J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan Rizobakteri secara Tunggal atau Kombinasi dapat Mengendalikan Phytophthora capsici dan Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman Seed Treatments of Hot Pepper (Capsicum annuum L.) using Rhizobacteria Singly or in Combination Controlled Phytophthora capsici and Improved Plant Growth Farih Najah Rosadiah1, Satriyas Ilyas1*, dan Dyah Manohara2 Diterima 20 Januari 2015/Disetujui 9 Maret 2015 ABSTRACT Seed treatment of hot pepper using rhizobacteria is an alternative to fungicide use in controlling phytophthora rot disease. The objectives of this research were to evaluate: (1) the effectiveness of rhizobacteria isolates in inhibiting Phytophthora capsici growth and (2) the effect of seed treatment using rhizobacteria on plant growth, and incidence of phytophthora blight disease. This research consisted of two experiments, all experiments were arranged in completely randomized design using one factor. The first experiment (in vitro) consisted of nine levels i.e. seven combination isolates of rhizobacteria, metalaxyl and control. The second experiment (in the green house) consisted of six levels of seed treatments i.e. ST116B rhizobacteria, CM8 rhizobacteria, ST116B + CM8 rhizobacteria, metalaxyl, positive control and negative control. Results of in vitro experiment showed that all rhizobacteria, single or combinations, were able to inhibit P. capsici growth. The highest inhibition were shown by CM8, ST116B + CM8, and ST116B consecutively. Seed treatments of hot pepper using ST116B, CM8, and ST116B + CM8 rhizobacteria increased the number of leaves 6 weeks after transplanting and reduced the incidence of phytophthora blight disease. There were no significant differences whether the rhizobacteria was applied singly or in combination of the two. Rhizobacteria ST116B was suggested for pepper seed treatment before planting. Keywords: metalaxyl, phytophthora blight disease, rhizobacteria ABSTRAK Perlakuan benih cabai menggunakan rizobakteri merupakan alternatif pengganti fungisida dalam mengendalikan penyakit busuk phytophthora, yang disebabkan oleh cendawan patogen Phytophthora capsici. Penelitian ini bertujuan (1) mengevaluasi keefektifan kombinasi isolat rizobakteri dalam menghambat pertumbuhan P. capsici, dan (2) mengetahui pengaruh perlakuan benih dengan rizobakteri dalam meningkatkan vigor benih dan pertumbuhan tanaman, serta dalam mengurangi kejadian penyakit busuk phytophthora. Penelitian ini terdiri atas dua tahap percobaan, menggunakan rancangan acak lengkap satu faktor. Percobaan pertama (in vitro) terdiri atas sembilan taraf yaitu tujuh kombinasi isolat rizobakteri, metalaksil, dan tanpa perlakuan (kontrol). Percobaan kedua (di rumah kaca) terdiri atas enam taraf perlakuan benih yaitu rizobakteri ST116B, CM8, ST116B + CM8, metalaksil, kontrol positif, dan kontrol negatif. Hasil percobaan in vitro, semua perlakuan rizobakteri baik tunggal maupun yang dikombinasikan mampu menghambat pertumbuhan patogen P. capsici. Persentase daya hambat tertinggi berturut-turut ditunjukkan oleh isolat rizobakteri CM8, kombinasi isolat rizobakteri ST116B + CM8, dan isolat rizobakteri ST116B. Perlakuan benih dengan rizobakteri ST116B, CM8, dan ST116B + CM8 tidak dapat meningkatkan vigor benih, namun secara nyata meningkatkan pertambahan jumlah daun pada minggu ke enam 1Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut pertanian Bogor (Bogor Agricultural University), Jl. Meranti, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia Telp.&Faks. 62-251-8629353 *Penulis untuk koresponden: 2 Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat (Balittro), Kementerian Pertanian. Jl. Tentara Pelajar No. 3, Bogor, Indonesia. Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan ..... 1
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. setelah pindah tanam, dan menurunkan kejadian penyakit busuk phytophthora. Tidak terdapat perbedaan nyata pengaruh rizobakteri yang diaplikasikan secara tunggal maupun kombinasi dua isolat. Rizobakteri ST116B disarankan untuk digunakan dalam perlakuan benih cabai sebelum tanam. Kata kunci: metalaksil, penyakit busuk phytophthora, rizobakteri PENDAHULUAN Penggunaan benih bermutu rendah dan terinfeksi penyakit merupakan salah satu penyebab produktivitas cabai yang rendah di Indonesia. Phythoptora capsici merupakan patogen penyebab busuk phytophthora pada cabai, tomat, ketimun, labu-labuan, dan terong (Louws et al., 2002). Pengendalian patogen ini masih sulit karena metode pengendalian masih terbatas, patogen bersifat terbawa benih dan juga bersifat tular tanah (Miller et al., 1996; Roberts et al., 2000; Louws et al., 2002). Menurut Ilyas (2006), keberadaan patogen terbawa benih dapat menghambat perkecambahan dan mengakibatkan epidemi penyakit karena transmisi patogen dari benih ke tanaman, sehingga dapat menimbulkan dampak negatif pada kualitas dan hasil tanaman. Menurut Wiyono (2011) kehilangan hasil cabai di daerah dataran tinggi Tegal pada tahun 2010 akibat serangan cendawan P. capsici mencapai 100%. Penyakit busuk phytophthora juga merupakan penyakit penting di beberapa negara. Granke et al. (2012) menyebutkan bahwa patogen ini telah tersebar di beberapa daerah di Amerika dan dunia. Kehilangan hasil akibat serangan P. capsici pada tanaman labu siap panen seluas 32 hektar mencapai 90% di Michigan. Infeksi P. capsici pada cabai dapat terjadi beberapa hari sebelum gejala penyakit muncul. Patogen dapat menyerang melalui akar atau tajuk tanaman dengan gejala yang muncul seperti luka busuk yang secara cepat berkembang dan menyebabkan bercak berbentuk korset pada batang, tanaman kemudian layu dan mati. Patogen yang menginfeksi tanaman juga dapat menimbulkan luka busuk pada buah dan daun. Ada kalanya buah dan daun tersebut akan ditutupi oleh spora cendawan P. capsici (Hausbeck et al., 2014). Patogen yang telah tanaman dapat memproduksi menyerang inokulum lebih banyak yang dapat tersebar ke bagian tanaman di sekitarnya melalui hujan atau angin (Louws et al., 2002). Benih bermutu varietas unggul merupakan kunci utama keberhasilan suatu usaha tani. Mutu benih menyangkut mutu genetis, fisik, fisiologis dan patologis (kesehatan benih) (Ilyas, 2012). Peningkatan mutu benih dan bibit dapat dilakukan melalui perlakuan benih (seed treatment). Salah satu tujuan perlakuan benih adalah untuk memperbaiki perkecambahan benih dan melindungi benih dari hama dan penyakit. Saat ini perlakuan benih umumnya menggunakan fungisida sintetis, akan tetapi seiring kesadaran masyarakat akan bahaya lingkungan dan kesehatan, maka peng- gunaannya mulai dikurangi dan beralih pada penggunaan agens hayati antagonis yang dapat menghambat serta meningkatkan vigor benih dan pertumbuhan tanaman. pertumbuhan patogen Beberapa jenis rizobakteri dilaporkan mampu menghasilkan hormon tumbuh seperti IAA, melarutkan fosfat, serta memproduksi enzim ekstraseluler (kitinase, protease dan selulase), HCN, dan senyawa siderofor. Kemampuan rizobakteri tersebut berhubungan dengan peran rizobakteri sebagai pemacu pertumbuhan tanaman serta perannya sebagai agens antagonis dalam menghambat patogen tanaman (Sutariati et al., 2006b; Syamsuddin, 2010). Penggunaan mikroorganisme melalui aplikasi pada benih sebelum tanam secara nyata dapat meningkatkan produksi cabai (Ilyas, 2006). Penelitian Ibrahim et al. (2014) me- nyebutkan bahwa perlakuan benih meng- gunakan rizobakteri ST116B, ST156 dan E3 nyata meningkatkan vigor benih cabai pada tolok ukur indeks vigor. Rizobakteri ST116B mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman pada tolok ukur jumlah daun dan berpotensi mengendalikan penyakit busuk phytophthora pada tanaman cabai. Sebagai kelanjutan dari penelitian Ibrahim et al. (2014), penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi keefektifan kombinasi isolat rizobakteri ST116B, ST156 dan CM8 dalam menghambat pertumbuhan P. capsici secara in vitro. Tiga kombinasi rizobakteri terbaik yang efektif menghambat pertumbuhan P. capsici secara in vitro digunakan untuk 2 Farih Najah Rosadiah, Satriyas Ilyas, dan Dyah Manohara
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. melapisi benih cabai (seed treatment) dengan tujuan untuk mengendalikan P. capsici serta untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman cabai. BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilaksanakan di Labora- torium Penyakit Balittro (Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat), Laboratorium Kesehatan Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura dan Rumah Kaca Cikabayan, Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilaksanakan pada bulan April hingga Desember 2014. Penelitian ini terdiri atas dua percobaan. Percobaan pertama (in vitro) terdiri atas sembilan taraf yaitu tujuh kombinasi isolat rizobakteri, metalaksil dan kontrol. Percobaan kedua (di rumah kaca) terdiri atas enam taraf perlakuan benih yaitu rizobakteri ST116B, CM8, ST116B + CM8, metalaksil, kontrol positif dan kontrol negatif. Benih yang digunakan pada penelitian ini adalah benih cabai varietas Laris produksi PT. East West Seed Indonesia yang diperoleh dari salah satu toko pertanian di Lampung. Varietas Laris dipilih karena rentan terhadap serangan patogen P. capsici (Yunianti et al., 2007). Daya berkecambah benih sesaat sebelum benih ditanam adalah sebesar 63%. Percobaan Kombinasi Antagonis P. capsici secara In Vitro 1. Isolat Rizobakteri Evaluasi Keefektifan sebagai rizobakteri ST116B, (koleksi Balittro) ST156 dikombinasikan dengan cara mencampurkan dua atau tiga suspensi sel rizobakteri yang masing-masing berjumlah 50 ml ke dalam sebuah erlenmeyer, kemudian erlenmeyer dikocok hingga suspensi sel tercampur merata. Perlakuan kombinasi rizobakteri secara rinci adalah sebagai berikut: Suspensi sel dan CM8 1. Rizobakteri ST116B 2. Rizobakteri ST156 3. Rizobakteri CM8 4. Kombinasi ST116B + ST156 5. Kombinasi ST116B + CM8 6. Kombinasi ST156 + CM8 7. Kombinasi ST116B + ST156 + CM8 8. Metalaksil, dijadikan sebagai pembanding 9. Kontrol Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan ..... isolat rizobakteri sebagai antagonis P. capsici dilakukan dengan metode dual culture. Isolat P. capsici yang telah ditumbuhkan pada media PDA (potato dextrose agar) dipotong dengan diameter 0.5 cm kemudian dipindahkan ke media PDA baru dengan jarak 3 cm dari tepi cawan petri. Isolat rizobakteri yang diuji digoreskan memanjang dengan jarak 5 cm dari isolat P. capsici. Untuk perlakuan metalaksil (Saromil berbahan aktif 35% metalaksil) dilakukan dengan merendam paper disk Ø 0.5 cm ke dalam suspensi metalaksil 800 ppm selama 5 menit, kemudian diletakkan dengan jarak 5 cm dari isolat P. capsici. Sebagai kontrol, isolat P. capsici ditumbuhkan pada rizobakteri media PDA ataupun perlakuan metalaksil. Pengamatan dilakukan pada hari ke-3, hari ke-6 dan hari ke-8 terhadap pertumbuhan koloni patogen P. capsici dan zona bening (ruang di antara pertumbuhan P. capsici dan rizobakteri). Pengamatan zona bening dilakukan dengan cara mengukur jarak antara ujung hifa P. capsici dan goresan rizobakteri menggunakan penggaris (cm). Persentase daya hambat (DH) rizobakteri terhadap pertumbuhan patogen P. capsici dihitung dengan rumus: Uji keefektifan kombinasi tanpa perlakuan Keterangan: R1 = jari-jari pertumbuhan patogen tanpa rizobakteri (kontrol) R2 = jari-jari pertumbuhan patogen ke arah rizobakteri (Syamsuddin, 2010). Percobaan in vitro ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) satu faktor yaitu isolat rizobakteri terdiri atas sembilan taraf: isolat tujuh perlakuan kombinasi rizobakteri, perlakuan metalaksil, dan kontrol. Setiap perlakuan diulang lima kali sehingga terdapat 45 satuan percobaan. Tiga perlakuan isolat rizobakteri terbaik yang berpotensi menghambat P. capsici akan digunakan untuk percobaan selanjutnya. Percobaan 2. Pengaruh Perlakuan Benih dalam Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman dan Mengurangi Persentase Kejadian Penyakit Busuk Phytophthora di Rumah Kaca 3
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Perlakuan Benih dengan Rizobakteri Benih cabai varietas Laris produksi PT. East West Seed Indonesia yang digunakan berasal dari salah satu toko pertanian di Lampung dengan daya berkecambah saat digunakan 63%. Sebelum diberi perlakuan, benih terlebih dahulu didisinfeksi dengan merendam benih dalam alkohol 70% selama 3 menit. Selanjutnya benih dicuci sebanyak tiga kali dengan akuades steril dan dikering- anginkan dalam laminar air flow cabinet selama 60 menit. Benih yang telah dikering- anginkan diberi perlakuan dengan cara merendam benih dalam 50 mL suspensi isolat rizobakteri atau 50 mL suspensi metalaksil (800 ppm) atau 50 mL air steril (sebagai kontrol) selama 24 jam pada suhu 26 0C. Benih yang telah diberi perlakuan selanjutnya dikering-anginkan selama 60 menit sebelum ditanam (Syamsuddin, 2010). Suspensi sel rizobakteri yang digunakan dibuat dengan menginkubasi masing-masing rizobakteri dalam 50 mL potato dextrose (PD) selama 48 jam, kemudian dilihat nilai optical density (OD) dengan menggunakan spektrofotometer agar diketahui kerapatan rizobakteri tersebut. Kerapatan dari ketiga rizobakteri tersebut adalah 109 cfu. Benih yang sudah diberi rizobakteri kemudian perlakuan pelapisan disemai pada tray semai yang berisi campuran tanah dan pupuk kandang (1:1 v/v) di rumah kaca. Bibit cabai dipindahkan ke polibag saat berumur 35 HST. Penanaman Bibit di Polibag Sebanyak 30 bibit per perlakuan kemudian dipindahkan ke polibag (satu bibit per polibag) berukuran 30 cm x 35 cm. Khusus pada perlakuan kontrol, dipindahkan 30 bibit untuk bibit tanpa perlakuan dan tanah tidak diinokulasi P. capsici (kontrol negatif), dan 30 untuk bibit tanpa perlakuan rizobakteri tetapi tanah diinokulasi P. capsici (kontrol positif). Media adalah campuran tanah dan pupuk kandang (4:1 v/v). Media tersebut tanam yang berisi bibit diletakkan secara teratur berjarak 30 cm x 50 cm. Penyiraman dilakukan setiap hari agar pertumbuhan dan perkembangan bibit normal. Pemupukan tanaman dilakukan pada 2 MSP dan 6 MSP menggunakan pupuk NPK mutiara (15:15:15) sebanyak 50 mL per tanaman dengan konsentrasi 2 g L-1. tanam yang digunakan 4 Penyiapan Tanah Inokulum dan Infestasi Tanah pada Tanaman dengan mengering-anginkan tanah sebanyak 4 kg, kemudian dicampur dengan 4% oat meal dan diberi air secukupnya hingga membasahi seluruh campuran tanah dan oat meal. Tanah tersebut kemudian disterilkan dengan autoklaf suhu 120 0C selama 30 menit. Potongan biakan diinfestasikan ke tanah yang sudah steril dan diinkubasi pada ruangan suhu 23-25 0C selama dua minggu (Manohara 1988). Infestasi tanah inokulum dilakukan saat bibit berumur 2 minggu setelah pindah tanam, dengan cara sebanyak 10 g tanah inokulum disebar di sekeliling tanaman dan pangkal batang tidak dilukai (Ibrahim et al., 2014). Pengamatan dilakukan pada 1-6 MSP (minggu setelah pindah tanam) pada tolok ukur pertambahan tinggi tanaman dan pertambahan jumlah daun, serta pada 1-4 MSI (minggu setelah infestasi tanah inokulum) pada tolok ukur kejadian penyakit. Pengendalian hama dilakukan dengan menyemprotkan insektisida berbahan aktif deltametrin 25 g L-1 dengan konsentrasi 0.5 ml L-1 setiap dua minggu sekali. Pengendalian gulma dilakukan secara manual yakni dengan pencabutan. Tanah inokulum dibuat Percobaan kedua menggunakan RAL satu faktor yaitu perlakuan benih dengan isolat rizobakteri isolat terdiri atas enam rizobakteri ST116B, isolat rizobakteri CM8, isolat rizobakteri ST116B + CM8, metalaksil, tanpa perlakuan benih dan tanpa inokulasi P. capsici (kontrol negatif), tanpa perlakuan benih dan diinokulasi P. capsici (kontrol positif). Setiap perlakuan diulang tiga kali sehingga terdapat 18 satuan percobaan. Setiap satuan percobaan menggunakan 10 bibit sehingga dibutuhkan 180 bibit cabai. taraf: HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan 1. Evaluasi Keefektifan Kombinasi Isolat Rizobakteri sebagai Antagonis P. capsici secara In Vitro Seluruh isolat rizobakteri yang diujikan terbukti memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan P. capsici. Daya hambat terhadap P. capsici terlihat pada pertumbuhan koloni P. capsici pada perlakuan rizobakteri yang lebih lambat dibandingkan kontrol Farih Najah Rosadiah, Satriyas Ilyas, dan Dyah Manohara
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. (P. capsici ditumbuhkan pada media PDA tanpa perlakuan rizobakteri ataupun metalaksil) (Gambar 1A). Saat 8 HSI (hari setelah inkubasi), jari-jari koloni P. capsici pada kontrol telah memenuhi permukaan dasar cawan petri, sedangkan pertumbuhan jari-jari koloni P. capsici pada perlakuan rizobakteri dan metalaksil terhambat (Gambar 1A). Jari- jari P. capsici pada beberapa perlakuan rizobakteri mampu tumbuh melewati goresan rizobakteri, namun ada juga jari-jari P. capsici pada beberapa perlakuan rizobakteri yang tumbuh melewati goresan tidak mampu rizobakteri, sehingga terbentuk zona bening (ruang kosong di antara pertumbuhan P. capsici dan rizobakteri). Panjang zona bening yang terbentuk pada beberapa perlakuan rizobakteri yang diuji berbeda-beda (Gambar 1B), hal ini menunjuk- rizobakteri memiliki kan bahwa dalam berbeda-beda kemampuan menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap P. capsici. Pertumbuhan P. capsici yang terhambat oleh rizobakteri diduga karena rizobakteri mampu memproduksi senyawa metabolit sekunder yang bersifat antagonis terhadap pertumbuhan P. capsici. Menurut Syamsuddin (2010) efektifitas penghambatan rizobakteri terhadap patogen melibatkan banyak mekanisme, salah satunya yakni berhubungan dengan kemampu- an isolat rizo-bakteri dalam mensekresikan enzim ekstra-seluler (kitinase, protease dan selulase) khususnya protease dan selulase, serta (2006a) produksi HCN. Sutariati et al. melaporkan bahwa enzim kitinase tidak menunjukkan peran dalam pengham-batan cendawan patogen Colletotrichum capsici oleh isolat rizobakteri dari kelompok Bacillus spp., Pseudomonas spp., dan Serratia spp.. Ketiga setiap yang spesies rizobakteri tersebut terbukti mampu memproduksi senyawa HCN yang bersifat toksik terhadap patogen C. Capsici. Secara mikroskopis terlihat perbedaan bentuk antara ujung hifa cendawan P. capsici pada perlakuan rizobakteri, perlakuan meta- laksil dan kontrol (Gambar 2). Diby et al. (2005) menjelaskan bahwa beberapa strain Pseudomonas fluoroscens dan Trichoderma spp. mampu berperan sebagai agens antagonis terhadap patogen P. capsici dengan meng- hasilkan enzim mycolytic viz. β-1,3 glucanase, β-14 glucanase dan lipase. Beberapa strain P. fluoroscens menyebabkan koagulasi sitoplasma pada miselium P. capsici ketika dikulturkan secara bersama-sama. Selain itu P. fluoroscens juga dapat menghancurkan keseluruhan isi sitoplasma setelah dikulturkan secara bersama- sama setelah 72 jam. Seluruh isolat rizobakteri yang diujikan memiliki persentase daya hambat yang tinggi terhadap pertumbuhan P. capsici 8 hari setelah inkubasi, yakni 44% - 61% (Tabel 1). Berturut-turut perlakuan rizobakteri CM8, rizobakteri ST116B + CM8, dan rizobakteri ST116B merupakan perlakuan yang memiliki zona bening dan persentase daya hambat tertinggi terhadap P. capsici dibandingkan lainnya. Perlakuan kombinasi perlakuan rizobakteri tidak menunjukkan persentase daya hambat yang tinggi dibandingkan perlakuan rizobakteri tunggal. Daya hambat tertinggi dan zona bening terpanjang sebagai respon rizobakteri ST116B + CM8 tidak berbeda nyata dengan perlakuan fungisida metalaksil. Dari hasil Percobaan 1 ini, perlakuan rizobakteri CM8, rizobakteri ST116B + CM8, dan rizobakteri ST116B terpilih untuk digunakan dalam melapisi benih pada percobaan berikutnya. lebih perlakuan kombinasi Gambar 1. Pertumbuhan koloni P. capsici (a), rizobakteri ST116B (b) dan paper disc Ø 0.5 cm yang telah direndam metalaksil 800 ppm (c) pada media PDA (A); perbedaan daya hambat beberapa rizobakteri terhadap P. capsici (B) Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan ..... 5
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Gambar 2. Keragaan pertumbuhan hifa P. capsici pada media PDA: tanpa perlakuan (A), digoreskan rizobakteri kerapatan 109 cfu, disintegrasi sitoplasma P. capsici (B), diletakkan paper disc Ø 0.5 cm yang direndam metalaksil 800 ppm, ujung hifa abnormal (C). Mikroskop perbesaran 40x10. Tabel 1. Kemampuan isolat rizobakteri menghambat pertumbuhan P. capsici secara in vitro pada 8 hari setelah inkubasi No Perlakuan Rizobakteri ST116B** 1 2 ST156 3 CM8** 4 5 6 7 8 Metalaksil 9 Kontrol KK F Hitung ST116B + ST156 ST116B + CM8** ST156 + CM8 ST116B + ST156 + CM8 Rata-rata Jari-Jari Pertumbuhan P. capsici (cm) 3.34 3.50 2.70 3.95 3.02 3.72 3.70 2.55 7.00 - - Daya Hambat terhadap Rata-rata Zona Bening (cm)* 0.82 c 0.00 e 1.86 a 0.04 de 1.40 b 0.09 de 0.21 d 1.93 a - 20.09 P. capsici (%)* 52 c 50 c 61 a 44 e 57 b 47 de 47 de 65 a - 7.38 0.0001 0.0001 Keterangan: *Angka pada kolom yang sama dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf α = 5%; ** rizobakteri digunakan untuk percobaan selanjutnya. Percobaan 2. Pengaruh Perlakuan Benih dalam Meningkatkan Pertumbuhan Tanaman dan Mengurangi Persentase Kejadian Penyakit di Rumah Kaca. Tabel 2 menunjukkan bahwa seluruh perlakuan rizobakteri maupun metalaksil tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertambahan jumlah daun cabai pada 2-5 MSP. Benih dengan perlakuan pelapisan rizobakteri ST116B, CM8 dan ST116B + CM8 sebelum benih ditanam terbukti mampu meningkatkan pertambahan jumlah daun yang sangat nyata lebih tinggi dibandingkan kontrol positif (benih tanpa perlakuan rizobakteri dan tanah diinokulasi P. capsici) pada 6 MSP. Hal tersebut diduga berhubungan dengan peranan sebagai pemacu pertumbuhan rizobakteri tanaman atau PGPR (plant growth promoting rhizobacteria). Menurut Tenuta (2004), kemampuan rizobakteri sebagai PGPR berhubungan erat dengan kemampuannya dalam memproduksi fitohormon seperti IAA, sitokinin, giberelin dan etilen dalam peranannya sebagai bio- stimulant. Selain itu, menurut McMillan (2007), kemampuan rizobakteri dalam me- nyediakan hara (biofertilizer) dengan me- nambahkan N2 dari udara secara asimbiosis, kemampuan melarutkan fosfat serta kemampuan mengoksidasi sulfur juga merupakan karak- teristik rizobakteri dalam peranannya sebagai telah PGPR. Pada penelitian sebelumnya dilaporkan bahwa inokulasi benih dengan rizobakteri isolat Bacillus spp., Pseudomonas spp. dan Serratia spp. nyata meningkatkan jumlah daun cabai pada 6 MSP (Syamsuddin 2010). Ibrahim et al. (2014) juga melaporkan bahwa perlakuan benih dengan rizobakteri ST116B mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman cabai pada tolok ukur jumlah daun. 6 Farih Najah Rosadiah, Satriyas Ilyas, dan Dyah Manohara
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Tabel 2. Pengaruh perlakuan benih dengan rizobakteri terhadap pertambahan jumlah daun pada 2-6 MSP di polibag Pertambahan Jumlah Daun* 4 MSP 1.8 2.7 2.7 4.1 1.7 2.4 37.2 0.8877 Perlakuan Benih 3 MSP 0.7 0.9 1.0 1.0 1.7 2.3 21.0 0.1637 2 MSP 2.5 2.3 3.2 2.8 2.5 3.1 17.1 5 MSP 5.3 3.7 8.4 7.2 10.2 6.4 24.1 0.3121 ST116B CM8 ST116B + CM8 Metalaksil Kontrol Positif** Kontrol Negatif** KK F Hitung Keterangan: *Angka pada kolom yang sama diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan Duncan multiple range test (DMRT) pada taraf α = 5%; MSP = minggu setelah pindah tanam; **kontrol positif (tanpa perlakuan rizobakteri dan tanah diinokulasi P. capsici), kontrol negatif (tanpa perlakuan rizobakteri dan tanah diinokulasi P. capsici); MSP = minggu setelah pindah tanam. 0.9359 6 MSP 8.4 a 6.5 a 9.0 a 2.1 b 2.8 b 9.0 a 9.5 0.0001 Hasil pengamatan pada 6 MSP (Tabel juga menunjukkan bahwa perlakuan 2) rizobakteri mampu mempertahankan laju pertumbuhan tanaman yang sakit sebagaimana laju pertumbuhan tanaman yang sehat. Hal yang pada tersebut tanaman diinokulasi P. capsici pada perlakuan rizobakteri ST116B, CM8 dan ST116B + CM8 memiliki laju pertambahan jumlah daun yang tidak berbeda nyata dengan kontrol negatif (tanaman yang tidak diinokulasi P. capsici namun benih tidak diberi perlakuan). Benih dengan perlakuan metalaksil menunjukkan nilai yang tidak berbeda nyata dengan kontrol tanah positif (benih diinokulasi P. capsici), namun nyata lebih rendah dibandingkan benih dengan perlakuan rizobakteri. Hal tersebut diduga disebabkan karena metalaksil tidak dapat memproduksi senyawa PGPR sebagaimana yang bisa diproduksi oleh rizobakteri. terlihat tanpa perlakuan dan Tabel 3 menunjukkan perlakuan rizo- bakteri maupun metalaksil tidak berpengaruh secara nyata tinggi tanaman cabai pada 2-4 MSP. Pertambahan tinggi tanaman saat 5 MSP pada perlakuan kontrol negatif (benih tanpa perlakuan dan tanah diinokulasi P. capsici) dan metalaksil menunjukkan nilai yang sangat nyata lebih tinggi dibanding perlakuan lainnya. Perlakuan tinggi rizobakteri tanaman yang rendah dibanding perlakuan lainnya diduga karena fitohormon terhadap pertambahan dengan pertambahan lebih IAA yang dihasilkan oleh rizobakteri lebih terkonsentrasi pada daerah per- banyak tumbuhan daun daripada daerah pertumbuhan tinggi tanaman. Menurut Darmawan dan Baharsjah (2010) penyebaran auksin yang tidak merata dapat mengakibatkan terjadinya perbedaan rangsangan perpanjangan sel. Harjadi (1996) juga menjelaskan bahwa dominansi pucuk (apical dominance) merupakan peng- hambatan oleh titik tumbuh pada pertumbuhan tunas-tunas di bawahnya yang merupakan fungsi dari distribusi auksin. Benih dengan perlakuan rizobakteri CM8 yang diinokulasi P. capsici memiliki nilai pertambahan tinggi tanaman saat 6 MSP yang tidak berbeda nyata dengan kontrol negatif (benih tanpa perlakuan dan tanah tidak diinokulasi P. tersebut menunjukkan bahwa perlakuan benih dengan rizobakteri CM8 mampu mempertahankan kemampuan tanaman cabai yang sakit untuk melakukan dengan kemampuan pertumbuhan tanaman cabai yang sehat. capsici). Hal pertumbuhan sama persentase kejadian penyakit dilakukan selama 28 hari sejak infestasi tanah inokulum P. capsici pada pangkal batang cabai. Gejala tanaman serangan P. capsici mulai terlihat pada saat 14 hari setelah infestasi. Perlakuan benih dengan terbukti mampu mengurangi rizobakteri tingkat serangan patogen P. capsici pada tanaman (Tabel 4). Pengamatan terhadap Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan ..... 7
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Tabel 3. Pengaruh perlakuan benih dengan rizobakteri terhadap pertambahan tinggi tanaman pada 2- 6 MSP di polibag Pertambahan Tinggi Tanaman (cm)* 4 MSP 3 MSP 0.59 1.03 0.56 1.50 0.28 1.38 0.56 1.35 0.46 1.15 1.11 3.07 18.73 25.84 0.3482 Perlakuan Benih 2 MSP 6.80 6.80 7.58 6.85 6.59 5.24 10.58 5 MSP 0.14 b 0.23 b 0.11 b 0.79 a 0.22 b 0.92 a ST116B CM8 ST116B + CM8 Metalaksil Kontrol Positif** Kontrol Negatif** KK F Hitung Keterangan: detil idem Tabel 2; data pada tabel sebelum diolah ditransformasi dengan rumus √ . 10.7 0.3244 0.5427 0.0008 6 MSP 0.21 bc 0.51 a 0.11 c 0.20 bc 0.17 bc 0.45 ab 10.72 0.0416 Tabel 4. Pengaruh perlakuan rizobakteri pada benih terhadap kejadian penyakit saat 28 hari setelah infestasi inokulum P. capsici ke tanah Kejadian Penyakit (%) Perlakuan Rizobakteri 14 HSI 3 0 3 0 3 0 244.9 0.7013 21 HSI 3 ab 7 ab 3 ab 10 a 13 a 0 b 72.6 0.0435 28 HSI 3 bc 7 abc 3 bc 10 ab 17 a 0 c 74.9 0.0420 ST116B CM8 CM8 + ST116B Metalaksil Kontrol Positif* Kontrol Negatif* KK F Hitung Keterangan: detil idem Tabel 2; data pada tabel sebelum diolah ditransformasi dengan rumus arcsin √ ; HSI = hari setelah infestasi. Tabel 4 menunjukkan bahwa saat 21 HSI inokulum ke tanah, tanaman cabai yang diberikan perlakuan rizobakteri pada benih sebelum tanam mengalami persentase kejadian penyakit yang lebih rendah dibandingkan tanaman cabai pada kontrol positif (tanpa perlakuan rizobakteri dan tanah diinokulasi P. capsici). Saat 28 HSI, persentase kejadian penyakit pada perlakuan rizobakteri juga rendah menunjukkan nilai yang dibandingkan kontrol positif. Hal tersebut diduga berhubungan dengan kemampuan rizobakteri enzim ekstraselular, senyawa siderofor dan senyawa (2010) HCN. menyebutkan bahwa isolat rizobakteri yang didapat dari rizosfer tanaman cabai sehat mampu mensekresikan enzim ekstraselular siderofor serta memproduksi HCN dan sehingga mampu menghambat pertumbuhan patogen P. capsici. Enzim ekstraselular yang paling berperan ialah protease dan lipase. Sutariati et al. (2006a) juga melaporkan bahwa lebih dalam menghasilkan Penelitian Syamsuddin rizobakteri kelompok P. fluoroscens PG01 mampu menghambat pertumbuhan C. capsici melalui sintesis senyawa HCN yang bersifat toksik bagi patogen. Jika dibandingkan kontrol positif, perlakuan benih dengan metalaksil menunjuk- kan persentase kejadian penyakit busuk phytophthora yang tidak berbeda nyata. Perlakuan benih dengan rizobakteri terbukti mampu menurunkan persentase kejadian penyakit yang lebih baik dibandingkan perlakuan benih dengan metalaksil. Menurut Syamsuddin (2010) meskipun metalaksil merupakan fungisida yang bersifat sistemik, namun efek pengendalian metalaksil berdurasi singkat tidak seperti halnya efek pengendalian yang diberikan oleh agens biokontrol yang bersifat lama dan mampu menginduksi tanaman secara sistemik serta ketahanan secara tidak langsung juga berperan sebagai pemacu pertumbuhan. 8 Farih Najah Rosadiah, Satriyas Ilyas, dan Dyah Manohara
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. Gambar 3. Gejala serangan pada tanaman cabai: perubahan warna pangkal batang dari hijau menjadi coklat (A, B, C) Gambar 3 menunjukkan gejala serangan pada batang bagian bawah yang mengalami perubahan warna dari hijau menjadi coklat, tanaman tersebut kemudian menjadi layu dan mati. Menurut Ibrahim et al. (2014) gejala serangan P. capsici berupa pangkal batang yang mengalami perubahan warna dari hijau menjadi coklat kemudian seluruh bagian daun tanaman mengering dan selanjutnya layu, tanaman mati. nigrum L.). Annals of Microbiology. 55(2):129-133. Granke, L.L., L.Q. Ocampo. 2012. Advances in research on Phytophthora capsici on vegetable crops in the United States. Plant Disease. 95(11):1588-1600. Harjadi, S.S. 1996. Pengantar Agronomi. PT Gramedia. Jakarta. KESIMPULAN Semua perlakuan rizobakteri baik yang dikombinasikan maupun yang tunggal secara in vitro mampu menghambat pertumbuhan patogen P. capsici. Persentase daya hambat tertinggi berturut-turut ditunjukkan oleh isolat rizobakteri CM8, kombinasi isolat rizobakteri rizobakteri ST116B + CM8 dan ST116B. Ketiga perlakuan benih dengan rizobakteri tersebut nyata meningkatkan pertambahan jumlah daun, dan menurunkan kejadian penyakit busuk phytophthora pada tanaman cabai. Tidak terdapat perbedaan nyata pengaruh rizobakteri yang diaplikasikan secara tunggal maupun kombinasi kedua rizobakteri. isolat Hausbeck, M.K., Foster J.M., S.D. Linderman. 2014. Managing phytophthora on pepper. USDA NIFA Special Research Grant: Michigan State University Extension. Ibrahim, A., S. Ilyas, D. Manohara. 2014. Perlakuan benih (Capsicum annuum L.) dengan rizobakteri untuk mengendalikan Phytophthora capsici, dan vigor meningkatkan pertumbuhan tanaman. Bul Agrohorti. 2(1):22-30. cabai benih, Ilyas, S. 2006. Seed treatments using matriconditioning to improve vegetable seed quality [ulas balik]. Bul Agron. 34(2):124-132. DAFTAR PUSTAKA Ilyas, S. 2012. Ilmu dan Teknologi Benih: Teori dan Hasil-Hasil Penelitian. IPB Press. Bogor. Darmawan, J., J.S. Baharsjah. 2010. Dasar Dasar Fisiologi Tanaman SITC. Jakarta. Diby, P., K.A. Saju, P.J. Jisha, Y.R. Sarma, A. Kumar, M. Anandaraj. 2005. Mycolytic enzymes produced by Pseudomonas fluoroscens and Trichoderma spp. against Phytophthora capsici, the foot rot pathogen of black pepper (Piper Louws, F.J., G.J. Holmes, J.B. Ristaino. 2002. Phytophthora blight of pepper and cucurbits. Vegetable disease information Note 27. College of Agriculture and Life science, Plant Pathology Extension, North Carolina State University: p:14. Manohara, D. 1988. Ekologi Phytophthora palmivora (Bulter), penyebab penyakit Perlakuan Benih Cabai (Capsicum annuum L.) dengan ..... 9
J. Hort. Indonesia 6(1): 1-10. April 2015. (Piper busuk pangkal batang nigrum Sekolah L.). Disertasi. Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor. lada McMillan, S. 2007. Promoting Growth with PGPR. Soil Foodweb. Canada Ltd. Soil Biology Laboratory and Learning Center. Miller, S.A., C.R. Randall, M.R. Richard. 1996. Phytophthora blight of pepper and cucurbits HYG-3116-96. Plant Pathology. The Ohio State University Extension, Road, Columbus, OH 43210-1087. 2021 Coffey Roberts, P.D., R.J. McGovern, T.A. Kucharek, D.J. Mitchell. 2000. Vegetable diseases caused by Phytophthora capsici in Florida. Plant Pathology Department, University of Florida, Gainesville. Sutariati, G.A.K., Widodo, Sudarsono, S. Ilyas. 2006a. Karakter fisiologis dan keefektifan isolat rizobakteri sebagai agens antagonis Colletotrichum capsici dan rizobakteri pemacu pertumbuhan tanaman cabai. Jurnal Ilmiah Pertanian Kultura. 41(1):28-34. Sutariati, G.A.K., Widodo, Sudarsono, S. Ilyas. 2006b. Pengaruh perlakuan rizo- bakteri pemacu pertumbuhan tanaman serta terhadap viabilitas benih 10 pertumbuhan bibit tanaman cabai. Bul Agron. 34(1):46-54. Syamsuddin. 2010. Perlakuan benih untuk pengendalian busuk phytophthora, peningkatan hasil dan mutu benih cabai merah (Capsicum Sekolah L). Disertasi. annuum Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor. 201 hal. penyakit Tenuta, M. 2004. Plant growth promoting rhizobacteria: prospects for increasing nutrient acquisition and disease control. Department of Soil Science, University of Manitoba. umanitoba. 2003/pdf/tenuta_rhizobacteria.pdf. [28 Maret 2015]. Wiyono, S. 2011. Liputan khusus: kendalikan hama dan penyakit, harga cabai terkendali. Tabloid Agrina. 17 Januari 2011; [3 redesign2.php?rid=19&aid=2813. April 2015]. Yunianti, R., S. Sastrosumarjo, S. Sujiprihati, M. Surahman, S.H. Hidayat. 2007. Ketahanan 22 genotipe cabai (Capsicum spp.) terhadap Phytophthora capsici Leonian dan keragaman genetiknya. Bul Agron. (35) (2): 103-111. Farih Najah Rosadiah, Satriyas Ilyas, dan Dyah Manohara