aplikasi kompos yang diperkaya asam humat dan
advertisement
APLIKASI KOMPOS YANG DIPERKAYA ASAM HUMAT DAN BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN PENYAKIT BLAS PADA TANAMAN PADI DISKA DWI LESTARI DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Januari 2014 Diska Dwi Lestari NIM A34090036 ABSTRAK DISKA DWI LESTARI. Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi. Dibimbing oleh BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO. Penyakit blas yang disebabkan oleh Pyricularia oryzae Cavara merupakan penyakit penting pada tanaman padi di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh asam humat terhadap pertumbuhan bakteri endofit non patogen secara in vitro dan menguji pengaruh kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit secara in vivo untuk mengendalikan penyakit blas pada tanaman padi yang disebabkan oleh P. oryzae. Metode penelitian yang dilakukan terdiri dari isolasi bakteri endofit batang dan daun padi; pengujian secara in vitro dengan menumbuhkan bakteri endofit non patogen pada media tumbuh dengan taraf konsentrasi asam humat 0.1%, 0.2%, dan 0.5%; karakterisasi bakteri terpilih; dan pengujian in vivo dengan mengaplikasikan kompos yang diperkaya bakteri endofit terpilih yaitu bakteri I dan asam humat dengan konsentrasi 0.2%. Perlakuan yang diuji yaitu kontrol positif, kontrol negatif, asam humat, bakteri, asam humat + bakteri. Uji in vitro menunjukkan bakteri I dapat tumbuh dengan baik pada konsentrasi 0.2%. Kemudian pada uji in vivo aplikasi asam humat dapat menekan keparahan penyakit sebesar 7.52%. Kata kunci: asam humat, bakteri endofit, blas, kompos, P. oryzae, tanaman padi. ABSTRACT DISKA DWI LESTARI. Enriched Compost Application with Humic Acid and Endophytic Bacteria for Blast Disease Control on Rice. Supervised by BONNY POERNOMO WAHYU SOEKARNO. Blast disease caused by Pyricularia oryzae Cavara is an important disease of rice in Indonesia. This study aimed to examine the effect of humic acid on the growth of nonpathogenic endophytic bacteria in vitro and examine the effect of humic acid enriched compost and endophytic bacteria in vivo to control rice blast disease in plants caused by P. oryzae. The research methods consisted of isolation of endophytic bacteria stems and leaves of rice; tests in vitro by growing nonpathogenic endophytic bacteria on growing media with humic acid concentration level 0.1%, 0.2%, and 0.5%; characterization of selected bacteria; and in vivo testing applying compost enriched with endophytic bacteria i.e. bacteria I and humic acid with a concentration of 0.2%. The treatments were tested, namely a positive control, negative control, humic acid, bacteria I, humic acid + bacteria I. In vitro tests showed that bacteria I could grow well at a concentration of 0.2%. Then, the in vivo test application of humic acid could reduce the disease severity of 7.52%. Keywords: humic acid, endophytic bacteria, blast, compost, P. oryzae, the rice plant. ©Hak Cipta milik IPB, tahun 2014 Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumk an atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB APLIKASI KOMPOS YANG DIPERKAYA ASAM HUMAT DAN BAKTERI ENDOFIT UNTUK PENGENDALIAN PENYAKIT BLAS PADA TANAMAN PADI DISKA DWI LESTARI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014 Judul Skripsi : Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi Nama Mahasiswa : Diska Dwi Lestari NIM : A34090036 Disetujui oleh, Dr. Ir. Bonny P.W. Soekarno ,MS. Dosen Pembimbing Diketahui oleh, Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi Ketua Departemen Proteksi Tanaman Tanggal lulus: : Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Hurnat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Bias pad a Tanaman Padi Nama Mahasiswa : Diska Dwi Lestari ~ :A34090036 Judul Skripsi Disetujui oleh, Dr. Ir Bonn P.W. Soekarno MS. Dosen Pembimbing Tanggal lulus: .2.2 JAN 2014 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Aplikasi Kompos yang diperkaya Asam Humat dan Bakteri Endofit untuk Pengendalian Penyakit Blas pada Tanaman Padi” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Bonny P.W. Soekarno, MS. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan perhatian, motivasi, dan bimbingan selama penelitian dan proses penulisan skripsi. Dra. Dewi Sartiami, M.Si selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan kritik dan saran untuk penyempurnaan penulisan skripsi. Ir. Ivone Oley Sumarauw, M.Si. atas pengarahan yang diberikan kepada penulis selama penelitian bakteri. Seluruh staf Departemen Proteksi Tanaman IPB baik dosen pengajar, laboran, petugas teknis, dan yang lainnya. Keluarga tercinta ayah, ibu, kakak, serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayang yang selalu diberikan. Bapak Boni petani Desa Situ Gede dan Bapak Slamat yang banyak membantu penelitian di sawah. Bapak Muchsin yang telah menyediakan asam humat. Teman-teman Laboratorium Mikologi Tumbuhan dan Laboratorium Bakteri atas bantuan dan motivasi yang diberikan selama penelitian. Teman-teman dan sahabat seperjuangan angkatan 46 di Departemen Proteksi Tanaman, serta pihak lain yang turut membantu dalam pelaksanaan tugas akhir ini. Semoga skripsi ini bermanfaat. Bogor, Januari 2014 Diska Dwi Lestari DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat 2 BAHAN DAN METODE 3 Tempat dan Waktu 3 Alat dan Bahan 3 Metode Penelitian 3 Pembuatan Kompos 3 Ekplorasi Bakteri Endofit 3 Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit 3 Kemampuan Tumbuh Bakteri Endofit pada Media Tumbuh Asam Humat 4 Karakterisasi Bakteri Endofit 4 Analisis Biologi dan Kimia Tanah 4 Pengujian In vivo 5 Analisis Data 6 HASIL DAN PEMBAHASAN 7 Eksplorasi Bakteri Endofit pada Tanaman P adi 7 Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit 7 Pengujian In vitro 7 Karakterisasi Bakteri Endofit 9 Analisis Biologi dan Kimia Tanah 10 Pengujian In vivo 11 SIMPULAN DAN SARAN 13 Simpulan 13 Saran 13 DAFTAR PUSTAKA 14 LAMPIRAN 16 DAFTAR TABEL 1 Daftar isolat dan hasil uji hipersensitif bakteri pada tanaman tembakau 2 Kemampuan tumbuh bakteri pada media tumbuh dengan konsentrasi asam humat 0.5%, 0.2%, dan 0.1% 3 Hasil uji LOPAT pada bakteri I 4 Jumlah rata-rata bakteri dan cendawan sebelum dan sesudah perlakuan 5 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap jumlah malai pada tanaman padi berumur 11 MST 7 8 10 11 12 DAFTAR GAMBAR 1 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 24 jam 2 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 48 jam 3 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 72 jam 4 Pengaruh perlakuan terhadap keparahan penyakit blas 5 Pengaruh perlakuan terhadap tinggi tanaman padi 9 9 9 12 12 DAFTAR LAMPIRAN 1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan batang dan daun tanaman padi 2 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap keparahan penyakit blas pada tanaman padi 3 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap tinggi pada tanaman Padi 4 Analisis kimia tanah sebelum perlakuan 5 Analisis kimia tanah sesudah perlakuan 6 Data iklim Desa Situ Gede bulan April 2013 7 Data iklim Desa Situ Gede bulan Mei 2013 17 18 19 20 21 23 25 PENDAHULUAN Latar Belakang Penyakit blas pada padi yang disebabkan P. oryzae merupakan salah satu gangguan utama dalam budidaya tanaman padi di Indonesia. Pada tahun 2012 penyakit blas telah menimbulkan kerugian sebesar 0.11% dari produksi nasional (BBPOPT 2012). Pengendalian penyakit blas telah banyak dilakukan dengan penggunaan fungisida sintetik. Akan tetapi, aplikasi fungisida tersebut menimbulkan keracunan terhadap manusia dan hewan. Selama 40 tahun penggunaan pestisida tidak menurunkan kehilangan hasil panen oleh hama dan penyakit (Kumar et al. 2010; Walters 2009a). Salah satu cara pengendalian penyakit blas yang dikembangkan adalah peningkatan kesehatan tanaman melalui perbaikan kultur teknis. Menurut Walters (2009b) kultur teknis merupakan cara pengendalian penyakit tanaman yang efektif. Pengendalian secara kultur teknis yaitu dengan melakukan cara budidaya yang tepat misalnya dengan pemupukan yang seimbang. Nutrisi dari pemupukan yang seimbang menjadikan tanaman menjadi sehat dan mampu meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit. Penambahan dan pemberian kompos pada media tanam merupakan cara untuk meningkatkan ketersediaan nutrisi yang dibutuhkan tanaman, sehingga nutrisi tanah lebih lengkap dan seimbang. Berdasakan penelitian, Ihdaryanti (2011) menjelaskan bahwa asam humat merupakan senyawa organik yang dapat ditambahkan pada kompos karena asam humat dapat meningkatkan kandungan Corganik, N-total, P-tersedia, dan KTK. Nardi et al. (1996) melaporkan bahwa asam humat juga dapat meningkatkan jumlah anakan pada tanaman padi. Asam humat memiliki peranan penting dalam mendukung kehidupan mikroorganisme tanah. Asam organik ini dapat meningkatkan permeabilitas membran, menstimulasi hormon, serta meningkatkan aktivitas enzim. Aplikasi kompos yang diperkaya dengan mikroba endofit memberikan hasil yang lebih baik terhadap pertumbuhan dan kesehatan tanaman. Sejumlah bakteri endofit dari jaringan tanaman dapat mengendalikan penyakit yang disebabkan cendawan pada padi. Bakteri endofit non patogen yang banyak digunakan dalam mengendalikan cendawan patogen dan bakteri patogen pada padi yaitu Bacillus spp. dan Pseudomonas spp. (Mew dan Rosales 1992). Berdasarkan penelitian Rahmania (2011), kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit dapat meningkatkan Daya kecambah Benih (DB), Potensi Tumbuh Maksimum (PTM), panjang akar, dan jumlah daun. Perlakuan asam humat 0.1% dan 0.2% secara in vitro dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri aktivator dan menurunkan tingkat serangan rebah kecambah pada tanaman kacang tanah sebesar 81.25% sampai 100%. Safitri (2012) juga melaporkan penambahan suspensi bakteri endofit Agrococcus jenensis pada media tanam mampu menekan tingkat keparahan penyakit busuk pangkal batang pada lada sebesar 95.63%. Riana (2011) melaporkan bahwa pengujian secara in vitro perlakuan B. firmus (A2) dan konsorsium B. firmus, B. cereus, dan Pseudomonas aeruginosa (A6) berpotensi menekan pertumbuhan cendawan P. oryzae masing-masing sebesar 79.05% dan 69.92%. 2 Tujuan Penelitian Menguji pengaruh asam humat terhadap pertumbuhan bakteri endofit non patogen secara in vitro dan menguji pengaruh kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit secara in vivo untuk mengendalikan penyakit blas pada tanaman padi yang disebabkan oleh P. oryzae. Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat di bidang pertanian, khususnya untuk memberikan informasi tentang pengaruh keterpaduan kompos, asam humat dan bakteri endofit untuk pengendalian penyakit blas. BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Mikologi Tumbuhan Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor dan di lahan sawah Desa Situ Gede Kecamatan Bogor Barat Kota Bogor. Penelitian berlangsung dari November 2012 sampai Juli 2013. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu glass bit, cawan petri diameter 16 cm, polybag, terpal, mikropipet, laminair flow, jarum ose, tabung reaksi, alat injeksi. Bahan yang dipergunakan yaitu tanaman padi, tanah sawah, media Nutrient Agar (NA), media Potato Dextrose Agar (PDA), media Luria Broth (LB), media Levan, media King’s B, minyak parafin, media Thornley, larutan tetramethyl-p-phenilendiamine dihydroksichloride, alkohol 70%, kloroks, kentang, asam humat, jerami, kapur tohor, tanaman tembakau, KOH, fungisida bahan aktif Benomil 50%. Metode Penelitian Pembuatan Kompos Kompos terbuat dari jerami segar (2 m3 ), air secukupnya, dan kapur tohor (1 kg). Jerami disusun beberapa lapis setebal 20 cm. Setiap lapis jerami disiram air yang telah dicampur kapur tohor. Selanjutnya tumpukan jerami ditutup rapat dengan terpal dan diinkubasi selama 8 minggu. Setiap 3 hari sekali jerami dibalik dan ditambahkan air (Ekawati 2003). Ekplorasi Bakteri Endofit Bakteri endofit diisolasi dari tanaman paling sehat di antara tanaman padi yang menunjukkan gejala blas. Tanaman dicuci dengan air mengalir, kemudian dipisahkan batang dan daun. Batang ditimbang 4 g dan daun 2 g, masing-masing direndam alkohol 70% selama 30 detik, direndam dengan kloroks 2% selama 5 menit lalu bilas dengan aquades (Elbeltagy et al. 2000). Setelah bersih, digerus menggunakan mortal steril yang telah ditambah aquades 10 ml, maka suspensi tersebut adalah pengenceran 10-1 . Kemudian suspensi diambil 1 ml lalu campurkan pada aquades 9 ml menjadi pengenceran 10 -2 , dan seterusnya hingga 10-6 . Suspensi diambil 0.1 ml di setiap pengenceran menggunakan mikropipet, eksplorasi menggunakan glass bit dengan cara teknik sebar pada media NA. Masing-masing koloni diisolasi berdasarkan keanekaragaman bentuk morfologi (Safitri 2012). Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit Bakteri 1 ose ditumbuhkan pada 5 ml media LB dalam tabung reaksi sehingga terbentuk suspensi bakteri. Media LB tersebut diguncangkan dengan shaker kecepatan 100 rpm selama 20 jam. Suspensi bakteri disuntikkan pada daun tembakau. Pengamatan dilakukan 24-48 jam setelah inokulasi. Sebagai kontrol, media LB tanpa bakteri disuntikan pada daun tembakau (Solichah 2011). 4 Kemampuan Tumbuh Bakteri Endofit pada Media Tumbuh Asam Humat Konsentrasi asam humat yang digunakan dalam pengujian in vitro adalah 0.1%, 0.2%, dan 0.5% pada media NA (Rahmania 2011). Bakteri non patogen digoreskan pada media NA dengan masing-masing konsentrasi, bakteri diinkubasi selama 3 hari pada suhu ruang dan diamati koloni bakteri yang tumbuh dan tidak tumbuh. Kemudian dipilih 5 isolat bakteri yang tumbuh lebih cepat dan lebih banyak pada media tumbuh dengan konsentrasi asam humat, selanjutnya bakteri terpilih dibuat suspensi bakteri. Sebanyak 0.1 ml suspensi masing-masing isolat bakteri terpilih diencerkan 10-1 sampai 10-8 , dan selanjutnya sebanyak 0.1 ml diteteskan pada media tumbuh NA yang sudah ditambahkan asam humat. Pengamatan dilakukan 24, 48, dan 72 jam setelah inkubasi pada media NA. Keefektifan media dilihat dari pertumbuhan koloni bakteri dalam media. Karakterisasi Bakteri Endofit Karakterisasi bakteri endofit terdiri dari uji gram, uji pigmen fluorescent, dan pengujian LOPAT (levan, reaksi oksidasi, aktifitas pektolitik, uji arginin, dan reaksi hipersensitif). Pengujian gram yaitu dengan mencampurkan 1 ose bakteri dengan setetes KOH 3%. Lalu angkat ose secara perlahan. Reaksi bakteri gram negatif terlihat adanya lendir yang ikut terangkat jarum ose, sedangkan reaksi bakteri positif terlihat apabila tidak ada lendir yang ikut terangkat jarum ose. Pengujian bakteri gram negatif dilanjutkan dengan pengujian fluorescent yaitu bakteri digoreskan pada media King’s B, kemudian diinkubasi pada suhu ruang di bawah sinar uv (366nm) selama 48 jam. Reaksi golongan fluorescent terlihat bakteri berwarna hijau kebiruan dan berpendar. Uji levan yaitu dengan menggoreskan isolat bakteri pada media levan. Uji oksidase yaitu menggoreskan isolat bakteri pada kertas saring, lalu ditetesi larutan kovac’s oksidase (tetramethylparaphenylenediamine dihydrochloride). Apabila dalam waktu 10 detik, isolat bakteri di kertas berubah warna menjadi ungu maka hasilnya adalah positif. Uji aktifitas pektolitik yaitu dengan menggoreskan satu koloni bakteri pada permukaan kulit dan daging kentang, reaksi positif ditunjukkan dengan membusuknya permukaan. Uji Arginin yaitu dengan meletakkan bakteri pada media Thornley 2A lalu menggenangi permukaan media dengan minyak parafin, reaksi positif ditujukkan perubahan warna bakteri menjadi merah muda (Schaad et al. 2001). Analisis Biologi dan Kimia Tanah Sebelum perlakuan diambil 10 g contoh tanah dari tanah yang akan dijadikan media tumbuh padi. Kemudian tanah tersebut dicampur dengan 10 ml larutan fisiologis (NaCl 8.5 g/l), selanjutnya diguncang dengan menggunakan shaker kecepatan 150 rpm selama 30 menit. Suspensi tersebut adalah suspensi dengan pengenceran 10-1 , selanjutnya diambil 1 ml dan dimasukkan ke dalam 9 ml air steril sehingga menjadi pengenceran 10 -2 , begitu seterusnya hingga pengenceran 10-6 . Pada pengenceran 10-4 , suspensi diambil 0.1 ml dan dicampurkan pada media PDA yang telah diberi antibiotik untuk mengetahui populasi cendawan tanah. Pengenceran 10 -6 di ambil 0.1 ml dan disebar pada media NA untuk mengetahui populasi bakteri tanah. Masing-masing diinkubasi selama 5-7 hari. Pengerjaan dilakukan secara aseptik (Hendra 2009). Sedangkan analisis kimia tanah dilakukan di Balai Penelitian Tanah. Analisis meliputi tekstur 5 tanah, pH, bahan organik, kadar asam humat, fosfor tersedia, kapasitas tukar kation (KTK), kation dapat tukar, kemasaman dapat tukar, unsur makro, dan mikro. Pengujian In vivo Pengujian in vivo dilakukan pada media tumbuh tanah sawah di dalam polybag volume 5 kg. Pembibitan dilakukan selama 14 hari. Masing- masing polybag ditanami 2 bibit padi dan ditambahkan kompos sebanyak 5 g/5kg tanah. Perlakuan penambahan bakteri endofit terpilih sebanyak 10 ml dengan kepadatan 108 cfu/ml, dan asam humat dengan konsentrasi terpilih sebanyak 12 ml/5kg tanah. Perlakuan percobaan terdiri dari: 1. Kompos 2. Kompos + fungisida 3. Kompos + asam humat 4. Kompos + bakteri 5. Kompos + asam humat + bakteri Pengujian in vivo terdiri dari 5 perlakuan, tiap perlakuan diulang 5 kali. Tiap ulangan terdiri dari 10 rumpun (tanaman). Pengamatan dilakukan seminggu sekali selama 7 minggu. Pengamatan dimulai dari 2 minggu setelah tanam (MST) dengan menghitung keparahan penyakit berdasarkan formula IRRI (1996): Keterangan: I : intensitas serangan (%) N : jumlah daun yang diamati V : skala tertinggi dalam blas daun (9) n : jumlah daun yang terserang v : skala masing-masing daun terserang Penetapan berdasarkan skala: 0 : Tidak ada bercak. 1 : Bercak kecil berukuran sebesar ujung jarum atau lebih besar dan berwarna coklat, tanpa ada pusat sporulasi. 2 : Bercak abu-abu berbentuk bundar agak lonjong berdiameter 1 sampai 2 mm, memiliki tepi warna coklat. Umumnya ditemukan pada daun bawah. 3 : Tipe bercak sama dengan skala 2 tapi umumnya pada daun atas. 4 : Bercak khas blas berukuran 3 mm atau lebih panjang, luas daun terinfeksi kurang dari 4 %. 5 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 4% sampai 10%. 6 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 11% sampai 25%. 7 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 26% sampai 50%. 8 : Bercak khas blas, luas daun terinfeksi 51% sampai 75% dan banyak daun mati. 9 : Lebih dari 75% luas daun terserang dan banyak daun mati. 6 Analisis Data Data yang diperoleh dianalisis menggunakan program Microsoft Office Excel 2013 dan SAS 9.0. Pengaruh perlakuan dianalisis menggunakan sidik ragam. Apabila terdapat perbedaan nyata antar perlakuan dilakukan uji lanjut dengan uji Duncan pada taraf nyata 5% (Mattjik dan Sumertajaya 2006). 7 HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplorasi Bakteri Endofit pada Tanaman Padi Sebanyak 29 isolat bakteri endofit dapat diisolasi dari tanaman padi varietas Ciherang berumur 8 minggu. Dari bagian batang padi dapat diisolasi 18 isolat bakteri endofit dan 11 isolat dari bagian daun. Pengujian Patogenisitas Bakteri Endofit Pada pengujian hipersensitif, isolat bakteri yang bersifat patogen menunjukkan gejala nekrotik pada daun tembakau, sedangkan bakteri non patogen tidak menimbulkan gejala pada daun tembakau (Tabel 1). Hasil uji hipersensitif menunjukkan 8 isolat bakteri bersifat patogen dan 21 isolat bersifat non patogen. Isolat bakteri endofit yang bersifat patogen adalah isolat PS, XS, A, B, D, F, J, dan K. Tabel 1 Daftar isolat dan hasil uji hipersensitif bakteri pada tanaman tembakau Kode Kode No Uji hipersensitif a No Uji hipersensitif a isolat isolat 1 AS 16 US 2 BS 17 XS + 3 CS 18 WS 4 FS 19 A + 5 GS 20 B + 6 IS 21 C 7 KS 22 D + 8 MS 23 E 9 NS 24 F + 10 OS 25 G 11 PS + 26 H 12 QS 27 I 13 RS 28 J + 14 SS 29 K + 15 TS Keterangan: aketerangan tanda menunjukkan – reaksi negatif, + reaksi positif. Pengujian In vitro Sebanyak lima isolat bakteri endofit mampu tumbuh dengan baik pada media tumbuh NA dengan berbagai konsentrasi asam humat terutama 0.1 % dan 0.2 %. Isolat bakteri tersebut adalah BS, GS, IS, RS, dan I (Tabel 2). Pada perlakuan konsentrasi asam humat 0.1% pertumbuhan koloni bakteri sedikit. Bakteri endofit cenderung tidak tumbuh pada media NA dengan asam humat 0.5% karena bakteri tidak dapat tumbuh karena aplikasi asam humat diatas 2000 ppm dapat bersifat sitotoksik (Thiel et al. 1981). 8 Tabel 2 Kemampuan tumbuh bakteri pada media tumbuh dengan konsentrasi asam humat 0.5 %, 0.2 %, dan 0.1 % Konsentrasi asam humata Kode No Masa inkubasi 24 jam Masa inkubasi 48 jam isolat 0.5% 0.2% 0.1% 0.5% 0.2% 0.1% 1 AS √ √ 2 BS √ √√ √√ √ √√ √√ 3 CS √ √ √ √ √ √ 4 FS √ √ √ √ 5 GS √ √√ √√ √ √√ √√ 6 IS √ √√ √√ √ √√ √√ 7 KS √ √ √ 8 MS √ √ √ √ 9 NS √ √ √ √ √ √ 10 OS √ √ √ √ 11 QS √ √ √ √ √ 12 RS √ √√ √√ √ √√ √√ 13 SS √ √ √ √ 14 TS 15 US √ √ √ √ √ 16 WS √ √ √ √ 17 C √ √ √ 18 E √ √ √ √ √ √ 19 G √ √ √ √ √ √ 20 H √ √ √ √ 21 I √ √√ √√ √ √√ √√ Keterangan: aKeterangan tanda menunjukkan – tidak tumbuh, √ tumbuh, √ √ tumbuh cepat. Isolat bakteri I menunjukkan pertumbuhan koloni lebih cepat dan banyak dibandingkan dengan isolat lain pada media tumbuh (Gambar 1, 2, dan 3). Asam humat berpengaruh pada pertumbuhan bakteri sebab asam humat berperan sebagai sumber nitrogen dan karbon yang menjadi sumber nutrisi dan energi bagi mikroorganisme sehingga memicu pertumbuhan mikroorganisme (Tan 2003). 9 Gambar 1 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 24 jam Gambar 2 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 48 jam Gambar 3 Jumlah koloni isolat bakteri pada media tumbuh dengan penambahan asam humat konsentrasi 0.1%, 0.2%, dan 0.5% selama 72 jam Karakterisasi Bakteri Endofit Bakteri I pada pengujian gram menggunakan KOH 3% merupakan kelompok bakteri gram negatif karena bereaksi dengan membentuk lendir. Hal ini disebabkan bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan pada dinding sel yang tipis, sehingga apabila KOH 3% dicampurkan dengan bakteri menyebabkan dinding sel bakteri rusak dan melepaskan DNA yang bersifat 10 viscid (seperti lendir) (Pelczar dan Cha 1986). Uji pada media KB menunjukkan bakteri I mengeluarkan pigmen flourescens karena berpendar di bawah sinar UV dan termasuk golongan Pseudomonas. Bakteri I dibandingkan terhadap bakteri P. syringae yaitu bakteri patogen yang mengeluarkan pigmen flourescens dengan uji LOPAT. Hal ini untuk memastikan sifat non patogen pada bakteri I (Schaad et al. 2001). Tabel 3 Hasil uji LOPAT pada bakteri I No Uji fisiologis 1 2 3 4 5 Uji Levan Uji kovaks oksidase Uji hipersensitif Uji pektolitik Uji arginin Bakteri + + Ia P. flourescens (Schaad et al. 2001) a + + P. syringae (Schaad et al. 2001) a + + - Keterangan: aketerangan tanda menunjukkan – reaksi negatif, + reaksi positif. Pada Tabel 3, bakteri I menunjukkan reaksi negatif pada uji levan sehingga bakteri I dinyatakan tidak mempunyai enzim yang dapat mengubah sukrosa menjadi levan. Sedangkan pada uji kovaks oksidase bakteri I memberikan reaksi postif karena bakteri I menghasilkan sitokrom oksidase. Uji pektolitik bakteri I menunjukkan reaksi negatif karena bakteri I tidak menghasilkan enzim pektinase. Bakteri I menunjukkan reaksi positif pada uji arginin, hal ini menunjukkan bahwa bakteri I bersifat basa pada kondisi anaerob. Berdasarkan hasil pengujian LOPAT, bakteri I dikelompokkan sebagai P. flourescens yang bersifat non patogen (Schaad et al. 2001). Analisis Biologi dan Kimia Tanah Penambahan asam humat (Perlakuan A) pada media tumbuh tanah mampu meningkatkan secara nyata jumlah koloni bakteri dibandingkan sebelum perlakuan. Demikian juga penambahan asam humat mampu meningkatkan koloni bakteri tanah dibandingkan penambahan bakteri I (B) maupun perlakuan kombinasi penambahan asam humat dan bakteri I (AB) serta kontrol (Tabel 4). Penambahan jumlah mikroorganisme pada semua perlakuan diduga karena adanya penambahan kompos, karena kompos mengandung bahan organik yang dapat mengaktifkan mikroba tanah dan meningkatkan aktivitas biologi. Selain itu, kompos pun mengandung mikroorganisme (Yulipriyanto 2010). 11 Tabel 4 Jumlah rata-rata bakteri dan cendawan sebelum dan sesudah perlakuan Perlakuana Jumlah koloni bakteri b Jumlah koloni cendawan b Sebelum 8.67b 0.33a Sesudah A B AB K+ K- 60.33a 7.33b 9.33b 6.00b 13.67b 1.33a 0.67a 0.33a 1.00a 1.00a Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. b angkaangka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%. Penambahan bakteri I (Perlakuan B) tidak meningkatkan jumlah mikroorganisme tanah karena bakteri I termasuk organisme tambahan (zimogen) yang membutuhkan sumber energi dari luar dan populasi normalnya dalam tanah sangat rendah sehingga populasi semakin lama semakin menurun karena semakin habis substrat yang digunakannya. Meskipun tidak berbeda nyata, penambahan asam humat pada media tanam cenderung meningkatkan jumlah koloni cendawan. Peran komunitas biologis di bawah permukaan tanah menjadikan tanah pertanian subur karena jaring-jaring makanan di dalamnya adalah bagian dari siklus energi, siklus hara, dan siklus air bagi kehidupan tanaman di atasnya (Yulipriyanto 2010). Bakteri mendominasi populasi mikrobiologi dalam tanah karena mikroorganisme lain yaitu cendawan tidak dapat tumbuh tanpa adanya oksigen (Rao 1994). Hasil analisis kimia tanah menunjukkan peningkatan C (Karbon) dan pH. Hal ini diduga karena adanya aktivitas bakteri dan mikroba lain sebagai respon terhadap pertumbuhan asam humat dan kompos. Pengujian In vivo Hasil pengujian in vivo (Gambar 4) meskipun tidak menunjukkan perbedaan secara nyata, penambahan asam humat 0.2% dan suspensi bakteri I secara tunggal cenderung dapat menurunkan tingkat keparahan penyakit blas dibandingkan kontrol negatif. Pada pengamatan terakhir, penambahan asam humat 0.2% pada media tumbuh menekan keparahan penyakit blas sebesar 7.52%, sedangkan penambahan suspensi bakteri I menekan 4.78% dan penambahan fungisida sintetik (kontrol positif) menekan 22.07%. Asam humat memiliki kemampuan mendorong aktifitas mikrob tanah yang bermanfaat untuk membusukkan bahan organik dan sisa tanaman, meningkatkan nutrisi tanaman, meningkatkan pertumbuhan tanaman, meningkatkan pengendalian biologi, memperbaiki agregat tanah (Mayhew 2004; Kennedy 2005). 12 Gambar 4 Pengaruh perlakuan terhadap keparahan penyakit blas Gambar 5 Pengaruh perlakuan terhadap tinggi tanaman padi Data agronomis pada percobaan in vivo (Gambar 5) menunjukkan penambahan asam humat 0.2% dan suspensi bakteri I tidak berpengaruh terhadap tinggi tanaman dibandingkan kontrol negatif maupun positif. Meskipun demikian, penambahan asam humat dan suspensi bakteri I meningkatkan jumlah malai pada tanaman padi (Tabel 5). Tabel 5 Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap jumlah malai pada tanaman padi berumur 11 MST Perlakuan Jumlah malaia A 10.92a B 10.00ab AB 9.76ab K+ 9.64ab K9.39b Keterangan: aAngka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5% 13 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Pada percobaan in vitro, isolat bakteri I merupakan isolat bakteri endofit potensial untuk pengendalian penyakit blas pada padi. Aplikasi kompos yang diperkaya asam humat 0.2% pada percobaan in vivo mampu menekan penyakit blas pada padi sebesar 7.52%, sedangkan kompos yang diperkaya bakteri endofit mampu I menekan sebesar 4.78%. Saran Perlu dilakukan penelitian lanjut untuk memperbaiki cara aplikasi kompos yang diperkaya asam humat dan bakteri endofit pada tanaman padi. DAFTAR PUSTAKA Balai Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan. 2012. Evaluasi OPT penting di Indonesia Oktober-Maret 2012 [Internet]. [diunduh 2012 September 26]. Tersedia pada: http://bbpopt.info/berita. Elbeltagy A, Nishioka K, Suzuki H, Sato T, Sato Y, Morisaki H, Mitsui H, Minamisawa K. 2000. Isolation and characterization of endophytic bacteria from wild and traditionally cultivated rice varieties. J Soil Sci Plant Nutr. 46(3):617-629. Tersedia pada: http:// dx.doi.org/10/1080/00380768.2000.1 0409127. Ekawati I. 2003. Pengaruh pemberian inokulum terhadap kecepatan pengomposan jerami padi. J Trop. 11(2):144-152. Hadioetomo R. 1999. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Jakarta (ID): UI Press. Hendra. 2009. Optimasi kompos bioaktif dengan penambahan asam Humat dan asam fulvat untuk meningkatkan ketahanan tanaman mentimun terhadap serangan Pythium spp. penyebab penyakit rebah kecambah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Ihdaryanti MA. 2011. Pengaruh asam humat dan cara pemberiannya terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman padi (Oryza sativa) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. IRRI. 1996. Standard Evaluation System for Rice. 4th ed. Manila (PH): IRRI. Kennedy AC. 2005. Rhizosphere. Di dalam: David MS, Jeffry JF, Peter GH, David AZ, editor. Principles and Applications of Soil Microbiology. 2nd ed. New Jersey (US): Pearson Education. hlm 242-262. Kumar Ashok, Singh Priyanka, Dubey NK. 2010. Botanicals in agricultural pest management. Di dalam: Arya A, Perello AE, editor. Management of Fungal Plant Pathogens. Wallingford (GB): CAB International. hlm 14-27. Mattjik AA, Sumertajaya M. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Mayhew L. 2004. Humic substances in Biological Agriculture. Acres USA (US). Jan-Feb (34): 1-2. Mew TW dan Rosales AM. 1992. Control of Rhizoctonia sheath blight and other diseases of rice by seed bacterization. In: Tjamos ES, Papavizas GC, Cook RJ, editors. Biological Control of Plant Diseases. London (GB): Plenum Press. hlm 113-123. Nardi S, Concheri G, Dell'agnola G. 1996. Biological activity of humus. Di dalam: Piccolo A, editor. Humic Substances in Terrestrial Ecosystems. Amsterdam (NL): Elsevier Science. hlm 361-405. Pelczar MJJR, Chan ECS. 1986. Dasar- Dasar Mikrobiologi. Hadioetomo RS, Imas T, Tjitrosomo SS, Angka SL, penerjemah. Jakarta (ID): UI Press. 1986. Terjemahan dari: Elements of microbiology. Rahmania A. 2011. Keefektifan asam humat dan bakteri aktivator pada kompos untuk pengendalian rebah kecambah oleh Sclerotium rolfsii Sacc. pada kacang tanah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Rao NSS. 1994. Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan Tanaman. Jakarta (ID): Universitas Indonesia Press. 15 Riana E. 2011. Seleksi dan formulasi konsorsium bakteri untuk mengendalikan penyakit blas (Pyricularia oryzae) pada tanaman padi [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Safitri D. 2012. Potensi bakteri endofit untuk meningkatkan ketahanan tanaman lada (Piper nigrum linn.) terhadap serangan Phytophthora capsici leon penyebab penyakit busuk pangkal batang (BPB) [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Schaad NW, Jones JB, Chun W, editor. 2001. Plant Patogenic Bacteria. 3rd ed. St. Paul (US): APS Press. Solichah YR. 2011. Eksplorasi bakteri dan cendawan yang berasosiasi dengan busuk basah pada buah pepaya (Carica papaya L.) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Tan KH. 2003. Humic Matter in Soil and the Environment. 10th ed. New York (US): Marcel Dekker. Thiel KD, Helbig B, Klöcking R, Wutzler P, Sprössig M, Schweizer H. 1981. Comparison of the in vitro activities of ammonium humate and of enzymically oxidized chlorogenic and caffeic acids against type 1 and type 2 human herpes virus [abstrak]. H Pharmazie, 36(1): 50-53. Walters D. 2009a. Introduction. Di dalam: Walters D, editor. Disease Control in Crops. Chichester (GB): John Wiley and Sons. hlm 1-6. Walters D. 2009b. Managing crop disease through cultural practices. Di dalam: Walters D, editor. Disease Control in Crops. Chichester (GB): John Wiley and Sons. hlm 7-26. Yulipriyanto H. 2010. Biologi Tanah dan Strategi Pengelolaannya. Yogyakarta (ID): Graha Ilmu. LAMPIRAN 17 Lampiran 1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan batang dan daun tanaman padi Asal bagian Kode No Ciri-ciri tanaman isolat Batang padi 1 AS 2 BS 3 CS 4 FS 5 GS 6 IS 7 KS 8 MS 9 NS 10 OS 11 PS 12 QS 13 RS 14 SS 15 TS 16 US 17 WS 18 XS Warna merah muda, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna kuning, bentuk bundar, elevasi datar, tepian licin Warna kuning pudar , bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin, berlendir sedikit Warna merah muda pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna merah muda kemerahan, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna jingga pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna merah pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin, berlendir banyak Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna putih kusam, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna putih, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin, berlendir banyak Warna merah muda, bentuk bundar, elevasi datar, tepian licin Warna jingga , bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna kuning, bentuk konsentris, elevasi cembung, tepian licin Warna kuning, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna merah, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna putih kekuningan, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin Warna putih kusam, bentuk tidak beraturan, elevasi datar, tepian berombak 18 Lanjutan Lampiran 1 Daftar nama isolat bakteri endofit hasil eksplorasi pada jaringan batang dan daun tanaman padi No Asal bagian Kode Ciri-ciri tanaman isolat Daun padi 19 A Warna putih, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin 20 B Warna kuning bening, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin 21 C Warna merah muda pudar, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin 25 G Warna coklat muda, bentuk menyebar tidak beraturan, elevasi seperti tombol, tepian berombak 26 H Warna coklat bening, bentuk menyebar tidak beraturan, elevasi datar, tepian berombak 27 I Warna jingga bening, bentuk konsentris, elevasi cembung, tepian licin 28 J Warna kuning, bentuk bundar, elevasi cembung, tepian licin 29 K Warna kuning pudar, bentuk bundar, elevasi datar, tepian berombak Lampiran 2 Perlakuana A B AB K+ K- Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan Kpenyakit blas pada tanaman padi Tingkat keparahan pada tanaman pada tanaman sampai 7 MST (%)b MST 2 3 4 5 2.67a 4.44a 12.22a 17.56a 8.67a 10.89a 18.22a 22.66a 4.66a 8.44a 14.67a 22.00a 5.55a 6.45a 10.79a 18.40a 6.00a 6.44a 10.12a 18.22a terhadap keparahan padi umur 2 MST 6 27.11a 28.22a 30.67a 24.17a 31.01a 7 30.00a 30.89a 32.44a 25.28a 32.44a Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. b Angka-angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%. 19 Lampiran 3 Perlakuana A B AB K+ K- Pengaruh perlakuan A, B, AB, K+, dan K- terhadap tinggi pada tanaman padi Tinggi tanaman pada tanaman padi umur 2 MST sampai 7 MST (cm)b MST 2 3 4 5 6 7 34.66a 15.12a 24.04a 41.68a 46.22ab 49.98a 35.00a 14.72a 23.88a 41.56a 47.78a 50.82a 34.30a 14.56ab 23.48a 40.62a 46.64ab 51.8a 34.25a 14.1ab 23.56a 41.70a 47.05ab 50.96a 34.58a 13.18b 23.14a 41.36a 45.52b 49.58a Keterangan: aKeterangan tanda A perlakuan asam humat, B perlakuan bakteri I, AB perlakuan asam humat+bakteri I, K+ perlakuan kontrol positif , K- perlakuan kontrol negatif. b Angka- angka pada kolom yang sama diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji selang berganda Duncan pada taraf nyata 5%. 20 21 22 23 24 25 26 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 8 Juni 1990, sebagai putri dari ayah Abdurrachman dan ibu Sri Wahyuni. Penulis adalah putri kedua dari dua bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA PGRI 3 Bogor dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif mengikuti berbagai kegiatan dan anggota dari Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman (HIMASITA). Penulis mengikuti magang di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) pada tahun 2011 dan di Museum Serangga IPB pada tahun 2011.