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)