PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK

Transkripsi

1 PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK SKRIPSI AFFAN INDARWAN DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains AFFAN INDARWAN DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 PERSETUJUAN Judul : PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK Kategori : SKRIPSI Nama : AFFAN INDARWAN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) BIOLOGI Departemen : BIOLOGI Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, Desember 2011 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Departemen Biologi FMIPA USU Ketua, Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc NIP

4 PERNYATAAN PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2011 AFFAN INDARWAN

5 PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang atas limpahan rahmat kekuatan dan kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan, arahan serta dukungannya dalam pembuatan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada Bapak Kiki Nurtjahja, M.Sc dan Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni, M.Sc selaku dosen penguji yang telah memberikan banyak masukan demi kesempurnaan penulisan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada Ibu Masitta Tanjung, S.Si, M.Si selaku Pembimbing Akademik. Ibu Dr. Nursahara Pasaribu, M.Sc selaku Ketua Departemen Biologi FMIPA USU dan Drs. Kiki Nurtjahja, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Biologi FMIPA USU. Ibu Dra. Nunuk Priyani, M.Sc selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi, Seluruh Staf Pengajar Departemen Biologi FMIPA USU. Alm. Bapak Sukirmanto, Ibu Nurhasni Muluk, Ibu Roslina Ginting dan Bang Erwin selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda tercinta AKP. Iskandar HR dan Ibunda tercinta Indrawati, Adinda Haffidz Irfansyah, terima kasih telah memberikan rumah yang nyaman bagi penulis dan My beloved Silviana Roza yang telah baik, sabar, tulus menanti penulis dan seluruh keluarga yang telah memberikan doa, perhatian, dukungan serta cinta dan kasih sayangnya kepada penulis. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman seperjuangan penelitian bakteri kitinase mirza dan asril, teman teman seperjuangan di Mikrobiologi (Nila, Resti, Ria, Alex, Mishel, Helmi, Laura, alex). Teman-teman Bengkel Fotografi Sains (Chay, Maika, Irma, Putri, Dwi, Eka, Sirma, Novi, Dwi). Teman teman BIOPALAS (Chay, Desy, Juve, Jayana, Reymond, Gilang). Teman-teman Asisten LIDA (Anti, Maika, Dwi, Asril, Aini, Rini, Opi, Ahri, Eka, Mela, Bobby). Teman- teman Like D Ants Crew angkatan 2007 (Siti, Else, Natal, Anggun, Hotda, Elis, Tika, Nia, Nisa, Eka, Risa, Maria, Farid, Sari) atas semangat kebersamaannya. Kepada senior 2005 spesial Kak Diana dan Bang Andi, terima kasih atas semangatnya dan senior 2006 (Zulpan, Nikmah, Ami, Jane, Siti, Nana, Sari). Teman-teman SD AL-ULUM (Heldi, Hany, Sarah, Fauzi, Dipa, Brian) Semoga jalan-jalan kita selanjutnya lebih jauh lagi dan terima kasih kepada Balai Besar POM (Kak Okta dan Kak Ikuten) yang telah mengijinkan penulis untuk melaksanakan magang dan yang lain yang tidak bisa penulis jabarkan satu persatu.

6 Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skipsi ini. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Desember 2011 Penulis

7 PENGHAMBATAN LAYU Fusarium PADA BENIH CABAI MERAH (Capsicum annuum L.) YANG DIENKAPSULASI ALGINAT-KITOSAN DAN TAPIOKA DENGAN BAKTERI KITINOLITIK ABSTRAK Penelitian tentang penghambatan layu Fusarium pada benih cabai merah (Capsicum annuum L.) yang dienkapsulasi alginat-kitosan dan tapioka dengan bakteri kitinolitik telah dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Biologi FMIPA USU, Medan dari bulan April hingga Agustus Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui viabilitas bakteri kitinolitik dalam enkapsulasi benih cabai merah bahan pelapis alginat-kitosan dan tapioka serta mengetahui potensi bakteri kitinolitik dalam bentuk enkapsulasi pada benih cabai merah sebagai pengendali hayati terhadap infeksi jamur F. oxysporum. Dua isolat bakteri kitinolitik terenkapsulasi alginat-kitosan dan tapioka memiliki viabilitas yang tinggi dalam menghambat layu Fusarium, namun mengalami penurunan viabilitas yang cukup drastis pada hari ke- 30. Semua bakteri kitinolitik terenkapsulasi yang diuji mampu menghambat jamur F. oxysporum penyebab layu Fusarium pada kecambah cabai merah. AlBK15 memiliki kemampuan tertinggi yaitu 72,22%, diikuti AlBK 17 yaitu 50%, TaBK 15 yaitu 44,44%, serta TaBK 17 yaitu 27,78% dengan penampakan kecambah yang sehat. Kedua bakteri kitinolitik terenkapsulasi ini berpotensi sebagai agen pengendali hayati. Kata kunci: layu Fusarium, alginat, tapioka, enkapasulasi, cabai merah

8 INHIBITION OF Fusarium WILT ON CHILI (Capsicum annuum L.) SEEDS ENCAPSULATED ALGINATE-CHITOSAN AND TAPIOCA WITH CHITINOLYTIC BACTERIA ABSTRACT A study on inhibiton of Fusarium wilt on chili (Capsicum annuum L.) alginatechitosan and tapioca encapsulated seeds with bacteria chitinolytic has been conducted in Laboratory of Microbiology, Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Sumatera Utara, Medan from April to August The research was aimed to investigate the viability of chitinolytic isolates in encapsulated alginate-chitosan and tapioca chili seed and to investigate the potential of encapsulated bacteria on chili seeds as biological control of fungal infection F. oxysporum. Two bacterial isolates chitinolytic alginate-chitosan and tapioca encapsulated have high viability in inhibiting of Fusarium wilt, however the viablity decreased sharply after day 30. All encapsulated chitinolytic bacteria seed enabled to reduce dumping off the chili seed. Alginate-chitosan encapsulated seed with BK 15 showed to reduce dumping off by 72,22% followed by alginate-chitosan encapsulated with BK 17 by 50%, and tapioca encapsulated with BK 15 and BK 17 by 44,44% and 27,78%, respectively. This result indicated that BK 15 and BK 17 might be used as potential biological control agent of dumping off caused by F. oxysporum. Keywords: Fusarium wilt, alginate, tapioca, encapsulation, chili

9 DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN Bab 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Tujuan 1.4 Hipotesis 1.5 Manfaat Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penyakit Layu Fusarium pada Cabai 2.2 Kitin dan Bakteri Kitinolitik 2.3 Agen Pengendali Hayati 2.4 Enkapsulasi Alginat Tapioka Bab 3 BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat 3.2 Alat dan Bahan 3.3 Isolat Bakteri, Fungi dan Benih 3.4 Perbanyakan dan Pembuatan Suspensi Bakteri Kitinolitik 3.5 Pembuatan Benih Cabai Merah Terenkapsulasi Alginat Bakteri Kitinolitik 3.6 Pembuatan Benih Cabai Merah Terenkapsulasi Tapioka- Bakteri Kitinolitik 3.7 Asai Viabilitas Bakteri Kitinolitik Dalam Enkapsulasi 3.8 Asai Patogenitas F. oxysporum 3.9 Penghambatan Serangan F. oxysporum pada Benih Cabai Bab 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Viabilitas Bakteri Kitinolitik Dalam Enkapsulasi 4.2 Uji Patogenitas F. oxysporum 4.3 Penghambatan Serangan F. oxysporum pada Benih Cabai Halaman ii iii iv vi vii viii x xi

10 Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran DAFTAR PUSTAKA 26

11 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Mekanisme pembentukan gel alginat 8 Gambar 2. Jumlah bakteri kitinolitik dalam enkapsulasi 15 Gambar 3. Perbandingan kecambah sehat dan yang terserang rebah kecambah 17 Gambar 4. Persentase rebah kecambah yang diinokulasi Fusarium dengan perlakuan bakteri kitinolitik (Waktu penyimpanan benih hari ke- 0) 18 Gambar 5. Persentase pengurangan rebah kecambah yang diinokulasi Fusarium dengan perlakuan bakteri kitinolitik 19 Gambar 6. Persentase rebah kecambah yang diinokulasi Fusarium dengan perlakuan bakteri kitinolitik (Waktu penyimpanan Gambar 7. benih hari ke- 30) 20 Tinggi kecambah yang diinokulasi Fusarium dengan perlakuan bakteri kitinolitik 21 Gambar 8. Berat kering tanaman dengan perlakuan bakteri kitinolitik 23 Gambar 9. Reisolasi dari kecambah yang rebah 24

12 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Pembuatan Koloidal Kitin dengan Cara Hidrolisis 30 Parsial dan Pembuatan Kitin Agar. Lampiran 2. Pembuatan Benih Cabai Terenkapsulasi Alginat-bakteri 31 Kitinolitik dan Tapioka Lampiran 3. Asai Patogenitas F. oxsporum, Reisolasi dan Penghambatan Serangan F. oxsporum pada Benih Cabai 32 Lampiran 4. Data Total Kecambah yang Rebah 34 Lampiran 5. Data Rata-rata Tinggi Kecambah dari Minggu ke-1 Sampai Minggu ke-4 36 Lampiran 6. Data Viabilitas Cabai Terenkapsulasi (CFU/ml) 36 Lampiran 7. Data Persentase Rebah Kecambah 36 Lampiran 8. Lokasi Penelitian, Benih Cabai Merah Terenkapsulasi dan Kegiatan Penelitian 38 Lampiran 9. Uji Viabilitas Bakteri Kitinolitik Dalam Enkapsulasi. 39 Lampiran 10. Isolat F. oxysporum 39 Lampiran 11. Kecambah Usia 3-4 Minggu 40