Laporan Ekstraksi Nematoda PSDKU [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Hama dan Penyakit Benih EKSTRAKSI NEMATODA PENYEBAB PENYAKIT PUCUK PUTIH (Aphelenchoides besseyi) DARI BENIH PADI



Kelompok: 1 Didik Pringadi (J3G818121) Fakhri Aziz Alfarizi (J3G818115) Ilham Holid Nurhidayat (J3G818119) Indriawati (J3G818093) M. Aulia Akbar (J3G918148) Novita Dyas Saputri (J3G818091) Siti Sarah Maudyna (J3G818085)



Dosen: Hagia Sophia Khairani, SP, M.Si Asisten: Rizky Marcheria Ardiyanti, SP, M.Si Ahmad Yusuf Ibrahim, SP



PROGRAM KEAHLIAN TEKNOLOGI INDUSTRI BENIH SEKOLAH VOKASI INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2019



PENDAHULUAN Latar Belakang Arti penting Aphelenchoides besseyi sebagai nematoda merupakan parasit penting pada padi, salah satu diantaranya adalah A. besseyi yang menyebabkan penyakit pucuk putih (white tip). Nematoda A. besseyi bersifat tular benih (seed borne) dan dilaporkan dapat menurunkan hasil padi hingga 50 %. Pengaruh A. besseyi terhadap pertumbuhan tanaman padi di Indonesia belum dilaporkan. Oleh karena itu diperlukan penelitian tentang pengaruh infeksi A. besseyi terhadap pertumbuhan vegetatif dan generatif padi dan kehilangan hasil yang disebabkannya. Produksi padi di Indonesia mengalami penurunan dari tahun 2013 ke tahun 2014. Produksi padi tahun 2014 sebesar 70.83 juta ton mengalami penurunan 0.45 juta ton (0.63 %) dibandingkan tahun 2013. Produksi padi di Pulau Jawa mengalami penurunan sebesar 0.83 juta ton, sedangkan di luar Pulau Jawa mengalami kenaikan sebesar 0.39 juta ton. Penurunan produksi dikarenakan oleh penurunan luas panen seluas 41 610 ha (BPS 2015). Penurunan produktivitas salah satunya disebabkan oleh penggunaan benih yang tidak bermutu dalam proses produksi. Salah satu kendala dalam penyediaan benih bermutu yaitu adanya penyakit benih. Faktor yang menentukan mutu benih adalah kesehatan benih yang ditentukan oleh ada atau tidaknya mikroorganisme terbawa benih seperti jamur, nematoda, bakteri, atau virus (Misra, 1994). Serangan patogen benih dapat menyebabkan menurunnya kualitas dan persentase perkecambahan benih. Patogen terbawa benih dapat menganggu pertumbuhan tanaman dan menjadi sumber inokulum awal pada pertanaman. Patogen terbawa benih juga dapat menyebabkan menurunnya daya kecambah, kerusakan fisik, dan warna benih (Sutopo 1993). A. besseyi merupakan salah satu nematoda patogen terbawa benih yang hidup secara ektoparasit. Nematoda A. besseyi bertahan pada bagian glume benih. Nematoda yang dorman akan aktif kembali jika terdapat lapisan air. Pada awal pertumbuhan tanaman nematoda berada pada pelepah padi dan memakan jaringan tanaman (EPPO 2004). Pada perkembangan generatif padi, nematoda bergerak ke arah bulir padi. Nematoda yang bertahan di bulir padi yaitu nematoda dewasa. Nematoda ini dapat menyebabkan penyakit pucuk putih (white tip). Gejala yang terlihat adalah klorosis pada pucuk yang baru keluar dari pelepah daun. Pucuk daun menjadi kering, menggulung, dan keriput (EPPO 2015). Gejala pada fase generatif adalah malai menjadi pendek dan jumlah bulir sedikit (Jamali dan Mousanejad 2011). Pada serangan berat, daun bendera tampak lebih pendek sehingga menghambat keluarnya malai. Hasil penelitian di provinsi Jiansu Cina, menunjukkan kehilangan hasil lebih dari 50% pada padi dengan gejala malai pendek dan bulir berukuran kecil (Li, 2008). Hingga saat ini belum ada laporan tentang pengaruh nematoda ini terhadap pertumbuhan tanaman padi di Indonesia.



Penyakit yang disebabkan oleh nematoda A. besseyi merupakan spesies nematoda yang menyebabkan penyakit pucuk putih (white tip disease) yang tersebar luas di area pertanaman padi di seluruh dunia (Jamali dan Mousanejad 2011). Menurut EPPO (2005). A. besseyi sudah tersebar ke seluruh negara Eropa, Asia (termasuk Indonesia), Afrika, Amerika Utara, Amerika Tengah dan Karibian, Amerika Selatan dan Oceania. A. besseyi termasuk Organisme Pengganggu Tanaman Karantina (OPTK) A2 yang daerah penyebarannya meliputi Jawa, Sumatera, dan Kalimantan Selatan (Kementan 2015). Sejak awal abad ke-20 A.besseyi telah dilaporkan menyebabkan kehilangan hasil yang serius pada pertanaman padi di Jepang dan sebagian Amerika Serikat. Menurut EPPO (2005). Kurniawati dan Supramana (2016) telah melaporkan keberadaan A. besseyi pada delapan varietas padi di Bogor, Jawa Barat. Namun, identifikasi hanya dilakukan berdasarkan morfologi. Identifikasi secara morfologi dilakukan melalui pengamatan terhadap morfologi nematoda. Identifikasi morfologi memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi untuk mendapatkan hasil identifikasi yang akurat namun lebih praktis. (Rahman MN, 2016). Nematoda ini mulai masuk di Indonesia sekitar pada tahun 2014, Pengujian lebih lanjut terhadap benih padi asal kios pertanian dan Kebun Percobaan Muara menemukan 8 varietas padi yaitu SL8SHS, hibrida padi sawah (HIPA14), IPB 3S, IR-64, Pertiwi 1 (Pak Tiwi), Inpari 31, Pandan Wangi Bogor (Sintanur), dan Ciherang terinfestasi A. besseyi dengan rata-rata populasi 3–341 ekor per 5g benih. yang terdapat di daerah Darmaga-Bogor, Karawang, Tuban, Nganjuk, dan Jombang (baik yang dilaporkan oleh Tim Departemen Proteksi Tanaman –IPB maupun dari laporan petani dari lapangan yang diverifikasi). Gejala yang khas ditemukan yaitu menyerang pucuk daun padi dan menyebabkan warna putih, nematode pucuk putih, yang ditemukan oleh laporan klinik tanaman (2014) dan kurniawati dan Supramana (2015). Dan yang paling terserang pada bagian daun dan pada fase pembibitan, persemaian, vegetative dan tanaman tua. Status karantina Nematode Aphelenchoides besseyi (White Tip Nematode of Rice) yang merupakan OPTK kategori A-2 yang masuk ke dalam golongan I (belum ada di Indonesia dan tidak dapat dibebaskan dengan cara perlakuan) sesuai Permentan Nomor 51 Tahun 2015 tentang Jenis OPTK. (Roesli ES, 2017). Tujuan pengguntingan bagian hilum, perendaman, dan inkubasi pada ruang gelap selama 24 jam dan pengeringan adalah untuk menghentikan fase dorman pada nematoda. Tujuan Praktikum ini bertujuan untuk melihat keberadaan nematoda Aphelenchiodes besseyi pada padi secara langsung, melihat struktur dan bagian-bagian dari nematode tersebut.



BAHAN DAN METODE



Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, 10 September 2019 di RK 3.06 Kampus IPB Cibereum-Sukabumi dan juga pada hari selasa,17 September 2019 di laboratorium pendidikan 2 departemen proteksi tanaman kampus Dramaga-Bogor



Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah gunting, gunting kuku, cawan sirakus, lampu belajar, gelas ukur, petridish, mikroskop, mikroskop stereo, alat pancing nematoda,cawan dan bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah air ekstraksi benih padi selama 24 jam (suspensi), aquades, dan benih padi.



Metode Semua alat dan bahan disiapkan, pertama potong benih padi menjadi dua atau lebih agar terbelah bagian dalamnya dengan menggunakan gunting atau gunting kuku, lalu ekstraksi selama 24 jam atau di sebut juga dengan nama suspensi, hitung volume air total, dengan cara memasukkan air suspensi ke dalam gelas ukur, lalu pipet sebanyak 2 ml setelah itu masukkan air ke dalam cawan sirakus, amati dengan mikroskop stereo dan hitung banyaknya nematoda lalu mulai memancing. Setelah memancing pindahkan nematoda ke atas petridish yang telah di beri air dan tutup dengan penutup petridis lalu amati dengan mikroskop, lakukan 3 ulangan agar mendapatkan hasil yang memuaskan, rumus yang dipakai yaitu N=V/v x n(bar), N=jumlah populasi nematoda, V=volume total, v= volume pengamatan, n(bar)=rata-rata jumlah nematoda yang di dapat, dan juga rumus n(bar) = n1+n2+n3/3, n(bar)= rata-rata jumlah nematoda, n1=jumlah nematoda pada ulangan1, n2=jumlah nematoda pada ulangan 2, n3=jumlah nematoda pada ulangan 3, kemudian hasilnya dicatat sebagai data kelas dari masing-masing kelompok.



Table 1. kepadatan pupulasi pada benih padi Kepadatan populasi nematoda A. besseyi per 15gr benih padi Kelompok



n1



n2



n3



Average



N



1



9



7



6



7.3



110



2



4



7



8



6.3



95



3



14



15



9



12.7



190



4



23



19



23



21.7



325



5



11



13



5



9.7



145



V = 30 v=2



PEMBAHASAN Ciri umum nematoda parasitik adalah ditandai dengan adanya stilet yang berfungsi mencucuk dan mengisap jaringan tanaman, nematoda parasit tanaman dapat menyebabkan kerusakan hampir mencapai 100 persen. Hal ini akan menyebabkan tanaman puso dan petani gagal panen. Nematoda yang menyebabkan kerusakan pada tanaman hampir semuanya hidup didalam tanah, baik yang hidup bebas didalam tanah bagian luar akar dan batang didalam tanah bahkan ada beberapa parasit yang hidupnya bersifat menetap didalam akar dan batang. Sedangkan nematode predator bersifat lebih mematikan jaringan atau inangnya terlebih dahulu, lalu mereka mengambil energy atau nutrisi dari inang atau jaringannya tersebut. (Andriansyah, 2013). Berdasarkan hasil pengamatan morfologi, tubuh nematoda berbentuk silindris memanjang, anulasi halus, dan bibir set off. Nematoda betina umumnya memiliki tubuh lebih panjang dibandingkan dengan nematoda jantan . Menurut EPPO (2013) Aphelenchoides besseyi memiliki panjang tubuh 0.44-0.84 mm dengan lebar 14-22 µm. Pada waktu istirahat, tubuh lurus atau sedikit melengkung. Lekukan-lekukan pada kutikula (anulasi) relatif halus. Nematoda ini memiliki stilet yang relatif kecil dengan pangkal stilet sedikit membesar yang disebut dengan stomatostilet. median oesophageal bulb (median bulbus) relatif besar, sekitar ¾ dari lebar tubuh. Spikula nematoda jantan berbentuk seperti duri



(thorn-shaped spicules). Bagian posterior tubuh nematoda jantan melengkung hingga 180°, ekor berbentuk conoid dengan 2-4 mukro. Nematoda betina memiliki vulva yang terletak 60-75% dari panjang tubuh (didelfik), ekor meruncing berbentuk conoid dengan 3-4 tonjolan (mukro) pada ujung ekor. Aphelenchoides besseyi memiliki ciri khas yang dapat dibedakan dengan nematoda lain, seperti mukro. Amplifikasi DNA nematoda menunjukkan hasil positif dengan ukuran fragmen DNA sekitar 830 bp. Aphelenchoides besseyi dapat bertahan selama delapan bulan hingga tiga tahun setelah panen dan dapat ditularkan melalui benih. Nematoda A. besseyi didapatkan pada semua varietas yang diamati dengan jumlah yang berbeda Urutan varietas dengan jumlah nematoda dari tinggi ke rendah yaitu Pak Tiwi 1, SL 8 SHS, IPB 3S, Ciherang, dan IR64. Varietas



Jumlah individu A. besseyi Ulangan 1



Ulangan 2



Rata-rata



Ulangan 3



Pak Tiwi 1



457



467



510



478



SL 8 SHS



300



336



300



312



IPB 3S



287



267



370



308



Ciherang



67



75



40



61



IR64



10



7



7



8



Pengendalian yang efektif dalam mengeliminasi A. besseyi adalah melalui perlakuan air panas (HWT), namun alat dan fasilitas untuk penerapan skala besar belum tersedia di Indonesia. Salah satu alternatif pengendalian A. besseyi adalah dengan menggunakan kitosan. Penelitian ini menggunakan 2 jenis kitosan, yaitu kitosan asal Departemen Teknologi Hasil Perairan IPB dan kitosan komersil masing-masing dengan konsentrasi 1%, 0.75%, 0.5%, dan 0.25%. Sebagai pembanding, dilakukan juga pengujian dengan perlakuan air panas pada suhu 50 °C. Hasil pengujian menunjukkan tidak ada pengaruh yang nyata antara



perendaman 15, 20, dan 25 menit terhadap viabilitas benih dan populasi nematoda yang diamati. Pengujian viabilitas benih menunjukkan perlakuan air panas, kitosan THP untuk seluruh konsentrasi, dan kitosan komersil 0.25% tidak berdampak buruk terhadap viabilitas benih. Hasil ekstraksi populasi A. besseyi menunjukkan perlakuan air panas tetap memberikan hasil yang lebih baik dengan jumlah nematoda terekstraksi lebih sedikit dibandingkan perlakuan lainnya. Selain itu, perlakuan kitosan 0.25% baik asal THP maupun komersil juga menunjukkan pengaruh nyata terhadap penurunan populasi nematoda serta menghasilkan hasil analisis statistik yang tidak berbeda nyata dengan perlakuan air panas. Nematoda yang diberi perlakuan kitosan mengalami kerusakan morfologi yang kemungkinan dikarenakan fungsi gugus amida yang bersifat polikationik. Hasil penelitian ini menunjukkan perlakuan kitosan konsentrasi 0.25% selama 15 menit efektif untuk pengendalian A. besseyi melalui perlakuan benih. (Ibrahim AY, 2019).



SIMPULAN Berdasarkan praktikum ini, kami menyimpulkan bahwa untuk melihat keberadaan nematoda Aphelenchiodes besseyi pada padi secara langsung, harus melihat struktur dan bagian-bagian dari nematode tersebut dengan beberapa perlakuan terlebih dahulu terhadap benih dengan cara pematahan dormansi, inkubasi 24 jam, perendaman dan penyaringan.



DAFTAR PUSTAKA [BPS] Badan Pusat Statistik. 2014. Produksi padi tahun 2014[internet]. [diunduh pada 2016 Feb 28]. Tersedia pada: www.bps.go.id. Bridge Misra JK, Mew TW, Merca SD. 1994. Rice seed healt and quarantine. Di dalam: Mew TW & Misra JK. A Manual of Rice Seed Healt Testing. Los Banos (PH): IRRI. hlm 3-4. Sutopo L. 1993. Teknologi Benih. Jakarta (ID): Rajawali. Sutopo L. 2010. Teknologi Benih. Ed revisi. Jakarta (ID): Raja Grafindo Persada. [EPPO] European and Mediterranean Plant Protection Organization. -. Aphelenchoides besseyi [bibliografi]. Wallingford (UK): CABI. 14 acuan dari data Sheets on Quarantine Pests. Jamali S, Mousanejad S. 2011. Resistance of rice cultivars towhite tip disease caused by Aphelenchoides besseyi Christie. Journal of Agricultural Technology 7(2):441-447. Li HM, Lin MS, Liu WH, Sun MJ. 2008. Dynamic development of Aphelenchoides besseyi on rice plant by artificial inoculation in the greenhouse. Agricultural Sciences in China 7(8): 970-976. Jamali S, Mousanejad S. 2011. Resistance of rice cultivars towhite tip disease caused by Aphelenchoides besseyi Christie. Journal of Agricultural Technology 7(2):441-447. Sari MF. 2017. Pengaruh Infeksi Nematoda Aphelenchoides besseyi Christie pada Benih Terhadap Pertumbuhan Tanaman Padi [Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor. Andriansyah. 2013. Perbedaan Predator dan Parasitoid. [Internet]. [Diunduh pada: 23 September 2019]. Tersedia pada: http://detiktani.blogspot.com/2013/06/perbedaan-predator-dan-parasitoid. html Bagariang W. 2015. Penyakit White Tip (Aphelenchiodes besseyi Christie) Pada Tanaman Padi. https://berita.bbpopt.id/2015/04/white/ Rahman RM. 2016. Deteksi dan Identifikasi Aphelenchoides besseyi Christie pada Lima Varietas Padi dengan Polymerase Chain Reaction (PCR) [Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor [EPPO] European and Mediterranean Plant Protection Organization. 2005. Pest risk analysis Aphelenchoides besseyi Christie on rice (Oryza sativa L.). Italy: Rise Researh Centre. 2013. Aphelenchoides besseyi [Internet]. [diunduh 2015 Mei 27]. Tersedia pada:



http://www.eppo./QUARANTINE/nematodes/Aphelenchoidesbesseyi/A PLOBE_ds.pdf. Kurniawati F, Supramana. 2016. Tingkat infestasi Aphelenchoides besseyi pada benih padi di Bogor. Jurnal Fitopalogi Indonesia. 12 (1): 34-37. Doi 10.14692/jfi.12.1.34. [Kementan] Kementerian Pertanian Republik Indonesia. 2015. Peraturan Menteri Pertanian Nomor 51/Permentan/KR.010/9/2015. Jakarta (ID): Kementan. Ibrahim AY. 2019. Keefektifan Kitosan untuk Pengendalian Nematoda Pucuk Putih Padi (Aphelenchoides besseyi Christie) melalui Perlakuan Benih [Skripsi]. Bogor (ID). Institut Pertanian Bogor Roesli MS. 2017. Lagi, karantina Soekarno-Hatta musnahkan benih padi berpenyakit asal India [Internet]. Diunduh pada [23 September 2019]. Tersedia pada https://karantina.pertanian.go.id/pers-448-lagi-karantina-soekarno-hattamusnahkan-benih-padi-berpenyakit-asal-india.html Supramana. 2017. Status Aphelenchoides besseyi Christie Nematoda terbawa Benih Padi di Indonesia: Penelitian di IPB. Simposium Nasional Fitopatologi 2017“Kemunculan Penyakit Baru dan Impor Benih”.