HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 HASIL DAN PEMBAHASAN Eksplorasi Cendawan Rhizosfer Hasil eksplorasi cendawan yang dilakukan pada tanah rhizosfer yang berasal dari areal tanaman karet di PT Perkebunan Nusantara VIII, Jalupang, Subang, Jawa Barat dan tanah rhizosfer yang berasal dari areal tanaman kelapa sawit di PT Perkebunan Nusantara IV, Adolina, Sumatera Utara diperoleh 26 jenis cendawan. Sebanyak 14 isolat diantaranya berasal dari tanah rhizosfer karet dan 12 isolat berasal dari tanah rhizosfer kelapa sawit (Tabel 1). Tabel 1 Hasil eksplorasi cendawan rhizosfer pada pertanaman karet dan kelapa sawit Kode Isolat Fase pertumbuhan Tahun Tanam Jenis Tanaman A - - kelapa sawit (pembanding) B TBM 2005 karet C TBM 2005 karet D TBM 2005 karet E TBM 2005 karet F TBM 2005 karet G TBM 2007 karet H TBM 2007 karet I TBM 2007 karet J TBM 2008 karet K TM 1987 karet L TM 1989 karet M TM 1989 karet N TM 1989 karet O TM 1991 karet P TBM 2006 (a) kelapa sawit Q TBM 2006 (a) kelapa sawit R TBM 2006 (a) kelapa sawit S TBM 2006 (b) kelapa sawit T TBM 2006 (b) kelapa sawit U TBM 2006 (c) kelapa sawit V TBM 2006 (c) kelapa sawit W TBM 2006 (c) kelapa sawit X TBM 2006 (c) kelapa sawit Y TM 1998 (a) kelapa sawit Z TM 1998 (b) kelapa sawit AA TM 1998 (c) kelapa sawit

2 17 Selanjutnya cendawan hasil eksplorasi tersebut diuji kemampuan antagonisme in vitro terhadap cendawan patogen R. lignosus. Sebagai pembanding positif digunakan isolat A yaitu cendawan Trichoderma harzianum yang telah teridentifikasi kemampuan antagonismenya terhadap berbagai patogen, termasuk R. lignosus. Pada uji antagonisme in vitro terdapat 27 perlakuan dengan ulangan sebanyak tiga kali. Uji Antagonisme in Vitro Dalam pengujian antagonisme in vitro dengan menggunakan media PDA, patogen R. lignosus diinokulasikan empat hari lebih dulu dari inokulasi cendawan kandidat antagonis. Hal ini dilakukan karena pertumbuhan patogen R. lignosus sangat lambat. Pengamatan dilakukan hingga sembilan hsi cendawan kandidat antagonis dengan mengukur jari-jari koloni patogen R. lignosus yang menjauhi koloni cendawan kandidat antagonis (R1) dan jari-jari koloni patogen R. lignosus yang mendekati koloni cendawan kandidat antagonis (R2). Beberapa calon antagonis menunjukkan efek penghambatan yang cepat yaitu 100% seperti penghambatan yang dilakukan oleh T. harzianum (isolat A) sebagai pembanding positif. Uji antagonisme in vitro dari berbagai macam kandidat antagonis yang diperoleh disajikan pada tabel 2. Berdasarkan persentase penghambatan pada empat hsi kandidat cendawan antagonis yang disajikan pada tabel 2. Isolat F, I, J, K, L, N, O, S, V, dan W memiliki nilai yang tidak berbeda nyata dengan isolat A sebagai pembanding positif, hal ini menunjukkan bahwa isolat-isolat tersebut memiliki kemampuan menghambat yang dapat menekan perkembangan patogen R. lignosus. Isolat F, J, dan L memiliki nilai persentase penghambatan yang sama dengan isolat A, hal tersebut membuktikan bahwa isolat F, J, dan L dapat menghambat pertumbuhan patogen uji secara maksimum seperti yang dilakukan oleh isolat pembanding (T. harzianum). Selanjutnya kesepuluh isolat kandidat antagonis yang menjanjikan tersebut akan diidentifikasi hingga tingkat spesies.

3 18 Tabel 2 Persen penghambatan oleh kandidat cendawan antagonis terhadap pertumbuhan koloni patogen R. lignosus Perlakuan Penghambatan (%) Perlakuan Penghambatan (%) A 100,00a* O 81,11abcde B 25,93def P 6,67f C 22,22def Q 22,22def D 30,56cdef R 16,67f E 20,00f S 94,44a F 100,00a T 20,63ef G 5,56f U 8,33f H 22,22def V 94,44a I 87,78abc W 90,48ab J 100,00a X 22,22def K 81,11abcde Y 33,33bcdef L 100,00a Z 11,11f M 11,11f AA 31,11cdef N 82,22abcd * Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata (uji selang ganda Duncan 5%) Pada hari pertama nampak perkembangan koloni isolat kandidat antagonis uji belum menghambat koloni cendawan R. lignosus secara nyata. Masing-masing isolat uji dalam uji ganda memiliki diameter koloni yang masih kecil (± 7,5 mm), hampir sama dengan diameter koloni R. lignosus dan belum terjadi kontak langsung antara kedua koloni. Interaksi antara kedua koloni terjadi pada empat hsi cendawan kandidat antagonis. Pada saat itu, diamater koloni kandidat antagonis sudah jauh lebih besar dari diameter koloni patogen uji. Selain terjadi penghambatan perkembangan koloni R. lignosus, beberapa koloni isolat kandidat antagonis uji sudah mampu tumbuh di atas koloni patogen uji (over growth). Hal ini menunjukkan adanya hiperparasitisme, sebelum terjadi antagonis pada koloni patogen nampak adanya zona penghambatan serta kompetisi ruang dan nutrisi oleh kandidat antagonis. Adanya zona penghambatan menunjukkan terjadi

4 19 mekanisme lisis dan atau antibiosis oleh isolat kandidat agens antagonis terhadap patogen uji. Mekanisme hiperparasit menunjukkan agens antagonis secara langsung memarasit dan mengambil makanan dari patogen uji. Mekanisme antibiosis yang dilakukan oleh agens antagonis bila agens tersebut menghasilkan suatu metabolit yang bersifat toksik bagi organisme lainnya sehingga dapat menghambat pertumbuhan dan mematikan inangnya. Mekanisme lisis adalah istilah umum untuk peristiwa penghancuran, desintregasi, disolusi, atau dekomposisi materi biologi yang dilakukan oleh enzim. Sedangkan mekanisme kompetisi merupakan persaingan tumbuh antar antagonis dan patogen uji untuk mendapatkan nutrisi dan ruang yang ketersediaannya terbatas (Cook & Baker 1983). A B C D E F G H I J K Gambar 1. Hasil uji antagonisme in vitro cendawan rhizosfer dengan cendawan R. lignosus pada satu hsi kandidat cendawan antagonis. A. Isolat A; B. isolat F; C. isolat I; D. isolat J; E. isolat K; F. isolat L; G. isolat N; H. isolat O; I. isolat S; J. isolat V; dan K. isolat W

5 20 A B C D E F G H I J K Gambar 2. Hasil uji antagonisme in vitro cendawan rhizosfer dengan cendawan R. lignosus pada tujuh hsi kandidat cendawan antagonis. A. Isolat A; B. isolat F; C. isolat I; D. isolat J; E. isolat K; F. isolat L; G. isolat N; H. isolat O; I. isolat S; J. isolat V; dan K. isolat W Identifikasi Cendawan Sepuluh isolat kandidat antagonis di antara 26 cendawan kandidat antagonis uji yang menunjukkan nilai persentase penghambatan tidak berbeda nyata dengan isolat pembanding positif T. harzianum diidentifikasi. Kesepuluh isolat tersebut diperoleh dari tanah rhizosfer karet dan kelapa sawit. Berdasarkan identifikasi dengan kunci identifikasi Barnett & Hunter (1998), Watanabe (2002), dan Doctor Fungi ( diperoleh hasil identifikasi seperti tercantum dalam tabel 3. Identifikasi dari media MEA menggunakan Doctor Fungi untuk cendawan T. harzianum terdapat kriteria sebagai berikut. Cendawan T. harzianum memiliki konidia berbentuk semi bulat hingga lonjong telur, dengan kisaran ukuran panjang konidia (2,0-)2,7-3,5(-5,0) µm dan lebar (1,8-)2,5-3,0(-4,0) µm. Konidia berdinding halus dengan pigmentasi berwarna hijau. Konidiofor dengan cabang

6 21 bagian lateral berpasangan. Fialid memiliki kisaran panjang 6,5-6,7 µm dan lebar (1,6-)2,5-3,5(-4,5) µm, sehingga kisaran rasio panjang dan lebar fialid adalah 2,1-2,2 µm, kisaran lebar bagian dasar fialid (1,0-)1,6-2,5(-3,5) µm dengan kisaran sel pendukung (1,5-2,4-3,6(5,6) µm, rasio panjang fialid dan lebar sel pendukung adalah (1,0-)1,5-3,0(-9,5) µm, rasio lebar dasar dengan lebar sel pendukung adalah (0,3-)(0,5-0,9(-1,6) µm. Klamidospora berbentuk bulat kebulatan. Askospora berbentuk dimorfik berwarna hijau dengan kisaran panjang (3,0-)4,3-4,4(-5,6) µm dan lebar (2,8-)3,9-4,0(-5,2) µm. Kriteria cendawan Gliocladium virens dari identifikasi Doctor Fungi pada media MEA adalah cendawan memiliki konidia yang berdinding halus, berbentuk lonjong atau kebulatan dengan pigmentasi berwarna hijau. Kisaran panjang konidia (3,6-)4,5-4,7(-5,8) µm dan lebar (3,0-)3,9-4,0(-4,8) µm, sehingga kisaran rasio dari panjang dan lebar tersebut (0,9-)1,1-1,2(-1,5) µm. Konidiofor memiliki kisaran panjang (10,0)-40,6-63,5(-150,0) µm dan lebar (3,0-)4,9-5,3(-6,9) µm. Fialid memiliki kisaran panjang (5,6-)8,8-9,2(-14,3) µm dan lebar (1,4-)2,3-2,4(-3,4) µm, sehingga rasio panjang dan lebar berkisar (1,5-)2,2-2,3(-3,4) µm, dengan lebar sel pendukung (2,2-)4,0-4,3(-5,2) µm. Klamidospora berbentuk kebulatan atau lonjong dengan panjang (5,8-)8,6-9,8(-16,2) µm. Askospora berwarna hijau tua dengan bentuk dimorfik. Kisaran panjang askospora adalah (4,0-)5,0-5,5(-6,5) µm dan lebar (4,0-)5,0-5,5(-6,5) µm, serta panjang proximal (4,0-)5,0-5,5(-6,5) µm dengan lebar proximal (4,5-)5,0-5,5 µm. Morfologi cendawan Penicillium resticulosum pada Watanabe (2002) adalah konidiofor hialin dan tegak lurus dengan panjang µm. Percabangan terdapat pada bagian ujung dengan kisaran panjang cabang primer 10-12,8 µm dan lebar 2,5-2,8 µm. Fialid berukuran panjang 10-12,5 µm dan lebar 2,5 µm. konidia hialin, berbentuk kebulatan dengan diamater 2,1-2,8 µm. Berdasarkan kriteria-kriteria tersebut, hasil identifikasi untuk sepuluh isolat yang memiliki nilai persen penghambatan yang tinggi terhadap patogen R. lignosus diperoleh tiga jenis cendawan yang berbeda yaitu tiga isolat (isolat L, S, dan V) yang berasal dari tanah rhizosfer karet dan kelapa sawit merupakan

7 22 cendawan Trichoderma harzianum, enam isolat (isolat F, I, J, K, N, dan W) yang berasal dari tanah rhizosfer karet dan kelapa sawit merupakan cendawan Gliocladium virens, serta satu isolat (isolat O) yang berasal dari rhizosfer karet merupakan cendawan Penicillium resticulosum. A B C D E Gambar 3. Trichoderma harzianum hasil identifikasi isolat L, S, dan V. A. konidiofor dan percabangan pada media MEA; B. konidia pada media MEA; C. fialid pada media PDA; D. konidiofor dan percabangan pada media PDA; E. konidiofor dan konidium pada media PDA Trichoderma spp. mempunyai konidia yang berdinding halus dan berbentuk semi bulat hingga oval pendek, koloni mula-mula berwarna hialin, lalu menjadi putih kehijauan, dan selanjutnya hijau tua terutama pada bagian yang menunjukkan banyak terdapat konidia. Konidiofor dapat bercabang menyerupai piramida yaitu pada bagian bawah cabang lateral yang berulang-ulang, sedangkan semakin ke ujung percabangan menjadi bertambah pendek. Fialid tampak langsing dan panjang terutama pada apeks dari cabang (Domsch et al. 1993).

8 23 A B C D E F G Gambar 4. Gliocladium virens hasil identifikasi F, I, J, K, N, dan W. A. konidia pada media MEA; B. percabangan pada media MEA; C. D. E. F. G. konidiofor pada media PDA Gliocladium sp. mempunyai konidifor tegak, muncul dari substrat atau dari hifa, bersepta bening dan tidak berwarna, bercabang pada ujungnya, mempunyai bentuk peniculate dan kepalanya menghasilkan spora licin, sel spora genus fialid dan kadang-kadang berbentuk botol, konvek pada satu sisi fialosporanya berwarna kuning (Barnett and Hunter 1998). A B C D Gambar 5. Penicillium resticulosum hasil identifikasi isolat O. A. B. C. D. konidiofor dan konidia Penicillium sp. tergolong dalam kelas Deuteromycetes yang tidak memiliki spora seksual, ordo Monilliales dengan konidiofor keluar bebas dari miselia, famili Monililliaceae dengan miselia tidak berwarna atau berwarna cerah. Penicilium sp. biasanya bersepta, badan buah berbentuk seperti sapu yang diikuti

9 24 sterigma dan konidia yang tersusun seperti rantai. Konidia pada hampir semua spesies saat masih muda berwarna hijau kemudian berubah menjadi kecoklatan (Domsch et al. 1993). Tabel 3 Hasil identifikasi cendawan Isolat Fase Pertumbuhan Tahun Tanam Jenis tanaman Hasil Identifikasi F TBM 2005 karet G. virens I TBM 2007 karet G. virens J TBM 2008 karet G. virens K TM 1987 karet G. virens L TM 1989 karet T. harzianum N TM 1989 karet G. virens O TM 1991 karet P. resticulosum S TBM 2006 (b) kelapa sawit T. harzianum V TBM 2006 (c) kelapa sawit T. harzianum W TBM 2006 (c) kelapa sawit G. virens Beberapa penelitian menunjukkan bahwa cendawan T. harzianum dan G. virens merupakan cendawan antagonis utama yang digunakan dalam pengendalian penyakit pada berbagai tanaman. Agens antagonis tersebut nyata dapat menekan pertumbuhan patogen dengan mekanisme hiperparasitisme, lisis, dan toksisitas, serta persaingan ruang dan hara (Retnosari 2011). Trichoderma spp. mempunyai daya antagonistik yang tinggi dan dapat mengeluarkan toksik, sehingga dapat menghambat bahkan mematikan cendawan lain dan beberapa isolat Trichoderma spp. mampu tumbuh di atas isolat jamur akar putih (Widyastuti et al. 1999). Cendawan T. harzianum merupakan cendawan antagonis utama yang digunakan dalam pengendalian berbagai penyakit pada berbagai tanaman (Monte & Llobell 2003; Ha 2010). Gliocladium sp. merupakan salah satu agens biokontrol, terutama untuk patogen-patogen tular tanah dari berbagai tanaman, seperti kedelai, tomat, jagung, kacang tanah, cabai, kelapa sawit, dan panili (Sinaga 1993). G. virens berpotensi

10 25 untuk melakukan mycoparasite dan merupakan agens yang efektif untuk banyak patogen tular tanah, seperti Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotium rolfsii, Pythium ultimum. Mekanisme biokontrol yang dilakukan adalah parasit, antibiosis, kompetisi, dan lisis. Strains G. virens berpotensi untuk memproduksi beberapa tipe metabolit antifungi (Jash et al. 2006). Cendawan Penicillium sp. akan memproduksi mikotoksin jika menemukan kondisi yang optimum bagi pertumbuhannya (Miftakhurohmah & Noveriza 2009). Penicillium resticulosum dapat memproduksi zat antibakteri yang dapat menekan pertumbuhan Staphylococcus aureus (Birkinshaw et al. 1942).