Eksplorasi Cendawan Entomopatogen Tanah

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Sejauh ini pengendalian hama tanaman yang dilakukan oleh para petani masih mengandalkan insektisida kimia (Marwoto 1992). Petani umumnya menggunakan insektisida kimia yang intensif (dengan frekuensi dan dosis tinggi). Hal ini mengakibatkan timbulnya dampak penggunaan pestisida seperti: gejala resistensi, resurjensi hama,terbunuhnya musuh alami, meningkatnya residu pada hasil, mencemari lingkungan dan gangguan kesehatan bagi pengguna (Direktorat Perlindungan Tanaman Hortikultura 2008).

Pengurangan penggunaan pestisida di areal pertanian menuntut tersedianya

cara pengendalian lain yang aman dan ramah lingkungan, diantaranya dengan memanfaatkan musuh alami, seperti cendawan entomopatogen. Upaya memenuhi tuntutan konsumen akan produk pertanian yang bebas racun pestisida maka pengendalianhama tanaman dengan menggunakan pestisida perlu dikurangi. Salah satu alternatif dalam upaya mengurangi

penggunaan pestisida adalah pengendalian hayati. Menurut Krutmuang & Mekchay (2005), pengendalian hayati tidak akan merusak lingkungan dan tidak mematikan organisme non target, sedangkan menurut Herlinda (2008), pengendalian hayati merupakan bagian dari pengendalian alami. Pengendalian hayati memanfaatkan faktor pengendali yang sudah ada di alam yaitu musuh alami dari organisme yang dikendalikan. Musuh alami tersebut mencakup parasitoid, predator dan patogen.

Eksplorasi merupakan langkah awal dari pelaksanaan teknik–teknik pengendalian hayati. Kegiatan ini didasarkan atas fenomena alam bahwa ada hubungan yang tidak dapat dipisahkan antara OPT dan musuh alaminya, jika ada tekanan pada lingkungan yang ekstrem tentunya keberadaan musuh alami akan terguncang. Untuk itu perlu adanya upaya pelestariaan, dengan cara mengeksplorasi musuh alami tersebut agar dapat dikembangkan dan diperbanyak, serta dimanfaatkan untuk pengendalian. Kegiatan eksplorasi dapat dilakukan dengan cara mencari spesimen di lapangan, berupa serangga yang diduga terinfeksi cendawan entomopatogen, dan serangga yang sehat (tidak terinfeksi cendawan), bagian tanaman (daun, akar, batang) dan tanah di sekeliling tanaman (Meyling, N.V., 2007).

1.2.Tujuan

Untuk mendapatkan jenis cendawan entomopatogen dari berbagai titik sampel tanah.
BABII

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Patogen serangga

 Patogen serangga adalah mikroorganisme infeksius yang membuat luka atau membunuh inangnya karena menyebabkan penyakit pada serangga. Patogen masuk ke dalam tubuh serangga melalui dua jalan: 1) ketika inang menelan patogen selama proses makan, dan 2) ketika patogen masuk melalui penetrasi langsung ke kutikula serangga. Perpindahan patogen serangga dapat terjadi dari serangga yang sakit ke serangga yang sehat.

Gejala yang timbul pada serangga terinfeksi jamur patogen adalah adanya miselia pada serangga. Pada infeksi awal, serangga menunjukkan gejala sakit yaitu tidak mau makan, lemah dan kurang orientasi. Seringkali serangga tersebut berubah warna dan pada kutikula terlihat bercak hitam yang menunjukkan tempat penetrasi jamur. Apabila keadaan lingkungan mendukung maka akan muncul miselia pada permukaan badan serangga yang terinfeksi (Thomas 1997 dalam Prayogo, 2006).

2.2. Cendawan Entomopatogen

Agen pengendali hayati diharapkan tidak mengganggu organisme bukan sasaran atau memicu perkembangan resistensi. Ada juga mikroorganisme yang menyebabkan penyakit pada serangga atau artropoda lainnya. Perpindahan penyakit serangga dapat terjadi dari serangga yang sakit ke serangga sehat (horizontal transmission), dan bisa juga terjadi dari serangga ke progeny/offspringnya yang dikenal sebagai vertical transmission. Infeksi jamur entomopatogen pada serangga terjadi akibat adanya kontak konidia (konidiospora) secara pasif dengan bantuan angin. Konidia menetrasi kutikula serangga dengan bantuan enzim pengurai (Bateman et al. 1997; Bateman et al. 1993; Feron 1981; Starnes et al. 1993). Enzim tersebut antara lain kitinase, lipase, amilase, protease, serta racun dari golongan dekstruksin dan mikotoksin yang menghambat energi dan protein. Akibat gangguan toksin tersebut gerakan serangga menjadi lambat, perilaku tidak tenang, kejang-kejang dan akhirnya mati. Setelah serangga mati, jamur mebentuk klamidiospor di dalam tubuh serangga (Tanada dan Kaya 1993; Lee dan Hou 1989; Freimoser et al. 2003). Patogen serangga mempunyai perilaku spesifik di udara, air, dan yang lain. Spora bakteri, protozoa, dan mikrosporidia selalu cepat berada di bawah suspensi air. Akan tetapi spora cendawan yang sangat kecil dan ringan akan terbawa angin. Karakeristik spesifik dari stadia infektif patogen dipengaruhi oleh bagaimana patogen itu kontak dan menginfeksi inangnya. Infeksi jamur entomopathogen dapat terjadi melalui sistem pernafasan serangga dan celah antara segmen tubuh dan bagian cauda (ekor) serangga (Clarson dan Charnley 1996; Butt et al. 1994). Dari dalam tubuh serangga tumbuh hifa yang menyebar melalui haemocoel (Flexner et al. 1986). Kemampuan stadia infektif patogen untuk survive di luar inangnya adalah faktor utama dalam pengembangan mikrobial insektisida. Bioinsektisida tidak toksik bagi manusia dan vertebarta lainnya.

2.3. Cendawan  Beauveria bassiana

Menurut Hughes (1971), sistematika Beauveria bassiana :

Kingdom                           : Fungi

Phylum                              : Ascomycota

Class                                  : Ascomycetes

Order                                 : Hypocreales

Family                                : Clavicipitaceae

Genus                                : Beauveria (Bals.)

Spesies                               : Beauveria bassiana (Bals.) Vuill

Mekanisme infeksi dimulai infeksi langsung hifa atau spora B. bassiana ke dalam kutikula melalui kulit luar serangga. Pertumbuhan hifa akan mengeluarkan enzim seperti protease, lipolitik, amilase, dan kitinase. Enzim-enzim tersebut mampu menghidrolisis kompleks protein di dalam integument (Brady 1979), yang menyerang dan menghancurkan kutikula, sehingga hifa tersebut mampu menembus dan masuk serta berkembang di dalam tubuh serangga. Mekanisme infeksi secara mekanik adalah infeksi melalui tekanan yang disebabkan oleh konidium B. bassiana yang tumbuh. Secara mekanik infeksi jamur B. bassiana berawal dari penetrasi miselium pada kutikula lalu berkecambah dan membentuk apresorium, kemudian menyerang epidermis dan hipodermis. Hifa kemudian menyerang jaringan dan hifa berkembang biak di dalam haemolymph (Clarkson dan Charnley, 1996) Pada perkembangannya di dalam tubuh serangga B. bassiana akan mengeluarkan racun yang disebut beauvericin yang menyebabkan terjadinya paralisis pada anggota tubuh serangga. Paralisis menyebabkan kehilangan koordinasi sistem gerak, sehingga gerakan serangga tidak teratur dan lamakelamaan melemah, kemudian berhenti sama sekali. Setelah lebih-kurang lima hari terjadi kelumpuhan total dan kematian. Toksin juga menyebabkan kerusakan jaringan, terutama pada saluran pencernaan, otot, sistem syaraf, dan system pernafasan (Wahyudi, 2008).

2.4.Cendawan Metarhizium anisopliae

Klasifikasi cendawan M. anisopliae menurut Alexopoulus, et al., (1996) sebagai berikut ;

Kingdom                         : Mycetes,

Divisi                               : Amastigomycotina,

 Kelas                              : Deuteromycetes,

Ordo                                : Moniliales,

 Famili                             : Moniliaceae,

Genus                              : Metarhizium

Spesies                             : Metarhizium anisopliae.

Metarhizium anisopliae adalah cendawan yang dikelompokkan ke dalam divisionAmastigomycotina (Alexopoulus, et al., 1996). Cendawan ini merupakan cendawan tanah bila dalam keadaan saprofit, tetapi memiliki kemampuan sebagai pathogen pada beberapa ordo serangga seperti Lepidoptera, Coleoptera, Hymenoptera, Orthoptera, Hemiptera dan Isoptera (Prayogo, et al., 2005).  Pada awal pertumbuhan koloni cendawan ini berwarna putih, kemudian akan berubah menjadi warna hijau gelap saat konidia matang dan dilanjutkan denganpembentukan spora. Spora yang berwarna hijau ini yang memberi istilah green muscardin fungus pada M. anisopliae (Tanada dan Kaya, 1993).

2.5.  Patogenisitas dan Virulensi

Perbedaan tingkat patogenisitas dan virulensi antar isolat jamur entomopatogen diperkirakan disebabkan oleh perbedaan sifat dasar internal (genetik) antar spesies dan perbedaan sumber inang asal isolat. Selain hal ini juga disebabkan oleh pengaruh lingkungan sebagai faktor eksternal yang dapat berpengaruh terhadap kemampuan jamur tumbuh dan berkembang serta melumpuhkan mekanisme pertahanan serangga inang. Menurut Tanada & Kaya (1993), biasanya jamur menyebabkan mortalitas dengan satu atau lebih cara seperti: defisiensi nutrisi, menyerang, dan merusak jaringan, dan melepaskan toksin. Beberapa diantaranya bersifat virulen dan membunuh serangga dalam waktu yang singkat dan yang lainnya menghasilkan infeksi kronik yang lama.

Menurut Tanada & Kaya (1993), virulensi adalah kemampuan penyakit yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme, dalam hal ini adalah kemampuan suatu organisme untuk menyerang dan menyebabkan luka pada inang, yang berhubungan dengan kesanggupan suatu mikroorganisme untuk mengatasi mekanisme pertahanan inang. Suatu patogen mungkin bersifat sangat virulen sebab rendahnya ketahanan atau tingginya kerentanan dari inang, dan sebaliknya patogen dapat mempunyai virulen yang rendah sebab tingginya ketahanan atau rendahnya kerentanan dari inang. Patogenisitas merupakan sinonim dari virulensi yaitu kemampuan mikrorganisme menyebabkan penyakit.

BAB III

                                                                METODOLOGI                          

3.1 Tempat dan Waktu

Praktikum tentang Eksplorasi Cendawan Entomopatogen dari Tanah di Pertanaman Bambu dilaksanakan di Laboratorium Hama Tanaman Fakultas Pertanian Universitas Jambi pada bulan Juni 2015.

3.2  Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum adalah autoclave, kompor listrik, sprayer, jarum ose, kertas label, cawan Petri, lampu bunsen, tisu, pinset, plastik bening (cling), Ayakan tanah, cangkul, nampan, stoples (topper wer)  dan Alat tulis

Bahan yang digunakan dalam praktikum adalah tanah sampel dari rizosfer pisang, ulat hongkong (Tenebrio monilitor), Media PDA (Potato Dektrose Agar), Alkohol 70%, Akuades, dan Natrium Hipoklorit (NaOCl 1%).

3.3. Cara Kerja Pengumpanan (pemancingan) patogen serangga.

o   Tanah diambil di lima titik secara terpisah pada pertanaman bambu yang berada di sekitar kebun percobaan Universitas Jambi

o   Tanah tersebut dikering anginkan selanjutnya dihaluskan dengan menggunkan kayu atau botol untuk kemudian diayak sambil ditampung pada nampan yang teah disiapkan sebelumnya, dan diberi label sesuai titik pengambilan sampel.

o   Dari nampan, tanah yang sudah halus di masukkan tuperware yang bertutup dengan kedalaman ± 2 cm.

o    Seiring dengan kegiatan di atas, sebelumnya telah disediakan larva ulat hongkong yang nantinya akan dijadikan umpan cendawan entomopagon tersebut.

o   Selanjutnya memasukkan larva ulat hongkong yang baru berganti kulit sebanyak 5- 10 per tuperware/nampan yang sudah berisi tanah, setelah itu tanah disemprot dengan air agar lembab dan kemudian ditutup dengan penutup nampan yang ada.

o    Pemeliharaan dilakukan setiap hari dengan menyemprotkan air ke dalam nampan yang berisi ulat hongkong tersebut, tujuannya adalah agar kelembapan tetap terjaga.

o   Pengamatan ilakukan setiap hari, selanjutnya larva yang terinveksi jamur pada hari ke 8 diinokulasikan ke media PDA yang sudah di siapkan.

Isolasi cendawan entomopatogen pada media buatan (PDA)

o   Menyiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan selama pelaksanaan inokulasi

o   Larva T. monilitor yang terinfeksi cendawan di ambil dengan pinset dan dilakukan sterilisasi permukaan yaitu dengan memasukkannya pada larutan NaOCL yang sudah diencerkan selama ± 3 menit, selanjutnya direndam lagi pada larutan alkohol ± 3 menit juga, dan terakhir bilas dengan akuades sebanyak tiga kali.

o   Larva yang sudah disterilisai permukaannya kemudian dikeringkan pada tisu steril beberpa detik sampai larva terlihat sudah tidak basah lagi.

o   Larva tersebut kemudian di letakkan pada media PDA yang telah disiapkan di dalam petridish

o    Selanjutnya ditutup dan dilapisi dengan isolasi bening

o   Terakhir, pada petri disk diberi label dan kemudian disimpan pada tempat yang aman.

o   Pengamatan dilakukan setipa hari, sampai cendawan tumbuh dan berkembang pada media tersebut.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambar 1. Ulat Tenebrio monilitor yang

ditumbuhi hifa cendawan berwarna putih kehijauan

Gambar 2. Ulat Tenebrio monilitor yang

ditumbuhi hifa cendawan berwarna putih

Berdasarkan hasil yang diperoleh terlihat bahwa cendawan entomopatogen yang menginfeksi larva Tenebrio monilitor ada yang berwarna putih kehijauan (gambar 1.) dan berwarna putih (gambar 2.). Hasil identifikasi tampak pada tabel berikut .

Tabel 2. hasil identifikasi morfologi makroskopis cendawan entomopatogen

Sampel cendawan	Warna permukaan	Warna dasar	Genus cendawan
Rs 1	Putih kehijauan	Putih	Mearhizium sp
Rs 2	Putih	Putih	Beauveria sp

Hasil identifikasi diduga terdapat dua jenis cendawan yang didapatkan dari rizosfer tanaman pisang yaitu cendawan entomopatogen jenis Mearhizium sp dan Mearhizium sp.  Miselia Cendawan B. bassiana bersekat dan berwarna putih, di dalam tubuh serangga yang terinfeksi terdiri atas banyak sel dengan diameter 4 μm, sedangkan di luar tubuh serangga ukurannya lebih kecil yaitu 2 μm. Cendawan B. bassiana juga dikenal sebagai penyebab penyakit white muscardine karena miselia dan konidia yang dihasilkan berwarna putih. Konidia Cendawan bersel satu, berbentuk oval agak bulat sampai dengan bulat telur, berwarna hialin dengan diameter 2-3 μm. Konidiofor berbentuk zig-zag merupakan ciri khas dari genus Beauveria (Barnett, 1960).

Bagian permukaan luar tubuh larva ditumbuhi miselia berwarna putih untuk B. bassiana dan putih kehijauan untuk M. anisopliae . pada media buatanm PDA di dalam petri koloni B. bassiana berwarna juga putih, sedangkan koloni M. anisopliae berwarna putih kehijauan. Morfologi  yang sama juga telahdilaporkan oleh Efendy et al. (2010)  bahwa cendawan M. anisopliae  yang menginfeksi larva P. xylostella  berwarna kehijauan sedangkan cendawan B. bassiana  yang menginfeksi  nimfa walang sangit koloni berwarna putih. Cendawan B. bassiana selain memilikilaju pertumbuhan koloni, kerapatan, dan viabilitas konidianya cenderung lebih tinggi dibandingkan M.anisopliae.

BAB V

KESIMPULAN

5.1. Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari partikum ini adalah tanah yang belum pernah di aplikasikan pestisida seperti tanah Paku resam di kebun percobaan fakultas pertanian universitas jambi terdapat cendawan yang dapat menyebabkan penyakit dan mati nya serangga. Hasil explorasi dari tanah paku resam didapati dua cendawan entomopatogen yaitu Cendawan Metarhizium anisopliae dan CendawanBeauveria bassiana

5.2. Saran

Dalam melakukan eksplorasi cendawan entomopatogen lebih baik menggunakan tanah yang belum pernah di aplikasikan pestisida.

DAFTAR PUSTAKA

Bernardi E, Pinto DM, do Nascimento JS, Ribeiro PB, da Silva CI 2006. Effect of The Entomopathogenic Fungi Metarhizium anisopliae and Beauveria bassiana on The Development of Musca domestica L. (Diptera: Muscidae) in The Laboratory. Arq. Inst. Biol. 73(1):127-129.

Evi SY. 2006. Beauveria bassiana Pengendali Hama Tanaman. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian Vol. 28 No. 1. Pacet-Cianjur.

Gallegos RP, Cesar A, Roger W, Anibal M, German A. 2003. Control of the Larvae of the Beetle Phyllophaga sp. with Biological Products (Metarhizium anisopliae and Beauveria sp.) in the Blackberry Crop Rubus glaucus Benth. Ohio State University.

Herlinda S, Era MS, Yulia P, Suwandi, Elisa N, Anung R. 2005. Variasi Virulensi Strainstrain Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Terhadap Larva Plutella xylostella (L.) (Lepidoptera: Plutellidae). Agritrop 24(2):52-57.

Herlinda S, Hamadiyah, Triani A, Rosdah T. 2006a. Toksisitas Isolat-isolat Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Terhadap Nimfa Erydema pulchrum (Wetw.) (Hemiptera: Pentatomidae). Agria 2(2):34-37.

Herlinda S, Muhamad DU, Yulia P, Suwandi. 2006b. Kerapatan dan Viabilitas Spora Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. Akibat Subkultur dan Pengayaan Media, serta Virulensinya Terhadap Larva Plutella xylostella (Linn.). J. HPT 6(2):70-78. Huffaker CB, Messenger PS. 1976. Theory and Practice of Biological

Siti Herlinda, Hartono, Chandra Irsan.2008. Efikasi Bioinsektisida Formulasi Cair Berbahan Aktif Beauveria Bassiana (Bals.) Vuill. Dan Metarhizium Sp.Pada Wereng Punggung Putih (Sogatella furcifera HORV.). Seminar Nasional Dan Kongres PATPI. Palembang.