BAB II. DIAGNOSIS PENYAKIT TUMBUHAN
PENDAHULUAN
Dalam bab ini akan diuraikan mengenai beberapa teknik yang dapat digunakan untuk mengenal tumbuhan yang sakit, baik dari gejala penyakitnya maupun darai berbagai tanda pengenal lain yang dapat digunakan untuk mengenali gejala tersebut. Selain itu juga akan diuraikan mengenai berbagai morfologi dan sifat patogen penyebab penyakit tumbuhan sehingga mahasiswa akan dapat mengenal dan memahami tentang patogen penyebab penyakit tersebut.
Materi perkuliahan ini akan diberikan dalam 4 kali pertemuan (4 x 2 jam). Untuk lebih mendalami materi ini, mahasiswa juga akan dibantu dengan adanya praktikum yang mengenalkan tentang berbagai gejala dan tanda penyakit dengan berbagai gambar serta preparat patogen penyebab penyakitnya baik yang berupa jamur, bakteri, virus, nematoda maupun tumbuhan tinggi parasitik.
PENYAJIAN
Gejala dan Tanda Penyakit
Pada umumnya tumbuhan yang sakit akan menunjukkan gejala yang khas. Gejala (symptom) adalah perubahan yang ditunjukkan oleh tumbuhan itu sendiri akibat adanya infeksi penyebab penyakit. Seringkali penyakit tertentu tidak hanya menyebabkan munculnya satu gejala tetapi dapat juga berupa serangkaian gejala yang disebut syndroma. Dengan memperhatikan gejala atau serangkaian gejala, seseorang yang sudah berpengalaman akan dapat menentukan penyebab penyakit yang menyerang tanaman tersebut.
Dalam beberapa kasus, berbagai penyebab penyakit dapat menunjukkan gejala yang sama, sehingga diagnosis tidak dapat dilakukan hanya dengan mengamati gejalanya saja. Dalam hal ini diperlukan adanya tanda (sign) dari penyakit yaitu semua pengenal dari penyakit selain reaksi dari tanaman (selain gejala) yang dapat berupa struktur tubuh
patogen (tubuh buah, kumpulan spora, miselium, dll.), senyawa yang dikeluarkan oleh tanaman sebagai reaksi tanaman akibat serangan patogen (blendok, lendir, dli.)
Berdasarkan tempat munculnya gejala, gejala dapat dibedakan menjadi gejala lokal (setempat) atau gjala primer dan gejala sistemik atau gejala sekunder. Gejala lokal adalah gejala yang terbatas pada lokasi tertentu yaitu pada tempat terjadinya infeksi, seperti gejala yang berupa bercak, busuk, dll. Gejala sistemik adalah gejala yang muncul bukan pada tempat yang terinfeksi akibat adanya gejala lokal (setempat), seperti adanya gejala layu yang disebabkan karena adanya pembusukan pada akar. Pembusukan pada akar adalah gejala lokal, sedangkan layunya tanaman adalah gejala sistemik. Gejala sistemik dapat terjadi pada seluruh bagian tumbuhan seperti layu, kerdil, perubahan warna daun.
Gejala penyakit yang tampak terjadi karena adanya perubahan yang terjadi pada sel. Pada umumnya gejala dapat dilihat pada bagian luar tumbuhan akan tetapi ada beberapa gejala yang baru dapat dilihat apabila tanaman tersebut dibelah (gejala dalam). Berdasarkan tipe gejalanya, gejala penyakit dapat dibagi menjadi tiga tipe pokok yaitu :
a. Gejala nekrotik, yaitu gejala yang terjadi akibat adanya kerusakan pada sel atau bagian sel, atau matinya sel. Kenampakan gejala ini dapat berupa bercak, pembusukan, eksudasi, layu, nekrosis, gosong
b. Gejala hiperplastik, yaitu gejala yang terjadi akibat adanya pertumbuhan atau perkembangan sel yang luar biasa. Kenampakan gejala ini dapat berupa pertumbuhan yang luar biasa seperti gejala sapu, menggulung atau mengeriting, kudis, tumor
c. Gejala hipoplastik, yaitu gejala akibat terhambatnya pertumbuhan atau perkembangan sel. Kenampakan gejala ini dapat berupa kerdil, etiolasi, klorosis
Tanda penyakit merupakan struktur yang dibentuk oleh patogen selain gejala yang terjadi pada tanaman. Tanda penyakit ini merupakan salah struktur yang dapat membantu dalam rangka diagnosis penyakit tumbuhan. Tanda penyakit pada penyakit yang disebabkan oleh jamur dapat berupa miselium atau struktur yang merupakan modifikasi miselium (seperti rhisomorf, sklerotium), tubuh buah jamur, spora jamur. Pada penyakit yang disebabkan oleh bakteri tanda penyakit dapat berupa oose bakteri yang merupakan kumpulan spora bakteri yang keluar dari jaringan tanaman.
Jamur patogen tumbuhan
Jamur merupakan organisme yang berinti sejati (eukariotik) biasanya berbentuk benang yang bercabang-cabang, berkembang biak secara vegetatif maupun generatif, tidak berklorofil, dinding selnya tersusun atas khitin, selulose, atau keduanya. Jamur adalah organisme yang heterotrof, mengambil makanan dengan cara absorbtif, dan membentuk beberapa macam spora sebagai alat perkembang biakannya. Dalam klasifikasi jamur dimasukkan dalam dunia tersendiri yaitu dunia jamur (Mycetae)
Bagian vegetatif jamur pada umumnya berupa benang-benang yang bercabangcabang, halus memanjang, bersekat atau tidak dan disebut hifa. Kumpulan hifa disebut miselium. Pada dasarnya jamur dibedakan menjadi 4 kelas yaitu "Phycomycetes", Ascomycetes, Basidiomycetes dan Deuteromycetes (Fungi Imperfecti).
Jamur dapat membentuk struktur tahan yang dapat digunakan untuk mempertahankan diri apabila kondisi lingkungan tidak memungkinkan. Struktur tahan tersebut dapat berupa rhizomorf yaitu kumpulan hifa sejajar yang memebentuk dinding yang kuat, kiamidospora yaitu satu sel hifa yang memendek dan memadat serta isinya berubah menjadi cadangan makanan, sklerotium yaitu kumpulan hifa yang tidak sejajar dan kemudian akan memadat serta dapat membentuk dinding ataupun tanpa dinding yang kuat. Pada kondisi yang tidak memungkinkan (seperti kondisi yang ekstrim - kekeringan atau tidak ada inang) struktur tahan tersebut akan tetap dapat mempertahankan diri sehingga setelah kondisi lingkungan memungkinkan struktur tersebut akan tumbuh dan berkembang menjadi individu yang baru.
a. "Phycomycetes"
Jamur kelas "Phycomecetes" ini mempunyai ciri, hifa tidak bersekat, berkembang biak secara seksual dengan membentuk spora seksual (seperti zigospora, oospora) dan secara aseksual dengan fragmentasi miselium atau pembentukan spora aseksual (seperti sporangiospora, konidium).
Beberapa jamur patogen tumbuhan yang termasuk dalam kelas ini antara lain
Phytophthora infestans penyebab penyakit hawar daun pada kentang, Phytophthora nicotianae penyebab penyakit lanas pada tembakau, busuk pangkal batang pada
cabai, P. palmivora penyebab penyakit busuk pucuk pada kelapa, busuk pangkal batang pada lada,
busuk pangkal batang pada pepaya, Plasmodiophora brassicae penyebab penyakit busuk akar gada pada kobis, Peronosclerospora maydis penyebab penyakit bulai pada jagung.
b. Basidiomycetes
Jamur kelas Basidiomycetes mempunyai ciri, hifa bersekat, berkembang biak secara aseksual dengan fragmentasi miselium atau dengan membentuk spora seksual (konidium) dan secara seksual dengan membentuk basidiospora. Pada umumnya jamur kelas Basidiomycetes ini membentuk tubuh buah yang dapat dilihat secara makroskopi.
Beberapa jamur patogen tumbuhan yang termasuk dalam kelas Basidiomycetes antara lain ustilago scitaminea penyebab penyakit hangus pada tebu,
Puccinia sorghi dan P. polysora penyebab penyakit karat pada jagung, P. arachidis
penyebab penyakit karat pada kacang tanah, Hemileia vastatrix penyebab penyakit karat pada kopi, Erxobasidium vexans penyebab penyakit cacar pada the, Cortisium
salmonicolor atau Upasia salmonicolor penyebab penyakit jamur upas pada berbagai
tumbuhan berkayu, Rigidoporus microporus penyebab penyakit alar putih pada karet.
c. Ascomycetes
Jamur kelas Ascomycetes mempunyai ciri hifa bersekat, berkembang biak secara aseksual dengan fragmentasi miselium atau membentuk spora aseksual (konidium) atau secara seksual dengan membentuk askospora.
Beberapa patogen tumbuhan yang termasuk dalam kelas Ascomycetes ini antara lain Ceratocystis fimbriata penyebab penyakit Mouldy Rot pada bidang sadapat karet, (Istulina deusta penyebab penyakit leher akar pada teh, Elsinoe iwata penyebab penyakit kudis pada kacang hijau, Microcyclus ulei penyebab penyakit hawar daun amerika selatan pada karet yang sampai saat ini keberadaanya masih terbatas pada pertanaman karet di Amerika Selatan.
d. Deuteromycetes (Fungi Imperfecti)
Jamur kelas Deuteromycetes mempunyai ciri hifa bersekat, berkembang biak secara seksual dengan fragmentasi miselium atau membentuk konidium dan belum ditemukan fase perkembang biakan secara seksual, sehingga apabila pada suatu saat
ditemukan mampu membentuk fase seksual maka dapat dilakukan perpindahan kelas dari jamur tersebut.
Banyak sekali jamur patogen yang termasuk dalam kelas ini antara lain
Fusarium oxvsporum penyebab penyakit layu, Colletotrichum spp. penyebab penyakit
antraknose, Cercospora spp. penyebab penyakit bercak daun, Alternaria spp. penyebab penyakit bercak daun, dll.
Jamur patogen tumbuhan dapat menular atau menyebar melalui berbagai cara anatara lain, melalui angin, penularan melalui tanaman sakit yang ditanam di tempat lain, melalui tanah yang telah terinfeksi, alat-alat pertanian yang digunakan untuk memelihara tanaman yang sakit, bahan perbanyakan tanaham (benih, bibit, stek, dll.) yang telah terinfeksi oleh jamur, air irigasi, hewan vektor atau bahkan dapat melalui spora jamur yang tertempel pada tubuh manusia dan kemudian ikut terbawa sesuai dengan perginya manusia.
Bakteri patogen tumbuhan
Bakteri merupakan jasad prokariotik yang mempunyai bermacam-macam bentuk. Bakteri tidak dapat dideterminasi dengan berdasarkan morfologinya saja karena beberapa jenis bakteri memiliki bentuk yang sama, sehingga harus dilakukan pengujian secara biokimiawi. Bakteri berkembang biak dengan pembelahan sel secara biner. Kelompok bakteri disebut koloni dan koloni dapat mempunyai bentuk dan warna yang berbeda-beda. Di luar dinding selnya bakteri dapat membentuk lapisang lendir yang merupakan satu kesatuan dengan dinding sel. Bakteri bergerak dengan menggunakan flagel. Sebagai tanda penyakit pada anaman yang terserang oleh bakteri biasanya menunjukkan adanya koloni bakteri yang keluar dari jaringan yang sakit yang disebut dengan oose bakteri.
Pada umumnya bakteri yang bersifat patogen pada tanaman merupakan bakteri yang berbentuk batang. Beberapa contoh bakteri yang bersifat patogen tumbuhan antara lain; Pseudomonas solanacearum penyebab penyakit layu pada berbagai tanaman solanaceae, Xanthomonas campestris penyebab penyakit hawar daun pada padi, penyakit busuk hitam pada kobis, penyakit hawar bakteri pada ubi kayu, penyakit bisul bakteri pada kedelai, penyakit kanker pada jeruk, Erwinia
carotovora penyebab penyakit busuk basah pada wortel, Clavibacter xyli penyebab
Bakteri patogen tumbuhan dapat tersebar atau menular dengan perantaraan alat perkembang biakan tanaman, alat-alat pertanian, air irigasi, tanah, serangga vektor, ataupun juga manusia.
Virus dan jasad molekuler patogen tumbuhan
Dulu istilah virus digunakan untuk cairan berlendir, racun, bisa atau bahan yang menyebabkan infeksi, sehingga sampai sekarang "patogen yang sangat beracun" sering disebut dengan sitilah virulen. Virus merupakan jasad penyebab penyakit yang ebrsifat submikroskopik, sehingga tidak dapat diamati dengan mikroskop biasa. Virus dapat melalui saringan (filter) bakteri sehingga Beijerink (1895) menyebutnya sebagai contagium vivum fluidum atau cairan yang menular.
Secara kimiawi virus adalah nukleoprotein yaitu suatu senyawa yang terdiri dari asam nukleat sebagai intinya dan diselubungi oleh mantel yang berupa protein. Kebanyakan virus penyebab penyakit tumbuhan mengandung asam nuklet yang berupa RNA dan hanya sedikit yang mengandung DNA. Virus mengandung 5 — 40% asam nukleat dan 60-95% protein.
Asam nukleat (RNA) merupakan komponen penting dari virus. Setelah menginfeksi tumbuhan, virus akan melepaskan mantelnya dan pada kondisi ini asam nukleat yang berperan penting dalam merusak tumbuhan. Asam nukleat akan bergabung dalam sistem informasi genetik tumbuhan, sehingga tidak hanya mengadakan replikasi untuk membentuk RNA sendiri tetapi juga menentukan terbentuknya protein virus.
Virus tidak dapat membelah dan tidak membentuk alat reproduksi, tetapi bertambah banyak dengan mempengaruhi sel inang untuk membentuk banyak zarah virus baru, sehingga virus hanya dapat memperbanyak diri dalam sel yang hidup (obligat parasit). Virus menyebar dari sel ke sel di sekitarnya melalui plasmodesmata yang merupalkan hubungan sitoplasma antarsel. Setelah mencapai floem maka penyebaran virus dalam badan tumb uhan akan semakin cepat. Virus mempengaruhi metabolisme sel tumbuhan tidak hanya dalam pembentukan virus baru tetapi juga dalam pembentukan protein yang aktif secara biologi antara lain enzim, hormon, toksin, yang dapat berpengaruh terhadap metabolisme sel yang normal.
Sebagian besar virus dapat diamati dengan mikroskop elektron dengan perbesaran paling sedikit 10.000 kali. Berdasarkan bentuknya ada tiga macam bentuk partikel vitrus
yaitu berbentuk memanjang (batang atau benang lentur), bola (isometris atau polihedral) dan mirip bakteri (rhabdovirus). Partikel-partikel virus disebut virion. Virus mempunyai asam nhukleat yang berbentuk spiral dengan protein yang berfungsi sebagai sleubung yang juga disebut kapsid.
Semua virus adalah patogen luka, yaitu hanya bisa masuk ke tumbuhan inangnya apabila ada luka. Beberapa vektor penular virus antara lain, serangga, nematoda, tungau dan jamur dapat menularkan virus bersamaan dengan saat dirinya menginfeksi atau melukai tanaman inangnya. Virs juga dapat menular melalui penyambungan tanaman, atau menular secara mekanis oleh manusia sendiri.
Nematoda patogen tumbuhan
Nematoda merupakan suatu phylum dari dunia hewan yaitu berupa cacing-cacing yang bersifat mikroskopis. Kebanyakan nematoda memarasit tumbuhan hidupnya dengan berhubungan dengan akar sebagai endoparasit, ektoparasit, atau endoektoparasit.
Nematoda berbentuk benang, badannya silindris, meruncing pada kedua ujungnya, tidak beruas-ruas. Nematoda mempunyai badan simetris bilateral, dengan simetri radial dengan tripartit pada daerah kepala dan oesophagus. Pada dasarnya badan nematoda terdiri atas dua tabung; yang luar adalah kutikula, hipodermis, dan sel-sel neuromuskuler, sedang yang dalam adalah usus, dan di antaranya terdapat gonad yang berbventuk tabung.
Nematoda tidak mempunyai sistem respirasi atau sirkulasi tetapi fungsi tersebut dilakukannya dengan cara lain. Kebanyakan nematoda adalah parasit obligat dan bersifat polifag.
Nematoda memiliki sistem reproduksi yang lengkap dan pada kebanyakan nematoda terdapat nematoda jantan dan betina, tetapi pada jenis-jenis tertentu nematoda jantan sangat jarang dan tidak berfungsi dalam pembiakan. Telur yang dihasilkan nematoda betina dapat menetas tanpa pembuahan, jadi terjadi secara partenogenesis.
Berdasarkan ekologinya nematoda parasit tumbuhan dapat dibagi menjadi : a) Ektoparasit yang bermigrasi (mygralory ectoparasitic) yaitu nematoda yang hidup di dalam tanah dengan memakan sel jariongan akar; b) semi endoparasit yang bermigrasi (semi-endoparasitic) yaitu nematoda yang hidup di dalam tanah hanya dengan bagian depan (anterior) badannya berada dalam jaringan akar inang; c)
hidupnya dapat mengalami modifikasi, betinanya hilang daya geraknya karena badannya menjadi seperti kantong; d) Endoparasit yang tidak menetap (migratory
endoparasitic) yang dapat mengadakan migrasi di dalam tumbuhan inang atau di
antara inang dan tanah.
Nematoda hanya dapat bergerak aktif pada jarak pendek (20 — 30 cm setahun) akan tetapi angin, aliran air, hewan maupun manusia dapat membantu penyebarannya misalnya dengan mengangkut tanah, pupuk organik, biji, bibit maupun alat-alat pertanian.
Beberapa jenis nematoda parasit tumbuhan berhubungan dengan bakteri atau jamur penyabab penyakit tumbuhan. Jenis nematoda tertentu dapat membantu infeksi bakteri seperti yang terjadi pada infeksi Pseudomonas solanacearum pada tembakau. Beberapa jamur patogen seperti Verticillium dan Fusarium penyebab penyakit layu,
Pythium dan Rhizoctonia penyebab penyakit rebah semai, dan Phytophthora
penyebab penyakit busuk akar juga dibantu infeksinya oleh nematoda parasit.
Tumbuhan tinggi parasitik patogen tumbuhan
Tumbuhan yang bersifat parasitik dapat bersifat parasit benar maupun setengah parasit. Parasit benar tidak berkhlorofil, sehingga hams menghisap unsur anorganik dan organik (karbohidrat) dari tumbuhan inangnya, sedangkan setengah parasit mempunyai klorofil, sehingga hanya menhisap unsur anorganik saja dari tanaman inang. Sebagai alat penghisap tumbuhan tinggi parasitik yang disebut haustorium.
Salah satu tumbuhan tinggi parasitik yang bersifat parasit benar adalah
Cuscuta atau lebih terkenal dengan nama tali putri. Parasit ini mempunyai batang
tipis, kuning kehijauan, kuning, atau jingga, tanpa daun atau mempunyai daun klorotik yang kecil seperti sisik, tudung bunga kurang dari 1 cm, putih atau kuning. Parasit ini seringkali terdapat pada tanaman pagar. Selain berfungsi sebagai parasit, tali putri juga dapat berperan sebagai vektor virus. Penyebaran parasit ini terjadi melalui potongan batangnya yang dapat terbawa oleh manusia atau hewan ke tempat lain.
Tumbuhan tinggi parasitik yang bersifat setengah parasit mempunyai arti ekonomi yang lebih penting. Suku Lorantahaceae yang secara umum disebut benalu (kemladean, Jw), dapat memarasit bermacam-macam pohon. Biji benalu merupakan alat reproduksi yang sangat berperan dalam penyebaran benalu. Biji tumbuhan benalu ini terbungkus oleh daging buah yang berlendir, dan merupakan makanan
paruhnya burung akan mengosok-gosokkan paruhnya pada cabang pohon sehingga biji akan melekat di cabang itu. Biji yang termakan akan keluar bersama kotoran dan jatuh pada cabang pohon.
PENUTUP
Setelah mengikuti perkuliahan ini diharapkan mahasiswa akan dapat mengenal berbagai gejala dan tanda penyakit yang mempunyai perang penting dalam rangka diagnosis penyakit tumbuhan, serta dapat mengetahui morfologi dan sifat patogen penyebabnya.
REFERENSI
Agrios, G.N. 1988. Plant Pathology. 3d Ed. Academic Press, New York. 803p.
Dropkin, V.W. (1989) Pengantar Nematologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Terjemahan Supratoyo (1991), 366p.
Semangun, H. 1996. Pengantar Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. 754p.
