TESIS PEMANFAATAN RIZOBAKTERI YANG DIISOLASI DARI RIZOSFER TANAMAN LEGUMINOSAE UNTUK MENGENDALIKAN PENYAKIT REBAH KECAMBAH PADA TANAMAN KEDELAI

Transkripsi

1 TESIS PEMANFAATAN RIZOBAKTERI YANG DIISOLASI DARI RIZOSFER TANAMAN LEGUMINOSAE UNTUK MENGENDALIKAN PENYAKIT REBAH KECAMBAH PADA TANAMAN KEDELAI KOMANG ADI MAHARTHA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR

2 TESIS PEMANFAATAN RIZOBAKTERI YANG DIISOLASI DARI RIZOSFER TANAMAN LEGUMINOSAE UNTUK MENGENDALIKAN PENYAKIT REBAH KECAMBAH PADA TANAMAN KEDELAI KOMANG ADI MAHARTHA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI PERTANIAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 i

3 PEMANFAATAN RIZOBAKTERI YANG DIISOLASI DARI RIZOSFER TANAMAN LEGUMINOSAE UNTUK MENGENDALIKAN PENYAKIT REBAH KECAMBAH PADA TANAMAN KEDELAI Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Bioteknologi Pertanian, Program Pascasarjana Universitas Udayana KOMANG ADI MAHARTHA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI BIOTEKNOLOGI PERTANIAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016 ii

4 LEMBAR PENGESAHAN TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL 20 JUNI 2016 Pembimbing I, Pembimbing II, Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc NIP Dr. G. N. Alit Susanta Wirya, S.P., M. Agr NIP Mengetahui Ketua Program Studi Bioteknologi Pertanian Program Pascasarjana Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Unversitas Udayana, Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP NIP Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp. S (K) NIP iii

5 Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 20 Juni 2016 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No.: 2657/UN14.4/HK/2016, Tanggal: 9 Juni 2016 Ketua : Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc Anggota : 1. Dr. G. N. Alit Susanta Wirya, S.P., M. Agr 2. Prof. Dr. Ir. I Made Sudana, MS 3. Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP 4. I Putu Sudiarta, S.P., M.Si, Ph.D iv

6 SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya yang bertandatangan di bawah ini: Nama : Komang Adi Mahartha NIM : Program Studi Judul Tesis : Magister Bioteknologi Pertanian : Pemanfaatan Rizobakteri yang Diisolasi dari Rizosfer Tanaman Leguminosae untuk Mengendalikan Penyakit Rebah Kecambah pada Tanaman Kedelai Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila di kemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan peraturan perundangan-undangan yang berlaku. Denpasar, 20 Juni 2016 Yang membuat pernyataan (Komang Adi Mahartha) v

7 UCAPAN TERIMA KASIH Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas segala rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan tesis yang berjudul Pemanfaatan Rizobakteri yang Diisolasi dari Rizosfer Tanaman Leguminosae untuk Mengendalikan Penyakit Rebah Kecambah pada Tanaman Kedelai. Pada kesempatan ini perkenalkanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ir. Dewa Ngurah Suprapta, M.Sc. selaku pembimbing I yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan saran-saran selama penulis mengikuti program Magister, khususnya dalam menyelesaikan tesis ini. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih sebesar-besarnya juga kepada Dr. Gusti Ngurah Alit Susanta Wirya, SP., M.Agr selaku pembimbing II atas bimbingan dan arahannya kepada penulis selama melaksanakan penelitian dan menyesaikan tesis. Ucapan yang sama pula penulis tujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. I Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K). Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ketua Program Studi Magister Bioteknologi Pertanian Program Pascasarjana Universitas Udayana yang juga selaku pembimbing akademik penulis, Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa vi

8 Program Magister Bioteknologi Pertanian. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Kepala Laboratorium Biopestisida Fakultas Pertanian Unud dan Kepala Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Unud atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis selama melakukan penelitian. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada penguji, yaitu: Prof. Dr. Ir. I Made Sudana, MS, Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, MP, dan I Putu Sudiarta, S.P., M.Si, Ph.D yang telah banyak memberikan saran, arahan, dan koreksi sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada I Ketut Arthana, B.Sc dan Ni Nyoman Lateri, S.Pd selaku orang tua serta kakak Ni Wayan Sri Agustanthi dan Ni Kadek Yulia Arthati yang tercinta, karena atas semua dukungan mereka dalam memberikan doa dan semangat baik itu dalam bentuk material dan motivasi dalam menyelesaikan tesis ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih atas segala bantuan kepada teman-teman Magister Bioteknologi Pertanian Angkatan 2014 dan teman-teman Lab. Biopestisida, yakni Bapak Khamdan Khalimi, SP., M.Si, Bapak Dr. Sang Ketut Sudirga, S.Si, M.Si., Bapak Dr. Drs. A. A. Ketut Darmadi, M.Si., dan Ibu Dr. Ni Luh Suriani, S.Si., M.Si.. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa selalu melimpahkan rahmat-nya kepada seluruh pihak yang telah membantu penulis selama penyelesaian tesis ini, dan semoga tesis ini berguna bagi pembaca. Denpasar, 20 Juni 2016 Penulis vii

9 ABSTRAK Kedelai (Glycine max L.) merupakan salah satu komoditas penting di Indonesia. Produksi kedelai di Indonesia mengalami penurunan dari tahun 2009 sampai 2013 secara terus-menerus Salah satu faktor yang menyebabkan penurunan produksi kedelai adalah penyakit rebah kecambah yang disebabkan oleh jamur Sclerotium rolfsii. Penyakit rebah kecambah pada kedelai dapat mengakibatkan penurunan hasil mencapai 59%. Beberapa rizobakteri yang diisolasi dari rizosfer tanaman Leguminosae dikenal memiliki kemampuan mengendalikan patogen tular tanah. Penelitian ini bertujuan untuk menguji rizobakteri yang diisolasi dari rizosfer tanaman Leguminosae yang mampu menekan pertumbuhan jamur S. rolfsii dan mengendalikan penyakit rebah kecambah pada tanaman kedelai. Sebanyak 11 isolat dari 112 isolat rizobakteri yang diisolasi dari tanaman Leguminosae memiliki aktivitas antijamur terhadap S. rolfsii. Uji daya hambat 11 isolat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii menunjukkan bahwa tiga isolat memiliki kemampuan menghambat S. rolfsii tertinggi, yaitu: isolat KtD1, KtD6, dan KtB3. Filtrat kultur rizobakteri mampu menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii dengan luas zona hambat yang bervariasi, yaitu: isolat KtB3 (237,1 mm 2 ), KtD6 (130,5 mm 2 ), dan KtD1 (84,1 mm 2 ). Hasil identifikasi menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit menunjukan bahwa isolat KtD1 memiliki kemiripan sebesar 99,99% dengan Vibrio alginolyticus dan KtD6 memiliki kemiripan sebesar 99,99% dengan Burkholderia pseudomallei. Hasil identifikasi berdasarkan analisis gen 16S rrna menunjukkan bahwa rizobakteri isolat KtB3 memiliki persentase kemiripan antara % dengan spesies Enterobacter cloacae. Persentase pre-emergence damping off pada pengamatan 7 HST (hari setelah tanam) terkecil ditunjukkan pada perlakuan KtB3 (2,11%), diikuti KtD6 (4,41%), dan KtD1 (6,73%). Persentase post emergence damping off pada pengamatan 19 HST terkecil ditunjukkan pada perlakuan formula rizobakteri KtB3 (12,59%), KtD6 (27,78%), KtD1 (35,88%), dan kontrol (100%). Hasil perhitungan jumlah sklerotia jamur S. rolfsii di dalam tanah menunjukkan bahwa jumlah sklerotia paling banyak diperoleh pada perlakuan kontrol sebesar 243,83 butir/g tanah, sedangkan sklerotia pada tiap perlakuan rizobakteri sebesar 0,00 butir/g tanah. Populasi tiap perlakuan rizobakteri dalam formula kompos yang akan diaplikasikan dan rizosfer bibit kedelai menunjukan populasi koloni yang bervariasi. Formula kompos dengan rizobakteri E. cloacae isolat KtB3 paling efektif menurunkan persentase penyakit rebah kecambah paling rendah di rumah kaca. Kata kunci: rizobakteri, tanaman Leguminosae, rebah kecambah, S. rolfsii viii

10 ABSTRACT Soybean (Glycine max L.) is one of the important commodity in Indonesia. Production of soybean in Indonesia had decreased from 2009 to 2013 continuously. One of the factors that caused the decrease in the production of soybean is damping off disease caused by Sclerotium rolfsii. Damping off disease in soybean could cause a decrease in yield until 59%. Some of rhizobacteria isolated from the rhizospheres of Leguminosae plants were known could control soil-borne pathogens. This study aims to test rhizobacteria isolated from the rhizosphere of Leguminosae plants that able to suppress the growth of S. rolfsii and control damping off disease on soybean plant. Total of 11 isolates of 112 isolates rhizobacteria that could be isolated from Leguminosae plants had antifungal activity against S. rolfsii. Inhibition test of 11 isolates of rhizobacteria against S. rolfsii showed that three isolates had the highest ability to inhibit the growth of S. rolfsii namely isolates KtD1, KtD6, and KtB3. Culture filtrates of these rhizobacteria could inhibit the growth of S. rolfsii with varied broad zones of inhibition were mm 2 for isolate KtB3, mm 2 for KtD6, and 84.1 mm 2 for KtD1. The identification results using Oxoid Microbact tm GNB Kit showed that isolate KtD1 had 99.99% similarity with Vibrio alginolyticus and KtD6 had 99.99% similarity with Burkholderia pseudomallei. Results of identification based on 16S rrna gene analysis showed that isolate KtB3, showed percentage of similarity between % with species of Enterobacter cloacae. The percentage of pre-emergence damping off on observation 7 DAT (days after transplanting) indicated that in the treatment of rhizobacteria formula KtB3 was smallest (2.11%), followed by KtD6 (4.41%), and KtD1 (6.73%). The percentage of post-emergence damping off on 19 HST observations indicated in the treatment of rhizobacteria formula KtB3 was smallest (12.59%), KtD6 (27.78%), KtD1 (35.88%), and control (100%). Total of sclerotia S. rolfsii in soil showed that the number of the most widely sclerotia obtained in the control treatment amounted to grain/g soil, while sclerotia in each treatments of rhizobacteria of 0.00 grain/g soil. Population of rhizobacteria in compost formula that will be applied and rhizosphere of soybean plant showed varied population of colonies. Compost formula with E. cloacae isolates KtB3 most effectively with less the percentage of damping-off disease among in the greenhouse. Keywords: rhizobacteria, Leguminosae plants, damping off, S. rolfsii ix

11 RINGKASAN Kedelai (Glycine max L.) merupakan salah satu komoditas strategis di Indonesia. Permintaan kedelai nasional terus mengalami peningkatan untuk bahan industri makanan. Walaupun permintaan kedelai nasional terus mengalami peningkatan, nampaknya produksi kedelai di Indonesia mengalami penurunan dari tahun 2009 sampai 2013 secara terus-menerus Salah satu faktor yang menyebabkan penurunan produksi kedelai adalah penyakit rebah kecambah yang disebabkan oleh jamur Sclerotium rolfsii. Penyakit rebah kecambah pada kedelai mampu menyebabkan penurunan hasil mencapai 59% (Akem & Dashiell, 1991). Pengendalian penyakit rebah kecambah hingga saat ini masih mengandalkan penggunaan fungisida kimia sintetis, namun upaya pengendalian tersebut belum optimal. Selain itu, penggunaan fungisida sintetis secara kurang tepat bisa menimbulkan berbagai masalah negatif bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Pemanfaatan agen hayati untuk mengendalikan serangan jamur S. rolfsii menjadi pilihan alternatif yang perlu dipertimbangkan. Salah satu cara alternatif yang semakin berkembang saat ini adalah pemanfaatan rizobakteri yang juga dikenal dengan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) sebagai agen hayati patogen tular tanah. Rizobakteri memiliki daya antagonisme terhadap mikroba antagonis melalui produksi siderofor, β-1,3-glukanase, dan kitinase (Soesanto, 2008). Rizobakteri dapat diisolasi dari beragam rizosfer tanaman, salah satunya dari rizosfer tanaman Leguminosae. Tanaman Leguminosae dikenal memiliki keragaman mikroba dalam tanah melalui eksudat akarnya yang mampu memberikan dampak positif untuk pengendalian patogen tular tanah. Tujuan penelitian ini yaitu: 1) untuk mengetahui efektivitas rizobakteri yang diisolasi dari rizosfer tanaman Leguminosae dalam menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii penyebab penyakit rebah kecambah pada tanaman kedelai, 2) untuk mengetahui spesies rizobakteri yang efektif dapat menghambat pertumbuhan S. rolfsii, 3) untuk mengetahui mekanisme kerja rizobakteri dalam menghambat pertumbuhan S. rolfsii, 4) untuk mengetahui efektivitas formula rizobakteri dalam mengendalikan penyakit rebah kecambah pada tanaman kedelai. x

12 Pengujian secara in vitro dilakukan di Laboratorium Biopestisida, Fakultas Pertanian, Universitas Udayana, dan pengujian secara in vivo dilakukan di dalam rumah kaca Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Udayana. Identifikasi jenis isolat rizobakteri secara molekuler dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi, Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor. Penelitian diawali dengan pengumpulan sampel dari rizosfer tanaman Leguminosae dari delapan jenis tanaman Leguminosae di sekitar Kota Denpasar, Kabupaten Badung, Tabanan, dan Gianyar, seperti: kedelai (Glycine max L.), kacang tanah (Arachis hypogaea), kacang panjang (Vigna unguiculata), lamtoro (Leucaena leucocephala), trembesi (Samanea saman), putri malu (Mimosa pudica), kacang merah (Vigna angularis), dan orok-orok (Crotalaria juncea). Penelitian di laboratorium dimulai dari peremajaan isolat jamur S. rolfsii dan uji patogenisitas jamur S. rolfsii terhadap tanaman kedelai. Kemudian, dilakukan isolasi rizobakteri dan seleksi rizobakteri rizosfer tanaman Leguminosae sebagai agen hayati jamur S. rolfsii. Lalu, dilanjutkan dengan uji daya hambat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii secara in vitro dan uji daya hambat filtrat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii. Identifikasi spesies rizobakteri dilakukan melalui uji karakter biokimia dan molekuler. Identifikasi secara molekuler dilakukan pada isolat rizobakteri yang menunjukkan persentase kemiripan di bawah 90% berdasarkan hasil identifikasi secara biokimia. Identifikasi secara molekuler dilakukan berdasarkan karakterisasi gen 16S rrna menggunakan primer primer 16S (63F 5 -CAG GCC TAA CAC ATG CAA GTC-3' dan 1387R (5'-GGG CGG WGT GTA CAA GGC-3'), yang kemudian dilanjutkan dengan analisis filogeni. Penelitian secara in vivo dilakukan di rumah kaca meliputi pengujian untuk mengetahui kemampuan isolat rizobakteri dalam mengurangi persentase penyakit sebelum muncul ke atas permukaan tanah (pre-emergence damping off), persentase penyakit setelah muncul ke atas permukaan tanah (post emergence damping off), populasi sklerotia jamur S. rolfsii di dalam tanah, dan populasi rizobakteri dalam formula dan rizosfer bibit kedelai. xi

13 Hasil uji patogenisitas jamur S. rolfsii terhadap tanaman kedelai menunjukkan bahwa jamur tersebut bersifat patogen terhadap tanaman kedelai. Kemudian hasil isolasi rizobakteri dari sampel yang diambil dari rizosfer delapan jenis tanaman famili Leguminosae diperoleh sebanyak 112 isolat rizobakteri. Lalu, hasil seleksi 112 isolat rizobakteri yang memiliki aktivitas antijamur terhadap jamur S. rolfsii, diperoleh sebanyak 11 isolat rizobakteri yang mampu menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii. Uji daya hambat 11 isolat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii menunjukkan bahwa masing-masing isolat memiliki kemampuan menekan pertumbuhan jamur patogen yang bervariasi, yaitu: isolat KmD2 (77,57%), KtT1 (81,00%), TrD1 (89,11%), TrD4 (89,39%), KtT3 (89,89%), KdB5 (91,70%), KdT1 (91,74%), KtD2 (92,38%), KtD1 (92,56%), KtD6 (92,78%), KtB3 (96,97%). Dari isolat tersebut kemudian dipilih tiga isolat yang memiliki kemampuan menghambat S. rolfsii tertinggi, yaitu: isolat KtD1, KtD6, dan KtB3. Hasil pengujian terhadap filtrat kultur rizobakteri untuk menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii menunjukkan luas zona hambat yang bervariasi, yaitu: isolat KtB3 (237,1 mm 2 ), KtD6 (130,5 mm 2 ), dan KtD1 (84,1 mm 2 ). Hasil pengujian gram terhadap tiga isolat rizobakteri yaitu isolat KtB3, KtD1, dan KtD6 dapat dikelompokkan ke dalam rizobakteri Gram negatif. Hasil identifikasi secara biokimia Oxoid Microbact tm GNB Kit menunjukkan rizobakteri isolat KtD1 mempunyai kemiripan dengan Vibrio alginolyticus sebesar 99,99%, dan rizobakteri isolat KtD6 mempunyai kemiripan dengan Burkholderia pseudomallei sebesar 99,99%. Sedangkan, rizobakteri isolat KtB3 hanya mempunyai persentase kemiripan dengan Aeromonas hydrophila sebesar 61,22% (<90%). Kemudian, hasil analisis terhadap gen 16S rrna menunjukkan bahwa sekuen 16S rrna rizobakteri isolat KtB3 memiliki kekerabatan yang dekat dengan spesies Enterobacter cloacae. Adanya aplikasi formula rizobakteri pada benih tanaman kedelai di rumah kaca mampu menekan persentase penyakit sebelum muncul ke atas permukaan tanah (pre-emergence damping off) dan persentase penyakit setelah muncul ke atas permukaan tanah (post emergence damping off) secara efektif. Persentase xii

14 pre-emergence damping off pada pengamatan 7 HST terkecil ditunjukkan pada perlakuan formula rizobakteri KtB3 (2,11%), diikuti formula rizobakteri KtD6 (4,41%), formula rizobakteri KtD1 (6,73%), dan kontrol (29,55%). Persentase post emergence damping off pada pengamatan 19 HST terkecil ditunjukkan pada perlakuan formula rizobakteri KtB3 (12,59%), diikuti formula rizobakteri KtD6 (27,78%), formula rizobakteri KtD1 (35,88%), dan kontrol (100%). Hasil perhitungan jumlah sklerotia jamur S. rolfsii di dalam tanah menunjukkan bahwa jumlah sklerotia paling banyak diperoleh pada perlakuan kontrol (243,83 butir/g tanah), sedangkan tidak diperoleh sklerotia (0,00 butir/g tanah) pada masingmasing perlakuan formula rizobakteri. Selain itu, dari hasil perhitungan kerapatan populasi terhadap tiap perlakuan rizobakteri dalam formula kompos yang akan diaplikasikan dan rizosfer bibit kedelai menunjukan bahwa tiap isolat rizobakteri memiliki populasi koloni yang bervariasi. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa tiga isolat rizobakteri yaitu KtB3, KtD6, dan KtD1 terbukti efektif menghambat pertumbuhan jamur Sclerotium rolfsii pada media PDA. Mekanisme kerja rizobakteri dalam menghambat pertumbuhan jamur S. rolfsii kemungkinan secara antibiosis melalui produksi senyawa antijamur berdasarkan uji filtrat dari tiga isolat rizobakteri KtB3, KtD6, dan KtD1. Sebanyak tiga isolat rizobakteri yang tergolong ke dalam bakteri gram negatif telah diidentifikasi, yaitu V. alginolyticus isolat KtD1, B. pseudomallei isolat KtD6, dan E. cloacae isolat KtB3. Formula kompos dengan rizobakteri E. cloacae isolat KtB3 paling efektif menurunkan persentase penyakit rebah kecambah paling rendah di rumah kaca. xiii

15 DAFTAR ISI SAMPUL DALAM... PRASYARAT GELAR... LEMBAR PERSETUJUAN... PENETAPAN PANITIA PENGUJI... HALAMAN SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... ABSTRACT... RINGKASAN... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... Halaman BAB I PENDAHULUAN... 1 i ii iii iv v vi viii ix x xiv xvii xviii 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 5 xx BAB II TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Kedelai (Glycine max L.) Morfologi Syarat tumbuh Penyakit Rebah Kecambah Penyebab penyakit rebah kecambah Morfologi dan siklus hidup jamur S. rolfsii Gejala penyakit Mekanisme infeksi jamur S. rolfsii Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit rebah kecambah Tanaman Leguminosae Rizobakteri xiv

16 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka Berpikir Konsep Penelitian Hipotesis BAB IV METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Bahan dan Alat Bahan Alat Pelaksanaan Penelitian Peremajaan isolat jamur S. rolfsii Uji patogenisitas jamur S. rolfsii pada benih kedelai Pengambilan sampel tanaman Leguminosae Isolasi rizobakteri dari rizosfer tanaman Leguminosae Seleksi rizobakteri sebagai agen hayati jamur S. rolfsii Uji daya hambat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii secara in vitro Uji daya hambat filtrat kultur rizobakteri terhadap koloni jamur S. rolfsii Identifikasi rizobakteri menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit Identifikasi rizobakteri secara molekuler Uji daya kecambah benih kedelai di laboratorium Uji efektivitas formula rizobakteri untuk pengendalian penyakit rebah kecambah pada bibit kedelai di rumah kaca Parameter yang diamati Analisis Data BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Patogenisitas Jamur S. rolfsii pada Benih Kedelai Isolat Rizobakteri Isolat Rizobakteri yang bersifat Antagonis terhadap Jamur S. rolfsii Daya Hambat Rizobakteri terhadap Jamur S. rolfsii pada Media PDA xv

17 5.5 Daya Hambat Filtrat Kultur Rizobakteri terhadap Jamur S. rolfsii pada Media PDA Identifikasi Rizobakteri Menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit Identifikasi Rizobakteri Isolat KtB3 secara Molekuler Efektivitas Formula Rizobakteri untuk Pengendalian Penyakit Rebah Kecambah pada Bibit Kedelai di Rumah Kaca Pengaruh Perlakuan Rizobakteri terhadap Jumlah Sklerotia dalam Tanah Kerapatan Populasi Rizobakteri dalam Formula dan Rizosfer Bibit Kedelai BAB VI SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xvi

18 DAFTAR TABEL Halaman 5.1 Daftar isolat, jenis tanaman, dan lokasi pengambilan sampel rizobakteri Daya hambat isolat rizobakteri terhadap pertumbuhan koloni jamur S. rolfsii umur 3 hari pada media PDA Daya hambat filtrat kultur isolat rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii Hasil karakterisasi morfologi dan uji biokimia menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit pada tiga isolat rizobakteri Hasil identifikasi tiga isolat rizobakteri menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit Perbandingan persentase kemiripan gen 16S rrna rizobakteri isolat KtB3 dengan beberapa sekuen DNA di Genbank menggunakan program BLAST Tingkat homolog (%) rizobakteri isolat KtB3 dengan isolat bakteri E. cloacae berdasarkan gen 16S rrna hasil pensejajaran dengan ClustalW Pengaruh formula rizobakteri terhadap persentase penyakit sebelum muncul ke atas permukaan tanah (pre-emergence damping off) pada 7 HST Pengaruh formula rizobakteri terhadap persentase penyakit setelah muncul ke atas permukaan tanah (post emergence damping off) pada 19 HST Jumlah sklerotia jamur S. rolfsii di dalam tanah Populasi rizobakteri pada formula dan rizosfer bibit kedelai pada 20 HST xvii

19 DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Tanaman kedelai Morfologi jamur Sclerotium rolfsii dalam media PDA Tanaman kedelai yang terserang jamur S. rolfsii Bagan alir konsep penelitian Denah masing-masing perlakuan di rumah kaca Uji patogenitas jamur S. rolfsii terhadap benih kedelai. Isolat jamur S. rolfsii umur 7 hari (A), tanaman kedelai yang mengalami gejala rebah kecambah (B), isolat jamur S. rolfsii hasil reisolasi umur 7 hari (C), dan sklerotia isolat jamur S. rolfsii hasil reisolasi umur 14 hari (D) Aktivitas antijamur isolat rizobakteri dari kacang tanah terhadap jamur S. rolfsii (A) dan kontrol (B) pada media PDA umur 2 hari setelah inokulasi Aktivitas penghambatan beberapa rizobakteri terhadap pertumbuhan jamur S. rolfsii pada media PDA umur 3 hari setelah inokulasi. (A) Kontrol S. rolfsii, (B) koloni jamur yang diberi perlakuan rizobakteri isolat KtB3, (C) isolat KtD6, (D) isolat KtD1, (E) isolat KtD2, (F) isolat KdT1, (G) isolat KdB5, (H) isolat TrD4, (I) isolat TrD1, (J) isolat KtT3, (K) isolat KtT1, dan (L) isolat KmD Zona hambatan yang terbentuk di sekitar sumur difusi (tanda panah) pada umur 3 hari yang diberi pelakuan filtrat biakan rizobakteri terhadap jamur S. rolfsii, masing-masing untuk isolat KtB3 (A), isolat KtD6 (B), perlakuan filtrat biakan rizobakteri isolat KtD1 (C), dan kontrol (D) Sel rizobakteri isolat KtB3 (A), isolat KtD6 (B), dan isolat KtD1 (C) hasil pengujian Gram yang bersifat Gram negatif melalui mikroskop binokuler dengan pembesaran kali xviii

20 5.6 Amplifikasi PCR dari gen 16S rrna menggunakan primer 16S pada gel agarose. (M= marker 100 pb (penanda DNA), KtB3 = hasil PCR rizobakteri isolat KtB3) Hubungan kekerabatan 15 isolat bakteri hasil analisis kelompok berdasarkan gen 16S rrna dengan metode Maximum Parsimony. Angka pada cabang merupakan persentase tingkat kepercayaan pengelompokan Gejala pre-emergence damping off pada benih perlakuan kontrol (A) dan benih kedelai berkecambah yang tidak menunjukkan gejala penyakit pada perlakuan formula rizobakteri: isolat KtB3 (B), KtD1 (C), dan KtD6 (D) di rumah kaca Gejala post emergence damping off pada tanaman kedelai perlakuan kontrol (A) dan tanaman kedelai yang tidak terserang penyakit pada perlakuan formula rizobakteri: isolat KtB3 (B), KtD1 (C), dan KtD6 (D) di rumah kaca Perkembangan post emergence damping off pada tanaman kedelai pada perlakuan kontrol dan rizobakteri hingga 19 HST di rumah kaca Sklerotia jamur S. rolfsii pada perlakuan kontrol pada pengamatan 20 HST di rumah kaca xix

21 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Media Potato Dextrose Agar (PDA) Media cair Potato Dextrose Broth (PDB) Pengumpulan sampel tanah dan isolasi rizobakteri dari rizosfer tanaman Leguminosae Analisis sidik ragam luas koloni jamur S. rolfsii dengan perlakuan rizobakteri pada 3 hari setelah inkubasi (HSI) Pengujian secara biokimia menggunakan Oxoid Microbact tm GNB Kit terhadap rizobakteri isolat KtB3, KtD1, dan KtD Sekuen gen rizobakteri E. cloacae isolat KtB Perbandingan hasil pensejajaran DNA rizobakteri isolat KtB3 dengan isolat bakteri E. cloacae lainnya melalui ClustalW Rata-rata persentase daya kecambah benih kedelai Persiapan inokulum S. rolfsii dan formula kompos rizobakteri Inokulasi inokulum S. rolfsii dan aplikasi formula kompos rizobakteri dalam tanah Kondisi tanaman kedelai di rumah kaca Analisis sidik ragam persentase penyakit sebelum muncul ke atas permukaan tanah (pre-emergence damping off) pada 7 HST Analisis sidik ragam persentase penyakit setelah muncul ke atas permukaan tanah (post emergence damping off) pada 19 HST Analisis sidik ragam jumlah sklerotia pada masing-masing perlakuan xx