Chapter II

TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut Pandey (1969) tanaman jagung diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Sub divisio
: Angiospermaeae
Class
: Monocotiledoneae
Ordo
: Graminales
Family
: Graminaceae
Genus
: Zea
Species
: Zea mays L.
Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu akar seminal, akar
adventif, dan akar kait atau penyangga. Akar seminal adalah akar yang berkembang dari
radikula dan embrio. Pertumbuhan akar seminal akan melambat setelah plumula muncul ke
permukaan tanah. Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung
mesokotil, kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus
ke atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif berkembang
menjadi serabut akar tebal. Akar seminal hanya sedikit berperan dalam siklus hidup jagung.
Akar adventif berperan dalam pengambilan air dan hara. Akar kait atau penyangga adalah
akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah. Fungsi dari akar
penyangga adalah menjaga tanaman agar tetap tegak dan mengatasi rebah batang.
(Bakkara 2010, dalam Effendi, 1984).
Batang jagung tidak bercabang, berbentuk silinder, dan terdiri dari beberapa ruas dan
buku ruas. Pada buku ruas akan muncul tunas yang berkembang menjadi tongkol. Tinggi
batang jagung tergantung varietas dan tempat penanaman, umumnya berkisar 60-300 cm
(Klingman, 1965).
Daun jagung muncul dari buku-buku batang, sedangkan pelepah daun menyelubugi
ruas batang untuk memperkuat batang. Panjang daun bervariasi antara 30-150cm dan lebar 415cm dengan ibu tulang daun yang sangat keras. Terdapat lidah daun (ligula) yang transparan
yang mempunyai telinga daun (auriculae) jumlah daun jagung tanaman bervariasi antara 1218 helai. Daun jagung terdiri dari pelepah dan helai daun, memanjang ujung meruncing.
Pelepah dan helai dibatasi oleh lignia yang bagian menghalagi masuknya air dan embun
(Salisbury, 1992).
Buah jagung terdiri atas tongkol, biji dan daun pembungkus. Biji jagung mempunyai
bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi, tergantung pada jenisnya. Pada
umumnya jagung memiliki barisan biji yang melibit secara lurus atau berkelok-kelok dan
berjumlah antara 8-20 baris biji. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji,
endosperm dan embrio (Togu 2006, dalam Rukmana, 1997)
Syarat Tumbuh
Iklim
Tanaman jagung berasal dari daerah tropis dan tidak menuntut persyaratan lingkungan
yang begitu ketat. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaik antara
27oC-32oC. Akan tetapi, untuk pertumbuhan yang baik bagi tanaman jagung khususnya
jagung hibrida, suhu optimum adalah 23oC-27oC. Suhu yang terlalu tinggi dan kelembaban
yang rendah dapat mengganggu peroses persarian. Jagung hibrida memerlukan air yang
cukup untuk pertumbuhan, terutama saat berbunga dan pengisian biji. Pada lahan yang tidak
beririgasi, pertumbuhan tanaman memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/ bulan
selama masa pertumbuhan, atau sekitar 200 mm/tahun (Warisno, 2007).
Distribusi curah hujan yang merata selama pertumbuhan akan memberikan hasil yang
baik. Distribusi hujan yang ideal bagi pertumbuhan tanaman jagung kurang lebih 200 mm
tiap bulan. Untuk memperoleh hasil yang baik, tanaman jagung memerlukan air yang cukup,
terutama pada fase perbungaan hingga pengisian biji.
Tanah
Jagung di Indonesia umumnya ditanam di dataran rendah, baik di lahan tegalan,
sawah tadah hujan, serta sebagian kecil ditanam didataran tinggi. Tanaman ini tidak dapat
tumbuh dengan subur pada tanah basah atau tergenang, karena daun-daunnya akan menjadi
kuning kemudian mati (Hardjowigeno, 1987).
Tanah yang baik untuk jagung adalah gembur dan subur, karena tanaman ini
memerlukan aerasi dan drainase yang baik. Jagung dapat tumbuh baik pada berbagai jenis
tanah asalkan mendapatkan pengelolahan yang baik. Tanah dengan tekstur lempung berdebu
adalah yang terbaik untuk pertumbuhan. Pengolahan tanah dikerjakan secara optimal,
sehingga aerasi dan ketersedian air dalam tanah berada dalam kondisi baik (Sarief, 1989).
Biologi Penyebab Penyakit
Klasifikasi jamur Puccinia polysora Underw. menurut Alexopoulus dan Mims (1979)
adalah :
Divisio
: Basidiomycota
Sub Divisio
: Urediniomycotina
Kelas
: Urediniomycetes
Sub Kelas
: Urediniomycetidae
Ordo
: Uredinales
Family
: Pucciniaceae
Genus
: Puccinia
Spesies
: Puccinia polysora Underw.
Penyakit karat daun ini disebabkan oleh jamur P. polysora.
Jamur ini membentuk
uredium (urediosorus) pada permukaan atas, bawah daun dan pada upih daun yang tersebar
rapat. Uredium yang berbentuk bulat atau lonjong dengan garis tengah 0,2-1 mm, berwarna
jingga atau jingga tua menghasilkan urediospora yang berperan penting sebagai sumber
inokulum dalam menginfeksi tanaman jagung dan sebarannya melalui angin. Bercak-bercak
kecil (uredinia) berbentuk bulat sampai oval terdapat pada permukaan daun jagung di bagian
atas dan bawah. Penyakit karat dapat terjadi di dataran rendah sampai tinggi dan infeksinya
berkembang baik pada musim penghujan atau musim kemarau (Semangun, 1991).
P. polysora membentuk urediospora berbentuk bulat telur sampai bulat telur
memanjang, agak bersudut-sudut dengan ukuran 28-38 x 22-30 µm. Berdinding agak tebal,
berwarna emas, dengan duri-duri halus yang jarang dengan ketebalan 1-2 µm, pori 4-5 µm
(Gambar 1). Telium berwarna gelap, tetap tertutup oleh epidermis, bulat dengan garis tengah
0,2-0,5 µm. Teliospora kurang lebih jorong atau berbenruk gada, biasanya tidak teratur atau
agak bersudut-sudut, ujungnya tumpul atau terpancung, agak mengecil pada sekat, dengan
ukuran 35-50 x 16-26 µm. Mesospora (teliospora bersel 1) banyak, dinding coklat
kekuningan, halus, dengan ukuran 1-1,5 µm pada sisinya, tangkai kuning pucat, panjangnya
30 µm. Piknium dan aesium jamur ini belum diketahu (Holliday, 1980).
Gambar 1. Fotomikrograf Konidia P. polysora Underw
Perbesaran 10 x 40
Gejala Serangan
Gejala penyakit karat dominan tampak pada daun tanaman jagung dibandingkan
dengan bagian tanaman lainnya. Tanaman jagung yang terserang cendawan ini
memperlihatkan gejala bercak kuning kemerahan (seperti karatan) pada daun (Gambar 2).
Jika serangan berat maka tanaman dapat mengalami kematian. Kranz et al. (1997)
mengemukakan bahwa pada permukaan atas dan bawah daun terdapat bercak kecil atau
seperti bisul, bentuknya bulat sampai lonjong berwarna coklat kemerahan ukuran 2 mm.
Bercak ini menghasilkan spora yang disebut teliospora (Gambar 2), tersebar pada permukaan
daun dan akan berubah warna menjadi hitam kecoklatan setelah teliospora berkembang.
Karena banyaknya teliospora yang terbentuk menyebabkan permukaan bagian atas daun
menjadi kasar. Pada tingkat serangan berat daun menjadi kering.
Gambar 2. Gejala Serangan P. polysora Underw
Hasil penelitian Santiago dan Exconde (1974) dalam Hooker (1991) didapatkan ada
beberapa jenis infeksi, yakni sangat tahan atau resisten dan tidak terdapat uredia. Toleran
memiliki uredia yang mengandung sedikit spora. Setengah toleran, daun akan diselingi uredia
dengan tingkatan sporulasi yang besar dan rentan yang mengandung sedang sampai banyak
spora.
Daur Hidup Penyakit
Jamur ini mempertahankan diri dari musim ke musim pada tanaman jagung yang
hidup dan dipencarkan oleh urediospora. Spora ini dapat diterbangkan dan dipencarkan oleh
urediospora dengan tetap hidup, karena kering dan mempunyai dinding yang cukup tebal
(Semangun, 1991).
Jamur karat tidak dapat hidup sebagai saprofit, sehingga tidak dapat mempertahankan
diri pada sisi-sisa tanaman jagung. Tidak dapat bukti-bukti bahwa jamur ini mempertahankan
diri dalam biji yang dihasilkan oleh tanaman sakit (Holliday, 1980).
Jamur dapat dipencarkan oleh angin. Di udara konidium yang terbanyak terdapat
menjelang tengah hari. Konidium berkecambah dan pembuluh kecambah mengadakan infeksi
melalui mulut kulit atau dengan mengadakan penetrasi secara langsung, yang didahului
dengan pembentukan apresorium (Semangun, 1991).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Penyakit
Penyebaran penyakit karat dipengaruhi oleh terbentuknya urediospora. Jamur ini tidak
dapat bertahan hidup pada jaringan mati karena tidak dapat hidup sebagai saprofit.
Berkembang sangat baik pada suhu 27-28º C dan kelembaban udara yang tinggi serta jenis
varietas/tanaman tertentu. Kelembaban udara yang tinggi akan meningkatkan serangan
penyakit karat (Sudjono dan Sukmana, 1995). Hal ini sejalan dengan yang dilaporkan Pakki
(1998) bahwa intensitas serangan penyakit karat lebih tinggi di daerah yang kelembaban
udaranya lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang relatif lebih rendah kelembaban
udaranya.
Puccinia polysora Underw. terutama merugikan di daerah tropik. Urediospora paling
banyak dipancarkan menjelang tengah hari. Suhu optimum untuk perkecambahan urediospora
adalah 27-28oC. Pada suhu ini uredium terbentuk 9 hari setelah infeksi. Jamur mengadakan
infeksi melalui mulut kulit. Penyakit dipengaruhi oleh jenis tanaman jagung. Telah diketahui
bahwa ketahanan terhadap P. Polysora ditentukan oleh gen-gen dominan atau dominan yang
tidak penuh (Holliday, 1980).
Dimana salah satu faktor yang mempengaruhi munculnya penyakit karat daun adalah
tingginya kelembaban di sekitar lahan akibat penggunaan jarak tanam yang terlalu rapat.
Menurut Cahyono (2002), pengaturan jarak tanam yang sesuai dengan jenis tanaman akan
berpengaruh baik terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu pengaturan
jarak tanam yang diatur sedemikian rupa dapat menekan intensitas serangan penyakit pada
tanama.
Hasil penelitian Robert (1962) diketahui perkecambahan urediospora dipengaruhi
secara signifikan oleh faktor lingkungan dengan suhu optimal
25-28 oC. Dalam kondisi
alami pencahayaan akan selalu variabel yang dapat mempengaruhi perkecambahan spora.
Pengendalian
Penanaman varietas tahan merupakan cara pengendalian yang mudah, murah, dan
aman bagi lingkungan (Wakman dan Burhanuddin, 2007). Menurut Sudjono (1988) di Bogor
diketahui bahwa XCI 47, XCJ 33, TCKUJ 1414,
TC arren, CI-27-3, Pool 468, Arjuna,
Wiyasa dan Pioneer 2 tahan terhadap Puccinia polysora Underw. sedangkan Hibrida C1
terbukti rentan.Varietas bersari bebas yang diketahui tahan atau cukup tahan terhadap
Puccinia sp. diantaranya adalah XCI 47, XCJ33, TCKUJ 1414, Arjuna, , MLG 5164
(Sumartini dan Srihardiningsih, 1995).
Pengendalian penyakit dengan varietas tahan merupakan cara yang mudah
penerapannya bagi petani, biaya murah dan aman terhadap lingkungan. Schieber (1977)
menyatakan bahwa menanam varietas tahan adalah merupakan satu-satunya cara pengndalian
penyakit karat. Russel (1978) memandang cara ini adalah paling efektif dan efisien dari cara
pengendalian lainnya, asalkan sifat ketahanannya tidak berkaitan dengan produktivitas dan
kualitas hasil rendah.
Pengaturan jarak tanam merupakan salah satu cara untuk menciptakan kondisi faktor
lingkungan yang dibutuhkan tanaman tersedia secara merata bagi setiap tanaman dan
mengoptimasi penggunaan faktor lingkungan yang tersedia. Menurut Cahyono (2002),
pengaturan jarak tanam yang sesuai dengan jenis tanaman akan berpengaruh baik terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu pengaturan jarak tanam yang diatur
sedemikian rupa dapat menekan intensitas serangan penyakit pada tanaman.
Menanam pada waktu yang tepat secara serempak pada suatu hamparan yaitu pada
saat sumber inokulum penyakit masih rendah atau belum ada dilapangan dapat memperkecil
dan memperpendek distribusi sumber inokulum (Palti, 1980).
Penyakit yang disebabkan oleh jamur/cendawan dapat berkembang dengan baik pada
kondisi suhu rendah dan kelembaban yang relatif tinggi. Oleh karena itu, untuk menghindari
tanaman jagung dari serangan karat sebaiknya menanam pada awal musim hujan (Semangun,
1991). Menurut Sudjono dan Sukmana (1995) intensitas serangan penyakit karat sangat tinggi
pada pertanaman jagung yang ditanam pada periode bulan Desember sampai Januari.
Pengendalian penyakit juga dapat dilakukan dengan cara pengaturan kelembaban
pada areal pertanaman, terutama sekitar tajuk tanaman dengan cara mengatur jarak tanam
secara tepat dan penerapan sanitasi pada areal pertanaman jagung. Pengendalian secara kimia
dapat dikendalikan dengan fungisida, antara lain zineb, oksiklorida tembaga, Fermat dan
dithane (Semangun, 1991).