Karakter Patogen Busuk Pangkal Batang Terbawa Umbi Benih Bawang Merah Terkait Teknik Budi Daya dan Penularannya

Abstract

Penyakit busuk pangkal batang bawang merah yang disebabkan oleh Fusarium oxysporum f.sp. cepae adalah salah satu penyakit utama pada tanaman bawang merah di Indonesia. Sistem budi daya bawang merah yang dilakukan oleh petani merupakan salah satu faktor penting yang dikaitkan dengan kejadian penyakit busuk pangkal batang bawang merah, selain faktor lingkungan. Pemilihan benih bawang merah yang sehat merupakan salah satu faktor budi daya yang dilakukan untuk mencegah penyakit tanaman. Benih bawang merah yang digunakan di Sumatera Utara sebagian besar masih dipasok dari pulau Jawa yang merupakan sentra produksi bawang merah. Petani bawang merah di Sumatera Utara masih menyisihkan sebagian umbi hasil panen untuk dijadikan umbi benih pada musim tanam berikutnya. Keberadaan Fusarium spp. pada umbi benih bawang merah merupakan salah satu faktor penting perkembangan penyakit busuk pangkal batang pada bawang merah. Umbi benih bawang merah yang berasal dari daerah dengan kejadian penyakit yang tinggi diduga berpotensi menjadi sumber inokulum patogen ke lahan yang baru. Penularan patogen dari benih ke tanaman berkaitan dengan efisiensi atau kemampuan patogen terbawa benih untuk menimbulkan penyakit pada tanaman. Efisiensi penularan patogen terbawa benih berkaitan dengan sifat ketahanan tanaman inang dan juga faktor lingkungan. Penelitian dilakukan dengan tujuan: (1) menentukan tingkat kejadian penyakit busuk pangkal batang bawang merah di Kabupaten Karo dan Samosir Provinsi Sumatera Utara serta kaitannya dengan teknik budi daya bawang merah; (2) mengkaji efisiensi penularan Fusarium spp. asal umbi bawang merah dan kaitannya dengan varietas bawang merah dan asal tanah; (3) mengetahui karakter morfologi dan molekuler isolat Fusarium spp. yang berasal dari umbi benih bawang merah beberapa varietas. Kaitan teknik budi daya dan penyakit busuk pangkal batang pada bawang merah dilakukan di Desa Payung dan Pangambaten di Kabupaten Karo, serta di Desa Cinta Dame dan Sait Nihuta di Kabupaten Samosir. Penilaian kejadian penyakit busuk pangkal batang dilakukan berdasarkan gejala dilapangan. Survei dan pengumpulan data sistem budi daya bawang merah dilakukan terhadap 64 petani bawang merah responden. Kejadian penyakit busuk pangkal batang pada kedua kabupaten tergolong rendah dengan rata-rata penyakit 4,5%. Varietas bawang merah, penggunaan mulsa plastik, tumpang sari, serta penggunaan pupuk organik memiliki asosiasi yang nyata dengan kejadian penyakit busuk pangkal batang bawang merah yang rendah di lapangan. Fusarium spp. yang berasal dari umbi benih bawang merah berpotensi menyebabkan penyakit busuk pangkal batang pada tanaman bawang merah. Penularan patogen terbawa benih dapat dikaitkan dengan efisensi penularan patogen untuk menyebabkan gejala penyakit. Penelitian ini menggunakan dua varietas bawang merah, yaitu Batu Ijo dan Bima, dengan enam lot benih yang berbeda. Umbi benih bawang merah diuji kesehatan benihnya menggunakan metode blotter test dan growing on test, serta diuji efisiensi penularannya pada tanah yang berasal dari Kabupaten Karo, Samosir, dan Binjai. Hasil penelitian menunjukkan adanya kaitan antara varietas bawang merah dengan sifat tanah terhadap efisiensi penularan Fusarium spp.. Varietas bawang merah yang rentan lebih efisien dalam menularkan Fusarium spp. terbawa umbi benih bawang merah ke tanaman. Selain itu, kandungan Nitrogen, Fosfor, kandungan liat, dan kelimpahan mikroorganisme tanah pada tanah asal Samosir berhubungan rendahnya efisiensi penularan Fusarium spp.. Karakterisasi morfologi dan molekuler isolat Fusarium spp. terbawa umbi benih bawang merah dilakukan pada lima varietas bawang merah yaitu varietas Batu Ijo, Bima, Bauji, Sakato, dan Maja. Masing-masing varietas dilakukan uji kesehatan benih dengan menggunakan metode blotter test. Isolat Fusarium spp. yang diperoleh dilakukan uji patogenisitas pada umbi dan tanaman bawang merah. Isolat Fusarium spp. patogenik dikarakterisasi morfologi dan molekuler dengan menggunakan marka gen internal transcribed spacer (ITS). Isolat Fusarium spp. yang diperoleh dari umbi benih bawang merah sebanyak 60 Fusarium spp., 28 Fuarium spp. bersifat patogenik dan 32 Fusarium spp. non patogenik. Isolat Fusarium spp. asal umbi benih bawang merah adalah 16 isolat F. solani, 11 isolat F. oxysporum, dan 1 isolat F. proliferatum. Penelitian ini memberikan pengetahuan mengenai tingkat kejadian penyakit busuk pangkal batang bawang merah di Sumatera Utara dan pengelolaan penyakit terkait dengan teknik budi daya yang dilakukan oleh petani serta efisiensi penularan Fusarium spp. terbawa umbi benih. Selain itu penelitian ini dapat menjadi pengetahuan dasar mengenai spesies Fusarium spp. asal umbi benih bawang merah yang menjadi penyebab penyakit busuk pangkal batang. Sehingga informasi ilmiah tersebut dapat dijadikan strategi dasar pengendalian penyakit busuk pangkal batang bawang merah.

Basal stem rot disease caused by Fusarium oxysporum f.sp. cepae is one of the main diseases of shallot in Indonesia. Agronomical practices of shallots is one of the important factors related to the incidence of basal stem rot disease in shallots, besides environmental factors. The selection of healthy shallot propagation materials is one of the cultivation factors carried out to prevent of plant diseases. The shallot seeds used in North Sumatera are mostly still supplied from Java, which is the center of shallot production. Shallot farmers make seeds from the harvested shallot bulbs to be used as seed bulbs in the next planting season. Fusarium spp. in shallot seed bulbs is one of the important factors of basal stem rot disease of shallot. Shallot seed bulbs originated from areas with high disease incidence has the potential to be a source of pathogens. Transmission of pathogens from seeds to plants is related to the efficiency or ability of pathogens in seeds to cause disease symptoms in plants. The efficiency of seed-borne pathogen transmission is associated with the resistance properties of host plants and also environmental factors. This study aimed to: (1) determine the incidence of basal stem rot disease of shallots in Karo and Samosir Regencies, North Sumatera and its relationship to shallot agronomical practices, (2) examine the transmission efficiency of Fusarium spp. from shallot bulbs and its relation to shallot varieties and soil origin, and (3) determine the morphological and molecular characteristics of Fusarium spp. originated from shallot bulb seeds from several varieties. The relation between agronomical practices and basal stem rot disease of shallots was conducted in Payung and Pangambaten Villages in Karo Regency, and in Cinta Dame and Sait Nihuta Villages in Samosir Regency. Assessment of the incidence of basal stem rot disease of shallots was conducted based on field symptoms. Surveys and data collection of shallot agronomical practices were conducted on 64 respondent shallot farmers. The incidence of basal stem rot disease in both regencies was relatively low with an average disease of 4.5%. Varieties of shallots, use of plastic mulch, intercropping, and use of organic fertilizer had a significant association with the low incidence of basal stem rot disease of shallot. Fusarium spp. originated from seed bulbs of shallots has the potential to cause basal stem rot disease in shallot. Transmission of seed-borne pathogens can be associated with the efficiency of pathogen transmission to cause disease symptoms. In the study of the efficiency of Fusarium spp. transmission carried by shallot bulbs to plants, and the relationship between onion varieties and soil origin with the efficiency of pathogen transmission, using two varieties of shallots there are Batu Ijo and Bima, with six different seed lots. The health of the shallot bulbs was tested for seed health using the blotter test and growing on test methods, and the efficiency of transmission was tested in soil from Karo, Samosir, and Binjai Regencies. The results also showed a relationship between shallot varieties and soil properties on the transmission efficiency of Fusarium spp.. Susceptible shallot varieties are more efficient in transmitting of Fusarium spp. from seed bulbs of shallot. In addition, it showed that the content of Nitrogen, Phosphate, clay content, and soil microorganism abundance of soil from Samosir was related to low efficiency of Fusarium spp. transmission. Morphological and molecular characterization of Fusarium spp. originated from seed bulbs of shallots were carried out on five varieties of shallots, Batu Ijo, Bima, Bauji, Sakato, and Maja. Seed bulbs of shallot were tested for seed health using the blotter test method. Fusarium spp. obtained were tested for pathogenicity on bulbs and plants of shallot. Pathogenic Fusarium spp. isolates were characterized by morphology and molecular using internal transcribed spacer (ITS) gene markers. The number of Fusarium spp. isolates obtained from shallot seed bulbs were 60 isolates, 28 isolates were pathogenic and 32 isolates were non-pathogenic. A total of 28 isolates of Fusarium spp. pathogenic was tested pathogenicity on shallot plants and all isolates caused symptoms of shallot stem rot disease. There are 16 isolates of F. solani, 11 isolates of F. oxysporum, and 1 isolate of F. proliferatum. This study provides knowledge about the incidence of basal stem rot disease of shallots in North Sumatra and disease management related to agronomical practices and the efficiency of Fusarium spp. transmission originated from seed bulbs of shallot. Furthermore, to become basic knowledge about Fusarium spp. species originated from bulb of shallot the cause of basal stem rot disease. So that this information can be used as a basic strategy for controlling basal stem rot disease.