Kajian interaksi infeksi nematoda puru akar (Meloidogyne incognita) dengan bakteri Ralstonia solanacearum pada Tembakau Temanggung

DALMADIYO, Gembong, Promotor Prof.Dr.Ir. Haryono Semangun

2004 | Disertasi | S3 Ilmu Pertanian

Penyakit “lincat” merupakan salah satu penyebab rendahnya produktivitas tembakau temanggung, menimbulkan kematian tembakau lebih dari 50% sehingga produktivitasnya hanya 60-150 kg/ha. Penyebab penyakit ini adalah kombinasi patogen Ralstonia solanacearum dengan nematoda puru akar (Meloidogyne spp.). Adanya nematoda puru akar dapat meningkatkan serangan jamur maupun bakteri patogen tanaman, tetapi mekanisme interaksi infeksi antara M. incognita dengan R. solanacearum masih belum jelas diketahui. Penelitian tentang interaksi infeksi nematoda puru akar (Meloidogyne incognita) dengan bakteri Ralstonia solanacearum pada tembakau temanggung bertujuan untuk mengetahui pengaruh serengan M. incognita terhadap serangan R. solanacearum, dan mekanisme interaksi infeksi antara M. incognita dan R. solanacearum. Penelitian dilakukan di laboratorium dan rumah kaca Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat (Balittas), Malang; Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya, Malang; Pusat Antar Universitas (PAU) Universitas Airlangga, Surabaya; Laboratorium Bakteriologi, Fakultas Pertanian; Laboratorium Mikroteknik Tumbuhan, Fakultasi Biologi, dan Rumah Kaca di Kebun Pendidikan, Penelitian, dan Pengembangan Pertanian (KP4) Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Tanaman tembakau ditanam di dalam polibag berisi tanah yang telah disterilkan dengan uap panas. Isolat bakteri dan nematoda puru akar diambil dari daerah pertanaman tembakau di Kabupaten Temanggung. Penelitian yang telah dilakukan meliputi 1) identifikasi patogen, 2) pengaruh M. incognita terhadap serangan R. solanacearum, 3) pengaruh asam amino terhadap pertumbuhan R. solanacearum, dan 4) histopatologi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penyebab penyakit “lincat” pada tembakau temanggung adalah kombinasi bakteri Ralstonia solanacearum ras 1 biovar III dan nematoda Meloidogyne incognita ras 2. R. solanacearum dapat menimbulkan kelayuan pada tembakau, tomat, terung, kacang tanah, kacang babi, bijan, jahe gajah, dan pisang ambon antara 8,3-100%; sedangkan pada bawang putih, pisang emas, cabai besar, kenikir, dan jagung tidak menimbulkan kelayuan. Tembakau yang ditanam di medium tanah bekas ditanami pisang ambon dan pisang emas menunjukkan kelayuan masing-masing layu 40% dan 15%. Intensitas penyakit layu bakteri (IPLB) pada inokulasi dengan M. incognita dan R. solanacearum di bagian akar yang sama adalah 93,80% (atau meningkat 23,42%) tidak berbeda nyata dengan IPLB pada inokulasi dengan M. incognita dan R. solanacearum di bagian akar terpisah (83,20%, atau meningkat 9,47%), tetapi berbeda nyata dengan inokulasi R. solanacearum saja (76,00%). IPLB pada inokulasi dengan M. incognita dan R. solanacearum di bagian akar terpisah tidak berbeda nyata dengan perlakuan inokulasi R. solanacearum saja. Adanya luka mekanis buatan, luka oleh M. incognita, dan luka yang diikuti perubahan nutrisi akibat serangan M. incognita meningkatkan IPLB masing-masing 34,31%, 33,04%, dan 49,06%. M. incognita meningkatkan populasi R. solanacearum dari 1,65 x 105 cfu menjadi 25,42 x 105 cfu per g tanah. Populasi R. solanacearum yang ditumbuhkan pada eksudat dan ekstrak akar terinfeksi M. incognita lebih tinggi dibandingkan dengan populasi R. solanacearum yang ditumbuhkan pada eksudat dan ekstrak akar sehat, yaitu masing-masing 25,53% dan 54,99%. Populasi R. solanacearum di permukaan akar tertinggi ditemukan di sepertiga bagian ujung akar. Rata-rata populasi R. solanacearum di bagian akar tersebut yang diinokulasi M. incognita adalah 1,42 x 107 cfu per g akar, sedangkan yang tidak diinokulasi M. incognita adalah 1,94 x 106 cfu per g akar. Kadar asam amino di dalam eksudat akar dan ekstrak akar yang terserang M. incognita meningkat masing-masing dari 0,48% menjadi 0,68% dan dari 0,83% menjadi 1,11%. Asam amino yang dapat meningkatkan populasi R. solanacearum adalah aspartat, glutamat, alanin, histidin, prolin, lisin, leusin, dan fenilalanin M. incognita mempersingkat masa inkubasi penyakit layu bakteri dengan 7-20 hari, mempercepat penyumbatan xilem oleh R. solanacearum dengan 2 hari, dan meningkatkan IPLB antara 23,42-386,65%

“Lincat” disease” is one of the causal factors causing low productivity of temanggung tobacco, killed more than 50% of tobacco plants resulting the productivity about 60-150 kg/ha. This disease is caused by Ralstonia solanacearum and root-knot nematode (Meloidogyne spp.). The presence of the root-knot nematode could increase disease intensity caused by other pathogens, but the interaction mechanism of infection between the root-knot nematode (Meloidogyne incognita) and R. solanacearum was not clear. The objectives of the research on the interaction between root-knot nematode (Meloidogyne incognita) and Ralstonia solanacearum infection in temanggung tobacco were to investigate the effect of M. incognita infection on the pathogenicity of R. solanacearum, and the interaction mechanism of infektion between M. incognita and R. solanacearum. This study were carried out in Research Institute for Tobacco and Fiber Crops (RITFC) green house, Malang; Faculty of Mathematics and Natural Science, University of Brawijaya, Malang; Inter University Centre, University of Airlangga, Surabaya; Laboratory of Bacteriology, Faculty of Agriculture, Laboratory of Plant Microtechnique, Faculty of Biology, and green house of Field Station of Education, Research, and Development of Agriculture, University of Gadjah Mada, Yogyakarta. Tobacco seedlings were transplanted into polybag containing steamed sterile soil. The bacteria and root-knot nematode isolates were collected from tobacco plantation in Temanggung Regency. The study involved several experiments, including: 1) identification of the pathogens, 2) effect of inoculation of M. incognita on the pathogenicity of R. solanacearum, 3) effect of amino acids on R. solanacearum, and 4) histopathology. Results from these study showed that the causal agent of “lincat” disease in temanggung tobacco was a combination of Ralstonia solanacearum race 1 biovar III and Meloidogyne incognita race 2. R. solanacearum caused wilt symptom in tobacco, tomato, eggplant, peanut, faba bean, sesame, ginger, and ambon banana by 8.3- 100%; but did not so in garlic, emas banana, pepper, marigold, and corn. Tobacco that were transplanted in soil used for planting of ambon and emas bananas were wilted, the wilt intensities were 40% and 15%, respectively. Bacterial wilt disease intensities (BWDI) on M. incognita and R. solanacearum inoculation treatment for the same root site was 92.80% (increase 23.42%). It was not significantly different from BWDI on M. incognita and R. solanacearum inoculation treatment for the separated root site (83.20%, or increase 9.47%), but significantly different from BWDI on R.solancearum inoculation treatment only (76.00%). The presence of artificial root wounding, the root wounding caused by M. incognita, and the root wounding followed by nutritional changes by M. incognita increased BWDI were 34.31%, 33.04%, and 49.06%, respectively. M. incognita increased R. solanacearum population. The population of R. solanacearum increased from 1.65 x 105 cfug-1 of the soil to 25.42 x 105 cfu g-1 of the soil. The population average of R. solanacearum grown in the infected tobacco root exudate and the root extract infected by M. incognita was higherthan a number of the bacterium grown in the uninfected tobacco root exudate and root extract, i.e. 21.53% and 54.99%, respectively. The highest population of R. solanacearum was found in one-third of tobacco root tip, i.e. 1.42 x 107 cfu g-1 of the root that was inoculated by M. incognita and R. solanacearum, whereas the population was 1.94 x 106 cfu g-1 of the root that was inoculated by the bacterium only. Amino acid contents in the root exudate and root extract were infected with M. incognita increased from 0.48% to 0.68% and from 0.83% to 1.11%, respectively. Amino acids were increased of R. solanacearum population were aspartate, glutamate, alanine, histidine, proline, lycine, leucine, and phenylalanine. M. incognita shortened the incubation period of the bacterial wilt disease by 7-20 days, quickened the xylem blocking by R. solanacearum by 2 days, and increased BWDI by about 23.42-386.65%.

Kata Kunci : Penyakit Tanaman Tembakau,Interaksi Infeksi Nematoda Puruakar,Bakteri Ralstonia Solanacearum