PENGARUH PERLAKUAN MATRICONDITIONING

Transkripsi

1 PENGARUH PERLAKUAN MATRICONDITIONING PLUS BAKTERISIDA SINTETIS ATAU NABATI UNTUK MENGENDALIKAN HAWAR DAUN BAKTERI (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) TERBAWA BENIH SERTA MENINGKATKAN VIABILITAS DAN VIGOR BENIH PADI (Oryza sativa L.) oleh Ariska Yulinda Rachmawati A PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

2 PENGARUH PERLAKUAN MATRICONDITIONING PLUS BAKTERISIDA SINTETIS ATAU NABATI UNTUK MENGENDALIKAN HAWAR DAUN BAKTERI (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) TERBAWA BENIH SERTA MENINGKATKAN VIABILITAS DAN VIGOR BENIH PADI (Oryza sativa L.) Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor oleh Ariska Yulinda Rachmawati A PROGRAM STUDI PEMULIAAN TANAMAN DAN TEKNOLOGI BENIH FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009

3 RINGKASAN ARISKA YULINDA R. Pengaruh Perlakuan Matriconditioning plus Bakterisida Sintetis atau Nabati untuk Mengendalikan Hawar Daun Bakteri (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) Terbawa Benih serta Meningkatkan Viabilitas dan Vigor Benih Padi (Oryza sativa L.). Dibimbing oleh SATRIYAS ILYAS dan TRINY S. KADIR. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis atau nabati yang efektif serta non toksik untuk mengendalikan bakteri Xanthomons oryzae pv. oryzae penyebab hawar daun bakteri (HDB). Jenis dan konsentrasi yang didapat kemudian diintegrasikan dengan perlakuan matriconditioning. Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan, percobaan I dilakukan untuk mengidentifikasi bakteri X. oryzae pv. oryzae dalam sampel benih yang diambil dari pertanaman padi di BB Padi Sukamandi. Pengambilan sampel diikuti dengan pengamatan tingkat serangan penyakit HDB di lapang. Benih kemudian diisolasi untuk mendapatkan isolat X. oryzae pv. oryzae. Isolat murni bakteri diidentifikasi berdasarkan sifat Gram bakterinya dengan uji pewarnaan Gram dan identifikasi berdasarkan gejala serangan pada tanaman sehat dengan uji Postulat Koch. Percobaan II terdiri atas dua percobaan, uji efektivitas dan uji fitotoksisitas bakterisida sintetis dan nabati. Uji efektivitas dilakukan secara in-vitro. Bakterisida sintetis yang digunakan adalah Agrept 20 WP, Nordox 56 WP, dan Plantomycin 7 SP dengan konsentrasi 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, dan 0.4%. Bakterisida nabati yang digunakan adalah minyak cengkeh dan minyak serai wangi dengan konsentrai 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, dan 2%. Hasil uji efektivitas dan fitotoksisitas akan digunakan dalam percobaan III. Pada percobaan III terdapat enam taraf perlakuan yaitu P0 (kontrol), P1 (matriconditioning), P2 (Agrept 0.2%), P3 (minyak serai wangi 1%), P4 (matriconditioning plus Agrept 0.2%), dan P5 (matriconditioning plus minyak serai wangi 1%). Perlakuan matriconditioning dan matriconditioning plus bakterisida sintetis atau nabati dilakukan dengan nisbah antara benih, arang sekam dan air 1 : 0.8 : 1.2 selama 30 jam pada suhu o C. Percobaan II dan III menggunakan varietas IR-64 dan Ciherang sebagai percobaan terpisah.

4 Hasil pengamatan serangan di lapang menunjukkan tingkat keparahan 66% - 91% dan keberadaan 62% - 94%. Berdasarkan Standard Evaluation System for Rice yang dikeluarkan IRRI, varietas IR-64, Ciherang, Mekongga, dan Cibogo sangat rentan dengan skor 9. Hasil isolasi bakteri menunjukkan bakteri terbawa benih pada IR-64 90% dan pada Ciherang 60%. Identifikasi dengan uji Postulat Koch menunjukkan gejala serangan yang timbul pada tanaman sehat yang diinokulasi isolat adalah gejala penyakit HDB, dengan ciri ujung daun layu dan mengering. Identifikasi dengan pewarnaan Gram mengindikasikan isolat yang diuji merupakan X. oryzae pv. oryzae (berwarna merah dan bentuk cocoid atau bacillus). Uji efektivitas bakterisida sintetis secara in-vitro pada isolat X. oryzae pv. oryzae menunjukkan Agrept 20 WP konsentrasi 0.1% - 0.4% memiliki persentase daya hambat yang tertinggi dibandingkan Nordox 56 WP dan Plantomycin 7 SP. Pada uji efektivitas bakterisida nabati, minyak serai wangi konsentrasi 1-2% menunjukkan daya hambat yang lebih tinggi dibanding minyak cengkeh dengan konsentrasi yang sama. Pada uji fitotoksisitas perlakuan Agrept 0.2% meningkatankan daya berkecambah, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh dibanding Agrept 0%, 0.1%, 0.3%, dan 0.4%, pada IR-64 maupun Ciherang. Pada uji fitotoksitas baktersida nabati, perlakuan minyak serai wangi 1% menunjukkan persentase daya berkecambah, indeks vigor, dan kecepatan tumbuh yang lebih tinggi dari perlakuan minyak serai wangi 0.5%, 1.5%, dan 2%. Gejala toksisitas ditemukan pada perlakuan minyak serai wangi 1.5% dan 2% dengan ciri akar primer tumbuh tanpa diikuti pertumbuhan akan seminal sekunder. Pada percobaan III perlakuan matriconditioning, matriconditioning plus Agrept 0.2%, dan matriconditioning plus minyak serai wangi 1% menunjukkan peningkatan daya berkecambah, indeks vigor, kecepatan tumbuh, bobot kering kecambah normal, serta penurunan T 50 dibanding kontrol. Uji patologis dengan metode grinding menunjukkan perlakuan matriconditioning plus Agrept 0.2% atau plus minyak serai wangi 1% mampu menurunkan jumlah X. oryzae pv. oryzae terbawa benih dibanding kontrol dan perlakuan matriconditioning. Perlakuan matriconditioning plus Agrept 0.2% atau plus minyak serai wangi 1% mampu meningkatkan mutu fisiologis dan patologis benih.

5 Judul Penelitian : PENGARUH PERLAKUAN MATRICONDITIONING PLUS BAKTERISIDA SINTETIS ATAU NABATI UNTUK MENGENDALIKAN HAWAR DAUN BAKTERI (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) TERBAWA BENIH SERTA MENINGKATKAN VIABILITAS DAN VIGOR BENIH PADI (Oryza sativa L.) Mahasiswa NRP : Ariska Yulinda Rachmawati : A Menyetujui : Pembimbing I Pembimbing II Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS. NIP Dra. Triny Surjani Kadir NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Pertanian Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr. NIP Tanggal Lulus :

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Lamongan, Propinsi Jawa Timur, pada tanggal 9 Juli Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersudara dari pasangan Bapak Muhammad Nuh dan Ibu Lil Istianah. Tahun 1998 penulis menyelesikan pendidikan dasar di SDN Jetis VI Lamongan, kemudian tahun 2001 penulis menyelesaikan studi di SLTPN I Lamongan. Penulis lulus dari SMUN I Lamongan pada tahun Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI tahun Penulis terdaftar sebagai mahasiswa pada Program Studi Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian. Penulis aktif dalam kegiatan mahasiswa komunitas seni Ladang Seni Fakultas Pertanian, IPB tahun Tahun 2005 penulis bergabung dengan komunitas seni IPB sebagai ketua Divisi Pementasan. Penulis juga aktif dalam kegiatan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor sebagai anggota Divisi Informasi dan Komunikasi (Infokom) periode kepengurusan Tahun 2006 penulis menjadi staf magang pada Laboratorium Kultur Jaringan di Balai Besar Bioteknologi dan Genetika Cimanggu- Bogor.

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah menciptakan bumi dan segala isinya. Hanya dengan berkat dan rahmat-nyalah penulis mampu menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengaruh Perlakuan Matriconditioning plus Bakterisida Sintetis atau Nabati untuk Mengendalikan Hawar Daun Bakteri (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) Terbawa Benih serta Meningkatkan Viabilitas dan Vigor Benih Padi (Oryza sativa L.). Skripsi ini dibuat sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Tak lupa kiranya penulis sampaikan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS dan Dra. Triny S. Kadir selaku pembimbing skripsi, serta Dr. Ir. Endang Murniati, MS selaku penguji, yang telah banyak memberikan arahan dan koreksi dalam penyusunan skripsi ini. Penelitian ini dibiayai oleh proyek Kerjasama Kemitraaan Penelitian Pertanian dengan Perguruan Tinggi (KKP3T) dengan judul Teknik Peningkatan Kesehatan dan Mutu Benih Padi yang diketuai oleh Prof. Dr. Ir. Satriyas Ilyas, MS. Untuk itu penulis ucapkan terima kasih. Kepada mama, ayah, suamiku, keluarga besar serta orang-orang yang telah begitu berjasa dalam hidup penulis sehingga penulis bisa bertahan hingga sekarang, terima kasih akan segala dukungannya. Kepada staff Laboratorium Entomologi dan Fitopatologi serta staff Laboratorium Uji Mutu Benih BB Padi Sukamandi, terima kasih atas bantuan dan dukungannya. Tak lupa juga terima kasih kepada temantemanku Pemuliaan Tanaman dan Teknologi Benih Angkatan 41 yang telah memberikan empat tahun yang sangat berarti dalam hidup penulis. Semoga skripsi ini dapat berguna baik bagi penulis pada khususnya dan bagi masyarakat Pemulianan Tanaman dan Teknologi Benih pada umumnya. Bogor, 29 Desember 2008 Penulis

8 DAFTAR ISI Halaman PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Padi Varietas IR-64 dan Ciherang... 4 Xanthomonas oryzae pv. oryzae... 5 Bakterisida... 6 Pengaruh Matriconditioning dan Matriconditioning plus Pestisida dalam Meningkatkan Viabilitas dan Vigor Benih... 7 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Bahan dan Alat Metode Penelitian Pelaksanaan Percobaan Pengamatan HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Bakteri Terbawa Benih Uji Efektivitas dan Fitotoksisitas Bakterisida Sintetis dan Nabati Matriconditioning plus Bakterisida Terpilih KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Pembuatan Media Wakimoto Standard Evaluation System for Rice... 42

9 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Pengamatan tingkat serangan hawar daun bakteri di lapang pada beberapa varietas padi Pengaruh konsentrasi Agrept 20 WP terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (K CT ) pada varietas IR Pengaruh konsentrasi Agrept 20 WP terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (K CT ) pada varietas Ciherang Pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (K CT ) pada varietas IR Pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), dan kecepatan tumbuh (K CT) pada varietas Ciherang Pengaruh perlakuan benih terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), kecepatan tumbuh (K CT ), bobot kering kecambah normal (BKKN), T 50, dan tingkat infeksi (TI) patogen pada varietas IR Pengaruh perlakuan benih terhadap daya berkecambah (DB), indeks vigor (IV), kecepatan tumbuh (K CT ), bobot kering kecambah normal (BKKN), T 50, dan tingkat infeksi (TI) patogen pada varietas Ciherang Lampiran 1. Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis terhadap daya hambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae pada varietas IR Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis terhadap daya hambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae pada varietas Ciherang Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida nabati terhadap daya hambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae pada varietas IR Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida nabati terhadap daya hambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae pada varietas Ciherang. 43

10 5. Analisis ragam pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis terhadap daya hambat pada uji efektivitas varietas IR Analisis ragam pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis terhadap daya hambat pada uji efektivitas varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida nabati terhadap daya hambat pada uji efektivitas varietas IR Analisis ragam pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida nabati terhadap daya hambat pada uji efektivitas varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh konsentrasi Agrept terhadap daya berkecambah varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis pengaruh konsentrasi Agrept terhadap indeks vigor varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi Agrept terhadap kecepatan tumbuh varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi Agrept terhadap daya berkecambah varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi Agrept terhadap indeks vigor varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi Agrept terhadap kecepatan tumbuh varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap daya berkecambah varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap indeks vigor varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap kecepatan tumbuh varietas IR-64 pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap daya berkecambah varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap indeks vigor varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh konsentrasi minyak serai wangi terhadap kecepatan tumbuh varietas Ciherang pada uji fitotoksisitas Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap daya berkecambah pada varietas IR

11 22. Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap indeks vigor pada varietas IR Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap kecepatan tumbuh pada varietas IR Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap bobot kering kecambah normal pada varietas IR Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap T 50 pada varietas IR Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap tingkat infeksi pada varietas IR Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap daya berkecambah pada varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap indeks vigor pada varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap kecepatan tumbuh pada varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap bobot kering kecambah normal pada varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap T 50 pada varietas Ciherang Analisis ragam pengaruh perlakuan benih terhadap tingkat infeksi pada varietas Ciherang... 49

12 Nomor DAFTAR GAMBAR Teks Halaman 1. Bagan alur penelitian Pertanaman padi yang terserang hawar daun bakteri Peningkatan nilai disease leaf area pada uji Postulat Koch varietas IR-64 dan Ciherang Koloni bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae dengan perbesaran 40x pada benih padi varietas Ciherang (kiri) dan IR-64 (kanan) Perbandingan daya hambat bakterisida sintetis: Ag (Agrept), Nx (Nordox), Pl (Plantomycin). P1 (0.1%), P2 (0.2%), P3 (0.3%), P4 (0.4%) Perbandingan daya hambat bakterisida nabati: Mc (minyak cengkeh), Ms (minyak serai wangi). P1 (0.5%), P2 (1%), P3 (1.5%), P4 (2%) Lampiran 1. Perbandingan kecambah toksik (kiri) dan kecambah non toksik (kanan) pada uji fitotoksisitas Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis terhadap pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae Pengaruh jenis dan konsentrasi bakterisida nabati terhadap pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae: minyak cengkeh 1% (kanan) dan minyak serai wangi 1% (kiri)... 50

13 PENDAHULUAN Latar Belakang Usaha yang ditempuh pemerintah dalam peningkatan produksi beras adalah dengan perbaikan mutu benih padi. Benih merupakan salah satu unsur paling esensial yang menentukan keberhasilan suatu pertanaman. Tanpa adanya benih padi bermutu, usaha peningkatan produksi beras tidak akan ada hasilnya. Mutu benih mencakup mutu genetis, fisik, fisiologis, dan patologis. Mutu genetis berkaitan dengan aspek keturunan dan varietas. Mutu fisik berkaitan dengan performasi atau keragaan fisik benih. Mutu fisiologis berhubungan dengan aspek metabolisme dalam benih. Mutu patologis berhubungan dengan infeksi penyakit terbawa benih (seedborne). Keberadaan patogen pada benih akan memberikan dampak yang meluas terhadap pertanaman di lapang bahkan mengakibatkan epidemi penyakit karena benih merupakan sumber penyebaran patogen (Ilyas, 2001). Pertanian di Indonesia yang merupakan daerah tropis dengan kondisi panas dan lembab, merupakan habitat yang optimum bagi beberapa jenis penyakit, utamanya penyakit yang mungkin tidak begitu berbahaya serangannya di negara sub-tropis. Sistem pertanian di Indonesia sangat dipengaruhi oleh penyakit yang disebabkan oleh bakteri (Semangun, 1991). Penyakit hawar daun bakteri (HDB) merupakan kendala utama pada seluruh sentra pertanian padi dunia seperti India, Thailand, Filipina, Jepang, Cina, dan Indonesia (Agarwal dan Sinclair, 1987). Penyakit ini lebih dikenal dengan sebutan penyakit kresek yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas oryzae pv. oryzae. HDB dilaporkan dapat menyebabkan kehilangan hasil panen hingga 60% jika serangan yang terjadi sangat parah, khususnya pada kondisi yang lembab dan berangin kencang (Khaeruni, 2000). Di Indonesia, HDB pertama kali dilaporkan oleh Reitsman dan Schure pada tahun Selama kurun waktu 1997 hingga 2000 penyakit HDB paling banyak menimbulkan kerusakan terutama di sentra pertanaman padi di daerah Jawa Timur, Jawa Barat, dan Jawa Tengah (Khaeruni, 2000). Tahun 2006 luas serangan penyakit HDB mencapai ha, 61 ha diantaranya puso (Direktorat Perlindungan Tanaman Pangan, 2007). Serangan penyakit HDB dapat terjadi pada fase benih, bibit, tanaman muda, dan tanaman dewasa. Kerusakan akibat HDB meningkat

14 2 seiring meluasnya pertanaman IR-64 yang tahan terhadap wereng batang coklat tetapi sangat rentan terhadap HDB. Pengendalian HDB di Indonesia dewasa ini masih pada pengendalian setelah terjadi serangan di lapang. Pengendalian di lapang biasanya menggunakan bakterisida sintetis (pengendalian kimiawi) dalam jumlah yang sangat besar, sehingga menyebabkan peningkatan biaya produksi yang cukup signifikan (Sigee, 1993). Tindakan preventif yang banyak dilakukan adalah dengan penggunaan varietas yang tahan (resisten). Tetapi pengendalian dengan menggunakan varietas yang resisten juga tidak selalu berhasil, mengingat bakteri X. oryzae pv. oryzae merupakan bakteri dengan adaptifitas yang tinggi. Bakteri ini mampu membentuk patotipe (strain) yang berbeda, sehingga suatu varietas yang tahan dapat pula terserang bila kondisi lingkungan memungkinkan. Perbedaan strain ini pula yang menyebabkan pengendalian HDB sulit dilakukan (Kadir, 2007). Beberapa penelitian yang mulai berkembang adalah pengendalian dengan agens hayati seperti menggunakan bakteri dari golongan Pseudomonas flourescence dan Bacillus sp. (Rahmilia, 2003). Pengendalian HDB yang merujuk kepada perlakuan benih, seperti pengendalian pada beberapa penyakit tanaman hortikultura, belum banyak dilakukan. Perlakuan benih pra tanam atau conditioning adalah sebuah perlakuan benih yang pada prinsipnya mempersiapkan benih berkecambah tetapi belum menampakkan struktur perkecambahannya. Conditioning yang efektif dan lebih mudah dilakukan adalah matriconditioning (Khan, 1990). Ilyas (2006) menyatakan, perlakuan matriconditioning pada beberapa tanaman hortikultura mampu meningkatkan daya berkecambah benih hingga 90%. Keserempakan tumbuh dan indeks vigor benih juga meningkat pada benih yang diberi perlakuan matriconditioning dibandingkan dengan benih yang tanpa perlakuan (kontrol). Perlakuan matriconditioning dewasa ini tidak hanya bertujuan untuk meningkatkan viabilitas dan vigor benih saja, tetapi diintegrasikan dengan penambahan pestisida untuk mengendalikan penyakit terbawa benih. Benih hasil perlakuan ini tidak hanya memiliki viabilitas dan vigor yang tinggi tetapi juga bebas patogen terbawa benih. Perlakuan benih dengan matriconditioning dan penambahan fungisida terbukti mampu meningkatkan viabilitas dan vigor benih serta menurunkan tingkat kontaminasi Colletotricum capsici pada benih cabai (Suryani, 2003).

15 3 Perlakuan ini juga efektif mengendalikan cendawan terbawa benih pada kedelai (Fadhilah, 2003). Penelitian ini mencoba mengintegrasikan bakterisida dalam matriconditioning untuk mengendalikan penyakit HDB terbawa benih padi. Benih merupakan sumber utama penularan dan penyebaran penyakit (Kadir et al., 2008), sehingga pengendalian di tingkat benih sangat penting untuk mengendalikan kejadian penyakit di lapang. Tujuan 1. Mengetahui jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis atau bakterisida nabati yang efektif menghambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae serta tidak toksik terhadap benih padi. 2. Melihat pengaruh perlakuan matriconditioning plus bakterisida sintetis atau nabati terhadap viabilitas dan vigor serta keberadaan X. oryzae pv. oryzae terbawa benih padi. Hipotetis 1. Terdapat jenis dan konsentrasi bakterisida sintetis atau nabati yang efektif mengendalikan bakteri X. oryzae pv. oryzae serta tidak toksik terhadap benih padi. 2. Perlakuan matricoditioning plus bakterisida sintetis atau nabati dapat meningkatkan viabilitas dan vigor benih padi serta mengurangi jumlah bakteri X. oryzae pv. oryzae terbawa benih.

16 TINJAUAN PUSTAKA Padi Varietas IR-64 dan Ciherang Padi (Oryza sativa L.) merupakan tumbuhan golongan Poaceae, bersifat merumpun, memiliki daun berbentuk pita, batangnya bulat berongga, dan beruasruas. Tanaman ini diduga berasal dari daerah pegunungan Himalaya, India. Hal ini ditunjukkan dengan kesamaan sifat padi yang sekarang dengan sifat-sifat primitif padi yang terdapat di daerah tersebut (Suryanarayana, 1978). Varietas IR-64 dilepas tahun 1986 dan merupakan introduksi dari IRRI, Filipina. IR-64 disukai petani dalam kurun waktu yang cukup lama karena dapat ditanam pada kondisi sawah irigasi dataran rendah maupun pada kondisi lahan pasang-surut. Umur tanam varietas IR-64 relatif pendek (115 hari), tinggi tanaman 85 cm, anakan produktif sebanyak 25 batang, serta potensi hasil 5,0 ton/ha. IR-64 memiliki karakteristik bobot 1000 butir + 24 g, bentuk gabah yang panjang ramping, warna gabah kuning bersih, dan tekstur nasinya yang pulen. Karakteristik khusus yang dimiliki varietas IR-64 antara lain ketahanan terhadap beberapa hama seperti wereng coklat biotipe 1 dan 2, wereng hijau, dan penyakit yang disebabkan oleh virus seperti penyakit kerdil rumput. IR-64 cenderung rentan terhadap penyakit hawar daun bakteri dengan kehilangan hasil yang tinggi (Departemen Pertanian, 2000). Ciherang merupakan varietas padi yang dewasa ini pertanamannya meluas menggantikan IR-64. Varietas ini memiliki karakteristik yang hampir sama dengan IR-64 dengan keunggulan-keunggulan yang lebih baik. Ciherang mulai dikenal petani sekitar tahun 2000, merupakan komoditas padi sawah yang cocok ditanam pada musim hujan dan kemarau. Jumlah anakan produktifnya mencapai batang, tinggi tanaman cm, umur tanam hari, dan potensi hasil 5 hingga 8,5 ton/ha. Varietas Ciherang memiliki bobot 1000 butir 28 g, bentuk gabah yang ramping dan berwarna kuning, serta struktur nasi yang pulen. Karakteristik khusus yang dimiliki Ciherang tetapi tidak dimiliki IR-64 adalah ketahanannya terhadap hama wereng coklat biotipe 2 dan 3. Ciherang juga memiliki ketahanan terhadap hawar daun bakteri, khususnya strain III dan IV. Ciherang cenderung

17 5 memiliki sifat yang lebih unggul dibanding IR-64 sehingga mudah diadaptasi petani (Departemen Pertanian, 2000). Xanthomonas oryzae pv. oryzae Pertama dikenal dengan nama Xanthomonas campestris, Xanthomonas oryzae, Xanthomonas kresek, Xanthomonas campestris pv. oryzae hingga akhirnya diidentifikasi dengan nama Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Bakteri ini merupakan bakteri golongan bracilicutes yang menyebabkan penyakit hawar daun bakteri (bacterial leaf blight, kresek disease). X. oryzae pv. oryzae memiliki inang cukup beragam yang kebanyakan adalah dari golongan Poaceae seperti Oryza sativa, Leersia spp., Laptochloa spp., Paspalum scrabiculatum, dan Zizania. Penyakit yang disebabkan bakteri ini menyebar hampir di seluruh wilayah di dunia terutama yang merupakan daerah sentra pertanaman padi meliputi Asia (Indonesia, Cina, Jepang, India, Thailand, Filipina), Amerika (USA, Meksiko), Afrika (Madagaskar, Nigeria, Senegal, Mali) dan Australia (Agarwal dan Sinclair, 1987). Bakteri X. oryzae pv. oryzae menginfeksi melalui hidatoda maupun stomata daun. Bakteri akan menyebar sistemik pada seluruh bagian tanaman dengan penampakan serangan di wilayah daun. Bakteri ini berkembang biak pada sistem vaskular, bermultiplikasi, kemudian dikeluarkan kembali melalui hidatoda dalam bentuk ooze bakteri. Penyebaran pada tanaman lain akan sangat cepat melalui gesekan antar daun, angin, dan air (percikan air hujan, banjir, dan dari saluran irigasi). Inokulum bakteri dapat hidup pada sisa tanaman seperti jerami, benih padi, tanaman volunter, dan pada beberapa jenis rumput (Suryanarayana, 1978). Gejala yang timbul pada tanaman muda disebut gejala kresek, sedangkan pada tanaman dewasa disebut hawar (IRRI, 2008). Bakteri X. oryzae pv.oryzae dapat terbawa benih, tetapi tidak dapat tertinggal di tanah (bukan bakteri tular tanah). Bakteri ini dapat bertahan hidup pada benih selama 7 hingga 8 bulan, tetapi meskipun terbawa benih, tingkat serangan pada fase benih dan perkecambahan akan sangat sulit terdeteksi. Ini dikarenakan bakteri berada pada fase dorman ketika masih berada pada benih. Gejala serangan bakteri ini biasanya terlihat ketika fase awal pembibitan, fase pemindahan bibit ke lapang dan pada fase pertumbuhan tanaman di lapang (tanaman dewasa) (Khaeruni, 2000). Pada benih, besar kemungkinan bakteri dapat terbawa benih ketika daun bendera sudah

18 6 terserang (menunjukkan gejala HDB) di pertanaman. Benih yang terserang akan menunjukkan pemudaran warna dan gejala bercak seperti terendam air. Bercak lebih terlihat pada benih muda yang masih berwarna hijau di pohon (Cottyn et al., 1994). Penelitian sebelumnya menyatakan bahwa X. oryzae pv. oryzae mampu membentuk strain yang berbeda-beda di tiap daerah yang menjadi lokasi serangannya. Di Indonesia sendiri dikenal beberapa strain yang sering menyerang antara lain strain III, IV, V, VI, VII, dan VIII. Dari strain-strain tersebut yang terkenal paling tinggi tingkat virulensinya adalah strain IV. Perbedaan strain inilah yang menyebabkan sulitnya pengendalian ketika serangannya meluas di lapang (Hifni et al., 1996). Bakterisida Untuk mengendalikan serangan organisme pengganggu tanaman (OPT) selain pengendalian yang dilakukan di lapang, umumnya dilakukan tindakan preventif dengan perlakuan benih sebelum tanam. Tindakan ini jauh lebih efektif mengatasi serangan dibanding jika ditangani di lapang. Perlakuan benih yang umum digunakan adalah dengan menyelimuti benih menggunakan bahan kimia (Sigee, 1993). Beberapa bahan kimia seperti bakterisida, fungisida dan insektisida umumnya diberikan pada benih sebelum ditanam di lapang. Bakterisida, fungisida dan insektisida adalah suatu zat yang bersifat racun, menghambat pertumbuhan, mempengaruhi tingkah laku, penghambat makan, serta aktivitas lainnya yang dapat mempengaruhi OPT. Pengendalian hawar daun bakteri secara kimiawi dapat dilakukan dengan pelapisan benih padi menggunakan bleaching powder (100µg/ml) dan zinc sulfate (2%) (IRRI, 2008). Bakterisida sintetis yang umum digunakan untuk menghambat serangan bakteri adalah bakterisida Agrept, Plantomycin, Agrimycin dengan bahan aktif streptomycine (Extonet, 1995), Kasugamin (kasugamycin), Firestop (flumequin), S (oxolinic acid), Allite (phosetyl-al), Kocide (copper hydroxide) (Tsiantos dan Psallidas, 2002). Aplikasi bakterisida sintetis umumnya dengan penyemprotan langsung di lapang pada kondisi tanaman terserang. Bakterisida yang beredar di Indonesia antara lain Agrept 20 WP (streptomycin sulfat 20%), Plantomycin 7 SP (streptomycin sulfat 7%), dan Nordox 56 WP (tembaga oksida 56%).

19 7 Minyak cengkeh (Syzygium aromaticum L.) dan minyak serai wangi (Andropogon nardus L.) merupakan pertisida organik yang banyak digunakan untung menanggulangi serangan cendawan, bakteri, dan beberapa hama gudang. Minyak cengkeh mengandung eugenol yang bersifat fungisida sehingga dapat mengendalikan serangan cendawan. Kadar eugenol dalam minyak cengkeh berkisar antara 70% - 85% bila berasal dari batang dan daun cengkeh, serta 90% bila berasal dari bunga. Minyak cengkeh diperoleh dengan cara menyuling daun, batang, dan bunga yang telah kering (Kardinan, 2002). Minyak serai wangi biasanya dibuat dengan menyuling daun dan batang tanaman serai wangi setelah dijemur 1-4 hari. Ramuan insektisida nabati juga dapat dibuat dengan menghaluskan batang dan daun serai wangi kemudian dicampur dengan pelarut (air). Bahan aktif yang terkandung dalam minyak serai wangi antara lain senyawa sitral, sitronella, geraniol, miserna, nerol, farnesol, metil heptena, dan dipeten. Berdasarkan Standard Nasional Indonesia (SNI) minyak serai wangi yang baik mengandung geraniol 85%, sitronella 35%, dan memiliki kelarutan dalam etanol 80% (Kardinan, 2002). Hasil penelitian Mugiono (2002) menunjukkan, minyak serai wangi dan minyak cengkeh memiliki potensi untuk menekan pertumbuhan hama Aspergilus flavus dan Fusarium oxysporum. Penelitian Hilvian (2007) menunjukkan bahwa ekstrak lidah buaya, sirih, dan sereh dapat menghambat pertumbuhan bakteri X. oryzae pv. oryzae secara in-vitro dengan zona hambatan yang terluas pada ekstrak sereh (serai) yakni sebesar 2,005 cm 2. Pengaruh Matriconditioning dan Matriconditioning plus Pestisida dalam Meningkatkan Viabilitas dan Vigor Benih Viabilitas benih adalah daya hidup benih yang dapat ditunjukan melalui gejala metabolisme benih dan gejala pertumbuhan, kinerja kromosom atau garis viabilitas. Viabilitas dibedakan menjadi viabilitas potensial dan viabilitas sesungguhnya (vigor). Viabilitas potensial merupakan daya hidup benih pada kondisi optimum, secara potensial mampu menghasilkan tanaman normal yang mampu berproduksi dan bereproduksi secara normal, pada pengujian benih ditunjukkan dengan daya berkecambah dan bobot kering kecambah normal yang tinggi. Vigor benih adalah kemampuan benih untuk tumbuh menjadi tanaman normal yang mampu bereproduksi secara normal dalam kondisi sub optimum, pada pengujian benih

20 8 ditunjukkan dengan indeks vigor, kecepatan tumbuh, laju pertumbuhan kecambah, dan T 50 (Sadjad, 1994). Heydecker dalam Sadjad (1972) menyatakan, syarat benih vigor yaitu: (1) Tahan simpan; (2) Berkecambah cepat dan merata; (3) Bebas patogen dan penyakit; (4) Tahan gangguan mikroorganisme; (5) Bibit dapat tumbuh dengan baik pada kondisi lingkungan apapun; (6) Bibit dapat memanfaatkan persediaan dan makanan benih secara optimum; (7) Laju pertumbuhan tinggi; (8) Mampu menghasilkan produk yang tinggi di waktu tertentu. Sadjad (1975) menambahkan dua kriteria tambahan yaitu (9) Mampu bersaing dengan gulma, serta (10) Hasil pengujian di laboratorium dan pengujian di lapang tidak jauh berbeda. Viabilitas benih cenderung akan menurun ketika benih berada dalam penyimpanan. Teknik khusus untuk menekan tingkat kemunduran benih adalah melalui hidrasi benih. Menurut Copeland dan McDonald (1995), hidrasi benih merupakan proses penyerapan air oleh benih, yang dapat meningkatkan perkecambahan, keseragaman tumbuh kecambah, dan memperbaiki vigor pada benih yang telah mengalami kemunduran. Metode hidrasi yang umum digunakan adalah melalui conditioning. Conditioning merupakan upaya perlakuan benih sebelum tanam dengan menyeimbangkan potensial air benih untuk merangsang kegiatan metabolisme dalam benih, sehingga benih siap berkecambah tetapi struktur penting dari embrio (radikula) belum muncul (Hardegree dan Emmerich, 1992). Conditioning benih berguna mempercepat perkecambahan, menyeragamkan perkecambahan, dan meningkatkan persentase pemunculan kecambah (Ilyas, 1995). Proses invigorasi pada benih kedelai mengindikasikan peningkatan daya berkecambah, keserempakan tumbuh, aktivitas enzim peroksidase, aktivitas enzim fitase, jumlah P teresterifikasi, serta penurunan asam fitat pada benih (Widajati, 1999). Terdapat beberapa metode yang umum dikenal pada priming, yaitu priming dengan bahan padatan (matriconditioning), priming dengan bahan liquid (osmoconditioning) dan drum priming dengan hidrasi terkontrol (Khan et al., 1992). Matriconditioning merupakan proses perbaikan fisiologis dan biokimia benih dengan menggunakan media yang berpotensial matriks tinggi sehingga potensial osmotiknya dapat diabaikan selama imbibisi (Khan et al., 1992). Media yang

21 9 digunakan untuk matriconditioning harus memenuhi syarat sebagai berikut: (1) Memiliki potensial matrik tinggi sehingga potensial osmotik dapat diabaikan; (2) Daya larut dalam air rendah; (3) Bahan inert dan tidak beracun; (4) Luas permukaannya tinggi dan berat jenisnya rendah; (5) Memiliki struktur bahan, ukuran, dan porositas yang berbeda sehingga dapat berfungsi sebagai mobilisator enzim juga katalisator; (6) Berkemampuan merekat pada permukaan benih; (7) Mampu menyerap air dengan baik (Ilyas, 1995). Beberapa penelitian menunjukkan, perlakuan matriconditioning mampu meningkatkan viabilitas benih lebih baik dibanding perlakuan hidrasi benih yang lain. Perlakuan matriconditioning dengan abu gosok pada benih padi mampu meningkatkan viabilitas dan vigor yang lebih baik dibanding perlakuan osmoconditioning dan kontrol (Madiki, 1998). Pada benih jagung hibrida dengan perlakuan hidrasi benih yang berbeda menunjukkan, perlakuan matriconditioning mampu meningkatkan daya berkecambah, menurunkan T 50, meningkatkan panjang akar, dan panjang tajuk, dibanding perlakuan osmoconditioning dan hydropriming (Afzal et al., 2002). Benih kanola yang diberi perlakuan matriconditioning juga menunjukkan pertumbuhan yang tinggi pada fase perkecambahan, fase pembibitan, serta peningkatan permeabilitas membran (Afzal et al., 2004). Hasil yang berbeda terdapat pada penelitian menggunakan benih gadum yang menunjukkan perlakuan benih dengan hydropriming dan hardening meningkatkan viabilitas dan vigor lebih baik dibanding perlakuan matriconditioning dan kontrol (Basra et al., 2005). Pada benih kedelai, perlakuan matriconditioning plus minyak cengkeh terbukti dapat meningkatkan mutu dan kesehatan benih (Fadhilah, 2003). Perlakuan matriconditioning plus minyak cengkeh dengan konsentrasi di bawah 0.1% pada benih cabai juga mengindikasikan peningkatan viabilitas, vigor, dan menurunkan tingkat kontaminasi Coletotricum capsici (Untari 2003). Perlakuan matriconditioning menggunakan tepung atau minyak cengkeh atau serai wangi pada benih cabai mampu meningkatkan mutu benih secara signifikan dibanding kontrol pada tolok ukur PTM, DB, BKKN, IV, K CT relatif serta dapat menurunkan T 50 (Asie, 2004). Pada benih tomat, perlakuan matriconditioning plus minyak serai wangi 0.25% mampu mengurangi tingkat kontaminasi Fusarium sp. dan meningkatkan pertumbuhan tanaman di lapang (Susilawati, 2006).

22 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Entomologi dan Fitopatologi serta Laboratorium Pengujian Mutu Benih, Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi Maret Agustus Bahan dan Alat Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah benih padi varietas IR-64, benih padi varietas Ciherang (panen bulan April 2008), bakterisida sintetis (Agrept 20 WP (streptomycin sulfat 20%), Plantomycin 7 SP (streptomycin sulfat 7%), Nordox 56 WP (tembaga oksida 56%)), bakterisida nabati (minyak cengkeh berasal dari daun dengan bahan aktif eugenol 35% serta minyak serai wangi berasal dari daun dan batang dengan bahan aktif sitronella 35% diperoleh dari BALITTRO), media Wakimoto, bahan uji Gram (pewarna kristal voilet, lugol, pewarna safranin, alkohol 70%), PSA (potato sucrose agar) cair, aquades steril, peptone, arang sekam, abu gosok, kertas merang, kertas saring, plastik, kapas, pallet, dan aluminium foil. Alat yang digunakan adalah laminar air flow cabinet, botol kultur, cawan petri, autoclaf, pengaduk, ose, gelas ukur, tabung reaksi, oven, dan germinator tipe IPB 73-2A/B. Metode Penelitian Rancangan Percobaan Penelitian ini menggunakan varietas IR-64 dan Ciherang sebagai percobaan terpisah. Uji efektivitas (percobaan II) menggunakan Rancagan Acak Lengkap dua faktor yaitu jenis bakterisida dan konsentrasi bakterisida. Analisis statistik pada percobaan ini adalah sidak ragam dengan model: Yij= µ + αi + βj + (αβ)ij + εij Yij : nilai pengamatan pada faktor α ke-i dan β ke-j µ : rataan umum αi : pengaruh faktor jenis bakterisida α taraf ke-i βj : pengaruh faktor konsentrasi β taraf ke-j

23 11 (αβ)ij : pengaruh interaksi faktor jenis bakterisida α taraf ke-i dan faktor konsentrasi β taraf ke-j εij : galat percobaan faktor jenis bakterisida α taraf ke-i dan faktor konsentrasi β taraf ke-j Uji fitotoksisitas (percobaan II) menggunakan Rancangan Acak Lengkap faktor tunggal yaitu konsentrasi bakterisida. Analisis statistik yang digunakan adalah sidik ragam dengan model sebagai berikut: Yi = μ + αi + εi Yi : nilai pengamatan pada konsentrasi α ke-i μ : rataan umum αi : pengaruh konsentras α taraf ke-i i : galat percobaan konsentrasi α taraf ke-i Percobaan III juga menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktor tunggal yaitu perlakuan benih. Terdapat enam taraf perlakuan benih yaitu P0 (kontrol), P1 (matriconditioning), P2 (bakterisida sintetis), P3 (bakterisida nabati), P4 (matriconditioning plus bakterisida sintetis), dan P5 (matriconditioning plus bekterisida nabati). Masing-masing percobaan terdiri atas empat ulangan sehingga terdapat 24 satuan percobaan untuk setiap varietas. Analisis statistik yang digunakan adalah sidik ragam dengan model sebagai berikut: Yi = μ + αi + εi Yi : nilai pengamatan pada perlakuan faktor α ke-i μ : rataan umum αi : pengaruh faktor perlakuan α taraf ke-i i : galat percobaan faktor perlakuan α taraf ke-i Uji F dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari seluruh perlakuan. Apabila terdapat pengaruh nyata terhadap peubah yang diamati, dilakukan uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kesalahan 5% (Gomez dan Gomez, 1995).

24 12 Pelaksanaan Percobaan Tahapan pelaksanaan penelitian sesuai dengan bagan alur percobaan seperti yang tercantum pada gambar 1. Percobaan I Identifikasi Bakteri Terbawa Benih Pengambilan Sampel Persiapan Inokulum (Isolasi) Identifikasi dengan Uji Postulat Koch Identifikasi dengan Uji Pewarnaan Gram Percobaan II Uji Efektivitas Bakterisida secara Uji Fitotoksisitas Bakterisida dengan in-vitro UKDdp Percobaan III Matriconditioning plus Bakterisida Terpilih pada Benih yang Terinfeksi Uji Mutu Fisiologis Uji Patologis Benih Sehat Terpilih Gambar 1. Bagan alur penelitian.

25 13 a. Pengambilan Sampel Percobaan I Identifikasi Bakteri Terbawa Benih Gambar 2. Pertanaman padi yang terserang hawar daun bakteri. Pengambilan sampel dilakukan pada stadia panen di areal pertanaman padi BB Padi Sukamadi pada bulan April Sampel diambil sejumlah 10 titik pada satu lahan pertanaman, pada setiap titik dilakukan pengamatan tingkat keparahan (severity) dan keberadan (incidence) penyakit HDB. Pengamatan tingkat keparahan dilakukan dengan mengamati serangan yang terjadi pada daun yang terserang. Pengamatan tingkat keberadaan penyakit dilakukan dengan menghitung jumlah tanaman yang terserang dibanding jumlah tanaman sehat setiap luasan 1m x 1m. Pada penelitian ini dilakukan pengamatan pada beberapa varietas lain sebagai pembanding, diantaranya Mekongga dan Cibogo. Benih hasil pengambilan sampel selanjutnya disimpan pada kondisi suhu ruangan 20 o C - 25 o C. b. Penyiapan Inokulum (Isolasi) Penyiapan inokulum meliputi penyiapan media, sterilisasi alat, dan isolasi. Media yang digunakan untuk pertumbuhan bakteri adalah media Wakimoto. Cottyn et al. (1994) menyatakan, media yang paling baik untuk pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae adalah media Wakimoto. Menurut Siharta (2007) Media Wakimoto terdiri dari umbi kentang, CA (NO 3 ).24H 2 O, Na 2 HPO 4.12H 2 O, peptone, sukrosa, dan agar. Pembuatan satu liter media membutuhkan umbi kentang 125 g, bacto-agar 10 g, sukrosa 10 g, peptone 2.5 g, Ca(NO 3 ).24H 2 O 0.25 g, dan Na 2 HPO 4.12H 2 O 0.5 g. Cara pembuatan

26 14 media Wakimoto dapat dilihat pada Lampiran 1. Sterilisasi alat dilakukan dengan mencuci alat menggunakan detergen, dikeringkan, kemudian seluruh alat dibungkus kertas, disterilisasi dengan autoclaf selama 20 menit pada suhu 121 o C dan tekanan 1 atm. Alat yang telah disterilisasi kemudian disimpan dalam oven suhu 30 o C untuk menjaganya tetap steril hingga akan digunakan. Isolasi dilakukan pada benih sampel dengan metode grinding. Benih diambil + 40 butir, dicuci bersih, direndam NaOCl 1% 15 menit, kemudian direndam dengan air hangat (30 o - 35 o C) 2 jam, dibilas dengan air steril, dan digerus hingga halus. Benih yang telah digerus ditambahkan peptone dan PSA cair + 2 ml. Suspensi diambil ml dengan ose kemudian digoreskan pada media Wakimoto (Cottyn et al., 1994). Isolasi bakteri dilakukan 10 petri pada masing-masing varietas. Petri yang muncul ciri koloni bakteri X. oryzae pv. oryzae maka diberi tanda (+), selanjutnya dilakukan pemurnian hingga diperoleh biakan murni bakteri (Ilyas et al., 2007). Bakteri X. oryzae pv. oryzae memiliki koloni berwarna kuning mengkilat, berbentuk cembung, serta tidak lengket ketika diambil (Cottyn et al., 1994). Biakan murni bakteri disimpan pada media agar miring dengan suhu 20 o - 25 o C agar terhindar dari kontaminan. Media agar miring dibuat dari media Wakimoto yang dicairkan kembali, dituang dalam tabung reaksi + 5 ml, disterilisasi dengan autoclaf, kemudian disimpan dengan dimiringkan. Biakan murni bakteri diremajakan kembali jika akan digunakan atau setiap dua sampai tiga minggu sekali. c. Identifikasi dengan Postulat Koch Uji Postulat Koch dilakukan untuk mengidentifikasi bakteri patogen melalui gejala penyakit yang ditimbulkannya. Gejala penyakit HDB pada tanaman muda adalah gejala kelayuan dan ujung daun yang menggulung (Kadir et al., 2008). Uji Postulat Koch dilakukan dengan mengencerkan isolat murni X. oryzae pv. oryzae berumur 2x24 jam menggunakan air steril hingga kerapatan Inokulan kemudian diinokulasikan pada tanaman padi yang sehat menggunakan metode gunting. Metode gunting dilakukan dengan mencelupkan gunting pada suspensi bakteri dan diguntingkan pada daun

27 15 tanaman ( cm), setiap pergantian inokulan gunting dibilas dengan alkohol agar kemurnian inokulan yang diinokulasikan terjaga (Cottyn et al., 1994). Pada pengujian ini digunakan tanaman padi stadia bibit berumur 14 hari setelah tanam (HST) varietas IR-64 dan Ciherang. Pengamatan dilakukan 1-3 minggu setelah inokulasi dengan menghitung nilai DLA (disease leaf area). Nilai DLA dihitung dengan mengukur panjang daun yang terserang dibanding panjang keseluruhan daun (Rahmilia, 2003). d. Identifikasi dengan Pewarnaan Gram Uji pewarnaan Gram bertujuan untuk menentukan bakteri yang diteliti termasuk bakteri Gram-positif atau Gram-negatif dengan metode pewarnaan. Bila bakteri tetap berwarna ungu diakhir pewarnaan, berarti bakteri bersifat Gram-positif, tetapi bila setelah diberi larutan pemucat (alkohol/etanol) berubah warna menjadi merah maka bakteri bersifat Gram-negatif. Isolat X. oryzae pv. oryzae murni diambil menggunakan ose, digoreskan tipis pada kaca objek, diratakan dengan air destilata dan difiksasi di atas api. Preparat ditetesi pewarna kristal violet 30 detik, dibilas dengan air (bakteri berwarna biru), ditetesi larutal lugol 30 detik, dibilas dengan air, ditetesi larutan pemucat (alkohol 70%) detik, dibilas dengan air, ditetesi pewarna safranin 15 detik, dibilas dengan air, dan dikeringkan dengan kertas saring. Pengamatan dilakukan di bawah mikroskop dengan perbesaran hingga 40x (Lay, 1994). Percobaan II Uji Efektivitas dan Uji Fitotoksitas Bakterisida Sintetis dan Nabati a. Uji Efektivitas Bakterisida dalam Menghambat X. oryzae pv. oryzae secara in-vitro Pengujian ini dilakukan untuk memperoleh jenis dan konsentrasi bakterisida yang efektif menghambat pertumbuhan bakteri X. oryzae pv. oryzae. Bakterisida sintetis yang digunakan adalah Agrept 20 WP, Platomycin 7 SP, dan Nordox 56 WP, sedangkan bakterisida nabati yang digunakan adalah minyak cengkeh dan minyak serai wangi. Konsentrasi

28 16 untuk bakterisida sintetis antara lain 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, dan 0.4%, sedangkan untuk bakterisida nabati 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, dan 2%. Uji efektivitas dilakukan dengan mengencerkan isolat murni bakteri umur 2x24 jam pada kerapatan Suspensi diambil 0.1 ml kemudian diratakan pada media Wakimoto dalam petri. Kertas saring steril ukuran 0.5 cm dicelupkan pada larutan bakterisida kemudian diletakkan di tengah petri. Pengamatan dilakukan 1-7 hari dengan mengukur luas penghambatan bakterisida pada petri (Rahmilia, 2003). Luas penghambatan didapat dengan mengukur diameter area yang tidak ditumbuhi koloni bakteri (zona bening) di sekeliling kertas saring (Gambar Lampiran 3). b. Uji Fitotoksisitas Bakterisida terhadap Benih Padi Pengujian ini dilakukan untuk melihat pengaruh toksisitas pada konsentrasi bakterisida hasil uji efektivitas terhadap benih padi IR-64 dan Ciherang. Pengujian fitotoksisitas terdiri dari dua percobaan yaitu bakterisida sintetis terpilih dengan konsentrasi 0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, serta bakterisida nabati terpilih dengan konsentrasi 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 2%. Uji fitotoksisitas dilakukan dengan perendaman benih dalam larutan bakterisida sintetis atau nabati pada konsentrasi tertentu selama + 6 jam (Ilyas et al., 2007). Pengamatan dilakukan selama 14 hari dengan tolok ukur daya berkecambah, kecepatan tumbuh, dan indeks vigor. Konsentrasi bakterisida yang tidak toksik terhadap benih akan diintergrasikan dengan perlakuan matriconditioning. Percobaan III Matriconditioning plus Bakterisida Sintetis atau Nabati Matriconditioning dilakukan dengan nisbah 1 : 0.8 : 1.2 (1 g benih : 0.8 g arang sekam : 1.2 ml air) (Madiki, 1998). Arang sekam yang digunakan dalam bentuk bubuk dengan ukuran 210µ. Pada perlakuan matriconditioning plus bakterisida, aquades (air) digantikan larutan bakterisida sintetis atau nabati sebanyak 1.2 ml dengan konsentrasi hasil uji fitotoksisitas. Seluruh perlakuan matriconditioning dilakukan selama 30 jam pada suhu o C (Ilyas et al., 2007). Benih hasil matriconditioning selanjutnya dikering-anginkan menit, diayak

29 17 untuk memisahkan benih dengan arang sekam, dicuci dengan air steril, dan dikeringanginkan jam sebelum tanam. 1. Uji Mutu Fisiologis Uji mutu fisiologis meliputi uji viabilitas dan vigor. Uji viabilitas dan uji vigor dilakukan dengan menanam 400 butir benih dalam empat ulangan pada media kertas CD dilapisi plastik (UKDdp). Pengamatan yang dilakukan meliputi uji viabilitas dan vigor dengan tolok ukur daya berkecambah (DB) hari ke 5 dan hari ke 14 setelah tanam, bobot kering kecambah normal (BKKN) pada hari ke 14, indeks vigor (IV) pada hari ke 5, kecepatan tumbuh serta T 50 dihitung pada hari ke 0 sampai hari ke Uji Mutu Patologis Pengujian tingkat infeksi X. oryzae pv. oryzae menggunakan metode grinding. Benih direndam larutan NaOCl 1% selama 15 menit untuk sterilisasi, direndam air hangat 1-2 jam, dan dibilas dengan air steril. Benih ditumbuk sebanyak 400 butir, ditambahkan air steril (1.9 x berat 100 butir padi) + 50 ml, kemudian disimpan dalam medicool (suhu 0 o C) selama 2 jam. Pengenceran dilakukan mulai 10-1 hingga 10-3 dengan menyiapkan tabung reaksi berisi aquades steril 9 ml, pada tabung pertama ditambahkan larutan dari benih yang ditumbuk, selanjutnya dari tabung pertama larutan diambil 1 ml dan ditambahkan pada tabung kedua, begitu seterusnya hingga tabung ke tiga (Suriawiria, 2005). Suspensi 100 μl (0.1 ml) diambil dari setiap tahap pengenceran, dituang pada petri dan disebar dengan dreglaski. Inokulum diinkubasi pada suhu ruang selama 4 hari, diidentifikasi berdasarkan warna koloni, dan dihitung jumlah koloninya (Ilyas et al., 2007). Pengamatan Daya Berkecambah (%) Daya berkecambah (DB) dihitung berdasarkan persentase kecambah normal (KN) pada hitungan pertama (5 HST) dan kedua (14 HST) (ISTA, 2008), dengan rumus: DB(%) = KN hit I + KN hit II x100% benih yang ditanam

30 18 Bobot Kering Kecambah Normal (g) Sebelumnya bagian biji yang masih menempel pada kecambah dihilangkan terlebih dahulu. Kecambah normal berumur 14 HST dioven pada suhu 80 o C selama 24 jam. Kecambah selanjutnya dimasukkan dalam desikator + 30 menit. Kecambah kering ditimbang dengan timbangan dua digit. Indeks Vigor (%) Indeks vigor (IV) dihitung berdasarkan persentase kecambah normal (KN) pada hitungan pertama pada uji daya berkecambah (Copeland dan McDonald, 1995) yaitu 5 HST untuk benih padi, dengan rumus: IV (%) = KN hitungan I x 100% benih yang ditanam Kecepatan Tumbuh (%/etmal) Kecepatan tumbuh dihitung berdasarkan akumulasi kecepatan tumbuh harian dalam unit tolok ukur presentase per hari, dengan rumus perhitungan: tn K CT = Σ N /t 0 t : waktu pengamatan N : % KN setiap waktu pengamatan tn : waktu akhir pengamatan T 50 (hari) T 50 merupakan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 50% total pemunculan kecambah dengan melakukan pengamatan harian. Rumus yang digunakan adalah: T 50 = ti + (n 50 - ni) (nj - ni) T 50 : waktu (hari) yang dibutuhkan untuk mencapai 50% total perkecambahan ti : waktu (hari) batas bawah sebelum mencapai 50% perkecambahan

31 19 n 50 : kecambah 50% dari total perkecambahan ni : kecambah batas bawah sebelum mencapai 50% total perkecambahan nj : kecambah batas atas setelah mencapai 50% total perkecambahan Tingkat Serangan HDB di Lapang Keparahan (severity) = (n x v) x 100% Z x N n v Z N = Jumlah daun dari tiap kategori serangan = Nilai skala tiap kategori serangan = Nilai skala dari kategori serangan tertinggi = Jumlah daun yang diamati Keberadaan (incidence) = Jumlah tanaman sakit x 100% Jumlah keseluruhan tanaman Disease Leaf Area (Postulat Koch) DLA = n/n x 100% n = panjang gejala lesio pada daun N= panjang keseluruhan daun Daya Hambat (%) DH= Luas penghambatan x 100% Luas X.oryzae pv. oryzae pada kontrol Colony counting (cfu) Penghitungan jumlah koloni dilakukan dengan metode hitungan cawan, yaitu menghitung jumlah koloni X. oryzae pv. oryzae pada setiap cawan (petri) dengan pengenceran tertentu.