TINJAUAN PUSTAKA Biologi Penyebab Penyakit Menurut Agios (1996), Penyakit layu Fusarium dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Divisio Kelas Ordo Famili Genus Spesies : Ascomycota : Sordariomycetes : Hypocreales : Nectriaceae : Fusarium : Fusarium oxysporum f.sp capsici Fusarium sp. menghasilkan 3 jenis spora. Mikrokonidia tidak berwarna, bersel tunggal, berbentuk bulat dengan panjang 6-15 µm dan berdiameter 3-5 µm. Makrokonidia berbentuk bulan sabit, tidak berwarna, mempunyai 3-5 sekat, masing-masing panjangnya 30-50 µm dan berdiameter 2-5 µm. Klamidospora halus, berbentuk bola, bersel tunggal yang menghasilkan miselium yang tua dan rata-rata berdiameter 10 µm. Ketiga jenis spora tersebut merupakan patogen tular tanah yang akan menginfeksi tanaman. Setelah mengadakan infeksi, tanaman akan mati kemudian jamur dan spora tersebut akan tetap berada di dalam tanah dimana jamur dapat bertahan pada jangka waktu yang tidak terbatas (Lucas, et al., 1985). Konidiofor dapat bercabang dan dapat tidak, dan membawa monofialid. Mikrokonidia bersepta 0-2, terbentuk lateral pada fialid yang sederhana, atau terbentuk pada fialid yang terdapat pada konidiofor bercabang pendek, umumnya
terdapat dalam jumlah banyak sekali terdiri dari aneka bentuk dan ukuran, berbentuk ovoid-elips sampai silindris, lurus atau sedikit membengkok (Gandjar, dkk., 1999). Gbr. 1. Fusarium oxysporum (a. Konidiofor, b. Makrokonidia, c. Klamidospora, d. Mikrokonidia) Sumber: http://ipm.illinois.edu/diseases/series900/diakses tanggal 22 April 2010 Daur Hidup Penyakit Patogen penyebab layu Fusarium, dapat menginfeksi tanaman melalui biji yang terkontaminasi atau pencangkokan tanaman yang terinfeksi. Jamur ini dapat menginfasi tanaman melewati sistem serabut akar dan mengganggu proses pengambilan air dan mineral pada tanaman. Perkembangan infeksi dan penyakit layu Fusarium, didukung oleh suhu tanah yang hangat (80 º F) dan kelembapan tanah yang rendah (Cahyono, 2008). Inokulum patogen dapat masuk melalui akar dengan penetrasi langsung atau melalui luka, didalam jaringan tanaman, patogen dapat berkembang secara interseluler dan intraseluler (Winarsih, 2007). Jamur F. oxysporum aktif pada suhu antara 25 dan 32 C. Karena jamur menghasilkan spora istirahat (chlamydospores), jamur dapat bertahan hidup di
dalam tanah tidak terbatas bahkan bila tidak ada tanaman inang tumbuh. Tanah asam (ph 5,0-5,6) dan amonium nitrogen (amonium nitrat dan urea) mempercepat perkembangan penyakit (Varela and Seif, 2004). Gejala Serangan Gejala serangan yang diamati secara visual adalah tanaman dewasa layu. Tanaman biasanya layu mulai dari daun bagian bawah dan anak tulang daun menguning. Setelah infeksi daun-daun tanaman memucat, gejala tersebut menjalar sampai 2 cm di atas permukaan tanah. Tanaman dapat menjadi layu sepihak (Semangun, 2000). Gejala layu Fusarium ditandai dengan menguningnya daun yang lebih tua kemudian berubah menjadi kecoklatan dan layu tanaman akan merambat dan diikuti dengan runtuhnya tanaman. Jika batang yang terinfeksi dibelah jaringan vaskular menunjukkan perubahan warna cokelat (Varela and Seif, 2004). Gbr.2. Gejala serangan layu Fusarium pada tanaman cabai Sumber: http://indonesiachili.com/pest.htm Diakses tanggal 14 Januari 2010
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pada suhu yang tinggi umumnya tanaman lebih stres dan lebih rentan terhadap F. oxysporum. Walaupun sulit untuk mengatakan bahwa perubahan iklim yaitu peningkatan suhu merupakan satu-satunya penyebab peningkatan status perkembangan penyakit layu Fusarium (Wiyono, 2007). Perkembangan penyakit dibantu oleh cuaca yang lembab. Selama musim hujan banyak terjadi infeksi baru. Penyakit busuk pangkal batang banyak terdapat di kebun-kebun yang terlalu rapat dan drainase yang kurang baik. Semakin tua, penyakit semakin banyak (Semangun, 2000). Pengendalian Cara pengendalian penyakit layu fusarium adalah dengan penanaman jenis tanaman yang tahan. Beberapa usaha untuk mengendalikan penyakit dengan fungisida tidak memberikan hasil yang memuaskan. Tetapi diberitakan bahwa pencelupan akar benomyl 1.000 ppm memberikan hasil yang baik. Usaha untuk mengendalikan penyakit dengan meningkatkan suhu tanah dengan mulsa plastik memberikan banyak harapan, namun masih memerlukan banyak penelitian untuk dapat dianjurkan dalam praktek (Semangun, 2000). Bio VA-Mikoriza Mikoriza merupakan suatu bentuk simbiosis mutualistik antara jenis jamur tertentu dengan perakaran tanaman. Jamur ini tidak membentuk selubung yang padat, namun membentukmiselium yang tersusun longgar pada permukaan akar.
jamur juga membentuk vesikula dan arbuskular yang besar di dalam sel korteks, sehingga sering disebut dengan VAM (Vesicular-Arbuscular Miccorhizal). Akar yang bermikorisa dapat memproduksi bahan atsiri yang bersifat fungistatik yang jauh lebih banyak dibanding dengan akar yang tidak bermikorisa (Feronika, 2003). Infeksi CMA pada akar tanaman jagung sangat dipengaruhi oleh dosis CMA atau pupuk yang diberikan. Tanpa pemberian pupuk, infeksi CMA meningkat sejalan dengan bertambahnya dosis CMA hingga 15 g/ tanaman. Hal yang sama juga terlihat pada pemberian 100% pupuk NPK, di mana infeksi akar meningkat pada pemberian CMA sampai 20 g/tanaman. Pemberian 50% pupuk NPK ditambah 5 g CMA memberikan persentase infeksi akar yang sama dengan 100% pupuk NPK ditambah 15 g CMA. Tinggi rendahnya persentase infeksi CMA pada akar tanaman jagung dipengaruhi oleh banyaknya CMA dan pupuk yang diberikan (Musfal, 2010). a b Gambar 3. Glomus sp. a : Hifa ; b : Spora Sumber : Dewi (2007) Akar tanaman yang terbungkus oleh mikoriza akan menyebabkan akar tersebut terhindar dari serangan hama dan penyakit. Infeksi patogen akar akan terhambat, disamping itu mikoriza akan menggunakan semua kelebihan karbohidrat dan eksudat akar lainnya, sehingga tercipta lingkungan yang tidak
cocok bagi pertumbuhan patogen. Dipihak lain, jamur mikoriza ada yang dapat melepaskan antibiotik yang dapat mematikan patogen ( Dewi A, 2007). Bio VA-Mikoriza adalah jamur yang hidup bersimbiosis saling menguntungkan dengan akar tanaman. Bio VA-Mikoriza ini digunakan untuk membantu dan mempermudah akar tanaman menyerap mineral dan unsur hara dari dalam tanah khususnya fosfat dan air. Tanaman yang berasosiasi dengan VA- Mikoriza lebih tahan terhadap kekeringan. Ada 4 manfaat mikoriza yaitu : 1. Berfungsi melarutkan mineral tanah khususnya fosfat yang sangat dibutuhkan tanaman. 2. Membantu proses penyerapan mineral dan air ke dalam akar tanaman. 3. Menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman antimikrobial. 4. Digunakan cukup hanya sekali pada saat tanaman disemai, jumlah VA-Mikoriza terus bertambah seiring dengan pertumbuhan tanaman. (Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2006). Salah satu pengaruh positif adanya infeksi MVA yaitu dapat meningkatkan retensi tanaman terhadap kekurangan air, anakan yang akarnya terinfeksi oleh MVA, cepat pulih dan dapat tumbuh dengan baik dalam pembibitan, hal ini disebabkan MVA mampu meningkatkan kapasitas absorbs air pada tanaman inang. mikoriza dapat meningkatkan serapan N, P dan, K. Kehadiran mikoriza pada tanah dapat meningkatkan efisiensi penggunaan air, meningkatkan nilai tegangan osmotik sel-sel tanaman pada tanah yang kadar airnya cukup rendah, sehingga tanaman dapat melangsungkan kehidupannya (Tirta, 2006).
Inokulasi Mikorhiza dan rhizobium sebagai pupuk hayati pada tanah pasir dapat membantu meningkatkan kandungan dan serapan hara akar tanaman. Mikorhiza merupakan bentuk simbiosis akar tanaman dengan suatu jenis jamur. Simbiosis ini dapat menyediakan enzim fosfatase yang dapat melarutkan fosfat tak tersedia dalam mineral-mineral sekunder menjadi bentuk fosfat tersedia bagi tanaman. Hifa-hifa mikorhiza juga dapat menambah daerah penyerapan bulu-bulu akar untuk ketersediaan hara dan air tanaman. Bakteri Rhizobium dapat meningkatkan unsur N bagi tanaman pada tanah-tanah yang kurang subur (Saptiningsih, 2007). Cendawan mikoriza arbuskula (CMA) merupakan salah satu mikroorganisme antagonis yang dapat digunakan untuk mengendalikan pathogen tular tanah. Mekanisme perlindungan tanaman inang oleh CMA terhadap pathogen tular tanah meliputi kompetisi fotosintat, kompetisi tempat kolonisasi dan infeksi, modifikasi morfologi akar tanaman inang serta antibiosis (Rossiana, 2009). Mikoriza adalah simbiosis antara fungi dengan akar tanaman yang memiliki banyak manfaat dibidang pertanian, diantaranya adalah membantu meningkatkan status hara tanaman, meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan, penyakit dan kondisi tidak menguntungkasn lainnya (Nurbaity dkk, 2009). Pemberian inokulum mikoriza dapat meningkatkan pertumbuhan tumbuhan dan kemampuan tanaman memanfaatkan nutrisi yang ada dalam tanah, terutama P, Ca, N, Cu, Mn, K, dan Mg. Kolonisasi jamur MVA dapat memperluas bidang serapan akar, berkat adanya hifa eksternal yang tumbuh dan berkembang
melebihi jangkauan bulu akar. Selain itu MVA dapat pula meningkatkan kandungan klorofil, penyerapan air, dan zat perangsang tumbuh. Terpacunya produksi substansi-substansi zat perangsang tumbuh, menjadikan tanaman lebih toleran terhadap shock, terutama untuk tanaman yang dipindahkan ke lapangan (Rompas, 1997). Cendawan mikoriza arbuskula mempunyai pengaruh positif terhadap pertumbuhan dan proses fisiologi pada tanaman. Pengaruh dari cendawan mikoriza arbuskula terhadap tanaman sering dihubungkan dengan peningkatan serapan hara terutama posfor (Roslian dkk, 2006). Secara alami terdapat asosiasi mikoriza antara fungi dan tanaman dalam bentuk mutualisme. Berdasarkan aspek fungsional, simbiosis mutualisme dikatakan berhasil apabila kedua simbion dapat memanfaatkan fungi simbiosis secara maksimal. Manfaat fungsional yang diperoleh FMA dapat dilihat dari adanya pembentukan arbuskula dan atau vesikula di dalam sel-sel akar serta produksi yang tinggi. Perkembangan FMA dan produksi spora membutuhkan energi yang diperoleh melalui C organik dari tanaman inang (Purnomo, 2008). Inokulasi mikoriza meningkatkan perkecambahan biji cabai (±30%) dan mempercepat umur bibit cabai (14 hari). Artinya inokulasi mikoriza dapat mempercepat semaian cabai dan waktu tanam dilapangan. Apabila jika waktu penanaman bibit di lapangan dilakukan pada umur 5 minggu setelah semai. Bibit yang terlalu besar mengalami kesulitan beradaptasi dilapangan, maka di lapangan tanaman yang diinokulasi mikoriza lebih banyak mati (Rosliani dan Sumarni, 2009).
Peningkatan ketahanan tanaman terhadap patogen juga dipengaruhi oleh adanya beberapa jamur MVA yang dapat menghasilkan antibiotik, misalnya fenol, quinone dan berbagai phytoalexine. Tanaman yang terinfeksi jamur MVA dapat memproduksi bahan atsiri yang bersifat fungistatik jauh lebih banyak dibanding dengan yang tidak terinfeksi MVA. Juga mengandung asam amino 3-10 kali lebih banyak dibanding tanaman yang tidak terinfeksi MVA. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan ketahanan melalui eksudat akar. Eksudat akar yang terinfeksi jamur MVA berbeda dengan eksudat akar yang tidak terinfeksi jamur MVA. Perubahan eksudat akar sangat mempengaruhi mikroorgainsme dalam rhizosfer dan bentuk perubahannya dapat mengakibatkan meningkatkan ketahanan tanaman, sehingga dapat menguntungkan tanaman karena tanaman dapat terhindar serangan patogen tanah. Dosis yang umum digunakan adalah sebesar 20 gam/tanaman (Soenartiningsih dan Talanea, 1997). Aplikasi cendawan mikoriza dimungkinkan dengan cara memanfaatkan cendawan mikoriza lokal yang cocok dengan inang (pohon) yang akan diintroduksi dalam skala besar. Bibit bermikoriza lebih tahan kering daripada bibit yang tidak bermikoriza. Kekeringan yang menyebabkan rusaknya jaringan korteks, kemudian matinya perakaran, pengaruhnya tidak akan permanen pada akar yang bermikoriza. Akar bermikoriza akan cepat pulih kembali setelah periode kekurangan air berlalu. Hifa cendawan masih mampu menyerap air pada pori-pori tanah pada saat akar bibit sudah tidak mampu lagi. Selain itu penyebaran hifa di dalam tanah sangat luas, sehingga dapat memanen air relatif lebih banyak (Santoso,dkk. 2006).
Gambar 4: Diagam of a typical colony of an arbuscular mycorrhiza showing the root and penetration by the fungus (Dewi 2007) Perkembangan kolonisasi FMA dimulai dengan pembentukan suatu apresorium pada permukaan akar oleh hifa eksternal yang berasal dari spora yang berkecambah. Apresorium tersebut masuk ke dalam akar melalui celah antar epidermis, kemudian membentuk hifa intraseluler di sepanjang epidermis akar. Setelah proses itu berlangsung, terbentuk arbuskula dan vesikula (Dewi, 2007). Arang Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi (Tryana dan Sarma, 2007). Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah ataupun mineral yang mengandung karbon dapat dibuat menjadi arang aktif, antara lain: tulang, kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung biji kelapa sawit, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras dan batubara (Tryana dan Sarma, 2007).
Arang cangkang kelapa sawitmempunyai kemampuan menjadi media tumbuh yang baik bagi beberapa jamur antagonis, sehingga perkembangan jamur MVA menjadi lebih baik, dan mampu menekan jamur penyebab penyakit tumbuhan (Hersanti, 1997). Pemberian arang cangkang kelapa sawitdapat meningkatkan ketersediaan unsur hara, suasana ph tanah yang lebih sesuai, dan porositas tanah yang lebih baik, sehingga pertumbuhan dan perkembangan populasi Mikoriza lebih baik. Dosis arang cangkang kelapa sawityang diberikan untuk membantu pertumbuhan Mikoriza adalah sebesar 37,5 gam/ tanaman (Hersanti, 1997). Sekam padi merupakan limbah pertanian yang belum dimanfaatkan secara luas dan secara umum jumlahnya cukup banyak, di berbagai daerah pertanian. Sekam padi mengandung 11,5% air, 20,03% abu dan 44,31 selulosa. Bio VA-Mikoriza dapat memanfaatkan selulosa sebagai sumber karbon dan energi untuk kebutuhan hidupnya (Winarsih dan Syafrudin, 2008). Karakteristik briket arang yang terbuat dari TKKS dan cangkang sawit sangat berbeda, seperti yang terlihat pada Tabel, No Karakteristik Briket arang tandan kosong sawit Briket arang cangkang sawit 1 Kadar air, % 9.77 8.47 2 Kadar abu, % 17.15 9.65 Kadar zat terbang, % 3 (volatile matter) 29.03 21.10 Kadar karbon terikat, % 4 (fixed carbon) 53.82 69.25 5 Keteguhan tekan, kg/cm2 2.10 7.82 6 Nilai kalor, kal/g 5_578.00 6_600.00 Karakteristik Briket Arang dari TKKS dan Cangkang Sawit (Didiek dkk,2005).