I. PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Tomat merupakan salah satu tanaman hortikultura yang penting di dunia.

Transkripsi

1 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tomat merupakan salah satu tanaman hortikultura yang penting di dunia. Tanaman ini mempunyai daya adaptasi yang baik pada berbagai kondisi lingkungan. Luas lahan pertanaman tomat di dunia pada tahun 2004 mencapai 4,397,873 ha (Wang & Lin, 2005). Di Indonesia, pada tahun 2013 luas panen tanaman tomat sebesar 59,758 ha dengan produksi 992,780 ton dan produktivitas 16,613 ton/ha (Anonim, 2015). Permintaan pasar yang tinggi menyebabkan tanaman tomat mempunyai nilai ekonomis tinggi dan memberikan pendapatan pada petani (Wang & Lin, 2005). Tomat mengandung mineral, asam lemak dan fitosterol, protein dan asam amino, vitamin dan anti oksidan lain (Anonim, 2008). Salah satu kendala dalam budidaya tomat adalah adanya penyakit layu bakteri yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum. Penyakit tersebut tersebar luas di daerah tropik dan daerah beriklim panas di seluruh dunia dan menyebabkan kehilangan hasil pada berbagai tanaman budidaya seperti tembakau, tomat, kentang, dan terung (Agrios, 2005; Elphinstone, 2005). Berdasarkan kerugian secara ekonomi maka penyakit ini dianggap sebagai salah satu penyakit tanaman penting di dunia karena menyerang lebih dari 200 spesies tanaman inang dari berbagai famili (Arwiyanto.2014). Di Indonesia penyakit layu bakteri sangat merugikan pertanaman kentang, kacang tanah, cabai, tomat, dan terung (Semangun, 2004). Penyakit tersebut merupakan penyakit terpenting di pertanaman tembakau Deli (Arwiyanto, 1995). 1

2 R. solanacearum merupakan patogen terbawa tanah yang menginfeksi lewat akar kemudian menyebar secara sistemik pada jaringan xilem sehingga menyebabkan gejala kelayuan dan menyebabkan kematian tanaman (Deny & Hayward, 2001). Bakteri ini merupakan spesies kompleks dalam ras, biovar dan strain yang berbeda patogenisitas, kisaran inang dan sifat-sifat yang lain (Kelman, 1953; Hayward, 1964). R. solanacearum yang menginfeksi tomat termasuk dalam kelompok ras 1 yang dapat menginfeksi tanaman solanaceae dan tanaman lain. Kelompok ini dapat bertahan dalam tanah dalam waktu yang lama dan mempunyai variasi genotip dan keagresifan yang tinggi pada tanaman tomat. (Wang & Lin, 2005). Penyakit layu bakteri pada tanaman tomat sulit dikendalikan. Pengendalian dengan fumigasi tanah menggunakan bahan kimia tidak efektif karena bakteri berada di dalam jaringan pembuluh dan tidak ekonomis (Grimault et al., 1992; Hartman et al., 1992; Hartman & Elphinstone, 1994; Saddler, 2005). Rotasi tanaman sulit dilakukan karena patogen mempunyai kisaran inang yang luas (Saddler, 2005). Penggunaan varietas tahan merupakan cara pengendalian yang efektif namun ketahanan varietas tersebut tidak stabil karena patogen mempunyai variasi genetik dan keagresifan yang tinggi. Penyambungan tanaman sayuran dengan batang bawah tahan telah dilakukan sejak dua puluh tahun yang lalu terutama untuk mengendalikan patogen terbawa tanah. Cara ini berkembang cepat pada tanaman sayuran buah dari famili solanaceae dan cucurbitaceae (Louws et al., 2010). Menurut Wang & Lin (2005), teknik penyambungan pada tanaman hortikultura varietas rentan telah digunakan 2

3 untuk mengendalikan patogen terbawa tanah agar kehilangan hasil dapat diminimalkan. Hasil penelitian Khah et al. (2006) menunjukkan bahwa penyambungan tanaman tomat baik dalam rumah kaca maupun di lapangan mampu menekan perkembangan penyakit layu bakteri, meningkatkan produksi tanpa mempengaruhi kualitas buah. Di Indonesia teknik penyambungan untuk menekan penyakit layu bakteri pada tanaman terung dengan batang bawah takokak (Solanum torvum) telah dilakukan oleh Arwiyanto et al. (2014), hasil penelitian menunjukkan bahwa terung Kandela, Naga Ungu dan terung ungu lokal yang tidak disambung menunjukkan indek penyakit secara berturut-turut 98 %, 92 %, dan 90 %. Terung yang disambung dengan takokak dan takokak saja tidak menunjukkan gejala layu. Ketahanan takokak tersebut diduga karena secara morfologi menghambat multiplikasi dan penyebaran R. solanacearum. Tanaman tomat yang mempunyai ketahanan stabil terhadap R. solanacearum sampai sekarang belum ada. AVRDC (Asian Vegetable Research Development Center) di Taiwan mempunyai koleksi tomat dan terung yang mempunyai ketahanan tinggi terhadap R. solanacearum. Tomat H 7996 dan terung EG 203 merupakan varietas yang telah banyak diteliti dan menunjukkan ketahanan yang tinggi sehingga direkomendasikan sebagai batang bawah dalam penyambungan tomat (Black et al., 2003). Kedua batang bawah tahan tersebut diketahui mempunyai mekanisme ketahanan secara morfologi dan biokimia sehingga mampu menekan perkembangan penyakit layu bakteri R. solanacearum. Menurut Grimault et al. dalam Prior et al.(1994), bahwa batang bawah tahan dapat menghambat infeksi R. solanacearum pada batang atas. 3

4 Menurut Podile & Kishore dalam Gnanamanickam (2007), keberadaan mikroorganisme termasuk bakteri antagonis di dalam tanah rizosfer mempengaruhi ketahanan tanaman terhadap penyakit. Pengaruh tersebut secara langsung terhadap patogen dan secara tidak langsung terhadap tanaman karena dapat menginduksi ketahanan tanaman maupun mempengaruhi ketersediaan nutrisi bagi tanaman sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik dan tahan terhadap infeksi patogen. Keberadaan mikroorganisme rizosfer tersebut dipengaruhi oleh spesies, umur tanaman dan faktor lingkungan. Hasil penelitian Yin et al. (2008) menunjukkan bahwa penyambungan terung dapat menyebabkan perubahan struktur komunitas mikrobia di rizosfer. Kelimpahan bakteri dan actinomycetes meningkat, namun kelimpahan jamur menurun, ratio bakteri terhadap jamur dan actinomycetes terhadap jamur meningkat dan menurunkan insiden penyakit layu Verticillium. Ruhua et al. (2005) melaporkan hasil penelitiannya bahwa penyambungan terung menyebabkan total mikrobia, populasi actinomycetes dan jamur di rizosfer meningkat, namun menurunkan populasi bakteri. Kelompok mikrobia dan aktivitas hidrolase di rizosfer meningkat pada penyambungan takokak dengan terung cultivar Xi an Luqie dibandingkan penyambungan sesama dan kecenderungannya berubah dengan perbedaan umur tanaman (Zhou et al., 2010). Menurut Deguol et al. (2011) bahwa penyambungan secara nyata meningkatkan jumlah mikrobia di rizosfer dan sruktur Bacillus, Azotobacter, kelompok Hygroscopicus, Cinereus, Glaucus dari Streptomyces yang merupakan kelompok dominan. Selain itu terdapat bakteri dari genus Escherichia, Arthrobacter, 4

5 Acinetobacter, derxi dan Staphylococcus. Liu et al. (2012) melaporkan bahwa penyambungan cabai dapat memperbaiki sistem perakaran, aktivitas akar, jumlah mikroorganisme dan ratio actinomycetes dan aktivitas enzim di rizosfer dibandingkan tanpa penyambungan. Hal tersebut menyebabkan peningkatan ketahanan tanaman cabai terhadap penyakit layu bakteri. Berdasarkan hal tersebut di atas, masih ada hal yang belum dikaji tentang pengaruh penyambungan tomat terhadap keberadaan bakteri antagonis di rizosfer dan dinamika populasi R. solanacearum pada batang tomat. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tahan H 7996 dan EG 203 untuk mengkaji pengaruhnya terhadap keberadaan bakteri antagonis pseudomonas pendar flour dan Bacillus di rizosfer, dinamika populasi R. solanacearum pada batang tomat, penekanan penyakit layu bakteri, pertumbuhan dan produksi tomat. 5

6 B. Perumusan Masalah Berdasarkan uraian pada latar belakang maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimanakah pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap keberadaan bakteri antagonis Pseudomonas pendar flour dan Bacillus di rizosfer? 2. Bagaimanakah pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap dinamika populasi R. solanacearum pada batang tomat? 3. Bagaimanakah pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap perkembangan penyakit layu bakteri R. solanacearum? 4. Bagaimanakah pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan EG 203 terhadap pertumbuhan dan produktivitas tomat? 6

7 C. Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk : 1. Mengetahui pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap keberadaan bakteri antagonis Pseudomonas pendar flour dan Bacillus di rizosfer 2. Mengetahui pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap dinamika populasi R. solanacearum 3. Mengetahui pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tahan tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap perkembangan penyakit layu bakteri R. solanacearum 4. Mengetahui pengaruh penyambungan tomat dengan batang bawah tahan tomat H 7996 dan terung EG 203 terhadap pertumbuhan dan produktivitas tomat Manfaat penelitian ini adalah mendapatkan kombinasi penyambungan tomat batang bawah dan batang atas yang dapat menekan perkembangan penyakit dan meningkatkan produksi. Selain hal tersebut juga untuk mendapatkan bakteri antagonis dari kelompok pseudomonas pendar flour dan Bacillus yang berpotensi sebagai agen hayati. Pengetahuan yang didapatkan dari dinamika populasi R. solanacearum diharapkan memberikan kontribusi bagi ilmu pengetahuan untuk membantu mengatasi penyakit layu bakteri pada tomat. Bakteri antagonis yang telah didapat diharapkan dapat dikembangkan sebagai agen hayati yang 7

8 dapat dikombinasikan dengan teknik penyambungan untuk mengendalikan penyakit layu bakteri. D. Kebaruan Penelitian Penelitian penyambungan tomat dengan batang bawah tahan untuk menekan perkembangan penyakit layu bakteri R. solanacearum agar dapat meningkatkan produksi telah banyak mendapat perhatian dari para ilmuwan. Batang bawah tahan yang telah direkomendasikan oleh AVRDC antara lain tomat H 7996 dan terung EG 203. Kedua batang bawah tersebut telah banyak diteliti ketahanannya dalam menekan penyakit layu bakteri dan meningkatkan produksi di berbagai negara. Beberapa aspek tentang mekanisme ketahanan batang bawah H 7996 dan EG 203 telah diteliti, namun pengaruh penyambungan tomat dengan kedua batang bawah tersebut terhadap keberadaan bakteri antagonis di rizosfer dan dinamika populasi R. solanacearum pada batang belum pernah dilaporkan. Kebaruan dari penelitian ini adalah kajian pengaruh penyambungan dengan batang bawah tahan H 7996 dan EG 203 terhadap keberadaan bakteri antagonis dari kelompok Pseudomonas pendar flour dan Bacillus di rizosfer dan dinamika populasi R. solanacearum pada batang tomat. Penelitian ini diawali dengan percobaan di lapangan untuk mengetahui kemampuan penekanan penyakit layu bakteri dengan penyambungan menggunakan batang bawah, sekaligus dalam meningkatkan pertumbuhan dan produksi. Penelitian selanjutnya adalah percobaan di rumah kaca untuk mengetahui pengaruh penyambungan terhadap 8

9 keberadaan bakteri antagonis Pseudomonas pendar flour dan Bacillus di rizosfer dan mendapatkan sejumlah isolat dari kedua kelompok bakteri tersebut sekaligus menyeleksi dan mengidentifikasinya untuk mendapatkan calon agen hayati yang potensial. Hal yang belum diteliti dan dipelajari dalam disertasi ini adalah mengetahui sifat-sifat karakteristik dari calon agen hayati Pseudomonas pendar flour dan Bacillus. Selain itu juga belum diteliti pemanfaatan calon agen hayati tersebut yang dikombinasikan dengan teknik penyambungan menggunakan batang bawah tahan H 7996 dan EG