LAPORAN PRAKTIKUM DETEKSI PATOGEN PADA B

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM DETEKSI PATOGEN PADA BENIH KEDELAI DENGAN METODE INKUBASI

Ditujukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Teknologi Perbenihan III

KELAS D

KELOMPOK 4

Tiara Aditya Elma A-071

Sakti Pamungkas A- 105

Mona Nofrianda A-108

Gugun Gunawan A-129

AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2015

(2)

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia–Nya penulis mampu menyelesaikan makalah ini. Dalam menyelesaikan penulisan makalah ini tentunya tidaklah lepas dari bantuan berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung

dalam menyelesaikan makalah ini.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang menuju sempurnanya laporan ini senantiasa kami harapkan. Akhir kata, penulis mohon maaf bila dalam laporan ini terdapat katakata yang kurang berkenan. Harapan penulis, semoga laporan ini dapat bemanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca semua pada umumnya.

Jatinangor, 15 Oktober 2015 Penyusun

(3)

KATA PENGANTAR ... 2

DAFTAR ISI... 3

I. PENDAHULUAN ... 4-5 A. Latar Belakang ... .... 4-5 B. Tujuan... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6-11 2.1 Benih Sehat... 6 2.2 Patogen Benih Kedelai... 6-8 2.3 Pengujian Kesehatan Benih... ... 8-11

III. METODE PRAKTIKUM... 12-13 3.1 Waktu dan Tempat... 12 3.2 Alat dan Bahan... 12 3.3 Cara Kerja... 12-13

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 14-17 4.1 Hasil Pengamatan... 14-15 4.2 Pembahasan... 16-17

V. PENUTUP... 18 5.1 Kesimpulan ... 18

DAFTAR PUSTAKA... 19

(4)

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Benih berperan penting dalam menghasilkan tanaman yang memiliki kualitas tinggi. Benih dikatakan sehat salah satunya kalau benih tersebut bebas dari patogen. Patogen pada benih memiliki arti yang sangat penting dalam dunia pertanian. Hal ini disebabkan karena benih merupakan sumber awal pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Benih yang sehat akan menghasilkan produktivitas yang optimal, sebaliknya untuk benih yang tidak sehat dapat mengakibatkan beberapa kerugian dalam pelaksanaan usaha tani, sehingga produktivitas tanaman menurun.

Beberapa jenis penyakit penting yang merugikan pada tanaman dapat berasal dari benih yang telah terinfeksi sebelumnya. Benih yang terinfeksi patogen dapat menjadi sumber inokulum penyakit untuk tanaman di sekitarnya. Untuk mengatasi masalah tersebut maka penggunaan benih berkualitas baik yang tidak mengandung patogen merupakan salah satu cara yang dianjurkan. Benih yang berkualitas telah melalui beberapa uji benih, salah satunya adalah uji kesehatan benih.

Pengujian kesehatan benih bertujuan untuk mengetahui status kesehatan dari suatu kelompok benih. Pengujian ini perlu dilakukan karena banyak mikroorganisme terbawa benih yang bersifat patogenik (ISTA, 2010).

(5)

Pengujian kesehatan benih bertujuan untuk mengetahui status kesehatan dari suatu kelompok benih. Pengujian ini perlu dilakukan karena banyak mikroorganisme terbawa benih yang bersifat patogenik. Patogen yang terbawa oleh benih dapat berupa cendawan, bakteri, virus dan nematode (ISTA, 2010). Metode pengujian kesehatan benih yang digunakan tergantung pada jenis benih, jenis patogen yang mungkin terbawa benih dan tujuan pengujian.

Penentuan metode tersebut dimaksudkan agar deteksi dan identifikasi patogen terbawa benih dapat dilakukan dengan mudah dan akurat. Hal tersebut berarti pengujian untuk pengujian suatu contoh benih dapat digunakan lebih dari satu metode pengujian kesehatan benih. Prinsip dari pengujian kesehatan benih diantaranya yaitu dilakukan atas permintaan dari pelanggan, hanya dilakukan untuk mendeteksi patogen dan penyakit fisiologis tertentu, apabila contoh kirim telah mendapat perlakuan dengan pestisida atau perawatan lain maka pengirim harus menyebutkannya dan pengujian dilakukan dengan menggunakan metode dan alat yang sudah dipastikan kelayakannya untuk digunakan (BPMBTPH, 2004; dan ISTA, 2010).

B. Tujuan

a) Melakukan pemeriksaan kesehatan benih kedelai yang belum bersertifikat (benih dari petani).

b) Mengamati jenis patogen yang terbawa benih kedelai yang belum bersertifikat.

BAB II

(6)

2.1 Benih Sehat

Benih sehat didefinisikan sebagai benih yang secara fisiologis mempunyai daya tumbuh dan vigor yang tinggi, serta tidak terkontaminasi atau terinfeksi patogen.Dalam kaitan keberadaan patogen, Neergard (1977)membedakan menjadi patogen terbawa benih (seed-borne pathogen), yaitu apabila patogen terbawa benihmelalui kontaminasi pada permukaan biji atau terdapat dalam jaringan kulit biji.Apabila patogen terdapat di dalam embrio biji dan ditularkan ke kecambah yang tumbuh dari biji tersebut disebut patogen tular biji (seed transmitted pathogen). Adakalanya patogen yang terbawa biji (pada permukaan/di dalam kulit biji) menginfeksi kecambah yang baru tumbuh sehingga menular ke tanaman muda.

Tanda benih sehat antara lain terlihat dariwarna kulit biji mengkilat, bernas (tidak keriput), ukuran biji normal, kulit biji utuh (tidak retak/pecah), tidak terjadi perubahanwarna (discolorisation) atau busuk, dan tidak terdapat organ patogen berupa hifa dan badan buah jamur. Benih yang sehat sangat penting dalam produksi tanaman pertanian karena benih merupakan titik awal untuk mendapatkan tanaman yang sehat. Oleh karena itu benih harus bebas dari infeksi dan kontaminasi jamur dan bakteri. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh jamur dan bakteri terbawa benih adalah pertumbuhan tanaman yang kurang baik dan tersedianya sumber inokulum jamur dan bakteri sejak awal tanaman tumbuh di lapangan. Selain itu, mikroorganisme terbawa benih juga dapat menurunkan kualitas benih seperti menurunnya daya kecambah benih, kerusakan bentuk fisik dan warna benih, bahkan beberapa mikroorganisme tertentu tidak saja menurunkan kualitas benih tetapi juga menyebabkan benih yang terinfeksi itu menjadi sangat beracun (Sutopo, 1993).

2.2 Patogen Benih Kedelai

(7)

persentase perkecambahan disebabkan oleh benih abnormal atau adanya gejala

damping off pada kecambah, dan 3. adanya toksin (racun) pada benih yang dapat merusak kualitas benih dan tidak aman untuk dikonsumsi. Patogen yang menyerang benih tidak hanya merusak endosperm, tetapi juga akan mengganggu titik tumbuh atau embrio. Akibatnya bibit-bibit yang baru tumbuh tidak mampu untuk menembus dan muncul ke permukaan tanah.

Jenis patogen yang banyak menyebabkan penyakit pada benih kedelai adalah jamur. Soekarno (2000) dalam Navitasari (2007) melaporkan bahwa jamur patogen terbawa benih kedelai yaitu Aspergillus spp., Fusarium spp., dan

Colletotrichum spp. Menurut Semangun (2008), jamur-jamur terbawa benih kedelai yaitu Alternaria longissima, Culvularia erogrostidis, Colletotrichum dematium, C. truncatum, C. geniculata, C. intermedia, C. lunata, C. pallescens, Epicoccum purpurascens, Fusarium equiseti, F. moniliforme, F. solani, Myrothecium verrucaria, Macrophomia phaseolina, Stemphylium sp.

Peronospora manchuria, Phomopsis sojae, dan Pestalotia theae.

Mardinus (2003) dan Semangun (2008) menyatakan bahwa Fusarium moniliforme dan Colletotrichum dematium merupakan jamur patogen yang umum menyerang benih kedelai. Fusarium moniliforme menyebabkan busuk pada biji. Selanjutnya dijelaskan bahwa jamur patogen penyebab penyakit busuk pada biji memproduksi konidia pada permukaan tanaman inang. Konidia tersebut disebarkan oleh angin dan air hujan. Jika tidak terdapat tanaman inang, jamur dapat bertahan pada sisa-sisa tanaman yang terinfeksi dalam fase hifa atau piknidia dan peritesia yang berisi spora. Pada lingkungan yang sesuai bagi perkembangannya, spora akan keluar dan melakukan infeksi awal melalui luka atau membentuk sejenis apresoria yang mampu mempenetrasi jaringan tanaman.

Biji yang terinfeksi jamur patogen ini bila ditanam akan menyebabkan penyakit busuk batang. Biji kedelai yang terinfeksi Colletotrichum dematium,

(8)

apabila cuaca lembab. Konidiumnya hialin, bersel tunggal, bengkok, dan berukuran 20-22 x 4 um (Semangun, 2008).

Selanjutnya Semangun (2008) menyatakan pula bahwa Macrophomia phaseolina dapat menyebabkan benih mengalami gejala bercakbercak hitam dan cacat pada kulit benih. Phomopsis sojae menyebabkan benih mengalami perubahan warna, cacat, pipih, dan sebagian atau seluruhnya ditutupi oleh miselium berwarna putih. Menurut Mardinus (2003), Peronospora manchuria

memperlihatkan gejala embun tepung pada benih dan dapat terlihat sangat jelas pada pagi hari yang dingin dan lembab. Jamur ini dapat bertahan sampai beberapa musim dalam bentuk oospora pada daun dan biji.

2.3 Pengujian Kesehatan Benih

Pengujian kesehatan benih bertujuan untuk mengetahui status kesehatan dari suatu kelompok benih. Pengujian ini perlu dilakukan karena banyak mikroorganisme terbawa benih yang bersifat patogenik. Patogen yang terbawa oleh benih dapat berupa cendawan, bakteri, virus, dan nematoda (ISTA,2010).

Pengujian benih dalam kondisi lapang biasanya kurang memuaskan karena hasilnya tidak dapat diulang dengan konsisten. Karena itu, pengujian di laboratorium dilaksanakan dengan mengendalikan faktor lingkungan agar mencapai perkecambahan yang teratur, cepat, lengkap bagi kebanyakan contoh benih. Kondisi yang terkendali telah distandardisasi untuk memungkinkan hasil pengujian yang dapat diulang sedekat mungkin kesamaannya. Terdapat bermacam-macam metode uji perkecambahan benih, setiap metode memiliki kekhususan tersendiri sehubungan dengan jenis benih yang diuji, jenis alat perkecambahan yang digunakan, dan jenis parameter viabilitas benih yang dinilai. Perkecambahan pada dasarnya merupakan pertumbuhan embrio atau bibittanaman, sebelum berkecambah tanaman relatif kecil dan dorman.

(9)

Hormontersebut dipindah ke jaringan meristem dan digunakan untuk pembentukan sel baru dan membebaskan energi kinetik (Edmond et al.dalam Tim Penyusun Udayana , 1975).

Cendawan yang terbawa benih dapat menimbulkan penyakit pada tanaman sebelum benih berkecambah, pada waktu tanaman masih muda atau menjelang berbunga atau berbuah. Selain dapat menyebabkan penyakit pada tanaman itusendiri, cendawan dapat pula menjadi sumber infeksi untuk tanaman lain. Cendawan dapat mempertahankan diri di lapang misalnya pada sisa tanaman dangulma. Pada keadaan ini cendawan akan menjadi sumber inokulum. Meskipunsaat penanaman menggunakan benih yang sehat, tetap terserang penyakit. Cendawan terbawa benih dapat bertahan lama di lapang (Sutopo, 2002.).

Faktor-faktor yang mempengaruhi viabilitas benih selama penyimpanan dibagimenjadi factor internal dan eksternal. Faktor internal mencakup sifat genetik, daya tumbuh dan vigor, kondisi kulit dan kadar air benih awal. Faktor eksternal antara lain kemasan benih, komposisi gas, suhu dan kelembaban ruang simpan (Copeland dan Donald, l985).Menurut (Soemardi. R. 1992), masalah yang dihadapi dalam penyimpananbenih makin kompleks sejalan dengan meningkatnya kadar air benih. Penyimpanan benih yang berkadar air tinggi dapat menimbulkan resiko terserang cendawan. Benih adalah bersifat higroskopis, sehingga benih akan mengalami kemundurannya tergantung dari tingginya faktor-faktor kelembaban relatif udara dan suhu lingkungan dimana benih disimpan.

Berdasarkan studi literatur (BPMBTPH, 2004; BB-PPMBTPH, 2010; dan Harahap, 2010) teknik pengujian kesehatan benih untuk mendeteksi patogen (khusunya cendawan) terbawa benih dapat dikelompokan menjadi:

1. Metode Tanpa Inkubasi

a. Metode Pengamatan Secara Visual terhadap Benih Kering

(10)

Metode ini berkaitan langsung dengan kegiatan analisis kemurnian benih (purity), yaitu apakah benih tercampur dengan benda-benda dan benih lainnya dalam proses pemberian sertifikasi benih.

b. Metode Pencucian Benih

Metode pencucian benih terutama dilakukan untuk mendeteksi cendawan-cendawan yang membentuk struktur di permukaan benih. Pengujian dapat dilakukan secara cepat dan mudah, namun pengujian dengan cara ini memiliki keterbatasan karena cendawan yang berada di dalam jaringan benih tidak dapat diketahui atau terdeteksi. Hasil pengujian tersebut tidak dapat menggambarkan tingkat infeksi dan infestasi patogen pada benih.

2. Metode Inkubasi

a. Metode Media Kertas (Blotter test)

Pemeriksaan cendawan dengan metode ini paling banyak digunakan karena mudah dilaksanakan dengan biaya relatif murah dan hampir semua jenis cendawan yang terbawa benih dapat diuji. Patogen yang dapat diketahui dengan metode ini adalah: Aspergillus, Alternaria, Ascochyta, Botrytis, Botryodiplodia, Cladosporium, Colletotrichum, Dreshslera, Fusarium, Macrophomina, Rhizoctonia, Pheronospora dan Phoma. Terdapat dua cara yang dilakukan pada metode ini, antara lain: metode inkubasi dengan media kertas standar dan metode inkubasi dengan media kertas dengan pendinginan.

b. Metode Media Agar

Dalam metode media agar inokulum terbawa benih dideteksi berdasarkan karakteristik koloni pada media agar yang berkembang dari benih. Secara umum prinsipnya sama dengan prinsip dari pengujian dengan media kertas.

c. Metode Media Pasir

(11)

bata yang sudah disterilisasi kemudian dibasahi dengan air steril yang cukup hingga tidak memerlukan penyiraman selama inkubasi. Suhu yang digunakan umumnya rendah yaitu (10 - 120 _{C) untuk merangsang tumbuhnya cendawan.}

3. Uji Gejala pada Bibit/Kecambah

Patogen dapat menghasilkan gejala pada bibit/kecambah baik pada akar, kotiledon, atau hipokotil. Benih yang terinfeksi pada kondisi yang terinfeksi pada kondisi yang menguntungkan dapat menghasilkan gejala pada bibit sama dengan gejala di lapangan, sehingga metode ini dapat digunakan untuk mendapatkan informasi yang mewakili penampakan di lapangan.

Sejumlah cendawan terbawa benih sering menghasilkan gejala infeksi atau serangan pada kecambah atau bibit tanaman. Gejala terjadi pada akar, batang, daun atau seluruh bagian kecambah atau bibit tanaman. Pada berbagai kejadian inokulum cendawan terbawa benih menyebabkan kematian tanaman atau kecambah.

Media tumbuh yang digunakan untuk pengujian gejala pada bibit / kecambah adalah media pasir, bata merah, campuran pasir, dan tanah serta media buatan seperti agar cair.

(12)

METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum dilakukan di Labolatorium Nematologi yang berlokasi di Gedung Hama dan Penyakit Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran pada tanggal 19 November 2015 dan bekerja sesuai kelompok yang sudah ditentukan.

3.2 Alat dan Bahan

- Petridish yang di dalamnya berisi PDA steril 2 buah - Petridish yang di dalamnya berisi media kertas 1 buah - Aquades steril

- Hand sprayer yang berisi alkohol 70% 1 buah - Larutan klorok 2%

3.3 Cara Kerja

A. Metode agar datar dengan klorok

1. 10 benih kedelai dicelupkan kedalam larutan klorok 2% selama 1 menit.

2. Dicuci menggunakan aquadest dan dikeringanginkan.

3. Menyusun secara rapih benih membentuk spiral yang telah dikeringanginkan ke dalam petridish yang telah berisi media PDA. 4. Petridish diinkubasikan dalam suhu ruangan.

(13)

6. Menghitung presentase jumlah benih yang terinfeksi untuk masing-masing patogen (gejala yang sama).

B. Metode agar tanpa klorok

1. 10 benih kedelai disusun dengan rapih membentuk spiral ke dalam petridish yang telah berisi media PDA.

2. -Petridish diinkubasikan dalam suhu ruangan.

3. Pengamatan dilakukan 8 HIS (identifikasi jenis pathogen jamur atau bakteri) terbawa benih, warna koloni patogen (dokumentasi yang lengkap dan jelas) pada masing-masing perlakuan.

C. Media inkubasi dengan media kertas

1. Media kertas disiapkan dengan ukuran petridish dan disterilisasi. 2. 10 benih kedelai dicelupkan ke dalam larutan klorok 2% selama 1

menit, kemudian dibilas menggunaka naquadest.

3. Benih kedelai disusun secara rapih diatas kertas tersebut. 4. Inkubasikan dalam suhu ruangan.

5. Pengamatan dilakukan 8 HIS (identifikasi jenis paotgen jamur atau bakteri) terbawa benih, warna koloni patogen (dokumentasi yang lengkap dan jelas) pada masing-masing perlakuan.

D. Uji gejala pada bibit

1. 5 benih kedelai direndam ke dalam aquadest selama 1 menit. 2. Benih kedelai dikeringanginkan terlebih dahulu.

3. Benih kedelai ditanam ke dalam media tanah steril.

4. Amati perkecambahan dan perkembangan tanaman selama 14 hari amati apabila ada kelainan fisiologis.

(14)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Pengamatan dilakukan setalah benih diinkubasi selama 8 hari untuk melihat adanya patogen jamur dan 14 hari untuk adanya virus yang menyerang pada benih kedelai yang ditanam pada petridish. Pada pengamatan dilakukan identifikasi jenis patogen dan warna patogen pada tiap perlakuan, selain itu juga dilakukan perhitungan persen infeksi. Berikut hasil pengamatan:

Tabel 1. Hasil Pengamatan Benih

Pengamatan Tanggal 3 Desember 2015

Perlakuan Tumbuh _TerinfeksiBenih Keterangan

A (kroloks + media agar)

10 5 benih terinfeksi oleh jamur patogen yang_{berwarna hitam keabu abuan}

B (tanpa kroloks + media agar)

10 7 benih terinfeksi oleh jamur patogen yang_{berwarna hitam keabu abuan}

C (kloroks +

media kertas) 10 0

(15)

Dari data diatas dapat disimpulkan persen infeksi:

a. Perlakuan A

% Infeksi = Jumlah benih yang terinfeksi

Jumlah benih yang diinkubasikan X

100%

= ₁₀5 X100

= 50%

b. Perlakuan B

100%

= ₁₀7 X100

= 70%

c. Perlakuan C

100%

= ₁₀0 X100

= 0%

d. Perlakuan D

100%

= 1

5 X100

(16)

(17)

Berdasarkan hasil pengamatan diatas menunjukan benih yang terinfeksi pada perlakuan A (kroloks + media agar) yaitu 50%, setengah dari benih yang ditanam terinfeksi terlihat kondisinya sedikit membusuk dan terdapat tanda dari patogen yaitu hifa jamur yang berwarna hitam keabu-abuan, koloni dari patogen tersebut berbentuk bulat. Pada perlakuan B (tanpa kloroks + media agar) ; benih yang terinfeksi terlihat sedikit membusuk dan terdapat tanda dari patogen tersebut trinfeksi patogen dengan terlihatnya hifa jamur yang berwarna hitam keabu-abuan, koloni dari patogen tersebut berbentuk bulat. Pada perlakuan C (kloroks + media kertas) yaitu 0%; benih tidak ada yang terinfeksi, dan semua tumbuh dengan baik (sehat). Sedangkan pada perlakuan D (perlakuan dicuci aquades + media tanah steril) terdapat beberapa beni yang tumbuh, dari 5 benih yang ditanam oleh kelompok 1 tumbuh 2 benih yang tumbuh.

Pada benih yang terkontaminasi patogen menunjukan benih yang busuk dan terdapat tanda bahwa adanya hifa pada benih yang ditanam di petridish, hal tersebut menyebabkan benih mengalami kerusakan yang disebabkan oleh jamur.

Setelah dilakukannya identifikasi dari tanda yang terlihat pada petridish yang terkontaminasi patogen diketahui bahwa jenis patogen nya yaitu Aspergillus flavus. Bentuk mikroskopis jamur Aspergillus flavus yaitu penyebaran koloni miselia pada jamur ini menyebarkan kesegala arah, bentuk miselianya seperti kapas, warna konidianya berwarna hitam, biasanya warna hifanya hitam sampai hijau. Jamur Aspergillus flavus atau jamur yang teridentifikasi menyerang mempunyai koloni dengan diameter terbesarpada media 3,5 cm dalam pengamatan 8 HSI (Hari Setelah Inkubasi).

Kesehatan benih dapat dipertahankan dengan beberapa perlakuan (seed treatment) seperti perlakuan fisik, kimia dan biologi. Hal tersebut dilakukan untuk memenuhi standar mutu benih. Adisarwanto (2005) menyatakan bahwa ciri-ciri benih kedelai bermutu baik secara fisik yaitu

a) warna biji cerah mengkilat dan tidak kusam

b) ukuran biji seragam dan bernas benih murni

(18)

d) tidak bercampur dengan benih varietas lain

e) benih tidak retak, tidak pecah dan tidak ada bercak.

Mardinus (2005) menyatakan bahwa patogen terbawa benih dapat mengakibatkan beberapa hal yaitu

a. turunnya kualilas benih yang disebahkan oleh rusaknya bentuk fisik dan warna benih misalnya Cercospora kikuchii yang menyebabkan berubahnya warna benih kedelai menjadi berwarna ungu

b. menurunnya persentase perkecambahan disebabkan oleh benih abnormal atau adanya gejala damping off pada kecambah

c. adanya toksin (racun) pada benih yang dapat merusak kualitas benih dan tidak aman untuk dikonsumsi.

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

(19)

DAFTAR PUSTAKA

Suharti, Tati dan Megawati. “Identifikasi Cendawan untuk Menguji Kesehatan Benih”. Balai Penelitian Teknologi Perbenihan: Bogor

Cahyadi, W. 2007. Kedelai: Khasiat dan Teknologi. Jakarta: Bumi Aksara.

Kartasapoetra, A. 2003. Teknologi Benih. Jakarta: Rineka Cipta

Mardinus. 2003. Patologi Benih dan Jamur Gudang. Padang: Andalas University Press.

Saleh, Nasir. 2008. Penggunaan Benih Sehat sebagai Sarana Utama Optimasi Pencapaian Produktivitas Kedelai, Iptek Tanaman Pangan Vol. 3 No. 2 – 2008

(20)

Merrill), Vegetalika Vol.3 No.3, 27 – 37, Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta