UJI ANTAGONISME BEBERAPA BAKTERI TERHADAP PATOGEN PENYAKIT KARAT PURU PADA BIBT
SENGON (Paraserioanthes falcataria L.)
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Menyelesaikan Studi Sarjana S-1
Jurusan Agronomi
Oleh
Nama : Widhah Diana Sanwati NIM : 201610200311062
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
UJI ANTAGONISME BEBERAPA BAKTERI TERHADAP PATOGEN PENYAKIT KARAT PURU PADA BIBT
SENGON (Paraserioanthes falcataria L.)
Oleh:
WIDHAH DIANA S NIM: 201610200311062
Disetujui oleh: Pembimbing Utama
Dr.Ir. Dian Indratmi, MP NIP:196608051992032002
Tanggal 30 Oktober 2020
Pembimbing Pendamping
Erfan Dani Septia, SP. MP NIDN:0705098902 Tanggal 30 Oktober 2020 Malang, 30 Oktober 2020 Menyetujui: An. Dekan, Wakil Dekan I,
Dr. Ir. Aris Winaya, M.M, M.Si. NIP:196405141990031002
Ketua Jurusan
Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. NIP:196410201991011001
iii SKRIPSI
UJI ANTAGONISME BEBERAPA BAKTERI TERHADAP PATOGEN PENYAKIT KARAT PURU PADA BIBT
SENGON (Paraserioanthes falcataria L.) Dipersiapkan dan disusun oleh:
WIDHAH DIANA S NIM: 201610200311062
Disusun dan dilaksanakan berdasarkan Surat Keputusan Dekan Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
Nomor: ... dan rekomendasi Komisi Skripsi Fakultas Pertanian Peternakan UMM pada tanggal: 30 Oktober 2020
Dewan Penguji:
Dr.Ir. Dian Indratmi, MP Ketua/Pembimbing Utama
Erfan Dani Septia, SP. MP Anggota I/Pembimbing Pendamping
Ir. Sufianto, MM Anggota II
Aulia Zakia, SP, Msi Anggota III Malang, 30 Oktober 2020
Mengesahkan: An. Dekan,
Wakil Dekan I,
Dr. Ir. Aris Winaya, M.M, M.Si. NIP:196405141990031002
Ketua Jurusan
Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. NIP:196410201991011001
iv
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT. yang telah memberikan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul “UJI ANTAGONISME BEBERAPA BAKTERI TERHADAP PATOGEN PENYAKIT KARAT PURU PADA BIBIT SENGON (Paraserioanthes falcataria L.)” dapat di selesaikan dengan baik untuk salah satu bentuk persyaratan menyelesaikan pendidikan tingkat Sarjana pada
Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian – Peternakan Universitas
Muhammadiyah Malang. Pada kesempatan kali ini ucapan terimakasih tidak lupa penulis sampaikan kepada pihak-pihak terkait yang telah membantu jalannya penelitian ini. Untuk itu penulis menyampaikan terimakasih kepada:
1. Dr. Ir. Ali Ikhwan, MP. Selaku kajur program studi Agroteknologi
2. Dr.Ir. Dian Indratmi, MP. Selaku pembimbing utama yang telah membimbing dan mendampingi penyusunan skripsi ini hingga selesai. 3. Erfan Dani Septia, SP. MP. Selaku pembimbing pendamping yang telah
membimbing dan mendampingi penyusunan skripsi ini hingga selesai. 4. Yth, Ir. Sufianto, MM dan Aulia Zakia, SP, MSi selaku dosen penguji
skripsi.
5. Staf Laboratorium Bioteknologi selaku Pembimbing Laboratorium.
6. Orang tua dan keluarga yang selalu mendoakan dan memberi dukungan penulis dalam segi moril dan materi.
7. Sahabat dan teman - teman Agroteknologi 2016 yang telah membantu, serta memberikan dukungan dan motivasinya selama penelitian berlangsung. Sebagai penulis menyadari bahwa tidak luput dari kesalahan dan masih kurang sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya masukan baik saran maupun kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis sendiri dan pembaca. Sekian terima kasih.
Malang, 30 Oktober 2020 Penulis
v
HALAMAN PERSEMBAHAN Skripsi ini saya persembahkan :
Sebagai bentuk rasa syukur kepada Allah SWT atas berkat rahmat-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “UJI ANTAGONISME BEBERAPA BAKTERI TERHADAP PATOGEN PENYAKIT KARAT PURU PADA BIBIT SENGON (Paraserioanthes falcataria L.)”.
Sebagai rasa hormat dan ucapan terima kasih kepada ibu Dian, bapak Dani, dan segenap dosen – dosen Agroteknologi yang telah membimbing serta memberikan ilmu pengetahuan yang bermanfaat dengan keihklasan dan kesabaran.
Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada tara dipersembahkan kepada orang tua penulis yaitu Bapak Djoyo Santoso, Ibu Dwi Ermawati Ningsih yang telah memberikan doa, kasih sayang, segala dukungan baik moril maupun materil dan cinta kasih tak terhingga.
Teruntuk sahabat dan teman – teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan ilmu, nasihat, semangat, dukungan, dan kebersamaannya selama ini.
vi DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... v
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix DAFTAR LAMPIRAN ... x RINGKASAN ... xi ABSTRACT ... xii BAB I. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 3 1.3. Tujuan ... 3 1.4. Hipotesis ... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1. Tanaman Sengon ... 4
2.2. Syarat Tumbuh Sengon ... 6
2.3. Penyakit Karat Puru ... 7
2.4. Serangan Penyakit Karat Puru ... 8
2.5. Sebaran Karat Puru ... 9
2.6. Bakteri Antagonis ... 10
BAB III METODE PELAKSANAAN ... 12
3.1. Waktu dan Tempat ... 12
3.2. Alat dan Bahan ... 12
3.3. Rancangan Penelitian ... 12
3.4. Tahapan Penelitian ... 13
3.4.1 Persiapan Bibit Sengon ... 13
3.4.2. Inokulasi Jamur Uromycladium tepperianum ... 13
vii
3.4.4. Aplikasi Bakteri Antagonis ... 21
3.5. Variabel Pengamatan ... 22
3.6. Analisis Data ... 24
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25
4.1. Isolasi dan Identifikasi Bakteri... 25
4.1.1. Isolasi Bakteri ... 25
4.1.2. Karakteristik Isolasi Bakteri... 26
4.1.3. Uji Hipersensitif ... 28
4.1.4. Uji Antagonis Secara In Vitro ... 30
4.2. Uji Antagonisme Secara In Vivo ... 34
4.2.1. Tinggi Tanaman ... 34
4.2.2. Diameter Batang ... 37
4.2.3. Jumlah Daun ... 39
4.2.4. Intensitas Penyakit ... 41
4.2.5. Saat Munculnya Gejala (HSI) ... 44
BAB V.KESIMPULAN DAN SARAN ... 47
5.1. Kesimpulan ... 47
5.2. Saran ... 47
DAFTAR PUSTAKA ... 48
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Teks Hal
1 Perkebunan sengon………... 4
2 Syarat tumbuh sengon………... 6
3 Penyakit karat puru……….…….. 7
4 Gejala terjadinya karat puru……….. 8
5 Telium fungi Uromycladium tepperianum……... 8
6 Penyakit karat puru yang menyerang batang…… 9
7 Denah plot penelitian……… 13
8 Hasil isolasi bakteri……….…….. 25
9 Koloni isolat bakteri yang diamati menggunakan mikroskop……….…………... 27 10 Hasil uji hipersensitif pada daun tembakau 29 11 Uji Zona bening……….………... 31
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Teks Hal
1 Karakteristik Morfologi Koloni dan Morfologi
Sel………...……….……….
27
2 Rerata persentase penghambatan
bakteriantagonis (mm) terhadap jamur patogen Uromycladium tepperianum secara in vitro……..
32
3 Rerata hasil analisa tinggi tanaman sengon (cm)
terhadap penyakit karat puru dengan berbagai perlakuan……….……..
34
4 Rerata hasil analisa diameter batang tanaman
sengon (cm) terhadap penyakit karat puru dengan berbagai perlakuan………..
37
5 Rerata hasil analisa jumlah daun tanaman sengon
terhadap penyakit karat puru4 dengan berbagai perlakuan…….……….……….……….………...
39
6 Rerata hasil analisa intensitas penyakit (%)
tanaman sengon terhadap penyakit karat puru dengan berbagai perlakuan……….………..……
41
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Teks Hal
1 Annova ragam tinggi tanaman sengon………….. 54
2 Annova ragam diameter batang tanaman sengon. 56
3 Annova ragam jumlah daun tanaman sengon…... 58
4 Annova ragam intensitas penyakit tanaman
sengon………...
60
5 Dokumentasi persiapan bibit…….……… 62
6 Dokumentasi inokulasi jamur Uromycladium
tepperianum………..……….
63
7 Dokumentasi isolasi bakteri ……….………..….. 64
8 Dokumentasi pemurnian bakteri ……….. 65
9 Dokumentasi uji gram………..…………. 66
10 Dokumentasi uji hipersensitif………..…. 67
11 Dokumentasi uji antagonis secara in vitro……… 68
12 Dokumentasi menghitung kerapatan spora……… 69
13 Dokumentasi aplikasi bakteri antagonis secara in
vivo………..………..……….
70
14 Dokumentasi pengamatan………..……… 71
15 Dokumentasi sampel-sampel yang terserang
karat puru………..………..……...
48
DAFTAR PUSTAKA
Agrios, G.N. 1996. Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Agrios, G.N. 2005. Plant Pathology. 5th eds. Elsevier Academic Press. USA. Anggraeni, I. 2008. Penyakit karat puru pada sengon (Paraserianthes falcataria) dan
teknik pengendaliannya. Booklet. Pusat Litbang Hutan Tanaman. Bogor. Anggraeni, I. 2008. Penyakit karat tumor (gall rust) pada tanaman sengon
(Paraserianthes falcataria) di RPH Pandantoyo, BKPH Pare, KPH Kediri. Workshop Serangan Karat Tumor pada Sengon. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan. Yogyakarta 19 November
2008.
Anggraeni, I. dan E. Santoso. 2003. Penyakit karat puru pada sengon (Paraserianthes falcataria) di Pulau Seram. Buletin Penelitian Hutan. No. 636/2003. Puslitbang Hutan dan Konservasi Alam Bogor.
Anggraeni, Illa., Dendang., & N. E. Lelana. 2010. Pengendalian Penyakit Karat
Tumor (Uromycladium tepperianum (Sacc.) Mc. Alpin) Pada
Sengon (Paraserianthes moluccana (Miq.) Barneby & JW Grimes) di Panjalu Kabupaten Ciamis Jawa Barat. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman. 7(5): 273-278.
Baker KF, Cook RJ. 1974. Biological Control of Plant Patogents. W. H. Freeman and Company. San Fransisco. 433p.
Borror, D.J., N.F. Johnson, C.A. Triplehorn. 2002. An Introduction to the Study of Insect, 6th Edition. Saunders College Publishing: Philadelphia. Charomaini, Z.M., B. Ismail. 2008. Indikasi awal ketahanan sengon (Falcataria
moluccana) provenan Papua terhadap jamur Uromycladium tepperianum penyebab penyakit karat tumor. J. Pemuliaan Tanaman Hutan 2:1-9. Chen, X-H., A. Koumoutsi, R. Scholz, A. Eisenrech, K. Schneider, dan I.
49
of the plant growth promoting Bacillus amyloliquefaciens FZB 42. Nat. Biotechnol. 25:1007-14.
Choudary, D.K., B.N. Johri, and A. Prakash. 2008. Volatiles as priming agent that initiate plant growth and defense responses. Curr. Sci. 94 595-604.
49
Danya, M.K. & V.P. Potty. 2007. Sideriphore Production by Pseudomonas fluorescens isolated from rhizosphere of Solestemon rotundifolius. Journal of Root Crop 33: 138−140.
De Meyer G, Hofte M. 1997. Salicylic acid produced by the rhizobacterium Pseudomonas aeruginosa 7NSK2 induces resistance to leaf infection by Botrytis cinerea on bean. Phytopathology 87(2):588-593.
Dick, M. 1985. Uromycladium rusts of Acacia. Forest Pathology in New Zealand No. 15. New Zealand 53 Forest Service.
Djafaruddin. 2000. Dasar-dasar pengendalian penyakit tanaman. Bumi Aksara. Jakarta. Hadi, S. 2001. Patologi Hutan. Perkembangannya di Indonesia. Fahutan IPB. Bogor.
Dwiyanti FG. 2009. Keragaman Sengon Solomon (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen) pada uji keturunan di hutan percobaan Cirangsad [skripsi]. Bogor. Departemen Silvikultur. Institut Pertanian Bogor.
Eliza, M, A., Djatnika, I., Widodo. 2007. Karakter Fisiologis dan Peranan Antibiosis Bakteri Perakaran Graminae Terhadap Fusarium dan Pemacu Pertumbuhan Tanaman Pisang. Balai Penelitian Tanaman Buah Tropika. Solok.
El-Mersawy, E.M. 2000. Biological Control of Maize Downy mildew Caused by Peronosclerospora sorghi in Egypt. J. Agric. Sci. Mansoura Univ. 25 (11): 6787-6794.
Endang, N.H., dan H.N Farikhah, 2010. Infestation of Xytrocera festiva in Parasienthes falcataria Plantation in East Java. Dalam: Jurnal of Tropical Science. 22(4):397-402.
Gilchrist D.G. 1998. Programmed cell death in plant defence: the purpose and promise of cellular suicide. ANN. REV. PHYTH. 39: 393-414.
Haas, D., dan Devago, G. 2005. Biological Control of Soil Borne Pathogens by Pseudomonas fluorescenst. Nature Reviews Microbiology. Vol.3. hal 307-319.
50
Habazar, T., dan Yaherwandi. 2006. Pengendalian hayati hama dan penyakit tumbuhan. Universitas Andalas. Padang.
Hakim, L. 2008. Variasi Pertumbuhan Empat Provenan Ulin (Eusideroxylon zwageri T.et B.) Kalimantan. Junal Penelitian Hutan Tanaman . Vo.5 No. 2. (91-97).
Halt, J.G., Noel, R.K., Peter, H.A.S., James, T.S., dan Stanley, T.W. 1994. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. 9th ed., Williams dan Wilkins, Baltimore, London, 787 p.
Hastuti RD, Ginting RCB. 2007. Enumerasi bakteri, cendawan, dan aktinomisetes. Di dalam: Saraswati R., Husein E, Simanungklit RDM, editor. Metode Analisis Biologi Tanah. Bogor (ID): Balai Besar Penelitian dan Pengembangan.
Huda, C dan M. Salni. 2012. Penapisan Aktivitas Antibakteri dari Bakteri yang Berasosiasi dengan Karang Lunak Sarcophyton sp. Maspari Jornal. FMIPA, Universitas Sriwijaya, Riau, 4(1): 69-76.
Jatnika, W., Abadi, A. L., dan Aini, L. Q. 2013. Pengaruh Aplikasi Bacillus sp. Dan Pseudomonas sp. TerhadapPerkembangan Penyakit Bulai yang Disebabkan Oleh Jamur Patogen Peronoslerospora maydis Pada Tanaman Jagung. Jurnal HPT 1(3): 19-29.
Koumoutsi, A., X-H. Chen, J. Vater, and R. Borriss. 2007. DegU and YczE positively regulate the synthesis of Bacillomycin D by Bacillus amyloliquefaciens FZB42. Appl. Environ. Microbiol. 73:6953-64.
Lelliot, R., and Stead, E. 1987. Methods for the Diagnosis of Bacterial Disease of Plants. British Society for Plant Pathology by Blackwell Scientific Publ. 216p.
Morel J.-B., Dangl J.L. 1997. The hypersensitive response and the induction of cell death in plants. CELL DEATH DIFFER. 4: 671-683.
Nagorska, K., M. Bilowski & M. Obuchowski. 2007. Multicelluler Behaviour and Production of Wide Variety of Toxic Substances Support Usage of
51
Bacillus subtilis as Powerful Biocontrol Agent. Acta Biochimica Polonica
54: 495−508.
Ngatiman dan I. Anggraeni, 2006. Penyakit Bercak Daun Pada Tanaman Eukalyptus. Jurnal Penelitian Hutan Tanaman. Vol. 3 No. 3. (183-191). Nurhayati. 2011. Penggunaan jamur dan bakteri dalam pengendalian penyakit
tanaman secara hayati yang ramah lingkungan. Prosiding Semirata Bidang Ilmuilmu Pertanian BKS-PTN Wilayah Barat. p. 316-321.
Old, K.M., C.S. Cristovao. 2003. A rust epidemic of the coffee shade tree (Paraserianthes falcataria) in East Timor. ACIAR Proc. 13:139-145. Old, K.M., L.S. See, J.K. Sharma, Z.Q. Yuan. 2000. Manual Diseases of Tropical Acacias in Australia, South-East Asia and India. Center for International Forestry Research, Jakarta, Indonesia.
Park KH, Lee CY & Son HJ. 2009. Mechanism of insoluble phosphate solubilization by Pseudomonas fluorescens RAF15 isolated from ginseng rhizosphere and its plant growthpromoting activities. Letters in Applied Microbiology 49: 222–228.
Rahayu, S. 2008. Penyakit karat tumor pada sengon. Makalah Workshop Serangan Karat Tumor pada Sengon. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan Yogyakarta. 19 Nopember 2008 (1-6).
Rahayu, S., L.S. See, N.A. Shukor. 2010. Uromycladium tepperianum, the gall rust fungus from Falcataria moluccana in Malaysia and Indonesia. Mycoscience 51:149-153.
Rahayu, S., L.S. See, N.A. Shukor. 2011. Gall Rust Disease of Falcataria moluccana. Lambert Academic Publishing, Germany.
Rahayu, S., Lee, S.S., Nor Aini, A.S. 2005. Karat tumor disease in Falcataria moluccana (Miq) Barneby & Grimes at Brumas, Tawau-Sabah moluccana). UGM press. Yogyakarta.
52
Rahayu, S., Lee, S.S., Nor Aini, A.S., Gizan, S. 2007. Environmental Condicions Related to Gall Rust disease Caused by Uromycladium tepperianum (Sacc.) McAlp on Falcataria moluccana (Miq.) Barneby&J.W. Grimes
plantation at Brumas Estate, Tawau, Sabah, Malaysia. Proceeding of the biological conference on 10-13 June 2007 in Brunei Darussalam. Rahni NM. 2012. Efek Fitohormon PGPR terhadap pertumbuhan tanaman jagung
(Zea mays). J Agribisnis Pengembangan Wilayah. 3(2):27–35
Riska Apriliana., Siti Rudiyanti., Pujiono Wahyu Purnomo. 2014. Keanekaragaman Jenis Bakteri Perairan Dasar Berdasarkan Tipe Tutupan Permukaan Perairan Di Rawa Pening. Diponegoro Journal Of Maquares. Vol 3 (2): 119-128.
Schaad, N. W., Jones, J. B. and Chun. W. 2001. Plant Pathogenic Bacteria, Thir Edition. St. Paul, Minnesota: The American Phytopathological Society. Semangun, H. 1996. Pengantar Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University
Press. Yogyakarta.
Sinaga, M. 2000. Diktat Kuliah. Dasar-dasar Penyakit Tumbuhan. Fakultas Pertanian Jurusan Hama dan Penyakit. Institut Petanian Bogor. Bogor. Soesanto L, Mugiastuti E, Rahayuniati RF. 2014. Aplikasi formula cair
Pseudomonas fluorescens P60 untuk menekan penyakit virus cabai merah. J Fitopatol Indones. 9(6): 179–185.
Soesanto L, Mugiastuti E, Rahyuniati RF. 2011. Biochemical characteristic of Pseudomonas fluorescens P60. J Biotech Biodiver. 2:19–26.
Soesanto, L. (2008). Pengantar pengendalian hayati penyakit tanaman. In PT Raja Grafindo Persada. Jakarta (p. 574).
Soesanto, L. 2008. Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman, Suplemen ke Gulma dan Nematoda. Rajawali Pers, Jakarta.574 hal.
Soesanto, L. 2009. Pengendalian hayati patogen tanaman: peluang dan tantangan dalam menunjang ketahanan pangan berkelanjutan. Pidato Pengukuhan
53
Jabatan Guru Besar Pada Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman. Departemen Pendidikan Nasional, Universitas Jenderal Soedirman.Baker, C.J. 1991. Diversity in biological control. Crop
Protection 10: 85–95.
Stein, T. 2005. Bacillus subtilis antibiotics: structures, syntheses and specific functions. Molecular Microbiology. Vol. 56, No. 4, pp.854-857.
Strobel, G. and B. Daisy. 2003. Bioprospecting for microbial endophytes and their natural products: Microbiology and Molecular Biology Reviews. J.
Microbiol, 67: 491-502.
Suharti, M. 1990. Penyakit bercak daun Eucalyptus deglupta di BKPH Cimanggu, Bandung Selatan. Buletin Penelitian Hutan Indonesia 525: (7-16).
Supriadi. 2006. Analisis Resiko Agen Hayati Untuk Pengendalian Patogen Tanaman. J. Litbang Pertanian 25(3):75-80.
Tasnim, S, K. Retno, dan N.P.A. Astiti. 2011. Efektifitas daya hambat bakteri Streptomyces sp. terhadap Erwinia sp. penyebab penyakit busuk rebah pada tanaman lidah buaya (Aloe barbadensis Mill). J. Simbiosis, I: 21-27. Wahyudi, A. T., Meliah, S., & Nawangsih, A. A. (2011). Xanthomonas oryzae pv.
oryzae bakteri penyebab hawar daun pada padi: isolasi, karakterisasi, dan telaah mutagenesis dengan transposon. Makara Journal of Science.
Wang, S.L., and Chang, W.T. 1997. Purification and Characterization of Two
Bifungsional Chitinases/Lysozymes Extracellularly Produced by
Pseudomonas aeruginosa K-187 in a Shrimp and Crab Shell Powder Medium, Appl. And Environ. Microbial. 63 (2): 380-386.
Widyastuti DE. 2007. Keragaman genetik dengan penanda RAPD, fenotipa pertumbuhan dan pendugaan heritabilitas pada sengon (Paraserianthes falcataria (L.) Nielsen) [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut pertanian Bogor.
54
Zhang, Z., Q. Li, Z. Li, P.E. Staswick, M. Wang, and Y. Zhu. 2007. Dual regulation role of GH3.5 in salicylic acid and auxin signaling during Arabidopsis Pseudomonas syringae interaction. Plant Physiol. 145:450-64.
Vespermann, A, Marco, K & Piechulla, B 2007, Rhizobacterial volatiles affect the growth of fungi and Arabidopsis thaliana, Appl. Environ. Microbiol 73(17): 5639–5641.
