Pemanfaatan Cendawan Endofit dalam Pengendalian Penyakit Layu Bakteri (Ralstonia solanacearum (E.F. Smith) Yabuuchi et al.) pada Cabai Merah (Capsicum annuum L.)

Abstract

Penyakit layu yang disebabkan oleh bakteri Ralstonia solanacearum (E.F. Smith) Yabuuchi et al. merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya cabai. Insidensi penyakit layu bakteri pada cabai di Indonesia beberapa tahun terakhir mengalami peningkatan. Pengelolan terpadu merupakan rekomendasi pengendalian penyakit layu bakteri yang dinilai paling tepat. Pengelolaan terpadu adalah suatu sistem pengendalian organisme pengganggu tanaman yang melibatkan berbagai teknik. Salah satu komponen dalam sistem pengelolaan terpadu tersebut adalah pengendalian hayati. Pengendalian hayati untuk penyakit layu bakteri yang telah banyak dilaporkan di antaranya dengan memanfaatkan berbagai mikrob rizosfer yang antagonis, strain avirulen R. solanacearum, bakteriofag, ataupun kelompok mikoriza. Penggunaan mikrob endofit dalam pengendalian beberapa jenis pengganggu tanaman cabai telah mulai banyak diteliti, baik organisme pengganggu dari jenis hama (serangga dan herbivora), patogen penyakit, maupun pengaruhnya bagi tanaman dalam menghadapi cekaman abiotik. Namun demikian, pemanfaatan cendawan endofit dalam mengendalikan penyakit layu bakteri pada cabai, khususnya aplikasinya dalam skala lapangan belum banyak dilaporkan. Di samping itu, pengetahuan terkait berbagai mekanisme yang terlibat dalam respons induksi pertahanan tanaman sebagian besar juga masih terbatas pada aktivitas antibiosis secara langsung terhadap patogen dan pengamatan dinamika beberapa senyawa yang terkait sistem pertahanan tanaman. Penelitian ini bertujuan melakukan eksplorasi, seleksi, menguji potensi cendawan endofit yang berasal dari perakaran tanaman cabai dalam meningkatkan ketahanan tanaman cabai terhadap penyakit layu bakteri R. solanacearum dan mengetahui sebagian mekanisme yang terlibat di dalamnya. Kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium Mikologi Tumbuhan dan Laboratorium Bakteriologi Tumbuhan - Departemen Proteksi Tanaman - Institut Pertanian Bogor (IPB); Laboratorium Mikrobiologi, Rumah Kaca dan Lahan Percobaan Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jakarta; lahan percobaan di Jagakarsa - Jakarta Selatan; Laboratorium Mikrobiologi Terapan Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), dan di Laboratorium Biotechnology Research Indonesian - The Netherlands (BIORIN) IPB, pada bulan September 2012 hingga Januari 2017. Eksplorasi cendawan endofit dilakukan terhadap sampel akar tanaman cabai sehat dari daerah Garut (Jawa Barat) dan Cipayung (Jakarta Timur). Seleksi awal terhadap isolat cendawan dilakukan dengan uji patogenisitas secara in vitro. Seleksi cendawan endofit dilakukan berdasarkan uji in-vivo kemampuan cendawan endofit dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri cabai dan uji in-vitro aktivitas antibiosis secara langsung. Identifikasi dilakukan terhadap beberapa isolat yang potensial dalam menekan perkembangan penyakit layu bakteri pada cabai tersebut. Uji efikasi terhadap isolat terpilih dilakukan dengan menggunakan sembilan perlakuan, yaitu: tiga perlakuan cendawan terpilih secara tunggal, empat perlakuan cendawan terpilih secara kombinasi, penggunaan bakterisida streptomisin, dan kontrol. Pengamatan mekanisme induksi ketahanan berupa analisis biokimiawi tanaman yang diinduksi oleh cendawan endofit dan analisis antibiosis tidak langsung. Hasil eksplorasi menunjukkan bahwa isolat cendawan yang diperoleh dari akar tanaman cabai daerah Garut, secara makroskopis memiliki keragaman lebih tinggi dibandingkan dengan keragaman isolat dari daerah Cipayung. Uji patogenisitas pada benih cabai menunjukkan bahwa dari sejumlah isolat cendawan yang diuji lebih banyak cendawan yang bersifat potensial patogenik. Uji pengaruh 46 isolat cendawan terpilih dalam memengaruhi pertumbuhan bibit menunjukkan bahwa sebanyak 7 dari isolat-isolat tersebut diketahui konsisten bersifat non patogenik dan memacu pertumbuhan bibit, 2 isolat yang berdasarkan uji patogenisitas bersifat potensial patogenik menunjukkan kekurang-mampuan dalam memacu pertumbuhan bibit, 29 isolat yang berdasarkan uji patogenisitas bersifat potensial patogenik ternyata mampu meningkatkan pertumbuhan bibit, sedangkan 8 isolat lainnya tetap tidak memacu pertumbuhan tanaman. Terdapat 11 isolat yang diketahui mampu menekan keparahan penyakit layu bakteri hingga 68%. Namun demikian, kemampuan isolat tersebut tidak selalu berkorelasi positif terhadap pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman cabai. Berdasarkan pengamatan parameter tingkat intensitas penyakit dan pertumbuhan tanaman diperoleh tiga isolat yang dinilai paling berpotensi menekan kejadian penyakit layu bakteri pada cabai. Isolat tersebut secara molekuler di identifikasi sebagai Fusarium solani f.sp. phaseoli (AC-2.13 dan AC-4.4) dan Trichoderma asperellum (AC-3.18). Ketiga isolat tersebut diketahui tidak memiliki aktivitas antibiosis secara langsung terhadap R. solanacerum. Aplikasi dari ketiga isolat cendawan endofit tersebut secara tunggal atau kombinasi, mengurangi perkembangan layu bakteri pada cabai sebesar 12.5-50%. Aplikasi cendawan terpilih secara kombinasi tidak selalu yang terbaik dalam menekan perkembangan bakteri layu di cabai, namun lebih baik dalam meningkatkan hasil tanaman. Potensi penekanan tertinggi dari cendawan endofit terhadap R. solanacearum ditunjukkan oleh F. solani f.sp. phaseoli isolat AC-4.4. Berdasarkan analisis aktivitas senyawa-senyawa yang terkait dengan sistem pertahanan tanaman diketahui bahwa terdapat kecenderungan hanya kadar protein total saja yang cenderung lebih tinggi pada akar tanaman yang diaplikasi dengan cendawan endofit dibandingkan dengan perlakuan control, sedangkan aktivitas fenilalanin amonialiase (PAL), β-glukanase, peroksidase (PO), polifenol oksidase (PPO), dan kadar fenol total tidak menunjukkan pola yang khas. Diketahui juga bahwa aplikasi cendawan endofit terpilih dapat memengaruhi aktivitas antibiosis terhadap R. solanacearum, yaitu melalui aktivitas tidak langsung eksudat akar tanaman dan keberadaan bakteri-bakteri rizosferik yang antagonis terhadap bakteri patogen. Hasil penelitian ini telah menjadi salah satu altenatif cara pengendalian hayati terhadap penyakit layu bakteri pada cabai merah yang disebabkan oleh R. solanacearum. Hal ini berguna dalam mendukung pengembangan strategi pengendalian hama-penyakit tanaman terpadu yang berwawasan lingkungan.