BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Produksi Kentang dan Masalahnya Kentang (Solanum tuberosum) sudah dikenal di Indonesia (Pengalengan, Lembang dan Karo) sejak sebelum perang dunia ke-2. Kentang tergolong ke dalam kingdom Plantae, divisi Spermatophyta, subdivisi Angiospermae, kelas Dicotiledoneae, ordo Tubiflorae, famili Solanaceae, genus Solanum, spesies S. tuberosum. Kentang merupakan bahan pangan yang sudah populer di dunia dan semakin meningkat permintaannya di Indonesia, karena meningkatnya kebutuhan akan konsumsi kentangsebagai salah satu makanan pengganti beras maupun bahan baku industri makanan. Kentang termasuk jenis tanaman hortikultura semusim karena hanya satu kali beproduksi. Umbi kentang mengandung karbohidrat, vitamin dan mineral yang cukup tinggi. Komposisi utama umbi kentang adalah protein, air dan karbohidrat, selain itu juga mengandung kalsium, fosfor, natrium, kalium, zat besi, vitamin Cdan vitamin B (Hartus, 2001). Selama ini produksi dan produktivitas kentang Indonesia masih tergolong rendah. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik produktivitas kentang pada tahun 2010 di Sumatera Utara sebesar 16.17 ton/ha dan masih tergolong rendah dibandingkan dengan Sumatera Barat sebesar 17.35 ton/ha, Sumatera Selatan sebesar 17.82 ton/ha, Bali sebesar 18.86 ton/ha dan Jawa Barat sebesar 20.89 ton/ha. Serangan hama dan penyakit pada tanaman kentang merupakan salah satu faktor penting sebagai pembatas produksi kentang. Pada tanaman kentang, penyakit umumnya lebih berbahaya dibandingkan hama. Ini karena kerusakan dan kerugian yang diakibatkan oleh serangan penyakit sering kali lebih besar daripada serangan hama. Penyakit lebih sering muncul pada
musim hujan. Sebaliknya, pada musim kemarau serangan hama meningkat, terutama dari golongan serangga. Serangan penyakit meningkat pada kondisi suhu udara yang ekstrim dan iklim yang tidak menentu seperti sekarang ini (Hartus, 2001). 2.2Jamur Rhizoctonia solani Jamur R. solani merupakan fase anamorf (aseksual) dari jamur Thanatephorus cucumeris (Ceratobasidiaceae, Ceratobasidiales, Basidiomycetes) yang merupakan fase telemorfnya (seksual). Memiliki ciri-ciri: koloni jamur tidak berwarna (hialin), putih, hingga coklat kehitaman, panjang hifa 8-12 μm, memiliki septa. Hifa biasanya membentuk percabang dengan sudut 90. Kumpulan hifa membentuk struktur lebih besar membentuk sklerotia yang mengumpul terpusat pada satu titik, menyebar dan ada yang tidak membentuk sklerotia, yang tetap infektif sampai lebih dari 21 bulan di tanah kering. Pembentukan sklerotia dirangsang oleh faktor peningkatan suhu atau akibat dari banjir. Jamur patogen ini memilikikisaran inang luas yaitu hampir pada semua kelompokkomoditas tanaman.serangan jamur ini menyebabkan kerugian besar (Agrios, 2004; Garcia et al., 2006) Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap perkembangan dan pertumbuhan jamur R. solani, diantaranya adalah suhu dan cahaya. Suhu tanah merupakan faktor penting penyebab penyakit Rhizoctonia pada kentang. Kisaran suhu optimal untuk pertumbuhan R.solani adalah 6,6-25 C. Suhu dingin, kelembaban tanah yang tinggi dan ph tanah yang asam dianggap mendukung perkembangan penyakit Rhizoctonia. Kerusakan paling parah terjadi pada suhu dingin karena tingkat penurunan perkecambahan dan pertumbuhan batang dan stolons relatif lambat dan pertumbuhan jamur meningkat. Namun, suhu yang tinggi, terutama selama tahap awal pengembangan tanaman cenderung meminimalkan dampak dari R.solani, bahkan ketika inokulum berlimpah. Tanda yang paling mencolok dari penyakit Rhizoctonia adalah jamur ini akan membentuk massa berwarna coklat kehitaman di permukaan umbi kentang (Gambar 2.2.1. a), disebut sklerotia yang merupakan bentuk istirahat dari R. solani (Wharton et al., 2007).
Penyakit lain yang menyerang tanaman kentang adalah Phytophthora infestan yang sama-sama bisa menyebabkan rebah kecambah. R. solani yang termasuk kelas Deuteromycetes sering disebut penyebab penyakit black scurf (Gambar 2.2.1. a & c) sedangkan Phytophthora disebut late blight (Gambar 2.2.1. b), menginfeksi dengan zoospora dengan simptom pertama kali terlihat sebagai noda basah yang pada umumnya di tepi pangkal batang. Pada musim hujan noda akan membesar menjadi coklat dan busuk. Pada umbi pertama terlihat sebagai noda berwarna ungu hingga coklat dengan diameter 5-15 mm hingga ke dalam umbi (Agrios, 2004). Jamur ini susah untuk diisolasi karena merupakan jamur fakultatif obligat, tidak bisa tumbuh di PDA dan hanya bisa tumbuh pada media khusus. Gambar 2.2.1 a (a) Umbi kentang yang terinfeksi penyakit Rhizoctonia, (Sumber: Wharton et al., 2007). Tanaman kentang terserang (b) P. infestan, (c) terserang R. solani. (Sumber: Agrios, 2004). b c 2.3 Pengendalian hayati Rhizoctonia solani merupakan patogen tular tanah yang menyebabkan rebah kecambah pada tanaman.selama ini pengendalian penyakit tanaman ini dilakukan secara kimiawi. Akan tetapi, penggunaan pestisida kimia yang berlebihan dan dalam jangka waktu yang lama dapat berdampak negatif pada kesehatan manusia dan pencemaran lingkungan karena residu yang ditinggalkan dapat menimbulkan resistensi patogen. Oleh karena itu diperlukan upaya alternatif untuk mengendalikan mikroba patogen penyebab penyakit tanaman, misalnya dengan memanfaatkan agen pengendali hayati yang lebih ramah lingkungan (Papuanga, 2009).
Pengendalian hayati adalah pemanfaatan mikroba seperti jamur dan bakteri untuk mengendalikan penyakit tanaman. Pengendalian hayati jamur penyakit tanaman sering dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme seperti jamur dan bakteri. Salah satu pemanfaatan mikroorganisme sebagai pengendali hayati adalah bakteri kitinolitik. Banyak penelitian yang menunjukkan ada kemampuan bakteri kitinolitik sebagai agen pengendali hayati. Penggunaan agen pengendali hayati semakin berkembang karena agen pengendali hayati mempunyai keunggulan dalam menjaga keseimbangan ekosistem lingkungan pertanian (Suryanto & Munir, 2006). Bakteri kitinolitik digunakan sebagai agen pengendali hayati karena kemampuannya menghidrolisis kitin menjadi derivat kitin dan dapat mendegradasi kitin yang merupakan salah satu komponen dinding sel jamur. Kerusakan dinding sel jamur mengakibatkan gangguan terhadap pertumbuhan jamur. Agen pengendali hayati dari bakteri yang sudah diketahui adalah Aeromonas,Chromobacterium,Pseudomonas, Serratia, Vibrio (Chernin et al., 1998),Achromobacter(Donderski&Swiontek- Brzezińska, 2001),Bacillus (Chienet al., 2004)Agrobacterium radiobacter (Soesanto, 2008) danenterobacter (Mahata et al., 2008) 2.4 Kitin dan Bakteri Kitinolitik Kitin merupakan homopolimer dari (1,4)-β-N-asetil-D-glukosamin. Kitin merupakan salah satu senyawa yang paling melimpah di alam. Distribusi kitin sangat luas karena merupakan komponen struktural berbagai jenis organisme. Kitin dapat dijumpai pada prokariot, protista, dan sangat melimpah pada jamur. Seperti pada kulit kepiting dan udang mengandung kitin sekitar 40-60% sedangkan pada dinding sel jamur 22-44%. Degradasi kitin ini terutama dilakukan oleh mikroorganisme, karena kitin penting untuk pertumbuhan mikroorganisme sebagai sumber karbon dan nitrogen. Sehingga, proses daur ulang merupakan hal yang sangat penting (Gooday,1990). Kitinase adalah enzim yang mendegradasi kitin menjadi N-asetilglukosamin, degradasi kitin dapat dilakukan oleh organisme kitinolitik dengan melibatkan enzim kitinase. Enzim ini dihasilkan oleh bakteri, jamur, tanaman, dan serangga. Tanaman
menghasilkan kitinase sebagai proteksi terhadap serangan hama dan penyakit, pada serangga berperan dalam proses morfogenesis dan bakteri mengeluarkan kitinase untuk menguraikan kitin menjadi karbon dan nitrogen. Kitinase ini dapat dihasilkan oleh bakteri dan jamur yang diperoleh dari berbagai sumber dengan cara menumbuhkannya di media yang mengandung koloidal kitin. Mikroba diisolasi dengan menggunakan medium garam koloidal kitin disesuaikan dengan kondisi lingkungan darimana isolat berasal. Pembentukan zona bening disekitar koloni adalah hasil degradasi kitin (Suryanto & Munir, 2006). Enzim kitinase yang dihasilkan oleh mikroorganisme kitinolitik memiliki banyak kegunaan. Enzim kitinase memungkinkan konversi kitin menjadi produk yang berguna dalam industri pangan, kosmetik, farmasi, dan lain-lain. (Pujiyanto & Wijanarka, 2004). Kitinase dan kitin deasetilase adalah enzim yang aktif mendegradasi kitin. Kitinase dapat menghidrolisis kitin secara acak pada ikatan glikosidiknya, sedangkan kitin deasetilase menghidrolisis kitin menjadi produk yang mempunyai daya guna yang lebih tinggi seperti kitosan (Nasran et al., 2003). Aktivitas kitinase dari bakteri kitinolitik sangat potensial digunakan sebagai agen pengendalian hayati terhadap jamur patogen maupun hama serangga, karena kedua organisme ini mempunyai komponen kitin pada dinding selnya. Beberapa laporan menyatakan bahwa aktivitas kitinase dari Enterobacter agglomerans dapat mengendalikan Phytophthora penyebabdamping off dan busuk akar pada tanaman kedelai(chernin et al., 1995).Bacillus sp. dan Bacillus apiaries bersifat antagonis terhadap pertumbuhan jamur akar putih (Rigidoporus lignosus) (Muharni & Widjajanti, 2011). Bakteri kitinolitik juga mampu menghambat pertumbuhan Phytopthora infestan dan Alternaria solani (Purwantisari et al., 2005), Pseudomonas fluorescensmampu menghambat pertumbuhan R. solani (Bautista et al., 2007), dan dua isolat bakteri kitinolitik yaitu DS01 dan LKO1 mampu menghambat pertumbuhan jamur Fusarium semitectum (Suryanto & Munir, 2006).