Respon Beberapa Galur Sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench) pada Fase Pertumbuhan Vegetatif Terhadap Cendawan Rhizoctonia solani (Kuhn)
Dany Wahyu Nafriana1, Serafinah Indriyani1, dan Yusmani Prayogo2 1
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang 2
Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (Balitkabi), Malang Alamat korespondensi : dhanney91@gmail.com
ABSTRAK
Sorgum merupakan salah satu tanaman serealia yang banyak mengandung karbohidrat. Rhizoctonia solani merupakan salah satu patogen tular tanah yang mampu menggagalkan panen sorgum. Penelitian bertujuan untuk mempelajari respon beberapa galur sorgum koleksi Balai Penelitian Kacang - kacangan dan Umbi - umbian (Balitkabi) terhadap cendawan R. solani. Penelitian dilaksanakan mulai Oktober 2012 sampai Juni 2013 di laboratorium dan rumah kasa hama penyakit Balai Penelitian Kacang – kacangan dan Umbi – umbian (Balitkabi). Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK), 13 galur sorgum dengan perlakuan inokulasi cendawan R. solani diulang sebanyak 3 kali untuk tiap galurnya, sedangkan untuk kontrol yaitu tanpa pemberian cendawan. Data dianalisis menggunakan program SPSS 16.0 for Windows. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masa inkubasi cendawan R. solani berlangsung dari 4 sampai 42 hari. Diperoleh tiga galur sorgum yang menunjukkan masa inkubasi terpendek, yaitu galur nomor 3 (4 hari), 4 (5 hari), dan 10 (6 hari). Berdasarkan tingkat serangan R. solani mengindikasikan bahwa galur nomor 8 merupakan galur yang sangat tahan terhadap cendawan R. solani. Galur nomor 8 dapat digunakan sebagai tetua dalam penciptaan varietas tahan terhadap R. solani. Galur rentan tidak didapatkan dalam penelitian ini.
Kata kunci : rentan, Rhizoctonia solani, sorgum, tahan, 12 galur
ABSTRACT
Sorgum is one of the cereals that contain lots of carbohydrates. Disease to be one of the limiting factors in efforts to increase production of sorgum. Rhizoctonia solani is a soil-borne pathogens which are able to fail the sorgum harvest. The research aim to study the responses of some sorgum against invasion of R. solani. The research was conducted from October 2012 to June 2013 in the laboratory and screen house pest of Indonesian Legumes adn Tuber Crops Research Institute (ILETRI). The research was designed using randomized block design (RBD) with three replications. The treatments were inoculated and un-inoculated (control). Data were analyzed using SPSS 16.0 for Windows. The results showed that the incubation period of the fungus R. solani between 4 to 42 days. The shortest incubation period was resulted by line 3 (4 days), 4 (5 days), and 10 (6 days). However, based on the infection rate of R. solani showed that line number 8 was resistant to the pathogen, therefore line number 8 can be used as a parent in the creation of varieties resistant to R. solani. Susceptible line was not found in this study.
Keywords: resistant, Rhizoctonia solani, sorgum, susceptible, 12 lines
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara agraris. Berbagai komoditi banyak dikembangkan, terutama dalam bidang pangan. Salah satu bahan pangan yang dapat dikembangkan adalah sorgum (Sorghum bicolor (L.) Moench). Sorgum merupakan salah satu jenis tanaman yang dapat tumbuh pada berbagai kondisi lingkungan tumbuh. Seluruh bagian tubuh sorgum dapat dimanfaatkan, seperti biji yang dapat digunakan sebagai bahan pangan ataupun
pakan ternak, daun untuk hijauan pakan ternak, maupun batang sebagai penghasil nira [1]. Kegunaan sorgum yang bermacam–macam menyebabkan sorgum mempunyai nilai ekonomi dan prospek yang baik.
Masalah yang dihadapi dalam budidaya sorgum adalah adanya serangan penyakit tanaman, salah satunya adalah serangan patogen Rhizoctonia solani. R. solani
Jur nal Biotr opika | Vol. 1 No. 3 | 2013 130 kemampuan adaptasi yang tinggi, serta mampu
bertahan dalam tanah dengan waktu yang panjang dalam bentuk sklerotia [2]. R. solani
dapat menyerang benih, kecambah, maupun bagian tanaman yang lain. Adanya serangan menyebabkan daun layu sehingga biji matang prematur dan berukuran kecil dengan bobot ringan [3]. Hal ini menyebabkan kerugian bagi petani. Oleh karena itu dilakukan penelitian tentang pengaruh pemberian R. solani terhadap 12 galur tanaman sorgum koleksi Balitkabi, sehingga didapatkan galur sorgum yang tahan terhadap serangan R. solani.
METODE PENELITIAN
Pembuatan media pertumbuhan R. solani. Media pertumbuhan yang digunakan adalah PDA (Potato Dextrose Agar). Media dibuat dengan menyiapkan kentang sebanyak 200 g yang telah dikupas dan dicuci, lalu direbus dengan 1 L aquades hingga lunak. Selanjutnya disaring, air hasil saringan ditambah dengan 20 g agar komersial dan 20 g glukosa, kemudian direbus kembali hingga mendidih dan diaduk. Selanjutnya dituang ke dalam Erlenmeyer 250 mL dan ditutup dengan kapas, disterilisasi dengan autoclave pada suhu 121 oC dan tekanan 1 atm selama 30 menit. Selanjutnya media PDA dituang ke dalam cawan Petri steril berdiameter 10 cm., masing-masing ± 10 mL dengan tinggi 1 cm.
Perbanyakan R. solani. Inokulum R.
solani diperbanyak dengan cara mengambil
sedikit biakan inokulum, baik hifa maupun sklerotia dengan menggunakan jarum oose, kemudian diinokulasikan ke dalam media PDA baru dan diinkubasi dalam suhu ruang selama ± 14 hari. Kegiatan dilakukan secara aseptis.
Persiapan penanaman. Tanah
digemburkan, gulma yang tumbuh dibersihkan. Tanah dimasukkan ke dalam polybag ukuran panjang x lebar x tinggi = 20x40x40 cm3 dan diisi tanah kurang lebih 5 kg.
Rancangan percobaan. Percobaan yang dilakukan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) menggunakan 12 galur sorgum, perlakuan inokulasi cendawan yang diulang sebanyak 3 kali, sedangkan untuk kontrol yaitu tanpa inokulasi cendawan.
Pengaplikasian R. solani pada sorgum. Tiga puluh enam biakan R. solani dalam cawan Petri diencerkan dengan 3600 mL aquades steril, dihomogenkan, lalu disaring. Sklerotium diambil dan dimasukkan dalam suspensi. Suspensi diaduk hingga homogen. Selanjutnya
dipartisi dalam kantong plastik ukuran 10x17 cm2 sebanyak 100 mL. Satu kantong plastik disiramkan merata pada satu polybag. Penyiraman dilakukan pada sore hari beberapa saat setelah benih sorgum ditanam. Setiap
polybag ditanam 15 benih sorgum.
Pengamatan. Pengamatan meliputi masa inkubasi yaitu sejak inokulasi hingga muncul gejala awal serangan, evaluasi dengan interval 1 minggu setelah inokulasi (msi) sampai 6 msi. Variabel pengamatan meliputi jumlah tanaman yang terserang pada tiap perlakuan, kejadian penyakit, tinggi tanaman dan jumlah daun yang terbentuk, dan daya tumbuh tanaman.
Kejadian penyakit dihitung menggunakan rumus sebagai berikut [4] :
Berdasarkan nilai % kejadian penyakit, diperoleh nilai rata – rata intensitas serangan. Nilai rata-rata intensitas serangan digunakan sebagai acuan untuk menentukan ketahanan (Tabel 1).
Tabel 1. Skoring tingkat serangan penyakit dan kategori ketahanan[5]
Persentase Serangan (%) Kategori 0 – 10 normalitas distribusi data, yang dilanjutkan dengan uji analisis varians dan uji one-way
ANOVA yang dilanjutkan dengan uji Duncan pada taraf signifikansi 5 %. Selain itu juga dilakukan uji Kruskal-Wallis.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Waktu yang dibutuhkan R. solani untuk menyerang sorgum dan ketahanan sorgum terhadap cendawan. Faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman adalah serangan hama dan penyakit. Salah satu penyakit tanaman yang menyerang tanaman sorgum adalah cendawan
R. solani. Cendawan ini dapat menyebabkan
sklerotia. Sklerotia dapat bertahan sampai cukup lama dan akan berkecambah jika lingkungan tumbuhnya mendukung [6]. Cendawan R. solani yang diinokulasikan membutuhkan waktu untuk melakukan infeksi, sehingga memunculkan adanya gejala serangan. Waktu yang dibutuhkan oleh R. solani dalam menginfeksi bervariasi. Hal ini dapat dikarenakan kondisi dari masing-masing galur, drainase, dan kelembapan tempat tumbuhnya [7]. Masa inkubasi tercepat terdapat pada galur nomor 3 yaitu 4 hari setelah inokulasi (hsi). Namun adapula gejala yang baru muncul ketika
R. solani telah diinfeksikan setelah 3 msi (Tabel
2).
Tabel 2. Masa inkubasi penyakit pada tanaman sorgum
galur
Rata-rata masa inkubasi penyakit (hst)
keterangan
1 - Tidak ada
gejala
2 28 a
3 4 a
4 5 a
6 - Tidak ada
gejala
7 - Tidak ada
gejala
8 42 a
9 8,33 a
10 6 a
11 13 a
12 - Tidak ada
gejala
13 16,67 a
Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji Kruskal-Wallis.
Galur nomor 1, 6, 7, dan 12 tidak menunjukkan adanya gejala serangan. Empat galur yang tidak menunjukkan gejala serangan diduga karena cendawan R. solani yang diinfeksikan tidak mampu melakukan infeksi terhadap tanaman. Hal ini dapat dikarenakan tanaman sorgum mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap cendawan, namun dapat pula karena cendawan yang diberikan tidak mampu melakukan infeksi.
Gejala yang muncul berupa bintik kecil berwarna merah kecokelatan yang terdapat pada pelepah daun maupun pada batangnya (Gambar 1). Gejala penyakit busuk pelepah umumnya terjadi pada pelepah daun, bercak berwarna
agak kemerahan kemudian berubah menjadi abu-abu, bercak meluas dan seringkali diikuti pembentukan sklerotium dengan bentuk yang tidak beraturan. Gejala dimulai dari bagian tanaman yang paling dekat dengan permukaan tanah dan menjalar ke bagian atas [8].
Gambar 1. Gejala penyakit yang ditimbulkan oleh R. solani pada sorgum. Anak panah menunjukkan gejala penyakit berupa bercak merah kecokelatan.
Mekanisme R. solani menyerang tanaman adalah sebagai berikut: tanaman mengeluarkan senyawa kimia stimulan yang menyebabkan patogen tertarik untuk mendekati tanaman, sehingga hifa cendawan bergerak menuju tanaman dan melekat pada permukaan luar tanaman. Selanjutnya cendawan terus berkembang dan menyebabkan penyakit dengan membentuk apresorium atau infection cushion
dan melakukan penetrasi ke dalam sel tanaman. Proses infeksi didukung dengan diproduksinya berbagai enzim ekstraseluler yang mendegradasi berbagai komponen dinding sel tanaman [9].
Tabel 3. Tingkat serangan R. solani terhadap tanaman sorgum
galur Rata-rata % serangan
Kriteria ketahanan
1 0 a ST
2 16,66 a T
3 25 a AT
4 11,54 a T
6 0 a ST
7 0 a ST
8 8,82 a ST
9 25 a AT
10 30 a AT
11 25 a AT
12 0 a ST
Jur nal Biotr opika | Vol. 1 No. 3 | 2013 132 Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh huruf sama
tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji Kruskal-Wallis.
Tabel 3 menunjukkan tingkat serangan R.
solani terhadap tanaman sorgum. Gejala
serangan muncul pada 8 dari 12 galur. Delapan galur tersebut tidak terdapat adanya perbedaan yang signifikan. Rata-rata serangan terendah terdapat pada galur nomor 8, sedangkan rata-rata serangan tertinggi terdapat pada galur nomor 13. Galur nomor 8 merupakan galur yang sangat tahan terhadap serangan R. solani
dan mempunyai masa inkubasi paling lama dibandingkan gejala pada galur yang lain dalam penelitian ini, sehingga galur tersebut mempunyai toleransi yang cukup baik terhadap
R. solani. Galur nomor 8 dapat digunakan
sebagai tetua dalam penciptaan varietas tahan terhadap R. solani.
Rendahnya tingkat serangan pada galur tahan dapat disebabkan karena adanya peningkatan senyawa fitoaleksin yang berada pada area infeksi beberapa saat setelah terjadi infeksi [3]. Galur nomor 2 dan 4 merupakan galur yang tahan, galur nomor 3, 9, 10, 11, dan 13 merupakan galur agak tahan terhadap serangan R. solani. Persentase serangan tertinggi didapatkan pada galur nomor 13, yaitu sebesar 40 % tanaman yang tumbuh mengalami gejala serangan.
Pertumbuhan vegetatif tanaman sorgum terhadap serangan R. solani. Benih sorgum yang tumbuh dilakukan evaluasi setiap minggunya. Berdasarkan evaluasi tersebut diketahui bahwa tidak terdapat perbedaan yang nyata antara tinggi tanaman maupun jumlah daun yang terbentuk (Tabel 4). Hal ini menunjukkan bahwa semua galur sorgum yang digunakan mempunyai respon atau tanggapan yang sama terhadap kondisi lingkungan tumbuhnya, dalam hal ini adalah iklim dan unsur hara. Pertumbuhan vegetatif tanaman sorgum berkisar 30 – 60 hst [10].
Tabel 4. Rata-rata jumlah daun dan tinggi tanaman dari 12 galur yang digunakan pada akhir waktu pengamatan
Angka dalam satu lajur yang diikuti oleh huruf sama tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji Kruskal-Wallis.
Berdasarkan hasil yang diperoleh, diketahui bahwa tidak ada perbedaan daya tumbuh setiap galur sorgum antara pemberian
R. solani maupun tanpa pemberian R. solani.
ditanam, namun dapat pula karena cendawan tidak mampu melakukan infeksi terhadap benih tersebut.
Gambar 2. Daya tumbuh benih sorgum
*)
Batang grafik yang diikuti oleh huruf sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf signifikansi 5% menurut uji jarak berganda Duncan. Data ditransformasi dengan menggunakan rumus +
Galur nomor 8 mempunyai daya tumbuh tertinggi dibandingkan dengan galur yang lainnya. Hal ini dapat dikarenakan galur tersebut mempunyai kemampuan tumbuh dan daya adaptasi yang tinggi sehingga cendawan tidak dapat menginfeksi pada saat benih ditanam, namun dapat pula karena cendawan tidak mampu melakukan infeksi terhadap benih tersebut. Cendawan R. solani cocok pada kondisi panas dan lembap. Cendawan ini juga dapat menyebabkan busuk benih (seed rot) dan busuk bibit (seedling blight) pada tanaman jagung dan beberapa tanaman yang lain [11].
KESIMPULAN
Delapan dari 12 galur menunjukkan gejala serangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa masa inkubasi cendawan R. solani berlangsung dari 4 sampai 42 hari. Tiga galur sorgum yang menunjukkan masa inkubasi terpendek, yaitu galur nomor 3 (4 hari), 4 (5 hari), dan 10 (6 hari). Berdasarkan tingkat serangan R. solani
mengindikasikan bahwa galur nomor 8 merupakan galur yang sangat tahan terhadap cendawan R. solani. Galur nomor 8 dapat digunakan sebagai tetua dalam penciptaan varietas tahan terhadap R. solani. Galur rentan tidak didapatkan dalam penelitian ini.
UCAPANTERIMAKASIH
Ucapan terimakasih ditujukan kepada semua staff Balai Penelitian Kacang - kacangan
dan Umbi - umbian (Balitkabi) Malang, khususnya staff dan teknisi di Laboratorium Entomologi, Hama, dan penyakit Tanaman, yang telah memberikan ijin dan membantu dalam pelaksanaan penelitian tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim, 1993. Collaborative Sorgum Research in Asia Report of the Asia Researcher Consultative Meeting. ICRISAT, Patancheru, AP. India.
[2] Semangun, H. 2001. Pengantar Ilmu
Penyakit Tumbuhan. UGM Press.
Yogyakarta.
[3] Pascual, C.B. and A.D. Raymundo. 1989. Epidemiological Parameters of Resistance to Rhizoctonia Sheath and Leaf Blight in Sorgum. Philipp J. Crop Sci. 14(3):133-135.
[4] Karima, H.E.H. & G.E. Nadia. 2012. In Vitro Study on Fusarium solani and
Rhizoctonia solani Isolates Causing the
Damping Off and Root Rot Diseases in Tomatoes. Nature and Science 10(11):16-25.
[5] Soenartiningsih dan Rahmawati. 2011. Ketahanan Beberapa Varietas/Galur Sorgum Terhadap Penyakit Antraknosa. Seminar Nasional Serealia 489 – 493. [6] Schumann, G.L. & C.J. D’Arcy. 2006.
Essential Plant Pathology. APS Press. New York.
[7] Soenartiningsih. 2010. Efektivitas beberapa Cendawan Antagonis dalam Menghambat Perkembangan Cendawan Rhizoctonia
solani pada Jagung Secara Invitro.
Prosiding Pekan Serealia Nasional. Balai Penelitian Tanaman Serealia, Maros. [8] Wakman, W. & Burhanuddin. 2005.
Pengelolaan penyakit prapanen jagung. Balai Penelitian Tanaman Serealia. Maros. [9] Ceresini, P. 1999. Rhizoctonia solani,
Pathogen Profile As One Of The Requirements Of The Course. Soilborne Plant Pathogens. State University. NC. [10] Musofie, A. & N.K. Wardhani. 1995.
Sorgum Manis, Manfaatnya sebagai Bahan Pakan dan Pengembangan Agroindustri Lahan Kering. Edisi Khusus Balitkabi 4: 294−301.
