PATOGEN

PATOGEN

I. PENDAHULUAN

a. Latar Belakang

Kehidupan tumbuhan sangat dipengaruhi oleh faktor luar. Dalam keadaan normal masyarakat tumbuhan dapat mempertahankan keseimbangan biologi satu dengan lainnya untuk mendapatkan ruangan, cahaya, kelembapan, dan makanan. Hal yang demikian merupakan faktor minimum yang harus dipertahankan agar tidak dapat diganggu oleh suatu organisme pengganggu tanaman. Salah satu organisme pengganggu tanaman yaitu patogen, yang mana akan dijelaskan dalam makalah ini.

            Pengetahuan mengenai patogen ini sangat penting untuk dipelajari, karena agar tidak terjadinya gangguan yang eksplosif atau epidemi yang potensial terhadap tanaman yang dibudidayakan. Setiap kerugian dari gangguan dapat mengurangi hasil rata-rata per unit tanaman, dan kerugian ini lebih menekan tanah yang tersedia untuk menghasilkan produksi pertanian, akibatnya akan menambah masalah dalam melayani pertumbuhan penduduk dunia. Oleh karena itu, dalam makalah ini akan diulas mengenai definisi dari patogen itu sendiri, jenis-jenisnya serta bagaimana cara pengendaliannya.

b. Tujuan

1. Mengetahui pengertian patogen dan macam-macamnya.

2. Mengetahui cara pengendalian patogen.

II. ISI

Patogen adalah agen biologis yang menyebabkan penyakit pada inangnya. Sebutan lain dari patogen adalah mikroorganisme parasit. Umumnya istilah ini diberikan untuk agen yang mengacaukan fisiologi normal hewan atau tumbuhan multiseluler (Warren, 2008).

Patogen juga merupakan salah satu organisme pengganggu tanaman yang dapat menyebabkan penurunan potensi hasil yang secara langsung karena menimbulkan kerusakan fisik, gangguan fisiologi dan biokimia, atau kompetisi hara terhadap tanaman budidaya. Oleh karena itu, pengendalian terhadap patogen ini sangat penting dalam perlindungan tanaman, yang mana bertujuan untuk membudidayakan tanaman.

Patogenesitas adalah kemampuan pathogen menyebabkan penyakit, sedangkan inokulum adalah patogen atau bagian patogen yang dapat meyebabkan infeksi (Agrios, 1996).

Patogen diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, yaitu virus, bakteri, fungi, dan nematoda.

1.      Virus

Virus adalah parasit yang bukan merupakan mahluk hidup, namun memiliki materi genetik berupa asam nukleat (DNA/RNA) yang membutuhkan keberadaan sel prokariot atau eukariot yang hidup untuk melakukan replikasi atau perbanyakan dari asam nukleat tersebut. Virus dapat menginfeksi binatang, manusia, tanaman, fungi, bakteri, protozoa, serangga dan hampir semua jenis mahluk hidup.

Contoh: Cowpea Aphid Borne Virus (CABMV) pada tanaman kacang panjang.

Penyakit ini merupakan penyakit yang paling banyak dijumpai pada tanaman kacang panjang. Vektor pembawa virusnya adalah aphid. Kerugian yang ditimbulkan pada kacang panjang ialah pertumbuhan dan hasil polong yang tidak normal. Penampakan visual tanaman kacang panjang yang tertular CABMV ialah tulang daun berwarna kuning, sehingga daun terlihat menguning atau berwarna belang hijau pucat dan keriput atau terjadi perubahan bentuk daun. Gangguan penyakit mosaik timbul karena adanya interaksi antara tanaman inang, patogen/vector, dan lingkungan.

Pengendalian terhadap gangguan penyakit CABMV ialah dengan penyemprotan insektisida. Perlakuan terhadap insektisida dapat membuat kacang panjang dapat tumbuh normal dan subur. Secara alamiah kacang panjang mempunyai ketahanan tertentu terhadap penyakit, yaitu ketahanan yang dikendalikan oleh gen. Perkembangan gen ketahanan terjadi sebagai hasil evolusi tanaman inang dan patogen yang telah berlangsung lama dan dapat terbentuk banyak tanaman dengan tingkat ketahanan yang beragam.

Pengendalian yang lebih ekonomis adalah penggunaan varietas yang tahan atau toleran. Dengan penanaman varietas tahan atau toleran, maka penggunaan pestisida dapat dikurangi. Selain itu, cara ini lebih aman terhadap lingkungan dan manusia serta kehilangan hasil dan biaya produksi dapat ditekan. Hasil polong lebih sehat dan konsumen tidak enggan mengkonsumsi.

2.      Bakteri

Bakteri, yang termasuk dalam organisme prokariot, merupakan patogen yang umum pada mahluk hidup seperti tanaman.

Contoh: Penyakit layu bakteri

       

Penyakit ini disebabkan oleh Pseudomonas solanacearum Smith. Mula-mula tanaman terlihat layu seperti kekurangan air, terutama pada daun-daun muda (bagian atas dari tanaman) kemudian tanaman menjadi layu keseluruhannya dan mati. Bila pada pangkal batang dipotong melintang ataupun membujur akan terlihat pembuluh kayunya berwarna coklat. Bila bagian yang paling dekat dengan perakaran (pangkal batang) dipotong miring kemudian dimasukkan ke dalam gelas berisi air jernih, maka tak lama kemudian akan keluar cairan (lendir) yang berwarna putih (sepintas seperti asap yang keluar dari batang rokok). Lendir tersebut akan mengendap ke dasar gelas. Lendir ini merupakan massa bakteri. Adanya massa bakteri ini dipakai untuk membedakan penyakit layu bakteri dengan layu fusarium (pada layu fusarium tidak keluar cairan putih ini). Pada akar sering tampak sebagian akarnya menjadi coklat busuk. Pengendalian yang dapat dilakukan antara lain pengapuran pada tanah yang memiliki pH asam, perbaikan aerasi dan drainase tanah, pergiliran (rotasi) tanaman, pencabutan dan pemusnahan tanaman yang sakit, dan perlakuan bibit sebelum tanam. Perlakuan bibit sebelum tanam dilakukan dengan cara merendam bidang perakaran bibit dan mediumnya dan larutan bakterisida.

3.      Fungi

Fungi adalah organisme prokariot yang termasuk dalam kingdom protista dengan sekitar 75.000 spesies yang sudah diidentifikasi (Ramage et al., 2001).

Contoh: Akar gada kubis

Penyakit yang menyerang akar kubis ini disebabkan oleh jamur Plasmodiophora brassicae. Akar akan mengalami reaksi pembelahan dan pembesaran sel serta membentuk bintil-bintil atau kelenjar yang tidak teratur. Bintil-bintil tersebut bersatu membentuk bengkakan. Selain itu daun akan berwarna hujau kelabu dan cepat layu. Hal ini disebabkan karena jaringan pengangkut yang telah rusak.

Penggunaan fungisida dapat menjadi salah satu cara pengendalian penyakit akar gada. Selain itu, dapat disediakan dan digunakan bibit bebas patogen dan pemberian abu atau kapur yang dapat mengurangi infeksi pada tanaman yang diserang.

4.      Nematoda

Nematoda pada umumnya berukuran kecil 300-1000 μm, kadang panjangnya mencapai 4 μm dan lebar 15-35 μm, diameternya sangat kecil. Tubuhnya bersifat transparan dan ditutupi kutikula yang tidak berwarna.

Contoh: Bisul akar atau puru akar.

Bisul akar disebabkan oleh Meloidogyne sp. Inang utamanya yaitu jagung atau tomat dengan inang alternatif tembakau, tebu, dan kentang. Bagian yang diserang yaitu akar dengan gejala daun berguguran dan timbul bisul pada akar.

                                    Pencegahan penyakit yang disebabkan nematoda ini adalah dengan menggunakan benih bebas nematoda dari tanaman yang sehat. Bila biji yang akan ditanam diragukan kesehatannya, biji tersebut dapat terlebih dahulu direndam di dalam air panas. Adapun cara pengendaliannya yaitu dengan melakukan rotasi tanaman dan penggunaan nematisida.

                                    Secara umum, patogen yang menyebabkan penyakit dapat dikendalikan dengan beberapa cara seperti pengendalian dengan eksklusi (mencegah masuknya patogen dari suatu daerah ke daerah lain), meniadakan patogen dari inang, eradikasi atau memusnahkan patogen, imunisasi atau meningkatkan ketahanan inang, dan perlindungan langsung tumbuhan dari patogen. Selain cara-cara tersebut juga dapat dilakukan pengendalian penyakit tumbuhan secara terpadu. Pengendalian terpadu adalah upaya mengendalikan tingkat populasi atau tingkat serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) dengan menggunakan satu atau lebih teknik pengendalian yang dikembangkan dalam satu kesatuan untuk mencegah dan mengurangi timbulnya kerugian secara ekonomis dan kerusakan lingkungan hidup

Patogen menyerang tumbuhan inang dengan berbagai macam cara guna memperoleh zat makanan yang dibutuhkan oleh patogen yang ada pada inang. Untuk dapat masuk kedalam inang patogen mampu mematahkan reaksi pertahanan tumbuhan inang.

                                    Dalam menyerang tumbuhan, patogen mengeluarkan sekresi zat kimia yang akan berpengaruh terhadap komponen tertentu dari tumbuhan dan juga berpengaruh terhadap aktivitas metabolisme tumbuhan inang. Beberapa cara patogen untuk dapat masuk kedalam inang diantaranya dengan cara mekanis dan cara kimia.

Cara mekanis yang dilakukan oleh patogen yaitu dengan cara penetrasi langsung ke tumbuhan inang. Dalam proses penetrasi ini seringkali dibantu oleh enzim yang dikeluarkan patogen untuk melunakkan dinding sel.

Pada jamur dan tumbuhan tingkat tinggi parasit, dalam melakukan penetrasi sebelumnya diameter sebagian hifa atau radikel yang kontak dengan inang tersebut membesar dan membentuk semacam gelembung pipih yang biasa disebut dengan appresorium yang akhirnya dapat masuk ke dalam lapisan kutikula dan dinding sel.

Skema penetrasi patogen terhadap dinding sel tanaman

Pengaruh patogen terhadap tumbuhan inang hampir seluruhnya karena proses biokimia akibat dari senyawa kimia yang dikeluarkan patogen atau karena adanya senyawa kimia yang diproduksi tumbuhan akibat adanya serangan patogen.

Cara Kimia: Substansi kimia yang dikeluarkan patogen diantaranya enzim, toksin dan zat tumbuh dan polisakarida. Dari keempat substansi kimia tersebut memiliki peranan yang berbeda-beda terhadap kerusakan inang. Misalnya saja, enzim sangat berperan terhadap timbulnya gejala busuk basah, sedang zat tumbuh sangat berperan pada terjadinya bengkak akar atau batang. Selain itu toksin berpengaruh terhadap terjadinya hawar.

1.      Enzim

    Secara umum enzim dari patogen berperan dalam memecah struktur komponen sel inang, merusak substansi makanan dalam sel dan merusak fungsi protoplas. Toksin berpengaruh terhadap fungsi protoplas, merubah permeabilitas dan fungsi membran sel. Zat tumbuh mempengaruhi fungsi hormonal sel dalam meningkatkan atau mengurangi kemampuan membelah dan membesarnya sel. Sedang polisakarida hanya berperan pasif dalam penyakit vaskuler yang berkaitan dengan translokasi air dalam inang  dan ada kemungkinan polisakarida bersifat toksik terhadap sel tumbuhan.

Enzim oleh sebagian besar jenis patogen dikeluarkan setelah kontak dengan tumbuhan inang. Tempat terjadinya kontak antara patogen dengan permukaan tumbuhan adalah dinding sel epidermis yang terdiri dari beberapa lapisan substansi kimia. Degradasi setiap lapisan tersebut melibatkan satu atau beberapa enzim yang dikeluarkan patogen.

Contoh bagian tanaman yang telah rusak akibat adanya enzim dari patogen tanaman.

 

 

2.      Toksin

Toksin merupakan substansi yang sangat beracun dan efektif pada konsentrasi yang sangat rendah. Toksin dapat menyebabkan kerusakan pada sel inang dengan merubah permeabilitas membran sel, inaktivasi atau menghambat kerja enzim sehingga dapat menghentikan reaksi-reaksi enzimatis. Toksin tertentu juga bertindak sebagai antimetabolit yang mengakibatkan defisiensi faktor pertumbuhan esensial.

Toksin yang dikeluarkan oleh patogen dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu patotoksin, vivotoksin dan fitotoksin.

a.      Patotoksin

Patotoksin ialah toksin yang sangat berperan dalam menentukan tingkat keparahan penyakit. Berdasarkan luas kisaran inangnya patotoksin digolongkan menjadi dua, yaitu spesifik dan non-spesifik. Vivotoksin dan fitotoksin umumnya bersifat non-spesifik.

b.      Vivotoksin

Vivotoksin ialah substansi kimia yang diproduksi oleh patogen dalam tumbuhan inang dan atau oleh inang itu sendiri yang ada kaitanya dengan terjadinya penyakit, tetapi toksin ini bukan agen yang memulai terjadinya penyakit. Beberapa kriteria yang ditunjukkan oleh vivotoksin diantaranya: dapat dipisahkan dari tumbuhan inang sakit, dapat dipurifikasi dan karakterisasi kimia, menyebabkan dari sebagian gejala kerusakan pada tumbuhan sehat, dan dapat diproduksi oleh organisme penyebab penyakit.

c.       Fitotoksin

Fitotoksin adalah toksin yang diproduksi oleh parasit yang dapat menyebabkan sebagian kecil atau tidak sama sekali gejala kerusakan pada tumbuhan inang oleh pathogen. Tidak ada hubungan antara produksi toksin oleh patogen dengan patogenesitas penyebab penyakit.

Contoh gejala pada tanaman inang akibat toksin nonspesifik

Contoh gejala pada tanaman inang akibat toksin spesifik

3.      Zat Tumbuh

Zat tumbuh yang terpenting yaitu auksin, giberellin dan sitokinin, selain itu etilen dan penghambat tumbuh juga memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan. Patogen tumbuhan dapat memproduksi beberapa macam zat tumbuh atau zat penghambat yang sama dengan yang diproduksi oleh tumbuhan, dapat memproduksi zat tumbuh lain atau zat penghambat yang berbeda dengan yang ada dalam tumbuhan, atau dapat memproduksi substansi yang merangsang atau menghambat produksi zat tumbuh atau zat penghambat oleh tumbuhan.

Patogen seringkali menyebabkan ketidak seimbangan sistem hormonal pada tumbuhan dan mengakibatkan pertumbuhan yang abnormal sehingga pada tumbuhan yang terinfeksi oleh patogen tersebut akan timbul gejala kerdil, pertumbuhan berlebihan, terlalu banyaknya akar-akar cabang dan berubahnya bentuk batang.

Contoh gejala pembengkakan pada akar tanaman

4.      Polisakarida

Beberapa pathogen mungkin dapat mengeluarkan substansi lender yang menyelubungi tubuh pathogen tersebut untuk melindungi diri dari factor lingkungan luar yang tidak menguntungkan. Peranan polisakarida pada penyakit tumbuhan hanya terbatas pada layu. Pada vaskuler, polisakarida dalam jumlah yang cukup banyak akan terakumulasi pada xilem yang akan menyumbat aliran air pada tanaman.

III. PENUTUP

a.       Kesimpulan

1.      Patogen adalah agen biologis yang menyebabkan penyakit pada inangnya (tumbuhan).

2.      Patogen dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis, yaitu virus, bakteri, fungi/jamur, dan nematoda.

3.      Pencegahan dan pengendalian patogen berbeda-beda menurut jenis patogennya. Meskipun demikian, secara umum pengendaliannya dapat dilakukan dengan eksklusi, eradikasi, imunisasi, perlindungan langsung tumbuhan dari patogen, dan pengendalian terpadu.

b.      Saran

Kerugian karena patogen dapat diminimalisir dengan pencegahan dari awal tanam. Dengan monitoring pada lahan, petani dapat mengetahui lebih awal gejala tanaman terkena patogen dan adanya vector yang membawa patogen. Jika tanaman sudah terkena patogen, agar tidak menulari tanaman lain sebaiknya tanaman tersebut segera dicabut dan dimusnahkan. Selain itu vector yang ada harus ikut dimusnahkan, walaupun hanya ada satu. Karena penyebaran patogen dengan vector, contohnya serangga vector sangat cepat.

DAFTAR PUSTAKA

Agrios, G. N. 1996. Ilmu Penyakit Tumbuhan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.s

Anonim. 2008. Ralstonia solanacearum.  <http://www.eppo.org/QUARANTINE/

bacteria/Ralstonia_solanacearum/PSDMSO_images.htm>. Diakses pada tanggal 18 Desember 2010.

Anonim. 2009. Diseases. <http://www.agroatlas.ru/en/content/diseases/Solani/ Solani_Ralstonia_solanacearum/>. Diakses pada tanggal 18 Desember 2010.Ramage, G., VandeWalle K, Wickes BL, López–Ribot JL. 2001. Characteristics of biofilm formation by Candida albicans. Rev Iberoam Micol 18:163—170.

Dicklow, M. B. 2010. Clubroot of brassicas. <http://www.umassvegetable.org/soil_ crop_pest_mgt/disease_mgt/images/broccoli_club_root.jpg>. Diakses pada tanggal 18 Desember 2010.

El Frandho, E. 2010. Layu bakteri. <http://www.agrilands.net/read/full/agriwacana /hama-penyakit/2010/11/14/layu-bakteri.html>. Diakses pada tanggal 18 Desember 2010.

Muhidin. 1993. Dasar Hama dan Penyakit Tumbuhan. Universitas Muhammadiyah. Malang.

Purnomo, R. 2010. CABMV Penyakit utama pada tanaman kacang panjang. <http://www.agrilands.net/read/full/agriwacana/budidaya/2010/10/23/cabmv-penyakit-penting-tanaman-kacang-panjang.html>. Diakses pada tanggal 18 Desember 2010.

Warren, Levinson. 2008. Review of Medical Microbiology & Immunology Tenth Edition. The McGraw-Hill Companies, Inc. New York.