MODULMATERI DIKUTIP DARI BERBAGAI SUMBER DASAR PERLINDUNGAN TANAMAN

MODUL/MATERI DIKUTIP DARI BERBAGAI SUMBER DASAR PERLINDUNGAN TANAMAN JENIS PERUSAK TANAMAN (PATOGEN)/PENYEBAB PENYAKIT TANAMAN

I. SEJARAH PERKEMBANGAN PENYAKIT TUMBUHAN/TANAMAN Gangguan terhadap tanaman telah terjadi sejak berabad-abad lamanya. Dalam sejarah telah tercatat berbagai kejadian yang telah mempengaruhi perekonomian negara seperti antara lain :

1. Pada tahun seribuan di Eropa timbul penyakit pada manusia yang banyak menyebabkan kematian. Penyakit itu disebut Ergotisme. Penyakit ini ternyata disebabkan karena penderita memakan roti yang terbuat dari tepung rogge atau rye (Secale coreale), yang terserang oleh jamur Clavicopes purpurea. Jamur ini menghasilkan racun pada tepung yang tidak rusak meskipun sudah dimasak menjadi roti, hingga masih tetap menyebabkan kematian bagi manusia yang memakannya.

2. Pada tahun 1845 timbul penyakit pada kentang yang disebut bercak daun (late blight) yang disebabkan oleh jamur Phytophtora infestans di Eropa dan Amerika. Penyakit ini di Irlandia selama tahun 18451860 menyebabkan bahaya kelaparan dan kematian sebanyak satu juta penduduk yang meliputi 1/8 dari seluruh jumlah penduduk negara tersebut sedang yang 1, 5 juta terpaksa mengadakan emigrasi ke negara lain.

3. Pada tahun 1880 timbul penyakit pada kopi yang disebut penyakit karat daun (jamur Hemileia vastatrix). Jamur ini memusnahkan kopi jenis Arabica yang juga dikenal sebagai kopi Jawa. Untuk mengatasi penyakit ini perkebunan kopi di Philipina diganti menjadi kebun kelapa Srilangka diganti menjadi perkebunan teh. Di Indonesia perkebunan kopi tetap dipertahankan, Sebagai ganti jenis Arabica mula-mula ditanam kopi Liberica, tetapi jenis ini hancur juga lalu diganti dengan jenis Robusta***

***Jenis yang terakhir ini meskipun mutu bijinya lebih rendah tapi produksinya lebih tinggi sehingga nilai ekonominya hampir sama saja. Sekarang ini jenis kopi Arabica hanya terdapat di daerah yang tinggi saja seperti di Ijen dan Toraja. Sekarang dicoba menanam hibrida antara kopi Arabica dengan Robusta untuk menaikkan mutu biji dan mempertahankan produksi kesukaran.

4. Pada permulaan abad 19 timbul penyakit pada tebu yang disebut penyakit sereh oleh virus Nanus sachori. Sebelum dapat diketahui dengan pasti patogen ini sempat menjadi teka-teki antara penyakit fisiologis dan penyakit parasiter. Penyakit ini pertama-tama diatasi dengan menanam bibit yang berasal dari pegunungan yang dikenal dengan tebu import. Tetapi cara ini banyak mengalami kesukaran hingga perkebunan tebu hampir saja gulung tikar. Untuk mengatasi bahaya yang gawat ini pemerintah mendirikan tiga kali balai penelitian tebu, yang akhirnya balai penelitian yang ada di Pasuruan menemukan jenis tanah yang terkenal dengan nama POJ (Proefstation Ost Java).

POJ ini merupakan hasil persilangan antara tebu (Sacharum offisinarum) dengan glagah (Sacharum spontaneum). Hibrida inilah yang menyelamatkan perkebunan tebu itu. 5. Pada tahun 1850 -an timbul penyakit pada padi yang disebut penyakit mentek yang penyebabnya belum diketahui dengan pasti. Penyakit ini menyerang ribuan hektar sawah dan menimbulkan kerugian ribuan ton, tetapi akhirnya ditemukan jenis yang tahan. Penyakit tersebut sekarang diduga sama dengan penyakit tungro yang disebabkan oleh virus.

6. Pada abad terakhir ini timbul penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) yang disebabkan oleh makhluk semacam bakteri. Penyakit ini sangat merugikan karena selain memperkecil ukuran buah jeruk juga mengurangi jumlahnya, bahkan akhirnya dapat mematikan tanaman jeruk. Penyakit ini belum dapat diatasi dengan cara apapun. Salah satu usaha untuk memperpanjang umur ekonomi adalah dengan cara infus menggunakan antibiotika Oxy tetracicline, sebab cara eradikasi tidak dapat dilaksanakan di Indonesia ini.

7. Beberapa tahun terakhir ini timbul penyakit cacar daun cengkeh (CDC) yang disebabkan oleh jamur Phylosticta sp. Di Lampung meskipun baru beberapa tahun boleh dikata hampir memusnahkan perkebunan cengkeh di sana. Dalam tahun 1982/1983 saja di propinsi tersebut menghabiskan biaya pengendalian sebesar 9 milyar rupiah. Penyakit ini sudah terdapat di propinsi-propinsi yang lain seperti Jawa Barat, Jawa Tengah dan lain-lain.

II. ARTI PENYAKIT TUMBUHAN/TANAMAN BAGI MASYARAKAT

Seperti halnya manusia dan hewan, tumbuhan dapat terkena penyakit. Ilmu yang mempelajari penyakit pada tumbuhan disebut sebagai Ilmu Penyakit Tumbuhan atau Fitopatologi. Pada dasarnya, tidak ada satupun tumbuhan di alam ini yang bebas dari gangguan penyakit. Gejala penyakit pada tumbuhan dapat berupa bercak, hawar (seperti tersiram air panas), gosong, mengeriting, bengkak, bahkan beberapa penyakit dapat menyebabkan kematian pada tumbuhan, misalnya busuk akar, busuk pangkal batang, rebah kecambah, dan layu.

Penyakit dibedakan dengan hama, karena penyakit penyebabnya tergolong ke dalam mikroorganisme/pathogen yaitu ; cendawan/ jamur/fungi, bakteri, virus, nematode dan lain -lain. Penyebab penyakit pada umumnya berukuran kecil hingga hanya dapat dilihat secara mikroskopis. Hama tergolong ke dalam hewan atau bianatang ternak seperti ; tikus, belalang, ulat/larva, kera, gajah, manusia dll. Kelompok hama pada umumnya ukurannya besar hingga dapat dilihat secara makroskopis.

Penyakit adalah suatu proses, jadi kalimat “diserang penyakit” adalah tidak benar, seharusnya yang benar adalah “diserang penyebab penyakit”. Penyakit adalah proses dimana bagian-bagian tertentu dari organisme (makhluk hidup) tidak dapat menjalankan fungsinya dengan sebaiknya. Namun demikian mengingat tanaman mempunyai dua arti dipandang dari dua sudut/segi yang berbeda, maka penyakit tanamanpun mempunyai dua arti pula.

2. 1. ARTI DAN ISTILAH Tanaman yang merupakan tumbuhan yang diusahakan diambil manfaatnya, dapat ditinjau dari dua sudut (pandangan) : Sudut Biologi yang berarti organisme yang melakukan kegiatan fisiologis (tumbuh, pertukaran zat, gerak dan pembiakan) Penyakit tanaman dari sudut BIOLOGI berarti penyimpangan dari sifat normal, yang menyebabkan tanaman tidak dapat melakukan kegiatan fisiologis seperti yang seharusnya atau sebagaimana mestinya. Sudut Ekonomi yang berarti penghasil bahan yang berguna bagi manusia seperti buah, biji, bunga, daun, batang dan lain-lain. Penyakit tanaman dari sudut EKONOMI berarti ketidakmampuan tanaman untuk memberikan bahan yang berguna bagi manusia.

Contoh : Kelapa kopyor : dari segi Biologi tanaman dinyatakan sakit, tetapi dari sudut Ekonomi tanaman tidak sakit karena justru harganya jadi lebih mahal. Bunga tulip yang terserang virus : dari segi Biologi tanaman dinyatakan sakit, tetapi dari sudut Ekonomi tanaman tidak sakit karena terjadi modifikasi warna yang menarik secara estetika sehingga bunga tulip tersebut jadi mahal harga jualnya.

Batasan Tentang Penyakit Penyimpangan proses Fisiologi tanaman Hilangnya koordinasi dalam tanaman inang a. Fotosintesis, b. Transportasi air, c. Pembentukan cadangan bahan makanan (dlm bentuk biji, akar, dan tunas), d. Pertumbuhan juvenil semai/tunas, e. Perpanjangan akar dalam usaha mendapat air dan makanan PENYAKIT

Penyakit berarti proses di mana bagian-bagian tertentu dari tanaman tidak dapat menjalankan fungsinya dengan sebaik-baiknya. Patogen atau penyebab penyakit dapat berupa organisme, yang tergolong dalam dunia tumbuhan, dan bukan organisme yang biasa disebut fisiophat. Sedangkan organisme dapat dibedakan menjadi : parasit dan saprofit Sumber inokulum atau sumber penular adalah tempat dari mana inokulum atau penular itu berasal dan sesuai dengan urutan penularannya dibedakan menjadi sumber penular primer, sumber penular sekunder, sumber penular tertier dan seterusnya.

Fitopatologi adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan. Berasal dari gabungan kata bahasa Yunani: phyton berarti tumbuhan; pathos berarti sakit atau menderita; logos berati ilmu atau pengetahuan. Secara biologis tumbuhan dikatakan sakit bila tidak mampu melakukan kegiatan fisiologis secara normal, yang meliputi respirasi, fotosintesis, penyerapan gizi yang diperlukan dan lain-lain. Selain itu tanaman sakit juga tidak dapat menunjukkan kapasitas genetiknya, seperti berdaya hasil tinggi, morfologi yang normal dan lain-lain.

Studi ilmu penyakit tumbuhan meliputi: Studi tentang penyebab penyakit Studi tentang interaksi antara penyebab penyakit tumbuhan inang dan lingkungan Studi tentang fisiologi tanaman sakit. Studi penyakit tumbuhan dalam populasi tumbuhan (disebut epidemiologi).

2. 2. Perkembangan Penyakit Tumbuhan/Tanaman Selama perkembangan penyakit dapat kita kenal beberapa peristiwa yaitu : Inokulasi adalah jatuhnya inokulum pada tanaman inangnya. Penetrasi dalah masuknya patogen ke dalam jaringan tanaman inangnya. Infeksi adalah interaksi antara patogen dengan tanaman inangnya. Invasi adalah perkembangan patogen di dalam jaringan tanaman inang. Pada gejala itu sering kita jumpai adanya tanda, misalnya tubuh buah atau konidi.

Sehubungan dengan peristiwa-peristiwa di atas terjadilah : Periode (masa) inkubasi yaitu waktu antara permulaan infeksi dengan timbulnya gejala yang pertama. Namun demikian di dalam praktek sering dihitung mulai dari inokulasi sampai terbentuknya sporulasi pada gejala pertama tersebut hingga waktunya menjadi jauh lebih panjang. Periode (masa) infeksi adalah waktu antara permulaan infeksi sampai reaksi tanaman yang terakhir, untuk inipun biasanya dihitung mulai saat inokulasi.

Siklus penyakit adalah rangkaian kejadian selama perkembangan penyakit yaitu ; Siklus yang meliputi semua tahap perkembangan suatu penyakit Rangkaian kejadian/tahap yang kurang lebih nyata dimana terjadi pergantian satu tahap dengan yang lainnya yang mengarah kepada perkembangan penyakit dan patogennya. Rangkaian kejadian yang terlibat dalam perkembangan penyakit, termasuk tahap perkemabngan pathogen dan pengaruh penyakit terhadap inangnya

Di samping itu ada yang disebut siklus hidup patogen yaitu perkembangan patogen dari suatu stadium kembali ke stadium yang sama. Siklus ini biasanya dapat dibedakan menjadi : A. Stadium Patogenesis (Fase Patogenesa); adalah stadium patogen dimana berhubungan dengan jaringan hidup tanaman inangnya, prosesnya adalah sebagai berikut : 1. Terjadinya penyakit. 2. Patogen berada dalam keadaan aktif sebagai parasit.

3. Terjadi interaksi antara pathogen dengan tanaman didukung oleh lingkungan (ingat segitiga atau bujur sangkar penyakit), sehingga timbul penyakit sebagai resultante dari komponen-komponen tersebut. 4. Pada fase patogenesa terjadi infeksi primer yang selanjutnya diikuti oleh infeksi-infeksi sekunder yang berkesinambungan atau terjadi siklus sekunder secara sinambung. 5. Infeksi primer adalah infeksi yang terjadi akibat pathogen yang pertama terjadi, setelah pathogen melewati fase saprogenesa (dorman). 6. Infeksi sekunder adalah infeksi-infeksi yang terjadi dari pathogen yang berasal dari infeksi primer. Terjadi berkali-kali dan sinambung. Membentuk siklus sekunder.

SIKLUS SEKUNDER Siklus sekunder terjadi secara berulang dan sinambung (Continous Infection Chains). Persyaratan siklus sekunder adalah pathogen dianggap selalu ada, serta ; 1. Inang pokok ; umumnya akan terjadi siklus sekunder 2. Inang alternative ; bila tidak ada inang pokok atau inang pengganti. 3. Inang antara ; inang yang diperlukan oleh pathogen untuk menyelesaikan seluruh siklus hidupnya, misalnya untuk pathogen-patogen karat 4. Vektor; vector mungkin dapat berfungsi sebagai inang antara, tetapi lebih spesifik sifatnya Siklus sekunder berkaitan dengan keberadaan inang terus menerus

B. Stadium Saprogenesis (Fase Saprogenesa) Stadium Saprogenesis; adalah stadium patogen di mana tidak berhubungan dengan jaringan hidup tanaman inangnya. Bila syarat-syarat untuk terjadinya siklus sekunder tidak ada atau fase patogenesa berakhir, maka pathogen atau penyakit berada pada fase saprogenesa yaitu ; fase untuk bertahan hidup bagi pathogen Cara bertahan hidup pathogen : 1. Terutama berperan sebagai saprofit fakultatif atau sebagai parasit fakultatif (sebagai saprofit) 2. Patogen bertahan pada jaringan dorman, yang nantinya akan tumbuh, misalnya pada benih atau stek.

3. 4. Kemampuan pathogen untuk membentuk struktur rehat misalnya ; klamidospora, oospora, sklerotia, sista dsb. Kemampuan melakukan infeksi laten SIKLUS PRIMER 1. Keseluruhan siklus yang terjadi atau keseluruhan gambar tersebut merupakan siklus primer. 2. Siklus primer bersifat tdak sinambung (Discontinous Infection Chains), karena terjadi atau ada rantai infeksi yang terputus yaitu antara fase patogenesa dan fase saprogenesa SIKLUS PATOGEN Yaitu ; rangkaian fase-fase hidup pathogen untuk mempertahankan kesinambungan generasi berikutnya

Berdasarkan kondisi sel yang dipakai sebagai sumber makanannya maka parasit atau patogen dapat dibedakan menjadi : 1. Patofit apabila parasit itu mengisap makanan dari sel inang yang masih hidup. 2. Pertofit apabila parasit itu mengisap makanan dari sel inang yang dibunuhnya lebih dahulu.

Faktor yang mempengaruhi dapat tidaknya tanaman diserang oleh patogen, dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu : 1. Predisposisi apabila faktor yang menyebabkan kenaikan kerentanan atau

Berdasarkan ekspresinya penyakit dapat dibedakan menjadi : • Endemi (Enfitosis) yaitu penyakit yang selalu timbul dan menyebabkan kerugian yang cukup berarti. • Epidemi (Epifitosis) yaitu penyakit yang timbulnya secara berkala dan menimbulkan kerugian yang cukup berarti. • Sporadis yaitu penyakit yang timbulnya tidak menentu dan tidak menimbulkan kerugian yang berarti.

Tanggapan tanaman inang terhadap patogen dapat merupakan sifat dari tanaman inang tersebut dan dapat dibedakan menjadi : 1. Tahan apabila dalam keadaan biasa tanaman tersebut tidak dapat diserang oleh patogen. 2. Rentan apabila dalam keadaan biasa tanaman tersebut dapat diserang oleh patogen, jadi merupakan lawan dari tahan.

3. Toleran apabila dalam keadaan biasa dapat menyesuaikan diri dengan patogen yang berada dalam jaringan tubuhnya sehingga tidak mempengaruhi kemampuan produksinya. Bentuk yang ekstrim dari ketahanan tersebut disebut Kekebalan sedang bentuk ekstrim dari toleran disebut Inapparency, artinya dalam keadaan yang bagaimanapun juga tetap memiliki sifat tersebut.

ILMU PENYAKIT TUMBUHAN • Fitopatologi – phyton (bhs. Yunani) = tumbuhan – pathos (bhs. Yunani) = penderitaan, penyakit – logos (bhs. Yunani) = pengetahuan, ilmu • Bagian dari ilmu tumbuhan (botani) yang mempelajari penyakit tumbuhan – Ilmu Penyakit Tumbuhan

ILMU YANG MENDUKUNG FITOPATOLOGI MIKROBIOLOGI MIKOLOGI BAKTERIOLOGI VIROLOGI EKONOMI BIOKIMIA FISIKA A BOTANI

KASUS I

KASUS II: PENJELASAN SEORANG PENYULUH LAPANGAN • Memetik daun kedelai • Menunjuk bercak-bercak pada daun • Mengatakan • Bercak ini adalah PENYAKITNYA • Mencabut tanaman tomat • Menunjuk busuk pada akar • Mengatakan • Busuk ini adalah PENYAKITNYA

KASUS III: PENJELASAN PETUGAS DISBUN Pohon kelapa sawit yang mati Pada pangkal batang kelapa sawit • Bentuk seperti tapal kuda Petugas mengatakan: “Bentuk seperti tapal kuda adalah PENYAKITNYA”

APAKAH BENAR PENJELASAN PETUGAS PENYULUH ITU • JAWABANNYA: TIDAK BENAR !!! MENGAPA?

AKU BINGUNG

PENYAKIT • Adalah suatu proses interaksi – Oleh karena itu penyakit tidak dapat dilihat • Interaksi antara apa? – Interaksi antara tumbuhan (penyebab penyakit) dengan patogen • Apa yang mempengaruhi interaksi itu? – Lingkungan • Apa akibat interaksi itu? – Terjadinya gangguan/penyimpangan fisiologi atau struktur tumbuhan

A. PENYAKIT BIOTIK B. PENYAKT ABIOTIK

A. PENYAKIT BIOTIK • Interaksi antara tumbuhan dgn agens hayati (jasad hidup) & virus – – – Jamur Bakteri Fitoplasma Protozoa Tumbuhan parasit Nematoda -Virus -Viroid • Patogen dapat menular / ditularkan dari tanaman sakit • Patogen dapat mengalami variabilitas

VARIABILITAS PATOGEN • Perubahan sifat genetik patogen – Pembentukan varian (forma speciales dan ras jamur, patovar bakteri, strain virus, dll. ) – Sifat patogen berubah (patogenisitas, virulensi) • Disebabkan oleh cekaman faktor lingkungan • Menimbulkan masalah dalam upaya pengendaliannya

CONTOH PENYAKIT BIOTIK • Nama penyakit – – – Bercak daun Tepung Karat Layu Busuk basah umbi CVPD (jeruk) Mosaik Keriting Tungro (padi) Puru akar Siste keemasan (kentang) Penyebab Jamur / bakteri Bakteri Virus Nematoda

B. PENYAKIT ABIOTIK • Interaksi antara tumbuhan dgn agens abiotik (bukan jasad/agens hayati) – – – Ketidakseimbangan hara Suhu (tinggi atau rendah) Lengas rendah Pencemar udara Hujan asam • Patogen tidak ditularkan dari tanaman sakit ke tanaman sehat

1. KETIDAK SEIMBANGAN HARA • Kahat (defisiensi) hara – Kekurangan hara utama – N, P, K, S, Ca, Mg • Keracunan – Kelebihan unsur mikro atau unsur runut – Al, Fe, B, Cu, Co

2. SUHU TINGGI • Radiasi panas – Panas sinar matahari • Pemaparan langsung tanpa naungan (lahan terbuka) – Panas api (pembakaran sampah, api unggun) • Gejala daun “terbakar” (scorching)

3. SUHU RENDAH • Chilling injury – Suhu rendah di atas 0 O C (= sejuk) – Buah tropika di rak lemari es • Freezing injury – Suhu rendah di bawah 0 O C (=beku) kerusakan jaringan lunak/muda tumbuhan – Buah & sayuran dlm freezer almari es • Diperparah oleh freezing and thawing (keluar-masuk) – ‘Embun upas’ di dataran tinggi

4. LENGAS RENDAH • Kehilangan air dari jaringan tumbuhan – Layu • Layu sementara (temporary wilt) • Layu permanen (permanent wilt) – Kerusakan permukaan jaringan • Keriput • Retak/pecah

5. PENCEMAR UDARA • • Jenis – Gas – Partikel Pengaruh – Langsung (sebagai Patogen Abiotik) • Kerusakan jaringan/sel • SO 2 ===> hujan asam • NOX ===> PAN & ozon – Tidak langsung (sebagai Predisposisi) • Tumbuhan lebih rentan thd. serangan patogen biotik • Efek rumah kaca (ERK) • Lubang Ozon

A. Merugikan B. Menguntungkan

A. MERUGIKAN • Nilai ekonomi turun – Penyusutan produksi • Bobot, jumlah, ukuran – Penurunan mutu produk • Bentuk, warna, tekstur, aroma, rasa • Gangguan kesehatan konsumen – Zat alergen dalam patogen – Senyawa racun dlm bahan pangan • Penurunan mutu lingkungan hidup – Pengurangan oksigen – Suaka satwa

1. PENURUNAN MUTU PRODUK • Bentuk – Tidak teratur, mengecil, bisul, benjol • Warna – Menjadi kusam, menjadi coklat kehitaman • Tekstur – Mudah menjadi hancur, mudah robek, menjadi lembek • Aroma – Bau menyengat, bau busuk • Rasa – Menjadi masam, pahit, hambar

PENURUNAN MUTU PRODUK

2. GANGGUAN KESEHATAN • Apabila manusia atau hewan – Terpapar bahan sakit – Mengkonsumsi bahan sakit • Tidak terjadi pada bahan yang rusak oleh hama • Penyebab: senyawa yang dihasilkan patogen – Zat alergen : menyebabkan alergi • Pengelola gudang biji-bijian: mata merah, batuk, gatal – Mikotoksin (racun jamur dlm bahan pangan/pakan) • • Aflatoksin Okratoksin Toksin beras kuning Toksin T-2 : dihasilkan Aspergillus flavus : dihasilkan A. ochraceus : dihasilkan Penicillium islandicum : dihasilkan Fusarium tricinctum

CONTOH TOKSIN DLM PANGAN • AFLATOKSIN – Kematian anak-anak kalkun di Inggris (1969) Turkey-X Disease – Ransum unggas campuran bungkil kacang tanah impor dari Brasil – Bungkil kacang berjamur (Aspergillus flavus) – Toksin yang dihasilkan diberi nama AFLATOKSIN • TOKSIN DALAM PANGAN – Asam bongkrek : dlm tempe bongkrek – Salmonellosis : dlm makanan kaleng

AFLATOKSIN Dalam produk yg ditumbuhi Aspergillus flavus Pangan resiko tinggi: • Kacang tanah & olahannya • Produk yg mengandung minyak / lemak

RACUN DALAM PANGAN ?

3. PENURUNAN MUTU LINGKUNGAN

B. MENGUNTUNGKAN • Hubungan simbiosis antara tumbuhan dengan “patogen” – Mikoriza : antara akar dgn jamur – Bintil akar pada legum : antara akar dgn bakteri • Nilai ekonomi meningkat – Tanaman/bagian tanaman eksotik • Mahkota bunga belang-belang • Daun belang • Kerdil/bonsai – Patogen sebagai bahan farmasi – Kelapa kopyor ?

1. SIMBIOSIS MIKORIZA

MIKORIZA Akar Sesbania Akar Pinus

2. BUNGA EKSOTIK Tulip terserang virus Tulip sehat

3. BAHAN FARMASI • Ganoderma lucidum (= ling zhi) – Tubuh buah jamur patogen tanaman tahunan – Produk obat/jamu • DXNR • Sido Muncul • Ergot Claviceps purpurea – Sklerosium jamur pada gandum Secale cereale (rye) – Produk farmasi • Ergodryl. R (ergotamine tartrat)

Lingzhi (Ganoderma lucidum)

Ergot (Claviceps purpurea) • Menghentikan pendarahan • Menyelamatkan ibu melahirkan