Ekstrak Bayam Duri (Amaranthus spinosus L.) sebagai Penginduksi Ketahanan Tanaman Cabai Besar (Capsicum annuum L.) Terhadap Infeksi
Cucumber Mosaic Virus (CMV)
Vivi Tri Kristyaningrum, M. Martosudiro, dan T. Hadiastono Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya
Jln. Veteran, Malang, 65145, Indonesia
ABSTRACT
The research for determined the influence of effective application frequency of
Amaranthus spinosus extract as a trigger for induced systemic resistance in chili plant
which CMV infected. The experiment was conducted in the Screenhouse and Plant Disease Laboratory, Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Brawijaya University, Malang from May to September 2014. The research method used Completely Randomized Design (CRD) consist of 5 treatments and 4 replications. Treatment consisted of A0: without application of A. spinosus extract; A1: A. spinosus extract applied as one time in chili at 14 days after planting (DAP); A2: A. spinosus extract applied two times in chili at 14 and 18 DAP; A3: A. spinosus extract applied three times in chili at 14, 18, and 22 DAP; A4: A. spinosus extract applied four times in chili at 14, 18, 22, and 26 DAP. The data were analyzed by F test at 5% level and Least Significant Difference Test (LSD) at 5%. The results showed that all the treatment of A.
spinosus extract were able to prolong the incubation period and delay the onset of
symptoms, but only in three times application of extract was able to decreased the disease intensity of CMV.
Keywords : CMV, chili, A. spinosus, induced systemic resistance
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh frekuensi aplikasi ekstrak bayam duri (Amaranthus spinosus)yang efektif sebagai pemicu ketahanan sistemik terinduksi pada tanaman cabai besar terinfeksi CMV.Percobaan dilaksanakan di Rumah Kawat dan Laboratorium Penyakit Tumbuhan Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya Malangpada bulan Mei sampai September 2014.Metode penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) terdiri dari 5 perlakuan dan 4 kali ulangan. Perlakuan terdiri dari A0: Tanpa aplikasi ekstrak bayam duri; A1: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak satu kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14 hari setelah tanam(HST); A2: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak dua kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14 dan 18 HST; A3: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak tiga kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14, 18, dan 22 HST; A4: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak empat kali pada tanaman cabai besar berumur 14, 18, 22, dan 26 HST. Data pengamatan dianalisis dengan menggunakan uji F pada taraf 5%.Apabila berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf kesalahan 5%.Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua perlakuan ekstrak bayam duri mampu
memperpanjang masa inkubasi dan menunda kemunculan gejala, tetapi hanya pada perlakuan aplikasi 3 kali yang mampu menurunkan intensitas serangan CMV.
Kata kunci : CMV, cabai besar, A. spinosus, ketahanan sistemik terinduksi PENDAHULUAN
Tanaman cabai besar (Capsicum
annuum L.) ialah salah satu komoditi
hortikultura yang penting di Indonesia. Produktivitas nasional cabai besar pada tahun 2012 yaitu 6,84 ton/ha (Badan Pusat Statistik, 2013). Produktivitas tersebut masih rendah.Pemerintah masih mengimpor cabai besar mencapai 2.766 ton.Salah satu faktor yang mempengaruhi penurunan produktivitas cabai besar adalah serangan Cucumber Mosaic Virus (CMV).
CMV merupakan virus penyebab penyakit utama pada tanaman cabai besar. Kerugian yang ditimbulkannya dapat menurunkan jumlah dan bobot buah per tanaman berturut-turut sebesar 81,4 % dan 82,3 % (Sari et al., 1997 dalam Hersanti, 2003). Salah satu usaha untuk mengendalikan serangan CMV ialah menginduksi ketahanan tanaman cabai besar menggunakan ekstrak bayam duri yang dikenal dengan ketahanan sistemik terinduksi (KST).Kemampuan ekstrak bayam duri dalam menginduksi ketahanan tanaman terhadap penyakit diakibatkan oleh adanya senyawa yang mampu mengaktifkan asam salisilat.
Menurut Murphy et al., (2001), asam salisilat merupakan sinyal transduksi bagi ketahanan tanaman terhadap penyakit yang kemudian akan memicu peningkatan aktivitas dan kadar dari senyawa agen penginduksi berupa PR-Protein
(Phatogenesis Related-protein) seperti
peroksidase, kitinase, β 1,3 glukanase, dan β 1,4 glukosidase. Selain itu, senyawa yang terkandung dalam bayam duri seperti tannin,diketahui mampu menginaktifkan partikel virus dan berfungsi sebagai penghambat pada proses infeksi virus (Gibbs dan Harrison, 1976).Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak bayam duri sebagai pemicu ketahanan sistemik terinduksi pada tanaman cabai besar terinfeksi CMV.
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan di Rumah Kawat dan Laboratorium Penyakit Tumbuhan Jurusan Hama dan Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya.Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei sampai dengan September 2014.
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) terdiri dari 5 perlakuandan 4 ulangan yaitu : A1: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak 1 kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14 hari setelah tanam(HST); A2: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak 2 kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14 dan 18 HST; A3: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak 3 kali pada tanaman cabai besar pada umur tanaman 14, 18, dan 22 HST; A4: Ekstrak daun bayam duri diaplikasi sebanyak 4 kali pada tanaman cabai besar berumur 14, 18, 22, dan 26 HST. Data pengamatan yang diperoleh dari percobaan dianalisis dengan menggunakan uji F pada taraf 5%.Apabila berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf kesalahan 5%.Parameter yang diamati terdiri dari masa inkubasi dan intensitas serangan.
Persiapan Inokulum dan Identifikasi Virus
Inokulum awal CMV berasal dari tanaman cabai besar yang menunjukkan
gejala sakit.Sebelum digunakan dalam percobaan, inokulum CMV terlebih dahulu dilakukan identifikasi dengan menggunakan tanaman indikator
Gomphrena globosa yang ditulari virus
secara mekanis.
Persiapan Media Tanam
Media tanam yang digunakan berupa campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1.Sterilisasi tanah menggunakan formalin 4%.
Persiapan Benih Tanaman Uji
Sebelum ditanam, benih cabai besar direndam pada air hangat 25°-30°C selama ± 1 jam untuk mempercepat waktu dorman. Selain itu untuk mencegah penyakit, benih juga direndam dalam larutan Dithane M-45 selama ± 5 menit.Benih dipindahkan dari media semai ke polybag berukuran 5 kg setelah berumur ± 21 hari.
Metode Aplikasi Ekstrak Bayam Duri Konsentrasi ekstrak daun bayam duri yang digunakan adalah 50% yang didapatkan dari hasil perbandingan 50 gram daun bayam duri : 50 ml buffer fosfat. Daun ditimbang dan dicuci bersih, dihaluskan menggunakan mortar yang terlebih dahulu disterilkan menggunakan alkohol 70%, kemudian ditambahkan buffer fosfat sebanyak 50 ml. Ekstrak bayam duri yang telah disaring kemudian disemprotkan pada dua helai daun cabai besar termuda yang telah membuka penuh berumur 30 hari setelah semai menggunakan hand sprayer. Tiga puluh menit setelah aplikasi ekstrak bayam duri pada tanaman cabai besar, dilakukan pembilasan menggunakan air pada permukaan daun.
Metode Inokulasi Virus Secara Mekanis
Inokulasi CMV dilakukan 24 jam setelah aplikasi ekstrak bayam duri
dengan cara daun tanaman cabai besar sakit sebagai sumber inokulum CMV ditumbuk dalam mortar steril. Larutan penyangga fosfat 0,01 M pH 7.0 ditambahkan ke dalam mortar dan disaring menggunakan kain kassa steril. Sebelum diinokulasi, karborundum ditaburkan pada bagian atas permukaan daun cabai besar, kemudian sap dioleskan pada permukaan daun yang telah diinduksi oleh ekstrak bayam duri secara searah.Pembilasan menggunakan air dilakukan beberapa saat setelah proses inokulasi dilakukan untuk menghilangkan sisa-sisa karborundum.
Pemeliharaan Tanaman
Pemeliharaan tanaman meliputi penyiraman, pengendalian gulma, dan pemupukan.Penyiraman dilakukan setiap hari hingga tanah pada polybag basah.Pengendalian gulma dilakukan secara mekanik dengan mencabut gulma yang tumbuh di sekitar polybag. Pupuk yang diberikan yaitu urea, TSP, dan KCl. Dosis pemberian pupuk sesuai rekomendasi ialah 150 kg/ha urea atau 3,75 g/tanaman, 100 kg/ha TSP atau 2,5 g/tanaman, dan 100 kg/ha KCl atau 2,5 g/tanaman. Pupuk TSP dan KCl diberikan satu hari sebelum tanam, sedangkan urea diberikan dengan dua tahap, yaitu pada saat tanaman berumur 14 hari dan 28 hari. Pengamatan
Pengamatan masa inkubasi dilakukan mulai dari setelah dilakukan inokulasi CMV sampai munculnya gejala pertama kali.Sedangkan pengamatan intensitas serangan diamati pada 7, 14, 21, dan 28 hari setelah inokulasi (HSI).Penghitungan intensitas serangan dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut.
I =nv
NV 100%
Keterangan :
I = intensitas serangan
n = jumlah tanaman skala tertentu v = nilai skala tertentu
N = jumlah tanaman yang diamati V = nilai skala keparahan tertinggi Skala serangan berdasarkan Dolores (1996) adalah sebagai berikut.
0 = tanaman tidak menunjukkan gejala virus
1 = tanaman menunjukkan gejala mosaik sangat ringan, atau tidak ada penyebaran sistemik
2 = tanaman menunjukkan gejala mosaik sedang
3 = tanaman menunjukkan gejala mosaik atau belang berat tanpa penciutan atau kelainan bentuk daun
4 = gejala mosaik atau belang berat dengan penciutan atau kelainan bentuk daun
5 = gejala mosaik atau belang sangat berat dengan penciutan atau kelainan bentuk daun yang parah, kerdil, atau mati
HASIL DAN PEMBAHASAN Masa Inkubasi dan Gejala Serangan Cucumber Mosaic Virus (CMV)
Masa inkubasi CMV berkisar antara 7-15 hari dengan gejala mosaik dan kerdil.Aplikasi ekstrak daun bayam duri yang diulang sebanyak 3 kali efektif untuk memperpanjang masa inkubasi (Tabel 1).Adanya perbedaan masa inkubasi menunjukkan bahwa frekuensi pemberian ekstrak daun bayam duri memiliki keefektifan yang berbeda terhadap munculnya gejala.Bos (1983) menyatakan bahwa gejala tanaman yang terinfeksi virus ditentukan oleh keberhasilan virus bermultiplikasi dalam jaringan, sedangkan tanggapan inang bergantung pada kerentanannya yaitu kesiapan tanaman untuk menerima virus dan membantu perbanyakannya.Penundaan kemunculan gejala diduga disebabkan oleh beberapa senyawa kimia yang terkandung dalam bayam duri.Sutrawati dan Sariasih (2008) menyebutkan bahwa penundaan kemunculan gejala CMV pada tanaman cabai besar disebabkan oleh pergerakan dan multiplikasi CMV dalam tanaman menjadi terhambat akibat adanya ekstrak tumbuhan sebagai agen penginduksi ketahanan tanaman sehingga gejala lebih lambat muncul.
Tabel 1. Rerata Masa Inkubasi CMV pada Tanaman Cabai Besar
Perlakuan Rerata masa inkubasi (HSI)
Tanpa aplikasi ekstrak bayam duri
Aplikasi 1 kali ekstrak bayam duri pada umur tanaman cabai besar 14 HST
Aplikasi 2 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14 dan 18 HST
Aplikasi 3 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14, 18, dan 22 HST Aplikasi 4 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14, 18, 22, dan 26 HST 7,25 a 9,50 b 11,75 c 15,00 d 14,00 cd
Intensitas Serangan Cucumber Mosaic Virus (CMV)
Tabel 2 menunjukkan bahwa terjadi perbedaan intensitas serangan CMV pada tanaman cabai besar dengan rerata intensitas serangan tertinggi adalah tanpa aplikasi ekstrak bayam duri sebesar 16,10%, sedangkan intenstas serangan terendah adalah aplikasi 3 kali ekstrak bayam duri secara berulang sebesar 2,40%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi ekstrak bayam duri yang diulang sebanyak 3 kali diduga mampu mengakumulasi asam salisilat yang kemudian akan memicu pembentukan
PR-protein, sehingga bisa menginduksi
ketahanan tanaman cabai besar terhadap serangan CMV.Spiegel et al. (1989) dalam Hersanti (2003)menyatakan bahwa asam salisilat berperan sebagai sinyal penginduksi yang memicu pembentukan gen-gen pertahanan berupa
PR-protein.PR-protein mampu mencegah
multiplikasi, penyebaran virus, lokalisasi virus, serta berfungsi sebagai antimikroba.PR-protein mampu mencegah multiplikasi, penyebaran virus, lokalisasi virus, serta berfungsi sebagai antimikroba.Huang (2001) dalam Duriat (2008) juga menyatakan bahwa
PR-protein ditemukan berada pada tanaman
sehat, tetapi konsentrasinya akan jauh meningkat jika tanaman tersebut terinfeksi patogen atau akibat stres lain.Nilai rerata intensitas serangan yang cukup tinggi pada aplikasi sebanyak 1 kali, 2 kali, dan 4 kali menunjukkan kurang efektifnya ekstrak bayam duri dengan aplikasi tersebut untuk digunakan sebagai agen penginduksi ketahanan sistemik. Hal ini didukung oleh pernyataan Suganda (2001) yang menyatakan bahwa aplikasi bahan penginduksi dengan perlakuan eksternal tidak mengakibatkan tanaman menjadi imun atau tidak terserang, namun hanya meningkatkan ketahanan yaitu dengan membatasi perkembangan patogen.
Tabel 2. Rerata Intensitas Serangan CMV pada Tanaman Cabai Besar
Perlakuan Rerata intensitas serangan (%) Tanpa aplikasi ekstrak bayam duri
Aplikasi 1 kali ekstrak bayam duri pada umur tanaman cabai besar 14 HST
Aplikasi 2 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14 dan 18 HST Aplikasi 3 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14, 18, dan 22 HST Aplikasi 4 kali ekstrak bayam duri secara berulang pada umur tanaman cabai besar 14, 18, 22, dan 26 HST 16,10 a± 1,371 10,01 ab± 2,490 11,12 a ± 1,568 2,40 b ± 2,164 12,04 a ± 5,621
KESIMPULAN
Hasil penelitian yang menguji ekstrak bayam duri sebagai pemicu ketahanan sistemik terinduksi pada tanaman cabai besar menunjukkan bahwa perlakuan ekstrak bayam duri mampu menghambat dan meningkatkan ketahanan tanaman cabai besar terhadap infeksi CMV. Pemberian ekstrak daun bayam duri sebanyak 3 kali aplikasi menghasilkan intensitas serangan terendah sebesar 2,40% dengan masa inkubasi 15 hari setelah inokulasi.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2013. Produktivitas Nasional Cabai besar. http:// www.bps.go.id/.Diakses 18 Januari 2013.
Bos, L. 1983. Introduction to Plant Virology.Center for Agriculture Publishing and Documentation. Wageningen.225 p.
Duriat, A.S. 2008.Pengaruh Ekstrak Bahan Nabati dalam Menginduksi Ketahanan Tanaman Cabai terhadap Vektor dan Penyakit Kuning Keriting. J. Hort. 18(4): 446-456.
Gibbs, A. dan B. Harrison. 1976. Plant Virology The Principles. Edward Arnold Publ. London.
Hersanti. 2003. Pengujian Potensi Ekstrak 37 Spesies Tumbuhan sebagai Agen Penginduksi Ketahanan Sistemik Tanaman Cabai besar Terhadap
Cucumber Mosaic Virus.
J.Fitopat.Ind. 7(2), 54-58.
Murphy, A.M.; A. Gilliand; C.E. Wong; J. West; D.P. Shingh; dan J.P. Carr. 2001. Signal Transduction in Resistance to Plant Viruses. Euro.J.Plant Pathol. 107:121-128. Suganda, T. 2001. Penginduksian
Resistensi Tanaman Kacang Tanah Terhadap Penyakit Karat(Puccinia
arachidis Speg.) dengan
Pengaplikasian Asam Salisilat, Asam AsetatEtilendiamintetra, Kitin Asal Kulit Udang, Air Perasan Daun Melati, danDikaliumhidrogenfosfat. J. Agrik. 12 : 83-88.
Sutrawati, M dan Y. Sariasih, 2008.Ekstrak Tumbuhan sebagai Penginduksi Ketahanan Sistemik Tanaman Cabai Terhadap Cucumber
Mosaic Virus. J.Akta Agrosia.
