Mata Kuliah : Teknologi Perlindungan Hutan Hari/Tanggal : Senin/27 Oktober 2014
PATOGEN Mycosphaerella spp. PENYEBAB PENYAKIT PADA POHON Eucalyptus spp. DI HUTAN TANAMAN
BERIKLIM TROPIS DAN SUBTROPIS
Oleh: Kelompok 2
Abdonia W.Finmeta E451140181 Ahmad Baiquni R E451140241 Dinda Aisyah F H E44110020 Tria Nuraini E44110033 Vyola Aghestine E44110038 Fibo Adhitya E451130271
Dosen Praktikum : Dr. Ir Ahmad, MS
PROGRAM STUDI SILVIKULTUR TROPIKA FAKULTAS KEHUTANAN SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Industri kehutanan di Afrika Selatan (subtropis) dan negara tropis hampir sepenuhnya bergantung pada jenis pohon eksotis untuk perkebunannya. Kebanyakan kayu yang ditanam dari jenis Eucalyptus spp. dan Pinus. Sebagian besar perkebunan telah mengembangkan Eucalyptus spp. sebagai bahan baku, di Afrika Selatan beriklim subtropis, perkebunan Eucalyptus spp. telah menyusun 47 persen dari perkebunan komersil seluas 1, 5 juta ha. Eucalyptus spp. termasuk genus Myrtaceae yang memiliki kurang lebih 700 jenis. Dengan demikian Eucalyptus spp. menjadi saingan pohon komersial lainnya dalam penggunaannya sebagai sumberdaya kehutanan komersil.
Di lain sisi, timbul permasalahan yaitu Eucalyptus spp. sangat rentan terhadap infeksi yang disebabkan oleh berbagai macam penyakit. Salah satu jenis penting yang menyerang daun Eucalyptus spp. adalah Mycosphaerella spp. Genus Mycosphaerella memiliki jenis yang cukup besar yaitu sekitar 2000 jenis (teridentifikasi) meskipun statusnya masih banyak yang belum terkonfirmasi oleh pendekatan filogenetik modern. Mycosphaerella spp. merupakan jamur bersifat saprofit dan parasit yang menginfeksi kayu dan herba tanaman asli dan umumnya menyebabkan penyakit pada daun. Beberapa jenis dari Mycosphaerella spp berhubungan dengan Penyakit Bintil pada daun yang sering disebut Mycosphaerella Leaf Blotch (MLB), dan dapat berupa bintik daun, serta kerut daun. Jenis penyakit pada daun Eucalyptus spp. itulah yang banyak terdapat di perkebunan Eucalyptus spp. di Afrika Selatan. Gejala yang berhubungan dengan MLB bermacam-macam tergantung pada tanaman alami dan jenis dari Mycosphaerella spp. yang menyerang. Gejala utamanya adalah bercak daun yang dapat mengurangi kapasitas fotosintesis daun dan menyebabkan defoliasi. Pada Infeksi yang sudah parah, penyakit ini dapat menyebar ke tunas muda dan cabang, sampai membentuk kanker sehingga pada akhirnya menyebabkan kematian pada ranting. Gejala ini menyebabkan permasalahan baru bagi Industri kehutanan negara subtropis maupun tropis, di antaranya yaitu pertumbuhan tanaman menjadi lambat dan produktivitasnya menurun sehingga terjadi peningkatan biaya silvikultur dan kesulitan dalam pengelolaan kayu menggunakan mesin milling.
Beberapa permasalahan tersebut menyebabkan industri kehutanan di negara subtropis maupun tropis merasa terancam atas keberadaan patogen Mycosphaerella spp. Oleh karena itu, banyak peneliti yang melakukan riset identifikasi morfologi; baik makroskopik maupun mikroskopik; selain itu juga dapat dengan menggunakan analisa DNA dari patogen Mycosphaerella spp. Tujuannya agar terbentuk sistem pengelolaan terpadu bagi penyakit yang menyerang Eucalyptus spp. sehingga indusri kehutanan di Afrika Selatan dapat terus berkembang.
Tujuan
spp. yang menyebabkan penyakit Mycosphaerella Leaf Blotch (MLB), bintik daun, dan kerut daun pada jenis Eucalyptus spp., dan (2) Mahasiswa dapat memahami mekanisme penyerangan patogen, mekanisme pertahanan inang, dan cara pengendalian penyakit yang disebabkan patogen Mycosphaerella spp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Gejala Penyakit
Gejala yang diekspresikan tanaman Eucalyptus spp. yang terserang patogen Mycosphaerella spp. yaitu terdapat bercak daun yang berwarna kuning dengan bentuk yang tidak beraturan. Bercak daun merupakan salah satu penyakit utama yang menjadi faktor pembatas produksi Eucalyptus spp. karena terjadi kematian jaringan. Apabila jaringan yang mati tersebut runtuh, maka penyakit ini dinamakan bercak berlobang. Apabila terjadi kematian seluruh atau sebagian anggota tumbuhan secara cepat, penyakit ini disebut hawar daun.
Bercak-bercak daun yang sangat kecil disebut bintik dan bila bintik menjadi jelas karena adanya patogen yang berwarna gelap, maka bercak-bercak ini disebut noda. Bercak umumnya pertama kali terlihat pada daun-daun tua dan bila kondisi lingkungan memungkinkan (lembab), bercak akan berkembang ke bagian daun yang lebih muda dan selanjutnya patogen menyebar ke seluruh bagian persemaian.
(Sumber: Old et al. 2003)
Gambar 1 Gejala penyakit (A) Eucalyptus camaldulensis, bercak daun disebabkan oleh infeksi Mycosphaerella marksii, dan (B) Daun muda E. alba
akibat infeksi Mycosphaerella.
Karakteristik patogen Mycosphaerella spp.
Mycosphaerella spp. merupakan fungi yang memiliki lebih dari 10.000 jenis, fungi ini sebagai patogen yang dapat menyerang berbagai jenis tanaman seperti tanaman Eucalyptus spp. Secara umum, patogen ini merupakan benalu yang dapat juga menjadi inang yang jahat jika sudah berkembang. Patogen ini dapat bertahan sebagai saprofit pada serasah atau sebagai parasit pada gulma di
sekitar persemaian. Apabila kondisi lingkungan memungkinkan dan terdapat inang yang cocok, maka fungi akan menginfeksi inang tersebut.
Pada umumnya, tanda adanya penyakit yang disebabkan patogen Mycosphaerella spp. diidentifikasi secara mikroskopis, salah satunya dengan identifikasi spora. Berdasarkan penelitian Sondang (2009), spora dari patogen ini berbentuk seperti batang yang memiliki satu sekat dan biasanya spora ini berdekatan dan berkelompok sedangkan warna dari hifanya berwarna putih seperti warna krem dan tumbuh searah dan beraturan.
Sebagai contoh, karakteristik atau morfologi salah satu jenis Mycosphaerella spp. yaitu Mycosphaerella fori memiliki miselium yang dangkal, halus, bercabang, septate, hifa berwarna cokelat pucat dengan diameter berukuran ± 3-4 µm. Konidiofor terjadi secara tunggal pada miselium sekunder sebagai proyeksi lateral, atau diatur dalam fasikula. Konidiofornya halus, bercabang atau jarang bercabang bawah, 1-3-septate, subsilindris, geniculate-berliku-liku, berwarna coklat pucat, 20-60 x 2.5-4 µm. Sel Conidiogenous terminal, berbentuk subsilindris, lurus atau dengan beberapa geniculations, berwarna cokelat pucat, berukuran 15-30 x 2.5-3.5 µm. Konidia yang dihasilkan merupakan konidia soliter, berbentuk subulate-subsilindris, berwarna coklat pucat, halus, berbagai melengkung, subobtuse pada bagian puncaknya, dasar truncate, berukuran (50-) 70-90 (-100) x 2-3 (-3,5) µm, dan memiliki lebar 1.5-2 µm.
(Sumber : Hunter et al. 2014)
soliter, sub konidia silinder menunjukkan sub puncak tumpul dasar yang terpotong (truncate). Tekanan (Bar) =10 µm.
Mekanisme penyerangan patogen Mycosphaerella spp.
Proses penyerangan patogen didukung oleh faktor lingkungan yang akan memengaruhi virulensi suatu patogen. Faktor lingkungan yang mendukung proses penyerangan patogen Mycosphaerella spp. tersebut diantaranya yaitu suhu dan kelembaban dimana kisaran suhu yang ada adalah 360-36,50 C sehingga fungi Mycosphaerella spp. dapat tumbuh dengan baik (Sondang 2009). Hal ini sesuai dengan pendapat Ganjar (2006) dalam Sondang (2009) yang menyatakan fungi dapat hidup pada kisaran kelembaban udara 70-90% dimana kisaran suhu optimumnya adalah 150-400C. Contoh lainnya yaitu patogen Mycosphaerella fori yang berkembang di Provinsi bagian utara, Afrika Selatan pada suhu minimal di atas 5oC, suhu maksimal di bawah 35oC, namun optimum pada suhu sekitar 20-25oC (Hunter et al. 2014).
Kondisi lingkungan yang mendukung penyebaran fungi Mycosphaerella spp. menyebabkan pertumbuhan fungi tersebut yang begitu cepat dan daya saing atau kompetisi yang tinggi. Hal ini sesuai dengan pendapat (Stainer et al. 1982 dalam Sondang 2009), yang menyatakan tingginya kecepatan dan pertumbuhan dan perkembangan koloni menunjukkan kemampuan kompetisi fungi tersebut lebih tinggi dibandingkan jenis fungi yang lain. Dalam persaingan nutrisi atau unsur lain yang diperlukan jenis fungi yang lemah atau lambat pertumbuhannya akan kalah bersaing dengan jenis fungi yang berkompetisi baik.
Selanjutnya, apabila kondisi lingkungan telah mendukung maka patogen Mycosphaerella spp. akan mulai menyerang menggunakan senjata fisik-mekanik. Senjata fisik-mekanik itu dinamakan haustorium, haustorium terbentuk dari miselia yang berkembang dapat menembus sel melalui lubang alami pada tanaman (stomata). Ilustrasi tahapan penyerangan Mycosphaerella spp. tersaji pada Gambar 3.
(Sumber: Duncan et al. 2000
Hari 1 Hari 7
Hari 3 Hari 9
Gambar 3 Mekanisme penyerangan patogen Mycosphaerella spp. pada penyakit daun gandum.
Gambar 3 menjelaskan mekanisme penyerangan yang diamati secara mikroskopik selama 11 hari. Hari 1 Konidia Mycosphaerella graminicola berkecambah, berbentuk seperti pipa, dan masuk ke ruang substoma dengan berpenetarsi melalui lubang alami (stomata). Hari 3 Hifa mulai berkolonisasi untuk menginfeksi ruang substomata dengan membatasi sekeliling ruang tersebut, dan dan menyebar ke samping dengan cara menginvasi interselular bagian perbatasan jaringan. Hari 5 Infeksi hifa tumbuh diInterselular, hifa berkembang ke samping ke dalam melalui lamela pada daun, can koloni hifa membatasi ruang substomata – hasil penetrasi di satu tempat. Hari 7 Infeksi hifa membentuk percabangan tegak lurus menjadi percabangan yang membentuk keranjang anyaman di sekeliling ruang-ruang substomata. Gejala serangan secara makroskopik terekspresi yaitu autofluorescence, klorosis, dan nekrosis pada sel inang. Hari 9 Infeksi hifa membentuk `keranjang' di ruang substomatal yang mulai mengisi dengan jaringan jamur padat dari inisial pycnidium. Gejala makroskopik terus berkembang yaitu autofluorescence dan klorosis di sel inang yang terus meningkat. Hari 11 Dikelilingi oleh sel inang nekrotik dan sekarang sepenuhnya matang, piknidia terlihat dengan mata telanjang, dan dapat memancarkan cirrus ketika ditempatkan di lingkungan yang lembab. Infeksi hifa terus menyebar ke seluruh lamela daun.
Mekanisme pertahanan Inang (Eucalyptus spp.)
untuk berfotosintesis. Peran fotosintesis merupakan dasar untuk melanjutkan segala fungsi sel dari tumbuhan. Patogen menyebabkan pengurangan luas permukaan efektif untuk berfotosintesis. Beberapa patogen dapat merusak kloroplasma dan mengurangi klorofil yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis (Sinaga 2000 dalam Suharti et al. 2013).
Upaya pengendalian patogen Mycosphaerella spp. yang dapat dilakukan di antaranya yaitu: (1) Identifikasi berbasis DNA. Upaya pencegahan ini dapat memfasilitasi peningkatan manajemen penyakit dan sangat berguna dalam penerapan karantina yang lebih ketat dalam suatu daerah (Hunter et al. 2014),(2) Persilangan dan seleksi tanaman. Upaya ini menggunakan perkembangbiakan vegetatif dan klonal, seleksi jenis, provenan, and famili superior sehingga terpilih jenis yang memiliki daya resistensi tinggi. Sebgai contoh, Di negara-negara seperti Brazil, keragaman jenis telah dievaluasi dengan kombinasi hibrida terbukti dapat mengkombinasikan karakteristik yang diinginkan misalnya, kombinasi karakteristik fast growing, kualitas kayu tinggi dan tahan terhadap penyakit (Wingfield et al. 2013), (3) Biological control. Upaya ini menggunakan mycoparasites seperti Trichoderma dan Gliocladium, keduanya meruapakan jenis biological control yang efektif dan ekonomis untuk diaplikasikan. Kontrol biologis ini akan efektif apabila are lingkungan persemaian dari media tumbuhnya telah disterilkan dan lingkungan tersebut menguntungkan bagi jenis fungi biological control untuk berkembang. Namun, biological control ini belum efektif apabila diaplikasikan dalam skala hutan tanaman (Wingfield et al. 2013). Contoh biological control lainnya yaitu menggunakan fungi mikoriza arbuskula dan fungi ektomikoriza yang terbukti dalam penelitian Irianto (2009), dapat berguna untuk menghasilkan bibit yang sehat (vigor) di pesemaian dan selanjutnya bibit tersebut akan memberikan persen tanaman hidup yang lebih baik serta tahan terhadap kekeringan pada tanaman muda di lapang, tahan hidup pada tanahyang kekurangan nutrisi, dan tahan penyakit. (4) Fungisida. Penggunaan fungisida memberikan hasil yang cepat namun, fungisida realtif mahal dan beresiko menimbulkan pencemaran lingkungan serta dapat menimbulkan ras patogen tahan fungisida (Sondang 2009).
SIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Duncan KE, Howard RJ. 2000. Cytological analysis of wheat infection by the leaf blotch pathogen Mycosphaerella graminicola. Mycol. Res. 104 (9) 1074-1082.
Hunter GC, Roux J, Wingfield BD, Crous PW, Wingfield MJ. 2004. Mycosphaerella species causing leaf disease in South African Eucalyptus plantations. Mycol. Res. 108 (6): 672–681.
Irianto RSB. 2009. Inokulasi ganda Glomus sp. dan Pisolithus arrhizus meningkatkan pertumbuhan bibit Eucalyptus pellita F. Muell. Jurnal Penelitian dan Konservasi Alam 6 (2) : 159-167.
Nair KSS (ed). 2000. Insect Pests and Diseases In Indonesian Forest: An Assessment Of The Major Threats, Research Efforts and Literature. Bogor (ID): Center for International Forestry Research.
Old KM, Wingfield MJ, Yuan ZQ. 2003. A Manual of Diseases of Eucalyptus in South-East Asia. Bogor (ID): Center for International Forestry Research. Sondang LM. 2009. Uji infeksi Mycosphaerella spp. terhadap bibit Eucalyptus
spp. [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
Suharti T, Kurniaty R. 2013. Inventarisasi penyakit daun pada bibit di Stasiun
Penelitian Nagrak. Jurnal Perbenihan Tanaman Hutan 1(1): 51-59.
