Penyakit pada tumbuhan

Penyakit pada tumbuhan – Salah satu faktor pembatas dalam usaha menaikkan produksi tanaman adalah adanya serangan hama. Kerugian yang disebabkan oleh serangan hama di dunia diperkirakan 13% dan produksi total. Di Amerika Serikat diperkirakan lebih dari 10 ribu juta dolar digunakan untuk mengatasi persoalan hama (Gatehouse et a/., 1994). Di Indonesia, pada tahun 1976-1977 lebih dari 450.000 ha sawah yang ditanami padi diserang oleh hama wereng coklat dan kerugian yang disebabkan oleh hama tersebut mencapai 100 juta dolar (Oka dan Bahagiawati, 1982). Hama yang menyerang suatu jenis tanaman adalah suatu kompleks hama. Misalnya tanaman padi sering didatangi oleh hama, tidak hanya wereng coklat tetapi hama Iain seperti penggerek batang, ulat pemakan daun, wereng punggung putih dan hijau, aphid, dan lain sebagainya. Tanaman kapas juga mempunyai kompleks hama yang berbeda dengan tanaman padi. Hama-hama kapas adalah penggerek daun, penggerek batang, penggerek buah, dan Iain sebagainya. Demikian pula dengan jagung, kedelai, dan tanaman lain yang juga mempunyai beberapa hama utama dan hama minornya.

Teknologi yang sampai saat ini sering dipakai untuk pengendalian hama adalah pemakaian insektisida. Teknologi ini merupakan teknologi yang populer karena efeknya dapat dilihat dalam waktu tidak lama setelah aplikasi dan mudah diperoleh bila diperlukan. Namun teknologi ini relatif mahal terutama bagi petani di negara yang sedang berkembang. Di samping itu, teknologi insektisida berbahaya bagi manusia, hewan, dan spesies bukan sasaran serta lingkungan jika dilakukan tidak sesuai dengan prosedur. Penggunaan pestisida secara tidak bijaksana dapat menimbulkan persoalan (1) hama resisten, (2) petani keracunan pestisida, (3) residu pestisida pada hasil pertanian, (4) pengrusakan pada agen pengendali hayati dan serangga polinator, (5) polusi pada air tanah, dan (6) menurunkan biodiversitas serta mempunyai pengaruh negatif pada hewan bukan target termasuk mamalia, burung, dan ikan (Agne et a/., 1995).
Teknologi lain yang dapat dipakai untuk pengendalian hama adalah pemakaian varietas tahan. Di Indonesia, varietas tahan yang telah digunakan untuk pengendalian hama wereng coklat adalah varietas unggul tahan wereng (VUTW). Namun demikian, tidak semua hama mempunyai varietas tahan dan jika ada sumber plasma nutfah yang mengandung gen tahan terhadap hama tertentu jumlahnya sangat terbatas. Misalnya pada tanaman padi, hanya gen tahan wereng coklat dan wereng hijau yang telah diidentifikasi dan dapat digunakan dalam proses perbaikan tanaman untuk tahan hama, sedangkan hama lainnya seperti penggerek batang dan hama pemakan daun, sampai saat ini belum ditemukan gen tahan yang dapat dipakai dalam proses pemuliaan. Demikian juga dengan tanaman lain seperti jagung, kapas, dan kedelai.
Dengan berkembangnya teknologi rekombinan DNA telah membuka pintu untuk merakit tanaman tahan hama dengan rekayasa genetika. Teknologi ini mempunyai beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan teknologi konvensional, yaitu
(1) memperluas pengadaan sumber gen resistensi karena dengan teknologi ini kita dapat menggunakan gen resisten dari berbagai sumber, tidak hanya dari tanaman dalam satu spesies tetapi juga dari tanaman yang berbeda spesies, genus atau famili, dari bakteri, fungi, dan mikroorganisme lain,
(2) dapat memindahkan gen spesifik ke lokasi yang spesifik pula di tanaman,
(3) dapat menelusuri stabilitas gen yang dipindahkan atau yang diintroduksi ke tanaman dalam setiap generasi tanaman,
(4) dapat mengintroduksi beberapa gen tertentu dalam satu event transformasi sehingga dapat memperpendek waktu perakitan tanaman multiple resistant, dan
(5) perilaku dari gen yang diintroduksi di dalam lingkungan tertentu dapat diikuti dan dipelajari, seperti kemampuan gen tersebut di dalam tanaman tertentu untuk pindah ke tanaman lain yang berbeda spesiesnya (outcrossing), dan dampak negatif dari gen tersebut di dalam tanaman tertentu terhadap lingkungan dan organisme bukan target (Bahagiawati, 2000a).
Tanaman transgenik Bt mengalami kemajuan komersial yang sangat nyata. Pertama dilepas secara komersial pada tahun 1996 hanya meliputi luas areal 1,1 ha. Pada tahun 1999 luas pertanamannya sudah mencapai 11,7 juta ha yang ditanam di USA, Kanada, Australia, Cina, Afrika Selatan, Spanyol, Perancis, Argentina, dan Meksiko (James, 1999).
Dari pengalaman selama lima tahun, ternyata tanaman transgenik tahan hama dapat menurunkan ketergantungan petani pada pestisida. Dengan demikian, menurunkan polusi lingkungan dan keracunan pada hewan dan manusia, misalnya petani kapas Bt di Arizona, USA. Penanaman kapas Bt pada tahun 1997 menurunkan 5,4 kali semprot untuk hama target pink bollworm dan penghematan tersebut jika diuangkan mencapai US$ 80 per acre (Carriere et ai, 2001). Secara umum, penanaman kapas Bt secara global menurunkan pemakaian pestisida sebesar 10-15% (Roush, 1994).
Pengendalian dengan pestisida maupun varietas tahan (tradisional maupun transgenik) mengalami permasalahan, yaitu resistensi serangga hama terhadap bahan aktif baik di pestisida maupun dalam tanaman (Bahagiawati, 2000b; 2001a; 2001b). Resistensi adalah suatu proses di rnana populasi hama terseleksi dan setelah beradaptasi, dapat hidup dan berkembang biak jika dihadapkan pada suatu jenis pestisida atau tanaman tahan di mana terjadinya proses seleksi dan adaptasi tersebut. Untuk mengendalikan populasi hama tanaman yang telah resisten terhadap pestisida maupun varietas tahan, selain sulit, juga memerlukan biaya yang besar. Resistensi hama mempunyai basis genetik, lingkungan, dan faktor ekologi yang mempengaruhi perkembangan resistensi tersebut. Resistensi ini seyogyanya dapat dikendalikan dengan manajemen resistensi yang sesuai.
Pada saat ini, lebih dari 40 tanaman transgenik telah dilepas secara komersial di dunia. Jumlah ini akan terus meningkat pada tahun-tahun rnendatang (Whalon dan Norris, 1999). Pengalaman membuktikan bahwa hama serangga dapat beradaptasi dengan faktor resisten, sehingga perhatian akan perkembangan serangga menjadi resisten dan cara untuk mengontrol resistensi tersebut harus diperhatikan secara serius. Masalah yang disebabkan oleh daya adaptasi serangga terhadap pestisida dan varietas tahan, baik yang dibuat secara konvensional maupun dengan rekayasa genetika dapat menyebabkan biaya yang tinggi. Biaya ini dapat berupa hilangnya kepercayaan masyarakat petani pada pemerintah/perusahaan penghasil benih dan lembaga terkait lainnya dan dapat menyebabkan masa pakai/jual yang pendek terhadap produk yang dihasilkan.
MACAM-MACAM PENYAKIT TANAMAN
Secara umum penyakit tumbuhan dapat dapat diklasifikasikan atau dikelompokan sebagai berikut :
I. Penyakit tumbuhan yang bersoifat infeksi atau (parasit)
1. Penyakit yang disebabkan oleh jamur
2. Penyakit yang disebabkan oleh prokariota (bakteri dan
mikoplasma)
3. Penyakit yang disebabkan oleh tumbuhan tinggi parasit
4. Penyakit yang disebabkan oleh virus dan viroid
5. Penyakit yang disebabkan oleh nematoda
6. Penyakit yang disebabkan oleh protozoa
II. Penyakit non-infektif, atau abiotik (fisiopath) adalah penyakit
yang disebabkan oleh:
1. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah
2. Kekurangan atau kelebihan kelembaban tanah
3. Kekurangan atau kelebihan cahaya
4. Kekurangan oksigen
5. Polusi udara
6. Difesiensi hara
7. Keracunan hara
8. Kemasaman atau salinitas
9. Toksisitas pestisida
10. Kultur teknis yang salah
Tumbuhan menjadi sakit apabila tumbuhan tersebut diserang oleh patogen (parasit) atau dipengaruhi oleh agensia abiotik (fisiopath). Oleh karena itu, untuk terjadinya penyakit tumbuhan, sedikitnya harus terjadi kontak dan terjadi interaksi
antara dua komponen (tumbuhan dan patogen). Jika pada saat terjadinya kontak dan untuk beberapa saat kemudian terjadi keadaan yang sangat dingin, sangat panas, sangat kering, atau beberapa keadaan ekstrim lainnya, maka patogen
mungkin tidak mampu menyerang atau tumbuhan mungkin mampu menahan serangan, meskipun telah terjadi kontak antara keduanya, penyakit tidak berkembang. Nampaknya komponen ketiga juga harus terdapat untuk dapat berkembangnya penyakit. Akan tetapi, masing-masing dari ketiga komponen tersebut dapat memperlihatkan keragaman yang luar biasa, dan apabila salah satu komponen tersebut berubah, maka akan mempengaruhi tingkat serangan penyakit dalam individu tumbuhan atau dalam populasi tumbuhan.
Interaksi ketiga komponen tersebut telah umum digambarkan sebagai suatu segitiga, umumnya disebut segitiga penyakit (disease triangle). Setiap sisi sebanding dengan total jumlah sifat-sifat tiap komponen yang memungkinkan terjadinya penyakit. Sebagai contoh, jika tumbuhan bersifat tahan, umumnya pada tingkat yang tidak menguntungkan atau dengan jarak tanam yang lebar maka segitiga penyakit – dan jumlah penyakit – akan kecil atau tidak ada, sedangkan jika
tuimbuhan rentan, pada tingkat pertumbuhan yang rentan atau dengan jarak tanam rapat, maka sisi inangnya akan panjang dan jumlah potensial penyakit akan bertambah besar. Dengan cara yang sama, patogen lebih virulen, dalam jumlah berlimpah dan dalam keadaan aktif, maka sisi patogen akan bertambah panjang dan jumlah potensial penyakitnya lebih besar. Juga keadaan lebih menguntungkan yang membantu patogen, sebagai contoh suhu, kelembaban dan angin yang dapat menurunkan tingkat ketahanan inang, maka sisi lingkungan akan menjadi lebih panjang dan jumlah potensial penyakit lebih besar.