Bahan Aktif Bakterisida [PDF]

Citation preview

BAB 3. METODE 3.1 Tinjauan literatur Pencarian data primer bersumber dari beberapa basis data literatur ilmiah yaitu Sciencedirect, Springerlink, Elsevier, dan Google scholar. Pencarian dilakukan dengan menggunakan kombinasi kata kunci spesifik yaitu konsorsium bacteria × Ralstonia solanacearum pada tanaman yang berbeda: “corsortium rhizobacteria × control × Ralstonia solanacearum”, “antagonistic bacteria × control × Ralstonia solanacearum”, “rizobakteria × mengendalikan × layu bakteri”, dll. Pencairan dibatasi pada artikel yang diterbitkan dalam bahasa Inggris dan Indonesia dari Januari 2000 sampai Agustus 2020. Semua publikasi disaring, dan referensi literatur dipilih berdasarkan relevansi topic yaitu pemanfaaatan konsorsium bakteri untuk mengendalikan Ralstonia solanacearum penyebab penyakit layu bakteri. Kumpulan data awal terdiri dari 65 referensi literatur yang relevan kemudian dilakukan screening dan sebanyak 20 referensi literatur ditetapkan sebagai sumber data primer. Data pengendalian dengan pemanfaatan konsorsium bakteri dianggap efektif apabila tingkat pengendalian terhadap patogen sasaran signifikan secara statistik dilaporkan. Sumber referensi yang sudah dikumpulkan kemudian diekstrak secara khusus untuk membahas pemanfaatan konsorsium bakteri terhadap Ralstonia solanacearum penyebab penyakit layu bakteri yang dibandingkan dengan pengendalian bakteri secara tunggal dan pengendalian alternatif bakterisida dari berbagai bahan aktifnya. Pembahasan khusus dikelompokan berdasarkan jenis pengendalian, metode yang digunakan dan hasil penghambatan secara in vitro dan in vivo. 3.2 Evaluasi ahli berdasarkan alternatif pengendalian Referensi literatur disatukan dan ditabulasi berdasarkan alternatif pengendalian penyakit layu bakteri, dan kemudian dikonsultasikan dengan dosen pembimbing melalui email untuk perbaikan dan pembaruan lebih lanjut. Penulis telah membuat kriteria data referensi berdasarkan “kelayakan” dari setiap alternatif pengelolaan dengan menggunakan kriteria berikut: PENELITIAN = pada tahap penelitian; SIAP = tersedia untuk implementasi segera, meskipun belum diterapkan oleh petani. Hasil pengelompokan selanjutnya dianalisis lebih lanjut dengan kriteria: EFEKTIF = pengendalian dianggap efektif dalam menghambat perkembangan penyakit layu bakteri; DAMPAK = pengendalian bersifat ramah lingkungan dan berkelanjutan; dan EKONOMIS = pengendalian dianggap ekonomis untuk diimplementasikan pada petani. Mengingat bahwa data yang dikumpulkan bersifat deskriptif, data referensi ditabulasi untuk memberikan gambaran secara lengkap yang akan dievaluasi. Data tabulasi hasil evaluasi dari dosen pembimbing selanjutnya ditampilkan dalam bentuk tabel dari setiap alternatif pengendalian dan analisis perbandingan berdasarkan kelayakannya. 4.3 Pengendalian alternatif Ralstonia solanacearum dengan berbagai bahan aktif bakterisida sintetik Ancaman yang terus meningkat yang disebabkan oleh patogen R. solanacearum penyebab penyakit layu bakteri telah menjadi masalah di seluruh dunia. Selama beberapa tahun terakhir, pengendalian kimiawi sintetik telah banyak digunakan untuk menghambat perkembangan penyakit layu bakteri. Beberapa bakterisida dengan berbagai bahan aktif dilaporkan efektif menghambat perkembangan patogen R. solanacearum. Bakterisida seperti



algisida (3-[3-indolyl] butanoic acid), fumigan (metam sodium, 1,3-dichloropropene, dan chloropicrin) telah banyak digunakan untuk mengendalikan penyakit layu bakteri (Kurabachew and Wydra, 2014). Berikut merupakan penghambatan beberapa bahan aktif bakterisida sintetik terhadap patogen R. solanacearum pada beberapa tanaman. Tabel 1. Tinjauan penghambatan R. solanacearum dengan beberapa bakterisida sintetik Bahan aktif bakterisida



Metode



Virulensi dan patogenisitas R. solanacearum terhadap tembakau dilakukan dengan inokulasi akar yang tidak terluka dan dihitung tingkat keparahan penyakit setiap 2 hari hingga 21 hari menggunakan rumus Indeks Penyakit Thiodiazole- Uji aktivitas antibakteri copper 100 µg secara in vitro menggunakan mL-1 metode turbidmeter dan uji in vivo menggunakan metode spray pada daun tanaman kemudian dihitung tingkat keparahan penyakit menggunakan rumus penekanan penyakit Bismerthiazol Uji aktivitas antibakteri 100 µg mL-1 secara in vitro menggunakan metode turbidmeter dan uji in vivo menggunakan metode spray pada daun tanaman kemudian dihitung tingkat keparahan penyakit menggunakan rumus penekanan penyakit Dazomet  Metode uji dengan polyethylene menggunakan soil mixture film  Uji in vitro diketahui dengan melihat pengaruh fumigasi tanah terhadap unit pembentuk koloni (cfu) R. solanacearum pada media selektif 1 g dari tanah setelah fumigas dan intensitas serangan layu bakteri jahe dihitung dengan menggunakan



Hasil penghambatan In vitro In vivo



Magnesium Oxide 250 mg mL-1



67.78%



Kejadian penyakit 93.20%



35%



Kejadian penyakit 55.6%



99%



Kejadian penyakit 60%



95.8%



Kejadian penyakit 56.3%



Referensi



Cai et al., (2018) Magnesium Oxide Nanoparticles: Effective agricultural antibacterial agent against Ralstonia solanacearum Su et al., (2017) Synthesis and Antibacterial Evaluation of New Sulfone Derivatives Containing 2Aroxymethyl-1,3,4Oxadiazole/Thiadiazole Moiety Su et al., (2017) Synthesis and Antibacterial Evaluation of New Sulfone Derivatives Containing 2Aroxymethyl-1,3,4Oxadiazole/Thiadiazole Moiety Mao et al., (2017) Efficacy of soil fumigation with dazomet for controlling ginger bacterial wilt (Ralstonia solanacearum) in China



Copper hydroxide 2g L-1



Streptomycin 100 mg L-1



rumus (%) RDI Aplikasi bakterisida dilakukan dengan metode penyiraman tanah pada saat tanam dan 45 HST kemudian dihitung intensitas penyakit layu menggunakan rumus IP mutlak



61.54%



Kejadian penyakit 52.78%



James and Matthew (2015) Evaluation of endophytic microbial consortium for the management of bacterial wilt of tomato caused by Ralstonia solanacearum Li et al., (2014) Antibacterial activity of Lansiumamide B to tobacco bacterial wilt (Ralstonia solanacearum)



Aktivitas antibakteri diuji dengan menggunakan metode agar diffusion method dan uji in vivo dilakukan dengan Kejadian inokulasi bakterisida pada 2.24% penyakit perakararan bibit tanaman, 97.76% kemudian dihitung indeks kejadian penyakit dan efisiensi penghambatan menggunakan rumus. Penerapan pengendalian bakterisida yang memiliki sifat antibakteri dapat menghambat pertumbuhan R. solanacearum. Kombinasi methylbromide, 1,3-dichloropropene, atau metam sodium dengan chloropicrin secara signifikan menurunkan serangan penyakit layu bakteri di lapangan dari 72% menjadi 100% dan meningkatkan hasil tomat (Yi et al., 2007). Hasil penelitian Cai et al.,(2018) menunjukan bahwa penggunaan 250 mg mL-1 MgO dapat menghambat pertumbuhan R.solanasearum sebesar 67.78% secara in vitro. Namun, tingkat keparahan penyakit layu bakteri tanaman tembakau pada 21 hari masih ditemukan serangan hingga 93.20%. Penelitian Su et al., (2017) menunjukan perlakuan dengan H2O2 dan SNP secara bersama-sama dapat meningkatkan aktivitas bakterisidal secara in vitro serta memberikan efek perlindungan tanaman terhadap penyakit layu bakteri pada tanaman tomat. Donor oksida nitrat dithetylamine nitric oxide menghambat pertumbuhan in vitro Escherichia coli dan mempercepat kematian sel bakteri yang diinduksi H2O2, menyiratkan protein target seluler yang berbeda dari H2O2 dan oksida nitrat dalam bakteri (Brandes et al., 2007). H2O2 dan SNP dapat mengaktifkan aktivitas antibakteri terhadap patogen R. solanacearum melalui mode aksi yang berbeda, sehingga H2O2 dan SNP bekerja sama secara sinergis untuk menekan pertumbuhan bakteri patogen R. solanacearum. Penggunaan H2O2 dan SNP bersama-sama sangat bermanfaat di bidang pertanian untuk perlindungan tomat terhadap penyakit layu bakteri melalui aktivitas bakterisidal yang dihasilkan. Penggunaan bakterisida sintetik dilaporkan memiliki keuntungan yang lebih besar dibandingkan dengan metode pengendalian lainnya (Edwards and Jones, 2008). Hal ini dikarenakan, pengendalian penyakit layu bakteri dengan menggunakan bakterisida cenderung lebih cepat dan mudah. Namun, apabila penerapan dan penggunaan bakterisida tanpa perawatan



serta pengetahuan yang tepat, maka dapat menimbulkan residu, pencemaran air, serta beracun bagi petani (Arif et al., 2015). Aplikasi streptomisin bahkan meningkatkan kejadian layu bakteri di Mesir (Kurabachew and Ayana, 2016). Dengan demikian, penggunaan bahan kimia seperti antibiotik untuk mengendalikan patogen tanaman perlu dikaji karena pengembangan strain yang resisten, dan penggunaannya membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan (OEPP / EPPO, 2004). Pengendalian patogen R. solani penyebab layu bakteri juga dapat dilakukan dengan teknik fumigasi. China menjadi salah satu negara yang telah banyak memanfaatkan teknik fumigasi dengan menggunakan bakterisida berbahan aktif Dazomet untuk mengendalikan layu bakteri pada tanaman jahe. Patogen R. solanacearum pada jahe sebagai patogen tular tanah yang dapat bertahan dalam waktu yang lama dalam tanah cukup efektif untuk dilakukan pengendalian dengan menggunakan metode pengasapan tanah atau fumigasi. Namun, penggunaan fumigasi cukup mahal dan fumigan yang digunakan merupakan golongan pestisida yang memiliki aktivitas biosidal berspektrum luas yang dapat mempengaruhi organisme tanah non target (Shen et al., 2016). Bakterisida yang ideal harus mematikan hanya untuk organisme target atau berspektrum sempit. Meskipun aplikasi pestisida tradisional belum terbukti secara efektif, namun juga menimbulkan residu yang tinggi dan berdampak negatif terhadap lingkungan.