Kuliah 06 Perlintan; Proses Patogenitas

Interaksi Patogen, Inang dan Penyakit

penyakit pada tanaman terjadinya melalui suatu proses tertentu dengan melibatkan beberapa faktor. Jika semua faktor tersebut mendukung maka akan menyebabkan penyakit pada tanaman. Adapun faktor tersebut adalah:

1.  Patogen yang virulen (kemampuan patogen menyebabkan penyakit)

2.  Tanaman (inang) yang rentan

3.  Lingkungan yang mendukung

Ketiga faktor ini, dalam interaksinya disebut juga sebagai Konsep Segitiga Penyakit. Menurut konsep ini, penyakit tumbuhan bisa berkembang hanya apabila tersedia patogen virulen, tanaman inang rentan, dan faktor lingkungan yang sesuai.

Konsep segitiga penyakit hanya berlaku untuk ekosistem hutan atau ekosistem tumbuhan tanpa campur tangan manusia. Dalam konsep segitiga penyakit ketiga faktor tersebut dalam keadaan seimbang, sehingga dikatakan pula bahwa pada ekosistem hutan tidak dikenal dengan adanya serangan hama penyakit. Hal ini disebabkan karena ekosistem hutan sifatnya stabil dimana rantai makanan tidak terputus. Musuh alami dari suatu hama tersedia dalam keadaan yang cukup untuk mengendalikan populasi hama.

Disamping Konsep Segitiga Penyakit, dikenal pula dengan Konsep Segi Empat Penyakit. Konsep ini menjelaskan bahwa Penyakit terjadi akibat interaksi antar faktor (1) pathogen, (2) faktor inang, (3) faktor lingkungan fisik/kimia dan lingkungan biologi, (4) serta faktor manusia .  

Tanaman Inang

Pengaruh tanaman inang terhadapnya timbulnya suatu penyakit tergantung dari:

1.    Jenis tanaman inang

Tanaman inang dapat dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu :

a.    Tanaman inang rentan : inang yang mudah terserang pathogen

b.    Tanaman inang resisten : Inang yang tahan terhadap serangan pathogen

c.  Tanaman inang toleran : inang yang rentan tetapi inang tersebut masih mampu menghasilkan produk yang ekonomis.

d.    Tanaman inang sekunder : inang yang bukan menjadi makanan utama.

e.   Tanaman inang primer : inang yang memang menjadi tempat dan sumber nutrisi   makanan utama/pokok dari pathogen.

f.    Tanaman inang alternative : tempat dan nutrisi makanan jika tidak ada inang       sekunder, primer dimana pathogen dimasing-masing inang bisa menyelesaikan       siklusnya.

g.    Tanaman inang perantara : inang yang dapat dijadikan perantara untuk                    menyelesaikan siklus penyakit. Keberadaan inang ini pada salah satu jenis penyakit menjadi penting, karena tanpa inang perantara ini meskipun pathogen ada dan inang utama ada, pathogen akan mati sehingga tidak akan terjadi penyakit.

2.    Kerentanan tanaman

  Tanaman yang memiliki daya tahan yang rendah (tidak memiliki sifat tahan) akan mudah diserang oleh penyakit. Sebaliknya jika tanaman tersebut bersifat resisten, maka serangan hama penyakit akan rendah.

3.    Bentuk dan tingkat pertumbuhan

  Pertumbuhan tanaman pada tahap awal akan rentan diserang hama penyakit dibanding pada tanaman yang sudah dewasa. Meskipun demikian, hama dan penyakit tanaman umumnya ada  berdasarkan tahap pertumbuhan tanaman tergantung jenis tanamannya. Ada hama penyakit yang khusus menyerang tanaman pada tahap awal, ada pula hama penyakit menyerang saat tanaman berproduksi.

4.    Struktur dan kerapatan populasi

    Kerapatan populasi tanaman juga berpengaruh pada tingkat serangan hama              penyakit. Jarak tanam yang rapat menyebabkan kondisi lingkungan sekitar tanaman jadi lembab, dan kelembaban yang tinggi umumnya disukai oleh hama dan penyakit tanaman.

5.    Kesehatan tanaman dan ketahanan inang.

    Tanaman yang memiliki daya tahan (resiten) umumnya tahan terhadap serangan        hama penyakit. Dewasa ini telah dihasilkan berbagai macam varietas tanaman yang memiliki sifat unggul salah satunya sifat tahan terhadap hama dan penyakit.

Patogen

1.  Pathogen adalah organisme hidup yang mayoritas bersifat mikro dan mampu     untuk dapat menimbulkan penyakit pada tanaman atau tumbuhan.

2.  Mikroorganisme tersebut antara lain fungi, bakteri, virus, nematoda mikoplasma

3.  Pengaruh komponen pathogen dalam timbulnya penyakit sangat tergantung pada kehadiran pathogen, jumlah populasi pathogen, kemampuan pathogen untuk menimbulkan penyakit yaitu berupa kemampuan menginfeksi (virulensi) dan kemampuan menyerang tanaman inang (agresivitas), kemampuan adaptasi patogen, penyebaran, ketahanan hidup dan kemampuan berkembangbiak pathogen.

Lingkungan

Faktor lingkungan yang dapat memberikan pengaruh terhadap timbulnya suatu penyakit dapat berupa :

a.  suhu udara

b.  intensitas dan lama curah hujan

c.   intensitas dan lama embun

d.  suhu tanah

e.  kandungan air tanah

f.    kesuburan tanah

g.  kandungan bahan organik

h.  angin, api, pencemaran air, dll

Interaksi antar Komponen

a.  Patogen berinteraksi dengan inang melalui proses-proses parasitisme dan pathogenesis, dan sebaliknya inang berinteraksi dengan pathogen dalam hal penyediaan makanan dan ketahanan.

b.  Patogen berinteraksi terhadap lingkungan fisik/kimia dalam pengeluaran racun, pengurasan makanan dan sebaliknya lingkungan fisik/kimia memberikan tidak hanya fasilitas kelembaban, suhu dan hara, tetapi juga racun.

c.   Lingkungan fisik/kimia berinteraksi dengan tanaman inang dalam proses penyediaan kondisi tempat tumbuh yang sesuai atau tidak bagi pertumbuhan inang, timbulnya penyakit abiotik dan sebaliknya inang berpengaruh terhadap lingkungan fisik/kimia berupa pemberian naungan dan eksudat serta pengurasan hara dan air.

d.  Inang memfasilitasi parasit sekunder dan populasi lingkungan biologi dan sebaliknya lingkungan biologi dapat menjadi parasit sekunder serta simbion

e.  Patogen berinteraksi dengan lingkungan biologi melalui parasitisme (alternative) dan sebaliknya lingkungan biologi dapat pula memparasit pathogen.

f.    Lingkungan fisik/kimia memberikan fasilitas suhu, kelembaban, makanan dan juga racun kepada lingkungan biologi, dan sebaliknya lingkungan biologi menguras hara serta mengeluarkan antibiotic ke dalam lingkungan fisik.

g.  Manusia mempengaruhi ketiga faktor yang lain baik secara langsung maupun tidak langsung, misal agar suatu penyakit tidak menyerang, maka manusia memilih tanaman yang resisten, manusia mampu memanipulasi ketahanan jenis tanaman yang akan dibudidayakan, mengusahakan lingkungan pertanaman agar mengurangi serangan pathogen, melakukan kegiatan dalam pengelolaan tanaman (pengaturan jarak tanam, pencampuran jenis, penjarangan).

Interaksi Patogen dengan Inang

    Penyakit tumbuhan akan muncul bila terjadi kontak dan terjadi interaksi antara dua komponen (tumbuhan dan patogen). Untuk mendukung perkembangan penyakit maka harus ada interaksi antara tiga komponen yaitu patogen yang virulen, tanaman yang rentan dan lingkungan yang mendukung. Kejadian penting dalam siklus penyakit meliputi : inokulasi (penularan), penetrasi (masuk tubuh), infeksi (pemanfaatan nutrien inang), invasi (perluasan serangan ke jaringan lain), penyebaran ke tempat lain dan pertahanan patogen.

Inokulasi

a.  Inokulasi merupakan terjadinya kontak pertama kali antar patogen dan tanaman

b.  Bagian dari patogen atau patogen yang terbawa agen tertentu yang mengadakan kontak dengan tanaman disebut inokulum atau penular.

c.   Inokulum merupakan bagian dari patogen atau patogen itu sendiri yang dapat        menyebabkan penyakit pada tanaman

d.  Pada jamur atau cendawan, inokulum dapat berupa miselium, spora, atau        sklerotium. Pada bakteri, mikoplasma, dan virus, inokulumnya berupa individu bakteri, individu mikoplasma, dan patikel virus itu sendiri.

e.  Langkah-langkah yang terjadi pada proses inokulasi, dimulai dari : inokulum      patogen sampai ke permukaan tubuh tanaman inang melalui perantaraan angin, air, serangga dan sebagainya.

f.    Semua patogen memulai melakukan serangan pada tingkat pertumbuhan              vegetatif. Dengan demikian, spora jamur dan biji tumbuhan parasitik harus berkecambah terlebih dahulu.

Penetrasi

Penetrasi merupakan proses masuknya patogen atau bagian dari patogen ke dalam sel, jaringan atau tubuh tanaman inang.  Patogen melakukan penetrasi dari permukaan tanaman ke dalam sel, jaringan atau tubuh tanaman inang melalui empat macam cara, yaitu:

a.      secara langsung menembus permukaan tubuh tanaman

b.      melalui lubang-lubang alami

c.      melalui luka

d.      melalui perantara (pembawa, vektor).

Infeksi

a.  Infeksi merupakan suatu proses dimulainya patogen memanfaatkan nutrien (‘sari makanan’) dari inang.

b.  Proses ini terjadi setelah patogen melakukan kontak dengan sel-sel atau jaringan rentan dan mendapatkan nutrien dari sel-sel atau jaringan tersebut. Selama proses infeksi, patogen akan tumbuh dan berkembang di dalam jaringan tanaman.

c.   Infeksi yang terjadi pada tanaman inang, akan menghasilkan gejala penyakit yang tampak dari luar seperti : menguning, berubah bentuk (malformasi), atau bercak (nekrotik).

d.  Beberapa proses infeksi dapat bersifat laten atau tidak menimbulkan gejala yang tampak mata, akan tetapi pada saat keadaan lingkungan lebih sesuai untuk pertumbuhan patogen atau pada tingkat pertumbuhan tanaman selanjutnya, patogen akan melanjutkan pertumbuhannya, sehingga tanaman menampakan gejala sakit.

Invasi

a.  Invasi merupakan tahap pertumbuhan dan perkembangan patogen setelah terjadi infeksi.

b.  Individu jamur dan tumbuhan parasitik umumnya melakukan invasi pada tanaman dimulai sejak proses infeksi dengan cara tumbuh dalam jaringan tanaman inang, sehingga tanaman inang selain kehilangan nutrien, sel-selnya atau jaringan juga rusak karenanya.

Penyebaran

a.  Penyebaran patogen berarti proses berpindahnya patogen atau inokulum dari   sumbernya ke tempat lain.

b.  Penyebaran patogen dapat terjadi secara aktif maupun pasif. Penyebaran pasif yang berperan besar dalam menimbulkan penyakit, yaitu dengan perantaraan angin, air, hewan (terutama serangga), dan manusia.

c.   Beberapa patogen dapat melakukan penyebaran secara aktif, misalnya nematoda, zoospora dan bakteri motil. Ketiga macam inokulum ini mampu berpindah dalam jarak yang relatif pendek (mungkin hanya beberapa milimeter atau sentimeter) dengan menggunakan kekuatan sendiri sehingga kurang efektif dari segi perkembangan penyakit.

Download materi versi PDF disini

Subscribe to receive free email updates: