APLIKASI BAKTERI ENDOFIT DENGAN METODE
PERENDAMAN BENIH, PENYIRAMAN PADA TANAH, DAN
PENCELUPAN AKAR TERHADAP
Meloidogyne
spp. PADA
TANAMAN TOMAT
MULYANA SAPUTRA
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aplikasi Bakteri Endofit dengan Metode Perendaman Benih, Penyiraman pada Tanah, dan Pence-lupan akar terhadap Meloidogyne spp. pada tanaman tomat 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 dibagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
MULYANA SAPUTRA. Aplikasi Bakteri Endofit dengan Metode Perendaman Benih, Penyiraman pada Tanah, dan Pencelupan Akar terhadap Meloidogyne spp. pada Tanaman Tomat. Dibimbing oleh ABDUL MUNIF.
Meloidogyne spp. merupakan nematoda parasit penting yang menjadi kendala dalam budidaya tanaman tomat. Pengendalian nematoda puru akar menggunakan pestisida yang berlebihan dan terus menerus dapat merusak lingkungan. Bakteri endofit merupakan salah satu alternatif pengendalian nemato-da yang nemato-dapat dipertimbangkan. Tujuan penelitian ini anemato-dalah mengetahui penga-ruh teknik aplikasi bakteri endofit terhadap Meloidogyne spp. pada tanaman tomat. Isolat bakteri endofit yang digunakan adalah isolat G053, MSJ1H dan TSS1D. Aplikasi yang digunakan adalah perendaman benih, penyiraman suspensi bakteri, dan pencelupan akar. Metode perendaman benih, benih tomat direndam dalam suspensi bakteri endofit dengan konsentrasi 109-1010 CFU/ml selama 6 jam. Metode penyiraman suspensi bakteri, bibit tanaman tomat yang berumur 3 MST disiram dengan 20 ml suspensi bakteri endofit pada konsentrasi 109-1010 CFU/ml disekitar perakaran tanaman. Metode pencelupan akar, bibit tanaman tomat yang berumur 3 minggu setelah tanam (MST) dicabut dan dicelupkan akarnya dalam suspensi bakteri pada konsentrasi 109-1010 CFU/ml selama 30 menit. Parameter yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, berat basah dan berat kering tajuk, berat basah akar, dan jumlah puru. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode aplikasi bakteri endofit dengan penyiraman pada tanah dan pencelupan akar lebih baik dari pada metode perendaman benih dalam menekan puru akar. Isolat bakteri TSS1D dengan metode pencelupan akar menunjukkan hasil yang paling baik dalam menekan puru akar dibandingkan dengan isolat lainnya. Pengamatan terhadap persentase kematian nematoda secara in vitro menunjukkan bahwa semua kultur filtrat bakteri endofit mampu mematikan larva Meloidogyne spp. lebih dari 90%.
ABSTRACT
MULYANA SAPUTRA. Application of Endopytic Bacteria with Seed Treatment, Soil Drenching, and Root Dipping for Controlling Meloidogyne spp. on Tomato. Supervised by ABDUL MUNIF.
Meloidogyne spp. is an important plant parasitic nematodes that become obstacles in the cultivation of tomato plants. Control of root knot nematodes with excessive use of pesticides and continously can damage the environment. The endophytic bacteria is one nematode control alternatives that can be considered. The objective of this research was to determine the effect of the application technique of endophytic bacteria against Meloidogyne spp. on tomato plants. Endophytic bacteria isolate used is isolate G053, MSJ1H and TSS1D. Applications used is the seed treatment, soil drenching, and root dipping. Method of seed treatment, tomato seeds was soaked in a suspension of endophytic bacteria with concentrations of 109-1010 CFU/ml for 6 hours. Method of soil drenching, seedling tomato plants aged 3 week after planting was watered to 20 ml suspension endophytic bacteria at concentrations of 109-1010 CFU/ml around plant roots. Method root dipping, seedling tomato plants aged 3 weeks after planting was lifted and dipped its roots in the bacterial suspension at a concentration of 109-1010 CFU/ml for 30 minutes. Parameters measured were plant height, leaf number, fresh weight and shoot dry weight, fresh root weight, and the amount of gall. The results showed that the application method of endophytic bacteria by soil drenching and root dipping is better than the method of seed treatment in suppressing root knot. Bacterial isolates TSS1D by the method of root dipping showed the best results in suppressing root knot compared to other isolates. Based on in vitro test showed that the culture filtrates of endophytic bacteria are able to kill the juvenile of Meloidogyne spp. more than 90%.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016 Hak Cipta Dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebut sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan kependidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar bagi IPB.
MULYANA SAPUTRA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Proteksi Tanaman
APLIKASI BAKTERI ENDOFIT DENGAN METODE
PERENDAMAN BENIH, PENYIRAMAN PADA TANAH, DAN
PENCELUPAN AKAR TERHADAP
Meloidogyne
spp. PADA
TANAMAN TOMAT
DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
PRAKATA
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas usulan tugas akhir ini yang berjudul “Aplikasi Bakteri Endofit dengan Metode Perendaman Benih, Penyiraman pada Tanah dan Pencelupan Akar terhadap Meloidogyne spp. Pada Tanaman Tomat” dapat diselesaikan dengan baik. Penulisan usulan tugas akhir ini merupakan prasyarat untuk melaksanakan penelitian tugas akhir Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Intitut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr. Ir. Abdul Munif, M.Sc.Agr. Dr. Ir. Ruly Anwar, M.Si. yang telah banyak membimbing, membantu, serta memberi saran, dan masukan kepada penulis. Ucapan terima-kasih kepada Dr. Ir. Bonny P.W. Soekarno. M.Sc. dan Mochammad Yadi N M.Si. selaku mentor penelitian dan rohani. Terimakasih sahabat seperjuangan di Institut Pertanian Bogor (Dhanu T. Atmanto, Dwi Satria Widianata, Muhammad Ridho Rasid, Supriyanto, Herry Bertus, M. Toha Muchtar, Dery R. Pratama, Imam Purnama, Roiz Z. Fuadi, Tri Dasa Angga P., Yusuf Ardhika A., Hagia Shopia K.) dan teman-teman di Departemen Proteksi Tanaman yang tidak bisa disebutkan satu per satu yang telah berjuang bersama dan menjadi teman penulis selama melakukan studi. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada ibunda Siti Masitoh dan Ayahanda Saep Herry Setiawan yang telah memberikan semangat, do’a dan kasih sayang kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa tidak ada karya yang sempurna selain karya-Nya. Harapan penulis, usulan penelitian ini dapat bermanfaat bagi pembaca, pemerhati bidang pertanian dan menjadi masukan bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, Februari 2016
DAFTAR ISI
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
BAHAN DAN METODE 3
Tempat dan Waktu 3
Bahan dan Alat 3
Metode Penelitian 3
Peremajaan dan Persiapan Suspensi Bakteri Endofit 3
Perlakuan Benih (Seed Treatment) 4
Penyiraman pada Tanah (Soil Drenching) 4
Pencelupan Akar (Root Dipping) 4
Inokulasi Nematoda Parasit 5
Ekastraksi Nematoda Parasit pada Akar Tomat 5
Jumlah Puru per gram Akar 5
Persentase Kematian Nematoda 5
Rancangan Percobaan dan Analisis Data 5
HASIL DAN PEMBAHASAN 6
Isolat Bakteri Endofit 6
Pengaruh Pengamatan Jumlah Puru dan Pertumbuhan Tanaman 6
Perendaman Benih 7
Penyiraman pada Tanah 7
Pencelupan Akar 8
Persentase Kematian Nematoda 10
PENUTUP 12
Simpulan 12
Saran 12
DAFTAR PUSTAKA 13
DAFTAR TABEL
1 Sumber isolat bakteri endofit 3
2 Karakteristik morfologi isolat bakteri endofit yang diuji 6 3 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, dan TSS1D
terhadap penekanan infeksi Meloidogyne spp. dan pertumbuhan pada tanaman tomat dengan perendaman benih (seed treatment) 7 4 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, dan TSS1D
terhadap penekanan infeksi Meloidogyne spp. dan pertmbuhan pada
tanaman tomat dengan penyiraman suspensi (soil drenching) 8 5 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, dan TSS1D
terhadap penekanan infeksi Meloidogyne spp. dan pertumbuhan pada tanaman tomat dengan pencelupan akar (root dipping) 9 6 Persentasi kematian nematoda setelah 24 jam 10
DAFTAR GAMBAR
1 Koloni bakteri pada pengenceran 106 pada media TSA a) G053, b)
MSJ1H, dan c) TSS1D 6
2 Pengaruh perlakuan pencelupan akar (root dipping) dengan bakteri
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tomat (Lycopersicum escelentum Mill.) merupakan tanaman hortikultura yang banyak ditanam oleh petani di Indonesia. Produksi tomat di Indonesia mengalami peningkatan mulai tahun 2004 sebesar 626 869 ton dan pada tahun 2014, produksi tomat mencapai 916 001 ton (BPS 2016). Peningkatan produksi tomat menunjukkan bahwa praktik budidaya tanaman tomat telah dilakukan dengan baik. Walaupun demikian, masih banyak faktor yang dihadapi oleh para petani yang menjadi permasalahan terhadap tanaman.
Salah satu permasalahan dalam produksi tomat di Indonesia adalah nematoda penyakit puru akar Meloidogyne spp. Infeksi Meloidogyne spp. meng-hambat translokasi air dan hara yang dapat menyebabkan penurunan kuantitas dan kualitas (Agrios 2005; Moens et al. 2009). Gejala tanaman yang terinfeksi oleh Meloidogyne spp. diantaranya adalah terbentuknya puru akar, tanaman menjadi kerdil, dan daun menguning (Agrios 2005). Menurut Sasser dan Freckman (1987) Meloidogyne spp. dapat menginfeksi bagian akar tanaman sehingga dapat menim-bulkan kerusakan sebesar 70% dengan kerugian dari 24% sampai 38%. Sedangkan tanaman tomat merupakan salah satu tanaman budidaya yang rentan terhadap infeksi Meloidogyne spp. dengan kerugian berkisar dari 20% sampai 40% di Jawa Barat (Semangun 1996). Tanaman yang terinfeksi oleh Meloidogyne spp. akan lebih rentan terinfeksi patogen lain seperti Fusariun oxysporum dan Ralstonia solanacearum pada tanaman tomat, sehingga akan lebih menimbulkan kerugian yang lebih besar lagi (Agrios 2005). Meloidogyne spp. memiliki kisaran tanaman inang dan persebaran yang luas, serta siklus hidupnya yang sebagian di dalam tanah dan sebagian di dalam akar menyulitkan pengendalian dengan rotasi tanaman (Luc et al. 1995). Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian nemato-da.
Ada beberapa teknik pengendalian nematoda yang bisa digunakan, yaitu pengendalian menggunakan pestisida dan biologi. Salah satu pengendalian secara biologi adalah pengendalian menggunakan agens hayati berupa bakteri endofit (Hallmann et al. 2009). Bakteri endofit merupakan salah satu agens hayati yang dapat digunakan dalam pengendalian nematoda puru akar. Bakteri endofit merupakan bakteri non patogen yang berasosiasi dengan tanaman, serta berperan dalam menigkatkan ketahanan terhadap penyakit dan stres, merangsang pertumbuhan, dan meningkatkan kemampuan mengikat N2 (Jha et al. 2013). Munif dan Harni (2011) berhasil mengisolasi bakteri endofit dari tanaman lada dan beberapa di antaranya dapat menekan jumlah puru akar yang disebabkan oleh Meloidogyne spp.
2
yang dapat dilakukan yaitu, seed treatment (perendaman benih), soil drenching (penyiraman pada tanah) dan root dipping (pencelupan akar).
Tujuan
Mengetahui pengaruh cara aplikasi bakteri endofit yang efektif dalam meng-endalikan Meloidogyne spp. pada tanaman tomat.
Manfaat
3
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Nematologi, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, dan rumah kaca kebun percobaan Cikabayan University Farm, Institut Pertanian Bogor, dari bulan Desember 2014 sampai April 2015.
Bahan dan Alat
Koleksi bakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah G053, MSJ1H, dan TSS1D. Media yang digunakan untuk memperbanyak bakteri endofit dalam penelitian ini adalah TSA 100% dan TSB 100%. Selain itu digunakan juga air steril, pupuk kandang, dan tanah. Alat yang digunakan adalah Laminar Air Flow, Autoclave, microwave, cawan petri, bunsen, drill glass, eppendorf, botol kecil, tray, jarum ose, pot, label, timbangan dan alat tulis.
Tabel 1 Sumber isolat bakteri endofit yang dipergunakan dalam penelitian
Isolat Asal tanaman Potensi isolat Sumber
G053 Kentang Meningkatkan tinggi tanaman dan menekan penyakit layu pada kentang
Akhdiya (2014)
MSJ1H Mahoni Meningkatkan tinggi tanaman dan menekan jumlah puru
Wibowo (2013) TSS1D Trambesi Meningkatkan tinggi tanaman
dan menekan jumlah puru
Wibowo (2013)
Metode Penelitian
Peremajaan dan Persiapan Suspensi Bakteri Endofit
Bakteri endofit yang telah dikoleksi diremajakan pada media TSA 100%. Jarum ose terlebih dahulu dipanaskan pada bunsen hingga ujung jarum ose berwarna merah dan ditunggu hingga dingin. Koleksi bakteri yang berada di tabung eppendorf diambil dengan menggunakan jarum ose dan digoreskan pada media TSA 100% secara zigzag sebanyak empat kali dalam satu cawan petri, kemudian cawan petri disil dan disimpan pada suhu ruang selama 24-48 jam.
4
N = ∑c = ... CFU
0.1 x d ml
Keterangan :
∑c = jumlah seluruh koloni yang dihitung pada cawan 0.1 = volume yang diambil dari pengenceran ke cawan petri d = tingkat pengenceran berseri yang digunakan
Perendaman Benih (Seed Treatment)
Suspensi bakteri endofit dibuat dengan cara sebanyak 10 ml air steril dituangkan ke dalam cawan petri berisikan bakteri endofit yang diremajakan pada media TSA 100% yang berumur 48 jam (1 ml suspensi setara dengan 109-1010 cfu/ml). Benih tomat direndam dalam suspensi bakteri endofit yang berumur 48 jam selama 360 menit. Bakteri tersebut dipanen dengan cara meluruhkan-nya menggunakan jarum ose, dimasukkan kedalam tabung steril. Selanjutnya benih tomat dimasukkan ke dalam suspensi bakteri. Benih tomat ditanamkan pada media pupuk kandang dalam tray. Setelah berumur 3 minggu, bibit tersebut dipindahkan ke pot dengan media campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1 (v/v). Sebanyak 100 gram tanah yang berisi ±500 larva nematoda diinokulasikan ke perakaran tanaman tomat setelah 2 minggu setelah tanam (MST). Setiap perlakuan benih terdiri atas 4 ulangan.
Penyiraman pada Tanah (Soil Drenching)
Suspensi bakteri endofit dibuat dengan cara meremajakan bakteri pada TSA 100%. Biakan berumur 48 jam dipanen dengan air steril sebanyak 100 ml. Benih tomat direndam dalam air steril selama 30 menit, bibit disemai pada media pupuk kandang dalam tray. Setelah berumur 3 minggu, dipindahkan ke pot yang berisi campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1 (v/v). Sebanyak 100 gram tanah yang berisi ±500 larva nematoda diinokulasikan ke perakaran tanaman tomat pada 2 MST. Satu minggu setelah tanam, tanah pada sekitar tanaman tomat disiram dengan suspensi bakteri endofit sebanyak 20 ml per tanaman (1 ml suspensi setara dengan 109-1010 cfu/ml). Setiap perlakuan diulang sebanyak 4 ulangan.
Pencelupan Akar (Root dipping)
5 Inokulasi Nematoda Parasit
Inokulasi nematoda menggunakan tanah yang sudah terinfeksi NPA yang diambil dari kebun Pasir Sarongge, Kecamatan Pacet, Cianjur. Tanah yang terinfestasi nematoda diambil 50 gram dan dihitung populasi nematoda parasit menggunakan metode sentrifugasi. Hasil penghitungan populasi nematoda diketahui per 50 gram tanah adalah ±250 larva nematoda. Jumlah nematoda parasit yang dibutuhkan adalah ±500 larva nematoda, sehingga untuk setiap pot percobaan adalah 100 gram. Pot tanaman yang digunakan dalam penelitian dicampurkan dengan 100 gram tanah yang terinfestasi tersebut.
Ekstraksi Nematoda Parasit pada Akar Tomat
Nematoda diekstraksi dari akar menggunakan metode pengabutan (mist chamber). Akar yang terifeksi nematoda dicuci hingga bersih dari tanah. Lalu akar dipotong dengan ukuran panjang ±1 cm. Akar disimpan pada saringan kasar dan diletakkan pada corong yang dibawahnya terdapat gelas plastik untuk menampung suspensi nematoda, kemudian disimpan kedalam mist chamber selama 48 jam. Setelah itu, suspensi nematoda disaring menggunakan saringan 500 mesh, dan disimpan dalam botol koleksi untuk digunakan dalam uji persentase kematian nematoda.
Jumlah Puru per gram Akar
Tanaman tomat dipanen pada umur 4 minggu setelah inokulasi nematoda. Bagian tanaman dipisahkan antara bagian tajuk dan akar kemudian ditimbang. Jumlah puru yang diperoleh secara manual dibagi dengan berat basah akar yang diketahui bobotnya. Setelah diketahui jumlah puru per gram akar, dihitung persentase penekanan menggunakan rumus Abbot (1925):
Pengendalian = Pa kontrol - Pa Perlakuan x 100% Pa Kontrol
Pa = Jumlah puru pada akar tanaman Persentase Kematian Nematoda
Bakteri endofit yang berumur 24 jam dipindahkan ke dalam media TSB 100%, disuspensi pada suhu ruang selama 48 jam. Bakteri endofit yang sudah tumbuh pada media TSB dimasukkan ke dalam tube 14 ml dengan menggunakan pipet mikro dan disentrifugasi selama 15 menit pada kecepatan 5000 rpm. Selanjutnya 4 ml dari kultur filtrat bakteri endofit diambil menggunakan pipet mikro dan dimasukkan kedalam cawan petri yang berisi ±100 larva instar 2 nematoda. Inkubasi dilakukan selama 24 jam. Nematoda disaring dengan menggunakan saringan 500 mesh, dan dimasukkan ke dalam cawan sirakus. Persentase kematian dihitung berdasarkan jumlah nematoda mati dibagi jumlah total. Perlakuan tersebut masing-masing dilakukan sebanyak tiga kali ulangan. Analisis Data
6
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolat Bakteri Endofit
Isolat bakteri endofit yang digunakan adalah G053 (Akhdiya 2014), MSJ1H (Wibowo 2013), dan TSS1D (Wibowo 2013). Isolat tersebut merupakan isolat pilihan, yang mampu menekan infeksi nematoda Meloidogyne atau memicu pertumbuhan tanaman. Isolat tersebut memiliki karakteristik yang berbeda-beda (Tabel 2).
Tabel 2 Karakteristik morfologi koloni isolat bakteri endofit yang diuji
Ciri Koloni Isolat
G053 MSJ1H TSS1D
Diameter 0.9-1.4 µm 0.5 mm 0.5 mm
Warna Kuning pucat Kuning Kuning Terang
Elevasi Cembung Cembung Cembung
Tepian Licin Licin Licin
Bentuk Bulat Bulat Bulat
Gram Positif Negatif Negatif
Suspensi bakteri G053 yang digunakan dalam penelitian ini memiliki jumlah koloni 2.3 x 109 cfu/ml. Jumlah koloni ini lebih sedikit bila dibandingkan dengan bakteri TSS1D yaitu, 4.2 x 109 cfu/ml. Namun ada salah satu bakteri yang jumlah koloninya lebih banyak, bila dibandingkan dengan bakteri G053 dan TSS1D. Bakteri tersebut adalah bakteri MSJ1H dengan jumlah koloni 1.3 x 1010 cfu/ml.
Gambar 1 Koloni bakteri pada pengenceran 106 pada media TSA 100% a) G053, b) MSJ1H, dan c) TSS1D
Pengaruh Bakteri Endofit terhadap Jumlah Puru dan Pertumbuhan Tanaman
7 Perendaman Benih
Perendaman benih dengan suspensi bakteri endofit memungkinkan bakteri masuk kedalam benih melalui lubang alami. Pengaruh perlakuan benih (Seed Treatment) menunjukkan jumlah puru per gram akar pada perlakuan dengan G053 dan TSS1D tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 3). Sedangkan perlakuan MSJ1H menunjukkan jumlah puru per gram akar lebih sedikit bila dibandingkan dengan kontrol dengan persentase penekanan sebesar 3.29%. Pengujian perendaman benih menggunakan bakteri endofit selama 30 menit yang dilakukan oleh Munif et al. (2013) menunjukkan bahwa beberapa bakteri endofit memiliki hasil yang tidak berbeda nyata dengan kontrol. Namun Wibowo (2013) melaporkan metode perendaman benih selama 120 menit dengan isolat MSJ1H dan TSS1D dapat menekan populasi nematoda berturut-turut 67.65% dan 26.47%. Tabel 3 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, TSS1D terhadap pertumbuhan tanaman dan penekanan infeksi Meloidogyne pada tanaman tomat dengan metode perlakuan perendaman benih (seed treatment)
Berat basah bBerat kering cberdasarkan analisis Duncan dengan taraf nyata 0.05
Perlakuan perendaman benih menggunakan bakteri endofit G053, MSJ1H, dan TSS1D menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata terhadap pertumbuhan tanaman. Namun perlakuan G053 menunjukkan nilai rataan berat basah dan berat kering yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya (Tabel 4). Hal ini membuktikan bahwa perlakuan G053 memiliki tren yang lebih baik bila dibandingkan dengan MSJ1H dan TSS1D. Menurut Frank (2011), tanaman yang berasosiasi dengan bakteri biasanya menghasilkan hormon pemicu pertumbuhan seperti sitokinin, giberelin dan auksin. Menurut Pirtilla (2011), giberelin, auksin, dan sitokinin merupakan hormon yang dihasilkan oleh akar tanaman ketika berasosiasi dengan bakteri.
Berdasarkan hasil penelitian Akhdiya (2014) bakteri G053 mampu menekan penyakit layu bakteri pada tanaman yang disebabkan oleh patogen Ralstonia solanacearums, memicu pertumbuhan tanaman, dan menginduksi resistensi tanaman. Hal ini karena bakteri G053 dapat menghasilkan senyawa plant growth hormone like (IAA, Giberellin, zeatin, dan ABA). Bakteri G053 juga dapat memfiksasi nitrogen, menghidrolisis kitin, dan mengemisi etilen.
Penyiraman pada Tanah
8
kontrol dengan persentase penekanan jumlah puru berturut-turut 18.79 dan 23.83% (Tabel 4). Hal tersebut menunjukkan bahwa ketiga bakteri tersebut mampu menekan infeksi nematoda. Menurut Munif et al. (2013) aplikasi bakteri endofit menggunakan penyiraman dengan suspensi bakteri sebanyak 1 kali pada 3 MST (minggu setelah tanam) dapat menekan populasi nematoda puru akar hingga 44.37%.
Bakteri endofit yang disiram pada permukaan tanah membantu bakteri untuk masuk ke dalam jaringan akar tanaman. Bakteri endofit dapat masuk ke dalam jaringan akar melalui pertumbuhan akar samping pada akar utama. Menurut Kobayashi dan Palumbo (2000), bakteri endofit dapat masuk ke dalam jaringan akar tanaman melalui luka dan pada saat timbulnya akar lateral. Bakteri endofit mampu menekan infeksi Meloidogyne spp. di dalam jaringan akar tanaman.
Adanya infeksi Meloidogyne spp. pada akar tanaman diduga menghambat penyerapan unsur hara dan nutrisi dari luar akar (Hunt et al. 2005; Abad et al. 2009). Selain itu, nematoda puru akar dapat menginduksi sel parenkim akar menjadi sel multinukleat dan membuat sel melakukan pembelahan yang abnormal (hipertrofi), yang biasa disebut Giant cell. Giant cell merupakan sumber nutrisi bagi Meloidogyne spp. (Abad et al. 2009). Pengaruh perlakuan bakteri terhadap berat kering tajuk, jumlah daun, dan tinggi tanaman tidak memberikan pengaruh yang lebih baik bila dibandingkan dengan kontrol. Namun pada berat basah tajuk, hanya perlakuan bakteri TSS1D yang menunjukkan hasil berbeda nyata diban-dingkan dengan kontrol (Tabel 4).
Tabel 4 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, TSS1D terhadap pertumbuhan dan penekanan infeksi Meloidogyne pada tomat dengan metode perlakuan penyiraman pada tanah (soil drenching) Perlakuan
Berat basah bBerat kering cBerdasarkan analisis Duncan pada taraf nyata 0.05
Penyiraman suspensi bakteri yang dilakukan dua kali pada 3 mst (minggu setelah tanam), hanya mampu menekan puru akar hingga 23.83%. Apabila penyiraman dilakukan lebih sering, diduga peluang bakteri endofit untuk masuk kedalam jaringan akar tanaman tomat lebih besar.
Pencelupan Akar
9 dengan perlakuan lainnya, yakni 13.60 dan mampu menekan infeksi nematoda hingga 42.09%.
Menurut Munif et al. (2013), pengujian bakteri endofit menggunakan metode pencelupan akar selama 30 menit mampu menekan populasi nematoda puru akar hingga 45.14%. Bakteri endofit diduga mengeluarkan senyawa metabolit sekunder yang dapat mengurangi infeksi patogen (Dardanelli 2010). Menurut Kobayashi dan Palumbo (2000) bakteri endofit dapat masuk kedalam jaringan akar tanaman melalui luka. Luka pada jaringan akar tanaman tomat terjadi pada saat pemindahan bibit tomat dari tray ke pot. Bibit tomat tersebut dicelupkan terlebih dahulu kedalam suspensi bakteri endofit selama 30 menit setelah ditanam.
Tabel 5 Pengaruh perlakuan bakteri endofit isolat G053, MSJ1H, TSS1D terhadap pertumbuhan dan penekanan infeksi Meloidogyne pada tomat dengan metode perlakuan pencelupan akar (root dipping)
Perlakuan
Berat basah bBerat kering cberdasarkan analisis Duncan dengan taraf nyata 0.05
Gambar 2 Pengaruh perlakuan pencelupan akar (root dipping) dengan bakteri endofit a) akar kontrol, dan b) akar TSS1D
Berdasarkan gambar 2, diketahui bahwa ukuran akar dengan menggunakan bakteri TSS1D lebih besar bila dibandingkan dengan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa isolat bakteri endofit TSS1D selain mampu menekan infeksi nematoda puru akar sebesar 42.09% dan mampu meningkatkan berat basah pada akar. Bila dilihat pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman, maka semua perlakuan bakteri endofit menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 5).
10
Persentase Kematian Nematoda
Persentase kematian nematoda dilakukan untuk mengetahui pengaruh kultur filtrat bakteri endofit yang diuji secara langsung terhadap larva nematoda. Tabel 6 menunjukkan bahwa semua kultur filtrat bakteri endofit dapat mematikan larva nematoda lebih dari 90%. Beradasarkan hasil uji persentase kematian nematoda diketahui bahwa bakteri G053, MSJ1H, dan TSS1D menunjukkan hasil yang berbeda nyata bila dibandingkan dengan kontrol. Bakteri G053 mampu menyebabkan kematian larva nematoda hingga 96.98%, bakteri MSJ1H sebesar 94.67%, dan bakteri TSS1D sebesar 96.11%. Data tersebut menjelaskan bahwa seluruh kultur filtrat bakteri endofit dapat membunuh larva nematoda Meloidogyne spp. Media TSB 100% dan aquadesh steril sebagai kontrol hanya menyebabkan kematian larva nematoda sebesar 1-7%. Hal ini membuktikan bahwa media TSB 100% tidak memberikan efek racun yang mematikan terhadap larva nematoda (Tabel 6).
Tabel 6 Pengaruh perlakuan kultur filtrat bakteri endofit terhadap persentase kematian nematoda setelah 24 jam
berdasarkan analisis Duncan dengan taraf nyata 0.05
Nematoda yang mati karena perlakuan kultur filtrat bakteri endofit ditunjukkan dengan posisi larva nematoda dalam keadaan diam dan tidak bergerak walaupun setelah diaerasi. Berdasarkan hasil penelitian Hartini (2004) larva nematoda yang inaktif ditandai dengan tubuhnya menjadi transparan, namun organ dalamnya masih terlihat jelas dan hancur. Pada pengamatan persentase kematian nematoda setelah 24 jam, nematoda yang sudah diuji dibilas dengan air, lalu didiamkan selama 1 menit. Hal ini karena nematoda yang masih hidup akan kembali aktif bergerak bila sudah bersentuhan dengan air (Sikora 2008).
Hasil penelitian menggunakan kultur filtrat bakteri endofit dapat membunuh larva nematoda. Hal ini karena bakteri endofit dapat mengeluarkan metabolit sekunder yang dapat membunuh nematoda parasit (Dardanelli 2010). Senyawa metabolit sekunder tersebut adalah antibiotik dan racun (Viaene et al. 2006; Hallmann et al. 2009). Burkholderia spp., Pseudomonas spp., Bacillus spp. Pasteuria spp. merupakan salah satu bakteri yang dapat mengurangi infeksi nematoda pada tanaman. Bakteri yang memiliki endospora akan menyerang kutikula larva instar 2 Meloidogyne spp. (Hallmann et al. 2009). Uji mortalitas nematoda menggunakan kultur filtrat bakteri endofit pernah dilakukan oleh Munif dan Harni (2011), dimana kultur filtrat bakteri endofit yang diisolasi dari tanaman lada mortalitas larva nematoda hingga 86.3%.
12
PENUTUP
Simpulan
Metode aplikasi bakteri endofit dengan cara perendaman benih, penyiraman pada tanah, dan pencelupan akar menunjukkan hasil yang berbeda terhadap penekanan jumlah puru akar. Bakteri endofit G053, MSJ1H, dan TSS1D yang diaplikasikan dengan metode penyiraman pada tanah dan pencelupan akar dapat menekan puru akar yang disebabkan Meloidogyne spp. pada tomat lebih baik dibandingkan dengan metode perendaman benih. Kultur filtrat bakteri endofit G053, MSJ1H, dan TSS1D dapat menyebabkan kematian larva nematoda lebih dari dari 90%. Hasil penelitian ini menujukkan bahwa bakteri endofit berpotensi dalam menekan puru akar yang disebabkan oleh Meloidogyne spp.
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
Abad P, Sereno PC, Rosso MN, Engler JDA, Favery B. 2009. Ivasion, feeding and development. Di dalam: Perry RN, Moens M, Starr JL, editor. Root-Knot Nematodes. London (GB): CABI. hlm 163-181.
Abbott. 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology. 18(2):265-267.
Agrios GN. 2005. Plant Phatology Ed ke-5. San Diego (US): Academic Press. Akhdiya A. 2014. Penapisan dan karakterisasi bakteri endofit yang efektif
meningkatkan ketahanan tanaman kentang terhadap penyakit layu bakteri [disertasi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2016. Produksi tomat [Internet]. [diunduh 2016 Januari 14]. Tersedia pada: http://www.bps.go.id.
Dardanelli MS, Carletti SM, Paulucci NS, Medeot DB, Caceres EAR, Vita FA, Bueno M, Fumero MV, Garcia MB. 2010. Benefits of plant growth-promoting rhizobacteria and rhizobia in agriculture. Di dalam: Maheshwari DK, editor. Plant Growth and Health Promoting Bacteria. New York (US): Springer. hlm 1-20.
Hallmann J, Davies KG, Sikora R. 2009. Biological control using microbial pathogens, endophytes and antagonists. Di dalam: Perry RN, Moens M, Starr JL, editor. Root-Knot Nematodes. London (GB): CABI. hlm 380-411. Harni R, Munif A, Supramana, Mustika I. 2007. Potensi bakteri endofit
pengendali nematoda peluka akar (Pratylenchus branchyurus) pada nilam. Hayati. 14(1):1978-3019.
Hartini A. 2004. Isolasi bakteri endofit dan pengujian potensinya untuk mengendalikan nematoda Meloidogyne spp. pada tanaman tomat (Lycopersicon esculentum Mill.) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Hunt DJ, Luc M, Lopez RHM. 2005. Identification, morphology and biology of plant parasitic nematodes. Di dalam: Luc M, Sikora RA, Bridge J, editor. Plant Parasitic Nematode of Subtropical Agricultural. London (GB): CABI.hlm 11-53
Jha PN, Gupta G, Jha P, Mehtora R. 2013. Asosiation of rhizospheric/ endophytic bacteria with plant: a potencial gateway sustainable agriculture. Greener journal of Agricultural Science. 3(2):73-84.
Kobayashi DY, Palumbo JD. 2000. Bacterial endophytes and their effects on plants and uses in agriculture. Di dalam: Bacon CW, White Jr. JF, editor. Microbial Endophytes. New York (US): Marcel Dekker. hlm 199-236. Lewis EE, Perez EE. 2004. Aeging and development behaviour. Di dalam:
Gaugler R, Bilgrami AL, editor. Nematode Behaviour. London (GB): CABI. hlm 151-176.
Moens M, Perry RN, Staee JL. 2009. Meloidogyne species – a diverse group of novel and important plant parasites. Di dalam: Perry RN, Moens M, Starr JL, editor. Root-Knot Nematodes. London (GB): CABI. hlm 1-17.
14
Munif A, Hallmann J, Sikora RA. 2013. The infulence of endophytic bacteria on Meloidogyne incognita infection and tomato plant growth. J ISSAAS. 19(2):68-74.
Rahayu WP, Nurwitri CC. 2012. Mikrobiologi Pangan. Bogor (ID): IPB Press. Sasser JN, Freckman DW. 1987. A world perspective of nematology: the role of
the society. Di dalam: Veech JA, Dickson DW, editor. Vistas on Nematology. Hyattsville (MD): Society of Nematologists. hlm 7–14.
Semangun H. 1996. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Yogyakarta (ID): Gadjah Mada University Press.
Sikora RA, Pocasangre L, Felde AZ, Niere B, Vu TT, Dababat AA. 2008. Mutualistic endophytic fungi and in-planta suppressivesess to plant parasitic nematodes. Biological Control. 46(1):15-23.
Pirtilla AM. 2011. Endophytic bacteria in tree shoot tissues and their effect on host. Di dalam: Frank AC, Pirtilla AM, editor. Endophytes of Forest Trees Biology and Applications. New York (US): Springer. hlm 139-172.
Viaene N, Coyne DL, Kerry BR. 2006. Biological and cultural management. Di dalam: Perry RN, Moens M, editor. Plant Nematology. London (GB): CABI. hlm. 346-369.
15
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Cinangneng Kecamatan Tenjolaya Kabupaten Bogor pada tanggal 27 Maret 1992. Penulis adalah anak pertama dari empat bersaudara (Faisal Sugiri, Malik Ibrahim, Siti Sekar Wangi) dari pasangan Bapak Saep Herry Setiawan dan Ibu Masitoh.
Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDN Cibitung 02 pada tahun 2004, kemudian melanjutkan ke SMPN 1 Tenjolaya dan tamat pada tahun 2007. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan ke SMAN 1 Ciampea dan tamat pada tahun 2010.
