BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Kajian Teoritis A.1 Penyakit Gugur

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teoritis
A.1 Penyakit Gugur Buah Kelapa (GBK)
Penyakit GBK merupakan salah satu penyakit yang mempengaruhi
produksi
kelapa.
Penyakit ini disebabkan oleh patogen P. palmivora Butl.
Penyakit GBK mengakibatkan pengguguran buah sebelum umur panen. Lolong
et al. (1998) menyatakan buah gugur pada umur 3-7 bulan dengan kehilangan
hasil mencapai 50-70%.
Gejala awal pada buah sebelum jatuh yaitu adanya bercak-bercak tidak
beraturan, berwarna coklat terang dan kebasah-basahan (Gambar 1a). Bercak ini
berkembang dan berubah warna menjadi gelap akhirnya menjadi cekung dan
kering, bagian atas dari bercak agak basah. Pada stadia lebih lanjut bercak makin
luas pada permukaan buah. Pengguguran buah terjadi apabila bercak sudah
mencapai perian (Gambar 1b), dan biasanya perian akan tinggal menempel pada
tangkai buah setelah buah gugur. Adakalanya bercak pada kulit buah belum
mencapai perian sudah terjadi keguguran buah. Hal ini disebabkan infeksi sudah
terjadi pada bagian dalam sabut. Waktu gejala nampak sampai buah gugur
berkisar 3-4 minggu. Periode ini akan lebih pendek pada buah kelapa yang masih
mudah.
Pada tingkat infeksi tinggi, buah sakit dan yang sehat akan jatuh bersama
tandannya. Setelah buah terinfeksi, penyakit menyebar lebih cepat dalam jaringan
mesocarp (sabut)
dan epicarp (kulit buah).
Bagian sabut akan berwarna
kemerah-merahan sampai coklat kekuningan dan akhirnya berwarna coklat gelap.
Tempurung dan daging buah (endosperm) juga dapat terserang pada buah yang
terinfeksi.
Tempurung akan berwarna coklat sebelum waktunya dan bagian
daging buah menjadi lunak sehingga buah tidak dapat dikonsumsi, dijadikan
kopra atau sebagai benih (Lumentut dan Lolong, 2005).
5
b
a
Gambar 1. Gejala penyakit GBK, (a) Gejala awal (b) Gejala lanjut
Sumber : Motulo (2008)
A.2 Phytophthora palmivora Butl.
A.2.1 Klasifikasi P. palmivora
Genus Phytophthora bersifat kosmopolitan dan mempunyai lebih kurang
60 spesies sebagai patogen tanaman, termasuk didalamnya spesies P. palmivora
yang pada klasifikasi morfologinya termasuk dalam kingdom Chromista atau
Stramenopila, phylum Oomycota, kelas Oomycetes, ordo Peronosporales, dan
famili Phytiaceae (Sinaga, 2009).
Pada awalnya, Phytophthora spp., yang tergolong dalam kelas Oomycetes
dimasukan dalam kelompok Alga. Beberapa sifat yang dimiliki kelas Oomycetes
seperti menyerap nutrisi dan mempunyai miselium, para ahli penyakit
memasukannya dalam kelompok cendawan (True Fungi). Selanjutnya Shafer
(1975) dalam Motulo (2008) mengeluarkan Oomycetes dari cendawan dan
mengelompokan kembali ke dalam Alga. Saat ini Oomycetes digolongkan dalam
Kingdom Chromista atau Stramenophila berdasarkan sifat yang dimiliki oleh
zoospora yang mempunyai dua jenis flagela yaitu tinsel dan whiplash.
Menurut Rossman dan Palm (2006) beberapa sifat yang membedakan
kelas Oomycetes dari cendawan yaitu semua genus dari kelas Oomycetes
memiliki fase seksual yang menghasilkan oospora, sedangkan cendawan tidak
memiliki oospora tetapi zigospora, basidiospora, dan askospora. Miselium dari
6
Oomycetes adalah diploid, sedangkan cendawan haploid atau dikariotik. Sifat
lain dari Oomycetes adalah dinding sel terdiri dari β-glukan dan selulosa
sedangkan cendawan mengandung kitin.
A.2.2 Karakteristik P. palmivora
Karakteristik P. palmivora penyebab penyakit GBK dapat dilihat dari alat
propagasinya dalam menginfeksi dan menyebarkan penyakit. Alat propagasi
tersebut yaitu miselium, sporangium, zoopora, klamidospora, dan oospora.
Miselium pada umumnya isolat dari P. palmivora dapat tumbuh baik pada
media agar PDA dan V8 dengan bentuk koloni stelat, dan atau tidak beraturan,
bentuk permukaan miselium aerial, datar dan seperti kapas (Gambar 2a) (Lolong,
2005). Miselium tidak bersepta, tumbuh menembus ke dalam sel-sel tanaman
inang dan membentuk Houstorium untuk mengabsorbsi nutrisi (Motulo, 2008).
Sporangium Phytophthora merupakan marga yang memiliki sporangium
yang jelas terbentuk seperti buah jeruk nipis dengan tonjolan di ujungnya (Gambar
2b). Bentuk sporangium P. palmivora ovoid atau linoliform, dengan panjang
sporangium 40-62 µm dan lebar 28-43 µm, mempunyai papilla, pedicel pendek,
caducous, dan model percabangan simpel simpodial (Motulo, 2008).
a
b
Gambar 2. (a) Bentuk koloni dan miselium P. palmivora (b) Sporangium
Sumber : Motulo, 2008
Setiap sporangium menggandung banyak zoospora yang akan keluar dari
sporangia yang telah matang. Zoospora keluar satu persatu melalui papilla yang
terdapat pada ujung sporangium (Gambar 3a). Zoospora mempunyai dua flagella
yang tidak sama panjangnya. Pada pemeriksaan dengan mikroskop elektron
7
diketahui bahwa flagella yang pendek (anterior) mempunyai benang-benang yang
disebut mastigonema.
Sedang yang panjang (posterior) berbulu sangat halus
(Semangun, 1996).
Klamidospora Jenis Phytophthora spp., tertentu membentuk klamidospora
berbentuk bulat, terminal, atau interkalar, berdinding agak tebal, mula-mula
hialin, akhirnya berwarna kecoklat-coklatan (Semangun, 1996) (Gambar 3b).
Isolat P. palmivora kelapa membentuk globosa klamidospora dengan interkalari
miselium. Rata-rata diameter klamidospora adalah 30–37 µm (Lolong, 2005).
Oospora merupakan hasil fertilisasi antara Oogonium dan Anteridium dari
P. palmivora. Umumnnya oospora adalah membentuk Amphygynous anteridia
dengan diameter 19 -29 µm (Lolong, 2005). Oospora adalah propagul yang sangat
menentukan terjadinya
variasi genetik dari P. palmivora
yang
dapat
mempengaruhi perubahan tingkat virulensi patogen pada tanaman (Motulo, 2008).
a
b
Gambar 3. (a) Zoospora (b) Klamidospora
Sumber : (a) Rossman dan Palm (2006), (b) Motulo (2008)
A.2.3 Epidemiologi P. palmivora
Pada dasarnya Phytophthora spp., adalah organisme tular tanah meskipun
beberapa spesies Phytophthora termasuk P. palmivora sangat potensial sebagai
patogen penyebar penyakit pada bagian atas tanaman seperti penyakit Busuk
Pucuk Kelapa (BPK) dan GBK.
Setiap propagul dari P.
palmivora yaitu
miselium, sporangium, zoospora klamidospora dan oospora merupakan alat
propagasi yang sangat potensial untuk infeksi dan penyebaran penyakit BPK dan
GBK.
8
Faktor lingkungan yang sangat menentukan terjadinya infeksi adalah curah
hujan (>200mm/bulan) dan kelembaban yang tinggi (>94%) (Juan-Bachiller,
2004). Daerah yang sering tergenang air menyebabkan kelembaban tanah cukup
tinggi dan merupakam media tumbuh yang baik bagi P. palmivora. Selanjutnya
Akuba (1993) memberikan pemetaan daerah rawan terhadap P. pamivora yang
didasarkan pada curah hujan yaitu curah hujan diatas 3000 mm/tahun dan bulan
basah (200 mm/bulan) lebih 6 bulan, daerah agak rawan dengan curah hujan
2000-3000 mm/tahun dan bulan basah 5-6 bulan, dan daerah tidak rawan dengan
curah hujan lebih kecil dari 2000 mm/tahun dan bulan basah lebih kecil dari 4
bulan.
Pada umumnya inokulum dari P. palmivora yang berada di tanah akan
terangkat ke atas melalui percikan air hujan dan diterbangkan oleh adanya
turbulensi angin pada saat hujan. Hasil penelitian Thevein (1992) menunjukan
bahwa percikan air hujan dari tanah sampai ketinggian 75 cm masih mengandung
propagul P. palmivora. Jumlah propagul lebih banyak pada percikan air hujan
dengan ketinggian 25 cm dibandingkan 50 cm dan 75 cm.
Inokulum yang
terbawa angin berpindah ke bagian buah atau pucuk tanaman terutama pada ketiak
daun yang banyak terperangkap oleh sisa-sisa bahan tanaman seperti bunga
kelapa. Sisa-sisa bahan tanaman tersebut menjadi tempat hidup awal dari P.
palmivora untuk melakukan infasi ke dalam pucuk tanaman maupun pada buah.
Aktivitas manusia, serangga maupun hewan vertebrata dapat juga menjadi
pembawa patogen P. palmivora dari tanah ke atas tanaman.
A.3 Agens Pengendali Hayati (APH)
Pengertian agens hayati menurut FAO (1988) dalam Supriadi (2006)
adalah mikroorganisme, baik yang terjadi secara alami seperti bakteri, cendawan,
virus dan protozoa, maupun hasil rekayasa genetik (genetically modified
microorganisms) yang digunakan untuk mengendalikan Organisme Pengganggu
Tumbuhan (OPT).
Pengendalian hayati adalah pengurangan jumlah inokulum dalam keadaan
aktif maupun dorman atau aktivitas patogen sebagai parasit oleh satu atau lebih
9
organisme yang berlangsung secara alami atau melalui manipulasi lingkungan,
inang atau agens antagonis dengan introduksi secara massal satu atau lebih
organisme antagonis (Susanna, 2000). Agens pengendalian hayati potensial
meliputi : 1) mikroorganisme antagonis; 2) metabolit toksik yang merupakan
metabolit-metabolit sekunder tanaman; dan 3) manipulasi tanaman inang
(Susanna 2000). Selanjutnya dijelaskan bahwa mikroorganisme antagonis ini
dapat langsung menghambat patogen dengan sekresi antibiotik, berkompetisi
dengan patogen-patogen terhadap makanan atau tempat, menginduksi proses
ketahanan dalam inang serta langsung berinteraksi dengan patogen.
Banyak mikroorganisme non patogenik yang menghasilkan substansi
antifungal
yang
dapat
menekan/mengahambat
cendawan
parasit.
Efek
antagonistik antar cendawan sangat penting. Umumnya aktifitas organisme yang
satu mempengaruhi organisme yang lainnya, dimana terjadinya persaingan
terhadap tempat, udara, air dan makanan. Banyak saprofit diketahui memproduksi
substansi beracun yang membatasi pertumbuhan parasit (Susanna,
2000).
Berbagai spesies mikroorganisme telah berhasil ditemukan dan dievaluasi
keefektifannya sebagai agens pengendali hayati tanaman. Beberapa APH yang
telah diteliti antara lain adalah sebagai berikut.
Bacillus spp.
Bacillus spp. ialah kelompok bakteri yang umum ditemukan diberbagai
lingkungan ekologi baik di tanah, air maupun udara. Anggota genus ini memiliki
kelebihan, karena bakteri membentuk spora yang mudah disimpan, mempunyai
daya tahan hidup lama, dan relatif mudah diinokulasi ke dalam tanah (Putra,
2011). Koloni bakteri pada medium agar berbentuk bulat, tepi teratur, permukaan
tidak mengkilap, menjadi tebal dan keruh (opaque), kadang-kadang mengkerut
dan berwarna krem atau kecoklatan (Jarnanto, 2010). Bakteri ini merupakan
bakteri Gram Positif yang dapat membentuk endospora yang berbentuk oval di
bagian sentral sel. Spora berfungsi untuk bertahan hidup antara lain pada suhu dan
kondisi lingkungan yang ekstrim.
10
Pada umumnya Bacillus spp. dapat digunakan sebagai agens biokontrol
terhadap patogen tanaman walaupun diketahui terdapat strain yang dapat
membusukkan biji kedelai. Biji kedelai yang diinokulasikan B. subtilis strain
virulen (isolat VS) pada suhu 30-35° C dan kelembaban udara relatif 98% akan
menunjukkan busuk berlendir 5 hari setelah inokulasi (Desmawati, 2006).
Bakteri Bacillus spp. yang bersifat antagonis mampu menekan pertumbuhan
mikroorganisme lain karena memproduksi antibiotik berupa lipopeptida yang
disebut basitrasin dengan mekanisme merusak membran sel bakteri (Desmawati,
2006). Jenis metabolit sekunder lain yang diproduksi Bacillus spp. adalah biosurfaktan yang disebut surfaktin atau subtilisin. Surfaktin merupakan lipopeptida
siklik yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan air dan juga bersifat
antibiotik (Dirmawati, 2004)).
Bacillus spp., memiliki aktivitas antifungal yang tinggi dan berperan dalam
menekan beberapa fungi yang bersifat patogen, seperti Rhizoctonia, Fusarium
(Zhang et al. 2009 dalam Putra 2011) dan Aspergillus (Muis, 2006). Selain
memiliki kemampuan dalam menekan perkembangan fitopatogen, Bacillus spp.
pun diketahui dalam mendukung pertumbuhan tanaman. McQuilken et al. (1998)
dalam Putra (2011) mengemukakan bahwa aplikasi Bacillus spp. pada benih
kedelai mampu mengurangi kerusakan bibit karena kerusakan saat imbibisi.
Selain itu, perlakuan benih dengan Bacillus spp. untuk merangsang pertumbuhan
tanaman dan membantu mengurangi patogen terbawa benih.
Pseudomonas spp.
Spesies
Pseudomonas
dari
golongan
fluorescens
merupakan
mikroorganisme antagonis bagi patogen tular tanah yang mampu menekan
penyakit tanaman. Kelompok P. fluorescens merupakan komponen penting
rhizosfer pada berbagai tanaman. Kelompok bakteri ini dapat berfungsi sebagai
antagonis pada beberapa patogen di dalam rhizosfer tanaman, yang efektif
menekan patogen akar seperti Fusarium sp. dan beberapa patogen lain yang
menghasilkan tabung kecambah (Susanna, 2000).
11
P. fluorescens mempunyai kemampuan untuk menghasilkan pigmen warna
kuning sampai hijau atau kadang-kadang biru pada media king’s B. Pigmen
berwarna hijau merupakan salah satu kriteria yang dipakai oleh para ahli
mikrobiologi dalam memilih Pseudomonas yang bermanfaat, karena pigmen
tersebut
biasanya
dikeluarkan
oleh
spesies-spesies
Pseudomonas
yang
menghasilkan antibiotik pyoverdin, pyrrolnitrin dan pyuloteorin (Susanna, 2000).
P. fluorescens mampu mengklon dan beradaptasi dengan baik pada akar tanaman
serta menggunakan eksudat akar untuk mensintesis metabolit yang mampu
mnghambat pertumbuhan dan aktifitas pathogen atau memicu ketahanan sistemik
dari tanaman terhadap patogen (Susanna, 2000).
P. fluorescens dapat menekan perkembagan penyakit tanaman dengan
beberapa cara yaitu: kompetisi terhadap unsur besi (Fe) dan unsur karbon,
memproduksi antibiotik dan HCN, merangsang akumulasi fitoaleksin sehingga
tanaman lebih resisten serta mengkolonisasi akar dan menstimulasi pertumbuhan
tanaman (Susanna, 2000).
Fusarium oxysporum Non Patogenik (FoNP)
F. oxysporum non patogenik (FoNP) adalah spesies yang sama dengan
patogen penyebab penyakit Layu Fusarium tetapi strainnya berbeda dan bersifat
non patogenik pada tanaman yang diketahui sebagai inang F. oxysporum. FoNP
telah dilaporkan dapat menginduksi resistensi non spesifik pada beberapa
tanaman. FoNP sering ditemukan dalam jaringan pembuluh pada batang dan akar
tanaman yang sehat serta tanah-tanah alami (Susanna, 2000).
F. oxysporum non patogenik (FoNP) pernah dicoba pada beberapa tanaman
dan memberikan hasil yang positif. Susanna (2000) telah membuktikan bahwa
FoNP dapat berkembang dalam rhizosfer dan jaringan tanaman serta dapat
bertahan hidup dalam berbagai substrat. Selanjutnya mereka menyatakan bahwa
masuknya FoNP ini ke dalam jaringan tanaman dapat menyebabkan terjadinya
induksi resistensi sehingga tanaman akan tahan terhadap infeksi berikutnya, hal
ini sering disebut sebagai proteksi silang.
12
Trichoderma spp.
Koloni Trichoderma dalam biakan dapat tumbuh dengan cepat, berwarna
putih sampai hijau. Mekanisme pengendalian Trichoderma sp. bersifat spesifik
target, mengkoloni rhizosfer dengan cepat dan melindungi akar dari serangan
patogen, mempercepat pertumbuhan tanaman dan meningkatkan hasil produksi
tanaman, sehingga Trichoderma menjadi unggul sebagai agen pengendali hayati
(Purwantisari & Hastuti, 2009).
Trichoderma terdapat dimana-mana, mudah diisolasi dan dibiakan,
pertumbuhannya sangat cepat pada banyak substrat, mempengaruhi bermacammacam patogen, jarang bersifat patogen pada tanaman tingkat tinggi, berperan
sebagai mikoparasit, bersaing baik terhadap makanan dan tempat, memproduksi
antibiotik dan memiliki kemampuan sistem enzim yang menyerang bermacammacam patogen tanaman (Susanna, 2000)
Diketahui bahwa beberapa spesies Trichoderma mampu menghasilkan
metabolit gliotoksin dan viridin sebagai antibiotik dan beberapa spesies juga
diketahui dapat mengeluarkan enzim ß1,3-glukanase dan kitinase yang
menyebabkan eksolisis pada hifa inangnya (Chet, 1987 dalam Ardian, 2009),
namun proses yang terpenting yaitu kemampuan mikoparasit dan persaingannya
yang kuat dengan patogen. Beberapa penelitian yang telah dilakukan,
Trichoderma sp memiliki peran antagonisme terhdap beberapa patogen tular tanah
yang berperan sebagai mikoparasit terhadap beberapa tanaman inang (Cook &
Baker 1989 dalam Ardian 2009).
Mikoparasitisme dari Trichoderma sp. merupakan suatu proses yang
kompleks dan terdiri dari beberapa tahap dalam menyerang inangnya. Interaksi
awal dari Trichoderma sp. yaitu dengan cara hifanya membelok ke arah jamur
inang yang diserangnya, Ini menunjukkan adanya fenomena respon kemotropik
pada Trichoderma sp. karena adanya rangsangan dari hifa inang ataupun senyawa
kimia yang dikeluarkan oleh jamur inang. Ketika mikoparasit itu mencapai
inangnya, hifanya kemudian membelit atau menghimpit hifa inang tersebut
dengan membentuk struktur seperti kait (hook-like structure), mikoparasit ini
13
juga terkadang mempenetrasi miselium inang dengan mendegradasi sebagian
dinding sel inang (Chet, 1987 dalam Ardian, 2009).
Gliocladium spp.
Gliocladium spp., ini hampir terdapat pada seluruh jenis tanah dan habitat
alami lainya, khususnya yang mengandung atau tersusun dari bahan-bahan
organik.
Cendawan ini mengkoloni pada batang atau ranting tanaman yang
tertimbun dalam tanah, serasah daun, akar, buah, umbi, dan pada rhizosfer
tanaman liar maupun tanaman budidaya (Susanna, 2000).
Streptomyces spp.
Salah satu anggota Aktinomiset yang memiliki kemampuan sebagai agens
hayati adalah Streptomyces spp. Bakteri ini merupakan mikroorganisme yang
banyak menghasilkan substansi antibiotik, salah satunya aktif menghambat
pertumbuhan cendawan patogen pada tumbuhan. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa Streptomyces spp. berpengaruh terhadap penghambatan pertumbuhan
cendawan, salah satunya adalah Fusarium spp., (Murdiyah, 2008).
Dalam bidang fitopatologi, khususnya dalam hal pengendalian patogen
pada tanaman, Streptomyces diketahui dapat mengendalikan beberapa patogen
penting, seperti Rhizoctonia solani dan Phytium ultimum. Hasil penelitian
Charoensopharat et al. (2007) dalam Putra (2011) menyatakan bahwa
Streptomyces sp. menunjukkan aktivitas antibakteri yang signifikan terhadap
perkembangan bakteri Gram Negatif, seperti Xanthomonas spp.
Streptomyces spp. telah menunjukkan adanya produksi senyawa toksik
antifungal, rhizostreptin, dalam kapasitas yang tinggi, baik pada media biakan
maupun pada perakaran tanaman. Bakteri ini pula menunjukkan produksi
eksoenzim pendegradasi dinding sel cendawan seperti kitinase. Kajian mengenai
kemampuan produksi aktinomiset akan senyawa metabolit lainnya, kemampuan
metabolit
tersebut menekan pertumbuhan patogen,
hingga efikasi
dan
persistensinya di perakaran akan sangat penting untuk menghasilkan senyawa
14
yang dapat diaplikasikan sebagai antimikroba untuk berbagai agroekosistem
(Putra, 2011).
A.4 Mekanisme Agens Biokontrol Dalam Pengendalian Hayati
Antagonisme dapat diartikan sebagai hubungan antara mikroorganisme
dengan organisme lain yang saling menekan pertumbuhannya. Bentuk interaksi
ini merupakan suatu hubungan asosial. Biasanya spesies yang satu menghasilkan
suatu senyawa kimia yang dapat meracuni spesies lain yang menyebabkan
pertumbuhan spesies lain terganggu.
Senyawa yang dihasilkan dapat berupa
sekret atau metabolit sekunder. Interaksi antagonisme disebut juga antibiosis.
Bentuk lain dari interaksi antagonisme di alam dapat berupa kompetisi,
parasitisme
dan predasi. Bentuk interaksi ini biasanya muncul karena ada
beberapa jenis mikroorganisme yang menempati ruang dan waktu yang sama,
sehingga mereka harus memperebutkan nutrisi untuk tetap tumbuh dan
berkembangbiak. Dari interaksi ini memberikan efek beberapa mikroorganisme
tumbuh dengan optimal sementara mikroorganisme lain tertekan pertumbuhannya
(Anonim, 2011a).
Mekanisme umum biokontrol dapat dibagi menjadi efek langsung dan
tidak langsung agen biokontrol pada patogen tanaman. Efek langsung termasuk
kompetisi untuk nutrisi atau tempat, produksi antibiotik, dan litik enzim,
inaktivasi enzim patogen dan parasitisme. Yang termasuk efek tidak langsung
yaitu semua aspek morfologi dan perubahan biokimia pada tanaman inang, seperti
toleran terhadap tekanan hingga pemanjangan akar dan perkembangan tanaman,
penyerapan nutrisi anorganik dan penyebab resisten (Viterbo et al. 2002 dalam
Simbolon, 2008).
Menurut Retnowati et al. (2011) secara umum ada empat macam cara
kerja/mekanisme Agens Antagonis, sehingga dapat menghambat perkembangan
penyakit tanaman di lapang. Satu jenis agens antagonis kemungkinan mempunyai
satu atau lebih mekanisme, keempat mekanisme tersebut adalah:
15
1. Lysis : Miseliun agens antagonis mampu menghancurkan (memotong motong) miselium dari penyakit, sehingga mengakibatkan kematian penyakit
tersebut.
2. Antibiosis : Penyakit tidak mampu menembus daerah disekitar agens antagonis.
Akibatnya terdapat daerah kosong antara agens antagonis dan penyakit.
3. Parasitisme : Miselium dari agens antagonis mampu melilit miselium dari
penyakit yang berperan memarasiti miselium patogen, mengakibatkan
miselium penyakit menjadi hampa (kosong), dan patogen tersebut mati.
4. Blokade zona tumbuh : Agens antagonis mampu tumbuh lebih cepat dari
penyakit, sehingga ruang lingkupnya hampir dipenuhi oleh perkembangan
agens antagonis dan terdapat seperti pembatas antara agens antagonis dengan
penyakit.
Parasitisme dan produksi enzim ekstraselular penting pada mekanisme
biokontrol untuk pengendalian penyakit tanaman. Kemampuan bakteri khususnya
aktinomycetes yang bersifat parasit dan mampu menurunkan spora jamur patogen
tanaman memperlihatkan awal yang baik. Kitin tidak hanya berperan penting
pada mekanisme pertahanan tanaman, tetapi juga pada proses mikoparasit jamur
(Simbolon, 2008).
Mekanisme penghambatan agen biokontrol pada bakteri tidak melalui
hiperparasitik, tetapi melalui antibiosis dengan mengeluarkan antibiotik. Hifa
patogen yang mengalami kontak langsung dengan antibiotik akan mengalami
kerusakan dan membran hifa menjadi pecah sehingga cairan sel keluar (Susanto et
al. 2002 dalam Simbolon, 2008).
Mekanisme penghambatan mikroorganisme oleh senyawa antimikrobial
dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain penghambatan terhadap sintesis
penyusun dinding sel, peningkatan permeabilitas membran sel yang dapat
menyebabkan kehilangan komponen penyusun sel, menginaktivasi enzim dan
destruksi atau penghambatan terhadap sintesis protein (misalnya, penghambatan
translasi dan transkripsi material genetik) dan penghambatan terhadap sintesis
asam nukleat. Sitoplasma semua sel hidup dibatasi oleh membran sitoplasma
yang berperan sebagai barier permeabilitas selektif, membawa fungsi transfor
16
aktif, dan kemudian mengontrol komposisi internal sel. Jika fungsi integritas
membran sitoplasma dirusak maka makromolekul dan ion keluar dari sel,
kemudian sel akan rusak (Brooks et al. 2005 dalam Simbolon, 2008).
Menurut Istikorini (2002), mekanisme pengendalian hayati selain dengan
antagonisme juga bisa terjadi melalui ISR (Induced Systemic Resistance) atau
Ketahanan terimbas.
Induksi ketahanan/ketahanan terimbas adalah ketahanan
yang berkembang setelah tanaman diinokulasi lebih awal dengan elisitor biotik
(mikroorganisme avirulen, non patogenik, saprofit) dan elisitor abiotik (asam
salisilat, asam kloroetil fosfonat).
Ketahanan
ini
merupakan
perlindungan
tanaman
bukan
untuk
mengeliminasi patogen tetapi lebih pada aktivitas dari mekanisme pertahanan
tanaman. Ketahanan terinduksi dikategorikan sebagai perlindungan secara biologi
pada tanaman dimana tanaman adalah target metode ini bukan patogennya.
Induksi resistensi atau imunisasi atau resistensi buatan adalah suatu proses
stimulasi resistensi tanaman inang tanpa introduksi gen-gen baru. Induksi
resistensi menyebabkan kondisi fisiologis yang mengatur sistem ketahanan
menjadi aktif dan atau menstimulasi mekanisme resistensi alami yang dimiliki
oleh inang (Lakani, 2008).
Pada prinsipnya ketahanan tanaman sudah terbentuk sebelum patogen
menyerang tanaman (pre exiting) atau ketahanan tanaman terinduksi oleh suatu
agens (induced resistance). Ketahanan pre exiting akan patah ketika terinfeksi
oleh patogen yang bersifat virulen, karena patogen mampu mengatasi reaksi
ketahanan tanaman. Namun, bila mekanisme pertahanan dipicu oleh agens
stimulan sebelum terjadi infeksi oleh patogen, maka keparahan serangan penyakit
akan menurun (Utomo dan Arya, 2010).
Berdasarkan ekspresi gejala pada bagian tanaman dapat dibedakan 2 bentuk
ketahanan terinduksi, yaitu induksi ketahanan lokal berupa berkurangnya gejala
penyakit terbatas pada jaringan yang diinduksi. Sedangkan induksi ketahanan
sistemik merupakan bentuk ketahanan yang ekspresinya tampak merata pada
seluruh bagian tanaman (Utomo dan Arya, 2010).
17
A.5 Eksplorasi Agens Hayati
Eksplorasi merupakan kegiatan mencari sumberdaya alam agens hayati
yang tersebar di alam. Pada prinsipnya dapat dilakukan untuk berbagai agens
hayati antara lain predator, parasitoid, patogen serangga maupun agens antagonis.
Penentuan suatu agens hayati yang berpotensi dalam mengendalikan patogen
tanaman tidak terjadi dengan sendirinya. Agens hayati yang ada dan sudah
terbukti mampu mengendalikan patogen tanaman diperoleh dengan melalui proses
yang panjang.
Banyak penelitian yang membuktikan bahwa bakteri rizosfer dapat menekan
pertumbuhan patogen tumbuhan baik jamur maupun bakteri. Disamping efek
langsung penekanan terhadap patogen, bakteri dalam kelompok ini ada juga yang
menghasilkan zat tumbuh atau mengimbas tanaman sehingga tahan terhadap
patogen tertentu (Hidayah, 2011).
Pengendalian hayati bersifat spesifik, yaitu mikroorganisme yang
digunakan sebagai antagonis disuatu daerah tertentu hanya akan memberikan hasil
yang baik di daerah tertentu tersebut dan hanya pada jenis tanaman yang sama
tempat mikroorganisme tersebut diisolasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan
eksplorasi di daerah dan tanaman yang berbeda sehingga nantinya dapat
diaplikasikan untuk mengendalikan patogen pada tanaman tersebut (Hidayah,
2011). Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
1. Pengambilan sampel di lapang
2. Isolasi sampel di laboratorium
3. Identifikasi dan uji kemampuan isolat yang diperoleh
A.6 Medium Pertumbuhan Mikroorganisme
Media pertumbuhan mikroorganisme adalah suatu bahan yang terdiri dari
campuran zat-zat makanan (nutrisi) yang diperlukan mikroorganisme untuk
pertumbuhannya. Mikroorganisme memanfaatkan nutrisi media berupa molekulmolekul kecil yang dirakit untuk menyusun komponen sel.
Media harus
mengandung unsur-unsur yang diperlukan untuk metabolisme sel yaitu berupa
unsur makro seperti C, H, O, N, P, unsur mikro seperti Fe, Mg dan unsur
18
pelikan/trace element. Sumber karbon dan energi yang dapat diperoleh berupa
senyawa organik atau anorganik sesuai dengan sifat mikrobanya. Jasad heterotrof
memerlukan sumber karbon organik antara lain dari karbohidrat, lemak, protein
dan asam organik. Sumber nitrogen mencakup asam amino, protein atau senyawa
bernitrogen lain. Sejumlah mikroba dapat menggunakan sumber N anorganik
seperti urea dan vitamin-vitamin (Anonim, 2008)
Susunan dan kadar nutrisi suatu medium untuk pertumbuhan mikroba harus
seimbang agar mikroba dapat tumbuh optimal. Hal ini perlu dikemukakan
mengingat banyak senyawa yang menjadi zat penghambat atau racun bagi
mikroba jika kadarnya terlalu tinggi (misalnya garam dari asam lemak, gula, dan
sebagainya). Banyak alga yang sangat peka terhadap fosfat anorganik. Disamping
itu dalam medium yang terlalu pekat aktivitas metabolisme dan pertumbuhan
mikroba dapat berubah. Perubahan faktor lingkungan menyebabkan aktivitas
fisiologi mikroba dapat terganggu, bahkan mikroba dapat mati. Medium
memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis jasad yang
ditumbuhkan. Aktivitas metabolisme mikroba dapat mengubah pH, sehingga
untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer (Sumarsih, 2008).
Penggunaan
media
bukan
hanya
untuk
pertumbuhan
dan
perkembangbiakan mikroba, tetapi juga untuk tujuan-tujuan lain, misalnya untuk
isolasi, seleksi, diferensiasi dsb. Menurut Hamdiyati (2012) Berdasarkan sifatnya,
media dapat dibedakan menjadi :
1) Media umum, adalah media yang dapat digunakan untuk menumbuhkan satu
atau lebih kelompok mikroba secara umum, seperti NA dan PDA.
2) Media pengaya, kalau media tersebut digunakan untuk memberi kesempatan
terhadap suatu jenis/kelompok mikroba untuk tumbuh dan berkembang lebih
cepat dari yang lainnya yang bersama-sama dalam suatu sampel. Misalnya
pada media kaldu selenit/kaldu tetrationat dalam waktu 18-22 jam mikroba lain
akan terhambat/terhenti pertumbuhannya sedangkan Salmonellla akan tetap
tumbuh.
3) Media selektif, adalah media yang hanya dapat ditumbuhi oleh satu atau lebih
mikroorganisme tertentu, tetapi akan menghambat/mematikan jenis lainnya.
19
Misalnya media SS agar untuk Salmonella dan Shigella, media EMB agar
untuk Coliform.
4) Media diferensial, yaitu media yang digunakan untuk menumbuhkan mikroba
tertentu serta penentuan sifat-sifatnya. Misalnya media EMB agar untuk
Coliform, media agar darah untuk menumbuhkan bakteri hemolitik.
5) Media penguji, yaitu media yang digunakan untuk pengujian senyawa atau
benda-benda tertentu dengan bantuan mikroba.
B. Kerangka Alur Penelitian
Ekstraksi
Eksplorasi Agens
Biokontrol
Isolasi
Calon Agens
Biokontrol
Agens VS
3
Phytophthora
Uji Antagonis
Agens Biokontrol
Uji Patogenesitas
Agens VS Agens
Uji efektivitas agens
Biokontrol di lapang
Gambar 4. Bagan Alir Penelitian
Agens
Biokontrol
20
C. Hipotesis
Berdasarkan rumusan masalah, tujuan dan kajian teoritis di atas maka dapat
diambil dugaan sementara bahwa :
1. Terdapat agens biokontrol dari rhizosfer kelapa yang mampu menghambat
perkembangan P. palmivora penyebab penyakit GBK.
2. Media tumbuh berpengaruh pada kemampuan daya hambat agens biokontrol
terhadap P. palmivora .
3. Agens biokontrol efektif dalam menghambat patogen P. palmivora di lapang.