Electronic Theses and Dissertation

MUZAKIR. Aplikasi Hasil Biokonversi Limbah Organik dengan Trichoderma Isolat Lokal untuk Mengendalikan Organisme Pengganggu Tanaman dan Meningkatkan Produksi Nilam, di bawah bimbingan Rina Sriwati sebagai promotor, Hifnalisa sebagai Ko-promotor I dan Jauharlina sebagai Ko-promotor II

Pogostemon cablin atau nilam merupakan tanaman atsiri yang bernilai jual tinggi, terutama di wilayah Aceh, Indonesia. Nilam dikenal sebagai komoditas utama dalam industri minyak atsiri yang digunakan pada parfum, kosmetik, dan produk kesehatan. Tahun 1990-an, Aceh pernah menjadi salah satu penghasil minyak nilam terbesar di dunia, produksi nilam Aceh mengalami penurunan signifikan akibat beberapa faktor seperti harga minyak yang rendah di pasar global, serangan organisme pengganggu tanaman (OPT), dan kesuburan tanah yang menurun. Hal ini menimbulkan tantangan serius bagi petani nilam, terutama dalam mengelola lahan dan mempertahankan produktivitas tanaman. Oleh karena itu, inovasi dalam pengelolaan lahan dan budidaya nilam menjadi kebutuhan utama dalam menangani persoalan tersebut.
Penelitian ini berfokus pada pemanfaatan Trichoderma sebagai agen pengendali hayati dalam biokonversi limbah organik menjadi kompos berkualitas. Tujuan dari penelitian adalah untuk mengisolasi dan mengidentifikasi serta menguji tingkat aktifitas Trichoderma dari rizhosfer sebagai agen antagonis terhadap OPT, untuk menguji kemampuan isolat Trichoderma sebagai biokonversi beberapa limbah organik serta untuk mengetahui pengaruh kompos hasil biokonversi limbah organik oleh Trichoderma dalam meningkatkan ketahanan tanaman dan produksi nilam Aceh.
Trichoderma yang dikenal sebagai mikroorganisme antagonis, mampu mengontrol berbagai patogen tanaman melalui mekanisme seperti mikoparasitisme, kompetisi nutrisi, dan antibiosis. Trichoderma mampu mengubah limbah organik seperti ampas nilam, ampas kopi, daun trembesi, enceng gondok, jerami padi dan serbuk gergaji menjadi kompos yang kaya akan unsur hara, sehingga dapat menggantikan ketergantungan terhadap pupuk kimia yang memiliki efek merugikan bagi lingkungan.
Urgensi penelitian ini semakin terasa mengingat penurunan produksi nilam mencapai 70% di wilayah Aceh. Banyak petani menghadapi kesulitan dalam mengelola serangan OPT dan minimnya pemahaman terkait teknik budidaya yang sesuai, termasuk pengelolaan lahan, pemberian pupuk, serta perawatan tanaman. Trichoderma sebagai agen biokonversi menawarkan solusi yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Isolat Trichoderma diisolasi dari tanah, akar dan tanaman nilam, diuji aktivitasnya secara makroskopis, mikroskopis, dan molekuler untuk memastikan spesies terbaik yang dapat digunakan dalam biokonversi limbah organik.
Isolasi Trichoderma dari bagian tanah serta tanaman yang diambil dari tanaman sehat dan tanaman sakit. Tanah dan tanaman dibiakkan pada media PDA secara in vitro. Hasil biakan diidentifikasi secara makroskopis dan mikroskopis serta genetika untuk menentukan species dari isolat. Diperoleh lima isolat yang menunjukkan karakteristik sebagai Trichoderma. Kelima isolat teridentifikasi sebagai Trichoderma longibrachiatum dan Trichoderma yunnanense. Selanjutnya, Trichoderma yang diperoleh diuji tingkat aktivitasnya dengan biakan ganda (dual culture) terhadap Fusarium oxysporum. Diperoleh kedua jenis Trichoderma ini mampu mengendalikan F. oxysporum dengan persentase inhibisi paling tinggi dari spesies T. longibrachiatum yaitu 44,28% dan dari spesies T. yunnanense yaitu 38,34%. Kedua persentase inhibisi ini seecara statistik terbukti tidak berbeda nyata. Hasil ini mengindikasikan bahwa kedua species Trichoderma ini berperan aktif sebagai agen antagonis terhadap OPT.
Selanjutnya, proses biokonversi dilakukan dengan mencacah limbah organik, mencampurkannya dengan pelet Trichoderma, dan mengomposkannya selama 2 bulan. Kompos yang dihasilkan diuji pada bibit nilam dalam polybag untuk menilai efektivitasnya dalam mendukung pertumbuhan tanaman. Parameter yang diamati terdiri dari analisis karakter fisik kompos, analisis sifat kimia kompos, laju pertumbuhan bibit nilam dan aktivitas enzim peroksidase. Hasil uji menunjukkan bahwa kemampuan isolat Trichoderma sebagai biokonversi beberapa limbah organik. Diperoleh bahwa karakter fisik kompos dan sifat kimia seluruh kompos organik kecuali serbuk gergaji yang dibiokonversi dengan T. harzianum serta T. yunnanense sudah sesuai dengan standar SNI: 19-7030-2004. Empat jenis kompos organik hasil biokonversi kedua jenis Trichoderma ini juga menghasilkan nilai laju pertumbuhan bibit nilam terbaik yaitu ampas kopi, jerami padi, daun trembesi, dan ampas nilam. Bibit nilam yang diinokulasi patogen yang diperlakukan pada kompos jerami padi hasil biokonversi kedua jenis Trichoderma ini menunjukkan aktivitas peroksidase tertinggi. Namun secara umum, dalam hal meningkatkan ketahanan bibit nilam, hasil uji peroksidase menunjukkan bahwa T. yunnanense memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan T. harzianum dalam meningkatkan aktivitas peroksidase bibit nilam.
Selanjutnya, tanaman nilam ditanam di dalam polybag dengan perlakuan media tanam menggunakan tiga jenis kompos organik yaitu jerami padi, ampas nilam dan ampas kopi. Kemudian diamati tingkat serangan OPT dari 1 MST hingga 30 MST berupa identifikasi dan persentase serangan penyakit, berikut dengan aktivitas enzim peroksidase tanaman nilam, serta identifikasi dan persentase serangan hama, intensitas serangan hama dan kualitas minyak nilam hasil panen. Hasil pengamatan dari 1 hingga 30 MST menunjukkan bahwa tidak ada penyakit yang menyerang tanaman nilam pada penelitian ini. Hasil uji peroksidase menunjukkan bahwa T. yunnanense efektif sebagai biodekomposer pada kompos jerami padi dan T. harzianum efektif pada kompos ampas kopi dalam meningkatkan ketahanan tanaman nilam, dengan aktivitas enzim peroksidase yang tinggi. Selanjutnya, hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa kompos organik hasil biokonversi kedua jenis Trichoderma ini berpengaruh nyata terhadap tingkat serangan dan intensitas serangan semut dan belalang. Minyak nilam yang dihasilkan dari perlakuan ketiga jenis kompos hasil biokonversi diperoleh telah sesuai dengan SNI 2385:2019, khususnya untuk parameter bobot jenis, indeks bias, putaran optik, kelarutan dalam alkohol dan bilangan asam. Nilai kadar patchouli alkohol dari seluruh perlakuan kompos organik dengan agen biokonversi diperoleh lebih tinggi dibandingkan kontrol. Untuk meningkatkan kadar patchouli dalam tanaman nilam, T. yunnanense sebagai biodekomposer diperoleh bekerja lebih efektif pada jenis kompos ampas nilam dan T. harzianum lebih efektif pada kompos jenis ampas kopi.

MUZAKIR. Application of Organic Waste Bioconversed with Local Trichoderma Isolates to Control Plant Pest Organisms and Increase Patchouli Production, under supervising Rina Sriwati as Supervisor, Hifnalisa as Co-supervisor I dan Jauharlina as Co-supervisor II Pogostemon cablin, or patchouli, is a highly valued essential oil crop, especially in the Pogostemon cablin or patchouli is an essential plant with high sales value, especially in the Aceh region, Indonesia. Patchouli is known as the main commodity in the essential oil industry which is used in perfumes, cosmetics and health products. In the 1990s, Aceh was once one of the largest producers of patchouli oil in the world. Aceh's patchouli production experienced a significant decline due to several factors such as low oil prices on the global market, attacks by plant pests (OPT), and declining soil fertility. This creates serious challenges for patchouli farmers, especially in managing land and maintaining plant productivity. Therefore, innovation in land management and patchouli cultivation is a major need in dealing with this issue. once one of the largest producers of patchouli oil in the 1 This research focuses on the use of Trichoderma as a biological control agent in the bioconversion of organic waste into quality compost. The aim of the research is to isolate, identify and test the activity level of Trichoderma from the rhizosphere as an antagonistic agent against pests, to evaluate the ability of Trichoderma isolates to bioconvert several organic wastes and to determine the effect of compost resulting from the bioconversion of organic waste by Trichoderma in increasing plant resistance and production of Aceh patchouli. Trichoderma, which is known as an antagonistic microorganism, is able to control various plant pathogens through mechanisms such as mycoparasitism, nutrient competition, and antibiosis. Trichoderma is able to convert organic waste such as patchouli pulp, coffee grounds, raindrop leaves, water hyacinth, rice straw and sawdust into compost that is rich in nutrients, so it can replace dependence on chemical fertilizers which have detrimental effects on the environment. The urgency of this research is increasingly felt considering the decline in patchouli production reaching 70% in the Aceh region. Many farmers face difficulties in managing pest attacks and lack understanding regarding appropriate cultivation techniques, including land management, fertilizer application and plant care. Trichoderma as a bioconversion agent offers an environmentally friendly and sustainable solution. Trichoderma isolates were isolated from soil, roots and patchouli plants, and their activity was tested macroscopically, microscopically and molecularly to ensure the best species that can be used in bioconversion of organic waste. Isolate Trichoderma from soil and plants collected from healthy and sick plants. Soil and plants were cultured on PDA media in vitro. The culture results are identified macroscopically and microscopically as well as genetically to determine the species of the isolate. Five isolates were obtained that showed characteristics as Trichoderma. The five isolates were identified as Trichoderma longibrachiatum and Trichoderma yunnanense. Next, the Trichoderma obtained was tested for activity levels with dual culture against Fusarium oxysporum. It was found that these two types of Trichoderma were able to control F. oxysporum with the highest percentage of inhibition from the T. longibrachiatum species, namely 44.28% and from the T. yunnanense species, namely 38.34%. These two inhibition percentages were statistically proven not to be significantly different. These results indicate that these two Trichoderma species play an active role as antagonistic agents against OPT. Further, the bioconversion process is carried out by chopping up organic waste, mixing it with Trichoderma pellets, and composting it for 2 months. The resulting compost was tested on patchouli seedlings in polybags to assess its effectiveness in supporting plant growth. The parameters observed consisted of analysis of the physical characteristics of the compost, analysis of the chemical properties of the compost, growth rate of patchouli seedlings and peroxidase enzyme activity. The test results showed the ability of Trichoderma isolates to bioconvert several organic wastes. It was found that the physical characteristics of the compost and the chemical properties of all organic compost except sawdust bioconverted with T. harzianum and T. yunnanense were in accordance with SNI standards: 19-7030-2004. Four types of organic compost resulting from bioconversion of these two types of Trichoderma also produced the best growth rate values for patchouli seedlings, namely coffee grounds, rice straw, tamarind leaf and patchouli pulp. Patchouli seedlings inoculated with pathogens treated in rice straw compost resulting from bioconversion of these two types of Trichoderma showed the highest peroxidase activity. However, in general, in terms of increasing the resistance of patchouli seedlings, the results of the peroxidase test show that T. yunnanense has better performance than T. harzianum in increasing the peroxidase activity of patchouli seedlings. Further, patchouli plants were planted in polybags with planting media treated using three types of organic compost, namely rice straw, patchouli pulp and coffee grounds. Then the level of pest attack was observed from 1 WAP to 30 WAP in the form of identification and percentage of disease attacks, along with the peroxidase enzyme activity of patchouli plants, as well as identification and percentage of pest attacks, intensity of pest attacks and quality of harvested patchouli oil. Observation results from 1 to 30 WAP showed that there were no diseases attacking the patchouli plants in this study. The peroxidase test results showed that T. yunnanense was effective as a biodecomposer in rice straw compost and T. harzianum was effective in coffee grounds compost in increasing the resistance of patchouli plants, with high peroxidase enzyme activity. Furthermore, the results of the ANOVA test showed that the organic compost resulting from bioconversion of these two types of Trichoderma had a significant effect on the attack level and intensity of attacks by ants and grasshoppers. The patchouli oil produced from the treatment of the three types of bioconverted compost is in accordance with SNI 2385:2019, especially for the parameters of specific gravity, refractive index, optical rotation, solubility in alcohol and acid number. The patchouli alcohol content values from all organic compost treatments with bioconversion agents were found to be higher than the control. T. yunnanense was more effective on coffee grounds compost. To increase patchouli alkohol in patchouli plant, T. harzianum as a biodecomposer in organic compost was found more effectively on patchouli pulp compost and T. harzianum was more effective on coffee grounds compost.