1

EPIDEMOLOGI PENYAKIT TUMBUHAN

Dalam pergerakannya, sebagian besar patogen hanya bisa bergerak secara pasif.

Untuk itu perlu adanya sarana supaya pathogen dapat berpindah tempat. Atas dasar

sifat penyebarannya, maka dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu:

1. Penyebaran secara Langsung

Konsepnya adalah propagul patogen yang nantinya akan menjadi inokulum dan

terbawa pada bagian tanaman.

a. Penyabaran melalui perkecambahan tanaman

Biasanya disebabkan oleh pathogen benih. Misalnya pathogen berada di benang

sari, menempel pada kulit benih atau berada di dalam benih.

b. Penebaran melalui bagian vegetatif

Misalnya penyakit busuk bercincin pada kentang oleh Corynebacterium

sepidonicum yang penyebarannya melaui umbi.

2. Penyebran secara tidak langsung

a. Penyebaran otomatis

Patogen mampu menyebar sendiri karena jarak dengan inang yang dekat.

Contohnya jamur pembusuk kayu (Armillaria, Fomes, Ganoderma, Polyporus)

memiliki hifa yang akti f di dalam tanah untuk menemuka inangnya.

b. Penyebaran melalui angin

Jenis pathogen yang penyebarannya melalui angin yaitu beberapa jenis baakteri,

benih beberapa tumbuhan parasit, pathogen penghasil spora atau miselium.

Contohnya penyakit karat(rust) pada oat.

Spora propagatif dihasilkan dala bentuk bermacam-macam, pada kumpulan

konidiofor atau tidak, di dalam atau pada askokarp dan basidiokarp, dengan

penguncupan atau pemecahan, di dalam picnidium, perithesium, atau dalam

bentuk yang lain.

c. Penyebaran melalui air

Bisa disebarkan memalui air irigasi, air sungai, percikan air hujan. Jenis pathogen

yang mungkin disebarkan yaitu bakteri dan spora.

2

d. Penyebaran melalui serangga, mite, dan nematoda

Serangga

Serangga tidak hanya memindahkan dan menyebarkan pathogen tetapi juga

menginokulasikan. Juga da seranngga yang dapat berkembang biak dalam tubuh

serangga dan beberapa aka nada dalam tbuh serangga selamma tidak ada inang.

Ordo vector virus misalnya Homoptera dengan familinya Aphidae, Cicadellidae.

Famili Aleyroidae, Cercopidae, Coccidae, Membracidae. Ordo lainnya yaitu

Coleoptera, Orthoptera, dan Dermaptera.

Mite

Mite merupakan binatang kecil parasit dari kelas Arachnida yang berupa kutu.

Dampak yang ditimbulkannya tidak terlalu luas juka dibandingkan dengan yang

diibawa serangga.

Nematoda

Bakteri Corynebacterium fascians yang menyerang rumput bersifat parasit

terhadap nematode (Aphelenchoides). Gejala baru akan muncul jina nematode

dan bakteri ini menginokulasi tumbuhan stowberi.

e. Penyebaran melalui manusia

Manusia adalah sarana penyebar pathogen paling efisien. Misalkan pada

pencangkokan, stek, menyambung, di mana manusiai tidak telalu memperhatikan

apakah tanamannya dalam keadaan bebas dari pathogen atau tidak.

f. Penyebaran melalui udara

Penyebaran inokulum melalui udara umumnya dijumpai pada pathogen jamur dan

bakteri, jarang pada nematode, mikoplasma, serta virus.

Empat faktor yang mempengaruhi efisiensi penyebaran inokulum di udara:

1. Jumlah spora yang diproduksi

2. Efisisensi penyabaran spora dari subernya

3. Mudah tidaknya spora dibawa oleh angin

4. Efisiensi penempatan spora dari udara e substrat yang sesuai

Produksi spora

Kebanyakan spesies jamur dapat memproduksi spora sebanyak 104

sampai 105

secara vegetative dan dapat menghasilkan jutaan spora secara generative. Puccinia

recondite pada gandumdapat menghasilkan 104

spora dalam satu pustul yang

3

diakibatkan oleh infeksi satu spora, disebut faktor perbiakan potensial. Namun

perbiakan minimal tetap diperlukan supaya dapat mempertahankan suatu spesies.

Spora jamur diproduksi melalui berbagai cara tergantung spesies dan

lingkungan. Spora aseksual bisa diproduksi oleh konidiofor, sporangium, dan badan

buah lain seperti piknidium, aservulus. Sedangkan spora seksual diproduksi oleh

askokarp atau basidiokarp.

Faktor yang mempengaruhi efisiensi penyebaran spora yaitu lama dan

periodisitas. Dalam hal ini tetap saja jumlah spora yang dihasilkan juga merupakan

faktor penting. Beberapa jenis jamur memproduksi spora dalam waktu yang lama

pada tanaman yang tumbuh berurutan. Pola periodisitas pembentukan spora juga

berbeda. Misalnya Phytopthora infestans memproduksi banyak spora sepanjang masa

awal dari terbitnya matahari, Eryship sp. dan Curvularia sp. membuat spora

sepanjang tengah hari. Pola sporulasi ini dipengaruhi oleh kondisi lingkungan atau

bisa juga berhubungan dengan periodesitas kepekaan inang.

Pelepasan spora

Pelepasan spora merupakan proses lepas landas (take off) spora ke udara dari

tempat spora diproduksi. Pada dasarnya permukaan segala macam obyek diliputi oleh

lapisan udara yang tenang (still air) dan lapisan udar yang bergerak perlahan

(boundary laminar). Penyabarn spora yang efisien tergantung pada spora dalam hal:

mengatasi gaya adhesif yang mengikatnys pada sunstrat, dalam menyeberangi still air

dan boundary laminar dan dalam memasuki lapisan udara turbulen di atmosfer.

Pelepasan spora dari substratnya memerlukan energi. Pada spora yang dikeluarkan

aktif, neergi daang dari struktur jamur sendiri. Sedangkan spora jamur maupun sel

bakteri yang yang dilepas pasif memperoleh energi dari luar misalnya angin, erubahan

kelembaban, atau energi kinetik dari jatuhnya tetesan hujan.

Cara pelepasan spora

1. Pelepasan aktif

a. Mekanismse pistol air (Squirt gun mechanism) yang umumnya terjadi pada

Ascomycetes. Askus membengkak karena naiknya tekanan turgor, lalu

meletus dan melemparkan askospora ke udara dengan jarak tempuh lemparan

4

mencapai 0,5 400 mm, tergantung spesies. Contoh: Pyronema omphalodes

dan Trichoglossum hirsurum.

b. Pelepasan ballistospora (Ballistospora discharge), biasanya pada

Basidiomycetes. Basidiospora masak mengeluarkan sekresi, setetes cairan

pada hilum spora, kemudian spora dilemparkan. Misalnya pada Itersontlia

perplexans Derx.

c. Melanisme peintiran air (Water squirting mechanism).Terjadi pada Pilobolus,

Basidiobolus, Entompthora, dan Nigrosora. Sorangiofor pecah

menyembburkan sap yang membawa spora hingga mencapai jarak 5 mm 2,5

m terganntung spesies.

d. Pembulatan pada sel turgor (Ounding-off of turgid cells). Terjadi pada

Phycomycetes dan Alospora jamur karat. Dua dinding yang licin dan datar di

antara dua sel yang turgid tiba-tiba membulat sehingga spora terlempar.

e. Mekanisme pengeringan air (Water rupture mechanism). Terjadi pada banyak

Deuteromycetes (Alternaria dan Helminthosporium). Sel yang mengering,

pecah mendadak terbentuk gelembung gas dan spora diterbangkan.

2. Pelepasan pasif

a. Mekanisme higroskopis (Hygroscopic mechanism). Pada downy mildew,

spora utama sporangiofor memelintir dan melepaskan sporangium. Misalnya

Peronospora tabacina

b. Pelepasan spora daya grafitasi (Shedding of spores under gravity). Konidia

Botrytis cinerea, Helminthosporium sativum, dan mikrokonidim Fusarium

spp. dapat dilepaskan oleh aksi gravitasi maupun arus udara yang terlalu

berarti.

c. Mekanisme hembusan udara (Blow-off mechanism). Terjadi pda spora-spora

kering seperti Penicillium, Aspergilu, rust, must. Spora didukung pada

sporangiofor, konidiofor, atau struktur mangkuk angin yang menciptakn

arus eddy yang sanggup memindahkan spora kering.

d. Pelepasan arus konveksi (shedding in convection currents). Arus konveksi

ditimbulkan oleh perbedaan pemanasan udara, arus ini akan membawa spora

ke arah atas.

e. Mekanisme terbawa kabut (miss pick-up mechanism). Angin yang

mengandung titik uap air menerjang spora dan membuat spora lepas.

5

f. Aksi tetesan air (bellow action). Tetesan air hujan dan teetsan run off

mendarat pada dinding fleksibel badan buah,dan menjalankan fungsi bellows

(hembusan pada besi).

g. Mekanisme goyangan tetesan air (shake-off mechanism). Tetesan air hujan

menggoncangkan dedaunan, akibatnya spora terlempar.

h. Mekanisme percikan air (splash-off mechanism). Jika tetesan iar hujan jatuh

pada selapis cairan yang mengandung spora, maka percikannya akan

merupakan campuran antara hujan, spora, dan cairan. Tenaga percikannya lah

yyang sering menerbangkan inokulum bakteri maupun spora berlendir ke

udara.

i. Mekanisme hembusan uap air (puff-off mechanism). Suatu gelombang

berkecepatan tinggi yang terbentuk oleh damparan tetesan air hujan mampu

meniup spora dari substratny. Terjadi ada spoar kering (Pucinia spp.,

Cladosporium spp., Epicoccu spp., Ustilago spp.)

j. Mekansme tetesan air pada cawan (splash cup mechanism). Pada jamur

sarang burung (Nidulariales) ada suatu struktur tubuh buah sedemikian rupa

sehingga tetesan air hujan bisa memaksa keluar spora yang membawa struktur

tertentu (peridioles) dan melempar spora sampa jarak 1-2 m.

Transportasi spora

1. Metode untuk mempelajari Airspora

Cara menangkap spora yang paling sederhana adalah menggunakan Model

Durham dengan menggunakan gelas sediaan yang yang dilapisi parafin. Cara yang

lebih teliti yaitu Rotorod Sampler, Bukarard, Cascade Impactor, Hirst Spore

Trap, dan lainnya. Kelemahan alat ini adalah butuh peneliti yang berpengalaman,

tidak bisa untuk membedakan antara spora yang hidup dengan spora yang mati.

Sehingga banyak yang menggunakan Sampler Anderson yang menangkap spora

dari berbagai ukuran di media agar dan mempermudah penghitungan spora hidup

dan identifikasi koloni yang belakangan tumbuh pada media tersebut.

Kekurangannya adalah banyak spora yan tidak bisa tumbuh pada media tersebut.

2. Komposisi spora udara

Jenis spora tular udara dibagi menjadi dua yaitu spora udara basah dan spora udara

kering. Perbandingannya dapat dilihat dari tabel berikut ini

6

Keragaman yang

diukur

Spora udara kering

(Xerospora)

Spora udara basah

(Gleosora)

Ukuran Biasanya besar Biasanya kecil

Warna Biasanya gelap Biasanya hialin (jernih)

Saat adanya Siang hari dalam cuaca

yang cerah

Malam hari dalam cerah dan

hujan

Saat hilangnya Selama hujan Dalam cuaca kering

Sporulasi Dalam cuaca kering Dalam cuaca basah

Karakter koloni Kering dan bertepung Basah dan berkilau

Longivitas Panjang Pendek

Contoh Uredispora

Teliospora jamur api

Konidia powdery mildew

Konidia Helminthosporium

Konidia Alternaria

Bakteri pathogen

Askospora

Konidia Gloeosporium

Konidia Fusarium

Spora tunas Taphrina

Basidiospora

Gerakan spora di udara

Gerakan spora dari landasannya adalah dalam arah tiga dimensi, dandapat

disamakan dengan gerakan asap dari suatu api. Semakin jauh dari sumber,

konsentrasinya mendekati nol pada jarak 100-200 m dari sumber. Spora tular udara

bisa mencapai jarak yang lebih jauh, namun penyebarannya sering kali terhalangi oleh

hambatan alam seperti gunung, lautan, gurun, radiasi ultraviolet, dessication, suhu

ekstrim. Spora yang berdinding tebal dan berpigmen lebih bisa bertahan dibandingkan

yang berdiding tipis dan tidak berpigmen. Secara normal, konsentrasi spora di udara

berbanding terbalik dengan ketinggian dari tanah. Jarak tempuh vertikal spora

berhubungan dengan ukurannya. Semakin besar dan berat spora, pengaruh gravitasi

semakin besar. Beberapa spora ditemukan pada ketinggian lebh dari 30.000 m dari

tanah yaitu Cladosporium dan Alternaria.

Pendaratan spora

Beberapa mekanisme pendaratan spora pada substrat pdat atau cair:

a. Damparan

Mekanisme ini dipraktikkan dengan percobaan terowongan angin, di mana

silinder jugabisa dipandang serupa dengan damparan dalam bentuk lain (bagian

tanaman. Spora yang tertangkap melalui damparan jarang sampai 100% karena

7

secara normal sebagian besar spora dibelokkan mengelilingi obyek. Efisiensi

damparan terhadap silinder vertical dapat ditingkatkan melalui:

a. Peningkatan kecepatan angin

b. Peningkatan massa partikel

c. Peningkatan diameter silinder

d. Membuat silinder yang memiliki kelengketan (perekat)

Sebagian besar pahogen dedaunan berspora besar, sehingga relatif berfungsi

sebagai damparan yang efisien. Misalnya damparan dari ureiospora Puccinia

graminis pada gandum mencapai 40 60 %. Hal ini tidak berlaku bagi

Penicillium dan Aspergillus yang memiliki spora kering dan ukurannya kecil.

b. Pengendapan

Pada kondisi malam yang cerah, permukaan tanah dinin dari radiasi, lapisan

laminar boundary bisa menigkat samai beberapa meter sehingga pengendapan

dibatasi oleh lapisan tersebut. Kecepatan turunnya spora di bawah pengaruh

gravitasi tergantung pada ukuran, kepadatan, bentuk, dan kekasaran spora. Spora

besar lebih cocok untuk pengendapan daripada spora kecil. Kecepatan spora

berkisar antara 0,05 cm/dt (spora kecil) sampai 2,4 cm/dt (spora besar). Dengan

volum yang sama, kecpatan terminal spora memanjang lebih rendah dibanding

spora membulat.

c. Boundary Layer Exchange

Spora yang dilepas dari lapisan boundary laminar sebagai hasil pengandapan,

konsenttrasinya dipulihkan lagi oleh hamburan partikel di angkasa. Difusi ini

membawa turun lapisan ke lapisan boundary kemudian turun ke bawah melalui

aksi gravitasi. Proses ini dikenal sebagai boundary layer exchange dan terus

menerus mengisi lapisan udara tenang (still air) tanahdengan partikel yang

kenudian mengendap karena sdimentasi.

d. Turbulent Depostion

Spora di udara yang bertiup horizontal melewati suatu permukaan , diendakan

lebih cepat daripada diendapkan oleh gravitasi karena adanya lempengan

horizontal yang berperekat. Hal itu dipandang sebagai adanya udara turbulent.

8

e. Electrostatic Deposition

Beberapa jenis spora membawa muatan elektrostatstik kecil ketika jatuh dari

udara. Hal ini memungkinkan spora tersebut tertarik pada jarak dekat (1 mm)

pada obyek lain (misalnya tanaman).

f. Rain washing

Selama jatuh, tetesan hujan bisa membawa spora dari udara sehinga bisa

sampai ke peermukaan tanaman. Spora ukuran kecil seperti Penicillium,

Spergillus, dan Trichoderma lebih sukar teerbawa hujan daripada spora besar

(missal downy mildew, powdery mildew, rust). Ukuran optimal spora untuk dapt

diendapkan oleh air hujan bervariasi menurut tetesan air hujan. Efisiensi

pengumpulan paling besar oleh tetesan merdiameter 2 mm terjadi pada spora

bundar dalam semua ukuran, efisiensi 25% untuk spora ukuran kecil (diameter

4m), dan 85% untuk spora besar berdimeter 20-30 m.