Dokumen tersebut membahas tentang komponen-komponen penyakit agroekosistem yang terdiri dari tumbuhan, patogen, lingkungan, manusia, dan waktu. Ketahanan tumbuhan dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan. Patogen dapat bervariasi genetik dan beradaptasi dengan lingkungan. Lingkungan yang cocok untuk patogen dapat memicu penyakit pada tumbuhan. Manusia dapat mempengaruhi komponen lainnya melalui

1. 1

2. 2
PENYAKIT DALAM
AGROEKOSISTEM
• Komponen penyakit
A. Tumbuhan
B. Patogen
C. Lingkungan
D. Manusia
E. Waktu

3. 3
A. TUMBUHAN
1. Genetika tumbuhan
– Ketahanan / kerentanan
• Sifat tumbuhan untuk dapat menahan serangan atau
terserang patogen dan menjadi sakit
2. Lingkungan
– Meningkatkan ketahanan tumbuhan
– Menurunkan ketahanan tumbuhan
• Predisposisi
• Tumbuhan menjadi rentan terhadap serangan patogen

4. 4
a. KETAHANAN TUMBUHAN
• Gen pengendali produksi tinggi berasosiasi dengan
gen pengendali kerentanan
– Varietas/klon berproduksi tinggi berarti bersifat rentan/tidak
tahan/mudah terserang
• Ketahanan tidak selalu efektif
– Patogen mampu berubah sifat genetiknya
– Varietas/klon yg. semula tahan dapat menjadi rentan
– Ketahanan bukan HILANG tetapi TIDAK EFEKTIF LAGI

5. 5
KATEGORI SERANGAN GEJALA PRODUKSI
IMUN (KEBAL) 0 0 Tetap
TAHAN Ringan Ringan Sedikit terpengaruh
RENTAN) Berat Berat Terpengaruh/turun
(>< TAHAN)
TOLERAN Berat Berat Sedikit terpengaruh
HIPERSENSITIF Sel cepat mati Ringan Sedikit terpengaruh
KETAHANAN TUMBUHAN

6. 6
PENENTU KETAHANAN
1. Genetik (bawaan)
– Senyawa kimia dalam sel tumbuhan (fenol)
– Struktur penghalang (kutikula, lapisan gabus)
– Morfologi & anatomi tumbuhan (sudut letak daun,
kerapatan bulu daun, ukuran & kerapatan stoma)
2. Lingkungan
– Menurunkan ketahanan (predisposisi)
– Meningkatkan ketahanan (ketahanan terimbas)

7. 7
BENTUK KETAHANAN
• Ketahanan struktural
– Struktur atau bangunan di permukaan
• Kutikula tebal, trikoma panjang & rapat, celah stomata sempit
– Struktur atau bangunan di dalam sel/jaringan
• Jaringan sklereid, deposisi gom, lapisan gabus, lapisan absisi, tilosis
• Ketahanan biokimia
– Senyawa-senyawa tertentu di dalam sel/jaringan
• Senyawa fenol, fitoaleksin (terpenoid, flavonoid)
• Hipersensitif (lewat peka)

8. 8
KUTIKULA

9. 9
Epidermis
Trikhoma
Patogen
• Bulu daun yang
panjang & rapat
– Bersifat hidrofobik
• Seperti kutikula
yang tebal
– Inokulum tidak
langsung kontak
dengan sel
TRIKOMA

10. 10
Jeruk Mandarin (tahan)
Tonjolan sel penutup stoma
lebar: celah sempit
Jeruk ‘grapefruit’ (rentan)
Tonjolan sel penutup stoma
sempit: celah stoma lebar
SEL PENUTUP STOMA

11. 11
Jaringan sklereid pada daun
JARINGAN SKLEREID

12. 12
G o mG o m
Menghambat atau
mengisolasi
patogen
Miselium
DEPOSISI GOM

13. 13
GG
aa
bb
uu
ss
Gabus
Memisahkan jaringan
sehat dari jaringan
sakit
• Patogen terisolasi
LAPISAN GABUS

14. 14
• Lapisan absisi
terbentuk pada
jaringan sehat di
belakang sel-sel yg
mengalami
lignifikasi
• Memisahkan
jaringan sehat dari
jaringan sakit
LAPISAN ABSISI

15. 15
• Pertumbuhan
dinding sel
parenkim
pendamping ke
dalam lumen xilem
• Menghambat
terangkutnya
inokulum dalam
xilem
TILOSIS

16. 16
SENYAWA FENOL
• Common phenolic
• Dalam sel tumbuhan sebelum ada serangan
• Pembentukan & akumulasi lebih cepat
dalam varietas tahan
• Jenis: asam klorogenat, asam kafeat,
skopoletin
• Efek toksik bukan dari fenol tunggal

17. 17
• Terbentuk dalam sel sehat di sekitar sel terserang
– Difusi senyawa dari dalam sel sakit
• Terakumulasi di dalam jaringan tahan maupun
rentan yang sakit
• Produksi dipicu oleh senyawa elisitor yang
dihasilkan patogen
– Senyawa dgn. BM tinggi
– Glukan, khitosan, glikoprotein, polisakaride
FITOALEKSIN

18. 18
• Dalam varietas rentan
– Produksi dihambat oleh suppressor (senyawa
penekan)
• Non patogen memacu produksi fitoaleksin
lebih banyak d/p patogen
• Kelompok senyawa
– Isoflavonoid
– Terpenoid
FITOALEKSIN

19. 19
REAKSI HIPERSENSITIF

20. 20
MEKANISME HIPERSENSITIF
• Sel kehilangan turgor
• Inti sel mendekati tapak penetrasi
• Siklosis meningkat
• Sitoplasma granuler dan makin kasar
• Membran inti mengabur
• Viskositas sitoplasma berangsur meningkat
• Siklosis menurun
• Inti sel hilang
• Siklosis berhenti, sitoplasma gelap
• Sel mati

21. 21
b. PREDISPOSISI
• Ontogenetik - umur tanaman/jaringan
• Daur harian - waktu dlm satu hari
• Musim - waktu dlm satu tahun
• Luka - kerusakan jaringan luar
• Serangan sebelumnya - peranan patogen lain
• Sambungan - okulasi, penyambungan
• Lingkungan - pengaruh lingkungan

22. 22
(1) ONTOGENETIK
• Fase-fase pertumbuhan tumbuhan
– Kecambah & bibit - rentan damping off
– Vegetatif - bercak daun, karat
– Reproduksi - busuk, antraknose
– Pemasakan - busuk basah

23. 23
(2) DAUR HARIAN
• Waktu dalam satu hari
– Pagi - siang - sore - malam
• Metabolisme & metabolit yang berbeda
– Pagi - siang : pembukaan stoma,
aktivitas fotosintesis, sintesis pati,
translokasi dalam xilem
– Sore – malam: penutupan stoma,
perubahan pati menjadi gula,
transpor melalui floem

24. 24
(3) MUSIM
• Mempengaruhi pertumbuhan bagian tanaman
– Dua musim
• Awal musim penghujan: pertumbuhan tunas vegetatif menjadi
daun muda (= flush)
• Musim kemarau: pemasakan & penuaan
– Empat musim
• Awal musim semi: pertumbuhan tunas vegetatif & generatif
• Akhir musim panas: pemasakan
• Musim gugur: penuaan & gugur
• Musim dingin: istirahat (dorman)

25. 25
(4) LUKA
• Kerusakan pelindung luar tumbuhan
– Kerusakan kutikula & epidermis
– Kerusakan sampai jaringan di bagian dalam
• Sebagai jalan masuk patogen ke dalam jaringan
– Bakteri, virus
• Ukuran luka
– Luka mikroskopik (tusukan serangga, tusukan
nematoda, patahnya trikoma, karena pertumbuhan, dll.)
– Luka makroskopik (goresan, patahan, belahan, dll.)

26. 26
(5) SERANGAN SEBELUMNYA
• Membantu serangan & masuknya patogen
baru
– Pembentukan luka
– Terombaknya sebagian penyusun sel
• Serangan dapat menjadi lebih berat
• TETAPI
– Serangan sebelumnya dapat juga mengimbas
ketahanan
• Serangan strain avirulen
• Pengimbasan fitoalkesin

27. 27
(6) SAMBUNGAN
• Keadaan & kesehatan bagian yang
disambungkan
– Okulasi : batang & mata tempel
– Sambungan : batang bawah & batang atas
• Virus dapat menular dari bagian sakit ke
bagian yang sehat

28. 28
(7) LINGKUNGAN
• Lingkungan yang mencekam atau tidak cocok utk
tumbuhan
– Lingkungan fisika yang ekstrim
• Suhu, lengas, cahaya
– Lingkungan kimia yang menyimpang
• Kelebihan/kekurangan hara
• Bahan kimia di lingkungan
• Pencemara udara
– Lingkungan hayati
• Serangan hama
• Gulma

29. 29
B. PATOGEN
1. Genetika patogen
– Variabilitas (keragaman) patogen biotik
• Kemampuan patogen untuk berubah sifat
genetikanya
• Morfologi sama tetapi patogenisitasnya berbeda
2. Lingkungan
– Cocok : memacu pertumbuhan
– Tidak cocok : menghambat pertumbuhan

30. 30
VARIABILITAS PATOGEN
• Menimbulkan masalah di lapangan
– Kita berhadapan dengan campuran individu-
individu patogen yang berbeda sifat
genetikanya
• Lebih sulit menghadapinya
– Patogen mampu menyerang varietas yang
semula tahan
• Ketahanan tumbuhan tidak efektif lagi

31. 31
Jamur Bakteri
1. MUTASI + +
2. HIBRIDISASI + -
3. HETEROKARIOSIS + -
4. PARASEKSUALISME + -
5. KONYUGASI - +
6. TRANSFORMASI - +
7. TRANSDUKSI - +
8. LISOGENISASI - +
MEKANISME KERAGAMAN

32. 32
VARIAN PATOGEN
• 1. JAMUR
– forma speciales (f.sp.) : menyerang spesies tanaman
yang berbeda
– ras fisiologi : menyerang varietas tanaman
berbeda di dalam satu spesies
2. BAKTERI
– patovar (= pv) : menyerang spesies tanaman
yang berbeda
– serovar : kesamaan reaksi serologi
3. VIRUS
– Strain : menghasilkan gejala yang
berbeda

33. 33
CONTOH VARIAN PATOGEN
• Formae speciales (f.sp.)
– Fusarium oxysporum f.sp. solani - menyerang kentang
– Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici - menyerang tomat
• Patovar (pv.)
– Xanthomonas campestris pv. oryzae - menyerang padi
– Xanthomonas campestris pv. campestris - menyerang kobis
• Strain
– TMV strain tembakau
– TMV strain tomat

34. 34
C. LINGKUNGAN
• Jenis lingkungan penyakit
– Lingkungan fisika: suhu, lengas, cahaya
– Lingkungan kimia: hara, bahan kimia, p.u.
– Lingkungan hayati: flora, fauna, jasad renik
lain
• Penyakit timbul bila lingkungan
– Tidak cocok utk tumbuhan (predisposisi)
– Cocok utk patogen

35. 35
D. MANUSIA
• Manusia dapat mempengaruhi komponen
penyakit yang lain
– Tumbuhan : pemilihan jenis, varietas, klon,
mono-/polikultur
– Patogen : penggunaan pestisida
– Lingkungan : tanah & atmosfir
– Waktu : saat tanam, penggunaan
fitohormon

36. 36
E. WAKTU
• Kecocokan waktu yang berhubungan
dengan
– Fase pertumbuhan tanaman
– Fase pertumbuhan patogen
• Terhindar (= escape)
– Bila pertumbuhan patogen (fase infektif) tidak
cocok dengan fase pertumbuhan tanaman yang
dapat diserang

37. 37

38. 38
EPIDEMIOLOGI
• Mempelajari dinamika penyakit
– Perubahan penyakit
• Persentase penyakit, intensitas penyakit, keadaan
penyakit, laju penyakit
– Perubahan patogen
• Penyebaran patogen
• Populasi patogen
• Penyakit berubah dari waktu ke waktu

39. 39
PERSENTASE PENYAKIT
• Persentase tanaman sakit di dalam populasi
P =
n
N
x 100%
P = persentase penyakit
n = jumlah tanaman sakit dalam populasi
N = jumlah seluruh tanaman dalam populasi

40. 40
INTENSITAS PENYAKIT
• Keparahan gejala pada tanaman sakit
I =
ΣnS
N x Sn
I : intensitas penyakit
n : jumlah tanaman sakit dalam kategori serangan S
S : kategori serangan
Sn : kategori serangan tertinggi
N : jumlah seluruh tanaman

41. 41
KEADAAN PENYAKIT
XXtt = X= Xooeertrt
XXtt : keadaan penyakit pada waktu t
X0 : keadaan penyakit pada awal
e : konstante (2,718)
r : laju pertambahan penyakit
t : waktu