POTENSI JAMUR ENDOFIT DALAM MENGENDALIKAN PENYAKIT ANTRAKNOSA (Colletotrichum capsici) PADA TANAMAN CABAI (Capsicum annum) TESIS OLEH : YENNI MARNITA 107001022/MAET PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 6
POTENSI JAMUR ENDOFIT DALAM MENGENDALIKAN PENYAKIT ANTRAKNOSA (Colletotrichum capsici) PADA TANAMAN CABAI (Capsicum annum) T E S I S Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister dalam Program Magister Agroekoteknologi pada Fakultas Pertanian OLEH : YENNI MARNITA 107001022/ MAET PROGRAM MAGISTER AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2 0 1 6
Judul Penelitian : Potensi Jamur Endofit dalam Mengendalikan Penyakit Antraknosa (Colletotrichum capsici) pada Tanaman Cabai (Capsicum annum) Nama Mahasiswa : Yenni Marnita Nomor Pokok : 107001022 Program Studi : Magister Agroekoteknologi Menyetujui Komisi Pembimbing (Dr. Lisnawita, SP, M.Si ) Ketua (Dr. Ir. Hasanuddin, MS) Anggota Ketua Program Studi Dekan Fakultas Pertanian (Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP) (Dr. Ir. Hasanuddin, MS) Tanggal lulus : 02 Mei 2016
Telah diuji pada Tanggal : 02 Mei 2016 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua Anggota : Dr. Lisnawita, SP. M.Si. : 1. Dr. Ir. Hasanuddin, MS. 2. Prof. Dr. Drs. Dwi Suryanto, M.Sc. 3. Prof. Dr. Ir. Ahmad Rafiqi Tantawi, M.Sc. 4. Dr. Ir. Marheni, MP.
ABSTRAK Yenni Marnita. 2016. Potensi Jamur Endofit dalam Mengendalikan Penyakit Antraknosa (Colletotrichum capsici) pada Tanaman Cabai (Capsicum annum). Dibimbing oleh Lisnawita dan Hasanuddin Jamur endofit adalah jamur yang hidup pada bagian dalam jaringan tanaman sehat tanpa menimbulkan gejala serangan penyakit pada tanaman inang. Potensi jamur endofit sebagai agens hayati antara lain karena endofit hidup dalam jaringan tanaman sehingga dapat berperan langsung dalam menghambat perkembangan patogen tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan jamur endofit dari akar, batang dan buah cabai serta cara aplikasi yang tepat dari metode perendaman benih, perendaman akar, penyemprotan ke daun dan penyemprotan ke buah sehingga dapat digunakan sebagai agens hayati penyakit antraknosa pada tanaman cabai. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Faktorial dengan 2 faktor, 4 perlakuan dan 3 kali ulangan. Faktor pertama adalah cara aplikasi: perendaman benih (A1), perendaman akar (A2), penyemprotan pada daun (A3), dan penyemprotan pada buah (A4) sedangkan faktor kedua adalah asal isolat: tanpa isolat jamur endofit (E 0 ), isolat jamur endofit dari akar cabai (E 1 ), isolat jamur endofit dari batang cabai (E 2 ), dan isolat jamur endofit dari buah cabai (E 3 ). Hasil identifikasi menunjukkan bahwa isolat dari akar adalah genus Penicillium sp., dari batang adalah genus Rhizoctonia sp., dan dari buah adalah genus Geotrichum sp. Ketiga isolat termasuk jamur kelas Deuteromycetes. Uji antagonisme jamur endofit pada 7 hari setelah inokulasi (hsi) menunjukkan Penicillium sp. memiliki daya hambat terbaik yaitu 51,01%. Aplikasi melalui perendaman akar dan penyemprotan daun dengan Penicillium sp. memberikan hasil yang baik terhadap pertumbuhan dan aplikasi melalui daun dengan Geotrichum sp. dapat meningkatkan produksi cabai, sehingga berpotensi untuk dikembangkan sebagai agens hayati penyakit antraknosa pada tanaman cabai. Kata kunci : Jamur endofit, Colletotrichum capsici, Penicillium sp., Rhizoctonia sp., Geotrichum sp. i
ABSTRACT Yenni Marnita. 2016. Potency of Endophytic Fungi for Control Anthracnose (Colletotrichum capsici) on Chili (Capsicum annum). Supervised by Lisnawita and Hasanuddin Endophytic fungi is a fungi that lives on the inside of the healthy plant tissue without causing disease symptoms on host plant. Potency of endophytic fungi as biological agents, among others because endophyte living within the plant tissue so that it can play a direct role in inhibiting the growth of plant pathogens. This research aims to get endophytic fungi from the roots, stems and chilies and how the proper application of the methods of soaking seeds, soaking roots, spraying the leaves and spraying on fruit so that it can be used as a biological agents anthracnose on chili. The design used was a factorial randomized block design with 2 factors, 4 treatments and 3 repetitions. The first factor has the way applications: soaking seeds (A1), soaking roots (A2), spraying the leaves (A3), and spraying on fruit (A4). The second factor has the origin of isolates: without endophytic fungi isolates (E0), roots isolates of chili (E1), stem of chili (E2), and endophytic fungi isolates from chilies (E3). The identification results showed that isolates from the roots was genus Penicillium sp., of the stems was a genus Rhizoctonia sp., and the chilies is the genus Geotrichum sp. Third isolates including fungi Deuteromycetes class. Antagonist test endophytic fungi on 7 days after inoculation (hsi) showed Penicillium sp. has inhibitory best was 51.01%. Applications through soaking roots and spraying the leaves with Penicillium sp. give good results on the growth and application through the leaves with Geotrichum sp. can increase the production of chili, so it has the potential to be developed as a biological agents anthracnose in chili. Keywords: Endophytic fungi, Colletotrichum capsici, Penicillium sp., Rhizoctonia sp., Goetrichum sp. ii
RIWAYAT HIDUP Yenni Marnita, dilahirkan pada tanggal 4 Februari 1978 di Tanjong, Kabupaten Aceh Pidie, Provinsi Aceh, merupakan anak ke empat dari empat bersaudara dari Bapak M. Jalil Puteh dan Ibu (alm) Wardiana. Riwayat Pendidikan yang pernah ditempuh adalah : 1. Pendidikan Dasar di Sekolah Dasar (SD) Negeri Usi 2. Pendidikan Sekolah Lanjutan Pertama (SMP) Negeri 1 Lhokseumawe 3. Pendidikan Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 1 Lhokseumawe 4. Pada Tahun 1997 terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Syiah Kuala (Unsyiah) Banda Aceh dan memilih jurusan Budidaya Pertanian Program studi Agronomi. Lulus pada tahun 2003. 5. Pada Tahun 2010 penulis mendapat kesempatan melanjutkan sekolah pada Program Studi Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Sekolah Pascasarjana. iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Rahmad dan KaruniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Dengan selesainya tesis ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ibu Dr. Lisnawita, SP, M.Si., selaku Ketua Komisi Pembimbing yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, bimbingan dan saran kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini. 2. Bapak Dr. Ir. Hasanuddin, MS., selaku Anggota Komisi Pembimbing yang telah memberikan dorongan, saran, dan membimbing penulis selama ini untuk menyelesaikan tesis ini. 3. Bapak Prof. Dr. Drs. Dwi Suryanto, M.Sc dan Ibu Dr. Ir. Lollie Agustina P. Putri, MS., selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukan untuk melengkapi isi dari tesis ini. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Rafiqi Tantawi, M.Sc dan Ibu Dr. Ir. Marheni, MP., selaku dosen penguji yang telah memberikan arahan dan masukan untuk melengkapi isi dari tesis ini. 5. Bapak Dr. Ir. Hasanuddin, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian. 6. Bapak prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP., selaku Ketua Program Studi Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. iv
7. Para dosen Program Studi Agroekoteknologi Program Pascasarjana Fakultas Pertanian USU yang tidak disebutkan namanya satu per satu, penulis ucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya atas ilmu dan nasehat yang diberikan mulai dari awal perkuliahan hingga selesainya penelitian ini. 8. Kepala Laboratorium Penyakit Tumbuhan Fakultas Pertanian USU (Ibu Dr. Lisnawita, SP, M.Si.), kak Pinde serta adik-adik S1 Fakultas Pertanian. Terima kasih banyak atas fasilitas dan bantuan yang telah diberikan. Sebagai manusia yang tidak luput dari keterbatasan, penulis menyadari bahwa penulisan tesis ini masih belum sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang bersifat konstruktif dari semua pihak untuk penyempurnaannya, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Medan, Mei 2016 Penulis, Yenni Marnita v
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK... ABSTRACT... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi viii ix x PENDAHULUAN... Latar Belakang... Tujuan Penelitian... Hipotesis Penelitian... Manfaat Penelitian... TINJAUAN PUSTAKA... Tanaman Cabai (Capsicum annum)... Biologi Penyebab Penyakit... Gejala Serangan... Daur Penyakit... Faktor yg mempengaruhi Colletotrichum capsici... Jamur Endofit... BAHAN DAN METODE... Waktu dan Tempat Penelitian... Alat dan Bahan... Metode Penelitian... Di Laboratorium (In Vitro)... Di Rumah kasa (In Vivo).... Pelaksanaan Penelitian... Di Laboratorium (In Vitro)... 1. Isolasi dan pemurnian jamur endofit..... 2. Isolasi dan identifikasi jamur patogen.. 3. Uji antagonisme jamur endofit dengan jamur C. capsici. 4. Identifikasi jamur endofit. 5. Uji patogenisitas jamur endofit.. 6. Uji Postulat Koch untuk jamur C. capsici pada buah cabai.. Di Rumah kasa (In Vivo).... 1. Persiapan media tanam... 2. Perlakuan benih... 3. Persiapan lahan... 1 1 4 4 4 5 5 6 7 8 9 10 14 14 14 14 14 15 17 17 17 18 18 19 19 20 20 20 21 21 vi
vii 4. Persiapan tanaman uji 5. Aplikasi perlakuan. Peubah amatan... 1. Periode inkubasi (hari Setelah inokulasi). 2. Keparahan penyakit (%)... 3. Kejadian penyakit (%).. 4. Tingkat kerusakan (%). 5. Tinggi tanaman (cm)... 6. Panjang akar (cm) 7. Berat basah akar (g). 8. Berat kering akar (g)... 9. Hasil produksi (ton/ha).. HASIL DAN PEMBAHASAN... Di Laboratorium (In Vitro) 1. Identifikasi jamur patogen 2. Uji antagonisme jamur endofit dengan jamur C. capsici 3. Identifikasi jamur endofit 4. Uji patogenisitas jamur endofit 5. Uji Postulat Koch untuk jamur C. capsici pada buah cabai. Di Rumah kasa (In Vivo) 1. Periode inkubasi (hari setelah inokulasi).. 2. Keparahan Penyakit (%).. 3. Kejadian penyakit (%)... 4. Tingkat kerusakan (%)... 5. Tinggi tanaman (cm)... 6. Panjang akar (cm), berat basah akar (g), berat kering akar (g).. 7. Hasil produksi (ton/ha) KESIMPULAN DAN SARAN... Kesimpulan.. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 21 22 24 24 24 25 26 26 26 27 27 27 28 28 28 30 35 40 43 44 44 49 51 54 57 59 63 67 67 67 vii
DAFTAR TABEL No. 1. Halaman Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) 32 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Rata-rata periode inkubasi jamur C. capsici akibat cara aplikasi (A) dan asal isolat jamur endofit (E) Rata-rata persentase keparahan penyakit jamur C. capsici (%) akibat perlakuan cara aplikasi (A) dan asal isolat jamur endofit (E)... Rata-rata persentase kejadian penyakit jamur C. capsici (%) akibat perlakuan cara aplikasi (A) dan asal isolat jamur endofit (E).. Rata-rata persentase tingkat kerusakan jamur C. capsici (%) akibat perlakuan cara aplikasi (A) dan asal isolat jamur endofit (E)... Rata-rata tinggi tanaman (cm) akibat perlakuan cara aplikasi (A) dan asal isolat jamur endofit (E)... Rata-rata panjang akar (cm), berat basah (g) dan berat kering akar (g) akibat cara aplikasi jamur endofit (A) dan asal isolat jamur endofit (E).. Rata-rata hasil panen tanaman (ton/ha) akibat cara aplikasi jamur endofit (A) dan asal isolat jamur endofit (E).. 46 50 53 55 58 60 64 viii
DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Jamur C. capsici Uji antagonisme... Jamur Penicilium sp.... Jamur Rhizoctonia sp... Jamur Geotrichum sp.... Uji patogenisitas jamur endofit.. Uji Postulat Koch untuk jamur C. capsici. 29 31 36 38 40 42 43 ix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 1 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 79 2. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 2 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 80 3. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 3 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 81 4. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 4 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 82 5. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici. (%) pada 5 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 83 6. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 6 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 84 7. Rata-rata persentase penghambatan jamur endofit terhadap C. capsici (%) pada 7 hari setelah inokulasi (hsi) dan analisis sidik ragam... 85 8. Rata-rata persentase keparahan penyakit (%) pada umur 1 mst dan analisis sidik ragam... 86 9. Rata-rata persentase keparahan penyakit (%) pada umur 2 mst dan analisis sidik ragam... 88 10. Rata-rata persentase keparahan penyakit (%) pada umur 3 mst dan analisis sidik ragam... 90 11. Rata-rata persentase keparahan penyakit (%) pada umur 4 mst dan analisis sidik ragam... 92 12. Rata-rata persentase keparahan penyakit (%) pada umur 5 mst dan analisis sidik ragam... 94 13. Rata-rata persentase kejadian penyakit (%) pada umur 1 mst dan analisis sidik ragam... 96 14. Rata-rata persentase kejadian penyakit (%) pada umur 2 mst dan analisis sidik ragam... 98 15. Rata-rata persentase kejadian penyakit (%) pada umur 3 mst dan analisis x
sidik ragam... 100 16. Rata-rata persentase kejadian penyakit (%) pada umur 4 mst dan analisis sidik ragam... 102 17. Rata-rata persentase kejadian penyakit (%) pada umur 5 mst dan analisis sidik ragam... 104 18. Rata-rata persentase tingkat kerusakan (%) pada umur 1 mst dan analisis sidik ragam... 106 19. Rata-rata persentase tingkat kerusakan (%) pada umur 2 mst dan analisis sidik ragam... 108 20. Rata-rata persentase tingkat kerusakan (%) pada umur 3 mst dan analisis sidik ragam... 110 21. Rata-rata persentase tingkat kerusakan (%) pada umur 4 mst dan analisis sidik ragam... 112 22. Rata-rata persentase tingkat kerusakan (%) pada umur 5 mst dan analisis sidik ragam... 114 23. Rata- rata tinggi tanaman cabai pada umur 1 mst (cm) dan analisis sidik ragam... 116 24. Rata- rata tinggi tanaman cabai pada umur 3 mst (cm) dan analisis sidik ragam... 117 25. Rata- rata tinggi tanaman cabai pada umur 5 mst (cm) dan analisis sidik ragam... 118 26. Rata- rata tinggi tanaman cabai pada umur 7 mst (cm) dan analisis sidik ragam... 119 27. Rata- rata tinggi tanaman cabai pada umur 9 mst (cm)dan analisis sidik ragam... 120 28. Rata- rata panjang akar tanaman cabai pada saat panen (cm) dan analisis sidik ragam... 121 29. Rata- rata berat basah akar tanaman cabai pada saat panen (g) dan analisis sidik ragam... 122 30. Rata- rata berat kering tanaman cabai pada saat panen (g) dan analisis sidik ragam... 123 xi
31. Rata-rata panen tanaman cabai (ton/ha) dan analisis sidik ragam... 124 32. Denah penelitian... 125 33. Identifikasi morfologi tanaman cabai... 126 xii