PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG

1 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Oleh RISKY HADI WIBOWO 097030002/BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Ilmu Biologi pada Program Pascasarjana Fakultas MIPA Oleh RISKY HADI WIBOWO 097030002/BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense PAT.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis JACQ.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK Nama Mahasiswa : RISKY HADI WIBOWO Nomor Pokok : 097030002 Departemen : BIOLOGI Menyetujui Komisi Pembimbing (Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc.) Pembimbing I (Dr. Ir Edy Batara Mulya Siregar, M.Si.) Pembimbing II Ketua Program Studi, Dekan, (Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed.) (Dr. Sutarman, M.Sc.) Tanggal lulus: 15 agustus 2011

4 PERNYATAAN ORISIONALITAS PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense Pat.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis Jacq.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK TESIS Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil karya kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar Medan, Agustus 2011 RISKY HADI WIBOWO NIM. 097030002

5 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Risky Hadi Wibowo NIM : 097030002 Program Studi : Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty free Right) atas Tesis saya yang berjudul: Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) Pada Bibit Tanaman Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Menggunakan Isolat Bakteri Kitinolitik Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalty Non-Eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelolah dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, Agustus 2011 RISKY HADI WIBOWO NIM. 097030002

6 Telah diuji pada Tanggal : 15 Agustus 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : Prof. Dr. Dwi Suryanto, M.Sc : 1. Dr. Ir. Edy Batara Siregar M.Si 2. Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc 3. Dr. Suci Rahayu, M.Si

7 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama lengkap berikut gelar : Risky Hadi Wibowo S.Si Tempat dan tanggal lahir : Rantau Prapat, 24-04-1985 Alamat Rumah : Jl. Luku No.43 Pasar mati. Medan Telepon/faks/Hp : 081263886312 e-mail : Riskyhadiwibowo@yahoo.com Instansi Tempat Bekerja : LBB Sony Sugema College Alamat Kantor : Jl. Iskandar Muda No 22 D & 20 B3 Medan Telepon/faks/Hp : (061) 4539064/ (061) 4529779 DATA PENDIDIKAN SD : Negeri 112137 Rantau Perapat Tamat : 1997 SMP : Negeri 01 Rantau Prapat Tamat : 2000 SMA : Negeri 03 Rantau Prapat Tamat : 2003 Strata-1 : FMIPA USU Tamat : 2008 Strata-2 : FMIPA USU Tamat : 2011

8 CONTROL OF BASAL STEM ROT (Ganoderma boninense PAT.) ON THE PALM OIL SEEDLING (Elaeis guineensis JACQ.) USING CHITINOLITIC BACTERIA ABSTRACT A study to control of Basal Stem Rot (Ganoderma boninense Pat.) on the palm oil seedling (Elaeis guineensis Jacq.) using local chitinolitic bacteria has been done in Microbiology Laboratory, Biology Department, Mathematic and Natural Sciences Faculty, North Sumatera University, from February to July 2011. The purpose of the research was to study the ability of local chitinolitic isolated from Bangka, Langkat and Karo LK08, KR05, BK13, BK17, and BK15 to inhibit the growth of G. boninense on the palm oil seedling. Antagonistic test showed that the most effective bacteria in inhibiting the growth of G. boninense was BK17 with inhibiting zone of 12,63 mm, whereas the least effective bacteria was BK15, with inhibition zone of 8,05mm. Disease incidences was higher in control (20%) compared to bacterial treatments. Less disease incidence was found in treatments of BK17 and KR05(4%). Microscopic observation showed that G. boninense hyphae was abnormal i. e. lysis, curved, rolled and dwarf due to the fungus. Key words: Chitinolitic Bacteria, Ganoderma boninense, Oil Palm Seedling

9 PENGENDALIAN SERANGAN BUSUK PANGKAL BATANG (Ganoderma boninense PAT.) PADA BIBIT TANAMAN KELAPA SAWIT (Elaeis guineensis JACQ.) MENGGUNAKAN ISOLAT BAKTERI KITINOLITIK ABSTRAK Penelitian tentang Pengendalian Serangan Busuk Pangkal Batang (Ganoderma boninense Pat.) pada bibit tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) mengggunakan isolat bakteri kitinolitik telah dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi FMIPA USU dari bulan Februari 2011 sampai dengan Juli 2011. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi bakteri kitinolitik lokal yang diisolasi dari Bangka, Langkat dan Karo yaitu LK08, KR05, BK13, BK17, dan BK15 dalam menghambat pertumbuhan jamur G. boninense yang terdapat pada bibit kelapa sawit. Hasil penelitian menunjukkan BK17 memiliki efektivitas paling tinggi dalam menghambat pertumbuhan G. boninense dengan jari-jari zona hambat sebesar 12,63 mm, sedangkan efektifitas terendah ditunjukkan oleh isolat BK15, dengan jari-jari zona hambat sebesar 8,05 mm. Luas serangan paling rendah terdapat pada BK17 dan KR05 yaitu sebesar 4% sedangkan paling tinggi pada kontrol positif yaitu sebesar 20%. Pengamatan mikroskopis menunjukkan bahwa G. boninense mengalami keabnormalan hifa dicirikan pada hifa G. boninense mengalami lisis, hifa membengkok dan hifa menggulung. Kata Kunci: Bakteri kitinolitik, Ganoderma boninense, bibit kelapa sawit

10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya dan kepada junjungan nabi besar Muhammad Rasullulah SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan Penelitian dengan judul Pengendalian serangan busuk pangkal batang (Ganoderma boninense Pat.) pada bibit tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) menggunakan isolat bakteri kitinolitik. Penelitian ini diajukan dalam rangka memenuhi Kurikulum Program Magister Biologi pada Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara. Untuk menyelesaikan penelitian ini banyak pihak yang telah membantu saya hingga penelitian ini dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Dwi Suryanto M.Sc selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Dr. Ir. Edy Batara Siregar M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan saya kesempatan melakukan penelitian ini dan telah membimbing serta mengarahkan saya dari awal penelitian saya sampai saya dapat menyelesaikan penelitian ini. 2. Bapak Prof. Dr. Erman Munir M.Sc dan Ibu Dr. Suci Rahayu M.Si selaku dosen dan penguji yang telah banyak memberikan masukan saran untuk penyelesaian tesis ini agar lebih baik, terima kasih buat dukungannya. 3. Ibu Dra. Nunuk Priyani M.Sc selaku Kepala Laboratorium Mikrobiologi Departemen Biologi F.MIPA USU yang telah bersedia mengizinkan penulis melakukan penelitian di laboratorium tersebut.

11 4. Ibu Dra. Isnaini Nurwahyuni M.Sc selaku kepala Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Departemen Biologi F.MIPA USU yang telah bersedia mengizinkan penulis melakukan penelitian di rumah kaca Laboratorium Fisiologi Tumbuhan 5. Bapak dan Ibu dosen penulis di Program Studi Biologi Magister SPs USU, terima kasih untuk ilmu yang sudah diberikan selama ini. 6. Ibu Nurhasni Muluk selaku laboran Mikrobiologi, Ibu Roslina Ginting, Pak Herois dan Bang Erwin selaku staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU. Adik-adikku Asisten laboratorium Mikrobiologi, Ammi, Nikmah, Asril, Affan, Mirza, Yanti, dll, terima kasih atas bantuannya selama di laboratorium. 7. Ayahanda Mhd. Abidin yang sudah memberikan banyak doa, harapan & dorongan sehingga penulis bisa menyelesaikan perkuliahan ini, dan Ibunda Nurviana yang selalu memberi penulis doa, semangat dan harapan dalam hidup ini. 8. Kakanda yang sangat penulis banggakan dan sayangi (Mhd Cahyadi Lazuardi, Mhd Harri Kurniawan (alm), dan Mhd Budi Permana A.md, Debi Nurwulani Kurniati, dan Irzan Irdawati), kepada para keponakan yang paling ku sayangi (Jessica, Vikri, Jingga, Singgih, Rasyid dan Alfi) penulis ucapkan ribuan terima kasih atas segala cinta, kasih sayang, pengorbanan moril maupun materil, motivasi, kesabaran serta doa yang tak akan pernah bisa penulis balas sampai kapanpun 9. Komisaris Utama Lembaga Bimbingan Belajar Sony Sugema College Medan, rekan tentor dan pegawai LBB SSC terima kasih untuk semua dukungan dan doa serta semangat yang diberikan pada saya. 10. Temanku tersayang di S2 Biologi 09, Bu Rosmayani, Bu Awaltian, Bu Nafiah, Kak Elsa, Bapak Nirwan Barus, Bapak Kharim, Kak Yuni, Kak Winda, Kak Rita, Kak Bunga, Kak Dwi, Rini, Dian, wiwin, Lirva kalian adalah temanku, dan saudara bagiku, terima kasih untuk persahabatan kita yang selalu indah dan bahagia, juga temantemanku di S2 Biologi 10 terima kasih atas dukungannya.

12 11. Teman-teman kosku, Mahya, Surya, David, Rahmad, Marzuki, Kasbi, Junaidi, dan Taufik, kalian saudaraku yang selalu memberi banyak bantuan dan doa, terimakasih atas doanya. 12. Kakanda Letda Aan Kurniawan S.ST.Han, Letda Dwi Ari Cahyono S.ST.Han, Letda Hari Mulyono dan keluarga dan Ipda Bayu Arswendo dan keluarga terima kasih untuk semua dukungan dan doa serta semangat yang diberikan pada saya. 13. Melalui kesempatan ini, saya sampaikan semoga Allah SWT selalu memberikan pahala, nikmat dan limpahan rahmat yang tiada taranya. Saya menyadari sepenuhnya bahwa penelitian ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak sangat diharapkan demi kesempurnaan penulisan Penelitian ini serta berharap penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan referensi bagi penelitian berikutnya. Medan Agustus 2011 Penulis

13 DAFTAR ISI Halaman RIWAYAT HIDUP ABSTRACT ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN vii viii xi x xiii xiv xv xvi BAB1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan Penelitian 3 1.4 Hipotesis 4 1.5 Manfaat 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Kelapa Sawit 5 2.2 Botani Kelapa Sawit 6 2.3 Penyakit Busuk Pangkal Batang Kelapa Sawit 7 2.4 Induksi Ketahanan Tanaman 11 2.5 Potensi Bakteri Kitinolitik Sebagai Pengendali Hayati 13 BAB 3 BAHAN DAN METODA 15 3.1 Waktu dan Tempat 15 3.2 Alat dan Bahan 16 3.3 Isolat Jamur G. boninense Dan Isolat Bakteri Kitinolitik 16 3.4 Perbanyakan Dan Pembuatan Suspensi 16 3.5 Uji Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik 17 3.6 Pengamatan Abnormalitas Miselium G. boninense Setelah Uji Antagonis 18 3.7 Penyediaan Media Tanam 18 3.8 Uji Efektifitas Isolat Bakteri Kitinolitik Terhadap Jamur G.boninense In Vivo 19 3.9 Uji Efektifitas Bakteri Kitinoitik Dengan Aplikasi Siram 19

14 3.10 Pengamatan 20 3.11 Reisolasi Jamur Patogen Dan Bakteri Kitinolitik Dari Akar Kelapa Sawit 20 3.12 Reisolasi Bakteri Kitinolitik Dari Tanah Perlakuan 21 3.12 Analisis Data 21 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 24 4.1 Karakterisasi G. boninense Yang Terdapat Pada Bibit Kelapa Sawit 24 4.2 Kemampuan Antagonisme In Vitro Bakteri Kitinolitik Dengan G. boninense 25 4.3 Penilaian Efektifitas Bakteri Kitinolitik Terhadap G. boninense Pada Bibit Kelapa Sawit 28 4.4 Pengamatan Struktur Hifa Abnormal G. boninense Setelah Uji Antagonis In Vitro 31 4.5 Reisolasi G.boninense dan Bakteri Kitinolitik Pada Akar Bibit Kelapa Sawit 34 4.6 Reisolasi Bakteri Kitinolitik Pada Tanah Perlakuan Bibit Kelapa Sawit 37 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 39 5.1 Kesimpulan 39 5.2 Saran 39 DAFTAR PUSTAKA 40 LAMPIRAN 45

15 DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul 4.2.1 Nilai Rataan Antagonisme InVitro Bakteri kitinolitik Lokal Terhadap G. boninenese Untuk Tiap Pengamatan 4.3.1 Persentase (%) Luas Serangan G. boninense Pada Bibit Kelapa Sawit 4.4.1 Deskripsi Gejala Antagonis Yang Terjadi Antara Isolat Bakteri Kitinolitik Dan G. boninense Halaman 25 28 31

16 DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar Judul Halaman 2.2.1 Tanaman Kelapa Sawit 7 2.3.1 Kelapa Sawit Yang Terserang Penyakit Busuk Pangkal Batang 8 2.3.2 Batang Kelapa Sawit Yang Terserang Penyakit Busuk 9 Pangkal Batang 2.3.3 Tubuh Buah G. boninense Pat. 11 3.5.1 Metode Pengukuran Zona Hambat Bakteri Kitinolitik Terhadap 17 Koloni Jamur 4.1.1 Bibit Sawit Yang Terserang G. Boninense 22 4.1.2 (A) Tubuh Buah G. boninense, (B) Biakan Murni G. boninense 24 Pada Media PDA Suhu 30 o C, (C) Konidium Mikroskopik G. boninense (perbesaran 10 x 40), (D). Spora G. boninense (perbesaran 10 x 40) 4.2.1 Kemampuan Antagonisme Bakteri Kitinolitik (A) BK17, (B) 30 BK15, (C) BK13, (D) LK08, (E) KR05 Terhadap G. Boninense 4.4.1 Bentuk Hifa Abnormal G. boninense, (A) Hifa Bengkok, 32 (B) Hifa Menggulung, (C) Hifa Bengkok, (D) Hifa Lisis, (F) Hifa Kerdil, (F) Hifa Normal G. boninense 4.5.1 Hasil Reisolasi Kontrol Positif (A). Akar Kelapa Sawit 34 (B). Reisolasi Akar Kelapa Sawit (C). Koloni Jamur G. boninense (D). Hifa G. boninense 4.5.2 Hasil Reisolasi Perlakuan Bakteri Kitinolitik (A) Kontrol (+), 35 (B) Kontrol (-), (C) BK15, (D) BK17,(E) LK08, (F) BK13, (G) KR05 4.6.1 Perhitungan Jumlah Koloni Isolat Bakteri Kitinolitik Hasil 37 Reisolasi Tanah Bibit Kelapa Sawit Perlakuan Minggu ke-12 (pengamatan hari ke-5) 4.6.2 Hasil Reisolasi Bakteri Kitinolitik Dari Tanah Bekas Perlakuan 38

17 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran A Alur Kerja Antagonisme In Vitro 45 B Pengamatan Abnormalitas Miselium G. boninense Setelah 45 Uji Antagonis Perkebunan Kelapa Sawit di Sumatera Utara C Pembuatan Suspensi Bakteri Kitinolitik 46 D Pembuatan Suspensi Jamur G. boninense 46 E Penyediaan Media Tanam 47 F Uji Patogenitas 47 G Uji Efektifitas Bakteri Kitinolitik dengan Aplikasi Siram 48 H Pengamatan Percobaan 48 I Reisolasi Jamur Patogen dan Bakteri Kitinolitik dari Akar 49 Kelapa Sawit J Reisolasi Bakteri Kitinolitik dari Tanah Perlakuan 50 K Luas Serangan Patogen Minggu Ke-1 51 L Luas Serangan Patogen Minggu Ke-2 52 M Luas Serangan Patogen Minggu Ke-3 53 N Luas Serangan Patogen Minggu Ke-4 54 O Luas Serangan Patogen Minggu Ke-5 55 P Luas Serangan Patogen Minggu Ke-6 56 Q Luas Serangan Patogen Minggu Ke-7 57 R Luas Serangan Patogen Minggu Ke-8 58 S Luas Serangan Patogen Minggu Ke-9 59 T Luas Serangan Patogen Minggu Ke-10 60 U Luas Serangan Patogen Minggu Ke-11 61 V Luas Serangan Patogen Minggu Ke-12 62