PERLAKUAN PENCELUPAN ASAP CAIR UNTUK MENGELEMINASI  BAKTERI Burkholderia glumae  Kurita & Tabei  PADA BENIH PADI (Oryza sativa L.)

M.  Achrom

Balai Uji Terap Teknik dan Metode Karantina Pertanian

rekamaya @ gmail.com

                                                                          

Abstrak

Burkholderia glumae  merupakan bakteri tular benih sebagai  Organisme Pengganggu Tumbuhan Karantina  (OPTK) kategori A2.  Untuk membebaskan bakteri dari benih padi pencelupan dengan larutan asap cair merupakan sebagai alternatif.  Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh  pencelupan larutan asap cair terhadap bakteri B. glumae ,  vigor dan daya kecambah benih padi var. Ciherang.  Rancangan percobaan menggunakan  RAL dengan 6 perlakuan (Kontrol, 1 %, 2 %, 3%, 4%, 5% asap cair)  diulang 4 kali .  Pencelupan 10 menit dalam larutan asap cair yang selanjutnya dikeringkan kembali dan dilakukan ekstraksi bakteri dari benih untuk ditumbuhkan dalam media SPG yang dimodifikasi  dan benih diuji vigor dan daya kecambah dengan uji kertas digulung plastic(UKDp). Hasil penelitian menunjukan bahwa larutan asap cair bersifat antibakteri dan semakin tinggi konsentrasi akan semakin tinggi penekanannya. Pencelupan 5 % -10 menit  tidak menurunkan vigor dan daya kecambah benih padi.

Kata kunci : B. glumae  , asap cair , daya kecambah, vigor

DIPPING OF RICE SEEDS (Oryza sativa L.)  ON LIQUEFIED SMOKE SOLUTION FOR ELIMINATE Burkholderia glumae  Kurita & Tabei  

M.  Achrom

Applied Research  Institute of Agriculture Quarantine

rekamaya @ gmail.com

Abstract

Burkholderia glumae as seed borne bacteria as  quarantine pest  category A2.  To eliminated bacteria from rice seed  dipping in a solution of liquefied smoke is as an alternative. The aims study to determine the effect of dipping liquefied smoke solution to B. glumae, vigor and germination of rice seeds var. Ciherang.  The experimental design used  RAL with 6 treatments (Control, 1%, 2%, 3%, 4%, 5% solution) with 4 replication.  Dipping 10 minutes in a solution of liquefied  smoke is then dried back and do the extraction of bacteria from the seed to be grown in media SPG modified and tested seed vigor and germination test paper rolled plastic (UKDp). The results showed that the antibacterial solution of liquefied smoke and the higher the concentration will be increased efectivity.  Dipping  5% -10 minutes do not  decrease vigor and germination of rice seeds.

Key word :  B. glumae  , liquefied smoke, germination, vigor

PENDAHULUAN

Dalam upaya mencegah masuk dan menyebarnya Organisme Pengganggu Tumbuhan yang berbahaya dan belum terdapat di Indonesia atau penyebarannya masih terbatas di wilayah tertentu, pemerintah telah menetapkan daftar Organisme Pengganggu Tumbuhan Karantina (OPTK).  Burkholderia glumae  yang merupakan bakteri tular benih yang dapat menyebabkan kerusakan ekonomis yang tinggi termasuk dalam OPTK A2 golongan I yang belum ditemukan metode untuk membebaskannya dari benih padi yang merupakan komditas pangan utama di Indonesia.

Lalu lintas benih padi terutama impor dari negara yang menjadi area penyebarannya cukup tinggi, yang menuntuk kehati-hatian dan apabila ditemukan pada benih impor  akan dilakukan pemusnahan.  Pemusnahan merupakan hal yang sangat merugikan karena selain kerugian ekonomis dan mengganggu perencanaan tanam juga pada pelaksanaannya sangat sulit karena memerlukan tempat dan biaya yang cukup tinggi.  Untuk menggatikan tindakan pemusnahan perlu dicari metode perlakuan yang efektif dan efisien serta  dapat diaplikasikan dilapangan.

Salah satu metode yang dapat dilakukan adalah metode pencelupan (dipping) menggunakan pestisida atau bahan lain yang dilanjutkan dengan pengeringan untuk membebaskan  bakteri  Burkholderia glumae  dari benih tanaman.   Salah satu bahan yang berpotensi untuk membebaskan B. glumae  adalah asap cair.   Asap cair terbuat dari hasil pembakaran kayu yang dikondensasikan sehingga menjadi campuran larutan dari disperse koloid asap kayu dalam air (Maga, 1987 dalam Indrayani et al., 2008). Menurut Khor (2009) asap cair mengandung 5 komponen utama yaitu fenol 11,68%, 4-metilfenol 4,74%, asam dodekanoat 30,02%, metil ester 5,16%, asam tetradekanoat 4,78%, dan 2-metoksi-4-metilfenol sebanyak 3,2%.  Namun berdasarkan penelitian Gani (2013) hasil hidrolisis cangkang, tandan kosong, dan janjang kelapa sawit dengan konsentrasi yang lebih tinggi ialah asam asetat dan fenol. Kandungan senyawa asap cair yang menghambat mikroorganisme antara lain fenol  dan asam (Indrayani et al., 2008), asap cair dari berbagai jenis kayu mempunyai potensi sebagai pengawet alami karena fenol merupakan bahan yang digunakan sebagai disinfektan atau antiseptic (Ratnawati & Hartanto, 2010).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas asap cair dalam membebaskan B. glumae pada benih padi dan mengetahui pengaruh perlakuan asap cair terhadap vigor dan daya kecambah benih padi.

BAHAN DAN METODE

Penelitian dilakukan di Balai  uji terap teknik dan metode karantina pertanian Bekasi Jawa Barat pada  pada bulan  2015.  Alat yang digunakan antara lain :  glass ware, inkubator, biosafety cabinet. . Bahan yang digunakan antara lain : Benih padi yang terinfeksi B. glumae , larutan asap cair, SPG media yang dimodifikasi (KH2PO4 1,3 g; Na2HPO4 1,2 g;  (NH4)2 SO4 5,0 g; Mg.SO4.7H2O 0,25 g; Na2MoO4.2H2O 24,0 g; EDTA.Fe 10,0 g; D.sarbitol 10,0 g; Methyl violet 1,0 g; Phenol red 20,0 mg;  agar 15,0 g; aquadesh. Dan antibiotic L-Cystine (1mg/100 ml), Penicillin-G (5 g/100 ml), ampicillin sodium salt (1 g/100 ml) dan cetrimide (1 g/100 ml)), kertas merang.

Metode yang digunakan adalah metode eksperimen dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) sederhana dengan 6 perlakuan dan 4 ulangan.  Perlakuan yang dilakukan adalah pencelupan benih padi pada larutan asap cair  dengan konsentrasi yang berbeda yaitu  0% (kontrol), 1%, 2%, 3%, 4%, dan 5% dari larutan stok.

Pelaksanaan perlakuan dengan memasukkan masing-masing 200 g benih padi yang terinfeksi B. glumae ke dalam kantong kain.  Selanjutnya mencelupkan setiap kantong biji padi pada larutan asap cair sesuai dengan perlakuan selama 10 menit. Kantong padi tersebut ditiriskan dan dilakukan pengeringan sampai kadar air awal.  

Benih padi yang telah diberi perlakuan  diekstraksi agar bakteri yang ada didalam benih padi keluar sehingga bisa di isolasi.  Berat benih yang digunakan setiap perlakuan dan ulangan adalah 2 g. Benih digerus sampai halus dan selanjutnya dilarutkan NaCl sebanyak 20 ml lalu diaduk hingga rata. Larutan ekstrak selanjutnya di pipet 1 ml kemudian di encerkan pada 10^-1 lalu di vortex selama 10 detik. Suspensi kembali dipipet sebanyak 100 mikroliter kemudian dituangkan ke dalam petridish dan diratakan menggunakan glassrod, selanjutnya diisolasi dan inkubasikan selama 3 hari dan  diamatai dengan menghitung jumlah koloni B. glumae  yang tumbuh pada  media tersebut.

Untuk mengetahui  vigor dan daya kecambah dilakukan dengan metode uji kertas digulung plastic (UKDp) pada germinator masing-masing perlakuan 100 butir x 4 ulangan.  Pengamatan vigor dilakukan pada hari ke-5 dengan menghitung jumlah kecambah  normal dibandingkan jumlah benih dan pengamatan daya kecambah dilakukan dengan menghitung jumlah benih yang berkecambah sampai hari ke-14(ISTA, 2014).

Persentase perkecambahan menunjukkan jumlah kecambah normal yang dapat dihasilkan oleh benih murni pada kondisi lingkungan tertentu dalam jangka waktu yang ditetapkan ( Sutopo, 2002). Daya berkecambah (DB) dihitung berdasarkan Sadjad et al. (1999) dengan menghitung presentase jumlah kecambah normal (sesuai standar ISTA 2014) pada pengamatan hitungan pertama (KN I) yaitu 5 hari setelah perlakuan (HSP) dan presentase jumlah kecambah normal pada pengamatan hitungan kedua (KN II) yaitu 14  HSP  menggunakan rumus:

 

                           

Parameter pengamatan yang dilakukan yaitu :  Melihat pertumbuhan koloni bakteri pada setiap perlakuan dan ulangan, menghitung indeks vigor (% kecambah hari ke-5) dan daya kecambah (% kecambah hari ke – 14) dari setiap perlakuan.   Analsis data penghambatan jumlah koloni dilakukan dengan uji ragam (ANOVA) dan jika terdapat perbedaan yang nyata dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan.

                                               

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil inkubasi ekstrak benih padi  pada media SPG yang dimodifikasi  bakteri  B. glumae  mempunyai bentuk koloni bulat berwarna ungu  yang  diakibatkan oleh kandungan metil violet pada media yang membuat bakteri mengeluarkan pigmen tersebut. Jumlah koloni yang muncul dari setiap perlakuan  dan ulangan beragam yang menggambarkan kepadatan bakteri tersebut pada benih padi pasca perlakuan, dengan semakin rendahnya jumlah koloni menandakan semakin efektifnya perlakuan. Dari hasil inkubasi tersebut ada kecenderungan semakin tinggi konsentrasi asap cair semakin rendah jumlah koloni B. glumae yang muncul, walaupun pada  konsentrasi  tertinggi (5%) larutan asap cair  tidak  efektif menekan pertumbuhan bakteri sampai 0 % (zero toleran)  sebagai persyaratan  perlakuan karantina, hal ini  kemungkinan belum meresapnya larutan ke dalam biji akibat tebalnya  kulit biji.  Rerata jumlah koloni setelah dilakukan transformasi data menggunakan log menggunakan analisa ragam dan dilanjutkan dengan uji Duncan dengan tingkat kepercayaan 95%   tertera pada  Tabel 1.

Rerata jumlah koloni pada setiap perlakuan menunjukkan nilai tidak berbeda nyata pada uji Duncan (p>0,05) pada semua perlakuan dan kontrol. Dengan Jumlah koloni yang mengalami penurunan seiring dengan semakin tingginya konsentrasi, maka larutan asap cair berpotensi sebagai perlakuan benih terhadap bakteri B. glumae. 

     Gambar 1. Koloni B. glumae pada media SPG yang dimodifikasi

Tabel 1. Rerata jumlah koloni (CFU/g) B. glumae pasca perlakuan pencelupan asap cair

Perlakuan	Jumlah koloni  (CFU/g) x 104
Kontrol	18,7373 a
1%	15,9875 a
2%	14,8125 a
3%	12,6625 a
4%	9,7375 a
5%	4, 725  a

  Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak ada perbedaan nilai rerata yang signifikan berdasarkan hasil uji lanjut Duncan (p<0 o:p="">

Sebagaimana diketahui bahwa dua senyawa utama pada asap cair yang berperan sebagai bakterisida/bakteriostatik adalah fenol dan asam organic (Pszczola, 1995 dalam Fatimah (2011).   Menurut Girarrd (1992) senyawa fenol dalam asap cair merupakan hasil pirolisis dari lignin, sedangkan pirolisis selulosa dan hemiselulosa menghasilkan asam asetat (Fatimah (2011).  Sama halnya yang disampaikan oleh Leong (2011) Kandungan asam yang tinggi, metanol, dan fenol memiliki efek bakterisida yang kuat pada konsentrasi yang tinggi.   Benih padi memiliki kulit sekam yang tebal dan kuat yang akan menghambat masuknya larutan asap cair sampai ke inti benih dimana bakteri berada sebagai bakteri yang bersifat sistemik dan tular benih.  Dengan masih tingginya konsentrasi  B. glumae pada benih padi pasca perlakuan hal ini disinyalir masih belum adanya kontak antara asap  cair dengan B. glumae mengingat waktu pencelupan yang relatif  cepat  (10 menit).

Perlakuan pencelupan bahan kimia sintetis maupun alami dari bahan asal tumbuhan efektifitasnya dipengaruhi oleh konsentrasi larutan, suhu larutan dan waktu papar atau lamanya pencelupan, hal ini berhungan dengan permiabilitas dari larutan untuk mencapai sel bakteri dan menembus dingding sel bakteri.  Karseno et al., 2002 dalam Anisah ( 2014 ) menyatakan  bahwa secara umum mekanisme aktivitas antibakteri asap cair tempurung kelapa sawit adalah dengan masuk melewati dinding sel dan merusak bagian membrane sitoplasma yang mengakibatkan permeabilitas membrane terganggu sehingga terjadi kebocoran isi sel dan mengganggu pembentukan asam nukleat. Jika bakteri sensitive terhadap asap cair  maka dapat terjadi kerusakan pada dinding sel dan membrane sitoplasma.

Perlakuan pada benih tidak hanya mampu mengeleminir OPT  tetapi juga haruslah mampu mempertahankan daya kecambah dan vigor benih. Benih padi yang bermutu sebagai benih sebar harus memiliki daya kecambah minimal 80 persen.   Hasil analisis daya kecambah dan vigor setelah perlakuan asap cair dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2.  Grafik pengaruh konsentrasi larutan asap cair terhadap daya kecambah dan vigor benih padi

Hasil pengujian dengan menggunakan metode UKDp memberikan hasil bahwa daya kecambah dan vigor benih padi setelah pencelupan asap cair tidak jauh berbeda dengan kontrol. Nilai daya kecambah dan vigor benih padi lebih besar dari 94% dari semua perlakuan (masih memenuhi standar mutu benih ).

Dari  data jumlah koloni  B. glumae  pada media  SPG yang dimodifikasi  hasil ekstraksi  benih padi  pasca perlakuan pencelupan larutan asap cair dan daya kecambah serta vigornya diketahui bahwa perlakuan pencelupan asap cair sampai konsentrasi 5% belum berhasil mengeleminir bakteri sampai 0% ,hal ini karena dingding bakteri belum berhasil  ditembus oleh senyawa fenol sehingga masih memerlukan waktu untuk memberikan kesempatan larutan untuk menembus sekam benih dan dingding bakteri sampai batas aman bagi terpeliharanya  daya kecambah dan vigor benih sesuai standar mutu benih yang dipersyaratkan dan mengeleminir B. glumae  sampai tingkat  0  %. 

        Perlakuan benih tunggal hampir tidak ada yang efektif untuk mengeleminir sampai 0% karena  selalu terkendala oleh adanya penurunan kualitas benih , sehingga perlakuan kombinasi yang saling melengkapi sangat diperlukan. Perlakuan air panas merupakan salah satu perlakuan yang dapat dilakukan untuk benih padi namun efektifitasnya akan berbanding terbalik dengan suhu yang digunakan. Perlakuan pencelupan asap cair berpotensi dapat membantu untuk  menambah efektifitas  perlakuan air panas terutama digunakan saat  aktifitas  pendinginan dimana suhu benih masih tinggi dapat membantu efektifitas  larutan asap cair untuk menembus dingding sel bakteri.

KESIMPULAN

Perlakuan pencelupan asap cair terhadap benih padi terinfeksi Burkholderia glumae memberikan hasil bahwa asap cair mempunyai sifat antibakteri yang mengakibatkan penurunan jumlah koloni, semakin tinggi konsentransi semakin tinggi penurunan jumlah koloni.  Perlakuan pencelupan asap cair sampai konsentrasi 5 % larutan selama 10 menit belum dapat mengeleminir B. glumae sampai 100%.  Perlakuan pencelupan asap cair konsentrasi 5 % larutan selama 10 menit belum merusak vigor dan daya kecambah benih padi.   Penggunaan larutan asap cair sebagai perlakuan benih padi untuk mengeleminir B. glumae perlu dikaji kembali dengan waktu pencelupan yang lebih lama atau   dikombinasikan dengan perlakuan hot water treatment  sebagai media pada aktifitas hidrocooling.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kami ucapkan kepada Kepala  BUTTMKP, Rekan rekan POPT  BUTTMKP  dan Neneng Sri Widayani (Mahasiswa UNPAD )  yang telah memfasilitasi dan membantu pelaksanaan   penelitian ini. 

DAFTAR PUSTAKA

Anisah, Kurnia. 2014. Analisis Komponen Kimia Dan Uji Antibakteri Asap Cair Tempurung Kelapa Sawit (Elaeis Guineesis Jacq.) Pada Bakteri Straphylococcus aureus Dan Pseudomonas aeruginosa. Skripsi.  UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.

Fatimah, Feti. 2011. Komposisi dan aktivitas anti bakteri asap cair sabut kelapa yang dibuat dengan teknik pembakaran non pirolisis. Agritech. 31(4):306-311

Girard, J. P. 1992. Smoking in Technology of Meat and Meat Products. J.P. Girard (ed).Ellis Horwood. New York.

Indrayani, Y., Oramahi, H.a., & Nurhaida .2008. Evaluasi asap cair sebagai bio-termisida untuk pengendalian rayap tanah Coptotemes sp. Universitas Tanjungpura. Pontianak.

ISTA . 2014. International Rule for Seed Testing. Chapter 5. The Germination Test. Published by The International Seed Testing Association (ISTA) Zürichstr. 50, CH-8303 Bassersdorf, Switzerland.

Khor, K. H., Lim, K. O., Zainal, Z. A. .2009.  Characterization of bio-oil: a by-product from slow pyrolysis of oil palm empty fruit bunches. American Journal of Applied Sciences, 6(9), 1647-1652.

Leong, Steven . 2011. The use of wood vinegar in reducing the dependence on agro-chemicals. tersedia di http://www.agrowingculture.org/2011/04/the-use-of-wood-vinegar-in-reducing-the-dependence-on-agro-chemicals/ diakses 25 agustus 2015

Ratnawati and S. Hartanto. 2010. Effect of Temperature Pyrolysis Oil Shells on Quantity and Quality of Liquid Smoke. Journal of Materials Science Indonesia (Indonesian Journal of Materials Science). 12 (1): 7-11

Sutopo, Lita. 2010. TEKNOLOGI BENIH. Jakarta: Rajawali pers.