Eksplorasi dan Uji Kompatibilitas Bakteri Agens Hayati untuk Mengendalikan Penyakit Kresek (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) pada Tanaman Padi.

Abstract

Salah satu faktor pembatas dalam produksi padi adalah adanya serangan penyakit kresek atau hawar daun bakteri (HDB) yang disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv oryzae. Penyakit ini dapat menyebabkan kehilangan hasil sebesar 10-95%. Dominansi patotipe X. oryzae pv. oryzae di Indonesia adalah patotipe III, IV dan VIII. Sejauh ini pengendalian penyakit kresek yang dilakukan adalah penggunaan varietas unggul baru dan penggunaan bakterisida sintetis, namun memiliki beberapa kelemahan diantaranya benih sulit diperoleh di pasaran dan ketahanan tanaman mudah dipatahkan. Demikian halnya penggunaan bakterisida secara luas dapat menimbulkan resistensi patogen, matinya organisme bukan sasaran, pencemaran lingkungan dan adanya residu pada produk yang membahayakan bagi kesehatan manusia. Hal ini mendorong pengembangan penggunaan agens hayati sebagai komponen pengendalian dalam mengendalikan X. oryzae pv. oryzae dan memiliki prospek yang baik karena efektif, kompatibel dengan teknik pengendalian lain dan aman bagi lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah 1) untuk memperoleh isolat bakteri agens hayati pada pertanaman padi yang berpotensi mengendalikan penyakit kresek dan memiliki kemampuan menghasilkan enzim kitinase, melarutkan fosfat dan memproduksi siderofor dan 2) memperoleh informasi kompatibilitas antar bakteri agens hayati yang terpilih dan potensinya untuk mengendalikan penyakit kresek. Ruang lingkup penelitian meliputi: 1) isolasi bakteri agens hayati pada tanah, rizosfer dan endofit pada bagian akar, batang dan daun tanaman padi yang tumbuh sehat diantara tanaman sakit, 2) penyiapan isolat X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII, 3) penapisan bakteri melalui uji antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII menggunakan metode double layer dan cross streak dilanjutkan dengan uji patogenesitas pada tanaman tembakau 4) karakterisasi bakteri agens hayati mencakup pengujian aktivitas kitinolitik menggunakan media agar kitin koloidal, pelarutan fosfat menggunakan media agar Pikovskaya dan produksi siderofor menggunakan media agar Chroma Azurol Sulfonate, 5) uji kompatibilitas dilakukan terhadap agens hayati yang memiliki karakteristik unggulan seperti kemampuan memproduksi kitinase, melarutkan fosfat atau memproduksi siderofor, 6) uji in vitro potensi senyawa bioaktif yang dihasilkan bakteri agens hayati dalam menekan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae secara tunggal dan kombinasi, 7) uji in planta potensi bakteri agens hayati dalam menekan perkembangan penyakit kresek secara tunggal maupun kombinasi, dan 8) identifikasi secara molekuler dengan sekuensing gen 16S rRNA. Dari 1145 isolat bakteri yang diperoleh dari pertanaman padi, sebanyak 156 isolat dilakukan pengujian antibiosis terhadap X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII dan dilanjutkan dengan pengujian hipersensitif pada tanaman tembakau. Hasil penapisan diperoleh 11 isolat agens hayati yang berpotensi menghambat X. oryzae pv. oryzae patotipe III, IV dan VIII dan tidak bersifat patogenik terhadap tumbuhan. Karakterisasi terhadap 11 isolat tersebut diperoleh 4 isolat yang memiliki keunggulan berupa kemampuan aktivitas kitinolitik (isolat R7-1018 dan T5-1118), melarutkan fosfat (isolat T5-1105 dan T6-1109), dan produksi siderofor (isolat T5-1118 dan T6-1109). Pengujian kompatibilitas bakteri agens hayati dilakukan terhadap 4 isolat yang memiliki karakteristik unggulan dan diperoleh 2 kombinasi isolat bakteri yang kompatibel yaitu 1) isolat R7-1018 dari kelompok bakteri Bacillus dengan T6-1109 dari kelompok bakteri aktinomiset dan 2) T5-1105 dengan T6-1109 keduanya dari kelompok bakteri aktinomiset. Pengujian in vitro potensi senyawa bioaktif keempat isolat baik secara tunggal maupun kombinasi menunjukkan bahwa isolat R7-1018, T5-1105, T5-1118, T6-1109, R7-1018 + T6-1109 dan T5-1105 + T6-1109 dapat menghambat pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae pada 48 jam setelah inokulasi berturut-turut sebesar 12.40%, 62.4%, 66.61%, 23.97%, 14.30% dan 36.36%. Selanjutnya, pengujian potensi isolat bakteri secara in planta menunjukkan bahwa isolat T5-1118 dapat menekan perkembangan penyakit kresek yang terbaik pada perlakuan penyemprotan dan penyiraman sebesar 26.03% dibandingkan dengan kontrol positif. Demikian pula perlakuan penyemprotan dan penyiraman isolat T5-1118 memberikan pengaruh terbaik terhadap peningkatan tinggi tanaman padi sebesar 8.2%. Peningkatan produksi terbaik dihasilkan pada perlakuan penyemprotan dan penyiraman isolat R7-1018 sebesar 26.23% GKP dan 26.89% GKG. Perlakuan bakteri agens hayati yang kompatibel yaitu R7-1018 + T6-1109 dan T5-1105 + T6-1109 tidak memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan perlakuan isolat bakteri secara tunggal terhadap penekanan pertumbuhan X. oryzae pv. oryzae, penekanan perkembangan penyakit kresek dan produksi padi. Namun perlakuan penyemprotan dan penyiraman T5-1105 + T6-1109 memberikan pengaruh yang lebih baik terhadap tinggi tanaman dibandingkan perlakuan secara tunggal. Selanjutnya hasil identifikasi dengan sekuensing parsial gen 16S rRNA menunjukkan bahwa 1) isolat R7-1018 memiliki kemiripan dengan Bacillus nealsonii F22, 2) T5-1105 dengan Streptomyces sp. Antag1, 3) T5-1118 dengan Chromobacterium sp. MWU328, dan 4) T6-1109 dengan Kitasatospora nipponensis H2-4. Berdasarkan potensi senyawa bioaktif yang dihasilkan oleh keempat isolat agens hayati yang diperoleh dan penekanan penyakit kresek serta peningkatan produksi padi maka, isolat ini berpotensi untuk dikembangkan sebagai agens hayati dalam menekan penyakit kresek yang disebabkan oleh X. oryzae pv. oryzae. Namun demikian perlu dilakukan pengujian lanjutan di lapangan dengan formulasi yang tepat dan dilengkapi informasi terhadap keamanan bagi manusia dan lingkungan.