KERAGAMAN MIKOFLORA RIZOSFER TA NAMAN SEHAT DAN SAKIT LAYU PADA TANAMAN CABAI (Capsicum frutescens
L.,) DI DESA KERTALANGU DENPASAR TIMUR
Ir. Ni Wayan Suniti, MS., NIDN: 0008105804
Prof. Dr. Ir. I Made Sudarma, MS.,
NIDN: 0024085803
ISOLASI PATOGEN DARI TAN. SAKIT
ISOLASI MIKOFLORA RIZOSFER TANAMAN SEHAT DAN SAKIT
MENENTUKAN PREVALENSI KERAGAMAN
DOMINASI
UJI ANTAGONISTIK ANTARA PATOGEN DAN MUSUH ALAMI
ALUR PENELITIAN
TANAMAN CABAI SEHAT TANAMAN CABAI SAKIT
TUJUAN PENELITIAN
• Mengetahui kepadatan koloni jamur rizosfer tanaman cabai sehat ( tanah supresif) dan mengetahui prevalensinya (prekuensi isolat yang ditemukan dibagi seluruh isolat yang ditemukan
• Mengetahui keragaman dan dominasi jamur pada habitat tanaman cabai sehat dan sakit
• Mengidentifikasi jamur rizosfer yang ditemukan pada tanaman sehat(tanah supresif) dan risosfer tanaman sakit atas dasar morfologis mikroskopis
• Mengetahui daya hambat jamur antagonis terhadap patogen (Fusarium sp.) secara in vitro sehingga dapat mengetahui jamur antagonis yang terbaik dan potensial menekan patogen Fusarium sp.
MANFAAT PENELITIAN
• Manfaat Akademik :
• Untuk mengetahui daya hambat mikoflora antagonis terhadap Fusarium sp. secara in vitro
• Manfaat praktis : penemuan jamur antagonis yang berpotensi sebagai agensia hayati
URGENSI (KEUTAMAAN) PENELITIAN
• Jamur rizosfer tanaman cabai sehat sangat potensial sebagai agensia hayati yang dapat digunakan untuk mengendalikan patogen penyebab penyakit layu cabai
• Semakin banyak mikoflora yang berasosiasi dengan perakaran maka tanaman semakin sehat
Untuk menciptakan pengendalian yang ramah lingkungan
sangat perlu dilakukan penelitian dengan mikroba antagonis
dalam waktu yang singkat dan aplikatif
• Berdasarkan keragaman mikoflora yang ditemukan baik pada rizosfer tanaman sakit dan sehat memberi gambaran bahwa banyak sedikitnya mikoflora yang berasiosiasi dengan akar tanaman akan semakin besar pula peluang tanaman itu sehat, mengingat mikoflora yang berasosiasi diduga adalah
kebanyakan mikroba antagonis terhadap patogen. Hal ini memberi peluang yang lebih besar untuk mencari bakal agensia hayati untuk pengendalian patogen baik secara in vitro maupun secara in vivo
URGENSI (KEUTAMAAN) PENELITIAN
METODE PENELITIAN
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam dua tahap:
tahap pertama melakukan survey tanah rizosfer pada tanaman cabai rawit sehat di Desa Kertalangu,
Denpasar Timur, dan
tahap II melakukan kegiatan penelitian di laboratorium meliputi Laboratorium Ilmu penyakit Tumbuhan dan laboratorium Bioteknologi, Fakultas Pertanian
Universitas Udayana. Penelitian dilaksanakan mulai dari persiapan sampai penyusunan laporan dari bulan April 2018 sampai dengan Nopember 2018.
3.2 Pengambilan Tanah Sampel
• Tanah sampel diambil dari tanah rizosfer tanaman cabai sehat dan sakit bertempat di Desa Kettalangu, Denpasar Timur. Hamparan tanah sebagai lokasi pengambilan tanah sampel ditentukan secara diagonal, dengan mengambil lima titik, satu di perpotongan diagonal dan empat lagi di pertengahan garis diagonal. Satu sampel rizosfer tanaman cabai diambil empat lobang, masing-masing seberat 100 g, kemudian dicamnpur, diletakkan dalam tas plastik, dimasukkan dalam es box.
Sebelum dianalisis tanah sampel dimasukkan dalam refregrator, selama 24 jam.
3.3 Pengenceran Bertingkat
• Setiap tanah sampel diambil 10 gram tanah diencerkan dengan 90 ml air steril, pengenceran dilanjutkan sampai 10-3. Sebanyak 1 ml air pengenceran diletakkan dalam cawan Petri yang sebelumnya telah diisi dengan media potato dextrose agar (PDA) yang ditambah dengan antibiotik (antibakteri) levoplaxasin 250 mg/liter (w.v). Koloni jamur tanah rizosfer akan tumbuh setelah dua hari, kemudian dihitung jumlah koloni dengan satuan coloni forming unit (cfu). Setiap koloni dimurnikan dan dipindahkan ke cawan Petri yang baru.
3.4 Prevalensi Isolat
• Prevalensi isolat dapat dihitung dengan mengetahui frekuensi isolat untuk setiap cawan Petri dibagi dengan seluruh isolat pada cawan Petri dikalikan 100%. Besarnya prevalensi isolat dapat menggambarkan bahwa ada isolat yang mendominasi habitat di rezosfer, hal ini dapat diketahui dengan nilai prevalensi tertinggi.
3.5 Menentukan Indek Keragaman dan Dominasi
Keragaman dan dominasi jamur kontaminan dapat diketahui dengan menghitung indek keragaman Shannon-Wiener (Odum, 1971) dan dominasi mikroba tanah dihitung
dengan menghitung indeks Simpson (Pirzan dan Pong-Masak, 2008)
(1) Indek keragaman mikroba
Indek keragaman mikroba tanah ditentukan dengan indek keragaman Shannon- Wiener yaitu dengan rumus (Odum, 1971):
s
H’ = - Σ Pi ln Pi.
i=1 :
H’ = indek keragaman Shannon-Wiener S = Jumlah genus
Pi = ni/N sebagai proporsi jenis ke i (ni = Jumlah total individu jenis mikroba total i, N
= Jumlah seluruh individu dalam total n)
Kriteria yang digunakan untuk menginterprestasikan keragaman Shannon-Wiener (Ferianita- Fachrul et al., 2005) yakni: H’ nilainya < 1, berarti keragaman rendah, H’
nilainya 1 – 3 berarti keragaman tergolong sedang dan H’ nilainya > 3 berarti keragaman tergolong tinggi.
(2) Indek dominasi
Indek dominasi mikroba tanah dihitung dengan menghitung indeks Simpson (Pirzan dan Pong- Masak, 2008), dengan rumus sebagai berikut:
Selanjutnya indek dominasi spesies (D) dapat dihitung dengan formulasi 1- C (Rad et al. 2009).
Kreteria yang digunakan untuk menginterpretasikan dominasi jenis mikroba tanah yakni: mendekati 0 = indek rendah atau semakin rendah dominasi oleh satu spesies mikroba atau tidak terdapat spesies yang secara ekstrim
mendominasi spesies lainnya, mendekati 1 = indek besar atau cendrung didomnasi oleh beberapa spesies mikroba (Pirzan dan Pong-Masak, 2008).
3.6 Uji Daya Hambat
Semua isolat jamur rizosfer yang ditemukan diuji daya hambatnya
terhadap Fusarium sp. dengan metode dual culture (dalam satu Petri terdapat lebih dari satu isolat) yang ditumbuhkan dalam satu cawan Petri. Daya hambat dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Dolar, 2001;
Mojica-Marin et al., 2008):
Keterangan:
A = Diameter koloni Fusarium sp. dalam biakan tunggal (mm) B = Diameter koloni Fusarium sp. dalam dual culture (mm) C = jamur antagonis
Daya hambat jamur antagoinis terhadap Fusarium sp. dihitung setiap hari) dan
pengamatan dihentikan sampai isolat Fusarium sp. tunggal telah memenuhi cawan Petri. Mekanisme penghambatan jamur antagonis terhadap Fusarium sp. dapat diketahui apakah secara kompetisi atau antibiosis, dengan mengamati ada dan tidaknya zone penghambatan pada cawan Petri, Apabila ada zone bening (zone penghambatan) berarti mekanisme penghambatan secara antibiosis.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi tentang Penyakit
Indek Keragaman, Indek Dominasi
dan Prevalensi
Daya Hambat Jamur
Antagonis
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi tentang Penyakit
• Hasil pengamatan di Desa Kertalangu
menunjukkan bahwa tanaman layu sebanyak 70%, yang didahului oleh kelayuan tanaman mulai dari sebagian tanaman yang menjalar ke seluruh
bagian tanaman menjadi layu dan kering (Gambar
4.1A-C). Hal ini dikarenakan bahwa batang sebagai
saluran pengangkut hara dan air (silem) tersumbat
oleh kahadiran patogen sehingga lama kelamaan
tanaman menjadi layu akibat kekurangan hara dan
air.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Isolasi patogen dilakukan dengan melakukan sayatan pada batang sakit, kemudian diletakkan pada cawan Petri yang telah diisi dengan media PDA (Gambar 4.2). Setelah berlangsung selama 3 hari miselia tumbuh dari
pinggir sayatan batang dan dimurnikan lagi pada cawan Petri yang diisi dengan media PDA, setelah disimpan pada inkubator selama 3 hari kemudian diidentifikasi secara mikroskopis.
Setelah berumur 5 hari pada media PDA, kemudian patogen diamati di bawah mikroskop cahaya, ditemukan bahwa sporangium sebagai pertanda bahwa patogen adalah jamur Phytophthora. Hal ini dapat diasumsikan
bahwa patogen penyebab penyakit adalah P. capsici. Setelah dilakukan uji patogenisitas pada tanaman cabai muda ditemukan gejala yang serupa dengan gejala yang ditunjukkan oleh patogen. Hal ini menandakan bahwa patogen tersebut adalah Phytophthora capsici (Gambar 4.3).
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Menurut Babadoost (2001) sporangia yang dihasilkan pada lesio permukaan dapat menyebar karena percikan air hujan, di antaranya ada yang mendarat pada tanaman cabai, sporangia melepas zoospora yang dilepas dalam tanah sebagai dekomposisi.
Indek Keragaman, Indek Dominasi dan Prevalensi
• Jenis jamur yang ditemukan pada tanah habitat tanaman sehat (supresif) adalah miselia sterilia sebanyak 3 isolat, Fusarium sp. sebanyak 3 isolat, Neurospora sp. sebanyak 9 isolat, Aspergillus sp. sebanyak 9 isolat, Penicillium sp.
sebanyak 12 isolat, Mucor sp. sebanyak 6 isolat dan
Trichoderma sp. sebanyak 3 isolat. Sedangkan pada tanah habitat tanaman sakit (kondusif) ditemukan Phytophthora sp. sebanyak 6 iolat, Aspergillus sp. sebanyak 3 isolat, dan Neurosporas sp. sebanyak 36 isolat (Tabel 4.1; Gambar 4.4 dan Gambar 4.5)
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada tanah supresif ditemukan sebanyak 7 jenis jamur prevalensi tertinggi dicapai oleh Penicillium sp. sebesar 27%, sedangkan pada tanah kondusif ditemukan 3 jenis jamur dengan prevalensi tertinggi dicapai oleh Neurospora sp. sebesar 80%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
• Adapun besaran indek keragaman dan indek dominasi pada tanah supreasif sebesar 2,0002 dan 0,817 seperti tertera pada Tabel 4.2. Hal ini berarti bahwa tidak stabilnya lingkungan (karena indek keragaman < 3) bila salah satu jenis mengalami kematian akan berpenaruh kepada populasi yang lainnya, ditambah dominasi mendekati angka 1, berarti ada dominasi jamur yang berkembang di lingkungan tersebut yakni Penicillium sp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Indek keragaman dan dominasi pada tanah kondusif seperti
tertera pada Tabel 4.3. Indek keragaman yang dicapai pada tanah kondusif relatif stabil sebesar 3,179, dengan indek domoinasi
sebesar 0,338, walaupun besarnya populasi jamur Neurospora sp. tetapi hal ini ditutupi dengan kecilnya populasi Aspergillus sp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Daya Hambat Jamur Antagonis
• Berdasarkan hasil pengenceran bertingkat ditemukan pada rizosfer habitat tanaman sehat (tanah supresif) koloni terbentuk rerata 14.13 x 10
5cfu, sedangkan pada tanah habitat tanaman sakit (tanah kondusif) koloni terbentuk rerata 8,4 x 10
5cfu. Berdasarkan data di atas
membuktikan bahwa pada tanah supresif jumlah mikrobannya lebih tinggi dibandingkan pada tanah kondusif. Hasil pemisahan mikoflora pada tanah supresif ditemukan 5 jenis jamur yang menunjukkan daya hambat terhadap patogen (Phytophthora capsici). Mikoflora tersebut antara lain Neurospora sp. dengan daya hambat sebesar 67,78 ± 1,6%, Trichoderma sp. sebesar 68,52 ± 2,62%, Aspergillus sp., sebesar 75,93
± 2,62%, Penicillium sp. sebesar 68,77 ± 5,43% dan Mucor sp. sebesar 67,59 ± 3,82%. Koloni yang terbanyak terlihat pada jenis jamur
Penicillium sp. dengan jumlah koloni sebanyak 36 x 10
5cfu (Tabel 4.4).
HASIL DAN PEMBAHASAN
HASIL DAN PEMBAHASAN
Besarnya penghambatan yang dilakukan oleh masing-masing jamur bervariasi dari 67,59 ± 3,82% sampai 75,93 ± 2,62% (Gambar 4.6). Hal ini sangat ditentukan oleh strain jamur, dimana kemampuan untuk mnghambat terhadap patogen dapat secara kompetisi, kecuali jamur Trichoderma yang penghambatannya terjadi secara antibiosis dan hiperparasit.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Neurospora sp.
• jamur ini banyak digunakan sebagai oncom yang berguna bagi pakan ternak antara lain N.
crassa dan N. sitophila (Kanti dan Sudiana, 2016). Dalam bagian siklus hidupnya secara aseksual, perkecambahan dan pertumbuhan spora (konidium) aseksual haploid
mengahsilkan massa benang (hifa) becabang, yang merupakan koloni. Hifa tidak memiliki dinding melintang sehingga koloni adalah sel tunggal yang mengandung banyak nuclei haploid. Jutaan konidia dari hifa udara, makrokonidia multinukleat dan mikrokonidia uninukleat, serta hal ini tampak dan terulang dalam siklus aseksual kalau mereka mendapat substrat yang sesuai.
Jamur Trichoderma sp.
• merupakan jamur antagonis mengahadapi Colletotrichum capsici, Fuasrium sp., dan
Sclerotium rolfsii. Penghambatan tertinggi dicapai dengan C. capsici sebesar 68,2%, diikuti dengan Fusarium sp. sebesar 53,9% dan penghambatan terendah dicapai dengan S. rolfsii sebesar 35,5% (Alfizar et al., 2013). Menurut Amin et al. (2010), menyatakan bahwa
Trichoderma spp. yang diuji untuk kemampuannya menghambat patogen tular tanah dari beberapa sayuran contoh Rhizoctonia solani (diisolasi dari tanaman tomat), Sclerotium rolfsii (penyebab busuk daun tomat) dan Sclerotium sclerotiorum (penyebab web blight pada kacang-kacangan) secara in vitro, T. viride (Tv-2) penghambatannya tertinggi (71,41%) dalam kasus R. solani ddikuti oleh T. viride (Tv-1) dan T. harzianum (Tv-1) dengan
penghambatan berturut-turut 65,71% dan 60,51%.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Aspergillus sp.
• dapat digunakan sebagai agensia hayati menghadapi patogen tular tanah.
Keberhasilan dalam mengendalikan patogen tular tanah dengan menggunakan A.
niger telah dilaksanakan. Hasil penyelidikan menunjukkan spektrum dan mekanisme isolate A. niger adalah antibiosis terhadap enam jamur patogen tular tanah secata in vitro (Patibanda dan Sen, 2007).
Penicillium funiculosum
• telah dievaluasi di rumah kaca untuk kemampuannya menekan busuk akar
Phytophthora dari azalea (Rhododendron spp.) dan sweet orange (Citrus sinensis) sebagai mana diukur dengan pertumbuhan tunas dan akar (Fang dan Tsao, 1995).
Menurut Sempere dan Santamarina (2010) menyatakan bahwa Penicillium oxalicum mengahadapi jamur patogen padi Alternaria alternata dibawah kondisi suhu,
aktivitas air, dan media biakan. Analisis mikroskopis menunjukkan bahwa P. oxalicum adalah mikoparasit terhadap A. alternata. Anatogonis mempenetrasi ke dalam A.
alternata dan memecah konidiofor dan konidianya.
Mucor sp.
• digunakan untuk detoksifikasi umbi gadung (Dioscorea hispida Dennst) melalui
proses permentasi (Sasongko, 2009). Mucor sp. juga penghasil aflatoksin B1 di Flores (Wange et al., 2012).
