Post on 05-Sep-2015
description
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
PENGENDALIAN PERTUMBUHAN Sclerotium rolfsii MENGGUNAKAN
Trichoderma harzianum
BIDANG KEGIATAN:
PKM-AI
Diusulkan oleh :
Dwi Agustina B1J011171/2011
Cikha Farahdiba Iman B1J011157/2011
Nur Afiyati Fazrin B1J013010/2013
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2014
PENGENDALIAN PERTUMBUHAN Sclerotium rolfsii MENGGUNAKAN
Trichoderma harzianum
Dwi Agustina, Cikha Farahdiba Iman,Nur Afiyati Fazrin Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto 53122, Jawa
Tengah, Indonesia
Email : dwiagustina000@yahoo.co.id
ABSTRAK
Jamur antagonisTrichoderma harzianumsebagai alternatif dalam mengendalikan
penyakit tanaman secara hayati yang disebabkan oleh jamur patogen tular tanah,
salah satunya Sclerotium rolfsii. Trichoderma harsianum akan menekan
perkembangan Sclerotium rolfsii dan menghambat pembentukan sklerotia dengan
adanya metabolit sekunder yang dihasilkan. Sehingga untuk mengetahui seberapa
besar penekanan dan pengaruh mekanisme antagonistik Trichoderma harsianum
terhadap pembentukan dan viabilitas sclerotia pada Sclerotium rolfsii yaitu
dengan menggunakan metode pasir-oatmeal.Dalam pengendaliannya metode ini
memiliki kandungan nutrisi yang sedikit dengan kelembapan yang rendah.
Trichoderma harzianum yang terkandung dalam pasir-oatmeal akan menghambat
pertumbuhan sklerotia dengan mempenetrasi hifa atau menyelubungi sklerotia
dan selanjutnya mendegradasi dinding sel melalui produksi enzim glukanase dan
chitinase.
Kata kunci :pengendalian hayati, Trichoderma harsianum, Sclerotium rolfsii, dan
pasir-oatmeal
ABSTRACT
Antagonistic fungus Trichoderma harzianum as an alternative in the biological
control of plant diseases caused by soil-borne fungal pathogen, Sclerotium rolfsii
one. Trichoderma harsianum will suppress and inhibit the development of
Sclerotium rolfsii sklerotia formation in the presence of secondary metabolites
produced. So to find out how much emphasis and influence harsianum
Trichoderma antagonistic mechanism against the formation and viability of
sclerotia in Sclerotium rolfsii by using the method of sand-oatmeal. In this method
of control has little nutritional content with low humidity. Trichoderma harzianum
contained in sand-oatmeal will inhibit the growth of sklerotia with hyphae
penetrate or envelop sklerotia and further degrade the cell wall by glucanase and
chitinase enzyme production.
Keyword : Biological control, Sclerotium rolfsii, Trichoderma harsianum, dan
sand-oatmeal
PENDAHULUAN
Penyakit tanaman merupakan kendala besar dalam budidaya tanaman
pertanian. Selama ini, mengatasinya denganmenggunakan pestisida kimia, namun
pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara lain matinya
organisme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta pencemaran
lingkungan. Berdasarkan hal tersebut maka perlu diambil alternatif
pengendalianyang efektif terhadap penyebab penyakit tanaman tanpa
mengandalkanfungisida sistetik (Nurhayati, 2011).Pengendalian biologi (hayati)
merupakanpengedalian yang dapat dilakukan tanpa harus memberikan pengaruh
negatif terhadap lingkungan dan sekitarnya, salah satunya dengan
pemanfaatanmikroorganisme yang bersifat antagonis terhadap patogen dan
pemanfaatan tanaman sebagai pestisida nabati (Kardinan, 2001).
Banyak jamur yang memiliki interaksi antagonisme ataupun bersifat
parasit terhadap jamur lain. Sifat ini banyak digunakan sebagai pengendali hayati
terhadap patogen tumbuhan.Penggunaan Biofungisida Trichoderma harzianum
dalam mengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh jamur patogen
tular tanahyang terbukti menunjukkan efek negatif secara in vitro.Antibiotik yang
dihasilkan oleh isolat-isolat Trichoderma spp. diantaranya adalah trichodermin,
hexahydrobenzopyran-5-one, pyridone, anthraquainone, butenolida, trichothecene,
6-pentyl -pyrone (6-pp).Trichoderma harzianum menggunakan berbagai
mekanisme yaitu mekanisme kompetisi untuk ruang dan nutrisi, mikoparasitisme,
produksi senyawa penghambat, inaktivasi patogen enzim, dan ketahanan tanaman
yang diinduksi (Bokhari dan Perveen, 2012).Jamur Trichodermaspp.diketahui
mempunyai sifat antagonis terhadapSclerotium rolfsii,Fusarium
oxyaporum.f.sp.cubense,danRhizoctonia solani (Supriati et al., 2010).
Sclerotiumrolfsii merupakan cendawanpatogen tular tanah yang bersifat
nekrotropi, dan merupakanpenyebab penyakit busuk pangkal batang
yangmenyerang hampir semua tanaman pertanian (Pudjihartatiet al.,
2006).Tanaman yang diserang Sclerotiumrolfsii meliputi, famili Leguminoceae
(kedelai, kacang tanah, kacang hijau, kacang merah, buncis), Gramineae (padi,
jagung, sorgum, terigu, rumput teki), Solanaceae (tomat, terung, kentang),
Cucurbitaceae (kelompok labu), kapas, kubis, wortel, bit gula, bawang merah,
krisan, dan tembakau (Semangun 1993). Faktor-faktor yang memengaruhi cara
bertahan hidup S. rolfsii sangat kompleks, meliputi faktor biotik (interaksi dengan
mikroorganisme lain), dan abiotik yang meliputi suhu, kelembapan tanah,
kandungan oksigen, dan pH tanah (Sumartini, 2012).
Sclerotium rolfsii banyak ditemukan pada musim hujan, terutama pada
tanah yang lembap.S. rolfsii membentuk struktur dorman, yaitu sklerotia pada
permukaan tanah atau pangkal batang.Sklerotia mempunyai kulit tebal dan keras
sehingga tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan, terutama
kekeringan dan suhu tinggi. Masa dorman akan berakhir jika kondisi lingkungan
cocok untuk perkembangannya. Bahan-bahan kimia yang bersifat menguap yang
dihasilkan oleh akar tanaman akan menstimulasi sklerotia untuk segera
berkecambah menjadi hifa yang siap menginfeksi bagian tanaman pada daerah
rizosfer (zona perakaran) (Sumartini, 2012).
BAHAN DAN METODE
Lokasi penelitian dalam pengamatan pengendalian hayati ini dilakukan di
Laboratorium Mikologi dan Fitopatologi, Fakutas Biologi Jendral Soerdiman pada
bulan November 2013 dengan mengamati Trichoderma harzianumdanSclerotium
rolfsiimenggunakan Metoda Pasir-Oatmeal Alat dan bahan yang digunakan antara
lain autoklaf, oven, laminar air flow (LAF), lemari pendingin, pinset, baki, lampu
bunsen, timbangan, blender, ayakan, tabung reaksi, cawan perti, labu
erlenmeyer,Trichoderma harzianum, Sclerotium rolfsii,media PDA, media agar
air, butiran pasir, sereal oatmeal.
Metode pengumpulan data yang digunakan adalah pengamatan langsung
di laboratorium dengan cara :
1. Pembuatan inokulum
Media tanam yang digunakan yaitu 49,25 gram pasir 98,5%; 0,75 gram
oatmeal 1,5%; dan 3 ml akuades. Media tersebut dicampur didalam baki,
kemudian ambil 50 gram media campuran tersebut kedalam masing-masing
Erlenmeyer dan tutup rapat dengan alumunium foil. Erlenmeyer tersebut
disterilisasi kedalam autoklaf selama 1210C, 1 atm,15 menit, setelah itu
dinginkan. Secara steril masukan isolat Trichoderma
harzianumdanSclerotium rolfsiisebanyak3 plug ke Erlenmeyer berbeda
kemudian inkubasi selama 7x24 jam.
2. Uji ekploitasi
a. Uji penghambatan
Masukan Erlenmeyer yang berisi inokulum Sclerotium rolfsiidan
Trichoderma harzianumkedalam media baru pasir-oatmeal, kemudian
inkubasi selama 35x24 jam dan diagitasi selama 1 menit setiap hari.hasil
inkubasi tersebut di tuang kedalam cawan petri dan di oven dengan suhu
600C selama 18 jam, kemudian sklerotia dipisahkan dan dihitung, setelah
itu masukan kedalam rumus.
Persentase pertumbuhan =
100 %
Persentase penghambatan = 100% - persentase pertumbuhan
b. Uji viabilitas
Sklerotia di ambil sebanyak 5 biji dan masukkan kedalam media agar air,
kemudian inkubasi 3x24 jam, setelah itu amati perkecambahan sklerotia
dan masukkan kedalam rumus.
Persentase viabilitas =
100 %
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini dimulai dengan melakukan pembuatan inokulum kemudian
disusul dengan uji eksploitasi yang terdiri dari uji penghambatan dan uji viabilitas
yang disajikan dalam table berikut:
Tabel 1.Uji Penghambatan
Kelompok Jumlah sklerotia Persentase
pertumbuhan (%)
Persentase
penghambatan (%) Kontrol Perlakuan
1 0 0 0 100
2 0 0 0 100
3 0 0 0 100
4 0 0 0 100
5 0 1 0 100
6 0 0 0 100
Tabel 2. Uji Viabilitas sklerotia
Kelompok Sklerotia yang
berkecambah
Sklerotia yang
dikecambahkan Viabilitas (%)
1 4 5 80
2 1 5 20
3 2 5 40
4 2 5 40
5 1 5 20
6 2 5 40
Pengendalian secara hayati merupakan upaya yang dapat diterapkan dalam
mengatasi serangan patogen pada tanaman. Pengendalian dengan cara seperti ini
pada dasarnya mengandalkan kemampuan antagonistik jamur antagonis terhadap
jamur patogen yang melibatkan mekanisme kompetisi, eksploitasi atau antibiosis
(Yulfida dan Rustam, 2003).Eksploitasi dan antibiosis merupakan mekanisme
antagonistik penting yang dapat dilakukan oleh Trichoderma harzianum.
Keduanya dapat berlangsung sendiri ataupun bersama dalam suatu komplek
interaksi yang terjadi karena jamur antagonis menghasilkan enzim-enzim
hidrolitik seperti -1,3-glukanase, -1,3(4)-glukanase dan kitinase yang dapat
mendegradasi dinding sel jamur lain, sedangkan mekanisme antibiosis dapat
terjadi karena pengaruh senyawa metabolit bersifat toksik yang disekresi oleh
Trichodermaharzianum Selama fase tertentu dari pertumbuhannya yang dapat
menghambat atau mematikan jamur lawan (Nurhayati, 2011).
Uji penghambatan jamur Trichoderma harzianumdalam menekan
pertumbuhan Sclerotium rolfsii(table 1.) memiliki persentase penghambatan 100
% dengan persentase pertumbuhannya 0 %. Hal ini sesuai dengan referensi
sumartini (2012), yang menyatakan bahwa Trichoderma harzianumakan menekan
pertumbuhan sklerotia. Sclerotium rolfsii dapat tumbuh pada tanah yang lembap
dan membentuk sklerotia.Jumlah sklerotia di dalam tanah organik lebih banyak
daripada di pasir-oatmeal karena tanah organik mengandung nutrisi dan
kelembapan yang tinggi, sedangkan pasir-oatmeal hanya sedikit nutrisi dengan
kelembaban yang rendah.
Gambar 1. Sklerotia dalam Pasir-Oatmeal
Metode pasir-oatmealakan menigkatkan intervensi terhadap miselia S.
rolfsii dan proses pembentukannya oleh Trichodermaharzianumkarena adanya
properti enzim hidrolitik dan senyawa metabolit toksik berupa produksi enzim
glukanase dan chitinase(aini et al., 2013). Selain itu, komponen dinding sel
miselia S. rolfsii sebagian besar terdiri dari polisakarida, disamping keberadaan
komponen minor lain seperti heksosa, lemak, dan protein. Karena Trichoderma
harzianum yang terkandung dalam pasir-oatmeal akan menghambat pertumbuhan
sklerotia dengan mempenetrasi hifa atau menyelubungi sklerotia dan selanjutnya
mendegradasi dinding sel melalui produksi enzim tersebut (Kuswinanti, 2006)
maka potensi pembentukan sclerotia akan menurun dan kemampuan
kelangsungan hidupnya juga berkurang (Nasution et al., 2013).
S. rolfsii merupakan salah satu jamur tanah yang dapat membentuk
sclerotia pada fase tertentu dari pertumbuhannya.Sclerotia merupakan suatu
struktur multi-hifa berbentuk seperti tabung yang terbentuk pada miselium
primer.Struktur ini kemudian dapat terlepas pada saat kematangannya tercapai.
Sclerotia bedinding keras, mempunyai kemampuan untuk bertahan hidup pada
kondisi lingkungan yang ekstrim melalui fase dormansi dan akan berkecambah
ketika kondisi lingkungannya membaik, kemudian membentuk hifa somatik atau
apotesium untuk selanjutnya berkembang biak kembali memenuhi siklus
hidupnya. Sclerotia mempunyai daya tahan yang tinggi di dalam tanah sehingga
dapat berperan untuk menunjang viabilitas jamur ini di habitatnya (Nasution et al.,
2013).
S. rolfsii mempunyai hifa, tetapi hifanya tidak membentuk spora
melainkan sklerotia sehingga, identifikasinya didasarkan atas karakteristik,
ukuran, bentuk, dan warna sklerotia.Sklerotia pada media buatan baru terbentuk
setelah 811 hari.Sklerotia terdiri atas tiga lapisan, yaitu kulit dalam, kulit luar,
dan kulit teras. Pada kulit dalam terdapat 68 lapisan sel, kulit luar 46 lapisan
sel, sedangkan kulit teras terdiri atas benang-benang hifa yang hialin dan tidak
mengalami penebalan dinding sel (Chet et al., 1969).
Lapisan dalam sklerotia terdapat gelembung-gelembung yang merupakan
cadangan makanan.Sklerotia yang tua, bagian dalamnya mengandung gula, asam
amino, asam lemak, dan lemak, sedangkan bagian dindingnya mengandung gula,
kitin, laminarin, asam lemak, dan 13 glukosida.Permukaan sklerotium dapat
mengeluarkan eksudat berupa ikatan ion, protein, karbohidrat, enzim
endopoligalakturonase, dan asam oksalat. Asam oksalat yang dihasilkan S. rolfsii
bersifat racun terhadap tanaman (fitotoksik). S. rolfsii juga mengeluarkan L-
prolin yang merupakan antibiotik terhadap bakteri tertentu. Masa awal
pertumbuhannya, pembentukan asam oksalat akan meningkat (Sumartini, 2012).
uji viabilitas untuk mengetahui perkecambahan sklerotia pada S.
rolfsii(table 2.) dengan menggunakan media agar airdidapat 20 %, 40 %, dan
80%. Hal ini sesuai dengan Kartini dan Widodo (2000) yang menyatakan bahwa
media agar air sebagai tempat perkecamahan sklerotia. Sklerotia yang tidak
berkecambah pada medium yang sama karena terdapat empat kemungkinan yaitu
adanya sklerotia rusak (pecah/kisut) dan tidak di tumbuhi mikroorganisme;
sklerotia utuh dan ditumbuhi mikroorganisme; slerotia rusak dan ditumbuhi
mikroorganisme; skleotia utuh dan tidak di tumbuhi mikroorganisme. Selain iu
dapat pula faktor lain seperti lingkungan dan kelembapan.
KESIMPULAN
Berdasarkan data dan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa
pengendalian hayati menggunakan metode pasir-oatmeal merupakan pengendalian
untuk menekan pertumbuhan Sclerotium rolfsii yang akan membentuk sklerotia
dengan adanya Trichoderma harzianum yang bersifat antagonis bagi patogen
tanaman. dari uji penghambatan yang didapat 100 % dengan persentase
pertumbuhannya 0 % yang berarti bahwa jamur Trichoderma harzianumdapat
menghambat dengan metabolik sekunder yang dihasilkan dalam kondisi
kelembapan dan nutrisi yang rendah. Selain itu pada uji viabilitas yang
Gambar 2. Sklerotia pada media agar air
menggunakan media agar air sebagai tempat perkecambahan sklerotia didapat
dalam masing-masing cawan berbeda yaitu 20%, 40%, dan 80% dapat
dikarenakan faktor lingkungan, kelembapan, kontaminasi mikroorganisme lain,
dan kondisi sklerotia.
DAFTAR PUSTAKA
Aini, N.F., Sri, S., dan Risma, G.S. 2013.Penghambatan Pertumbuhan
Colletotrichum gloeosporioides oleh Trichoderma harzianum,
Trichoderma koningii, Bacillus subtilis dan Pseudomonas
fluorescens.Pelita Perkebunan Vol 29 (1) : 44-52.
Bokhari, A.N and Perveen, K. 2012. Antagonistic action of Trichoderma
harzianum and Trichoderma viride against Fusarium solani causing root
rot of Tomato. African Journal of Mikrobiology Research Vol 6 (44) :
7193-7197.
Chet, I., Y. Henis, and Kislev. 1969. Ultrastructure of sclerotia and hyphae of
Sclerotiu rolfsiiSacc. Gen. Microbiol. Vol 57: 143 147.
Kardinan, A. 2001.Pestisida Nabati ramuan dan Aplikasi. Penebar
Swadaya.Jakarta.
Kartini dan Widodo. 2000. Pengaruh Solarisasi Tanah Terhadap Pertumbuhan
Sclerotium rolfsii SACC. Dan Patogenisitasnya pada Kacang tanah.
Buletin Hama dan Penyakit Tumbuhan Vol 12 (2) : 53-59.
Kuswinanti, T. 2006. Efektivitas Trichoderma harzianum dan Gliocladium virens
dalam Menekan Pertumbuhan Sclerotium rolfsii, Penyebab Penyakit
Busuk Pangkal Batang pada Tanaman Kacang Tanah. Buletin Penelitian
Vol 9 (1) : 10-17.
Nasution, N., Hasanuddin, dan Darma, B. 2013. Uji Antagonisme Isolat Mutan
Sclerotium rolfsiisacc.Terhadap Isolat Tipe Liar Sclerotium rolfsiisacc.Di
laboratorium. Jurnal Online Agroekoteknologi Vol 1 (4) : 1-11
Nurhayati.2011. Penggunaan Jamur Bakteri Pengendalian Penyakit Tanaman
Secara Hayati yang Ramah Lingkungan. Jurnal Prosiding Semirata Vol 18
(4) : 316-321.
Pudjihartati, E., Satriyas, I., dan Surdarsono. 2006. Aktivitas Pembentukan Secara
Cepat Spesies Oksigen Aktif, Peroksidase, dan Kandungan Lignin Kacang
Tanah Terikat Sclerotium rolfsii. Jurnal Hayati Vol 13 (4) : 166-172.
Semangun, H. 1993. Penyakit-penyakit Tanaman Pangan di Indonesia. Gadjah
Mada University Press, Yogyakarta.
Sumartini.2012. Penyakit Tular Tanah (Sclerotium rolfsii dan Rhizoctonia solani)
pada Tanaman Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian Serta Cara
Pengendaliannnya. Jurnal Litbang Pertanian Vol 31 (1) : 27-34.
Supriati, L., Mulyani, B., R., dan Lambang, Y. 2010. Kemampauan Antagonis
Beberapa Isolat Trichoderma sp. Indigenous terhadap Sclerotium rolfsii
Secara In Vitro. Jurnal AgroscientiaeVol 17 (3) : 119-122.
Yulfida, A., dan Rustam. 2003. Penggunaan Beberapa Jamur Antagonis Untuk
Menekan Pertumbuhan Jamur Sclerotium rolfsiisacc. Penyebab Penyakit
Rebah Kecambah Bibit Cabe. Jurnal Pest Tropical Vol 1 (1) : 18-25.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penyusuan PKM AI ini dapat terselesaikan berkat bantuan dari berbagai
pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini pengusul mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Dra. Wiwik Herawati, M.Sc selaku dosen pendamping yang telah memberikan
bimbingan dan arahannya pada penyusunan PKM AI ini.
2. Seluruh staf dosen mata kuliah Fitopatologi, Fakultas Biologi, Universitas
Jenderal Soedirman.
3. Seluruh Asisten yang telah membimbing jalannya praktikum Fitopatologi di
Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman.
4. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan PKM AI ini.
Lampiran 1
1. Biodata Ketua Pelaksana Kegiatan
A. Identitas diri
1 Nama Lengkap Dwi Agustina
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi Starta 1 (S1)
4 NIM B1J011171
5 Tempat dan Tanggal Lahir Cilacap, 15 Agustus 1992
6 E-mail Dwiagustina000@yahoo.co.id
7 Nomor Telepon/HP 08980792802
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SD N 1
Kedawung
SMP Buana 1
Kroya
SMA N 2
Kroya
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 1998-2004 2004-2007 2007-2010
C. Permakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah
/Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat
1 - - -
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberian Penghargaan Tahun
1 - - -
2 - - -
3 - - -
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalag benar dan
dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata
dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk memenuhi salah
satu persyaratan dalam pengajuan PKM-AI
Purwokerto, 13 Maret 2014
Pengusul,
(Dwi Agustina)
2. Biodata Anggota Pelaksana Kegiatan
A. Identitas diri
1 Nama Lengkap Cikha Farahdiba Iman
2 Jenis Kelamin Perempuan
3 Program Studi Biologi
4 NIM B1J011157
5 Tempat dan Tanggal Lahir Purwokerto, 4 Juni 1993
6 E-mail cikhafarahdibaiman@gmail.com
7 Nomor Telepon/HP 08976254949
B. Riwayat Pendidikan
SD SMP SMA
Nama Institusi SDN 2
Purwokerto Lor
SMP
Muhammadiyah
1 Purwokerto
SMA Negeri
2 Purwokerto
Jurusan - - IPA
Tahun Masuk-Lulus 1999-2005 2005-2008 2008-2011
C. Permakalah Seminar Ilmiah
No Nama Pertemuan Ilmiah
/Seminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan
Tempat
1 - - -
D. Penghargaan dalam 10 tahun terakhir
No Jenis Penghargaan Institusi Pemberian Penghargaan Tahun
1 Sertifikat
Competency
Broadcasting
Progam
SMP Muhammadiyah 1 Purwokerto 2006
2 Piagam Juara 3
Musik Rebana
Kecamatan Purwokerto Timur 2003
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalag benar dan
dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata
dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk memenuhi salah
satu persyaratan dalam pengajuan PKM-AI
Purwokerto, 13 Maret 2014
Pengusul,
(Cikha Farahdiba Iman)