Penyakit Layu pada Tanaman Nanas di Desa Bunihayu
Pengamatan penyakit layu pada tanaman nanas telah dilakukan di sentra produksi nanas Jawa Barat yaitu di Desa Bunihayu, Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Tanaman-tanaman nanas yang sakit dengan mudah dapat dikenali karena memperlihatkan perubahan warna pada daun. Gejala awal penyakit layu biasanya dicirikan dengan perubahan warna daun terutama pada beberapa daun-daun bagian tengah menjadi merah (Gambar 2a). Jumlah daun yang memperlihatkan perubahan warna akan semakin banyak terutama ke arah bawah dan pada akhirnya semua daun menjadi merah. Pada perkembangan penyakit selanjutnya, kebugaran tanaman sangat menurun dan tidak lama kemudian daun-daun menjadi layu dengan pucuk mengalami nekrotik (Gambar 2b). Apabila tanaman sakit pada fase vegetatif, kelayuan sering mengakibatkan seluruh bagian tanaman kering dan pada akhirnya mati. Namun apabila tanaman sakit pada fase generatif, buah yang dihasilkan menjadi berukuran jauh lebih kecil dari normal dan umumnya mengalami pematangan prematur (Gambar 2c). Gejala penyakit yang ditemukan ini sesuai dengan diskripsi gejala penyakit layu yang disebabkan oleh PMWaV (Hutayahan 2006; Tryono 2006). Beberapa dari tanaman bergejala khas ini telah digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini.
Menurut pengamatan di lapangan, kejadian penyakit layu cenderung lebih tinggi pada pertanaman ratoon crop dibandingkan dengan tanaman plant crop.
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Widyanto (2005) yang menyatakan bahwa luas serangan penyakit layu nanas di Desa Bunihayu pada pertanaman
ratoon crop mencapai sekitar 50% sedangkan pada pertanaman plant crop hanya sekitar 15%. Demikian juga, insiden penyakit pada pertanaman nanas fase generatif cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan pada pertanaman nanas fase vegetatif. Hal ini mungkin karena tanaman pada fase generatif sudah lebih lama terpapar infeksi PMWaV. Melalui wawancara dengan petani setempat, diperoleh keterangan bahwa penyakit layu di Desa Bunihayu sudah sangat merugikan dalam usahatani nanas mereka. Keterangan petani ini sesuai dengan hasil pengukuran Novianti (2008) bahwa penyakit layu dapat menyebabkan penurunan bobot akar
sebesar 39.49%, penurunan bobot buah 62.11%, diameter buah 17.65% dan panjang buah 26.90%. Buah dari tanaman sakit umumnya tidak laku dijual.
Pada pengamatan di lapangan juga ditemukan koloni-koloni kutu putih pada tanaman nanas baik yang menunjukkan gejala layu maupun yang kelihatan sehat. Kutu putih umumnya ditemukan mengkoloni pangkal daun (Gambar 2d), tetapi juga ditemukan pada bagian akar maupun pangkal buah (Gambar 2c). Telah diidentifikasi bahwa kutu putih yang mengkoloni tanaman nanas di daerah Subang adalah D. brevipes (Hutahayan 2006). Juga telah diketahui bahwa serangga ini berperan sebagai vektor PMWaV dan dapat memperparah gejala penyakit layu (Hutahayan 2006). (a) (b) (c) (d)
Gambar 4. Tanaman nanas yang memperlihatkan gejala penyakit layu berupa perubahan warna daun menjadi merah (a); pucuk daun menjadi nekrotik (b); dan buah yang dihasilkan menjadi matang prematur (c).
Dysmicoccus brevipes pada pangkal buah (c) dan pangkal daun (d).
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Daya Tumbuh Stek Daun Nanas
Penanaman stek daun nanas berhasil dilakukan pada media arang sekam. Dengan menjaga kelembaban lingkungan tetap tinggi, tunas nanas dapat tumbuh
dari bahan stek yaitu mata tunas pada irisan batang. Lebih kurang delapan minggu setelah penanaman, tunas nanas sudah muncul ke atas permukaan media dan pada saat itu diameternya sudah mencapai sekitar 4-5 cm (Gambar 5a). Tunas terus tumbuh demikian juga sistem perakarannya, dan pada umur 16 minggu setelah tanam tunas sudah mempunyai 10-12 daun (Gambar 5b) dan siap dipindahkan ke pot individu. Pemeliharaan terus dilakukan dalam lingkungan rumah kaca dengan mengurangi persentase naungan sampai akhirnya siap ditanam di lapangan yaitu sekitar umur 32 minggu setelah tanam (Gambar 5c).
(a) (b) (c)
Gambar 5. Tunas nanas yang tumbuh dari stek daun pada saat berumur 8 minggu (a), 16 minggu (b), dan 32 minggu (c) setelah tanam.
Sebanyak 30% stek nanas yang ditanam dari bahan tanaman yang tidak diberi perlakuan air panas (kontrol) menghasilkan tunas normal (Tabel 2). Hal ini memperlihatkan bahwa perbanyakan tanaman nanas dengan stek cukup efektif. Namum demikian, perlakuan air panas yang bertujuan untuk mengendalikan patogen dalam bahan tanaman dapat menyebabkan kerusakan pada kualitas fisik dari bahan tanaman tersebut. Pada penelitian ini, walaupun patogen (PMWaV) mungkin dapat diinaktifkan dengan perlakuan air panas, daya tumbuh stek harus tetap terjaga agar tujuan perlakuan tersebut tercapai. Perlakuan air panas pada prinsifnya terdiri dari dua fase: fase pertama adalah fase pemanasan, dimana bahan tanaman dipanaskan selama beberapa lama dengan air pada suhu tertentu, diikuti dengan fase kedua yaitu fase pendinginan yang menginterupsi proses perlakuan panas sebelum bahan tanaman rusak (Forsberg 2004). Suhu optimum yang diaplikasikan pada perlakuan air panas tergantung pada toleransi bahan tanaman terhadap panas, dan dapat didefinisikan sebagai”suhu maksimum yang diberikan dalam jangka waktu tertentu yang tidak mengurangi daya tumbuh bahan tanaman” (Forsberg 2004). Dalam penelitian ini, daya tumbuh stek nanas yang
diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan dihitung dengan melihat pertumbuhan tunas dari stek tersebut.
Pada perlakuan dengan suhu 50oC selama 2 jam, 20% stek nanas menghasilkan tunas normal. Namun demikian, bila jangka waktu perlakuan ditambah menjadi 3 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas hanya 14% (Tabel 2). Demikian juga apabila suhu perlakuan ditingkatkan menjadi 55oC tetapi jangka waktu perlakuannya dikurangi menjadi 1 jam maka persentase stek yang menghasilkan tunas lebih menurun lagi menjadi hanya 8%. Dan tentu saja apabila pada regim yang sama, bila jangka waktu perlakuannya ditingkatkan menjadi 2 jam, persentase stek yang menghasilkan tunas sangat menurun yaitu hanya 2%. Hasil ini memperlihatkan bahwa regim perlakuan air panas pada suhu 55oC selama 1 atau 2 jam menyebabkan banyak kerusakan pada stek nanas dan sangat mengurangi daya tumbuh bakal tunas dari stek nanas, dan oleh karenanya regim perlakuan dengan suhu yang lebih rendah akan memberikan harapan pada pencapaian tujuan perlakuan panas.
Tabel 2. Persentase stek daun nanas yang tumbuh setelah perlakuan air panas No Regim perlakuan Viabilitas stek nanas 1 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
perlakuan 2 jam
20% (10/50)*) 2 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu
perlakuan 3 jam
14% (7/50)
3 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 1 jam
8% (4/50)
4 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 2 jam
2% (1/50)
5 Tanpa perlakuan air panas (kontrol) 30% (15/50) *)
a/b = jumlah stek yang menghasilkan tunas (a)/jumlah stek yang diberi perlakuan (b)
Pengaruh Perlakuan Air Panas Terhadap Infektivitas PMWaV
Verifikasi keberadaan PMWaV dalam jaringan tanaman nanas telah berhasil dilakukan dengan metode TBIA. Adanya warna ungu dari substrat (NBT/BCIP) pada membran tepat pada bekas tempelan potongan daun nanas merupakan sinyal positif keberadaan PMWaV pada jaringan tanaman tersebut (Gambar 6).
(a) (b)
Gambar 6. Hasil deteksi PMWaV melalui tissue blotting immunoassay (TBIA) pada jaringan tunas nanas uji. Membran nitrocelullose yang telah direaksikan terhadap antiserum PMWaV-1 (a) dan PMWaV-2 (b).
Pengamatan yang lebih detail dengan kaca pembesar menemukan bahwa sinyal warna ungu sangat jelas terjadi pada bekas jaringan pembuluh dari daun nanas yang ditempelkan. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Hu et al. (1997) bahwa akumulasi PMWaV pada tanaman nanas terjadi hanya pada jaringan floem. Virus ini tidak pernah terdeteksi di luar jaringan floem yang merupakan karakteristik dari Closterovirus. Oleh karena itu, pada penelitian ini, jika jaringan floem tidak memperlihatkan sinyal warna ungu maka individu tanaman yang diuji tersebut dianggap tidak terinfeksi PMWaV. Berdasarkan kriteria ini, semua tunas nanas yang tumbuh dari stek yang diberi perlakuan panas maupun yang tidak diberi perlakuan diuji dengan TBIA dan hasilnya disajikan pada Tabel 3.
Data pada Tabel 3 memperlihatkan bahwa tunas-tunas nanas yang tumbuh dari stek yang tidak diberi perlakuan panas (kontrol) umumnya terinfeksi ganda PMWaV-1 dan PMWaV-2, dan hanya satu individu tunas yang terinfeksi tunggal PMWaV-1. Hal ini menunjukkan bahwa sampel tanaman nanas yang digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini, yang dipilih berdasarkan gejala saja, semuanya terinfeksi PMWaV. Bahan stek tanaman nanas yang terinfeksi ini kemudian diusahakan terbebas dari PMWaV melalui perlakuan air panas.
Tabel 3. Verifikasi infeksi PMWaV pada tunas nanas yang tumbuh dari stek daun setelah mendapat perlakuan air panas melalui tissue blot immunoassay
(TBIA).
Respon stek nanas terhadap antiserum*)
No Regim perlakuan No sampel
PMWaV-1 PMWaV-2 1 Suhu penangas air 50oC;
jangka waktu perlakuan 2 jam 1 + - 2 + - 3 + - 4 - - 5 - + 6 - + 7 - + 8 - + 9 - + 10 - +
2 Suhu penangas air 50oC; jangka waktu perlakuan 3 jam 1 - - 2 - - 3 - - 4 - - 5 - - 6 - - 7 - -
3 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 1 jam
1 - -
2 - -
3 - -
4 - -
4 Suhu penangas air 55oC; jangka waktu perlakuan 2 jam
1 - -
5 Tanpa perlakuan air
panas (kontrol) 1 + + 2 + - 3 + + 4 + + 5 + + 6 + + 7 + + 8 + + 9 + + 10 + + 11 + +
12 + +
13 + +
14 + +
15 + +
*)
Reaksi positif (+) dan negatif (-) tunas yang tumbuh dari stek daun nanas terhadap antiserum PMWaV-1 maupun PMWaV-2 didasarkan pada pengamatan sinyal warna ungu pada membran nitrocelullose.
Pembebasan bahan tanaman dari patogen melalui perlakuan panas dapat dilakukan apabila toleransi patogen terhadap panas lebih rendah dibandingkan toleransi bahan tanaman. Bila hal itu terjadi maka terdapat interval perlakuan suhu dimana tanaman yang tumbuh dari bahan tanaman yang diberi perlakuan terbebas dari gejala penyakit dan tanpa adanya kerusakan apapun. Interval suhu dimana perlakuan efektif diperoleh disebut “treatment window” (Forsberg, 2001). Dalam
treatment window, bahan tanaman (stek) tumbuh secara maksimal dan terbebas dari pathogen sasaran (PMWaV). Treatment window ini adalah hal yang sangat penting yang mempengaruhi kemungkinan berhasilnya perlakuan panas. Seperti pada penelitian ini, perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 2 jam sampai 55oC selama 2 jam tampaknya masuk dalam treatment window karena pada rentang perlakuan ini beberapa tunas nanas masih dapat tumbuh normal. Di samping itu, regim perlakuan air panas pada suhu 50oC selama 3 jam, 55oC selama 1 atau 2 jam secara total dapat mengeliminasi PMWaV dari jaringan stek terinfeksi. Namun demikian, pemanasan pada suhu 50oC selama 2 jam kurang efektif menginaktifkan virus karena hampir semua tunas yang tumbuh dari stek yang diberi regim perlakuan ini masih mengandung PMWaV-1 atau PMWaV-2 (Tabel 3). Dari hasil penelitian ini diperoleh suatu regim perlakuan optimum yaitu pemanasan pada suhu air 50oC dalam jangka waktu 3 jam. Pada regim perlakuan ini persentase stek yang dapat tumbuh menghasilkan tunas paling tinggi dan semua tunas secara total terbebas dari infeksi PMWaV.