Pengelolaan Pengganggu Tanaman Oleh : Irda Safni

Silabus Pendahuluan - Pengelolaan pengganggu tanaman yang berhubungan dengan penyakit tumbuhan pada tanaman perkebunan I Pengelolaan pengganggu tanaman yang berhubungan dengan penyakit tumbuhan pada tanaman perkebunan II Pengelolaan pengganggu tanaman yang berhubungan dengan penyakit tumbuhan pada tanaman pangan Pengelolaan pengganggu tanaman yang berhubungan dengan penyakit pada tanaman hortikultura & palawija

Bahan kuliah dapat diunduh di: irdasafni.wordpress.com

PENDAHULUAN

The Disease Triangle Environment Pathogen Host Segitiga penyakit merupakan konsep penting pada ilmu penyakit tumbuhan. Penyakit HANYA akan terjadi jika ketiga faktor ini berinteraksi secara terus menerus. Untuk terjadinya penyakit, tanaman inang yang peka dan patogen yang virulen harus hadir pada kondisi lingkungan yang sesuai untuk infeksi dan perkembangan penyakit. Ketiga faktor harus terjadi pada saat yang bersamaan. Jika salah satu faktor tidak ada, penyakit tidak akan terjadi. Contoh penyakit karat daun kedelai – tanaman kedelai harus sedang tumbuh, spora jamur karat daun harus ada, dan daun tanaman kedelai harus dalam keadaan basah selama min 8 jam agar spora mampu berkecambah dan menginfeksi daun.

Management = interrupt the disease cycle Survival Inoculum produced Production of survival structures Dispersal Infection Siklus penyakit menjelaskan tentang interaksi patogen dengan inangnya. Siklus dimulai dengan produksi inokulum oleh patogen. Inokulum (spora, sel bakteri, telur nematoda) disebarkan (oleh angin, air, serangga vektor, dll) dan jika inokulum tersebut bersentuhan dengan inang yang peka, maka terjadilah infeksi. Patogen mengkolonisasi jaringan tanaman inang dan gejala penyakit akan berkembang. Patogen membentuk struktur pertahanan diri pada jaringan inang yang terinfeksi sehingga membuatnya mampu bertahan hidup tanpa hadirnya tanaman inang. Tujuan mengelola penyakit tanaman adalah untuk memutuskan siklus penyakit dan menghentikannya dari penyelesaian siklus yang sempurna. Sangat penting untuk mengerti siklus penyakit dari setiap penyakit agar dapat memutuskan pengelolaan penyakit yang paling efektif. Symptoms Colonization Management = interrupt the disease cycle Adapted from P. Vincelli, 2005

What causes plant diseases? Fungi Bacteria Penyakit tumbuhan dapat disebabkan oleh beberapa jenis m.o., termasuk jamur, bakteri, virus dan nematoda. Namun jamur patogen yang paling umum. Viruses Nematodes

Comparison of Disease Cycles Fungi Bacteria Viruses Nematodes Survival Crop residue Soil Alt. hosts - Insect vectors Dispersal Wind Rain Insects Tillage Equipment Water run-off Infection Directly Wounds Insect feeding Keempat jenis patogen ini berbagi ciri2 tertentu yang berhubungan dengan siklus penyakit. Jamur, bakteri dan nematoda sering bertahan hidup pada sisa2 tanaman atau di dalam tanah. Virus dan bakteri sering bertahan hidup pada serangga vektor. Jamur, bakteri dn virus dapat disebarkan oleh serangga. Hanya jamur dan bakteri yang disebarkan oleh air hujan dan angin. Jamur dan nematoda mampu menginfeksi secara langsung ke inangnya, sedangkan bakteri dan virus menginfeksi inangnya secara tidak langsung, melalui serangga yang sedang makan contohnya.

GOAL: interrupt the disease cycle Management Practices GOAL: interrupt the disease cycle Variety selection Manage insects, weeds, and nematodes Cultural practices (rotation, tillage, planting date, etc.) Reduce plant stress (population, weed management, fertility) Fungicides (seed treatments, foliar fungicides) Beberapa penerapan pengelolaan penyakit digunakan untuk mengurangi penyakit tumbuhan. Sering merupakan kombinasi di antaranya. Tujuan penerapan pengelolaan tersebut adalah untuk memutus siklus penyakit. Penerapan pengelolaan yang digunakan termasuk: seleksi varietas, pengelolaan serangga, gulma dan nematoda, sistem agronomi yang baik, dan penggunaan fungisida.

Management Practices Variety selection Resistance - prevents colonization and disease development Seleksi varietas harus menjadi kunci pengelolaan penyakit. Penggunaan varietas yang tahan dapat sejalan dengan pengurangan penyakit. Ketahanan dapat bekerja dalam sejumlah cara. Salah satunya adalah mencegah kolonisasi perkembangan penyakit. Sebagai contoh, jika suatu tanaman tahan terhadap Nematoda Kista kedelai, maka neamtodanya juga tidak mampu untuk mencari makan, sehingga nematoda akan mati. [Left: Nematodes feeding on soybean root, Right: Soybean cyst nematode “cysts” on soybean root] SCN Management Guide, 1999 B. Matthews, ARS

Management Practices Variety selection Resistance - reduces build up of inoculum Beberapa bentuk ketahanan dapat memperlambat atau mengurangi pembentukan inokulum. Contoh, tanaman jagung tahan terhadap patogen yang menyebabkan penyakit hawar daun akan terinfeksi dan terkolonisasi, tetapi luka menjadi lebih kecil, dan menghasilkan spora yang lebih sedikit. Susceptible variety has large lesions Resistant variety has smaller and yellowish-green color lesions

Management Practices Variety selection Seed quality - plant seed that is high quality Beberapa patogen menginfeksi benih dan mengurangi perkecambahan atau memperlambat pertumbuhan persemaian. Menanam benih berkualitas tinggi akan mengurangi penyakit. Dan lagi, penggunaan benih berkualitas tinggi mungkin mencegah patogen baru ke lapangan. [Left: Purple seed stain on soybean. Right: Survival structures for white mold (page 30, Soybean Field Guide 2nd Edition). These survival structures (sclerotia) can move with seed and survive in soil for several years.] Planting infected seed can inhibit germination, slow seedling growth, or introduce new pathogens into a field.

Management Practices Manage weeds, insects, and nematodes Weeds - increase inoculum - “improve” microclimate for spore production Desmodium species (tick trefoils) are an alternate source of some viruses Pengelolaan gulma penting karena umumnya gulma juga merupakan inang bagi beberapa patogen, seperti Desmodium sp. adalah inang dari bean pod mottle virus yang menginfeksi kedelai. Sehingga gulma, sbg inang, mampu menghasilkan lebih banyak inokulum. Selain itu, gulma juga meningkatkan klimat mikro untuk produksi spora dengan meningkatkan kelembaban dan/atau mengurangi intensitas cahaya. [Image shows: Desmodium species (tick trefoils). Some viruses can live in the absence of one host by colonizing another host. Then, when a crop host is present, the virus can move from weed host to crop host in various ways.]

Management Practices Manage weeds, insects, and nematodes Insects - source of inoculum - provide entry wounds for pathogens Serangga juga bisa menjadi sumber inokulum. Serangga bisa membawa spora jamur patogen pada tubuhnya, atau membawa bakteri/virus patogen di dalam tubuhnya. Serangga juga dapat menimbulkan luka pada tanaman yang menyebabkan patogen dapat masuk ke dalam inangnya. [Left: Corn flea beetle. Feeding by the corn flea beetle wounds corn leaf tissues, allowing the bacterium, which is carried by the beetle, to enter the plant. Right: Corn pith tissue damaged by stalk rots is discolored and can lead to lodging.] © Marlin E. Rice

Management Practices Manage nematodes Nematodes - interact with other pathogens Beberapa penyakit menjadi lebih parah dengan hadirnya nematoda. Interaksi antara 2 jenis patogem akan menyebabkan tingkat keparahan penyakit yang lebih besar. [Left: Brown stem rot of soybean. Right: These yellow spots surrounding necrotic (dead) tissue on a soybean leaf are indications of sudden death syndrome.] The presence of soybean cyst nematode can increase other soybean diseases like brown stem rot and sudden death syndrome.

Management Practices Cultural practices Crop rotation - prevents build up of inoculum Salah satu kultur teknis terpenting adalah pergiliran tanaman. Banyak patogen yang hanya bisa bertahan hidup pada residu tanaman yang terinfeksi pada waktu tertentu. Alasanya adalah mo. Saprofit (organisme yang bertahan hidup dengan memakan bahan organik yg mati) lebih baik berkompetisi untuk makanan dan kadang2 menghancurkan atau menekan patogen lain.Contoh, jamur Trichoderma harzianum yang patogenik terhadap jamur Rhizoctonia. [Left: Trichoderma harzianum (small worm-like objects) attacking Rhizoctonia (fungus that causes Rhizoctonia root rot). Right: There are other micro-organisms present in the environment which compete for food resources better than pathogens, leaving the pathogen with no resources to survive on.] Photo courtesy Dr. Randy Martin, Bioworks, inc. Photo by Brenda Collins, Http://glaucus.org.uk/Fungi-LC.html Destroyed/suppressed Competition for food

Management Practices Cultural practices Tillage - decreases surface residue (foliar disease inoculum) - conservation tillage increases soil moisture Pengolahan tanah adalah cara pengelolaan penyakit yang baik. Pengolahan tanah mengurangi residu di permukaan dengan membenamkannya, sehingga menghilangkan sumber inokulum dari kontak dengan inang. Pembenaman residu tanaman juga menguraikan dengan cepat daripada residu yang ditinggal di atas permukaan tanah sehingga mengurangi kemampuan hidup patogen. Contoh, penyakit daun pada tanaman jagung mungkin lebih parah jika sebelumnya residu yang terinfeksi tetap berada di permukaan tanah. Conservation tillage may promote some seedling diseases. Also, seedling diseases (page 42, Corn Field Guide) may be more problematic in fields that have minimal tillage because soils remain cooler and wetter and thus more conducive for seedling disease development. [Left: Conservation tillage leaves crop residue on soil surface. Right: Anthracnose survival on unincorporated crop residue can facilitate re-infection of plants the next season.]

Management Practices Cultural practices Planting date Harvest date - escape infection - escape severe disease Harvest date - remove plants from field before disease becomes problematic Menunda penanaman dapat membiarkan tanaman untuk menghindari infeksi sehingga mencegah penyakit bertambah parah (cth. Hawar daun pada persemaian jagung). Mempercepat penanaman juga menjadi alat pengelolaan penyakit (cth, penyakit rebah kecambah Phytophthora pada kedelai). Pemanenan tepat waktu juga pengelolaan penyakit yg baik karena mengurangi kolonisasi inang dan perkembangan penyakit.

Management Practices Reduce plant stress High populations - compete for light, water, and nutrients Heavy weed pressure - competition Fertility - adequate nitrogen and potassium Penerapan sistem agronomi yang baik termasuk menanam sesuai dgn populasi tanaman yg dianjurkan dan mengelola kesuburan dan gulma dapat mengurangi penyakit dengan membatasi stres pada tanaman inang. Jika populasi tanaman lebih banyak dari yg direkomendasikan, maka terjadi kompetisi untuk cahaya, air, nutrisi, sehingga meningkatkan kepekaan terhadap penyakit.

Management Practices Fungicides Seed treatments - protect roots from soilborne pathogens Fungisida dapat digunakan untuk mengelola penyakit tumbuhan, tetapi harus digunakan dengan kombinasi dgn cara yg lainnya. Fungisida tersedia sebagai perlakuan benih dan melindungi perkecambahan benih dari infeksi oleh patogen tular tanah. [Left: Phytophthora root rot (page 27, Soybean Field Guide 2nd Edition). This disease can be managed with seed treatments. Right: Damping off of seedlings (page 42, Corn Field Guide).]

Management Practices Fungicides Foliar fungicides - stop infection and colonization of host Fungisida dapat juga diaplikasikan pada daun tanaman. Fungisida dapat menghentikan perkecambahan spora jamur, sehingga mencegah pertumbuhan jamur. Diagram di atas menunjukkan langkah-langkah proses infeksi dan pembentukan luka bagi penyakit karat daun kedelai. Secara umum, fungisida paling efektif juka diaplikasikan sebelum penyakit berkembang di lapangan. Syngenta

Management Practices Fungicides Foliar fungicides CONSIDERATIONS Cropping history and percent surface crop residue affect the risk of disease. Many pathogens survive in crop residue, which can be a source of inoculum. Varieties vary in their susceptibility to diseases. Disease presence early in the season may result in greater yield loss than diseases that occur later in the season. Fungicides do not affect diseases caused by bacteria, viruses, or nematodes. Profitability of a fungicide application depends on the price of grain and the cost of application. Pertama sekali– apakah resiko penyakit tsb? Apakah penyakit tsb menjadi masalah pada daerah tsb sebelumnya sehingga patogen tsb dapat bertahan hidup pada sisa2 tanaman sebelumnya? Apakah inang rentan terhadap penyakit atau apakah dia memiliki ketahanan terhadap penyakit tsb? Jika inangnya rentan terhadap penyakit penting, fungisida mungkin tidak diperlukan. Pada tahap manakah pada musim tanam penyakit tsb menjadi masalah? Penyakit yang hadir lebih awal pada masa pertumbuhan lebih mungkin mengurangi hasil panen daripada penyakit yang muncul di akhir masa pertumbuhan. Sehingga, perlakuan dengan fungisida lebih kritis ketika penyakit muncul lebih awal. Fungisida tidak ada pengaruhnya terhadap penyakit bakteri, virus dan nematoda. Keuntungan penggunaan fungisida tergantung pada biaya yang berhubungan dengan aplikasi dan harga benih.

Interrupting the disease cycle How does management interrupt the disease cycle? Survival Inoculum produced Production of survival structures Dispersal So now we have discussed various management practices, let’s go back to the disease cycle and illustrate how the practices interrupt the disease cycle. Symptoms Colonization Infection

Interrupting the disease cycle Rotation; tillage; planting high quality seed Survival Inoculum produced Production of survival structures Dispersal Pergiliran tanaman, pengolahan tanah, dan penggunaan benih berkualitas tinggi dapat memutuskan siklus penyakit dengan mengurangi jumlah inokulum yang tersedia untuk terjadinya infeksi. Ini biasanya menunda keparahan penyakit. Symptoms Colonization Infection

Interrupting the disease cycle Variety resistance; fungicides Survival Inoculum produced Production of survival structures Dispersal Ketahanan penyakit dan fungisida menghentikan siklus penyakit dengan mencegah terjadinya infeksi, atau menghentikan kolonisasi patogen pada jaringan tanaman inang. Symptoms Colonization Infection

Summary Understanding disease cycle is the fundamental of plant disease management The disease cycle for all pathogens is essentially the same. Effective management strategies break the disease cycle. Sebagai kesimpulan, mengetahui siklus penyakit merupakan landasan pengelolaan penyakit tumbuhan. Siklus penyakit sama untuk semua jenis patogen yang menyebabkan penyakit pada tumbuhan. Strategi pengelolaan penyakit yang paling efektif adalah memutus siklus penyakit. Memahami siklus penyakit dan bagaimana strategi pengelolaan memutus siklus penyakit akan memudahkan strategi yang paling efektif untuk digunakan bagi pengelolaan penyakit tumbuhan. An understanding of the disease cycle will help implement management strategies.

Pengelolaan Pengganggu Tanaman Yang Berhubungan dengan Penyakit Tumbuhan pada Tanaman Perkebunan Penyakit Tanaman Perkebunan Penting yang Disebabkan oleh Jamur

Penyakit Busuk Pangkal Batang (Ganoderma spp.) Pertama kali ditemukan tahun 1915 di Zaire, Afrika, tidak menimbulkan kerugian berarti. Tahun 1920 telah menyebar ke banyak negara-negara di Afrika. Pada tahun 1931 telah dijumpai di Malaysia pada tanaman kelapa sawit yang berumur 25 tahun. Beberapa lama setelah ini, penyakit ini mulai masuk ke Indonesia dan berkembang pesat.

Awalnya bukan merupakan penyakit penting, tapi beberapa tahun terakhir penyakit ini menjadi masalah paling serius pada pertanaman kelapa sawit, terutama pada satu atau lebih dari dua generasi tanam. Dapat menyebabkan kematian kelapa sawit hingga 80%. Kerugian disebabkan: kerugian langsung (penurunan produksi karena kematian tanaman) & kerugian tidak langsung (berat tanaman berkurang  tanaman menjadi tidak berbuah)

Species Ganoderma yang menyebabkan penyakit Busuk Pangkal batang di Indonesia: Ganoderma boninense, G. zonatum, G. Australe (di Papua) Genus Ganoderma termasuk filum Basidiomycota, famili Ganodermataceae Jamur Ganoderma memiliki basidiocarp yang bervariasi (ada yang dimidiate atau stipitate, ada yang bertangkai atau tidak, tumbuh horizontal atau vertikal, ada yang rata atau menggembung, dan ada yang terbentuk lingkaran konsentris). Merupakan patogen tular tanah (soil borne pathogen).

Gejala Busuk Pangkal Batang Tanaman kelapa Sawit G. Boninense pada batang kelapa sawit

Beberapa jenis basidiokarp Ganoderma spp.

Ganoderma berakibat fatal pada daun tombak dan pengeringan pelepah

Ganoderma menyebabkan tumbangnya kelapa sawit

Pengendalian Membersihkan sumber infeksi sebelum penanaman di bekas areal kelapa & kelapa sawit Mencegah penularan di dalam kebun dengan: - Pohon yang sudah menunjukkah gejala pada daun, umumnya tidak dapat ditolong lagi, sehingga sebaiknya diracun, kemudian ditebang. Tunggul dan akar-akarnya digali dalam radius 60 cm. Kemudian tunggul dan akar-akar terinfeksi dibakar. - Pohon dengan serangan gejala awal, dilakukan pembedahan dengan membuang bagian yang busuk, lalu luka ditutup dengan protectant (ter, arang). - Tanah harus benar-benar bebas dari tunggul kelapa dan kelapa sawit

Pengendalian Early Warning System (EWS) dengan pengamatan rutin 1-3 kali setahun. Pengendalian secara kultur teknis dengan pembuatan lubang tanam besar (3 x 3 x 0.8 m) dan diberi tankos. Pengendalian secara hayati - Perlakuan bibit dengan jamur antagonis (Trichoderma spp. Dan Gliocladium spp.) & jamur mikoriza Pemanfaatan tanaman yang toleran terhadap Ganoderma. Membuat parit isolasi untuk tanaman terinfeksi. Pengendalian secara kimiawi dengan fungisida berbahan aktif Triadimenol dan Triademorph 10-20 cc (untuk menahan perkembangan penyakit) EWS: dilakukan oleh orang yg berpengalaman; adanya pembusukan dapat diketahui dengan memukul-mukul pangkal batang. Aplikasi MVA pada pembibitan: 15-30 gr/polibag; aplikasi Trichoderma pada tanaman yang dipindahkan ke lapangan: 50-75 gr/lubang tanam. Penggunaan tanaman toleran: varietas Dura menunjukkan gejala Ganoderma yg lebih lambat dibanding varietas Ternera.

Penyakit Jamur Akar Putih (JAP) Menyerang tanaman karet, kakao, ubi kayu, dan teh. Tanaman karet (Hevea brasiliensis) merupakan salah satu komoditi perkebunan penting. Indonesia merupakan negara dengan luas areal penanaman karet terluas (3.44 juta ha tahun 2013) dan produksi kedua terbesar di dunia (2.98 juta ton tahun 2011), tetapi masih mengalami kendala, yaitu produktivitas yang rendah. Salah satu penyebab rendahnya produktivitas karet di Indonesia adalah karena penyakit tanaman.

Penyakit JAP merupakan penyakit utama pada pertanaman karet yang menyebabkan kerusakan pada akar tanaman. Disebabkan oleh jamur Rigidoporus microporus; syn. Rigidoporus lignosus; syn. Fomes lignosus Jamur termasuk filum Basidiomycota, kelas Agaricomycetes, ordo Polyporales. Jamur ini bersifat parasit fakultatif

Penyakit ini menyebabkan kerugian ekonomi sebesar Rp. 3 Penyakit ini menyebabkan kerugian ekonomi sebesar Rp. 3.3 juta trilyun/tahun di Indonesia, dan sentra perkebunan karet Riau, Sumatera Barat, dan Kalimantan Barat merupakan daerah yang paling tinggi kejadian penyakitnya. Dapat menimbulkan kerusakan di kebun entres, tanaman belum dan telah meghasilkan, namun kerusakan paling berat biasa terjadi pada tanaman yang belum menghasilkan.

Gejala Penyakit Gejala serangan JAP ditandai dengan perubahan warna daun menjadi lebih kusam dan permukaan daun yang tebal. Daun akan menguning dan rontok. Pada tanaman dewasa, gugurnya daun disertai dengan matinya ranting, sehingga pohon mempunyai mahkota yang jarang. Pohon akhirnya tumbang dengan daun yang masih menggantung .

Akar menjadi busuk dan tanaman mati. Gejala Penyakit Apabila leher akar tanaman yang terinfeksi dibuka, akan tampak benang-benang miselium jamur (rizomorf) berwarna putih di sepanjang akar, baik di akar tunggang ataupun di akar lateral. Akar menjadi busuk dan tanaman mati.

Gejala penyakit Jamur Akar Putih pada karet

Pengendalian Pencegahan Penyakit Pengurangan/pemusnahan sumber infeksi : tunggul dan sisa akar Pembongkaran tunggul dan sisa akar Peracunan tunggul Pemberdayaan jamur pelapuk unggul Pemberdayaan tumbuhan antagonis Penanaman tanaman kacang-kacangan Penaburan belerang Teknik pemusnahan/pengurangan sumber infeksi terpadu

Selang waktu aplikasi (bulan) Pengendalian Perlindungan Tanaman Penggunaan belerang/fungisida lainnya Penggunaan tumbuhan antagonis Monitoring Tabel 1. Jenis bahan yang digunakan dalam pengobatan dan selang waktu aplikasinya. No Uraian Jenis bahan Selang waktu aplikasi (bulan) 1. Fungisida kimia a. Pengolesan Calixin CP, Ingro Pasta 20 PA dan Shell CP 6 b. Penyiraman Anvil 50 SC, Danvil Bayfidan 250 EC dan Bayleton 250 EC 10 c. Penaburan Bayfidan 3 G Belerang 12 2. Mikrobia Triko SP+ 3. Tumbuhan antagonis Kunyit, lidah mertua dan laos Satu kali aplikasi Sumber : Basuki, 1986; Bayer, 1988; Komisi Pestisida. 1996; Situmorang dan Husen, 2002; Situmorang dan Suryaningthyas, 2003.