Trichoderma harzianum adalah antagonis jamur berfilamen patogen tanaman, digunakan dalam pengendalian biologis penyakit yang dihasilkan oleh jamur fitopatogen. Ini banyak digunakan di bidang pertanian karena sifatnya sebagai biofungisida, pupuk hayati dan biostimulan.
Memang, minat ilmiah yang dihasilkan oleh spesies ini terkait dengan mekanisme kontrol terhadap jamur fitopatogen. Tindakan seperti kompetisi untuk nutrisi dan ruang, mikoparasitisme dan antibiosis, adalah mekanisme kontrol biologis.
Trichoderma harzianum Rafai (1969) Melalui Wikimedia Commons
Trichoderma harzianum merupakan jamur kosmopolitan, karena didistribusikan di seluruh dunia dalam beragam ekosistem dan lingkungan alam, menjadi sebuah pembangunan umum di tempat-tempat di mana tanaman terakumulasi bahan organik, seperti puing-puing tanaman atau tanah humat.
tanaman dengan tinggi kepadatan akar adventif dan rizosfir nikmat yang memadai penjajahan. Faktanya, kemampuannya yang luar biasa untuk beradaptasi dengan berbagai kondisi agrologis menjadikan Trichoderma sebagai jamur dengan spektrum penggunaan yang luas.
Pada tingkat nutrisi, Trichoderma mampu mendegradasi substrat kompleks seperti pati, pektin dan selulosa. Kemudian ia menggunakan unsur-unsur ini untuk pertumbuhannya berdasarkan kompleks enzim yang melimpah yang dimilikinya (amilase, pektinase, selulase dan kitinase).
Indeks artikel
Karakteristik
Ekosistem perairan dan daratan
Jamur ini dicirikan dengan berkembang biak di ekosistem terestrial (tanah pertanian, padang rumput, hutan dan gurun) dan ekosistem perairan. Beberapa spesies hidup bebas di dalam tanah, oportunistik, simbion tanaman, dan lainnya adalah mikoparasit.
Mereka juga memiliki kemampuan untuk menjajah berbagai lingkungan, karena kapasitas reproduksi mereka yang besar. Mereka dapat beradaptasi dan bertahan dalam kondisi ekstrim suhu, salinitas dan pH.
Reproduksi dan nutrisi
Dalam keadaan vegetatif mereka menyajikan miselium atau sederhana, septa haploid dan dinding mereka terdiri dari kitin dan glukan. Mereka adalah anaerob fakultatif dan bereproduksi secara aseksual dengan konidia.
Spesies ini memiliki kebutuhan gizi yang rendah, meskipun pertumbuhannya disukai oleh organik materi dan kelembaban. Kisaran suhu optimum untuk pertumbuhan dan perkembangannya adalah antara 25º sampai 30ºC.
Habitat
A T. harzianum , akan berlokasi di berbagai tanah dan bahan organik, tersebar luas karena daya adaptasinya. Beberapa spesies lebih menyukai tempat kering dan beriklim sedang, dan tempat lembab dan dingin lainnya.
Secara khusus, jamur ini, sebagai organisme endofit, bersaing dengan rizosfer tanaman, berhasil menjajah permukaan akar. Bahkan, mereka menembus ruang antar sel, hingga lapisan sel pertama atau kedua.
Pentingnya
Kelompok jamur ini sangat penting bagi tanaman, karena mereka berkontribusi pada pengendalian jamur fitopatogen. Memang, mereka dikenal luas karena kemampuannya menghasilkan racun dan antibiotik yang mengendalikan berbagai patogen.
Isolat dari genus Trichoderma adalah salah satu agen pengendali hayati yang paling banyak digunakan di bidang pertanian. Pekerjaan penelitian telah memungkinkan untuk memverifikasi kontrol efektif mereka, karena mereka bertindak pada sejumlah besar patogen tanah.
Fitur
Salah satu fungsi utama Trichoderma harzianum adalah kemampuannya untuk mengembangkan hubungan simbiosis dengan tanaman. Jamur berkembang dan tumbuh di rizosfer tanaman, meningkatkan perkembangannya untuk mendapatkan lebih banyak ruang untuk tumbuh.
Selanjutnya, digunakan sebagai agen pengendali hayati, memiliki kemampuan untuk menghasilkan enzim yang menyerang dan menghambat jamur fitopatogen. Memang, dimasukkan ke dalam substrat atau bidang budidaya sebelum disemai sangat bermanfaat.
Dalam hal ini, tindakannya sebagai hiperparasit kompetitif didasarkan pada produksi metabolit antijamur dan enzim hidrolitik. Perubahan struktural yang berasal dari tingkat sel, seperti vakuolisasi, granulasi, disintegrasi sitoplasma dan lisis sel, pada organisme yang dikendalikan.
Studi di tingkat gudang memungkinkan untuk menentukan peningkatan sistem root saat menggunakan Trichoderma harzianum dalam dosis yang berbeda. Dalam hal ini, merangsang perkecambahan biji dan mendukung pertumbuhan bibit baru.
Dianjurkan untuk memasukkan T. harzianum dalam program pengendalian penyakit untuk memanfaatkan kapasitas antagonisnya. Kegunaan Trichoderma telah terbukti dapat mencegah dan mengendalikan patogen seperti Fusarium, Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia, dan Sclerotium .
Taksonomi
Genus Trichoderma spp ., Awalnya dijelaskan oleh Persoon (1794), untuk mengklasifikasikan empat spesies yang tidak terkait satu sama lain saat ini. Diantaranya: Trichoderma viride, Xylohipha nigresce, Sporotrichum aureum, dan Trichotecium roseum.
Selanjutnya dilakukan beberapa klasifikasi berdasarkan sifat mikroskopis, ukuran dan keberadaan phialida. Kemudian Rafai (1969) melakukan review genus dan mendeskripsikan 9 spesies Trichoderma spp ., dimana termasuk Trichoderma harzianum.
Spesies T. harzianum (Rafai, 1969), termasuk dalam genus Trichoderma , famili Hypocreaceae, ordo Hypocreales, kelas Sordariomycetes, subdivisi Pezizomycotina, divisi Ascomycota, kingdom Fungi.
Studi taksonomi Trichoderma harzianum didasarkan pada variasi polimorfisme DNA menggunakan teknik PCR. Dalam genus T. harzianum (Rifai), empat bentuk biologis telah dibedakan: Th1, Th2, Th3 dan Th4.
Morfologi
Genus Trichoderma terdiri dari sejumlah spesies tanpa fase seksual yang jelas. Hal ini ditandai dengan miselium bersepta, konidia umumnya oval, konidiofor hialin non-whorled, phialides tunggal atau berkelompok, dan konidia uniseluler.
Pada tingkat makroskopis, koloni mudah dikenali dari warna putih-hijau atau kuning-hijau. Selanjutnya, di daerah dengan konidia, cincin konsentris diamati; dan di bagian belakang koloni warnanya kuning, kuning atau kuning kehijauan.
Kultur Trichoderma spp. Sumber: agrotransfer.org
Pada tingkat mikroskopis, konidiofor tegak, hialin, bercabang dan tidak berbelit diamati, mereka muncul dalam kelompok atau soliter. Phialides berbentuk buah pir, tunggal atau berkelompok, bengkak di bagian tengah dan tipis di bagian puncak.
Sudut penyisipan antara fialida dan konidiofor tepat. Konidia uniseluler berbentuk lonjong atau sub-globose, halus atau equinulate. Berwarna hijau atau hialin, dan terdapat dalam massa di apeks phialides.
Reproduksi
Genus Trichoderma tidak memiliki periode seksual lanjut, mereka secara alami berkembang biak dengan spora aseksual. Siklus hidup T. harzianum dimulai ketika organisme tumbuh dan bercabang seperti hifa jamur berdiameter 5-10 mikron.
Sporulasi aseksual dimulai ketika spora berdiameter 3-5 mikron dilepaskan dalam jumlah besar. Demikian pula, klamidospora interkalasi terbentuk secara individual, meskipun kadang-kadang dua atau lebih klamidospora yang menyatu dapat diamati.
Mekanisme aksi
Efek pengendalian jamur Trichoderma diverifikasi oleh berbagai mekanisme aksi pada pengembangan jamur fitopatogen. Di antara mekanisme utama yang memberikan aksi langsung adalah kompetisi untuk ruang dan nutrisi, mikoparasitisme, dan antibiosis.
Tindakan biokontrol Trichoderma harzianum ditingkatkan dengan kemampuannya untuk menjajah rizosfer tanaman. Selain itu, mekanisme seperti sekresi enzim dan produksi senyawa penghambat, berfungsi sebagai efek biokontroler.
Di sisi lain, ada mekanisme yang fungsi tidak langsungnya berkontribusi sebagai efek bioregulasi. Diantaranya kemampuan mengaktifkan senyawa yang berhubungan dengan resistensi, detoksifikasi racun dan penonaktifan enzim dalam tanaman.
Kemampuan jamur untuk memfasilitasi pelarutan unsur-unsur nutrisi, tidak tersedia bagi tanaman dalam bentuk alaminya, merupakan proses yang meningkatkan kondisi nutrisi lingkungan untuk memasok nutrisi ke tanaman.
Demikian juga, ketika berkembang di bawah kondisi yang menguntungkan, ia mampu menjajah rizosfer tanaman secara melimpah, yang memungkinkannya menciptakan lingkungan yang menguntungkan bagi perkembangan radikal, meningkatkan toleransi tanaman terhadap stres.
Kompetensi
Kompetisi didefinisikan sebagai perilaku yang tidak setara antara dua individu untuk memasok kebutuhan yang sama, baik itu substrat atau nutrisi. Keberhasilan kompetisi menghasilkan kemampuan salah satu organisme untuk melampaui kemampuan organisme lainnya.
Trichoderma harzianum memiliki kemampuan antagonis yang besar karena memiliki tingkat yang cepat pembangunan. Efek biokontrolnya disukai oleh adaptasi ekologisnya yang luas dan kemampuan beradaptasinya terhadap kondisi yang merugikan.
Selain itu, ia memiliki kemampuan yang besar untuk memobilisasi dan memanfaatkan nutrisi dalam tanah, terutama nitrogen, karbohidrat dan polisakarida. Dengan cara ini, ia mampu dengan cepat menjajah lingkungan, mencegah perkembangbiakan mikroorganisme lain di habitat yang sama.
Mikoparasitisme
Mikoparasitisme didefinisikan sebagai interaksi simbiosis antagonis antara jamur dan patogen. Mekanisme ini melibatkan enzim ekstraseluler dari dinding sel jamur parasit: kitinase dan selulase.
Tindakan ini terjadi dalam empat tahap: pertumbuhan kemotrofik, pengenalan, adhesi dan melingkar, dan aktivitas litik. Selama tahap terakhir, jamur menghasilkan enzim litik ekstraseluler, mendegradasi dinding sel patogen dan memfasilitasi penetrasi hifa .
Trichoderma menyerang patogen tanaman (Rhizoctonia sp, penyebab busuk akar). Sebuah hifa sempit Trichoderma melingkari hifa lebar Rhizoctonia, yang terakhir akan runtuh dan mati. Trichoderma adalah agen kontrol biologis. Pembesaran SEM: 2350x.
Trichoderma harzianum selama micoparasitism quimiotrópicamente tumbuh terhadap patogen, itu adalah luka dan menembus putri-putri tuan rumah. Melalui generasi enzim khusus dan degradasi dinding sel patogen, menyebabkan melemahnya fitopatogen.
Mikoparasitisme sebagai mekanisme aksi antagonis pada T. harzianum bergantung pada berbagai faktor. Perkembangan setiap tahap disebabkan oleh patogen yang terlibat, tindakan biotrofik atau nekrotrofik antagonis, dan kondisi lingkungan.
- Pertumbuhan kemotrofik: mengacu pada pertumbuhan langsung positif suatu organisme terhadap stimulus kimia. Trichoderma mendeteksi keberadaan patogen dan hifanya tumbuh dan mencapai tubuh sebagai respons terhadap stimulus kimia.
- Pengakuan: Studi penelitian telah menentukan bahwa Trichoderma adalah antagonis fitopatogen tertentu. Molekul seperti lektin-karbohidrat yang ada di inang membuatnya rentan diparasit oleh jamur Trichoderma .
- Adhesi dan melingkar: Hifa Trichoderma memiliki kemampuan untuk menempel pada inang membentuk struktur seperti kait dan penekan. Proses ini melibatkan proses enzimatik dan asosiasi antagonis gula di dinding jamur dengan lesitin di dinding fitopatogen.
- Aktivitas litik: degradasi dinding sel fitopatogen terjadi, memfasilitasi penetrasi hifa Trichoderma . Enzim litik yang terlibat dalam proses ini pada dasarnya adalah kitinase, glukanase dan protease.
Antibiosis
Ini adalah tindakan langsung dari senyawa organik volatil atau non-volatil yang dihasilkan oleh Trichoderma pada inang yang rentan. Berbagai strain T. harzianum menghasilkan antibiotik atau metabolit toksik yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain.
Kegunaan
Trichoderma harzianum banyak digunakan sebagai kontrol biologis karena pertumbuhan dan perkembangan yang cepat. Selain itu, ia mempromosikan berbagai enzim yang mampu mendegradasi jamur fitopatogen lainnya.
Jamur ini adalah agen alami, tidak agresif dengan tanaman atau tanah. Digunakan sebagai biokontroler, tidak melaporkan toksisitas pada tanaman, juga mengurangi dampak lingkungan karena tidak adanya bahan kimia di dalam tanah.
Efek biokontroler T. harzianum dilakukan tergantung pada lingkungan tempat terjadinya fitopatogen. Metode kontrol dan cara aplikasi dilakukan pada struktur, area dan ruang yang akan dilindungi.
Umumnya pengendalian dilakukan dengan cara aplikasi terkontrol pada benih, substrat di persemaian atau langsung ke tanah. Penggunaan aspersi pada daun, bunga dan buah adalah umum; dan baru-baru ini telah dilakukan penelitian untuk mencegah serangan patogen pascapanen.
Pengendalian hayati pada benih
Perlakuan benih dengan T. harzianum ditujukan untuk melindungi benih dari patogen intrinsik atau patogen tanah. Selain itu, berikan perlindungan dari waktu ke waktu ke bagian bawah tanah tanaman baru setelah berkecambah.
Memang, setelah benih diinokulasi dengan jamur, ia mampu menjajah rizosfer tanaman, mengerahkan tindakan biokontrolnya. Selain itu, jumlah cendawan yang dioleskan pada benih lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah yang dioleskan pada lahan budidaya.
Untuk aplikasi Trichoderma pada benih, metode yang berbeda digunakan: penggunaan bubuk kering, aplikasi biopreparasi dalam bentuk pasta, pelarutan dalam tanah liat kering atau pelapisan dengan peletisasi.
Pengendalian hayati dalam tanah
Tanah merupakan lingkungan yang kondusif untuk pengendalian patogen melalui Trichoderma harzianum . Faktanya, rizosfer tanaman adalah lingkungan yang paling menguntungkan untuk melakukan aksi antagonisnya.
Kegunaan cendawan pada benih dilakukan untuk membentuk biokontroler lokal di rizosfer. Oleh karena itu, pengendalian hayati dalam tanah berhubungan langsung dengan aplikasi cendawan pada benih.
Trichoderma tumbuh di rizosfer tanaman. Sumber: agroingeniacanarias.com
Metode lain termasuk aplikasi langsung ke alur atau siaran, pada waktu tanam atau selama pembersihan dan penimbunan tanaman. Dalam hal ini, itu diterapkan dalam bentuk bubuk, butiran atau digabungkan dengan amandemen organik.
Kontrol atas permukaan daun
Pengendalian hayati dengan Trichoderma di daerah daun, seperti bunga, buah-buahan dan dedaunan, tergantung pada kondisi lingkungan. Rendahnya ketersediaan unsur hara, variasi suhu, radiasi matahari dan angin merupakan kondisi yang menyulitkan jamur untuk berkembang biak.
Dalam hal ini, formulasi yang dirancang untuk menerapkan antagonis harus mengandung zat-zat yang melekat dan nutrisi yang memfasilitasi kolonisasi Trichoderma . Efektivitas cararat dari metode ini dan biayanya yang tinggi telah mendorong studi tentang strategi pengendalian baru di tingkat daun.
Referensi
- Argumedo-Deliria Rosalba, et al (2009) Genus jamur Trichoderma dan hubungannya dengan kontaminan organik dan anorganik.
- Gato Cardenas, Yohana. (2010). Metode Konservasi dan Formulasi Trichoderma harzianum Rifai. Fitosanitas, 14 (3), 189-195.
- Infante Danay, dkk (2009). Mekanisme kerja Trichoderma terhadap jamur fitopatogen. Jurnal Perlindungan Tanaman, 24 (1), 14-21.
- López Mondéjar Rubén (2011) Deteksi dan kuantifikasi Trichoderma harzianum, dan evaluasi aktivitas biokontrolnya terhadap fusariosis vaskular melon melalui penerapan alat molekuler (Skripsi Doktor).
- Romero-Arenas Omar, dkk (2009) Karakteristik Trichoderma harzianum , sebagai agen pembatas dalam budidaya jamur merang.
- Sandoval Vega, María Cristina, Noelting Zenobio, María Cristina Isabel (2011) Produksi Trichoderma harzianum Rifai conidia dalam dua cara perkalian. FITOSANITAS ISSN 1562-3009.
- Vasquez Cárdenas Julián Andrés (2010) Karakterisasi mikrobiologi dan produksi Trichoderma harzianum dan Trichoderma viride dalam tanaman rakyat (Skripsi Gelar Master).