I.
MEKANISME
PENYAKIT TANAMAN
Tumbuhan dikatakan sehat atau normal, apabila
tumbuhan tersebut dapat melaksanakan fungsi-fungsi fisiologisnya sesuai dengan
potensial genetik terbaik yang dimilikinya (Agrios, 2005). Tumbuhan menjadi
sakit apabila tumbuhan tersebut diserang oleh patogen atau dipengaruhi oleh
agensia abiotik. Penyakit tumbuhan akan
muncul bila terjadi kontak dan terjadi interaksi antara dua komponen (tumbuhan
dan patogen). Untuk mendukung perkembangan penyakit maka harus adanya interaksi
adanya tiga komponen yaitu patogen yang virulen, tanaman yang rentan dan
lingkungan yang mendukung.
Siklus hidup
patogen dimulai dari tumbuh sampai menghasilkan alat reproduksi. Siklus
penyakit meliputi perubahan-perubahan patogen di dalam tubuh tanaman dan
rangkaian perubahan tanaman inang serta keberadaan patogen (siklus hidup
patogen) di dalamnya dalam rentang waktu tertentu selama masa pertumbuhan
tanaman. Kejadian penting dalam siklus penyakit meliputi : inokulasi
(penularan), penetrasi (masuk tubuh), infeksi (pemanfaatan nutrien inang),
invasi (perluasan serangan ke jaringan lain), penyebaran ke tempat lain dan
pertahanan patogen.
1.
Inokulasi
atau penularan
Bagian dari patogen atau patogen yang terbawa agen
tertentu yang mengadakan kontak dengan tanaman disebut inokulum atau penular.
Dengan demikian inokulum merupakan bagian dari patogen atau patogen itu sendiri
yang dapat menyebabkan penyakit pada tanaman. Pada jamur atau cendawan,
inokulum dapat berupa miselium, spora, atau sklerotium. Pada bakteri,
mikoplasma, dan virus, inokulumnya berupa individu bakteri, individu
mikoplasma, dan patikel virus itu sendiri. Pada tumbuhan parasitik, inokulum
dapat berupa fragmen tumbuhan atau biji dari tumbuhan parasitik tersebut. Pada
nematoda, inokulum dapat berupa telur, larva, atau nematoda dewasa.
Langkah-langkah yang terjadi pada proses inokulasi,
dimulai dari : inokulum patogen sampai ke permukaan tubuh tanaman inang melalui
perantaraan angin, air, serangga dan sebagainya. Meskipun inokulum yang
dihasilkan patogen banyak sekali tetapi yang dapat mencapai tanaman inang yang
sesuai hanya sedikit sekali. Beberapa tipe inokulum yang terbawa tanah, seperti
zoospora dan nematoda dapat mencapai tanaman inang yang sesuai melalui
substansi yang dikeluarkan oleh akar tanaman.
Semua patogen memulai melakukan serangan pada
tingkat pertumbuhan vegetatif. Dengan demikian, spora jamur dan biji tumbuhan
parasitik harus berkecambah terlebih dahulu. Untuk melakukan perkecambahan
diperlukan suhu yang sesuai dan kelembaban dalam bentuk lapisan air pada
permukaan tanaman. Keadaan basah atau bentuk lapisan air ini harus berlangsung
cukup lama sampai patogen mampu masuk atau melakukan penetrasi ke dalam sel
atau jaringan. Jika hanya berlangsung sebentar maka patogen akan kekeringan dan
mati, sehingga gagal melakukan serangan.
2.
Penetrasi
Penetrasi
merupakan proses masuknya patogen atau bagian dari patogen ke dalam sel, jaringan
atau tubuh tanaman inang. Patogen melakukan penetrasi dari permukaan tanaman ke
dalam sel, jaringan atau tubuh tanaman inang melalui empat macam cara, yaitu
secara langsung menembus permukaan tubuh tanaman, melalui lubang-lubang alami,
melalui luka, dan melalui perantara (pembawa, vektor). Ada patogen yang dapat
melakukan penetrasi melalui beberapa macam cara dan ada pula yang hanya dapat
melakukan penetrasi melalui satu macam cara saja. Sering patogen melakukan
penetrasi terhadap sel-sel tanaman yang tidak rentan sehingga patogen tidak
mampu melakukan proses selanjutnya atau bahkan patogen mati tanpa menyebabkan
tanaman menjadi sakit.
Tumbuhan
parasitik dan nematoda melakukan penetrasi dengan cara langsung. Kebanyakan
jamur parasit melakukan penetrasi pada jaringan tanaman dengan secara langsung.
Spora jamur yang berkecambah akan membentuk buluh kecambah yang dapat digunakan
untuk melakukan penetrasi, baik langsung menembus permukaan maupun melalui
lubang alami dan luka. Bakteri biasanya melakukan penetrasi melalui luka atau
dimasukan oleh perantara tertentu dan sedikit sekali yang masuk melalui
lubang-lubang alami permukaan tanaman. Virus dan mikoplasma dapat melakukan
penetrasi dengan melalui luka atau dimasukan oleh perantara atau vektor.
Bakteri, virus, dan mikoplasma tidak pernah melakukan penetrasi secara
langsung.
3.
Infeksi
Infeksi
merupakan suatu proses dimulainya patogen memanfaatkan nutrien (‘sari makanan’)
dari inang. Proses ini terjadi setelah patogen melakukan kontak dengan sel-sel
atau jaringan rentan dan mendapatkan nutrien dari sel-sel atau jaringan
tersebut. Selama proses infeksi, patogen akan tumbuh dan berkembang di dalam
jaringan tanaman.
Infeksi
yang terjadi pada tanaman inang, akan menghasilkan gejala penyakit yang tampak
dari luar seperti : menguning, berubah bentuk (malformasi), atau bercak
(nekrotik). Beberapa proses infeksi dapat bersifat laten atau tidak menimbulkan
gejala yang tampak mata, akan tetapi pada saat keadaan lingkungan lebih sesuai
untuk pertumbuhan patogen atau pada tingkat pertumbuhan tanaman selanjutnya,
patogen akan melanjutkan pertumbuhannya, sehingga tanaman menampakan gejala
sakit.
4.
Invasi
Invasi
merupakan tahap pertumbuhan dan perkembangan patogen setelah terjadi infeksi.
Individu jamur dan tumbuhan parasitik umumnya melakukan invasi pada tanaman
dimulai sejak proses infeksi dengan cara tumbuh dalam jaringan tanaman inang,
sehingga tanaman inang selain kehilangan nutrien, sel-selnya atau jaringan juga
rusak karenanya.
Bakteri,
mikoplasma, virus, dan nematoda melakukan invasi dan menginfeksi jaringan baru
di dalam tubuh tanaman dengan jalan menghasilkan keturunan (individu-individu
patogen) dalam jaringan yang terinfeksi. Keturunan patogen ini kemudian akan
terpindah secara pasif ke dalam sel-sel jaringan lain melalui plasmodesmata
(untuk virus), floem (untuk virus, mikoplasma), xilem (untuk beberapa jenis
bakteri) atau dapat pula berpindah secara aktif dengan jalan berenang dalam
lapisan air, seperti nematoda dan beberapa jenis bakteri motil (mempunyai alat
gerak).
Patogen
tanaman melakukan perkembangbiakan menggunakan beberapa cara. Jamur dengan
membentuk spora, baik spora seksual maupun spora aseksual. Tumbuhan parasit
melakukan perkembangbiakan menggunakan biji. Bakteri, dan mikoplasma
berkembangbiak dengan membelah (fisi) sel. Virus melakukan replikasi pada
sel-sel tanaman inang, dan nematoda berkembangbiak dengan bertelur.
5.
Penyebaran
Penyebaran
patogen berarti proses berpindahnya patogen atau inokulum dari sumbernya ke
tempat lain. Penyebaran patogen dapat terjadi secara aktif maupun pasif.
Penyebaran pasif yang berperan besar dalam menimbulkan penyakit, yaitu dengan
perantaraan angin, air, hewan (terutama serangga), dan manusia. Beberapa
patogen dapat melakukan penyebaran secara aktif, misalnya nematoda, zoospora
dan bakteri motil. Ketiga macam inokulum ini mampu berpindah dalam jarak yang
relatif pendek (mungkin hanya beberapa milimeter atau sentimeter) dengan menggunakan
kekuatan sendiri sehingga kurang efektif dari segi perkembangan penyakit.
I.
FAKTOR
PENYEBAB PENYAKIT
Dari konsep segitiga gangguan, jelas bahwa penyakit
dapat timbul dan berkembang apabila ada interaksi antara tanaman rentan dengan
patogen yang virulen pada lingkungan yang mendukung pertumbuhan patogen atau
lingkungan yang kurang sesuai untuk tanaman. Kerentanan tanaman dan virulensi
patogen tidak berubah pada tanaman yang sama selama beberapa hari hingga
beberapa minggu, akan tetapi keadaan lingkungan dapat berubah secara tiba-tiba
dalam tingkatan yang bervariasi. Oleh karena itu, lingkungan dapat menyebabkan
terjadinya perubahan perkembangan penyakit menjadi lebih cepat atau lebih
lambat.
(Agrios, 1996)
Sebagaimana
yang telah dijabarkan di atas bahwa terjadinnya suatu penyakit paling sedikit
diperlukan tiga faktor yang mendukung, yaitu tanaman inang atau host, penyebab
penyakit atau pathogen dan faktor lingkungan.
1.
Tanaman
Inang
Pengaruh tanaman inang terhadapnya
timbulnya suatu penyakit tergantung dari jenis tanaman inang, kerentanan
tanaman, bentuk dan tingkat pertumbuhan, struktur dan kerapatan populasi,
kesehatan tanaman dan ketahanan inang. Tanaman inang dapat dibedakan menjadi
beberapa jenis yaitu :
Ø Tanaman
inang rentan : inang yang mudah terserang pathogen sementara pada kondisi sama
dan pathogen sama, inang lain resisten.
Ø Tanaman
inang resisten : Inang yang tahan terhadap serangan pathogen sementara pada
kondisi sama dan pathogen sama, inang lain rentan.
Ø Tanaman
inang toleran : inang yang rentan tetapi inang tersebut masih mampu
menghasilkan produk yang ekonomis.
Ø Tanaman
inang sekunder : inang yang bukan menjadi makanan utama.
Ø Tanaman
inang primer : inang yang memang menjadi tempat dan sumber nutrisi makanan
utama/pokok dari pathogen.
Ø Tanaman
inang alternative : tempat dan nutrisi makanan jika tidak ada inang sekunder,
primer dimana pathogen dimasing-masing inang bias menyelesaikan siklusnya.
Ø Tanaman
inang perantara : inang yang dapat dijadikan perantara untuk menyelesaikan siklus
penyakit. Keberadaan inang ini pada salah satu jenis penyakit menjadi penting,
karena tanpa inang perantara ini meskipun pathogen ada dan inang utama ada,
pathogen akan mati sehingga tidak akan terjadi penyakit.
2.
Patogen
Pathogen adalah organism hidup yang mayoritas
bersifat mikro dan mampu untuk dapat menimbulkan penyakit pada tanaman atau
tumbuhan. Mikroorganisme tersebut antara lain fungi, bakteri, virus, nematoda
mikoplasma, spiroplasma dan riketsia.
Pengaruh komponen pathogen dalam timbulnya penyakit
sangat tergantung pada kehadiran pathogen, jumlah populasi pathogen, kemampuan
pathogen untuk menimbulkan penyakit yaitu berupa kemampuan menginfeksi
(virulensi) dan kemampuan menyerang tanaman inang (agresivitas), kemampuan
adaptasi patogen, penyebaran, ketahanan hidup dan kemampuan berkembangbiak
pathogen.
Kemampuan pathogen menyerang tanaman inang
dipengaruhi oleh senjata yang dimiliki oleh pathogen, dimana senjata ini sangat
tergantung pada jenis pathogen itu sendiri. Secara umum senjata yang dimiliki
pathogen untuk menyerang tanaman dapat dibedakan menjadi dua yaitu
fisik-mekanik dan biokimia. Senjata fisik-mekanik dapat berupa jarum (stilet)
seperti yang dimiliki nematode atau berupa austarium yang dimiliki oleh fungi.
Sedangkan yang biokimia dapat berupa enzim, toksin, antibiotic, zat pengatur
tumbuh (ZPT) dan senyawa yang berfungsi sebagai racun atau penyumbat.
3.
Lingkungan
Faktor lingkungan yang dapat memberikan pengaruh
terhadap timbulnya suatu penyakit dapat berupa suhu udara, intensitas dan lama
curah hujan, intensitas dan lama embun, suhu tanah, kandungan air tanah,
kesuburan tanah, kandungan bahan organic, angin, api, pencemaran air. Faktor
lingkungan ini memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman inang dan
mnenciptakan kondisi yang sesuai bagi kehidupan jenis pathogen tertentu.