Tugas 2

TUGAS II

(EPIDEMIOLOGI PENYAKIT TUMBUHAN)

OLEH

YUSTINA MELING

2016610117

1.      Mereview materi epidemiologi penyakit tanaman tentang sejarah epidemiologi di dunia dan di Indonesia pertemuan pada tanggal 22 Maret 2019

Epidemiologi adalah  ilmu yang mempelajari tentang penyakit pada poulasi tanaman. Kata epidemiologi berasal dari bahasa Yunani, tersusun atas dua kata dasar yaitu: “epos” yang artinya diantar, pada atau mengenai dan “demos” artinya rakyat, banyak,atau populasi. Pengertian epidemilogi penyakit tanaman cabang ilmu penyakit tanaman yang membahas tentang fenomena populasi tanaman inang dan populasi patogen dengan memperhatikan interaksinya yang dipengaruhioleh fakto-faktor fisik, biotik dan manusia yang terjadi dalam areal dan waktu tertentu yang mengakibatkan kerugian tanaman yang dianalisa secara kuantitatif tentang bagimana pewabahannya.  Proses terjadinya epidemi penyakit pada populasi inang memerlukan jangka waktu tertentu.  Oleh karena itu dalam jangka waktu tersebut terjadi interaksi antara patogen dan tanaman inang.  Interaksi selama itu dipengaruhi oleh faktor-faktor yang dapat mendukung maupun menghambat proses terjadinya epidemi, diantaranya disebabkan oleh faktor ketahanan tanaman inang, virulensi patogen, dan lingkungan baik makro maupun mikro.  Faktor ketahanan inang diperoleh dari jenis varietas tanaman maupun umur tanaman, sedangkan virulensi patogen dipengaruhi oleh jenis atau ras patogen.Penyakit tumbuhan telah menimbulkan banyak kerugian di seluruh dunia. Sementara penduduk dunia semakin meningkat dan kenutuhan pangan semakin meningkat. Tercatat beberapa kasus epidemiolgi  di dunia dianatarnya:

a)      Penyakit hawar kentang pada tahun 1845-1846  yang menyebabkan 1 juta orang meninggal dunia di irlandia dan 2 juta orang berimigrasi ke Amerika Serikat dan kanada. Penyakit hawar kentang ini disebabkan oleh jamur phytophtora infestans, apalagi  saat itu cuaca di sana sangat dingin dan juga lembab yang menyebabkan perkembangan jamur phytophtora infestans semakin cepat. Dan juga penyebab lain adalah situasi politik tidak mendukung.  

       Karat         kopi  1890an            Sri Lanka 1880an

-Hawar       kentang             -       Eropa Barat 1840an

-Karat        gandum             -       Eropa sejak z. purba, USA 1910an

-Hawar       jagung               -       USA 1970an

b)      Epidemiologi di Indonesia adalah penyakit cacar daun teh yang disebabkan oleh basidium vexans, penyakit darah pada pisang yang disebabkan oleh fusarium sp, penyakit tungro pada padi yang disebabkan oleh virus, dan penyakit CPVD (citrus vein phloem degeration) pada jeruk kapok yang disebabkan oleh mikoplasma. Di Nusa Tenggara Timur, hawar daun yang disebabkan oleh jamur Marsosina Coronnta  mengahancurkann tanaman apel pada tahun 1980-an, penyakit busuk akar yang disebabkan oleh phytophtora nicotianae mengancam tanaman jeruk soe sejak 1990-an, penyakit busuk batang yang disebabkan oleh fusariu oxysporium f.sp vanilliae mengancam tanaman vanili  sejak tahun 2000-an.

Sejarah epidemiologi penyakit tanaman telah memberikan dampak yang sangat buruk bagi masyarakat. Yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan masyarakat terganggu. Misalnya pendapatan masyrakat menurun, kurang gizi pada anak-anak. Epidemilogi penyakit tanaman sangat cepat berkembang pada areal luas  maka hal yang harus kita lakukan adalah perlu melakukan identifikasi dengan benar pada saat serangan awal dan juga melakukan pengendalian yang tepat agar tidak mengakibatkan kerugian yang sangat besar.

2.      Awal terjadinya penyakit

Awal terjadinya penyakit tanaman  yaitu:

1.      Inokulasi  yaitu proses deposisi/ kontaknya inokulum pada permukaan  jaringan inang. 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.

2.      Penetrasi yaitu proses masuk pathogen kedalam 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.  Penetrasi berlangsung secara aktif dan pasif. Penetrasi secra pasif yaitu pathogen tidak berpartisipasi aktif. Misalnya sel bakteri terbawa oleh air misalnya stomata masuk kedalam jaringan inang. Sedangakn penetrasi secara aktif yaitu pathogen secaraa aktif menembus dinding sel dan masuk kedalam jaringan inang. Misalnya spora cendawan berkecambah, membentuk apresorium untuk melekatkan diri.

3.      Infeksi yaitu pathogen yang sudah menetap dalam jaringan inang dan mendapatkan zat makan dari inangnya. Infeksi dimulai dari inokulasi dan berakhir pada saaat pathogen mulai mengambil zat makanan. 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.      Kolonisasi yaitu penggerakan pathogen secara aktif maupun pasif melalui jaringan tubuhan inang, atau merupakan proses pertumbuhan dan perluasan aktivitas pathogen melalui jaringan inag. 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.      Diseminasi atau penyebaran yaitu struktur pathogen yang berfungsi sebagai nokulum (sekunder) disebarkan/didiseminasikan oleh serangga, air, angina tau agen peyebar lainnya. 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.

3.      Menjelaskan bagaimana terjadinya  penyakit tanaman

Penyakit tanaman adalah proses dimana bagian-bagian tertentu dari tumbuhan tidak dapat menjalankan fungsinya dengan sebaik-baiknya. Penyakit dapat menyebabkan kerusakan pada tanaman yang menyebabkan kerugian  bagi petani. Akibat dari penyakit dapat menyebabkan kerusakan baik secara kuantitatif dan kuliatatif. Penyakit tanaman dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu:  penyakit local yaitu penyakit yang terdapat disuatau tempat atau bagian tanman tertentu. Dan juga penyakit sistemik yaitu penyakit ini menyebar keseluruh tubuh tanaman, sehinggga seluruh tubuh tanman sakit. Parasit penyebab penyakit tanaman meliputi: cendawan, bakteri riketsia, mikoplasma, virus, viroid, ganggang, benalu, dan tali putrid.

Gejala tanaman yang terserang penyakit: Layu, Rontok, Perubahan warna, Daun berlubang-lubang, Nekrosis, Kerdil atau atrophy, Hypertrophy, Etiolasi, Roset, Kanker, Semai roboh, Daun mengeriting, Mumifikasi, Kudi, Tepung.

Terjadinya penyakit tanaman :

·         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.

·         Patogen

Yang dimaksud 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. 

·         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.

4.      Unsure-unsur yang terlibat terjadinya epidemic penyakit

1.Tanaman inang

Tanaman Inang Beberapa faktor internal dan eksternal tanaman inang tertentu memainkan peranan penting dalam perkembangan epidemi yang menyangkut inang tersebut. 1. Tingkat Ketahanan Genetik atau Kerentanan Inang 2. Derajat Keseragaman Genetik Tanaman Inang 3. Tipe Tanaman Budidaya 4. Umur Tanaman Inang

        1. Tingkat Ketahanan Genetik atau Kerentanan Inang
Tanaman inang yang mempunyai ketahanan vertikal tidak memungkinkan patogen menjadi berkembang pada tanaman tersebut, kecuali jika patogen mempunyai ras baru yang virulen. Tanaman inang yang mempunyai ketahanan horizontal mungkin akan terinfeksi, namun laju penyakit dan epideminya akan berkembang tergantung pada tingkat ketahanan dan kondisi lingkungannya. Tanaman inang yang rentan yang tidak mempunyai gen ketahanan, tanaman menjadi penyedia substrat yang ideal untuk terjadi dan berkembangnya infeksi. Untuk itu, adanya patogen yang virulen dan lingkungan yang mendukung, tanaman inang rentan sangat baik untuk perkembangan epidemi penyakit.

      2. Derajat Keseragaman Genetik Tanaman Inang
Bila tanaman inang seragam secara genetik, terutama bila gen tersebut berkaitan dengan ketahanannya terhadap penyakit, ditanam di areal yang luas, sangat mungkin terjadi bahwa ras patogen baru akan nampak yang dapat menyerang genom tanaman tersebut dan menimbulkan epidemi. Contoh, hawar Helminthosporium maydis pada oat Victoria dan pada ‘southern corn leaf blight’ pada jagung yang mempunyai sitoplasma jantan-steril Texas (Tms). Laju tertinggi perkembangan epidemi umumnya terjadi pada tanaman budidaya yang diperbanyak secara vegetatif, kemudiaan pada tanaman yang menyerbuk sendiri, dan yang menyerbuk silang.

     3. Tipe Tanaman Budidaya Pada tanaman semusim epidemi umumnya berkembang lebih cepat  dibandingkan tanaman tahunan.

     4. Umur Tanaman Inang Tanaman akan berubah kerentanannya terhadap penyakit sejalan dengan umur tanaman tersebut. Penyakit yang disebabkan oleh Botrytis, Penicillium, Monilia dan Glomerella, bagian tanaman menjadi tahan selama pertumbuhan dan pada saat periode awal dewasa tetapi menjadi rentan setelah mendekati masak. Hawar daun pada kentang (Phytophthora infestans), stadia kerentanan saat muda selama periode pertumbuhan kemudian diikuti oleh periode yang relatif tahan pada awal stadia dewasa dan menjadi rentan setelah periode kemasakan.

2. Lingkungan

Monitoring Unsur Lingkungan Banyak kesulitan yang kita jumpai untuk memonitoring faktor-faktor lingkungan selama berlangsungnya epidemi penyakit. Hal tersebut terjadi karena proses monitoring harus kita lakukan secara terus menerus terhadap beberapa faktor yang berbeda pada tempat-tempat yang berbeda. Misalnya dengan cara mengukur besaran suhu, kelembaban relatif, kebasahan daun, hujan, angin, dan kabut.

3. Aktivitas manusia

Manusia Banyak aktivitas manusia yang berpengaruh langsung maupun tidak langsung terhadap epidemi penyakit tanaman. Pengaruhnya dapat meningkatkan maupun menekan frekuensi dan laju epidemi.

4. Patogen

 1. Tingkat Virulensi
Patogen yang virulen dapat menginfeksi secara cepat pada inang dan menyebabkan produksi inokulum lebih cepat dalam jumlah yang lebih besar, dan menyebabkan penyakit lebih cepat dibandingkan dengan patogen yang tingkat virulensinya lebih rendah

 2. Jumlah Inokulum Dekat Inang
Propagul patogen yang lebih banyak (bakteri, spora jamur dan sklerotia, telur nematoda, tanaman yang terinfeksi virus, dan seterusnya) dalam tanaman inang atau di lahan yang berdekatan, akan menyebabkan lebih banyak inokulum yang akan `wsxsampai pada inang pada saat yang lebih awal, sehingga dengan cara demikian peluang peningkatan epidemi menjadi lebih besar.

 3. Tipe Reproduksi Patogen
Semua jenis patogen akan menghasilkan keturunan dalam satu daur reproduksi (waktu generasi), tetapi beberapa diantaranya dapat menghasilkan keturunan yang jauh lebih banyak dibandingkan jenis patogen lain.

4. Ekologi Patogen Patogen-patogen tertentu membentuk inokulum di dalam jaringan dan yang lain membentuk inokulum pada permukaan tubuh tanaman.

 5. Cara Penyebaran patogen
Cara penyebaran patogen menentukan cepat-lambat terjadinya epidemi. Seperti : seedborne pathogens, soilborne pathogens, airborne pathogens, dan sebagainya.