Penyakit Busuk Bulir Bakteri pada Padi di Jawa: Studi Kasus, Sebaran, Karakteristik, Potensi Penurunan Hasil dan Pengendaliannya
Date
2020Author
Kurniasih, Kresnamurti Tri
Giyanto
Sinaga, Meity Suradji
Mutaqin, Kikin Hamzah
Widajati, Eny
Metadata
Show full item recordAbstract
KRESNAMURTI TRI KURNIASIH. Penyakit Busuk Bulir Bakteri pada Padi di Jawa: Studi Kasus Sebaran, Karakteristik, Potensi Penurunan Hasil dan Pengendaliannya. Dibimbing oleh GIYANTO, MEITY SURADJI SINAGA, KIKIN HAMZAH MUTAQIN, ENY WIDAJATI.
Penyakit busuk bulir bakteri (BBB) merupakan emerging disease pada tanaman padi di Indonesia. Penyakit ini ditemukan pertama kali di Indonesia pada tahun 1987 di Jawa Barat. Akan tetapi setelah itu, tidak terdapat laporan mengenai penyakit ini, hingga kemunculan kembali penyakit ini sekitar tahun 2010 di berbagai daerah di Indonesia. Meskipun telah banyak ditemukan akan tetapi belum dilakukan usaha pengendalian karena keterbatasan informasi mengenai penyakit BBB. Penyakit ini dapat menurunkan produksi padi di lapangan, karena menyerang tanaman padi terutama pada fase generatif. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan informasi ilmiah mengenai daerah sebar penyakit BBB terutama di Jawa, identitas patogen yang berasosiasi dengan penyakit BBB, keberadaan patogen di dalam benih padi dan metode deteksinya, penurunan hasil akibat serangan patogen serta teknik pengendaliannya yang efektif.
Tahapan penelitian yang dilakukan berupa survei lapangan untuk mendapatkan tanaman padi yang bergejala, dilanjutkan dengan karakterisasi secara morfologi, fisiologi dan molekuler terhadap isolat bakteri yang berhasil diisolasi dari gejala yang ditemukan di lapangan. Analisis homologi, filogeni dan RFLP in silico dilakukan untuk melihat keragaman genetik antar isolat bakteri. Tahap selanjutnya adalah deteksi keberadaan patogen dan pengembangan metode deteksi dini patogen pada benih padi. Uji in planta pada tanaman padi dilakukan untuk melihat variasi gejala yang dihasilkan akibat infeksi patogen serta potensi penurunan hasil. Aplikasi perlakuan panas kering dan minyak cengkeh dilakukan untuk mengendalikan B. glumae yang terbawa pada benih padi.
Gejala BBB yang ditemukan di lapangan berupa busuk bulir dan hawar malai yang disertai dengan hampa. Malai tanaman yang terserang tampak lebih tegak karena sebagian bijinya hampa. Penyakit BBB telah tersebar di 9 kabupaten di Jawa yaitu Karawang, Subang, Purwakarta, Indramayu, Majalengka, Cirebon, Temanggung, Kediri dan Blitar. Karakterisasi secara morfologi, fisiologi dan bioassay menunjukkan 22 isolat bakteri merupakan Burkholderia spp. yang bersifat patogen. Karakterisasi molekuler berdasarkan sikuen DNA gen pengode 16S rRNA dan ITS 16S-23S rRNA memperlihatkan bahwa 15 isolat bakteri teridentifikasi sebagai B. glumae dan 7 isolat bakteri teridentifikasi sebagai B. gladioli. B. glumae ditemukan berasosiasi dengan gejala BBB dari daerah Karawang, Subang, Purwakarta, Indramayu, Temanggung, Kediri dan Blitar. B. gladioli ditemukan berasosiasi dengan gejala BBB dari Karawang, Majalengka, Cirebon dan Blitar. Hasil analisis homologi, filogeni dan RFLP in silico sikuen DNA gen pengkode 16S rRNA menunjukkan bahwa B. glumae dan B. gladioli dari Jawa memiliki keragaman genetik.
Analisis keberadaan bakteri menunjukkan bahwa B. glumae ditemukan berada di bagian sekam kelopak, sekam mahkota dan embrio benih padi. Populasi B. glumae paling banyak ditemukan di bagian sekam mahkota biji padi sebesar 1.82 x 107 CFU g-1 diikuti bagian sekam kelopak dan embrio masing-masing sebesar 6.57 x 106 dan 1.08 x 106 CFU g-1. B. gladioli ditemukan berada di bagian sekam kelopak, sekam mahkota, endosperma dan embrio benih padi. Populasi B. gladioli pada benih padi tertinggi ditemukan di sekam mahkota sebesar 2.42 x 103 CFU g-1. Populasi B. gladioli di sekam kelopak, embrio dan endosperma berturut-turut sebesar 1.29 x 103; 6.35 x 102; 6.5 x 101 CFU g-1. Ekstraksi B. glumae dari benih padi dengan metode benih utuh dapat dilakukan saat populasi bakteri awal 105 CFU g-1 dan memerlukan waktu pengayaan selama 4 jam. Metode benih potong dan benih gerus dapat dilakukan saat populasi awal bakteri 100 CFU g-1 dengan pengayaan 2 jam.
Uji in planta pada padi varietas Ciherang dengan berbagai isolat B. glumae dan B. gladioli di rumah kaca menghasilkan gejala penyakit berupa busuk pada pelepah daun, malai pendek, busuk bulir dan hampa. Infeksi B. glumae pada tanaman padi menghasilkan keparahan penyakit antara 30.00-82.50% dan berpotensi menurunkan hasil tanaman padi sebesar 50.86-77.89%. Nilai koefisien korelasi (R) antara keparahan penyakit dan penurunan berat biji akibat inokulasi B. glumae sebesar 0.56. Infeksi B. gladioli pada tanaman padi menghasilkan keparahan penyakit 24.5-79.5% dan berpotensi menurunkan hasil tanaman padi sebesar 51.6-75.43%. Nilai R akibat inokulasi B. gladioli sebesar 0.11. Koefisien korelasi yang bernilai positif mengindikasikan bahwa kenaikan keparahan penyakit meningkatkan persentase penurunan berat biji tiap malai.
Perlakuan panas kering dan minyak cengkeh secara tunggal tidak dapat mengeliminasi seluruh populasi B. glumae pada benih padi. Perlakuan panas kering 55 °C selama 3, 4 dan 5 jam pada benih padi mampu menurunkan populasi bakteri B. glumae sebesar 97.68; 98.00 dan 99.38% dengan daya berkecambah benih berturut-turut sebesar 92, 94 dan 93%. Aplikasi minyak cengkeh pada benih padi dengan konsentrasi 0.5 dan 0.75% mampu menurunkan populasi bakteri 86.61 dan 98.26% dengan daya berkecambah benih 90.25 dan 90.00%. Kombinasi perlakuan minyak cengkeh 0.75% diikuti perlakuan panas kering 55 °C selama 5 jam pada benih padi mampu mengeliminasi B. glumae pada benih dengan daya berkecambah benih 90.75%.
Gejala BBB yang ditemukan di lapangan berupa busuk bulir dan hawar malai yang disertai dengan hampa, telah tersebar di 9 kabupaten di Jawa. Berdasarkan karakter morfologi, fisiologi dan molekuler penyakit BBB di Jawa berasosiasi dengan B. glumae dan B. gladioli. Kedua bakteri merupakan bakteri terbawa benih yang ditemukan berada di bagian dalam biji padi. Metode ekstraksi benih potong dan gerus efektif dilakukan untuk mendapatkan B. glumae dari benih padi dengan pengayaan 2 jam. Uji in planta menunjukkan bahwa infeksi B. glumae dan B. gladioli berpotensi menurunkan hasil tanaman padi. Kombinasi perlakuan minyak cengkeh yang diikuti dengan perlakuan panas kering efektif mengeliminasi B. glumae pada benih padi di laboratorium.
Penelitian ini dapat memberikan informasi ilmiah yang komprehensif mengenai keberadaan penyakit BBB di Jawa, identitas patogen dan keragaman genetiknya, potensi kehilangan hasil serta salah satu usaha pengendalian yang dapat dilakukan. Informasi ilmiah tersebut dapat dijadikan dasar pengambilan keputusan untuk usaha pengendalian penyakit BBB secara terpadu di lapangan.
Kata kunci: B. gladioli, B. glumae, patogen terbawa benih, perlakuan benih
Collections
- DT - Agriculture [727]