PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP KELANGSUNGAN HIDUP PENGGEREK BATANG PADI KUNING

Transkripsi

1 PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP KELANGSUNGAN HIDUP PENGGEREK BATANG PADI KUNING Scirpophaga incertulas (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) DAN PERTUMBUHAN TANAMAN PADI RITA YUNITA DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 ABSTRACT RITA YUNITA. Effect of Endophytic Fungi on the Survival of Yellow Stem Borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) and Rice Growth. Under the supervision of HERMANU TRIWIDODO and SURYO WIYONO. Yellow stem borer Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) is one of main problems in rice cultivation. This study was conducted to examine the effect of endophytic inoculation on the survival of yellow stem borer larvae and rice growth. The treatments that tested among other Nigrospora sp.1, Acremonium sp. and Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Seeds were dipped in water, inoculated with endophytic fungi, seedled and planted in pot. Plants were sprayed with endophytic fungi suspension every one week before larvae infested. Larvae infestation has done five times on the plants of one, two, three, four, and five week after planted. Plants were infested with ten first instar stage of larvae in every ten rice stems. Monitoring was done on the survival and body length of larvae. Endophytic fungi treatments increased rice resistance against yellow stem borer larvae. The treatment of Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. reduced significantly the body length of survived larvae in young plants. The treatments of Acremonium sp. had significant effect to increase number of tillers. Tolerance and antibiosis contribute to the resistance mechanism. In addition, endophytic treatments increased germination, seedling growth, and rice growth. Keywords: rice, endophytic fungi, Scirpophaga incertulas, resistance mechanism

3 ABSTRAK RITA YUNITA. Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi. Dibimbing oleh HERMANU TRIWIDODO dan SURYO WIYONO. Penggerek batang padi kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) merupakan salah satu masalah utama dalam budidaya padi. Tujuan penelitian ini adalah menguji pengaruh inokulasi cendawan endofit terhadap perkembangan larva penggerek batang padi kuning dan pertumbuhan tanaman padi. Perlakuan yang diuji antara lain Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan Nigrospora sp.1 + Acremonium sp.. Benih direndam dalam air, diinokulasi dengan cendawan endofit, disemai dan ditanam dalam pot. Tanaman disemprot dengan suspensi cendawan endofit pada satu minggu sebelum infestasi larva. Infestasi larva dilakukan sebanyak lima kali pada tanaman padi umur 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST. Tanaman diinfestasi oleh 10 ekor larva instar 1 per 10 batang padi. Pengamatan dilakukan terhadap kelangsungan hidup dan panjang tubuh larva pada satu minggu setelah infestasi. Cendawan endofit meningkatkan ketahanan padi terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Perlakuan Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menekan panjang tubuh larva secara nyata pada tanaman muda. Perlakuan Acremonium sp. meningkatkan jumlah anakan. Toleransi dan antibiosis berpengaruh terhadap mekanisme resistensi. Selain itu, perlakuan cendawan endofit meningkatkan perkecambahan, pertumbuhan bibit, dan pertumbuhan tanaman padi. Kata kunci: padi, cendawan endofit, Scirpophaga incertulas, mekanisme resistensi

4 PENGARUH CENDAWAN ENDOFIT TERHADAP KELANGSUNGAN HIDUP PENGGEREK BATANG PADI KUNING Scirpophaga incertulas (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) DAN PERTUMBUHAN TANAMAN PADI RITA YUNITA A Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor DEPARTEMEN PROTEKSI TANAMAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

5 Judul Skripsi Nama Mahasiswa NIM : Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi : Rita Yunita : A Disetujui, Dosen Pembimbing 1 Dosen Pembimbing 2 Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc Dr. Ir. Suryo Wiyono, M.Sc.Agr NIP NIP Diketahui, Ketua Departemen Dr. Ir. Abdjad Asih Nawangsih, MSi. NIP Tanggal lulus :

6 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bekasi pada tanggal 2 Juni 1990 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Bapak Mukti SE dan Ibu Sri Mulyati. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah atas di SMA PGRI 1 Bekasi ( ). Pada tahun 2008 penulis melanjutkan pendidikannya di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI). Selama masa kuliah, penulis aktif bergabung dalam beberapa organisasi kemahasiswaan, seperti Gentra Kaheman divisi Upacara Adat ( ), Keluarga Mahasiswa Bekasi (KEMSI) divisi Sosial Lingkungan ( ), Himpunan Mahasiswa Proteksi Tanaman (HIMASITA) divisi Finance and Business ( ) dan mengikuti kepanitiaan pada beberapa acara kampus seperti panitia Masa Perkenalan Departemen (MPD) Proteksi Tanaman (2010) serta panitia Migrarotia Departemen Proteksi Tanaman (2010 dan 2011). Penulis juga tergabung dalam salah satu anggota kelompok tari Saman Departemen Proteksi Tanaman ( ). Pada tahun 2010, penulis magang di Laboratorium Virologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman IPB. Selain itu, penulis pernah mengikuti lomba Pekan Kreatifitas Mahasiswa (PKM) pada tahun 2012 dengan judul Potensi Penggunaan Kitosan untuk Mengendalikan Penyakit Antraknosa dan Meningkatkan Daya Simpan Buah Pepaya.

7 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah serta kasih sayang-nya sehingga skripsi yang berjudul Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Kelangsungan Hidup Penggerek Batang Padi Kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan Pertumbuhan Tanaman Padi dapat terselesaikan dengan baik. Penelitian dan penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian di Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Waktu dan lokasi penelitian dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juli 2012 di Laboratorium Lapang Klinik Tanaman di Klaten, Jawa Tengah dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan Proteksi Tanaman IPB dengan sumber dana penelitian dari program IPB IM-HERE. Penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. Hermanu Triwidodo, M.Sc dan Dr. Ir. Suryo Wiyono, M.Sc.Agr selaku dosen pembimbing skripsi yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, pengkayaan wawasan, saran, kritik, dan motivasi yang sangat besar dalam penyelesaian skripsi ini. Dr. Ir. Supramana, MSi. selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan saran dan motivasi. Dr. Ir. A.Muin Adnan, MS selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan motivasi dan arahan. Keluarga tercinta Bapak Mukti SE, Ibu Sri Mulyati, Kakak dan Adik tersayang Rizka Novita, A.Md dan Tri Kartika yang selalu memberikan perhatian, doa, dukungan moral, materil, dan motivasi kepada penulis. Kak Manda, Mbak Tami, Aldila, Riska D.O dan Dimas sahabat yang menjadi pengingat, memberikan perhatian, bantuan, motivasi, dan kerja sama yang baik. Keluarga Bapak Tugiyono, Ibu Ngatini dan Kelompok Tani Desa Sumber, Kec.Trucuk, Klaten Bapak Wardiono dan Bapak Purwanto atas perhatian, bantuan dan dukungan kepada penulis. Anggota Laboratorium Mikologi Tumbuhan dan Klinik Tanaman Pak Dadang, Mbak Ita, Ummi, Swinda, Sylvia, Desni yang telah membantu selama bekerja di Laboratorium. Fitri, Sasti, Nisa, Ushwanuuri, Cut, Hamda, Iki, Ian, Adnan serta teman-teman Proteksi Tanaman 45 atas semangat dan keceriaannya. Teman-teman kos Pondok Cahaya, Norma, Nia, Melin, Kak Sherly, Mugi, Kak Arum dll atas bantuan, semangat dan motivasinya serta 212 Muti, Ratu, dan Irma atas keceriaan dan persahabatannya. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih banyak kekurangan untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Bogor, November 2012 Rita Yunita

8 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Manfaat Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Padi (Oryza sativa L.)... 4 Pentingnya Padi sebagai Tanaman Pangan... 4 Penggerek Batang Padi Kuning... 4 Kerusakan yang Ditimbulkan dan Faktor yang Mempengaruhi 5 Pengendalian Penggerek Batang Padi... 6 Resistensi Tanaman... 6 Deskripsi... 6 Mekanisme Resistensi Tanaman... 7 Cendawan Endofit... 8 Deskripsi... 8 Cendawan Endofit sebagai Agens Hayati... 8 Potensi Cendawan Endofit... 9 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Bahan Penelitian Metode Penelitian Pembuatan Media Potato Dextrose Agar (PDA) Pembuatan Media Beras Perbanyakan Cendawan Endofit Perlakuan Cendawan Endofit pada Benih Padi Penanaman Benih Padi Pengumpulan Kelompok Telur Penggerek Batang Padi Infestasi Larva Penggerek Batang Padi ke Tanaman Reisolasi Batang Padi Rancangan Percobaan dan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Larva Penggerek Batang Padi Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi. 19 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran ix x xi

9 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 30

10 DAFTAR TABEL Halaman 1 Pengaruh cendawan endofit terhadap kelangsungan hidup larva penggerek batang padi Pengaruh cendawan endofit terhadap ukuran tubuh larva hidup penggerek batang padi Pengaruh cendawan endofit terhadap jumlah anakan padi Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang akar dan tunas benih padi Pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan bibit tanaman padi Pengaruh cendawan endofit terhadap tinggi tanaman padi Persentase kolonisasi cendawan endofit dari batang padi... 24

11 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Kelompok telur dan imago Gejala serangan penggerek batang padi kuning di lapang Diagram alur infestasi larva Perkecambahan benih padi yang diinokulasi cendawan endofit Uji perkecambahan benih 48 jam Pengukuran tinggi dan panjang akar bibit Cendawan endofit... 25

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Pembuatan tepung cendawan endofit Uji perkecambahan benih Tinggi bibit Kelompok telur penggerek batang padi kuning Kondisi tanaman 7 hari setelah infestasi larva Uji keefektifan cendawan Tinggi dan jumlah anakan Interaksi antara larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman Interaksi antara ukuran panjang tubuh larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman Persentase larva hidup pada tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit Ukuran panjang tubuh larva hidup pada tanaman yang diinokulasi cen- dawan endofit... 37

13 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Padi (Oryza sativa L.) merupakan komoditi pangan yang mendapat prioritas utama dalam pembangunan pertanian karena menjadi makanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia (Misnaheti et al. 2010). Produksi padi tahun 2012 diperkirakan sebesar juta ton gabah kering giling (GKG) atau naik sebesar 2.84 juta ton dibandingkan tahun 2011 yang produksinya sebesar juta ton GKG (BPS 2012). Kebutuhan beras nasional terus meningkat seiring bertambahnya jumlah penduduk. Tahun 2025 Asia diperkirakan harus meningkatkan produksi padi sebesar 50% untuk mempertahankan tingkat konsumsi saat ini, namun luas lahan untuk menanam padi semakin berkurang (Cantrell 2001). Usaha untuk mengimbangi dan mengatasi kebutuhan beras yang terus meningkat sangat diperlukan. Namun, usaha dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas beras memiliki banyak hambatan. Hambatan yang selalu mengancam produksi beras adalah serangan organisme pengganggu tanaman (OPT), antara lain hama dan penyakit (Misnaheti et al. 2010). Penggerek batang padi merupakan salah satu hama utama tanaman padi yang dapat menyebabkan kerusakan dan kehilangan hasil di Indonesia. Penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) merupakan jenis yang paling luas penyebarannya dan paling dominan di Jawa, Bali, Lampung dan Kalimantan Selatan, kemudian diikuti oleh jenis S. inferens, C. suppressalis dan S. innotata (Dinas Pertanian Tanaman Pangan Jawa Barat 2012). S. incertulas menyerang tanaman padi dan menyebabkan kerusakan sebesar 95% dari luas areal tanaman padi ha di beberapa daerah di pulau Jawa (Suharto H et al. 2007). Hama ini dapat merusak tanaman pada semua fase tumbuh, baik pada saat di pembibitan, fase anakan, maupun fase berbunga. Di lapangan, keberadaan hama ini ditandai oleh kehadiran ngengat, kematian tunastunas padi atau sundep, kematian malai atau beluk, dan larva penggerek batang (Sudjianto 2010). Hama penggerek batang sulit diberantas dengan pestisida karena larva yang baru menetas segera masuk ke dalam batang dan berkembang

14 2 hingga menjadi pupa (Rahmawati dan Slamet-Loedin 2006). Faktor-faktor yang mempengaruhi serangan hama ini antara lain iklim, keberadaan tanaman padi sebagai sumber makanan, dan pola tanam padi (Widiastuti 2009). Berbagai metode pengendalian seperti kultur teknis, fisik/kimiawi, dan pemanfaatan musuh alami telah dilakukan namun perkembangan hama masih belum dapat diatasi. Pengendalian dengan insektisida kimia dapat menggangu ekosistem alam dan merusak lingkungan. Pengendalian hama secara ekologi merupakan strategi untuk membuat populasi hama serendah mungkin dengan menggunakan pendekatan hubungan antara serangga dan segala aspek lingkungannya. Penerapan teknologi maju secara intensif akan memengaruhi keadaan lingkungan pertanaman dan organisme di sekitarnya (Kartohardjono 2011). Teknik pengendalian hayati akhir-akhir ini berkembang pesat karena memiliki kelebihan dibandingkan lainnya yaitu berbasis sumber daya hayati dan ramah lingkungan. Pengendalian hayati saat ini banyak dikembangkan, salah satunya penggunaan cendawan endofit (Wilia et al. 2011). Cendawan endofit berpotensi sebagai agen pengendali hayati karena keberadaan cendawan endofit sangat beragam dan berlimpah serta dapat ditemukan pada tanaman pertanian maupun rumput-rumputan (Faeth 2002). Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup dalam jaringan tanaman tanpa mengakibatkan kerugian yang cukup nyata terhadap inang (Petrini 1992, Maheswari 2006). Cendawan endofit mampu meningkatkan resistensi tanaman inang dari serangan hama (Clay 1992). Kolonisasi cendawan endofit pada rumput menyebabkan terinduksinya metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap herbivora insekta (Carroll 1995). Interaksi antara cendawan endofit dan inang tanaman umumnya bersifat simbiosis mutualisme. Cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carroll & Clay 1988). Asosiasi beberapa cendawan endofit dengan tumbuhan inangnya mampu melindungi beberapa tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, kondisi ekstrim maupun herbivora (Saikkoen & Helander 2003). Cendawan endofit dapat melindungi inang dari serangan serangga, tungau, atau hewan lain yang hidup dan memakan tanaman inang (Maheswari 2006).

15 3 Cendawan Acremonium coenophialum pada rumput Festuca arundinacea dapat menurunkan laju ketahanan hidup Schizaphis graminum, Rhopalosiphum padi (Johnson et al. 1985). Cendawan Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi, menurunkan rasio preferensi wereng batang cokelat Nilaparvata lugens, menurunkan fekunditas, menekan panjang tubuh, dan mengurangi populasi pertumbuhan kutu daun Aphis gossypii pada cabai (Budiprakoso 2010; Hermawati et al. 2011). Penelitian tentang cendawan endofit dan peranannya dalam pengendalian hayati terhadap penggerek batang padi belum dilakukan di Indonesia, sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap hal tersebut. Dengan demikian hasil dari penelitian ini akan menjadi informasi dasar yang sangat penting dalam rangka mengkaji kemungkinan penggunaan cendawan endofit sebagai agens pengendali hama, khususnya penggerek batang padi. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh inokulasi cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp., dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. terhadap kelangsungan hidup larva penggerek batang padi kuning Scirpophaga incertulas (Lepidoptera: Pyralidae) dan pertumbuhan tanaman padi. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah memberikan informasi tentang keefektifan cendawan endofit terhadap pertumbuhan tanaman padi dan pengendalian penggerek batang padi yang efektif, murah, mudah, aman terhadap manusia dan lingkungan.

16 4 TINJAUAN PUSTAKA Padi (Oryza sativa L.) Pentingnya Padi sebagai Tanaman Pangan Padi (Oryza sativa L.) merupakan komoditi pangan yang mendapat prioritas utama dalam pembangunan pertanian karena menjadi makanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia (Misnaheti et al. 2010). Sekitar 1.75 miliar dari 3 miliar penduduk Asia, termasuk 210 juta penduduk Asia mengonsumsi 90% beras dari hasil padi yang ditanam (Fagi et al. 2001; Andoko 2002). Padi terpilih sebagai makanan utama karena cara budidaya dan pengolahan menjadi bahan pangan lebih sederhana serta penyedia 70% hingga 80% kalori dan 40% hingga 70% protein (Siregar 1981; Fagi et al. 2001). Tahun 2025 Asia diperkirakan harus meningkatkan produksi padi sebesar 50% untuk mempertahankan tingkat konsumsi saat ini, namun luas lahan untuk menanam padi semakin berkurang (Cantrell 2001). Penggerek Batang Padi Kuning Penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas) termasuk ordo Lepidoptera, famili Pyralidae yang ditemukan pertama kali sebagai hama di China, Jepang, dan Taiwan (Kalshoven 1981). Menurut Pathak dan Khan (1994), spesies ini juga mendominasi di wilayah Bangladesh, India, Malaysia, Pakistan, Philipina, Sri Lanka, Thailand, Vietnam, dan sebagian dari Indonesia. Morfologi penggerek batang padi kuning antara lain telur berbentuk seperti cakram, diletakkan dalam kelompok dan ditutupi oleh rambut-rambut berwarna cokelat (Gambar 1a). Larva berwarna kekuningan dan kepala berwarna jingga. Setiap batang terdapat satu larva. Pupa berbentuk memanjang dengan warna kuning putih. Pupa selalu ditemukan pada bagian batang yang terbawah dan sering di bawah permukaan tanah. Sayap imago jantan berwarna cokelat terang atau kuning jerami dengan bintik-bintik hitam yang samar-samar. Sayap depan imago betina berwarna kuning jerami dengan bercak hitam yang jelas pada bagian tengahnya (Gambar 1b) (Harahap & Tjahjono 1998).

17 5 Telur penggerek akan menetas setelah 4-5 hari, kemudian telur menetas menjadi larva. Masa perkembangan larva membutuhkan waktu 3-6 minggu dan memasuki tahap menjadi pupa yang membutuhkan waktu 8-14 hari (Kalshoven 1981). Lama hidup imago 5-7 hari (Harahap & Tjahjono 1998), sehingga waktu total yang dibutuhkan untuk melalui siklus hidup penggerek adalah 5-9 minggu (Kalshoven 1981). a b Gambar 1 Kelompok Telur dan Imago. a) kelompok telur penggerek batang padi kuning, b) imago Scirpophaga incertulas Kerusakan yang Ditimbulkan dan Faktor yang Mempengaruhi Penggerek batang padi dapat menurunkan hasil panen dan merusak tanaman padi pada fase vegetatif maupun generatif. Kerusakan pada fase vegetatif dapat mengakibatkan anakan padi mati atau sundep (Gambar 2a), sedangkan kerusakan pada fase generatif dapat menyebabkan malai menjadi hampa atau beluk (Gambar 2b). Keberadaan penggerek per generasi setiap tahun tergantung dari faktor lingkungan, temperatur, hujan dan ketersediaan tanaman.

18 6 b a Gambar 2 Gejala Serangan Penggerek Batang Padi Kuning di Lapang. a) gejala sundep, b) gejala beluk Pengendalian Penggerek Batang Padi Pengendalian penggerek batang padi dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain kultur teknis, musuh alami, dan insektisida. Pengendalian kultur teknis yaitu dengan pengambilan kelompok telur, pembakaran pangkal batang atau jerami, pembajakan sawah, dan penggenangan lahan untuk mematikan larva dan pupa pada pangkal batang. Selain itu, rotasi tanaman dan penanaman serempak dapat memutus siklus hidup hama. Penggerek batang padi memiliki musuh alami berupa parasitoid telur, antara lain: Tetrastichus schoenobii, Trichogramma japonicum dan Telenomus rowani dapat memarasit telur penggerek hingga 70% sehingga mengurangi populasi penggerek batang padi di lapang. Pengendalian dengan insektisida sistemik seperti Karbofuran, Bensultap, Bisultap, Karbosulfan, Dimehipo, atau Fipronil memiliki dampak negatif terhadap populasi parasitoid dan predator penggerek batang karena musuh alami juga mati akibat insektisida (Pracaya 2003). Resistensi Tanaman Deskripsi Resistensi tanaman merupakan sifat-sifat tanaman yang dapat diturunkan dan dapat mempengaruhi tingkat kerusakan oleh serangga (Painter 1951). Beck (1965) mendefinisikan resistensi tanaman adalah semua ciri dan sifat tanaman yang memungkinkan tanaman terhindar, mempunyai daya tahan atau daya

19 sembuh dari serangan serangga dalam kondisi yang akan menyebabkan kerusakan lebih besar pada tanaman lain dari spesies yang sama. 7 Mekanisme Resistensi Tanaman Ada 4 strategi dasar yang digunakan tanaman sebagai mekanisme pertahanan dirinya untuk mengurangi kerusakan akibat serangan serangga herbivora antara lain: escape atau menghindari serangan serangga berdasarkan waktu atau tempat, misalnya tumbuh pada tempat yang tidak mudah diakses oleh herbivora atau menghasilkan bahan kimia penolak herbivora (repellent), tanaman toleran terhadap herbivora dengan cara mengalihkan herbivora untuk makan bagian yang tidak penting bagi tanaman atau mengembangkan kemampuan untuk melakukan penyembuhan (recovery) dari kerusakan akibat serangan herbivora, tanaman menarik datangnya musuh alami bagi herbivora yang dapat melindungi tanaman tersebut dari serangan herbivora, dan tanaman melindungi dirinya sendiri secara konfrontasi menggunakan mekanisme pertahan kimia atau mekanik, seperti menghasilkan toksin yang dapat membunuh herbivora atau dapat mengurangi kemampuan herbivora untuk mencerna tanaman atau disebut antibiosis (Painter, 1951). Painter (1951) membagi mekanisme resistensi tanaman terhadap serangga hama ke dalam 3 bentuk antara lain: ketidaksukaan (non preferences) / antixenosis, antibiosis dan toleransi. Bentuk mekanisme resistensi antixenosis dibagi dalam dua kelompok, yaitu antixenosis kimiawi, menolak kerana adanya senyawa kimia dan antixenosis fisik, menolak karena adanya struktur atau morfologik tanaman. Antibiosis yaitu semua pengaruh fisiologis pada serangga yang disebabkan oleh aktivitas serangga yang memakan dan mencerna jaringan atau cairan tanaman tertentu yang merugikan dan bersifat sementara atau tetap. Gejala-gejala akibat antibiosis pada serangga antara lain: kematian larva atau pradewasa, pengurangan laju pertumbuhan, peningkatan mortalitas pupa, ketidakberhasilan dewasa keluar dari pupa, imago tidak normal, fekunditas serta fertilitas rendah, masa hidup serangga berkurang, terjadi malformasi morfologik, kegagalan

20 8 mengumpulkan cadangan makanan, kegagalan hibernasi, perilaku gelisah dan abnormalitas lainnya. Toleransi merupakan respon tanaman terhadap serangan serangga hama yang disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: kekuatan tanaman secara umum, pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang dan ketahanan terhadap rebah, produksi cabang tambahan, pemanfaatan lebih efisien oleh serangga dan kompensasi lateral oleh tanaman tetangganya. Cendawan Endofit Deskripsi Salah satu mikroorganisme yang dianggap potensial dalam pembentukan tanaman padi yang resisten adalah dengan memanfaatkan cendawan endofit (Budiprakoso 2010). Cendawan endofit merupakan cendawan yang hidup dalam jaringan tanaman tanpa mengakibatkan kerugian yang cukup nyata terhadap inang (Petrini 1992, Maheswari 2006). Cendawan Endofit sebagai Agens Hayati Cendawan endofit mampu meningkatkan resistensi tanaman inang dari serangan hama (Clay 1992). Interaksi antara cendawan endofit dan inang tanaman umumnya bersifat simbiosis mutualisme. Cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika (Carroll & Clay 1988). Asosiasi beberapa cendawan endofit dengan tumbuhan inangnya mampu melindungi beberapa tumbuhan inangnya dari beberapa patogen virulen, kondisi ekstrim maupun herbivora (Saikkoen & Helander 2003). Kolonisasi cendawan endofit pada rumput menyebabkan terinduksinya metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap herbivora insekta (Carroll 1995). Kelimpahan cendawan endofit dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik. Faktor biotik terdiri dari varietas, umur tanaman dan spesies inang. Sedangkan faktor abiotik yang berpengaruh adalah cuaca, suhu, kelembaban relatif, kadar air tanah dan teknik budidaya (Lewis et al. 1997).

21 9 Potensi Cendawan Endofit untuk Mengendalikan Serangga Hama Peranan cendawan endofit dalam melindungi inang tanaman dari serangan hama dilaporkan tahun 1981 yaitu cendawan Phomopsis oblonga melindungi pohon yang tinggi dari serangan kumbang Physocnemum brevilineum (Coleoptera: Cerambycidae) (Azevedo et al. 2000). Kolonisasi cendawan endofit pada inang tanaman akan berpengaruh terhadap keberadaan serangga hama. Keberadaan serangga Phenacoccus solani (Hemiptera: Pseudococcidae) dan Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) pada tanaman barley dapat ditekan secara total. Beberapa tanaman barley yang telah diinokulasi dengan cendawan endofit tidak mengalami kerusakan parah oleh kutu Shipa maydis (Hemiptera: Aphididae) (Sabzalian et al. 2004). Cendawan endofit dapat melindungi inang dari serangan serangga, tungau, atau hewan lain yang hidup dan memakan tanaman inang (Maheswari 2006). Cendawan Acremonium coenophialum pada rumput Festuca arundinacea dapat menurunkan laju ketahanan hidup Schizaphis graminum, Rhopalosiphum padi (Johnson et al. 1985). Cendawan Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi, menurunkan rasio preferensi wereng batang cokelat Nilaparvata lugens (Budiprakoso 2010). Varietas Hot pepper pada cabai yang diinokulasi cendawan endofit Nigrospora sp. dan SH2 dapat menekan panjang tubuh kutu daun Aphis gossypii pada cabai (Hermawati et al. 2011).

22 10 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Lapang Klinik Tanaman diklaten, Jawa Tengah dan Laboratorium Mikologi Tumbuhan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor dari bulan Februari sampai Juli Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu media persemaian dan penanaman padi berupa tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1, biakan murni cendawan endofit hasil penelitian Nur asiah (2011) yaitu Nigrospora sp.1dan Acremonium sp. yang mempunyai korelasi negatif dengan serangan penggerek batang padi di lapangan, benih padi varietas Ciherang, media Potato Dextrose Agar (PDA), dan kelompok telur penggerek batang padi dari berbagai daerah di Klaten. Metode Penelitian Pembuatan Media Potato Dextrose Agar (PDA) Kentang sebanyak 200 g dikupas sampai bersih, dicuci, dan dipotong tipis. Potongan kentang dan akuades sebanyak 1000 ml direbus selama setengah jam dan disaring untuk diambil ekstraknya. Ekstrak kentang tersebut kemudian dimasak kembali, ditambahkan agar-agar putih sebanyak 15 g dan dekstrose sebanyak 20 g. Setelah mendidih campuran tersebut diangkat, dituang ke dalam labu erlenmeyer, ditutup kapas dan alumunium foil untuk disterilisasi ke dalam autoklaf. Pembuatan Media Beras Beras sebanyak 1 kg dicuci, direndam selama 24 jam dengan air bersih, ditiriskan sampai kering, dimasukkan ke dalam plastik tahan panas sebanyak 250

23 g beras/plastik, ditutup dengan pipa kecil dan kapas kemudian disterilisasi dalam autoklaf. 11 Perbanyakan Cendawan Endofit Biakan murni cendawan endofit Nigrospora sp.1 dan Acremonium sp. diremajakan kembali pada media PDA. Kegiatan dilakukan secara aseptik di laminar air flow. Biakan cendawan endofit pada PDA yang berumur ±10-14 hari dilubangi dengan menggunakan pelubang gabus kemudian menggunakan jarum inokulasi dipindahkan dalam media beras. Media beras tersebut diinkubasi selama ±14 hari dan diblender kering hingga menjadi tepung. Perlakuan Cendawan Endofit pada Benih Padi Benih padi varietas Ciherang direndam dalam air selama 24 jam untuk melunakkan kulit benih dan menjaga kelembabahan benih agar mudah berkecambah. Benih tersebut ditiriskan, diperam dengan tepung cendawan endofit sebanyak 10 g/kg benih padi dan didiamkan selama 24 jam dalam kondisi lembab dan gelap agar mudah berkecambah. Sebelum dilakukan penanaman, dilakukan terlebih dahulu pengujian terhadap perkecambahan benih yang telah diinokulasi cendawan endofit. Benih padi sebanyak 25 benih contoh diperam dalam cawan petri yang dilapisi kain gelap dan lembab. Setiap perlakuan memiliki tiga ulangan. Perlakuan yang diterapkan antara lain: inokulasi cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp., kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp., dan kontrol (tanpa cendawan endofit). Pengamatan dilakukan terhadap persentase daya berkecambah benih yang telah diperam cendawan endofit selama 24 jam serta panjang akar dan tunas kecambah selama 48 jam. Daya perkecambahan dihitung dengan rumus: Keterangan: ni : jumlah benih contoh yang berkecambah N : jumlah benih contoh

24 12 Penanaman Benih Padi Tahapan dalam menanam padi antara lain persemaian dan pindah tanam. Benih yang telah diberi perlakuan disebar ke baki yang berisi media tanam berupa tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1. Pengamatan bibit dilakukan setiap minggu pada 7 dan 21 hari setelah semai (HSS). Pengamatan dilakukan terhadap panjang akar dan tinggi bibit untuk melihat pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan tanaman padi. Bibit padi umur 21 HSS kemudian dipindah tanam ke ember yang berisi tanah dan kompos dengan perbandingan 1:1. Setiap ember ditanam dengan 10 tanaman padi. Masing-masing perlakuan memiliki 5 ulangan. Selain itu, penanaman juga dilakukan tanpa perlakuan larva penggerek batang padi untuk melihat pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan tanaman padi. Pengamatan dilakukan dengan menghitung tinggi tanaman dan jumlah anakan setiap minggunya pada 1, 2, 3, 4, dan 5 minggu setelah tanam (MST). Teknik budidaya yang dilakukan antara lain: pengolahan tanah, pemupukan, dan penyiangan gulma. Pengolahan tanah dilakukan dengan menjaga tanah agar selalu lembab. Pemupukan NPK dilakukan pada 21 HSS dan 3 MST sebanyak 2 g/ember. Pemupukan dilakukan untuk memberikan nutrisi bagi pertumbuhan tanaman padi. Penyiangan gulma dilakukan dengan mencabut gulma yang tumbuh di sekitar tanaman. Media tanam dalam ember kemudian ditutup menggunakan kurungan plastik agar terhindar dari kondisi ekstrim lingkungan dan hama/penyakit lain. Pengumpulan Kelompok Telur Penggerek Batang Padi Kelompok telur penggerek batang padi diambil dari berbagai daerah di Klaten, Jawa Tengah. Klaten merupakan daerah yang memiliki hamparan sawah padi yang sangat luas dengan sistem pola tanam padi yang beragam. Selain itu, serangan penggerek batang padi terjadi di Klaten sehingga peluang untuk mendapatkan kelompok telur lebih banyak. Kelompok telur yang telah diperoleh dari lapang kemudian disimpan dalam wadah plastik dan dipelihara hingga telur menetas menjadi larva. Sebelum diinfestasi, tanaman padi berumur 21 HSS, 1 MST, 2 MST, 3 MST, dan 4 MST disemprot dengan 5 g cendawan endofit/20 pot.

25 13 Infestasi Larva Penggerek Batang ke Tanaman Infestasi larva dilakukan sebanyak lima kali pada tanaman padi umur 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST (Gambar 3). Hal ini bertujuan untuk melihat interaksi cendawan endofit dengan umur tanaman. 10 ekor larva instar 1 diinfestasi ke 10 batang padi. Setiap batang padi berisi 1 ekor larva. Larva dimasukkan ke dalam pelepah batang padi dengan menggunakan kuas dan diamati hingga larva bergerak masuk ke dalam batang. 0 MST 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST S1 I1 P1 Keterangan: S = Semprot I = Infestasi P = Pengamatan S2 I2 P2 S3 I3 P3 S4 I4 P4 Gambar 3 Diagram Alur Infestasi Larva S5 I5 P5 Pengaruh cendawan endofit terhadap penggerek batang padi dapat diamati melalui ketahanan hidup larva. Pengamatan dilakukan setiap 7 hari setelah infestasi. Batang padi dicabut dan dibersihkan dari akar dan daun. Pelepah batang padi dibedah satu persatu. Pengamatan dilakukan terhadap persentase larva hidup dengan mencatat jumlah larva hidup dan mengukur panjang tubuh lava. Persentase larva hidup dihitung dengan menggunakan rumus: Reisolasi Cendawan Endofit Reisolasi cendawan endofit dari batang padi bertujuan untuk melihat kemampuan kolonisasi cendawan endofit pada batang padi. Reisolasi dilakukan dengan mengambil batang padi tidak terserang penggerek umur 21 HSS dan 6

26 14 MST. Batang padi dipisahkan dari pelepah, daun, dan akarnya kemudian dicuci dengan akuades hingga bersih. Batang padi yang diambil antara ruas ke-3 dan ke- 4 batang bawah di bawah tangkai malai. Dua ruas batang padi tersebut dipotong tiga bagian dengan panjang 3 cm. Reisolasi dilakukan di laminar air flow. Potongan batang padi disterilisasi permukaan dengan akuades, alkohol 70% selama 1 menit, NaOCl 1% selama 1 menit, dibilas kembali dengan akuades dua tahap, dan dikeringanginkan. Batang padi tersebut diisolasi pada media PDA kemudian diinkubasi selama 1 minggu, kemudian cendawan endofityang tumbuh diamati dan dihitung. Pemurnian dilakukan dengan memindahkan cendawan endofit Nigrospora sp. dan Acremonium sp. yang tumbuh ke media PDA baru yang terdiri dari satu isolat. Kolonisasi cendawan endofit dihitung dengan rumus: Keterangan: n : jumlah contoh yang terinfeksi cendawan endofit ke-i N: jumlah contoh Cendawan diidentifikasi dengan menggunakan compound microscope perbesaran 400x. Identifikasi dilakukan dengan melihat struktur mikroskopik cendawan endofit yaitu konidia atau spora, konidiofor, serta percabangan konidiofornya. Identifikasi cendawan endofit dapat dilakukan dengan kunci identifikasi Barnett & Hunter (1988). Rancangan Percobaan dan Analisis Data Percobaan disusun dalam rancangan faktorial dengan 2 faktor. Faktor pertama yaitu cendawan endofit dengan 4 taraf antara lain: Nigrospora sp.1, Acremonium sp., kombinasi cendawan endofit Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dan kontrol (tanpa endofit). Faktor kedua yaitu umur tanaman saat infestasi larva dengan 5 taraf antara lain: 1 MST, 2 MST, 3 MST, 4 MST, dan 5 MST. Masingmasing perlakuan memiliki 5 ulangan. Data yang diperoleh dianalisis dengan analisis sidik ragam menggunakan Statistical Analysis System (SAS) v9 dan Minitab 14. Perlakuan yang berpengaruh diuji lanjut dengan uji Duncan pada taraf α = 0.05.

27 15 HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Larva Penggerek Batang padi Inokulasi cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. pada berbagai umur tanaman padi tidak memberikan ketahanan hidup yang berbeda nyata terhadap larva instar 1 penggerek batang padi kuning (Scirpophaga incertulas). Ketahanan hidup antar perlakuan cendawan endofit dan antar umur tanaman tidak berpengaruh nyata dalam menekan kelangsungan hidup larva. Selain itu, tidak ada interaksi antara cendawan endofit dan umur tanaman karena antar perlakuan memiliki standar deviasi yang besar (Tabel 1). Inokulasi cendawan endofit pada berbagai umur tanaman dapat mempengaruhi ukuran tubuh larva instar 1 penggerek batang padi. Perlakuan Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. efektif dalam menekan panjang tubuh larva di tanaman muda sebesar 3.11 mm dan 3.04 mm dibandingkan kontrol sebesar 3.40 mm pada 2 MST dan 4.77 mm dan 5.65 mm dibandingkan kontrol sebesar 6.46 mm pada 3 MST (Tabel 2). Antar perlakuan endofit berpengaruh nyata dalam menekan panjang tubuh larva pada tanaman muda. Selain itu, adanya interaksi antara cendawan endofit dan umur tanaman juga menekan panjang tubuh larva pada tanaman muda. Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang tubuh larva tidak berpengaruh nyata pada tanaman tua. Hal ini diduga oleh banyaknya jumlah anakan dengan batang yang kokoh dan kondisi tanaman yang sudah memasuki fase pengisian bulir menyebabkan larva memiliki cadangan makanan yang banyak untuk menggerek bulir sehingga ukuran tubuhnya tetap stabil.

28 17 Tabel 1 Pengaruh cendawan endofit terhadap kelangsungan hidup larva penggerek batang padi Perlakuan Larva hidup a (%) pada MST b Kontrol ± a ± a ± a ± a ± a Nigrospora sp ± a ± a ± a ± a ± a Acremonium sp ± a ± a ± a ± a ± a Nigrospora sp.1 + Acremonium sp ± a ± a ± 8.34 a ± a ± a Tabel 2 Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang tubuh larva hidup penggerek batang padi Perlakuan Ukuran tubuh larva hidup (mm) a pada MST b Kontrol 3.40 ± 0.31a 6.46 ± 0.27 a 3.56 ± 0.51 b 5.85 ± 0.98 ab 3.90 ± 0.67 a Nigrospora sp ± 0.11 b 5.94 ± 1.02 ab 5.27 ± 0.42 a 6.72 ± 0.82 a 4.82 ± 1.43 a Acremonium sp ± 0.15 b 4.77 ± 0.55 c 4.96 ± 1.16 a 6.04 ±0.73 ab 5.53 ± 2.13 a Nigrospora sp.+acremonium sp ± 0.09 b 5.65 ± 0.25 b 5.00 ± 0.79 a 5.26 ± 1.37 b 5.46 ± 0.51 a a Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b MST = minggu setelah tanam. 16

29 17 Cendawan endofit memberikan induksi resistensi padi terhadap larva penggerek batang. Resistensi tanaman merupakan sifat-sifat tanaman yang dapat diturunkan dan dapat mempengaruhi tingkat kerusakan oleh serangga (Painter 1951). Mekanisme resistensi yang terjadi pada tanaman yang diinokulasi cendawan endofit yaitu toleransi dan antibiosis. Tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit memiliki mekanisme resistensi berupa toleransi. Toleransi merupakan respon tanaman terhadap serangan serangga hama yang disebabkan oleh kekuatan tanaman secara umum, pertumbuhan kembali jaringan tanaman yang rusak, ketegaran batang, ketahanan terhadap rebah, produksi cabang tambahan, pemanfaatan lebih efisien oleh serangga dan kompensasi lateral oleh tanaman sebelahnya (Painter 1951). Inokulasi cendawan endofit pada tanaman padi dapat meningkatkan jumlah anakan secara nyata. Perlakuan Acremonium sp. dapat meningkatkan jumlah anakan sebesar 21 batang pada semua waktu pengamatan (Tabel 3). Peningkatan jumlah anakan dapat memberikan ketahanan tanaman terhadap serangan penggerek batang. Tanaman dapat mentoleransi infestasi larva tanpa menyebabkan kehilangan hasil yaitu dengan adanya kompensasi jumlah anakan. Larva dapat menggerek batang namun tanaman melakukan penyembuhan (recovery) dari kerusakan akibat larva dengan memproduksi anakan lain. Menurut Rubia et al. (1990 & 1996), tanaman padi memiliki kemampuan untuk mengkompensasi serangan penggerek batang padi pada stadia vegetatif. Kompensasi merupakan proses dimana tanaman memberikan respon positif terhadap pengaruh kerusakan yang ditimbulkan oleh serangga dan mengurangi pengaruh negatif oleh kerusakan serangga di lapang. Kompensasi dapat dilakukan melalui produksi anakan baru.

30 1 Tabel 3 Pengaruh cendawan endofit terhadap jumlah anakan padi Perlakuan Jumlah anakan a pada MST b Kontrol ± 0.00 c ± 0.00 c ± 2.08 b ± 2.08 b Nigrospora sp ± 0.00 c ± 0.00 c ± 1.00 b ± 1.00 b Acremonium sp ± 0.58 a ± 1.15 a ± 3.51 a ± 2.52 a Nigrospora sp.1 + Acremonium sp ± 3.79 b ± 0.00 b ± 1.53 b ± 0.57 b a Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b MST = minggu setelah tanam. 18

31 19 Mekanisme resistensi tanaman yang terjadi pada tanaman muda yaitu antibiosis. Antibiosis merupakan semua pengaruh fisiologis pada serangga yang disebabkan oleh aktivitas serangga yang memakan dan mencerna jaringan atau cairan tanaman tertentu yang merugikan dan bersifat sementara atau tetap. Ukuran tubuh larva penggerek pada tanaman yang diinokulasi cendawan endofit menjadi lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh aktifitas larva memakan tanaman yang diduga mengandung toksin yang dihasilkan cendawan endofit. Menurut Carroll & Clay (1988), cendawan endofit dapat menginfeksi tumbuhan sehat pada jaringan tertentu dan mampu menghasilkan mikotoksin, enzim serta antibiotika. Beberapa cendawan endofit mampu menghasilkan senyawa ergot alkaloid dan neurotoksin dimana senyawa tersebut mampu membunuh nimfa Aphis gossypii sejak dalam abdomen imago (Azevedo 2004). Selain itu, hasil penelitian Hermawati et al. (2011) melaporkan bahwa varietas Hot Pepper pada cabai yang diinokulasi cendawan endofit Nigrospora sp. dan SH2 dapat menekan panjang tubuh kutu daun Aphis gossypii. Pemeliharaan wereng batang cokelat Nilaparvata lugens pada varietas Mudgo dapat menyebabkan mortalitas tinggi, pertumbuhan tubuh lambat, ukuran tubuh kecil dan fekunditas rendah (Pathak dan Khan 1994). Penanaman varietas resisten secara terus menerus dapat menyebabkan terjadinya adaptasi morfologi dan fisiologi serangga. Pengaruh Cendawan Endofit terhadap Pertumbuhan Padi Inokulasi cendawan endofit pada tanaman padi dapat meningkatkan jumlah anakan dan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan penggerek batang. Selain itu, inokulasi cendawan endofit pada benih padi juga dapat meningkatkan daya perkecambahan, panjang akar dan tinggi bibit, serta tinggi tanaman pada tanaman muda. Persentase perkecambahan benih padi selama 24 jam yang diinokulasi cendawan endofit Nigrospora sp.1, Acremonium sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menunjukkan persentase perkecambahan lebih tinggi yaitu sebesar 98.67%, 98.67%, dan 100% dibandingkan kontrol sebesar 94.67% (Gambar 6), namun pertumbuhan panjang akar dan panjang tunas kecambah

32 20 menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata. Hal ini menunjukkan bahwa perendaman benih padi dengan cendawan endofit tidak bersifat toksik terhadap benih atau menghambat pertumbuhan benih padi. Perlakuan kombinasi cendawan Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan perkecambahan hingga 100% (Gambar 5). Hasil penelitian Budiprakoso (2010) dan Nur asiah (2011) menyatakan bahwa Nigrospora sp. dapat meningkatkan perkecambahan benih padi. Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. Acremonium sp. Nigrospora sp.1 Kontrol Gambar 4 Perkecambahan Benih Padi yang Diinokulasi Cendawan Endofit Tabel 4 Pengaruh cendawan endofit terhadap panjang akar dan tunas benih padi a Perlakuan Panjang akar (cm) a ± SD Panjang tunas (cm) a ± SD Kontrol 1.06 ± 0.05 a 0.46 ± 0.06 a Nigrospora sp ± 0.11 a 0.44 ± 0.02 a Acremonium sp ± 0.26 a 0.53 ± 0.04 a Nigrospora sp.1 + Acremonium sp ± 0.23 a 0.53 ± 0.06 a Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b MST = minggu setelah tanam.

33 21 a b c d Gambar 5 Uji Perkecambahan Benih 48 Jam. a) kontrol, b) Nigrospora sp.1, c) Acremonium sp., d) Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. Pada rumput, cendawan endofit kadang-kadang memberi keuntungan seperti menghasilkan alkaloid dan meningkatkan pertumbuhan vegetatif (Siegel dan Schardl 1992). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan cendawan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan panjang akar 7 dan 21 hari setelah semai (HSS) sebesar 7.96 cm dan cm dibandingkan kontrol sebesar 6.30 cm dan 7.04 cm, sedangkan perlakuan cendawan Acremonium sp. dapat meningkatkan tinggi bibit sebesar cm dan cm dibandingkan kontrol sebesar cm dan cm (Tabel 5 dan Gambar 6) a b Gambar 6 Pengukuran Tinggi dan Panjang Akar Bibit. a) 7 HSS, b) 21 HSS Semua perlakuan cendawan endofit dapat meningkatkan tinggi tanaman pada awal pertumbuhan tanaman muda. Perlakuan Nigrospora sp.1, Acremonium

34 22 sp. dan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. dapat meningkatkan tinggi tanaman sebesar cm, cm, dan cm dibandingkan kontrol sebesar cm, cm, dan cm pada 1 hingga 3 MST (Tabel 6).

35 1 Tabel 5 Pengaruh cendawan endofit terhadap pertumbuhan bibit tanaman padi Perlakuan Panjang akar (cm) a pada HSS b Tinggi bibit (cm) a pada HSS b Kontrol 6.30 ± 2.39 b 7.04 ± 0.76 b ± 4.65 b ± 4.22 b Nigrospora sp ± 0.69 a 6.75 ± 0.73 b ± 0.52 ab ± 1.67 a Acremonium sp ± 0.67 a 9.35 ± 2.00 ab ± 0.89 a ± 2.80 a Nigrospora sp.1 + Acremonium sp ± 1.59 a ± 1.51 a ± 1.62 a ± 1.29 a a Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b HSS = hari setelah semai. Tabel 6 Pengaruh cendawan endofit terhadap tinggi tanaman padi Perlakuan Tinggi tanaman a pada MST b Kontrol b c c a a Nigrospora sp a b b a a Acremonium sp a b ab a a Nigrospora sp.1+ Acremonium sp a a a a a a Angka dalam lajur yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf nyata 5%. b MST = minggu setelah tanam. 23

36 24 Perlakuan cendawan endofit pada tanaman muda lebih efektif dalam mempengaruhi pertumbuhan bibit padi, menekan panjang tubuh larva dan tinggi tanaman pada tanaman muda karena persentase kolonisasi cendawan endofit hasil reisolasi batang padi umur 21 HSS lebih besar dibandingkan 6 MST (Tabel 7). Hal ini menunjukkan bahwa persentase kolonisasi cendawan endofit dipengaruhi oleh umur tanaman. Menurut Budiprakoso (2010), variasi keragaman cendawan dalam mengkolonisasi suatu inang spesifik mungkin berasosiasi dengan umur daun. Semakin tua umur tanaman, kemampuan kolonisasinya dapat menurun. Kolonisasi tertinggi pada tanaman 21 HSS dan 6 MST terdapat pada kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. sebesar 66.67% dan 60%. Kelimpahan dan keragaman cendawan endofit dalam mengkolonisasi inang dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain perbedaan varietas inang tanaman, curah hujan dan aspek budidaya. Faktor-faktor tersebut akan menggambarkan tinggi rendahnya tingkat kolonisasi suatu cendawan endofit di pertanaman (Petrini 1992). Perlakuan Tabel 7 Persentase kolonisasi cendawan endofit dari batang padi Kolonisasi Cendawan Endofit (%) 21 HSS a 6 MST b Nigrospora sp Acremonium sp Kombinasi a. Nigrospora sp b. Acremonium sp a HSS = hari setelah semai. b MST = minggu setelah tanam. Genus cendawan yang meningkatkan panjang akar dan batang adalah Nigrospora. Mikroorganisme ini termasuk dalam kingdom Fungi. Nigrospora termasuk ke dalam kelas Deuteromycetes, sedangkan Acremonium termasuk ke dalam kelas Ascomycetes. Nigrospora merupakan nama genus yang berasal dari ordo Moniliales, famili Dematiaceae, sedangkan Acremonium merupakan nama genus yang berasal dari ordo Hypocreales, famili Hypocreaceae.

37 25 a b c d Gambar 7 Cendawan Endofit. a) makroskopik Nigrospora sp., b) mikroskopik Nigrospora sp., c) makroskopik Acremonium sp., d) mikroskopik Nigrospora sp. Ketahanan tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit meningkat terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Beberapa mekanisme yang terlibat yaitu toleransi karena adanya kompensasi jumlah anakan yang lebih banyak dan antibiosis ditunjukkan oleh panjang tubuh larva hidup yang lebih kecil meskipun antar perlakuan cendawan endofit tidak berpengaruh terhadap kelangsungan hidup larva. Penggunaan cendawan endofit pada tanaman vegetatif dapat meningkatkan jumlah anakan sehingga tanaman dapat melakukan penyembuhan (recovery) akibat serangan larva penggerek batang. Adanya mekanisme resistensi berupa kompensasi jumlah anakan terhadap serangan penggerek batang dapat menjadi strategi pengendalian penggerek batang padi.

38 1 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Ketahanan tanaman padi yang diinokulasi cendawan endofit meningkat terhadap serangan penggerek batang padi kuning. Perlakuan kombinasi Nigrospora sp.1 + Acremonium sp. menekan panjang tubuh larva secara nyata pada tanaman muda. Perlakuan Acremonium sp. meningkatkan jumlah anakan. Mekanisme resistensi yang terjadi yaitu toleransi dan antibiosis. Selain itu, perlakuan cendawan endofit meningkatkan perkecambahan, pertumbuhan bibit, dan pertumbuhan tanaman padi. Saran Perlu dilakukan penelitian lanjut tentang pengaruh cendawan endofit terhadap aspek-aspek biologi penggerek batang padi, seperti keperidian, lama hidup dan lain-lain.

39 27 DAFTAR PUSTAKA Andoko A Budidaya Padi secara Organik. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Azevedo JL, Jr WM, Pereira JO, Araujo WL de Endophytic microorganisms: a review on insect control and recent advances on tropical plants. Electr J Biotechnol 3. (1):1-4. [BPS] Badan Pusat Statistik Produksi Padi, Jagung, dan Kedelai (Angka Tetap 2011 dan Angka Ramalan 2012). Jakarta (ID): Badan Pusat Statistik Republik Indonesia. Barnet HL, Hunter BB Illustrated Genera of Imperfect Fungi. Ed ke-4.new York (US): Burgress Publishing Company. Beck S D Resistance of plants to insects.annu Rev Entomology. 10: Budiprakoso B Induksi cendawan endofit untuk ketahanan tanaman padi terhadap wereng batang cokelat Nilaparvata lugens Stahl. (Hemiptera: Delphacidae) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Cantrell RP The role of rice in Asia. Di dalam: Diskusi Panel dan Pame- ran Budidaya Padi; 28 Agustus 2001; Surakarta. Jakarta (ID): Yayasan Padi Indonesia. hlm Carroll GC Fungal endophytes in stems and leaves: from latent pathogen to mutualistic simbiont. Ecology.69(1):2-9. Carroll GC Forest endophytes of grasses: a defensive mutualism between plant and fungi. Ecology 69:0-16. Clay K Clavicipitaceous fungal endophytes of grasses coevolution and the change from parasitism to mutualism. Di dalam: Pirozinsky KA, Hawksworth DL, editor. Coevolution of Fungi with Plant and Animals. London: Academic Press. Clay K Endophytes as antagonists of plant pest. Di dalam: JHAndrews & SS Hirano, editor. Microbiol Leaves. New York: Springer Verlag. hlm Dinas Pertanian Tanaman Pangan Jawa Barat Penggerek Batang Padi [internet]. [diunduh pada 2012 Jul 26]. Tersedia pada: Fagi AM, Abdullah B, Kartaatmadja S Peran padi sebagai sumber daya genetic padi modern. Di dalam: Diskusi Panel dan Pameran Budaya Padi; Surakarta, 28 Agustus Jakarta (ID): Yayasan Padi Indonesia. hlm Faeth SH Are endophytic fungi defensive plant mutualist?.oikos 98 (1):25-36.

40 Harahap IS, Tjahjono B Pengendalian Hama Penyakit Padi. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Hermawati H, Wiyono S, Santoso S Leaf endophytic fungi of chili (Capsicum annuum) and their role in the protection against Aphis gossypii (Homoptera: Aphididae). Biodiversitas. 12(4): Johnson MC, Dahlman DL, Siegel MR, Bush LP, Latch GCM, Potter DA,Varney DR Insect feeding deterrents in endophyte-infected tall fescue. Appl Environ Microbiol. 49(3): Kalshoven LGE Pest of Crops in Indonesia. Laan PA Vaan der, penerjemah. Jakarta (ID): PT. Ichtiar Baru-Van Ho eve. Terjemahan dari: De plagen van Cultuurgewasse in Indonesia. Kartohardjono A Penggunaan musuh alami sebagai komponen pengendalian hama padi berbasis ekologi. Pengembangan Inovasi Pertanian [internet]. [diunduh 2012 Jan 15]; 4(1): Tersedia pada: pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/ip pdf. Lewis GC, C Ravel, W Naffa, C Astier, G Charmet Occurrence of Acremonium endophytes in wild population of Lulium spp. in European countries and relationship between level of infection and climate in France. Ann App Biol. 130: Maheswari R What is an endophytic fungus?. Current Science. 90(10):1309. Misnaheti, Baco D, Aisyah Tren Perkembangan Penggerek Batang Pada Tanaman di Sulawesi Selatan. Prosiding Seminar Ilmiah Pertemuan Tahunan Perhimpunan Entomologi Indonesia (PEI); 2010 Mei 27; Sulawesi Selatan.Sulawesi Selatan (ID). PEI.hlm Nur asiah Keanekaragaman dan kelimpahan cendawan endofit pada batang padi [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Painter RH Insect Resistance in Crop Plants. Kansas (US): The University Press of Kansas. Pathak MD, Khan ZR Insect Pest of Rice. Filipina: International Rice Research Institute. Petrini O Fungal endophytes of tree leaves. Di dalam: JH Andrew & SS Hirano, editor. Microbial Ecol Leave. Berlin: Springer Verlag. hlm 179. Pracaya Hama Penyakit Tanaman. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Rahmawati, Slamet-Loedin Introduksi gen cryib-cryiaa ke dalam genom padi (Oryza sativa) cv. rojolele menggunakan transformasi Agrobacterium. Hayati. 13(1): Rubia EG, Penning FWT Simulation of rice yield reduction caused by stemborer (SB). IRRN 15(1):34. Rubia EG, Heong KL, Zalucki M, Gonzales B, Norton GA Mechanism of compensation of rice plants to yellow stem borer Scirpophaga incertulas (Walker) injury. Crop Protection 15(4):

41 Sabzalian MR, Hatami B, Mirlohi A Mealybug, Phenacoccus solani (Homoptera: Pseudococcidae) and barley aphid, Sipha maydis (Homoptera: Aphididae) response to endophyte-infected tall and meadowfescues. Entomologia Experimentalis et Applicata. 113: Saikkonen KT, Helander ML Ecology and diversity of endophytic fungi [internet]. [diunduh pada 2009 Mei 20]. Tersedia pada: Siegel MR, Schardl CL Fungal endhophytes of tree leaves. Di dalam: JH Andrew, SS Hirano, editor. MicrobiolLeaves.Berlin : Springer Verlag. hlm Siregar H Budidaya Tanaman Padi di Indonesia. Jakarta (ID): Sastra Hudaya. Sudjianto U Pemantauan (monitoring) hama penggerek batang padi/sundep (Scirpophaga Incertulas, S. Innotata dan Chilo Suppressalis). [internet]. [diunduh pada 2012 Jul 26]. Tersedia pada: jurnal.umk.ac.id. Suharto H, Kertoseputro D, Kurniawati N Penyebaran penggerek batang padi di Pulau Jawa.Laporan DIPA. BB PADI. Widiastuti F Pemanfaatan Model Climex 1.1 untuk Menganalisis Potensi Penyebaran Penggerek Batang Padi Kuning (Scirpophaga incertulas) dan Wereng Batang Coklat (Nilaparvata lugens) (Studi Kasus Kabupaten Klaten, Jawa Tengah) [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Wilia W, Alia Y, Novita T Eksplorasi cendawan endofit dari beberapa varietas kedelai sebagai agens pemacu pertumbuhan tanaman. Jurnal Penelitian Universitas Jambi Seri Sains.13(1):

42 LAMPIRAN 30

43 Lampiran 1 Pembuatan tepung cendawan endofit (a) biakan Nigrospora sp., (b) pengeringan Nigrospora sp., (c) tepung Nigrospora sp., (d) biakan Acremonium sp., (e) pengeringan Acremonium sp., (f) tepung Acremonium sp. 31 a b c d e f Lampiran 2 Uji perkecambahan benih (a) perendaman benih 24 jam, (b) inokulasi benih dengan endofit 36 jam a b

44 32 Lampiran 3 Tinggi bibit (a) 7 HSS, (b) 21 HSS a b Lampiran 4 A Kelompok telur penggerek batang padi kuning. (a) pencarian kelompok telur, (b) kelompok telur pada tanaman padi, (c) wadah penyimpanan kelompok telur, (d) larva instar 1, (e) ukuran tubuh larva instar 1, (f) ukuran tubuh larva 7 hari setelah infestasi a b c d e f

45 33 Lampiran 5 Kondisi tanaman 7 hari setelah infestasi larva. (a) 2 MST, (b) 3 MST, (c) 4 MST, (d) 5 MST, (e) 6 MST a b c d e

46 Lampiran 6 Uji efektifitas cendawan. (a) penyemprotan dengan endofit 7 hari sebelum infestasi, (b) pencabutan tanaman 7 hari setelah infestasi, (c) pengamatan kondisi larva 34 a b c Lampiran 7 Tinggi dan jumlah anakan. (a) kondisi tanaman, (b) 1 MST, (c) 2 MST, (d) 3 MST, (e) 4 MST, (f) 5 MST, (g) 6 MST a b c d

47 35 e f Lampiran 8 Interaksi antara larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman (Two-way ANOVA: survive versus perlakuan, disect) Source DF SS MS F P Perlakuan Disect Interaction Error Total S = R-Sq = 22.66% R Sq(adj) = 4.29 Lampiran 9 Interaksi antara ukuran panjang tubuh larva hidup, perlakuan cendawan endofit dan umur tanaman (Two-way ANOVA: ukuran versus perlakuan, disect) Source DF SS MS F P Perlakuan Disect Interaction Error Total S = R-Sq = 59.82% R-Sq(adj) = 50.28