“KESUPRESIFAN TANAH” TERHADAP BUSUK PANGKAL (Fusarium oxysporum f. sp. cepae) BAWANG PUTIH DI TAWANGMANGU, KARANGANYAR

Download (0)

Full text

(1)

“KESUPRESIFAN  TANAH” TERHADAP BUSUK PANGKAL (Fusarium oxysporum  f. sp. cepae)  BAWANG PUTIH DI TAWANGMANGU, KARANGANYAR 

“Soil Suppresiveness” to Basal Plate Rot (Fusarium oxysporum  f. sp. cepae) of Garlic in  Tawangmangu, Karanganyar 

 

Hadiwiyono*, R.D. Wuspada, S. Widono, S.H. Poromarto, dan Z.D. Fatawi   

Jurusan Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta 57126   

ABSTRACT 

Since planting season in 2000, basal plate rot (Fusarium oxysporum f. sp. cepae) has  been an important disease on garlic in Tawangmangu, Karanganyar, Central Java.  More than 92  % of the garlic lands have been contaminated by the pathogen. However, there are some lands  showing very mild disease incidence. The contaminated soil, in which the disease does not  develop,  is  called  suppressive  soil.  The  phenomenon  is  interesting  to  investigate  for  understanding the occurrence of endemic of basal plate rot on the garlic in Tawangmangu and  for developing control of the disease. The analysis results indicated that the suppressiveness of  the soil was related to physical, chemical, and biological properties of the soil.     Keywords: suppressive soil, Fusarium oxysporum f. sp. cepae, garlic 

* korespondensi: hadi_hpt@yahoo.com    PENDAHULUAN 

Busuk  pangkal  bawang  (BPB)  telah  menjadi  penyakit  yang  merugikan  dan  mengancam  pertanaman  bawang  putih  di  Tawangmangu  Karanganyar,  Jawa  Tengah  sehingga menjadi kendala baru sejak musim  tanam 2000. Pada tahun 2003, seluas 92,5%  lahan  telah  terserang  patogen  ini  dengan  insiden  penyakit  rata‐rata  18,43%  (Hadiwiyono,  2004).    Berdasarkan  hasil  identifikasi penyakit busuk pangkal bawang di  Tawangmangu  disebabkan  oleh  Fusarium  oxysporum    Schlecht.  f.  sp.  cepae  (Hanz.)  Snyd. et. Hans (Hadiwiyono, 2004).  Menurut  Havey (1995) inang utama F. oxysporum f. sp.  cepae  adalah bawang bombay namun bisa  sangat merugikan juga pada bawang putih,  bawang merah, dan bawang daun. Patogen  ini menyebabkan   penyakit moler dan telah  endemik di beberapa sentra bawang merah  seperti  di  Bantul,  Brebes,  dan  Nganjuk  (Wiyatiningsih, 2007). 

Meskipun  sebagian  besar  lahan  di  Tawangmangu  telah  menunjukkan  terkontaminasi  oleh  F.  oxysporum  f.  sp. 

cepae,  masih  ada  sebagian  lahan  (sekitar  7,5%) menunjukkan supresif terhadap BPB.  Tanah  supresif  adalah  tanah  yang  telah  terkontaminasi  pathogen  tetapi  penyakit  tidak  berkembang  (Alabouvette,  1993;  Hornby, 1983; Weller et al., 2002). Fenomena  ini  menarik  untuk  dipelajari.  Pemahaman  fenomena ini akan sangat bermanfaat pada  pengembangan  pengendalian  penyakit  di  lapangan.    Tulisan  ini  melaporkan  hasil  analisis  kesupresifan  tanah  dari  lahan  pertanaman bawang putih di Tawangmangu  terhadap BPB. 

 

BAHAN DAN METODE 

Bahan  penelitian  ini  adalah  tanah  supresif yaitu tanah yang diambil dari lahan  yang  kejadian  penyakitnya  kurang  dari  5  persen  dan  tanah  kondusif  yang  insidensi  penyakitnya lebih  dari 60  persen. Masing‐ masing kriteria tersebut diambil dari 5 lahan  dan kemudian dikompositkan. Kedua macam  tanah  kemudian  dibuat  campuran  dengan  komposisi tanah supresif dan kondusif  0, 50,  dan  100  persen.  Sebanyak  1  kg  tanah 

(2)

“Kesupresifan Tanah” terhadap Busuk Pangkal.…Hadiwiyono et al.  tersebut  dimasukan  dalam  polibag  dan 

ditanam satu benih bawang putih cv. Lunbu  Putih  per  polibag.    Setiap  unit  perlakuan  terdiri  dari  6  tanaman  atau  polibag  dan  diulang 6 kali. Adapun peubah yang diamati  adalah  keparahan  penyakit  pada  110  hari  setelah tanam, populasi jamur dan bakteri,  serta sifat fisika dan kimia tanah. 

% 100 ) ( x NxV nxv KP=

 

KP=keparahan penyakit, n= jumlah tanaman  dengan  kategori  skor  gejala  penyakit  tertentu,  v=  kategori  skor  gejala  penyakit  tertentu.  N=jumlah  tanaman  sample,  dan  V=kategori  tertinggi.  Adapun  kategori  penyakit  masing‐masing  kategori  adalah  sebagai  berikut:  0=umbi  sehat  tidak  menunjukkan gejala busuk, 1=umbi busuk 0‐ 1=20%; 2=umbi busuk 21‐40%; 3=umbi busuk  41‐60%; 4=umbi busuk 61‐80%; dan 5=umbi  busuk 81‐100%. 

Populasi  jamur  dan  bakteri  umum  diamati melalui teknik pengenceran berseri  dengan menggunakan medium agar dektrosa  kentang  (ADK)  yang  ditambah  chloramphenicol 100 μg/L dan Nutrien Agar  (NA) yang ditambah Amphycillin 0,05 g/L. 

 

HASIL DAN PEMBAHASAN  Hasil 

Komposisi  tanah  supresif  berpengaruh  nyata terhadap intensitas penyakit BPB (Tabel  1).  Tanah  kondusif  yang  dicampur dengan  tanah  supresif  dengan  komposisi  sama  menghasilkan intensitas penyakit yang lebih  rendah  dibandingkan  dengan  yang  tidak  dicampur.   Hasil ini mengindikasikan bahwa  sifat supresif  tanah dapat  ditularkan  pada  tanah kondusif (Tabel 1). 

Hasil  analisis  sifat‐sifat  tanah  seperti  disajikan pada Tabel 2, menunjukkan bahwa  secara umum tanah supresif memiliki sifat‐ sifat yang berbeda dengan tanah kondusif.   Hal ini  meliputi  hampir semua sifat tanah  yang dianalisis, meliputi fisika, kimia, maupun 

biologi tanah. Sistem keharaan tanah supresif  lebih  baik  dibandingkan  tanah  kondusif.  Apabila diperhatikan, tanah supresif memiliki  pH,  bahan  organik,  kapasitas  pertukaran  kation (KPK), kandungan unsur hara P dan K  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  tanah  kondusif.  

 

Pembahasan 

Tampaknya kesupresifan tanah berkaitan  dengan komplek sifat fisika, kimia, dan biologi  tanah.  Pada  tanah  supresif  memiliki  kandungan bahan organik yang tinggi. Seperti  diketahui bahwa bahan organik dalam tanah  merupakan  sumber  energi  bagi  komplek  mikroorganisme  saprofitik  untuk  dapat  melakukan  aktifitas  hayatinya.  Kandungan  bahan  organik  dalam  tanah  akan  sangat  menentukan  keragaman  dan  struktur  komunitas  mikroorganisme  dalam  tanah.   Oleh karena itu, pemberian pembenah tanah  akan  dapat  memberikan  sumber  bahan  Tabel 2.  Sifat fisika, kimia, dan biologi tanah 

supresif dan kondusip

Sifat Tanah Supresif Kondusip

1. Kandungan Lempung (%) 13,70  15,13 2. Kandungan Debu (%) 31,52  44,29 3. Kandungan Pasir (%) 54,78  41,58 4. pH H2O 6,18  5,56 5. Kapasistas pertukaran  kation (me/100g)  43,11  30,93 6. Bahan organik (%) 8,87  6,71 7. N total (%) 0,52  0,89 8. P tersedia (ppm) 9,79  7,56 9. K tertukar (me/100g) 0,59  0,30 10.Ca tertukar (me/100g) 2,94  2,67 11.Mg tertukar (me/100g) 1,81  1,52 12.Populasi bakteri  (cfu/g)x106  22,32  10,38 13.Populasi jamur  (cfu/g)x105  18,64  8,27 Tabel 1.  Pengaruh komposisi tanah supresif 

dan kondusip terhadap keparahan  penyakit busuk pangkal bawang 

Komposisi tanah Keparahan 

Penyakit (%)1)  Supresif (%) Kondusip (%) 

0 100 50,00 a 

50 50 29,17 b 

100 0 2,83 c 

1)  ratarata yang diikuti dengan huruf yang  berbeda menunjukkan berbeda nyata  berdasarkan t‐test pada taraf 5% 

(3)

“Kesupresifan Tanah” terhadap Busuk Pangkal.…Hadiwiyono et al. organik yang cukup untuk sumber energi bagi 

komplek  mikroorganisme  secara  cukup  sehingga  aktivitas  hayatinya  meningkat.  Kaitannya dengan pengimbasan kesupresifan  tanah  maka  meningkatnya  aktifitas  hayati  mikrorganisme  tanah  akan  linier  dengan  meningkatnya aktifitas pengendalian hayati.  Oleh karena itu struktur komunitas mikroba  tanah merupakan indikator kesehatan tanah  yang sangat baik   (Mazzola, 2004; Winding,  2008).   

Penggunaan  pembenah  tanah  dalam  pengendalian  penyakit  telah  lama  dipraktikkan sejak sebelum fenomena tanah  supresif  dan  pengendalian  hayati  penyakit  banyak mendapat perhatian, sebelum tahun  1960‐an  (Cook  dan  Baker,  1983;  Hornby,  1983;  Yuen  et  al.  2004).    Contoh  yang  sekarang  telah  banyak  diteliti  dan  dipraktikkan  adalah  pemberian  pembenah  tanah  kompos  (Sallivan,  2004)  untuk  pengendalian  penyakit  layu  Fusarium  (Alabouvete, 1993; 1994; Hoitink dan Changa,  2004), rebah semai Pythium (McKellar et al.,  2003),  Rhizoctonia  solani  (Tuitert  et  al.,  1998),  Phytophthora  (Hoitink  dan  Boehm,  1999). 

Tektur tanah supresif berbeda dengan  tanah  kondusif.  Telah  banyak  dilaporkan  bahwa  kesupresifan  tanah  berhubungan  dengan kondisi fisik tanah, seperti tekstur dan  struktur  tanah,  temperatur,  serta  kelembaban.  Meskipun  faktor  ini  bukan  karena hanya pengaruhnya secara langsung  terhadap patogen, seperti eliminasi patogen,  tetapi lebih dari itu. Perubahan kondisi fisik  tanah  yang  lebih  penting  juga  akan  berpengaruh secara  tidak langsung melalui  pembentukan  kondisi  yang  sesuai  untuk  perkembangan,  antagonisme  dan  atau  pengimbasan  resistensi  tanaman  oleh  mikroorganisme  (Neate,  2004;  Cook  dan  Baker,  1983;  Hornby,  1983;  Smith  dan  Goodman, 1999).   

Cukup  rasional bahwa  pH  tanah yang  lebih  tinggi  diduga  ikut  berperan  pada  kesupresifan tanah di Tawangmangu. Banyak  laporan penelitian yang menunjukkan bahwa  kesupresifan   tanah berkaitan erat dengan  kondisi  kimia  tanah.  Dilaporkan  bahwa  ketersediaan  kation  besi  dalam  tanah  menjadi  terbatas  pada  pH  yang  tinggi.   Supresivitas  tanah  oleh  aktivitas  Pseudomonas  kelompok  fluoresen  bekerja  melalui  kompetisi  kation  besi  dengan  patogen, karena kemampuan bakteri tersebut  menghasilkan siderofor, sehingga kompetisi  akan  lebih  meningkat  ketika  pH  tanah  ditingkatkan,  misalnya  dengan  pengapuran  tanah (Weller,   1988; Capper dan Higgins,  1993; Poulitz, 1990; Loper, 1990).   Namun  demikian,  ternyata  pengapuran  untuk  meningkatkan  supresivitas  kurang  berhasil.   Hal  ini  karena,  bahwa  pada  umumnya  supresif  tanah    merupakan  hasil  interaksi  yang  kompleks  dari  berbagai  faktor  lingkungan  hayati  maupun  nonhayati,  kompleks  mikroorganisme,  tanaman  inang,  dan patogen (Alabouvette, 1993).  

Elmer (2004) melaporkan bahwa tanah  supresif  terhadap  busuk leher  batang  dan  akar  Fusarium  pada  asparagus  dapat  diperoleh  dengan  pemberian  pembenah  tanah  NaCl  ke  dalam  tanah.    NaCl  tidak  berpengaruh langsung pada patogen, tetapi  NaCl meningkatkan pH tanah, eksudasi akar  asparagus  dan  kolonisasi  akar  oleh  Pseudomonas.  Diduga bakteri ini mengimbas  ketahanan  tanaman  terhadap  serangan  Fusarium, namun hasil penelitian ini masih  perlu dikaji lebih lanjut. 

Unsur makro N yang lebih rendah dan P,  K, Ca, dan Mg yang lebih tinggi mungkin juga  terlibat  pada  kesupresifan  tanah  di  Tawangmangu.  Kelima  unsur  tersebut  merupakan  unsur  esensial  untuk  pertumbuhan  tanaman  sehat  (Bennett,  1993).  Nitrogen  yang  tinggi  dapat  menyebabkan  pertumbuhan  jaringan 

(4)

tanaman  sukulen  yang  cenderung  lebih  rentan terhadap serangan patogen (Agrios,  2005).   P adalah penyusun senyawa penting  tanaman  seperti  enzim  dan  protein  serta  penyusun  struktur  fosfoprotein,  fosfolipid,  dan asam inti sehingga sangat penting bagi  kenormalan  proses  metabolisme  tanaman  termasuk  sistem  pertahanan  tanaman  (Bennett,  1993).  Beringer  dan  Northdurft  (985)  menjelaskan  bahwa  kecukupan  K  dinding sel tanaman akan  lebih tebal dan  memberikan  stabilitas  jaringan  sehingga  tanaman menjadi lebih tahan terhadap hama  dan  penyakit.  Ca  dalam  tanaman  adalah  sebagai calsium oxalate dan calsium pectate  yang  merupakan  komponen  struktural  dinding  sel  tanaman  yang  penting  pada  system  pertahanan  tanaman.    Mg  adalah  suatu unsur  penting dari molekul klorofil. Mg  merupakan kofaktor untuk sejumlah enzim  termasuk  transfosforilase,  dehidrogenase,  dan karboksilase (Bennett, 1993). 

 

KESIMPULAN 

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa  tanah supresif terhadap F. oxysporum f. sp.  cepae dari Tawangmangu memiliki karakter  fisika,  kimia,  maupun  biologi  tanah  yang  berbeda dengan tanah kondusif dari daerah  yang  sama.  Tanah  supresif  memiliki  kandungan  bahan  organik  serta  sistem  keharan yang lebih baik dibandingkan tanah  kondusif. 

 

UCAPAN TERIMA KASIH 

Penelitian ini dibiayai dari sumber dana  Program Penelitian Hibah Fundamental DP3M  Ditjen  Dikti,  tahun  anggaran 2005  melalui  Kontrak  Nomor:  033/SPPP/PP‐ PM/DP3M/IV/2005 TANGGAL 11 APRIL 2005.   

DAFTAR PUSTAKA 

Agrios, G.N. 2005. Plant Pathology. 4th Ed.  Academic  Press.  San  Diego  California.  633p 

Alabouvette, C. 2004.  Biotic Interaction in the  Soil:  an  Overview.  INRA‐CMSE. 

http://www.bspp.org.uk/icpp98/2.7/1S. html. Accessed: June 2008. 

‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐.  1993.  Naturally  occurring 

disease‐suppressive soils.  Pp.204‐210 In:  R.D.  Lumsden  and  J.L.  Vaughn.  Pest  Management:  Biologically  Based  Technologies.  American  Cahemical  Society, Wahsington, DC. 

Bennett, W.F. 1993. Plant nutrient utilization  and diagnostic plant symptoms. pp. 1‐7  in:  W.F.  Bennett  (ed)  Nutrient  Deficiencies and Toxicities in Crop Plants.  APS Press. St. Paul, Minnesota. 

Beringer, H. dan F. Northdurft. 1985. Effects  of  potassium  on  plant  and  cellular  structure.pp. 351‐364 in : R.D. Dunson  (ed.). Potassium in Agriculture. Society of  Agronomy of America. Madison WI.  Capper,  A.L.  and  K.P.  Higgins.  1993. 

Application of  Pseudomonas fluorescens  isolate to wheat as potential biological   control   agent   against   take‐al.   Plant    Pathol. 42:560‐567. 

Cook, R.J. and K.F. Baker. 1983. The Nature  and Practice of Biological Control of Plant  Pathogens.  The  American  Phytopathological  Society,  St.  Paul,  Minnesota. 539 p. 

Elmer,  W.  2004.  Effect  of  NaCl  of  Root  Exudation in Asparagus and Suppression  of Fusarium Crown Rot. The Connecticut  Agricultural  Experiment  Station,  New  Heaven,  Connecticut,  USA. 

http://bspp.org.uk/icpp98/2.7 

Gamliel,  A.  and J. Katan. 1991.  Involvement   of  fluorescent pseudomonads and other  microorganisms  in  increased  growth  response  of  plants  in  solarized  soils.   Phytopathology 81:494‐502. 

Hadiwiyono. 2004. Serangan Fusarium pada  pertanaman  Bawang  putih  di  Tawangmangu Jawa Tengah. pp. 203‐210  in: S. Susanto (ed) Prosiding Simposium  Nasional  tentang  Fusarium.  PFI  Komisariat Purwokerto dan Jur. Hama & 

(5)

“Kesupresifan Tanah” terhadap Busuk Pangkal.…Hadiwiyono et al. Penyakit  Tumb.  F.  Pertanian  Unsaoed 

Purwokerto.  

Havey, M.J. 1995. Fusarium basal plate rot.   Pp.10—11.  In:  H.F.  Schwartz  and S.K.  Mohan (eds) Compendium of Onion and  Garlic  Diseases.  APS  Press.  St.  Paul  Minnesota.  

Hoitink,  H.A.J.  and  Changa.  2004.   Prodduction and utilization guidelines for  disease suppressive compost.   Pp.87‐92  In:  A.  Vanachter  (ed.)  Managing  Soil  Born Pathogens. Can. Int. Dev. Agency. 

http://plantpath.osu.edu/Acta635‐

Hoitink.pdf. Accessed: Nop. 2004. 

Hoitink,  H.A.J.  and  M.J.  Boehm.  1999.  Biocontrol  within  the  contect  of  soil  microbial  communities:  a  substrate‐ dependent  phenomenon.    Ann.  Rev.  Phytopathol.37:427‐446. 

Hopkin, D.L.; R.P. Larkin; and G.W. Elmstrom.  1987.   Cultivar specfic induction of soil  suppressiveness  to  Fuasrium  wilt  of  watermelon.  Phytopathology.  77:607‐ 611. 

Jacobsen,  B.  2002.  Biological  control  of  potato pathogens. pp. 179‐190. In: S.S.  Gnanamanickan (ed.). Biological Control  of Crop Diseasees. Marcel Dekker, Inc.  New York. 

Hornby, D. 1983. Supressive soil. Ann. Rev.  Phytopatrhol. 21:65‐85.  

Larkin, R.P.; D.L. Hopkins; and F.N. Martin.  Ecology  of  Fusarium oxysporum f.  sp.  niveum  in  soils  suppressive  and  condosive  to  Fusarium  wilt  of  Watermelon.  Phytopathology  83(10):1105‐1116. 

Loper, J.E. 1990. Molecular and biochemical  bases for activities on biological control  agents: the role of siderophore. pp. 735‐ 748. In R.R. Baker. and P.E. Dunn (Eds).  New    Direction    in  Biological Control.   Alan  R.  Liss, Inc., New York. 

Lorang, J.M.; D. Liu.; N.A. Anderson; and J.L.  Schottel. 1995. Identivication of potato  scab inducing and suppressive species of 

Streptomyces.  Phytopathology.  85:261‐ 268. 

Mazzola,  M.  2004.  Assessment  and  management  of  soil  microbial  community  structure  for  disease  suppression.  Ann.  Rev.  Phytopathol.42:35‐59. 

McKellar,  M.E.  and  E.B.  Nelson.  2003.  Compost‐Induced  Suppression  of  Pythium  damping‐off  is  madiated  by  fatty‐acid‐metabolizing  seed‐colonizing  microbial  communities.  Appl.  Envir.Microb.69(1):452‐460. 

Neate, S. 2004. In Search of Recipe for Disease  Suppressive Soil.  A project of Agricultural  Bureau  of  South  Australia.   Http://www.betteroils.com,au/ 

modul4/4_5.htm.  Accessed: Nop.2004.  Poulitz,  T.C. 1990. Biochemical and ecological  

aspects    of  competition  in  biological  control. pp. 413‐424. In R.R. Baker and  P.E.  Dunn  (Eds).    New  Direction  in  Biological Control. Alan R. Liss, Inc., New  York. 

Smith, K.P. and R.M. Goodman. 1999. Host  variation for interactions with beneficial  plant‐associated  microbes.  Ann.  Rev.  Phytopathol. 37:473‐491. 

Tuitert,  G.;  M.  Szezecch,  and  G.J.  Bollen.  1998.  Suppression of Rhizoctonia solani  in  potting  mixures  amended  with  compost made form organic household  waste.  Phytopathology. 88:764‐773.  Weller;  D.M.  J.M.  Raaijmakers;  B.B.  McS. 

Garderner;  &  L.S.  Tomshow.  2002.  Microbial  populations  responsible  for  specific  Soil  supressiveness  to  plant  pathogens.    Ann.  Rev.  Pahytoipathol.  40:309‐348. 

Winding, A. 2008. Indicator of Soil Bacterial  Diversity.  National  Environmental  Research  Institute,  DK‐400  Rosklide.  Denmark. 

http://webdomino.oecd.org/comnet/agr /soil_erobio.nsf/view.pdf. Accessed: May  2008. 

(6)

Wiyatiningsih, S. 2007. Studi Epidemi Penyakit  Moler pada Bawang Merah. Disertasi PS.  Fitopatologi  UGM.  Yogyakarta.  Tidak  dipublikasikan. 

Yuen, G.Y.; L.E. Pyeatt; T.S. Besemer; A.H.  McCain;  and  M.N.  Schroth.  2004.  Biological Control of Fusarium Wilt of  Carnations:  Progress  and  Prospects.   University  of  California  and  U.S.  Department of Agriculture Cooperation. 

http://ohric.ucdvis.ed/newsltr/fn%5Frep ort/FNReportF83.pdf.  Accessed:  Nop.  2004. 

Figure

Updating...

References

Scan QR code by 1PDF app
for download now

Install 1PDF app in