kuliah 1. s ilmu penyakit tumbuhan dasar

KULIAH 1. ILMU PENYAKIT TUMBUHAN DASAR
S
Definisi Penyakit Tumbuhan
Konsep Penyakit Tumbuhan
Arti Penting Penyakit Tumbuhan
What is plant pathology ?
What is plant pathology ?
IlIlmu penyakit
kit tumbuhan
t b h (FITOPATOLOGI) adalah
(FITOPATOLOGI) d l h ilmu
il
yang mempelajari :
• Faktor kehidupan & kondisi
& kondisi lingkungan yang dapat
yang dapat
menyebabkan penyakit pada tumbuhan.
• Mekanisme terjadinya penyakit pada tumbuhan yang yang
disebabkan oleh faktor‐faktor di atas.
• Interaksi antara penyebab penyakit dan tanaman
sakit.
• Metode pencegahan atau pengendalian penyakit dan
metode
t d penekanan
k
k
kerusakan/kerugian
k /k
i yang disebabkannya.
What do plant pathologists study ?
What do plant pathologists study ?
Ahli penyakit tumbuhan Ahli
kit t b h
mempelajari penyakit‐
penyakit yang disebabkan oleh :
l h
• cendawan, bakteri, p
,
,
fitoplasma, virus & viroid, nematoda, protozoa, dan
tanaman tingkat tinggi yang parasitic.
p
• Ketidak seimbangan faktor‐
faktor fisik & kimia, seperti
kelembaban suhu & hara.
kelembaban, suhu
& hara
Disiplin ilmu yang mendukungg bidangg
fitopatologi, antara lain :
• Botani, mikologi, bakteriologi, virology, nematologi, anatomi
l i
i & &
fisiologi tanaman, genetic, biologi molekul, biokimia, hortikultura,
biokimia, hortikultura, kultur jaringan, ilmu
tanah, kimia, fisika, klimatologi, statistika, dll.
The welfare of plants
who should be concern of ?
Everyone of us !
•sebagai petani
•sebagai individual yang sadar
akan keindahan & keamanan
alam
•sebagai konsumen tanaman
dan produknya
Patogen, Hama, Gulma
Nutrisi & Air
N
t i i & Ai
Dari Tanah
Pertumbuhan & Produksi Tanaman
FFaktor Lingkungan :
kt Li k
Suhu, Cahaya, Kelembaban
Segala sesuatu yang dapat mempengaruhi kesehatan tanaman akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman
akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman KONSEP PENYAKIT PADA TUMBUHAN
KONSEP PENYAKIT PADA TUMBUHAN
• When is a plant considered healthy ?
• When plant diseases occurred ?
KONSEP PENYAKIT PADA TUMBUHAN
KONSEP PENYAKIT PADA TUMBUHAN
When is a plant considered healthy ?
When
is a plant considered healthy ?
• Bila mampu melangsungkan fungsi
fisiologis‐nya secara optimal sesuai
kemampuan genetisnya.
genetisnya
Fungsi fisiologis apa saja ?
• Pembelahan
P b l h sel, diferensiasi
l dif
i i & &
perkembangan sel
• Absorbsi air & hara dari dalam
tanah serta translokasinya
tanah, serta
• Fotosintesis & translokasi hasil
fotosintesis
• Metabolisme senyawa‐senyawa
senyawa senyawa
sintetis
• Reproduksi
• Penyimpanan sumber makanan
untuk bertahan atau reproduksi
When does plant diseases
occurred ?
Bila salah satu atau beberapa
fungsi fisiologis tumbuhan menjadi
abnormal karena adanya
gangguan patogen atau kondisi
lingkungan tertentu (faktor abiotik).
Mekanisme yang spesifik untuk terjadinya suatu penyakit Mekanisme
yang spesifik untuk terjadinya suatu penyakit
sangat bervariasi, tergantung pada :
– agen penyebabnya
organisme hidup (patogen) ,
faktor abiotik
– tanaman
jenis & kondisinya
Jenis sel & jaringan yang terinfeksi menentukan fungsi
fisiologis yang akan
yang akan terganggu.
terganggu
Figure 1.
Protein synthesized
Leaf blight
Leaf blight
Reproduction
Transpiration
Fruit rot
Leaf spot
Wilt
Crown gall
Root rot
Photosynthesis
Up take of water & mineral
p
WHAT IS YOUR DEFINITION OF
PLANT DISEASES ?
What is your definition of plant diseases ?
What is your definition of plant diseases ?
• Penyakit tumbuhan adalah kondisi dimana sel
& jaringan
j
g tanaman tidak berfungsi
g secara
normal, yang ditimbulkan karena gangguan
secara terus menerus oleh agen patogenik
atau faktor lingkungan (abiotik) dan akan
menghasilkan perkembangan gejala (Agrios)
Bagaimana patogen menimbulkan
penyakit pada tanaman ?
• Melemahkan tanaman inang dengan mengabsorbsi
nutrisi
t i i dari
d i sell tanaman
t
untuk
t k kebutuhan
k b t h hidupnya.
hid
• Mematikan atau menggangu metabolisme sel inang
– Pembentukkan toksin, ensim, zat pengatur tumbuh
– Memanfaatkan sel inang untuk proses replikasi
• Menyumbat
b transportasi makanan, hara, & air.
k
h
&
• Mengkonsumsi isi sel inang pada waktu kontak.
Patogen menginfeksi jaringan tanaman
Reaksi awal tanaman terhadap infeksi tsb. terjadi pada
tempat dimana patogen masuk.
Reaksi kimiawi
tidak terlihat
Reaksi menyebar
perubahan histologis;
gejala makroskopis
Sel/jaringan tanaman yang sakit menjadi rusak & melemah
Kemampuan melangsungkan fungsi fisiologis secara normal menjadi menurun
Tanaman mati
SEJARAH & PENTINGNYA PENYAKIT TUMBUHAN
SEJARAH & PENTINGNYA PENYAKIT TUMBUHAN
• Manusia & binatang sangat bergantung kepada g
g
g
g p
adanya tumbuhan. • Kalau penyakit mematikan atau merusak p y
tanaman, semua bentuk kehidupan di dunia akan sangat dipengaruhi
akan sangat dipengaruhi.
• Potato leaf blight pada
kentang :
menyebabkan
b bk kematian
k
d
dan
kelaparan berjuta‐juta
orang Irlandia, sampai
Irlandia sampai
akhirnya terjadi migrasi
besar‐besaran ke Amerika.
Irish Potato Famine ‐ 1845
• Penyakit karat pada kopi:
menghancurkan produksi
k i di negara koloni Inggris, kopi di
k l iI
i
sehingga terjadi pergantian
komoditi utama dari kopi ke
kopi ke
teh. Hal ini menyebabkan
y
orang‐
g
orang Inggris merubah
kebiasaannya dari peminum
kopi menjadi peminum teh.
Great Bengal Famine 1942‐1943
2 million deaths
2
illi d th
Brown Spot Disease
FLOWER – BREAKING SYMPTOMS IN TULIP
Kerugian yang ditimbulkan oleh adanya
penyakit tumbuhan :
• Bercak daun mengurangi kapasitas fotosintesis
tanaman, sehingga tanaman berkurang produksi
akhirnya.
• Busuk buah atau bercak buah mengurangi kualitas & kuantitas buah yang dipanen.
e usa a pasca pa
panen, misalnya
e , sa ya karena
a e a zat
a be
beracun
acu
• Kerusakan
yang dihasilkan mikroorganisme.
• Biaya pengendalian menyebabkan meningkatnya
biaya produksi.
TERMINOLOGI DALAM ILMU PENYAKIT TUMBUHAN
Parasit Parasit
• O
Organisme
i
yang sebagian
b i atau seluruh
l h kebutuhan
k b h
makanannya untuk hidup bergantung kepada organisme
hidup
p lain. • Kebanyakan parasit adalah patogen, tetapi ada patogen yang bukan parasit (contohnya cendawan embun jelaga
C
Capnodium). di )
– Parasit obligat : parasit yang hidupnya terbatas pada jaringan hidup
saja. Disebut juga “biotrof”. Organisme ini kebanyakkan belum dapat
ditumbuhkan dalam kultur arsenik (bebas dari segala organisme lain).
– Parasit fakultatif : organisme yang dapat bersifat parasit walaupun
sebenarnya
y ia adalah saprofit.
p
Saprofit (saproba)
Saprofit (saproba) • Organisme yang memperoleh makanannya
g
mati.
dari bahan organik
– Saprofit fakultatif : parasit yang mempunyai
kemampuan hidup sebagai saproba.
– Nekrotrof : organisme yang dapat tumbuh di atas
jaringan yang telah
yang telah dimatikan. dimatikan
• Inang
Inang (Host) : organisme hidup lain yang diparasit, (Host) : organisme hidup lain yang diparasit,
biasa juga disebut “susep” (host‐parasit; susep‐
patogen).
• Patogen : dalam arti luas adalah tiap agen yang menyebabkan penyakit tetapi istilah ini biasanya
menyebabkan penyakit, tetapi istilah ini biasanya hanya untuk menunjukkan penyebab penyakit yang tergolong organisme hidup saja terutama cendawan, g
g g
p j
,
bakteri, nematoda, virus, dan tumbuhan yang parasitic.
• Inokulum Inokulum : bagian dari koloni patogen yang dapat : bagian dari koloni patogen yang dapat
digunakan untuk melakukan inisiasi penyakit.
Patogenisitas : kemampuan suatu patogen untuk menimbulkan suatu penyakit.
Patogenesis : proses perkembangan
/terjadinya penyakit pada tanaman atau rangkaian
tanaman atau rangkaian tahapan yang harus dilalui pa oge u u dapa
patogen untuk dapat menimbulkan penyakit p
pada inangnya g y
• Virulensi : ukuran atau tingkat patogenisitas suatu patogen. – Suatu patogen dapat terdiri atas beberapa strain dengan
tingkat virulensi yang berbeda, mulai dari yang avirulen/nonvirulen.
• Keganasan (aggressiveness) : kemampuan parasit per satuan
waktu
kt untuk
t k menyerang dan
d tumbuh
t b h serta
t berkembang
b k b
bi k
biak
di dalam tumbuhan inangnya. – Bisa saja terjadi keganasan yang tinggi
yang tinggi dikombinasikan
dengan patogenisitas yang rendah, misal parasit obligat
yyang menyerang
g
y
g tumbuhan secara efisien tetapi
p hanya
y
menimbulkan kerugian at au kerusakkan yang minim.
• Kebal (immune) : bebas dari infeksi. Tumbuhan dapat mencegah masuknya
dapat mencegah masuknya patogen dalam jaringan.
• Ketahanan (resistance) : Kemampuan untuk mencegah perkembangan patogen
perkembangan patogen selanjutnya dalam jaringan g Ketahanan tumbuhan inang. horizontal Ketahanan vertikal Ketahanan poligenik Ketahanan oligogenik Ketahanan monogenik • Reaksi hipersensitif : reaksi tumbuhan terhadap infeksi patogen yang menunjukkan
patogen yang menunjukkan bercak‐bercak nekrotik yang y g
kecil akibat kematian yang cepat dari sel‐sel tumbuhan sehingga menghentikan perkembangan patogen.
k b
• Toleransi : kemampuan tanaman untuk b t h t h d i f ki
bertahan terhadap infeksi patogen, sehingga walaupun patogen terdapat di dalam
patogen terdapat di dalam jaringan tanaman tetapi tidak menimbulkan gejala penyakit.