Diterima 29 Agustus 2014. Disetujui 20 Oktober 2014. Alamat Korespondensi : [email protected]
KEEFEKTIFAN FORMULA MIKROBA ANTAGONIS DALAM BAHAN
ORGANIK UNTUK MENEKAN NEMATODA MELOIDOGYNE SPP.
SECARA IN VITRO
THE EFFECTIVENESS OF MICROBIAL FORMULATION WITH
ORGANIC MATTERS TO SUPPRESS MELOIDOGYNE SPP. IN VITRO.
Cahyaningtyas Jayaningrum1, Toto Sunarto2, Noor Istifadah2
1
Mahasiswa Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran
2
Dosen Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran
ABSTRAK
Nematoda Bengkak Akar (Meloidogyne spp.) merupakan salah satu penyakit tanaman yang sangat merugikan khususnya pada tanaman hortikultura. Formulasi mikroba antagonis untuk pengendalian terhadap nematoda sudah dikembangkan dan diuji keefektifannya terhadap Globodera rostochiensis. Penelitian ini dilakukan untuk menguji keefektifan formula mikroba antagonis tersebut untuk mengendalikan nematoda Meloidogyne spp. melalui uji in
vitro. Percobaan dilaksanakan di Laboratorium Fitopatologi dan Laboratorium Nematologi,
Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran dari bulan April sampai Juli 2014. Metode percobaan menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok dengan 3 kali ulangan. Perlakuan yang diuji yaitu ekstrak air dari kombinasi kompos dan atau kascing baik steril maupun non steril dengan mikroba antagonis (Trichoderma spp., Paecilomyces spp., dan Pseudomonas pseudoalcaligenes) atau tanpa mikroba antagonis. Hasil pengujian menunjukan bahwa perlakuan kompos steril yang ditambah mikroba antagonis paling baik dalam menyebabkan kerusakan pada telur
Meloidogyne spp. yaitu sebesar 53,24%. Perlakuan kompos steril : kascing steril (1:1, v/v)
yang ditambah mikroba antagonis dapat menyebabkan J2 Meloidogyne spp. rusak atau mati sebesar 92,06%.
Kata kunci : Meloidogyne spp., mikroba antagonis, bahan organik ABSTRACT
Root-knot Nematode (Meloidogyne spp.) is one of plant pathogens that is very harmful especially for horticultural crops. Formulation of antagonist microbe for biological control of Globodera rostochiensis has been developed. This study was conducted to examine the effectiveness of the formula to control Meloidogyne spp. in vitro. The experiment was conducted in Phytopathology Laboratory and Nematology Laboratory, Department of Pests and Plant disease, Faculty of Agriculture, Padjajaran University from April to July 2014. The experimental design used was Randomized Block Design with three replications. The treatments were combination between compost, vermicompost which were sterile or non-sterile with or without the antagonists (Trichoderma spp., Paecilomyces spp., and Pseudomonas pseudoalcaligenes). The water extract of sterile compost with the antagonists was detrimental to eggs of Meloidogyne spp resulted in 53,24% of the eggs damaged. The water extract of sterile compost + sterile vermicompost (1 : 1, v/v) with the antagonists resulted in the highest percentange (92,06% ) of juvenile 2 of Meloidogyne spp dead or damaged.
270
PENDAHULUAN
Nematoda bengkak akar (Meloidogyne spp.) merupakan salah satu jenis nematoda parasit tanaman yang banyak merugikan petani karena dapat menginfeksi berbagai tanaman pangan, perkebunan, serat-seratan, rempah-rempah, dan hortikultura (Hadiseoganda, 1998).
Pengendalian biologi nematoda menggunakan mikroba antagonis merupakan salah satu cara pengendalian yang potensial untuk dikembangkan. Beberapa mikroba yang bersifat antagonistik terhadap nematoda telah dikembangkan, antara lain jamur
Paecilomyces spp., Trichoderma spp., dan
bakteri Pseudomonas pseudoalcaligenes (Istifadah dkk., 2010). Jamur Paecilomyces spp. mampu memarasit telur dan juvenil nematoda Sunarto dkk, (2009) melaporkan bahwa aplikasi biakan masal jamur
Paecilomyces spp. pada tanaman buncis
dapat menurunkan populasi juvenil
Meloidogyne spp. dalam tanah sebesar
20,3%. Tanaman kedelai yang diinokulasikan dengan Paecilomyces
lilacinus mampu mengendalikan
Meloidogyne spp. dan meningkatkan
produksi sebesar 172% (Dube and Smart, 1987). Selain Paecylomyces, jamur antagonis lain yang dapat menekan
Meloidogyne spp. adalah Trichoderma. T. harzianum dilaporkan dapat secara in vitro
mampu memarasit J2 nematoda
Meloidogyne spp sebesar 75,2-95,2%
(Sharon et al., 2001).
Selain jamur, bakteri endofit juga dapat menekan nematoda parasite tumbuhan. Istifadah dkk. melaporkan bahwa P. pseudoalcaligenes yang diisolasi dari akar tanaman kentang dapat menekan nematoda sista kentang Globodera rostochiensis sebesar 55,3 % dan populasi
J2 sebesar 71,1%.
Penggabungan antara jamur
Paecilomyces spp., dan Trichoderma spp.
serta bakteri endofit P. pseudoalcaligenes memberikan efek penekanan terhadap nematoda G. rostochiensis lebih baik dari pada perlakuan dengan masing-masing
antagonis (Istifadah dkk., 2010). Sunarto dkk. (2013) telah mengembangkan formulasi mikroba dalam bahan organik yang dapat menekan G. rostochiensis. sebesar 92%. Artikel ini membahas penelitian yang menguji formula mikroba antagonis tersebut untuk mengendalikan nematoda Meloidogyne spp. secara in vitro.
BAHAN DAN METODE
Percobaan dilakukan di Laboratorium Fitopatologi dan Laboratorium Nematologi, Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan, Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran, Bandung. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari sepuluh perlakuan dan tiga kali ulangan. Perlakuan yang diuji adalah (1) Campuran mikroba antagonis dalam kompos steril; (2) Campuran mikroba antagonis dalam kascing steril; (3) Campuran mikroba antagonis dalam kompos steril dan kascing steril (1:1); (4) Campuran mikroba antagonis dalam kompos nonsteril; (5) Campuran mikroba antagonis dalam kascing nonsteril; (6) Campuran mikroba antagonis dalam kompos nonsteril dan kascing nonsteril (1:1); (7) Kompos tanpa campuran mikroba antagonis; (8) Kascing tanpa campuran mikroba antagonis; (9) Kompos dan kascing (1:1) tanpa campuran mikroba antagonis; dan (10) Kontrol (hanya inokulasi Meloidogyne spp.). Analisis statistik dilakukan dengan menggunakan program SPSS versi 17.0. Data dianalisis menggunakan ANOVA dan dilakukan uji Tukey pada taraf 5% untuk membandingkan rata-rata perlakuan.
1. Pengumpulan inokulum Meloidogyne spp.
Inokulum nematoda diambil dari pertanaman tomat bergejala puru akar yang diperoleh dari Desa Lebakbako, Kecamatan Pangalengan, Kabupaten Bandung. Akar yang bergejala tersebut dicuci bersih dengan air dan dipotong-potong sepanjang 0,5-1cm. Akar yang telah dipotong direndam dalam larutan klorok 0,5% selama
271 5 menit dan diaduk. Penyaringan berseri
mulai dari 750 µm, 500 µm, ke 35 µm. Nematoda yang melekat pada saringan 500 µm dan 35 µm, dibilas ke dalam Beaker
glass. Jumlah J2 Meloidogyne spp dihitung
per 100 µl dalam gelas arloji di bawah mikroskop (Sunarto dkk., 2009).
2. Pembuatan suspensi mikroba antagonis
Isolat-isolat mikroba yang digunakan berasal dari penelitian sebelumnya (Istifadah, 2010). Jamur
Trichoderma spp. dan Paecilomyces spp.
dari dibiakan dalam medium Potato
Dextrose Agar (PDA) selama 2 minggu.
Suspensi mikroba dibuat dengan mencampurkan secara konidia masing-masing jamur dalam aquades steril yang mengandung 0.01% Tween 80. Suspensi dihomogenkan dengan menggunakan vortex
stirrer selama tiga menit. Kerapatan
konidia diatur hingga kerapatan 108 konidia/ml.
Bakteri P. pseudoalcaligenes
dibiakan dalam media Nutrient Agar selama 2 hari kemudian dipindahkan ke media
Nutrient Broth dan diinkubasikan di atas
shaker dengan kecepatan 150 rpm. Kerapatan sel bakteri diatur hingga diperoleh kerapatan 108 cfu/ml (Istifadah dkk., 2010).
3. Sterilisasi bahan organik
Bahan organik yang digunakan yaitu kompos steril, kascing steril, kompos nonsteril, dan kascing nonsteril. Proses sterilisasi untuk kompos dan kascing dilakukan dengan menggunakan autoclave pada suhu 121oC, bertekanan 1 atm selama 30 menit.
4. Uji ekstrak air formula
Formula dibuat berdasarkan metode yang dikembangkan Sunarto dkk. (2013). Ekstrak air formula dibuat dengan cara campuran bahan organik dan mikroba antagonis ditambah aquades steril (yang mengandung 0.01% Tween 80) dengan perbandingan 1:4 (v:v) kemudian dihomogenkan dan dibiarkan selama 12 jam. Air hasil rendaman bahan tersebut disaring menggunakan kertas saring. Ekstrak tersebut dicampurkan dengan suspensi inokulum nematoda Meloidogyne spp. dengan perbandingan 10 % (v/v). Nematoda yang dicampurkan sejumlah +100 telur dan juvenil. Inkubasi campuran dilakukan selama 48 jam. Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah telur dan J2 yang sehat dan rusak/lisis.
Hasil dan Pembahasan
1. Pengaruh ekstrak air formula terhadap telur Meloidogyne spp.
Berdasarkan hasil pengujian ekstrak air dari berbagai perlakuan yang diuji, perlakuan dengan bahan organik yang ditambah mikroba antagonis dapat secara nyata menyebabkan kerusakan pada telur nematoda Meloidogyne spp. (Tabel 1). Perlakuan kompos steril yang ditambah mikroba antagonis menyebabkan kerusakan telur dengan persentase mencapai 53,24%. Sebenarnya ekstrak air dari perlakuan tersebut belum efektif dalam menimbulkan kerusakan pada telur Meloidogyne spp., karena persentase telur yang rusak masih kurang dari 70%.
Tabel 1 Persentase telur nematoda Meloidogyne spp. rusak pada 48 jam setelah perlakuan
Perlakuan Persen Telur
Sehat
Persen Telur Rusak A. Kompos steril + mikroba antagonis 46.761) a2) 53.241) a2) B. Kascing steril + mikroba antagonis 74.60 abc 25.40 abc C. Kompos steril:Kascing steril (1:1) + mikroba
antagonis 49.96 ab 50.04 ab
D. Kompos nonsteril + mikroba antagonis 49.91 ab 50.09 ab E. Kascing nonsteril + mikroba antagonis 77.25 bcd 22.75 bcd F. Kompos nonsteril: Kascing nonsteril (1:1) + mikroba
antagonis 68.48 abc 31.12 abc
272
Perlakuan Persen Telur
Sehat
Persen Telur Rusak
H. Kascing 94.42 def 5.58 def
I. Kompos:Kascing (1:1) 97.73 ef 2.27 ef
J. Kontrol 99.14 f 0.86 f
Keterangan : 1) Pada saat analisis statistik, data telah ditransformasi dengan Transformasi Arcsin
2)
Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang berbeda dalam tiap kolom menunjukan perbedaan nyata menurut uji Tukey pada taraf 0,5 %.
2. Pengaruh ekstrak air formula terhadap J2 Meloidogyne spp.
Ekstrak air dari formula ternyata lebih efektif dalam menimbulkan kerusakan terhadap J2 daripada terhadap telur
Meloidogyne spp.. Perlakuan dengan
kompos steril:kascing steril (1:1, v/v) yang
ditambahkan mikroba antagonis dapat menyebabkan kerusakan terhadap J2
Meloidogyne spp tertinggi yaitu sebesar
92,06% (Tabel 2). Perlakuan kascing nonsteril yang tanpa mikroba antagonis hanya menyebabkan kerusakan J2 yang terendah yaitu sebesar 13,67%.
Tabel 2 Persentase J2 nematoda Meloidogyne spp. rusak pada 48 jam setelah perlakuan
Perlakuan Persen J2
Sehat
Persen J2 Rusak A. Kompos steril + mikroba antagonis 22.461) ab2) 77.54 ab B. Kascing steril + mikroba antagonis 46.23 abc 53.77 abc C. Kompos steril:Kascing steril (1:1) + mikroba
antagonis 7.94 a 92.06 a
D. Kompos nonsteril + mikroba antagonis 54.03 abc 45.97 abc E. Kascing nonsteril + mikroba antagonis 63.23 bcd 36.77 bcd F. Kompos nonsteril: Kascing nonsteril (1:1) +
mikroba antagonis 78.26 bcd 21.74 bcd
G. Kompos 83.73 bcd 16.27 bcd
H. Kascing 86.33 cd 13.67 cd
I. Kompos:Kascing (1:1) 80.95 cd 19.05 cd
J. Kontrol 98.84 d 1.16 d
Keterangan : 1) Analisinya data telah ditransformasi dengan Transformasi Arcsin
2)
Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang berbeda dalam tiap kolom menunjukan perbedaan nyata menurut uji Tukey pada taraf 0,5 %.
Kerusakan atau kematian J2
Meloidogyne spp. dapat dikenali dengan
adanya lisis atau tubuh nematoda yang kaku (tidak bergerak) dan tidak mengandung isi sel atau sitoplasma
(Gambar 1b). Nematoda yang sehat memiliki gerakan tubuh yang lentur dan terlihat jaringan organ atau sitoplasma di dalam tubuhnya (Gambar 1a).
Gambar 1 J2 Meloidogyne spp. (a) J2 yang sehat; (b) J2 yang rusak
a b
273 Kerusakan pada telur dan J2
nematoda Meloidogyne spp. pada bahan organik yang ditambah mikroba antagonis menunjukan bahwa formula tersebut bersifat sebagai bionematisida. Kematian J2 disebabkan adanya mikroba antagonis yang bersifat parasit. Trichoderma spp. diketahui dapat memarasit nematoda
Meloidogyne spp. (Yulianti, 2013).
Paecilomyces spp. dapat melakukan
penetrasi dan memarasit telur nematoda (Esser & El-Gholl, 1993). Bakteri endofit
P. pseudoalcaligenes kemungkinan
memiliki mekanisme antibiosis karena pada penelitian sebelumnya bakteri endofit tersebut dapat menyebabkan lisisnya J2 G.
rostochiensis (Istifadah dkk., 2010).
Efek formula terhadap telur dan J2
Meloidogyne spp. ternyata berbeda.
Formula yang diuji masih kurang efektif dalam menimbulkan kerusakan pada telur
Meloidogyne spp.. Hal ini kemungkinan
terkait dengan kurangnya keberadaan dari
Paecilomyces spp. yang merupakan parasit
telur. Dari isolasi mikroba pada formula yang dilakukan ditemukan bahwa populasi
Paecilomyces sp. tidak sebanyak
Trichoderma spp maupun populasi bakteri
(data tidak dipublikasikan).
Penggunaan bahan organik steril dengan bahan organik nonsteril menunjukkan efek yang berbeda. Hal tersebut diduga karena perlakuan bahan organik steril lebih mampu mengoptimalkan kerja mikroba antagonis yang dicampurkan sebagai bahan aktif, karena mikroba dalam bahan organik tersebut sudah hilang akibat proses sterilisasi. Pada perlakuan bahan organik nonsteril terdapat mikroba lain yang mungkin menurunkan kinerja mikroba antagonis akibat adanya persaingan dalam hal dan ruang tumbuh.
Berdasarkan tabel hasil penekanan formula mikroba dengan bahan organik terhadap nematoda Meloidogyne spp. penggunaan kompos steril dengan mikroba antagonis lebih dianjurkan. Campuran kascing dan kompos (1:1, v/v) sangat efektif dalam pengendalian J2 namun
perlakuan kompos steril dengan mikroba antagonis lebih stabil tinggi penekenannya pada terhadap telur maupun J2.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil pada penelitian ini, maka dapat disimpulkan bahwa formula mikroba antagonis Trichoderma spp., Paecilomyces spp., dan P. pseudoalcaligenes dalam bahan organik
kompos dan kascing steril dapat menekan
Meloidogyne spp. Kompos steril yang
ditambah mikroba antagonis paling baik dalam menyebabkan kerusakan pada telur
Meloidogyne spp. yaitu sebesar 53,24%.
Perlakuan kompos steril : kascing steril (1:1, v/v) yang ditambah mikroba antagonis dapat menyebabkan J2
Meloidogyne spp. rusak atau mati sebesar
92,06%.
Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini merupakan bagian dari Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi (PUPT) Unpad yang didanai dari DP2M Dikti. Terimaksih juga disampaikan kepada Tohidin Ir. MS. atas masukannya dalam penulisan skripsi yang terkait dengan artikel ini.
Daftar Pustaka
Agrios, G. N. 2005. Plant Pathology. Fifth edition. USA. University of Florida. Atmojo, S.W.2003. Peranan bahan organik
terhadap kesuburan tanah dan upaya pengelolaannya. Universitas Sebelas Maret Press: Pidato Pengukuhan Guru Besar Ilmu Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret. Dube B. and G.C.Jr. Smart 1987.
Biological Control of Meloidogyne
incognita by Paecilomyces lilacinus
and Pasteuria penetrans. The Society of Nematologist. Journal of Nematology 19(2):222-227.
Esser, R.P. and N.E. El-Gholl. 1993.
Paecilomyces lilacinus, a fungus that
parasitizes nematode eggs. Dept. Agr. and Consumer Serv. Nematology Circular No. 203.
274 Hadisoeganda, A. 1998. Review: Hasil
pemeriksaan komposisi spesies dan densitas nematoda parasit tumbuhan dari tahun 1972 sampai dengan 1997. Laporan Penelitian Nematoda Parasit Tumbuhan. Balai Penelitian Tanaman Sayuran, Lembang.
Istifadah, N., T. Sunarto, O. Setiani. 2010. Pengembangan formulasi bionematisida campuran mikroorganisme endofit serta nematopatogen untuk pengendalikan nematoda sista kentang (Globodera
rostochiensis) pada tanaman kentang
kultivar MG 05 (Keefektifan >70%). Laporan Penelitian KKP3T. LPPM Unpad - Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian.
Meyer S.L.F, D.P.Roberts, D. J. Chitwood, L. K. Carta, R. D. Lumsden, and W. Mao. 2001. Application of
Burkholderia cepacia and
Trichoderma virens, alone and in
combinations, against Meloidogyne
incognita on bell pepper. Nematropica
31:75-86.
Naserinasab, F., N. Sahebani, H. R. Etebarian. 2011. Biological control of
Meloidogyne javanica by
Trichoderma harzianum BI and
salicylic acid on Tomato. African Journal of Food Science; Vol. 5(3) pp. 276-280.
Robl, D., L. B. Sung, J. H. Novakovich, P. R. D. Marangoni, M. A. C. Zawadneak, P. R. Dalzoto, J. Gabardo, and I. C. Pimentel. 2009. Spore production in Paecilomyces lilacinus (Thom.) samson strains on agro-industrial residues. Braz. J. Microbiol. 40(2): 296–300.
RossiRodrigues, B.C., M.R. Brochetto -Braga, S.M. Tauk-Tornisielo, E. C. Carmona, V.M. Arruda, J.C. Netto. 2009. Comparative growth of trichoderma strains in different nutritional sources, using bioscreen c automated system. Braz. J. Microbiol. Vol. 40 no. 2.
Sunarto T., L. Djaja, R. Meliansyah. 2009. Pengendalian biologi nematoda
Meloidogyne spp dengan jamur
Paecilomyces fumosoroseus dan
bakteri Pasteuria penetrans serta pengaruhnya terhadap tanaman buncis (Phaseolus vulgaris L.). Jurnal Bionatura 11:1.
Sunarto T., N. Istifadah, dan D. Herdiyantoro. 2013. Pengembangan formulasi bionematisida campuran mikroorganisme antagonis dalam bahan organik untuk pengendalian
Globodera rostochiensis Woll. dan Meloidogyne spp. Laporan Penelitian
Unggulan Perguruan Tinggi (PUPT), DP2M Dikti, LPPM Universitas Padjadjaran, Bandung.
