian di areal budidaya terlalu dingin. Menurut Tjahjadi (2010), mengatakan bahwa tanaman cabai dapat tumbuh pada musim kemarau apabila dengan pengairan yang cukup dan teratur.
Komponen iklim yang dikehendaki untuk pertumbuhan tanaman cabai diantaranya: Sinar matahari dengan penyinaran secara penuh, bila penyinaran tidak penuh pertumbuhan tanaman tidak akan normal. Curah hujan yang paling baik bagi tanaman cabai adalah 800-2000 mm/tahun. Suhu dan kelembaban sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, suhu yang cocok untuk pertumbuhannya adalah berturut-turut 210C-280C dan 130C-160C pada siang dan malam hari, dengan kelembaban tanaman sekitar 80%. Angin yang cocok untuk tanaman cabai adalah angin sepoi-sepoi yang berfungsi untuk menyediakan gas CO2 yang dibutuhkannya.
2. Ketinggian Tempat
12 tinggi (1400 mdpl). Di daerah dataran tinggi tanaman cabai dapat tumbuh, tetapi tidak mampu berproduksi secara maksimal
3. Tanah
Cabai sangat sesuai ditanam pada tanah yang datar. Tanaman cabai juga dapat ditanam pada lereng-lereng gunung atau bukit dengan kemiringan lereng antara 0-100 (Tjahjadi, 2010). Tanaman cabai juga dapat tumbuh dan beradaptasi dengan baik pada berbagai jenis tanah, mulai dari tanah berpasir hingga tanah liat (Harpenas, 2010). Pertumbuhan tanaman cabai akan optimum jika ditanam pada tanah dengan pH 6-7. Tanah yang gembur, subur, dan banyak mengandung humus (bahan organik) sangat disukai (Sunaryono dkk., 1984). Sedangkan menurut (Tjahjadi, 2010) tanaman cabai dapat tumbuh disegala macam tanah, akan tetapi tanah yang cocok adalah tanah yang mengandung unsur-unsur pokok yaitu unsur N dan K. Tanaman cabai sangat tidak cocok dengan lahan dengan air yang menggenang.
2.3. Mekanisme Kerusakan Pada Tanaman Cabai
Penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh Ralstonia sp. merupakan salah satu penyakit tanaman paling berbahaya yang tersebar luas di daerah tropika dan sub tropika dan banyak menyerang tanaman pertanian, seperti tomat, kacang tanah, pisang, kentang, tembakau dan suku Solanaceae lainnya (Nasrun, dkk., 2007). Ralstonia sp. terutama memasuki tanaman melalui lubang alami atau dari luka, terutama di akar. Lubang alami biasanya dibentuk oleh lateral munculnya akar, sementara luka adalah hasil dari kerusakan akar yang disebabkan oleh organisme soilborne misalnya nematoda, gulma, dan serangga (Ajanga, 1993).
Ralstonia sp. masuk dan menginfeksi pada luka-luka di bagian akar,
13 nutrisi menjadi terganggu, sehingga tanaman menjadi layu dan mati (Agrios, 2005). Setelah masuk ke tanaman bergerak secara sistemik mengikuti aliran cairan dalam pembuluh xylem ke bagian tanaman lain (Yulianah, 2007).
Aspek-aspek penyebab layu adalah: pengaliran terbatas dan transportasi air ke daun menjadi terhambat, viskositas cairan dalam jaringan pembuluh meningkat, terjadi penyumbatan terhadap transport air, bagian yang paling kritis adalah tangkai dan tulang daun, terjadinya kerusakan pada membran luar dan membran dalam sel dan keluarnya elektrolit dari dalam sel (Wijiyono, 2009).
2.4. Produk CustomBio untuk mengendalikan penyakit pada tanaman
Berbagai jenis produk probiotik tanah telah berkembang dan beredar dilapangan, seperti Glio-R, Trichor-TM, Corine, Bactoxyn 150 AL, Arashi, dan CustomBio (Lampiran 3).
CustomBio (Gambar 5) merupakan produk hasil dari sebuah program pengembangan dan penelitian secara extensif di Amerika Serikat dibawah bimbingan dan pengelolaan dari ahli mikrobiologis terkenal Dr. Clarence L. Baugh, Ph.D. Produk ini sebagai probiotik alami dan organik untuk tanah. CustomBio mengandung bakteri dan jamur yang menguntungkan yang secara alami ditemukan pada tanah-tanah yang sehat dan produktif, yang membantu tanaman untuk tumbuh lebih besar dan lebih baik (Biosystem, 1992).
Gambar 5. Produk CustomBio (BiotaMax) (Sumber: Biosystem, 1992)
14 hektar yang dilarutkan dalam 200 liter air mampu menekan populasi jamur Xylaria sp. penyebab penyakit akar hitam (Opete, 2010) sebesar 88%-97% selama
