PENDAHULUAN Latar Belakang
Bawang merah merupakan salah satu komoditas sayuran yang mempunyai arti penting bagi masyarakat baik dilihat dari nilai ekonomisnya yang tinggi maupun dari kandungan gizinya. Dalam dekade terakhir ini permintaan akan bawang merah untuk konsumsi dan bibit dalam negeri mengalami peningkatan. Permintaan akan bawang merah yang terus meningkat perlu diimbangi dengan peningkatan produksi bawang merah (Berson et al.,2015).
Beberapa daerah di sumatera utara yang banyak ditemukan budidaya bawang merah yaitu di Kecamatan Simanindo dan Sianjur Mula- Mula dengan luas tanam 10-15 ha. Selain di dua kecamatan tersebut, bawang merah ditanam juga di Kecamatan Sitio-tio, Onan Runggu, Harian, Nainggolan, Palipi dan Pangururan dengan luas tanam antara 1–8 ha. Data dari Dinas Pertanian, Perikanan, dan Peternakan Kabupaten Samosir sampai dengan bulan April 2013 dari luas panen 55 ha menghasilkan bawang merah sebanyak 345 ton. Dengan demikian produktivitas bawang merah yang dapat dicapai masih rendah yaitu rata-rata 6,27 t/ha dibandingkan dengan rata-rata-rata-rata nasional sekitar 9,7 t/ha (Hidayat et al., 2014).
Penyakit yang sering ditemui pada budidaya bawang merah ini yaitu penyakit moler atau layu fusarium(Fusarium oxysporum f.sp. cepae). Nugroho dkk. (2011) menyatakan bahwa penyakit moler merupakan penyakit utama bawang merah yang disebabkan olehFusarium oxysporum f.sp. cepae. Gejala yang ditimbulkan oleh patogen yaitu daun yang menguning dan cenderung terpelintir. Infeksi pada bagian akar atau batang yang berbatasan dengan permukaan tanah merupakan awal serangan patogen tular tanah pada tanaman. Hal ini menyebabkan transportasi hara dan air tersumbat sehingga tanaman layu (Kaeni et al., 2014).
Salah satu cara dalam mengendalikan penyakit moler yaitu dengan menggunakan bakteri kitinolitik. Bakteri kitinolitik dapat memecah dan mendegradasi kitin penyusun dinding sel jamur sehingga bakteri ini sangat potensial untuk menghambat pertumbuhan jamur patogen pada tanaman (Ferniah et al., 2003).
Bakteri kitinolitik merupakan salah satu jenis bakteri rhizosfer tanaman yang memproduksi enzim kitinase. Menurut Ginting (2007) pada tanaman, kitinase dihasilkan dan diakumulasi sebagai respon akibat infeksi jamur atau simbion jamur. Kitinase berperanan penting dalam pengendalian hayati jamur dan nematoda patogen tanaman dimana patogen tersebut menyerang tanaman dengan cara hidup parasit. Kitinase yang dihasilkan oleh rhizobakteri diyakini mempunyai peran aktif dalam pengendalian jamur patogen tanaman
Fusarium oxysporum,Helminthosporium maydis, Pyricularia oryzae(Giyanto et al., 2010).
Tujuan Penelitian
Untuk mendapatkan bakteri kitinolitik lokal yang dapat digunakan sebagai agens hayati dalam mengendalikan penyakit layu fusarium yang disebabkan oleh Fusarium oxysporum f.sp. cepae pada tanaman bawang merah dataran tinggi dan rendah di Provinsi Sumatera Utara
Hipotesis Penelelitian
Diduga bakteri kitinolitik efektif dalam mengendalikan F. oxysporum penyebab penyakit layu pada tanaman bawang merah
Kegunaan Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA Biologi Penyakit
Menurut Alexopouluset al (1996), jamur Fusarium oxysporum f.sp. cepae dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom : Myceteae; Divisio : Amastigomycota; Sub Divisi : Deuteromycotina;Class : Deuteromycetes; Ordo : Moniliales; Famili : Tuberculariaceae; Genus : Fusarium;Species : Fusarium oxysporum f.sp. cepae (Hanz).
Ciri-ciri dari cendawan ini adalah konidia hialin terdiri dari dua jenis yaitu makrokonidia dan mikrokonidia. Makrokonidia berbentuk sabit, umumnya bersekat tiga, berukuran 30 – 40 x 4,5 – 5,5 μm, mikrokonidia bersel-1, berbentuk bulat telur atau lonjong, terbentuk secara tunggal atau berangkai-rangkai, membentuk massa yang berwarna putih atau merah jambu. Pertumbuhan koloni cepatdan dalam waktu 4 hari mencapai diameter 7,5-9 cm. Miselia seperti kapas, dan semula berwarna agak putih (Indrawati, 1999).
Jamur fusarium membentuk miselium bersekat dan dapat tumbuh dengan baik pada bermacam-macam medium yang mengandung ekstrak sayuran. Mula-mula miselium tidak bewarna, semakin tua warna miselium menjadi krem, akhirnya koloni tampak mempunyai benang-benang bewarna oker. Pada miselium yang lebih tua terbentuk klamidiospora. Jamur membentuk banyak mikrokonidia bersel 1, tidak bewarna, lonjong atau bulat telur (Fuadi, 2010).
Gejala Serangan
kekuningan, namun tidak layu. Umbi lapis tanaman sakit lebih kecil dan lebih sedikit dibandingkan tanaman sehat. Pada umumnya tanaman yang menunjukkan gejala moler sejak awal pertumbuhan, tidak dapat menghasilkan umbi lapis (Wiyatiningsih et al., 2009).
Gambar.1. Gejala penyakit layu fusarium pada bawang merah
Tanaman sangat mudah tercabut karena pertumbuhan akar terganggu bahkan membusuk. Pada dasar umbi terlihat cendawan yang berwarna keputih-putihan, sedangkan jika umbi lapis dipotong membujur terlihat adanya pembusukan, yang berawal dari dasar umbi meluas ke atas maupun ke samping. Serangan lanjut akan mengakibatkan tanaman mati, yang dimulai dari ujung daun dan dengan cepat menjalar ke bagian bawahnya (Sunarjono et al., 1995)
Daur Hidup
Penyakit ini bermula di pertanaman dan berlanjut sesudah panen yang mengalami kebusukan pada masa penyimpanan. Jamur ini hidup di tanah yang kemudian menyerang akar, pangkal batang dan umbi bawang yang sedang tumbuh, kemudian diikuti oleh umbi yang luka (Marisa et al., 1995).
pada sisa tanaman dan masuk fase saprogenesis, yang dapat menjadi sumber inokulum untuk menimbulkan penyakit pada tanaman lain. Penyebaran propagul dapat terjadi melalui angin, air tanah, serta tanah terinfeksi dan terbawa oleh alat pertanian dan manusia(Djaenuddin, 2011).
Faktor - Faktor yang Mempengaruhi Perkembangan Penyakit
Penyebaran jamur Fusarium sp juga dipengaruhi oleh keadaan pH yaitu dari kisaran keasaman tanah yang memungkinkan jamur Fusarium sp tumbuh dan melakukan kegiatannya. Sementara itu, suhu didalam tanah erat kaitannya dengan suhu udara di atas permukaan tanah. Suhu udara yang rendah akan menyebabkan suhu tanah yang rendah, begitu juga sebaliknya. Suhu selain berpengaruh terhadap petumbuhan tanaman, juga terhadap perkembangan penyakitnya. Jamur Fusarium sp mampu hidup pada suhu tanah antara 10-240C, meskipun hal ini tergantung pula pada isolat jamurnya (Soesanto, 2002).
Pada kelembaban udara tinggi, konidiofora dan konidia akan terbentuk sangat banyak pada permukaan daun. Konidia tersebut mudah disebarkan oleh tiupan angin, sehingga pada kondisi cuaca seperti tersebut di atas cendawan ini mampu berperan sebagai penyakit utama bawang merah maupun tanaman bawang – bawangan lainnya. Cendawan mampu bertahan tetap hidup pada sisa-sisa tanaman inang (Udiarto et al., 2005).
Pengendalian Penyakit
pengendalian dengan menggunakan agensia hayati, seperti Trichoderma harzianum, T. koningii, dan Pseudomonas fluorescens P60. T. harzianummampu menekan F. oxysporum f.sp. gladiolipenyebab layu pada tanaman gladiol (Rokhlani, 2005).
Beberapa dari jenis agen pengendali hayati ini dapat mengeluarkan senyawa antibiotik (antifungal), subtilin, subtilosin, mycobacillin, subsporin, ituirin, Cerexin, surfactin, bacillomycin, bacilysin, asam sianida, fengycin dan bacilysocin, dan siderofor, dan metabolit sekunder lainnya yang sifatnya dapat menghambat aktivitas dan perkembangan jamur F. oxysporum. Agen-agen pengendali hayati ini juga mampu menghasilkan enzim degradatif makromolekul yang bisa menghancurkan dinding sel jamur, seperti protease (intraseluler) dan beberapa enzim yang disekresikan pada medium seperti levansukrase, ß-glukanase, α-amilase, xilanase, kitinase dan protease (Kadja, 2013).
Selain degradasi dinding sel oleh enzim kitinase dan b-1,3-gluca-nase yang juga telah dibuktikan berperan dalam proses terjadinya aksi antagonis beberapa jenis jamur dan bakteri kitinolitik terhadap patogen tular tanah. Enzim tersebut sangat penting, karena kitin merupakan konstituen utama dari dinding sel kebanyakan jamur patogen tanaman (Singh et al., 1999).
Isolat bakteri kitinolitik yang diisolasi dari tanah memiliki kemampuan dalam
menghambat jamur F. oxysporumpenyebab layu Fusarium pada kecambah cabai
merah. Isolat tersebut adalah BK08, BK09, KR05, LK08, dan BK07 yang memiliki
potensi sebagai agen biokontrol. Isolat bakteri kitinolitik asal tanah memiliki
kemampuan dalam menghambat jamur patogen seperti Ganoderma boninense,
Penicillium citrinum, dan Fusarium oxysporum (Suryanto et al. 2011).
Bakteri Kitinolitik
Mikroorganisme kitinolitik adalah mikroorganisme yang dapat mendegradasi
kitin dengan menggunakan enzim kitinase. Mikroorganisme ini dapat diperoleh dari
berbagai sumber seperti rizosfer, filosfer, tanah atau lingkungan air seperti laut, danau
atau limbah udang dan sebagainya. Selain lingkungan mesofil, mikroorganisme
kitinolitik juga dapat diisolasi dari lingkungan termofilik seperti sumber air panas,
daerah geotermal dan lain-lain (Herdyastuti et al. 2009).
Bakteri kitinolitik adalah bakteri yang mampu menghasilkan enzim kitinase
untuk asimilasi kitin yang dimanfaatkan sebagai sumber karbon dan nitrogen bagi
bakteri itu sendiri (Wu et al., 2001). Bakteri kitinolitik dapat memecah dan
mendegradasi kitin penyusun dinding sel fungi sehingga bakteri ini sangat potensial
untuk menghambat pertumbuhan fungi patogen pada tanaman. Beberapa genus
bakteri seperti Streptomyces, Bacillus, Enterobacter, Aeromonas, Serratia, dan Vibrio
dilaporkan memiliki aktivitas kitinolitik (Ferniah et al., 2003).
yangdihasilkan oleh Serratia marcescens juga efektif untukmelawan kapang patogen S. rolfsii. Filtrat kulturAphanocladium terbukti menghambat pertumbuhanNecteria haematcocca yang menyerang kapri. Mikrobakitinolitik Streptomyces dan Paenibacillus juga dilaporkandapat mengendalikan kapang Fusarium yang menyerangmentimun (Singh et al. 1999).
Mikroba kitinolitik dapat ditapis dengan menggunakan medium mengandung kitin. Mikroba diisolasi dengan menggunakan medium garam koloidal kitin disesuaikan dengan kondisi lingkungan darimana isolat berasal. Pembentukan halo terjadi di sekitar koloni sebagai hasil degradasi kitin(Suryanto & Munir, 2006).
Kitin adalah homopolimer dari β-1, 4 N-asetil glukosmin dan merupakan
polimer kedua terbanyak setelah selulosa. Kitin dapat dijumpai pada cangkag udang, kepiting, moluska, serangga, annelida, serta pada dinding sel jamur terutama kelas Ascomycetes, Zygomycetes, Basidiomycetes, dan Deuteromycetes. Dinding sel jamur tersusun oleh glukan dan kitin oleh karena itu β-1, 3 glukanase dan kitinase merupakan enzim yang bertanggung jawab dalam mendegradasi dan melisiskan dinding sel jmur (Anitha & Rabeeth, 2010).
Mekanisme kerja enzim kitinase dalam menghidrolisis kitin pada limbah udang dan jamur patogen, terkait dengan adanya kitin pada limbah udang dan pada dinding sel jamur yang dapat dimanfaatkan oleh enzim tersebut sebagai substratnya(Katatny et al., 2000).
