JUDUL INVENSI KOMPOSISI KOMPOS DIPERKAYA MIKROBA ENDOFIT, METODE PEMBUATAN, DAN PENGGUNAAN KOMPOSISI TERSEBUT INVENTOR Dr. Ir. HAMIDAH HANUM, MS Dr. LISNAWITA, SPS, M.Si Prof. Dr. Ir. AHMAD RAFIQI TANTAWI, MS UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN, 18
1 Deskripsi KOMPOSISI KOMPOS YANG DIPERKAYA MIKROBA ENDOFIT, METODE PEMBUATAN, DAN PENGGUNAANNYA Bidang Teknik Invensi Invensi ini berhubungan dengan komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit, metode pembuatan, dan penggunaannya untuk mengendalikan Ganoderma. Lebih khusus invensi ini berbahan baku kompos tandan kosong kelapa sawit yang diperkaya dengan mikroba endofit yaitu Trichoderma viride, dan Aspergillus sp. 1 2 3 Latar Belakang Invensi Permasalahan serius yang dihadapi perkebunan kelapa sawit khususnya perkebunan rakyat saat ini adalah penyakit busuk pangkal batang (BPB) yang disebabkan oleh patogen tular tanah Ganoderma sp. Hasil pengamatan di lapangan menunjukkan replanting dari lahan bekas hutan atau bekas tanaman karet, BPB mulai terlihat pada tanaman usia - 12 tahun dengan tingkat kejadian penyakit sekitar 1-2% dan meningkat menjadi 2% pada saat tanaman berumur 2 tahun (Singh, 1991). Tingkat kejadian penyakit yang tinggi juga dicatat oleh Khairudin (1990) pada kelapa sawit yang ditanam kembali dengan cara uderplanting yaitu dapat mencapai 33% pada usia 1 tahun. Sedangkan Ariffin et al. (1996) melaporkan pada lahan bekas kelapa serangan terjadi lebih awal dengan tingkat kejadian penyakit 2% pada usia kelapa sawit tahun dan meningkat menjadi 40% 2 tahun kemudian. Akibatnya penyakit BPB dapat menurunkan produksi kelapa sawit hingga 3%. Berbagai metode pengendalian yang selama ini dilakukan seperti dengan menggunakan pestisida kimia belum memberikan hasil yang memuaskan. Penggunaan pestisida kimia selain membutuhkan biaya yang lebih tinggi juga memberikan ancaman terhadap kualitas lingkungan, keseimbangan ekosistem maupun kesehatan manusia. Salah satu cara mengendalikan serangan BPB adalah dengan
2 1 2 3 menggunakan agens hayati berupa mikroba endofit. Lima jenis mikroba endofit yaitu Trichoderma sp1., Trichoderma sp2., Aspergillus sp., Fusarium sp., dan Penicilium sp. yang berasal dari akar tanaman kelapa sawit sehat telah diuji secara in vitro kemampuan antagonisnya dalam menekan Ganoderma. Tiga jenis mikroba endofit yaitu Trichoderma sp1., Trichoderma sp2., dan Aspergillus sp. mampu menghambat perkembangan Ganoderma dengan hasil terbaik terdapat pada Trichoderma sp1., dan Aspergillus sp. Peningkatan populasi mikroba endofit yang berperan sebagai agens hayati dapat ditingkatkan dengan pemberian pupuk yang berasal dari bahan-bahan organik(priyatmojo, 09). Dalam hal ini bahan organik berperan dalam memperbaiki kondisi tanah sehingga memicu pertumbuhan mikroba endofit pengendali Ganoderma dan juga memperbaiki nutrisi tanaman sehingga lebih tahan terhadap infeksi Ganoderma. Sumber bahan organik utama pada perkebunan kelapa sawit adalah tandan kosong kelapa sawit. Umumnya perkebunan kelapa sawit rakyat belum memanfaatkan secara maksimal limbah kelapa sawit seperti tandan kosong kelapa sawit (TKKS). TKKS yang berserakan di lahan menimbulkan beberapa dampak negatif. TKKS adalah tempat hidup dan berbiak kumbang Oryctes rhinoceros yang suatu saat dikhawatirkan dapat menghancurkan kebun kelapa sawit karena merusak pucuk sawit. Selain itu keberadaan TKKS juga memicu timbulnya penyakit busuk pangkal batang karena dapat sebagai pembawa jamur Ganoderma. Invensi sebelumnya yang dikemukakan Terumase Kubota pada tahun 199 pada paten bernomor US 4227A dengan judul Trichoderma harzianum-sk fungus, fungicide containing it, and method of manufacture of the same and its use. Pada paten tersebut diklaim fungisida dimaksud mengandung Trichoderma harzianum yang diisolasi dari tanah. Invensi tersebut Trichoderma harzianum dalam kultur murni yang mengandung 18 konidia per gram. Fungisida tersebut digunakan untuk mengendalikan jamur Phytium dengan dosis aplikasi 0, gram per m 2. Namun belum ada yang melakukan pengujian dengan penggunaan kompos tandan kosong kelapa sawit yang diperkaya dengan mikroba endofit berupa Trichoderma viride dan
3 1 2 Aspergillus sp. Mikroba endofit berupa Trichoderma viride dan Aspergillus sp. yang diisolasi dari perakaran kelapa sawit dan digunakan sebagai agens hayati jamur Ganoderma. Dalam invensi ini mikroba endofit diperbanyak dengan bahan pembawa jagung, selanjutnya kompos tandan kosong kelapa sawit yang diperkaya mikroba endofit diberi tambahan bahan pembawa zeolit. Kelebihan invensi ini adalah produk yagng dihasilkan selain berfungsi sebagai fungisida pengendali Ganoderma juga dapat meningkatkan kesuburan tanah. Uraian Singkat Invensi Sasaran utama invensi ini adalah menyediakan komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit terdiri dari kompos tandan kosong kelapa sawit, Trichoderma sp1.,dan Aspergillus sp. Dalam perwujudannya ini mikroba endofit Trichoderma sp1. telah diidentifikasi sebagai Trichoderma viride. Dalam perwujudannya ini lebih disukai penambahan zeolit sebagai bahan pembawa. Lebih disukai lagi kompos tandan kosong kelapa sawit mengandung C organik 32,14% dan rasio C/N 22,32. Paling disukai dalam perwujudan ini komposisi antara kompos tandan kosong kelapa sawit dibanding Trichoderma viride dibanding Aspergillus sp. adalah : 1 : 1. Sasaran kedua invensi ini adalah menyediakan metode pembuatan kompos yang diperkaya mikroba endofit seperti pada klaim sebelumnya, dimana meliputi langkah-langkah sebagai berikut : 1. membuat tandan kosong kelapa sawit menjadi kompos dengan struktur remah; 2. membuat biakan mikroba endofit Trichoderma viride, dan Aspergillus sp. pada media jagung; 3 3. mencampur kompos, Trichoderma viride, dan Aspergillus sp.dengan perbandingan : 1 : 1.
4 Sasaran ketiga invensi ini adalah menyediakan metode penggunaan kompos yang diperkaya mikroba endofit pada media tanam dengan mencampur rata kompos yang diperkaya mikroba endofit ke kg tanah terinfestasi Ganoderma. Lebih disukai lagi dalam perwujudan ini kompos yang diperkaya mikroba endofit digunakan untuk bibit kelapa sawit pre nursery umur 1 bulan hingga 4 bulan. 1 Uraian Lengkap Invensi Bahan baku kompos yang diperkaya mikroba endofit adalah kompos tandan kosong kelapa sawit, biakan mikroba Trichoderma viride, dan Aspergillu sp. Kompos dibuat dari tandan kosong kelapa sawit yang merupakan limbah pabrik kelapa sawit. Biakan mikroba bersumber dari kultur murni Trichoderma viride, dan Aspergillus sp. yang diisolasi dari akar kelapa sawit. Proses pembuatan kompos yang diperkaya mikroba endofit dilakukan sebagai berikut : 2 3 1. Eksplorasi mikroba endofit dilakukan dengan mengambil akar dari pertanaman kelapa sawit sehat. Sampel akar dimasukkan dalam plastik potilen. Label identitas seperti lokasi, tanggal pengambilan, dan nomor sampel ditulis pada setiap plastik. Selanjutnya semua sampel dibawa ke laboratorium. Eksplorasi mikroba endofit dilakukan dengan membersihkan akar di bawah air mengalir kemudian dikeringkan dengan kertas tissu. Akar dipotong kecil dengan ukuran kurang lebih cm. Akar disarterilisasi permukaan dengan menggunakan NaOCl,2% selama menit, dilanjutkan dengan etanol 9% selama detik. Setelah itu dibilas dengan air steril sebanyak 3 kali. Untuk mengetahui apakah sterilisasi permukaan berhasil atau tidak, diuji dengan meletakkan akar yang telah steril di dalam cawan petri yang berisi media PDA ditambah dengan Calmisetin dan Penicillin dan diinkubasi selama 48 jam. Jika tidak ditemukan mikroorganisme kontaminan, akar dibelah dua dan diletakkan dalam media PDA dengan bagian dalam potongan menghadap ke media. Jamur yang tumbuh di reisolasi dalam PDA baru hingga diperoleh biakan murni. Selanjutnya biakan diidentifikasi
sampai tingkat genus dan disimpan sebagai sumber inokulum. Perbanyakan mikroba endofit dilakukan pada mikroba endofit terpilih, yaitu mikroba endofit yang mempunyai potensi sebagai agens hayati dari hasil pengujian in vitro. Perbanyakan mikroba endofit dilakukan pada media jagung. 1 2. Tandan kosong kelapa sawit dikumpulkan dari kebun rakyat. Setelah itu limbah dicacah dengan ukuran 3-4 cm dan dideder di tempat yang telah disediakan. Selajutnya limbah dicampur secara merata dengan mikroorganisme Trichoderma viride dan Aspergillus sp. Ditutup agar proses fermentasi berlangsung lebih cepat. Sekali-kali tumpukan limbah dibalik untuk pemerataan. Lebih kurang 3 bulan setelah dilakukan fermentasi maka kompos yang sudah mulai matang diayak agar diperoleh tekstur yang halus. Setelah itu dilanjutkan dengan pengomposan satu bulan lagi. Kompos siap digunakan dan disimpan hingga waktu yang dibutuhkan. 2 3. Pencampuran dilakukan sebelum aplikasi. Untuk bibit kelapa sawit pre nursery umur 1 bulan hingga 4 bulan dan siap dipindah ke main nursery. 0 g kompos dicampur dengan g Trichoderma viride, dan g Aspergillus sp. ( : 1 : 1) diberikan pada setiap polibeg ukuran kg tanah terinfestasi Ganoderma. Kualitas kompos ditampilkan dalam Tabel 1. Hasil uji kompos yang diperkaya mikroba endofit disajikan pada Tabel 2 dan Tabel 3. Tabel 1 Kualitas kompos tandan kosong kelapa sawit No Jenis analisis P3 (Tandan Kosong) 1 C-Organik (%) 32,14 2 N-Total (%) 1,44 3 P2O Total (%) 1,16 4 K2O (%) 1,93 MgO (%) 1,44 6 KTK (me/0g) 1,44 7 ph (H2O) 7,34 8 C/N 22,32
6 Tabel 2 Pengaruh kompos dan jenis mikroba endofit terhadap kadar hara N, P, K tanah 1 Tanpa kompos Kompos tandan kosong Kompos pelepah Perlakuan N-total tanah(%) P-tersedia tanah(ppm) K-tukar tanah (me/0) Tanpa Endofit 0,37de 13,0d 0,19d Endofit 1 0,32e 13,29d 0,24d Endofit 2 0,44bcd 14,70d 0,31d Endofit 3 0,1a 12,21d 0,21d Tanpa Endofit 0,39d 4,98a 1,47a Endofit 1 0,47bcd 49,a 1,49a Endofit 2 0,40d 0,88a 1,48a Endofit 3 0,41cd 44,a 1,6a Tanpa Endofit 0,48ab 21,8c 0,69d Endofit 1 0,46abc 24,31bc 1,0b Endofit 2 0,49ab 21,87c 0,9b Endofit 3 0,44bcd 31,13b 1,16b Keterangan: Notasi dengan huruf yang sama pada kolom yang Sama tidak berbeda nyata pada taraf uji % Berdasarkan uji Duncan Endofit 1: T. viride, Endofit 2: T. koningii, Endofit 3: Aspergillus sp. Tabel 3 Pengaruh kompos dan jenis mikroba endofit terhadap kadar hara N, P, K tajuk dan pertumbuhan tanaman Tanpa kompos Kompos tandan kosong Kompos pelepah Perlakuan N-tajuk (%) P-tajuk (%) K-tajuk (%) Tinggi tanaman (cm) Jumlah pelepah Lingkar batang (mm) Tanpa Endofit 2,03ab 0,16b 1,113de 3,80b 9,0 67,67b Endofit 1 2,08ab 0,187ab 1,084de 2,2b 9,33 67,71b Endofit 2 1,9ab 0,168ab 1,277cde 6,70ab,00 72,4ab Endofit 3 2,08ab 0,167ab 1,04e 6,3ab 9,67 73,63ab Tanpa Endofit 2,0ab 0,194ab 1,639abc 60,08ab 9,0 76,a Endofit 1 1,7b 0,8ab 2,018a 8,28ab 9,0 73,0ab Endofit 2 1,97ab 0,19ab 1,61abc 60,63ab,17 77,1a Endofit 3 1,64b 0,214a 1,87ab 60,87ab,33 78,0a Tanpa Endofit 2,26a 0,176ab 1,466cde 9,2ab 9,83 74,06ab Endofit 1 1,9ab 0,191ab 1,47cde 61,2a 9,83 74,7ab Endofit 2 2,16a 0,173ab 1,4cde 63,47a,17 7,7a Endofit 3 1,77b 0,18ab 1,4bc 7,42ab 9,83 72,4ab Keterangan: Notasi dengan huruf yang sama pada kolom yang Sama tidak berbeda nyata pada taraf uji % Berdasarkan uji Duncan Endofit 1: T. viride, Endofit 2: T. koningii, Endofit3 : Aspergillus sp.
7 Hasil analisis kandungan C-organik (32,14%)dan rasio C/N (22,32)pada kompos tandan kosong kelapa sawit menunjukkan tandan kosong kelapa sawit sangat baik digunakan sebagai kompos (Tabel 1). Aplikasi kompos tandan kosong kelapa sawit diperkaya mikroba endofit nyata meningkatkan kadar P-tersedia dan kadar K-tukar tanah (Tabel 2). Pertumbuhan tanaman menjadi lebih baik dengan adanya aplikasi kompos diperkaya Trichoderma viride dan Aspergillus sp. Pemberian kompos dapat menambah nutrisi untuk tanaman dan pemberian Trichoderma viride dan Aspergillus sp. dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap serangan Ganoderma (Tabel 3). 1 Hasil ini menjadikan invensi ini berbeda dari invensi sebelumnya. Kelebihan invensi ini adalah kompos yang diperkaya dengan mikroba endofit yaitu Trichoderma viride dan Aspergillus sp. selain berfungsi sebagai fungisida pengendali Ganoderma juga dapat meningkatkan kesuburan tanah. Penerapan Industri Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit ini dapat digunakan untuk bibit kelapa sawit pre nursery umur 1 bulan hingga 4 bulan pada perkebunan kelapa sawit. 2 3
8 Klaim 1. Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit yang terdiri dari kompos tandan kosong kelapa sawit, Trichoderma sp1., dan Aspergillus sp. 2. Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit seperti pada klaim 1 dimana mikroba endofit Trichoderma sp1. telah diidentifikasi sebagai Trichoderma viride. 3. Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit seperti pada klaim 1 dimana zeolit ditambahkan sebagai bahan pembawa. 1 4. Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit seperti pada klaim-klaim 1 sampai 3 dimana tandan kosong kelapa sawit mengandung C organik 32,14% dan rasio C/N 22,32.. Komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit seperti pada klaim-klaim 1 sampai 4 dimana komposisi kompos tandan kosong kelapa sawit dibanding Trichoderma viride dibanding Aspergillus sp. adalah : 1 : 1. 2 6. Metode pembuatan kompos yang diperkaya mikroba endofit yang terdiri dari : a. membuat tandan kosong kelapa sawit menjadi kompos dengan struktur remah; b. membuat biakan mikroba endofit Trichoderma viride, dan Aspergillus sp. pada media jagung; c. mencampur kompos, Trichoderma viride, dan Aspergillus sp.dengan perbandingan : 1 : 1; 3 d. mencampur rata kompos yang diperkaya mikroba endofit ke media tanam kg tanah terinfestasi Ganoderma. 7. Metode penggunaan kompos yang diperkaya mikroba endofit pada media tanam dengan mencampur rata kompos yang diperkaya mikroba endofit ke kg tanah terinfestasi Ganoderma.
9 8. Metode penggunaan kompos yang diperkaya mikroba endofit digunakan untuk bibit kelapa sawit pre nursery umur 1 bulan hingga 4 bulan. 1 2 3
Abstrak 1 KOMPOSISI KOMPOS YANG DIPERKAYA MIKROBA ENDOFIT, METODE PEMBUATAN, DAN PENGGUNAANNYA Invensi ini berhubungan dengan komposisi kompos yang diperkaya mikroba endofit, metode pembuatan, dan penggunaannya untuk mengendalikan Ganoderma. Hasil pengujian pada bibit kelapa sawit pre nursery umur 1 bulan hingga 4 bulan menunjukkan bahwa pemberian kompos tandan kosong kelapa sawit yang diperkaya mikroba endofit Trichoderma viride dan Aspergillus sp. dengan perbandingan :1:1 mampu meningkatkan kadar P-tersedia, kadar K-tukar tanah, meningkatkan pertumbuhan tanaman, kesuburan tanah, dan ketahanan tanaman terhadap serangan Ganoderma dengan mencampur rata ke kg tanah terinfestasi Ganoderma.