Laporan Pengendalian Hayati

LAPORAN PRAKTIKUM

PENGENDALIAN HAYATI

(PNA 2533)

ACARA II

Eksplorasi Antagonis

Oleh :

Rombongan 1

Kelompok 3

1.        Prihatini Puji L.                (A1D016137)

2.        Delfita Mutiara A.L          (A1D016145)

3.        Zaqiatul Fakhiroh             (A1D016229)

4.        Muhammad Fahmi           (A1D115054)

5.        Nur Khasanah M.             (A1D116003)

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

LABORATORIUM PERLINDUNGAN TANAMAN

PURWOKERTO

2018

I.         HASIL DAN PEMBAHASAN

A.      Hasil

Terlampir (pada halaman  )

B.       Pembahasan

Eksplorasi antagonis adalah kegiatan yang dilakukan untuk mendapatkan antagonis untuk pengendalian hayati terhadap organisme pengganggu tanaman. Pemilihan antagonis sebaiknya mempunyai sifat mampu beradaptasi dengan lingkungan, tumbuh dengan cepat, dan toleran terhadap antagonis lain. Menurut Farida (1992), eksplorasi merupakan langkah awal untuk mendapatkan antagonis yang berkualitas. Oleh karena itu, diperlukan kecermatan dan ketelitian dalam menentukan waktu, tempat, metode, serta penanganan sampel hasil eksplorasi. Selanjutnya, jamur antagonis hasil eksplorasi perlu diuji di laboratorium (in vitro), rumah kasa (in planta), dan di lapangan (in situ). Jamur antagonis yang terpilih sebaiknya memilki sifat: (1) dapat menghambat pertumbuhan patogen tanaman, (2) berkecambah dan tumbuh dengan cepat, (3) tahan atau toleran terhadap antagonis lain, (4) persisten dalam keadaan ekstrim, (5) dapat diproduksi secara massal, dan (6) tidak menyebabkan gangguan terhadap tanaman.

Eksplorasi antagonis pada praktikum berasal dari tanah dekat perakaran tanaman karena terdapat banyak nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme sehingga lebih mudah untuk mendapatkan mikroorganisme antagonis. Menurut Dewi (2015), eksplorasi antagonis dari rizosfer tanaman pada umumnya lebih mudah dibandingkan dari sampel daun atau bagian tanaman yang lain, karena di rizosfer banyak terdapat senyawa-senyawa organik yang sangat berguna bagi pertumbuhan beberapa mikroorganisme, termasuk jamur antagonis. Senyawa organik yang dikeluarkan tanaman melalui akar dapat berupa eksudat, sekresi, plant mucilage, mucigel, dan lisat. Jenis tanaman dan jenis tanah sangat menentukan jenis antagonis yang ditemukan. Misalnya, Gliocladium banyak terdapat di rizosfer tanaman tebu, atau tanaman kacang-kacangan (leguminaceae). Beberapa antagonis lain seperti Trichoderma mampu tumbuh pada jaringan tanaman sakit, atau yang telah lapuk, selain juga banyak ditemukan di tanah kompos.

Berdasarkan materi yang didapatkan saat praktikum, eksplorasi dari sampel tanah dilakukan dengan pengenceran bertingkat. Pengenceran untuk bakteri biasanya lebih banyak daripada pengenceran pada jamur. Jamur hanya dilakukan 2 kali seri pengenceran. Hasil biakan bakteri Pseudomonas menunjukkan permukaan licin dengan tepi halus dan berwarna kuning kehijauan pada media King’B. Biakan Bacillus sp. biasanya berbentuk bulat atau tidak beraturan dengan tepi bergerigi. Biakan jamur T. virens memiliki ciri-ciri konsentris, melingkar atau menyebar. Biakan jamur T. koningii mengubah media menjadi berwarna kuning. Biakan jamur T. harzianum tidak mengubah warna media. Bakteri gram positif merupakan ciri dari antagonis, sedangkan gram negatif merupakan ciri dari patogen.

Langkah awal yang perlu dilakukan untuk eksplorasi jamur dari sampel tanah menurut Farida (1992) adalah menentukan jenis tanaman dan jenis tanah. Tanah di sekitar perakaran (rizosfer) tanaman digali sedalam 0-30 cm. Sampel tanah yang telah didapatkan kemudian diisolasi di laboratorium dengan metode pengenceran bertingkat (serial dillution) hingga 10^-3-10^-6. Suspensi hasil pengenceran dituangkan/ditumbuhkan pada media Water Agar (WA) dan diinkubasikan selama 3-5 hari. Koloni-koloni yang tumbuh diisolasi kembali dengan ditanamkan pada media Potato Dextrose Agar (PDA) dan diinkubasikan selama 3-5 hari. Koloni yang tumbuh diidentifikasi secara makroskopis dengan mengamati tipe dan warna koloni, dan secara mikroskopis dengan mengamati struktur hifa, bentuk dan ukuran pialid dan konidia.

Praktikum acara 2 yaitu eksplorasi antagonis dari tanah disekitar perakaran tanaman. Eksplorasi antagonis dilakukan dengan melarutkan 10 gram tanah dari perakaran tanaman pisang sehat ke dalam air steril, kemudian dilakukan pengenceran sebanyak 10 kali (pengenceran 10^-10). Suspensi dari pengenceran 10^-9 dan pengenceran 10^-10 dipindahkan ke media NA. Hasil biakan diinkubasi selama 2 hari pada suhu ruang dan diamati setiap hari. Menurut Wasteson and Hornes, (2009) tujuan dari pengenceran bertingkat yaitu memperkecil atau mengurangi jumlah mikroba yang tersuspensi dalam cairan. Penentuan besarnya atau banyaknya tingkat pengenceran tergantung kepada perkiraan jumlah mikroba dalam sampel. Perbandingan 1 : 9 digunakan untuk sampel dan pengenceran pertama dan selanjutnya, sehingga pengenceran berikutnya mengandung 1/10 sel mikroorganisma dari pengenceran sebelumnya.

Gambar 5. Pelarutan tanah ke dalam air steril.

(Zaqia, 2018)

Gambar 6. Pengenceran suspensi bakteri

(Zaqia, 2018)

Gambar 7. Hasil pengenceran suspensi bakteri

(Zaqia, 2018)

Hasil praktikum acara 2 tentang eksplorasi antagonis diperoleh informasi bahwa pada pengamatan 1, biakan bakteri pada pengenceran 10^-9 tampak sudah terbentuk 4 koloni bakteri. Bentuk koloni tidak beraturan berwarna putih lebih pekat di bagian tengah dan berwarna putih bening pada bagian tepinya. Bagian tepi bakteri tidak rata dan berbentuk seperti gerigi. Biakan bakteri pengenceran 10^-10 pada pengamatan 1 belum terlihat jelas koloninya, berwarna putih bening dan bentuknya tidak beraturan. Menurut (Djaenudin dan Muis, 2015) koloni bakteri pada medium agar berbentuk bundar, tepi tidak teratur, permukaan tidak mengkilap, menjadi tebal dan keruh (opaque), kadang-kadang mengkerut dan berwarna krem atau kecoklatan. Bentuk koloni agak bervariasi pada media yang berbeda. Koloni meluas pesat pada medium yang berpermukaan lembap. Biakan bakteri dari medium padat tidak mudah larut dalam air. Pertumbuhan pada medium cair (broth) keruh, berkerut, dengan pelikel yang koheren, tidak keruh atau hanya agak keruh.

Gambar 1. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak depan pada pengenceran 10^-9 pengamatan hari pertama.

(Fahmi, 2018)

Gambar 2. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak belakang pada pengenceran 10^-9 pengamatan hari pertama.

(Delfita, 2018)

Gambar 3. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak depan pada pengenceran 10^-10 pengamatan hari pertama.

(Zaqia, 2018)

Gambar 4. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak belakang pada pengenceran 10^-10 pengamatan hari pertama.

(Zaqia, 2018)

Pengamatan hari kedua pada biakan bakteri pengenceran 10^-9 menunjukkan koloni lebih lebar daripada pengamatan pertama, bentuknya tidak beraturan dengan bagian tepi bergerigi, berwarna putih bening dengan bagian tengah lebih pekat. Terdapar 4 koloni bakteri yang nampak jelas. Pengamatan hari kedua pada bakteri pengenceran 10^-10 menunjukkan koloni lebih lebar dengan pertumbuhan menyebar, dan berwarna putih bening. Menurut Sabdaningsih et al. (2013), bahwa pada umumnya bentuk koloni bakteri berbentuk circular, irregular, filamentous, rhizoid. Elevasi berbentuk raised, convex, flat, umbonate, crateriform. Tepian yang berbentuk entire, undulate, filiform, curled dan lobate.

Gambar 4. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak depan pada pengenceran 10^-9 pengamatan hari kedua.

(Maulida, 2018)

Gambar 4. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak belakang pada pengenceran 10^-9 pengamatan hari kedua.

(Maulida, 2018)

Gambar 4. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak depan pada pengenceran 10^-10 pengamatan hari kedua.

(Prihatini, 2018)

Gambar 4. Koloni bakteri dari perakaran tanaman pisang sehat tampak belakang pada pengenceran 10^-10 pengamatan hari kedua.

(Fahmi, 2018)

Pengujian katalase dilakukan dengan mengambil koloni bakteri kemudian ditetesi dengan larutan H₂O₂ 10%. Hasil pengujian bakteri pada pengenceran 10^-9 tampak bahwa koloni tidak menghasilkan buih (gelembung udara), dan pada pengenceran 10^-10 juga tidak terlihat adanya buih. Hal tersebut menunjukkan bahwa bakteri yang diuji adalah bakteri gram negatif. Menurut Hadioetomo, (1993), beberapa bakteri yang memiliki flavoprotein dapat mereduksi O₂ dengan menghasilkan hidrogen peroksida (H₂O₂) atau superoksida (O₂-). Kedua bahan ini merupakan bahan yang toksik dan menghancurkan kompenen sel dengan sangat cepat. Bakteri harus dapat mempertahankan diri seperti dengan produksi O₂ atau akan terbunuh. Katalase adalah enzim yang mengkatalisasikan penguraian hidrogen peroksida (H₂O₂) menjadi air dan O₂. Hidrogen peroksida terbentuk sewaktu metabolisme aerob, sehingga mikroorganisme yang tumbuh dalam lingkungan aerob dapat menguarikan zat toksik tersebut. Uji katalase ini dilakukan untuk mengidentifikasi kelompok bakteri bentuk kokkus, dalam membedakan Staphylococcus dan Streptococcus. Kelompok Streptococcus bersifat katalase negatif dan Staphylococcus bersifat katalase positif. Penentuan adanya katalase ini terlihat dari pembentukan gelembung udara di sekitar koloni setelah ditambahkan larutan H₂O₂ 3%.

Gambar 7. Hasil uji katalase pada pengenceran bakteri 10^-9 tidak berbuih

(Zaqia, 2018)

Gambar 7. Hasil uji katalase pada pengenceran bakteri 10^-10 tidak berbuih

(Maulida, 2018)

Pengujian reaksi gram dilakukan dengan mengambil koloni bakteri kemudian ditetesi dengan larutan KOH 3%. Hasil pengujian bakteri pada pengenceran 10^-9 tampak ketika cairan dihomogenkan dengan jarum kemudian ditarik perlahan ke atas terdapat benang dan pada pengenceran 10^-10 juga terlihat adanya benang ketika ditarik ke atas. Hal tersebut menunjukkan bahwa bakteri yang diuji adalah bakteri gram negatif. Menurut (Kurnia et al., 2016) uji KOH dilakukan untuk mengetahui gram strain dari bakteri. Hal ini dilakukan sebelum dilakukan uji pewarnaan gram agar dapat dilihat kesamaan hasilnya. Keunggulan uji KOH adalah lebih sederhana dan praktis. Adapun prosedurnya adalah bakteri murni diambil dengan menggunakan jarum ose steril dan digoreskan ke slide glass yang telah diisi KOH 3%. KOH bersifat positif (+) akan mengeluarkan lendir dan KOH bersifat negatif (-) jika tidak ada lendir yang ditimbulkan. Hasil gram strain dapat diketahui dengan mengetahui KOH positif (+) maka gram (-) dan jika KOH negatif (-) maka gram (+).

Gambar 7. Hasil uji KOH pada pengenceran bakteri 10^-9 menghasilkan benang

(Prihatini, 2018)

Gambar 7. Hasil uji KOH pada pengenceran bakteri 10^-10 menghasilkan benang

(Delfita, 2018)

Tabel 1. Uji gram bakteri hasil eksplorasi

No	Koloni	Uji KOH 3%			Uji Katalase
		Benang	Negatif	Positif	GelembungUdara	Negatif	Positif
1	Pengenceran 10-9	Tidak putus	ü	-	Tidak Ada	ü	-
2	Pengenceran 10-10	Tidak putus	ü	-	Tidak Ada	ü	-

Berdasarkan hasil tersebut, terlihat bahwa bakteri hasil eksplorasi dari tanah di perakaran tanaman pisang sehat adalah bakteri gram negatif sehingga bukan termasuk antagonis. Hal tersebut dicirikan dengan tidak putusnya benang ketika diuji dengan KOH 3% dan tidak adanya gelembung saat uji katalase. Menurut Dewi (2015), bakteri antagonis merupakan bakteri gram positif misalnya genus Bacillus, Micrococcus, Corynebacterium dan lainnya yang terdapat pada rizosfer tanaman pisang.

Genus Bacillus, merupakan bakteri gram positif, berbentuk batang, motil, menghasilkan spora yang biasanya resisten pada panas, bersifat aerob (beberapa spesies bersifat anaerob fakultatif), katalase positif, dan oksidasi bervariasi (Brown, 2007). B. subtilis juga merupakan kelompok bakteri antagonis yang banyak digunakan untuk mengendalikan patogen filosfer. Akan tetapi, kelompok bakteri ini memerlukan kelembaban sangat tinggi dan bahkan adanya air bebas di permukaan filosfer yang teratur. Populasi bakteri antagonis di filosfer dapat turun dengan cepat, sehingga membutuhkan penerapan yang baru (Djaenuddin dan Muis, 2015)

Data identifikasi Pseudomonas sp menurut Lay dan Hastowo (1992) mengatakan Pseudomonas sp bersifat Gram negatif, batang, aerobik, bergerak, katalase positif, penguraian karbohidrat melalui proses oksidase, beberapa spesies menghasilkan figmen yang larut dalam air. Pendapat yang sama juga dikatakan oleh Duodorof dan Palleroni (1994) yang memberi ciri-ciri genus Pseudomonas Gram negatif, sel tunggal berbentuk batang lurus/bengkok, motil. Ukuran lebar 0,5-1 mikron, panjang 1,5-4 mikron.

I.         KESIMPULAN DAN SARAN

A.      Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1.        Isolasi jamur dan bakteri antagonis dapat dilakukan dengan mengambil tanah pada perakaran tanaman dan disterilkan serta dilakukan pengenceran bertingkat. Selanjutnya penanaman pada medium PDA atau NA.

2.        Jamur dan bakteri antagonis dapat dideteksi dengan cara fisik dan kimiawi. Pengamatan cara fisik dilakukan dengan mengamati pertumbuhannya pada media PDA dan NA. Secara kimiawi untuk bakteri antagonis dideteksi dengan uji KOH dan uji Katalase, sedangkan untuk jamur dilakukan dengan uji hidrolisis pati.

3.        Pemeliharaan jamur dan bakteri antagonis dapat dilakukan pada kondisi lingkungan yang sesuai untuk tetap mempertahankan kemampuan antagonis.

B.       Saran

Praktikum selanjutnya sebaiknya dilakukan eksplorasi terhadap jamur dan dilakukan uji lebih lanjut sehingga praktikan memperoleh pengetahuan lebih banyak mengenai praktikum eksplorasi antagonis.

DAFTAR PUSTAKA

Agrios, G.N. 2005. Plant Pathology. Academic Press, New York.

Aini, F.N., S. Sukamto, D. Wahyuni, R.G Suhesti, dan Q. Ayyunin. 2013. Penghambatan pertumbuhan Colletotrichum gloeosporioides oleh Trichoderma harzianum, Trichoderma koningii, Bacillus subtilis dan Pseudomonas fluorescens. Jurnal Pelita Perkebunan. 29(1): 44-52.

Aryantha, I.N.P., D.P. Lestari dan N.P.D. Pangesti. Potensi isolat bakteri penghasil IAA dalam peningkatan pertumbuhan kecambah kacang hijau pada kondisi hidroponik. Jurnal Mikrobiologi Indonesia. 9(2): 43-46.

Brown, A. E. 2007. Microbiological Applications. Higher Education, New York.

Dewi, N. 2015. Uji antagonis bakteri rizosfer pisang terhadap cendawan patogen Rhizoctonia solani. Skripsi. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar.

Djaenuddin, N. dan A. Muis. 2015. Karakteristik bakteri antagonis Bacillus subtilis dan potensinya sebagai agens pengendali hayati penyakit tanaman.   Prosiding Seminar Nasional Serealia. 489-494.

Djaenuddin, N., N. Nonci, dan A. Muis. 2014. Viabilitas dan Uji Formulasi Bakteri Antagonis sebagai Biopestisida Pengendalian Penyakit Hawar Upih Daun Rhizoctonia solani dan Bercak Daun Bipolaris maydis. Laporan Akhir Tahun. Balai Penelitian Tanaman Serealia, Maros.

Duodoroff, M. and N. J. Palleroni. 1994. Genus I. Pseudomonas. William and Wilkins Co. Baltimore.

Dwidjoseputro. 1994. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Penerbit Djambatan, Jakarta.

Farida, S. 1992. Penggunaan jamur saprob tanah untuk mengendalikan Fusarium oxysporum pada tanaman tomat (Lycopersicum esculenta). J. IPM. 2(1): 24-29.

Ferfinia, A. 2010. Eksplorasi bakteri dan cendawan rizosfer yang berasosiasi dengan penyakit busuk basah pada batang pepaya (Carica papaya L.) di Pasir Kuda, Desa Ciomas, Bogor. Skripsi. Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian IPB, Bogor.

Gofar, N.,  Munawar, H. Widjajanti, dan A.P. Mulya. 2014. Eksplorasi bakteri antagonis asal jaringan dan rizosfer tanaman karet untuk menekan pertumbuhan bakteri proteolitik pada bahan olahan karet (bokar). Jurnal Tanah Lingk. 16(2): 61-66.

Hadioetomo, R.S. 1993. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Harman, G.E.  2000.  Myths and dogmas of biocontrol changes in perception derived from research on Trichoderma harzianum. Plant Diseases. 84(4): 377-391.

Hornes, E., and Wasteson, Y. 2009. Pathogenic escherichia coli found in food. International Journal Of Food Microbiology. 12(3): 103-114.

Kurnia, K., N.H. Sadi, dan S. Jumianto. 2016. Isolasi bakteri heterotrof di Situ Cibuntu, Jawa Barat dan karakterisasi resistensi asam dan logam. Life Science. 5(1): 59-63.

Lay, B.W. dan S. Hastowo. 1992. Mikrobiologi. Rajawali Prees, Jakarta.

Munif, A., J. Hallmann, and Sikora, R.A. 2000. Evaluation of the biocontrol activity of endophytic bacteria from tomato against Meloidogyne incognita. Med Fac Landbouww Univ Gent. 65(2): 471-480.

Nakata, K., N. Harada, K. Sumitomo, and K. Yoneda. 2000. Enhancement of plant stem growth by flocculation of the antibiotic-producing bacterium, Pseudomonas fluorescens S272, on the roots. Biosci, Biotechnol, Biochem. 64(3): 459-465.

Nasahi, H.C. 2010. Peran mikroba dalam pertanian organik. Tesis. Universitas Padjajaran, Bandung.

Sabdaningsih, A., A. Budiharjo, dan E. Kusdiyantini. 2013. Isolasi dan karakterisasi morfologi koloni bakteri asosiasi alga merah (Rhodophyta) dari Perairan Kutuh Bali. Jurnal Biologi. 2(2): 11-17.

Saputra, R., T. Arwiyanto, and A. Wibowo. 2015. Uji aktivitas antagonistik beberapa isolat Bacillus spp. terhadap penyakit layu bakteri (Ralstonia solanacearum) pada beberapa varietas tomat dan identifikasinya. Pros Sem Nas Masy Biodiv Indon. 1(5): 1116-1122.

Soesanto L.  2008.  Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman, Suplemen ke Gulma dan Nematoda. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Soesanto L. 2013. Pengantar Pengendalian Hayati Penyakit Tanaman, Edisi 2. Rajawali Pers, Jakarta.

Sumarsih, S. 2003. Mikrobologi Dasar. Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UPN Veteran, Yokyakarta.

Tindaon, H. 2008. Pengaruh Jamur Antagonis Trichoderma harzianum dan Pupuk Organik Untuk Mengendalikan Patogen Tular Tanah sclerotium Rolfsii Sacc. pada Tanaman Kedelai (Glycine max L.) di Rumah Kaca. Departemen Hama dan Penyakit Tumbuhan. Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.

 LAMPIRAN

 

Mikropipet dan tip untuk mengambil larutan

(Zaqia, 2018)

  

Proses pengenceran bertingkat

(Zaqia, 2018)