1

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seed pathology atau penyakit benih merupakan cabang ilmu penyakit tanaman yang mempunyai tujuan untuk mengadakan determinasi terhadap kesehatan dan perlakuan benih. Studi tentang penyakit benih (biji) ditujukan terhadap perhitungan kerusakan, faktor-faktor yang mempegaruhinya, gejala, tanda, dan perlakuan dengan obat-obatan perawat benih dan pemberian surat kesehatan benih. Patogen-patogen yang terdapat pada biji dapat menimbulkan berbagai kerusakan. Bentuk kerusakan yang ditimbulkannya bervariasi, tergantung macam patogennya, macam biji, dan lingkungannya. Bentuk kerusakan tersebut dapat berupa bercak (nekrose), perubahan warna dan busuk. Biji-biji membawa beberapa patogen yang sering menyebabkan beberapa penyakit pada pertanaman yang tumbuh dari biji tersebut. Seperti halnya penyakit-penyakit pada biji sorgum dapat menyebabkan kehilangan hasil secara individual di lapangan sampai lebih dari 5% dan kadang-kadang infeksinya dapat sebesar 50%. Penyakit-penyakit pada biji (benih) disamping menderita kerusakan juga menghasilkan sejumlah spora yang selanjutnya dapat menyebarkan penyakit pada tanaman sehat di lapang, sebagai contoh penyakit bercak coklat pada padi dan antraknose pada cabai. Biji-biji juga dapat menyebabkan penyakit pada embrio. Patogen yang terbawa oleh biji dapat mengurangi nilai biji dan juga mengurangi daya tumbuhnya. Seperti telah diutarakan pada bab pendahuluan bahwa patogen dapat menimbulkan penyakit pada tanaman sebelum benih berkecambah, pada tanaman muda, atau pada tanaman dewasa. Jika patogen menyerang tanaman dewasa, maka kerugian akan menjadi lebih besar lagi. Patogen-patogen tersebut selain menimbulkan penyakit pada tanaman itu sendiri, dapat pula menjadi sumber infeksi bagi tanaman lain. Dengan demikian patogen tersebut dapat menginfeksi tanaman yang sehat. Penyebaran ini dapat dilakukan dengan perantaraan angin, air, insekta, hewan dan manusia.

2

Kerugian pada bahan yang disimpan khususnya biji-bijian tidak slalu dapat terlihat, lebih-lebih adanya kerusakan dalam bentuk kualitas jarang dapat dinilai. Sehingga pengelolaan dan pengeringan maupun metode pengangkutan yang baik dapat mengurangi kerusakan kualitas. Sebaliknya kondisi penyimpanan yang kurang baik berakibat berkembangnya jasad renik. Sebagai contoh akibat adanya serangan jasad renik akan terjadi perubahan kandungan kimia dalam biji. Kerusakan yang terjadi dapat berupa perubahan warna biji-bijian yang disimpan, terjadi susut berta dan volume dari biji-bijian yang disimpan, daya tumbuh biji yang disimpan menurun, terjadi perubahan-perubahan biokimia di dalam biji-bijian yang di simpan, dan kemungkinan timbulnya toksin dari bijibijian yang disimpan. Oleh karena kerugian yang ditimbulkan cukup banyak, maka perlu diketahuinya faktor yang mempengaruhi infeksi patogen pada biji, agar infeksi tersebut dapat dicegah. 1.2 Pokok Bahasan Adapun pokok bahasan dalam paper ini yaitu mengetahui faktor-faktor apa saja yang dapat mempengaruhi infeksi patogen pada benih.

3

II. PEMBAHASAN Keberhasilan dari infeksi benih yang paling utama yaitu aspek transmisi dari patogen. Pada umumnya, penyakit tanaman dapat dibagi berdasar apakah penyakit tular benih ataupun tidak. Patogen disebut sebagai patogen tular benih yaitu patogen yang menginfeksi atau menginfestasi benih dan mampu menimbulkan gejala setelah benih tersebut ditanam. Bahkan apabila benih membawa mikroba atau virus, namun jika itu tidak mampu menimbulkan penyakit dari organisme atau virus yang dipertimbangkan maka tidak disebut sebagai patogen tular benih. Tanaman yang terinfeksi tidak perlu hasil dari infeksi atau infestasi benih. Keberhasilan infeksi benih tergantung oleh berbagai factor, antara lain: 2.1 Genotip Inang Jenis kultivar dapat menghasilkan reaksi yang berbeda. Sebagai contoh, infeksi Cercospora kikuchii pada benih tanaman kedelai mempunyai nilai ratarata 3-30% dan 30-85% pada kondisi peka dan kondisi tahan. Pada tanaman barley dan gandum, beberapa jenis pertahanan dilakukan untuk melepaskan diri dari infeksi jamur. Pada kultivar yang tahan, jamur akan jatuh menyerang embrio atau dinding ovari. Perkecambahan dari klamidospora Ustilago tritici lebih besar pada kultivar yang peka daripada kultivar gandum yang tahan. Embrio dari kultivar gandum yang peka terinfeksi dengan berkembangnya hifa dimana hal ini tidak ditemukan pada embrio tanaman dari kultivar yang tahan. Tipe benih hitam dari buncis pada umumnya lebih resisten terhadap Ascochyta rabiei daripada tipe benih putih. Demikian juga kultivar benih hitam dari Phascolus vulgaris tahan untuk infeksi Rhizoctonia solani ketika kebanyakan kultivar benih putih lebih peka. 2.2 Lingkungan

4

Kondisi lingkungan ketika pembungaan dan selama perkembangan benih dipengaruhi oleh infeksi benih dan lokasi inokulum pada benih. Selain itu, kondisi area perkembangan dapat mempengaruhi tingkat infeksi. Infeksi benih pada tanaman gandum oleh Septoria nodorum adalah paling rendah di daerah pegunungan dan paling tinggi di daerah selatan Georgia. Produksi benih kapas di Carolina Selatan pada tahun 1954 umumnya tidak semua atau hanya sedikit di infeksi oleh hifa Colletotrichum gossypii, tetapi produksi di daerah pantai dan Piedmont selatan pada tahun 1955 terjadi infeksi yang tinggi. Kebanyakan produksi benih di utara Piedmont pada tahun 1955 terinfestasi rendah. Tingkatan dari infestasi dan pengurangan viabilitas benih berhubungan secara langsung dengan jumlah dan frekuensi hujan pada pembukaan biji buah kapas. a. Kelembaban Pada umumnya, area lembab dengan temperatur yang tinggi kondisi menguntungkan bagi infeksi benih. Sebagai contoh, produksi benih yang dihasilkan di barat dan selatan Inggris secara relatif bebas dari C. linicola, Polyspora lini, dan Phoma spp, berbeda ketika lebih dingin di daerah utara dan barat dari Pennines merupakan kondisi menguntungkan untuk kenaikan infeksi benih. Kelembaban relatif, terutama sekali pada waktu pembungaan dan perkembagan benih, memainkan suatu peran yang utama di dalam infeksi benih dan penetapan dari inokulum di dalam benih . b. Temperatur Peran temperature pada infeksi benih dipelajari secara ekstensif. Suhu optimum untuk penetrasi polong kacang tanah dan infeksi inti berkisar dari 26 28oC, 21 32oC, dan 16 32oC untuk Aspergillus niger, A. flavus, Rhizopus stolonifer dan Sclerotina bataticola secara berurutan. Selain itu temperatur yang tinggi pada bulan Mei dan kondisi dingin dan basah sampai akhir Mei-awal Juli di Denmark sangat sesuai untuk tumbuhnya Bipolaris sorokiniana pada benih barley. c. Kecepatan angin

5

Pemencaran spora dari Ustilago tritici berkolerasi positif dengan hujan dan kecepatan angin. Kecepatan angin yang tinggi merupakan keuntungan penyebaran dari U. tritici. d. Hujan Curah hujan yang tinggi berpengaruh kurang baik terhadap infeksi bunga gandum oleh jamur smut, hal ini disebabkan jamur akan tercuci hujan. Periode hujan dan berawan selama 60 hari sebelum massa panen merupakan kondisi yang menguntungkan bag perkembangan dan penyebaran inokulum Phoma betae e. Irigasi Irigasi cenderung meningkakan infeksi benih oleh bakteri dan jamur. Penggunaan irigasi metode tetesan di Israel, dapat menurunkan infeksi benih pada beberapa tanaman 2.3. Manajemen Tanaman a. Populasi tanaman Populasi tanaman atau pengaturan jarak dapat mempengaruhi keadaan disekitar perkembangan biji. Populasi tanaman yang tinggi atau jarak yang terlalu rapat meningkatkan kelembaban relatif yang akan memicu infeksi tular benih. Pada padi, jarak yang rapat (15 cm) menimbulkan terjadinya jamur tular benih seperti Arthobotrys sp., Alternaria longissima, A. padwickii,Curvularia lunata, D, oryzae, F. semitectum, dan Sclerotium spp. Di alam infeksi tanaman mencapai 20% oleh Diaporthe phaseolorum var. sojae yang dilaporkan pada biji kedelai dari populasi tanaman yang rendah (10.000 sampai 16.000 tanaman per persegi ukuran tanah = 0,4646 hektar) dibandingkan pada 1% pada benih yang populasinya tinggi (185.000 sampai 300.000 tanaman per persegi ukuran tanah). Jarak antara tanaman yang terinfeksi dan yang sehat juga mempengaruhi tingkat dari benih yang terifeksi. Contohnya, infeksi benih oleh jamur gosong terlepas dari jamur gandum umumnya adalah 0 sampai 0,1%, tetapi infeksi biji dari biji contoh pada jarak 30 cm dari pusat jamur gosong adalah 0 sampai 1,5%. b. Pemupukan

6

Aplikasi nitrogen di lahan dapat mempengaruhi infeksi tanaman. Peningkatan pupuk nitrogen mengurangi infeksi oleh F. moniliforme, tetapi nitrogen yang tinggi (150 sampai 200 kg/ha) dibandingkan dengan nitrogen yang rendah (0 sampai 15 kg/ha) meningkatkan infeksi tular benih oleh A. padwickii,C.lunata,Phoma spp, pada padi. c. Gulma Infeksi benih dari Phaseollus vulgaris oleh F. Semitectum adalah 5.6, 12, 10, 21 atau 32%, berturut-turut gulma pada plot secara teratur, atau salah satu gulma pada 35,50 atau 65 hari setelah penaburan atau tidak pada semua. Rhizoctnia solani sedikit lebih tinggi pada plot tanpa gulma daripada plot dengan satu gulma atau sebelum tahap pengisian benih. d. Waktu Panen Penundaan panen menguntungkan infeksi tular benih. Infeksi dapat meningkat dari dewasa sampai panen. D. Phaseolorum var. Sojae dan D. Phaseolorum var. Caulivora dapat diisolasi dari dewasa tetapi benih kedelai tidak sampai masak, tetapi meningkatkan kejadian seperti pertumbuhan tanaman dan pemasakan biji. Cercospora kikuchii telah diisolasi lebih sering dari biji kedelai dari kultivar yang telat dewasanya daripada dewasa yang cepat di Mississippi.2.4 Stadia tanaman

Tingkatan dari infeksi benih saling tergantung oleh umur tanaman, stadia perkmbangan tanaman, dan virulensi patogen. Pada umumnya, tingkat yang tinggi dari infeksi benih apabila tanaman terinfeksi pada periode pembungaan. Tanaman padi, pada masa pembungaan dan pembentukan bulir lebih rentan terhadap infeksi Drechslera oryzae, daripada ketika masa vegetative. Kepekaan ovary sorghum untuk penyakit ergot (Sphacelia sorghi) menurun setelah masa pemupukan. Lokalisasi atau penetrasi inokulum didalam benih dipengaruhi oleh waktu dari infeksi tanaman. Sebagai contoh, apabila benih rami telah diinfeksi lebih awal oleh Aureobasidium lini dan S. linicola, hifa dapat tumbuh sampai ke embrio

7

dan dapat membunuhnya. Namun apabila infeksi setelah perkembangan seed coat, hifa tidak dapat menginfeksi hingga embrio dan terkurug di seed coat.

8

2.5 Ketahanan tanaman inang

Infeksi benih berkorelasi dengan keparahan gejala dari tanaman inang. Gandum yang dipanen dari tanaman yang telah terinfeksi secara sistemik jamur Sclerospora sorghi kadang bijinya juga telah terinfeksi. Benih dari tanaman dengan tingkat gejala yang parah, memberi tingkat yang lebih tinggi dari transmisi benih daripada tanaman dengan gejala yang ringan. Infeksi cabai oleh Colletotrichum capsici berkorelasi dengan spot-spot pada buah (disklorasion), dengan 0-35% infeksi benih dari buah yang bersih dan 1-40% infeksi dari buah yang berspot. Transmisi benih dari virus kacang tanah bervariasi dengan tingkat gejala penyakit tanaman, dengan benih yang dipanen dan ukuran benih.2.6

Infestasi serangga Serangga dapat membantu penyebaran infeksi benih. Kumbang daun

kedelai (bean leaf beetle) Ceretoma trifurcata menyebabkan kerusakan yang ekstensif pada tunas kedelai yang terserang Alternaria tenuissima. Kumbang asparagus membuat lubang atau terowongan di dalam benih asparagus, dimana menyebabkan benih terkontaminasi oleh Fusarium oxysporum f.sp asparagi dan F. moniliforme2.7

Antagonisme dan sinergisme

Benih di suatu lokasi dapat menjadi antagonis dan sinergis terhadap mikroorgaisme dan virus. Aspergillus falvus tumbuh pada inti kulit kacang dan mampu menekan infeksi oleh Sclerotina bataicola. Drechslera maydis mempengaruhi benih jagung untuk infeksi oleh A. flavus, F. moiliforme dan Penicillium spp dan produksi aflatoxin. Di Puerto Rico, infeksi C. kikuchii pada benih tanaman kedelai bersifat antagonis terhadap infeksi Fusarium dan Phomopsis spp. Dua spesies tersebut telah telah disembuhkan enam dan tiga kali lebih sering dari tidak ternoda dibanding dari benih warna ungu. Berbeda dengan C. kikuchii dan Phomopsis

9

tidak bersifat antagonis di Illinois, kecuali ketika timbulnya C. kikuchii telah melewati 10%. Perlindungan Fusarium dan Phomopsis spp naik dan perkawinan dan perlindungan dari C. kikuchii menurun ketika masa panen ditunda di Puerto Rico. Timbulnya Phomopsis sp pada benih kedelai meningkat lima kali pada tanaman yang diinokulasi dengan bean pod mottle virus. Inokulasi dari tanaman kedelai dengan virus mosaik kedelai sebelum atau selama pembungaan dapat meningkatkan munculnya infeki benih oleh P. sojae.

10

III. PENUTUP

3.1 Kesimpulan Faktor-faktor yang mempengaruhi infeksi benih antara lain: genotip inang, lingkungan, manajemen budidaya tanaman, stadia pertumbuhan tanaman, ketahanan infeksi tanaman inang, infestasi serangga, hubungan antagonis dan sinergisme. 3.2 Saran Penyakit benih menjadi sangat penting karena benih merupakan inisiasi dari suat populasi. Penelitian yang lebih mandalam mengenai penyakit benih perlu dilakukan untuk dapat dikendalikan dan mencegah penguranga hasil produksi tanaman.