Kajian Epidemi Penyakit Kanker Batang Neoscytalidium dimidiatum pada Tanaman Buah Naga (Hylocereus spp.)

Abstract

Buah naga (Hylocereus spp.) adalah tanaman kaktus tropis yang tumbuh optimal pada suhu 20–30°C, dengan curah hujan 500–1500 mm/tahun, sinar matahari cukup, dan pH tanah 6,5–7,0. Pertama kali masuk ke Indonesia tahun 2000 dari Thailand, produksi buah naga nasional mengalami penurunan dari 3.673.002 kwintal (2022) menjadi 2.760.094 kwintal (2024), sehingga pasokan dalam negeri tidak terpenuhi dan pasar lokal didominasi impor dari Thailand dan Vietnam. Penurunan produksi ini salah satunya disebabkan oleh serangan cendawan Neoscytalidium dimidiatum yang menyebabkan kanker batang, pertama kali dilaporkan di Indonesia tahun 2019 di Pariaman dan Batam dengan tingkat serangan 72,5%–95,56%. Pengendalian penyakit ini masih terbatas, dan di negara seperti China dan Taiwan masih bergantung pada pestisida berbahan aktif propineb dan difenoconazole karena kurangnya penelitian bioekologi patogen dan kesulitan identifikasi akibat kemiripan gejala antar penyakit. Pengembangan metode pengendalian penyakit kanker batang pada buah naga yang aman, efektif dan efisien perlu terus diusahakan. Salah satu pendekatan yang dapat digunakan dan diterapkan dalam membantu progres pengendalian yang baik tersebut adalah dengan memahami komponen epidemi dan faktor yang mempengaruhi perkembangan penyakit. Unsur-unsur yang terlibat dalam terjadinya suatu epidemi penyakit tumbuhan adalah adanya patogen atau penyebab penyakit tanaman yang virulen, tanaman inang yang rentan dan faktor lingkungan biotik dan abiotik dan manusia yang mengelola suatu komoditas. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji data-data epidemi penyakit kanker batang N. dimidiatum pada buah naga untuk mendapatkan strategi pengendalian yang tepat dan cepat. Pengkajian data-data epidemi tersebut terdiri atas pola distribusi/sebaran penyakit kanker batang N. dimidiatum, faktor-faktor yang berkaitan erat terhadap epidemi penyakit kanker batang N. dimidiatum pada tanaman buah naga serta melihat model perkembangan penyakit kanker batang dan ketahanan tiga spesies buah naga terhadap serangan N. dimidiatum. Penelitian dilakukan dalam 3 tahapan yaitu: (1) survei lapangan untuk membangun skoring penyakit dan pengumpulan data sekunder (2) Pengkajian faktor-faktor epidemi penyakit kanker batang dan pengamatan pola distribusi penyakit di lapangan. (3) Pengujian tiga spesies buah naga untuk melihat model perkembangan penyakit dan tingkat ketahanan masing masing spesies buah naga terhadap penyakit kanker batang N. dimidiatum. Tahapan penelitian pertama didapatkan lima skoring deskriptif visualitatif penyakit kanker batang buah naga yang dilakukan berdasarkan pengalaman petani menangani dan mengamati penurunan produksi (yield losses). Selain itu juga telah didapatkan data sekunder berupa luas serangan penyakit kanker batang di Kabupaten Banyuwangi dalam kurun waktu lima tahun terakhir dari Laboratorium Pengamatan Hama dan Penyakit (LPHP) Tanggul dan data sekunder berupa cuaca dan iklim empat daerah sampel pengamatan dari BMKG Wilayah III Kabupaten Banyuwangi.Luas serangan penyakit kanker batang di Kabupaten Banyuwangi memiliki hubungan erat dengan faktor cuaca, terutama curah hujan dan kelembapan udara. Kecamatan dengan kondisi agroklimat yang lebih lembap dan suhu hangat seperti Siliragung dan Tegaldlimo mengalami serangan lebih luas. Oleh karena itu, monitoring iklim mikro di sentra produksi buah naga penting untuk deteksi dini dan mitigasi penyebaran penyakit. Penelitian kedua dilakukan pengkajian faktor-faktor penyebab epidemi penyakit kanker batang yang terdiri dari empat faktor yaitu faktor lingkungan seperti curah hujan, suhu dan kelembapan, faktor komunitas mikrob filoplan dan rhizosfer, faktor kimia tanah dan faktor teknik budidaya yang dilakukan petani. Hasil analisis menunjukkan bahwa kondisi lingkungan dengan curah hujan >98 mm/bulan, suhu 27 °C, dan kelembapan 78,3% berkontribusi terhadap peningkatan severitas penyakit kanker batang. Keanekaragaman dan populasi mikrob filoplan dan rizosfer lebih banyak pada lahan severitas rendah dibandingkan lahan severitas tinggi. Unsur kimia tanah P, Ca, Zn, C/N dan pH menjadi unsur yang berkaitan dengan severitas penyakit kanker batang N. dimidiatum. Kandungan P (fosfor) dan Ca (kalsium) pada lahan severitas rendah lebih tinggi dibandingkan lahan severitas tinggi, sedangkan unsur Zn (seng), C/N dan pH memiliki kandungan lebih tinggi pada lahan severitas tinggi. Terdapat 4 aspek budidaya yang berkaitan erat dalam proses terbentuknya epidemi kanker batang yaitu kehilangan hasil, penggunaa fitohormon, cara pengendalian yang dilakukan serta penggunaan varietas buah naga. Selain faktor epidemi juga dilakukan kajian pola distribusi penyakit yang diamati selama enam minggu pada 195 tanaman yang didapatkan hasil nya bahwa pola distribusi penyakit kanker batang N. dimidiatum menyebar secara mengelompok melalui dua dugaan mekanisme yaitu angin dan stek vegetatif. Penelitian ketiga adalah pengujian model perkembangan penyakit dan tingkat ketahanan tiga spesies buah naga terhadap penyakit kanker batang N. dimidiatum. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari enam perlakuan, masing-masing perlakuan terdiri 2 tanaman. Perlakuan berupa H. costaricencis (buah naga merah), H.undatus (buah naga putih) dan S. megalanthus (buah naga kuning). Dari pengujian ini didapatkan bahwa dua spesies buah naga memiliki model perkembangan penyakit Gompertz yang mana dengan model perkembangan ini patogen bersifat polisiklik. Selain memiliki bentuk kurva sigmoidal yang mencerminkan dinamika penyakit secara biologis, model Gompertz juga unggul dalam menggambarkan fase awal perkembangan penyakit yang berjalan lambat sebelum memasuki fase eksponensial. Hal ini menjadikannya cocok untuk penyakit dengan masa inkubasi atau latensi yang cukup panjang. Berbeda dengan model logistik yang bersifat simetris, model Gompertz bersifat asimetris, sehingga lebih realistis dalam mewakili perkembangan penyakit di lapangan. Dalam konteks epidemiologi tanaman, Gompertz juga dapat digunakan untuk menghitung laju infeksi relatif dan membandingkan ketahanan varietas, sehingga berguna sebagai dasar pengambilan keputusan dalam program pemuliaan tanaman tahan penyakit. Selain itu dalam hal ketahanan masing-masing spesies didapatkan bahwa spesies H. undatus (buah naga putih) memiliki tingkat ketahanan tertinggi dibandingkan dua spesies lain yang terlihat dari nilai laju infeksi, AUDPC dan severitas penyakit.

Dragon fruit (Hylocereus spp.) is a tropical cactus plant that grows optimally at temperatures between 20–30°C, with annual rainfall of 500–1500 mm, adequate sunlight, and soil pH ranging from 6.5 to 7.0. Introduced to Indonesia in 2000 from Thailand, national dragon fruit production has declined from 3,673,002 quintals in 2022 to 2,760,094 quintals in 2024. This decline has resulted in an unmet domestic supply, leading to a market dominated by imports from Thailand and Vietnam. One of the main factors contributing to the production decline is the emergence of stem canker disease caused by the fungal pathogen Neoscytalidium dimidiatum, which was first reported in Indonesia in 2019 in Pariaman and Batam, with disease severity ranging from 72.5% to 95.56%. Control of this disease remains limited, with countries like China and Taiwan still relying on fungicides containing propineb and difenoconazole, due to the lack of research on the pathogen’s bioecology and the difficulty of accurate diagnosis caused by symptom similarities between diseases. Therefore, developing safe, effective, and efficient control methods for stem canker disease in dragon fruit is necessary. One strategic approach is to understand the components of disease epidemiology and the factors influencing disease development. Key elements in the development of a plant disease epidemic include the presence of a virulent pathogen, a susceptible host, biotic and abiotic environmental factors, and human agricultural practices. This study aims to assess the epidemiological data of stem canker disease caused by N. dimidiatum in dragon fruit to develop accurate and effective control strategies. The epidemiological assessment includes the distribution patterns of the disease, key factors related to the disease epidemic, the disease development model, and the resistance level of three dragon fruit species to N. dimidiatum. The study was conducted in three stages: (1) field surveys to establish disease scoring and secondary data collection, (2) evaluation of epidemiological factors and distribution patterns in the field, and (3) testing three dragon fruit species to determine disease progression models and resistance levels. In the first stage, five descriptive and visual scoring scales for stem canker disease were developed based on farmers’ experience in observing production loss (yield loss). Secondary data were collected from the Plant Pest and Disease Observation Laboratory (LPHP) in Tanggul, showing the extent of stem canker disease in Banyuwangi over the last five years, as well as climate data from four observation areas provided by the Meteorological, Climatological, and Geophysical Agency (BMKG) in Banyuwangi. The extent of disease in Banyuwangi was closely related to climatic factors, particularly rainfall and humidity. Subdistricts with more humid and warm agroclimatic conditions, such as Siliragung and Tegaldlimo, experienced more widespread outbreaks. Thus, microclimate monitoring in dragon fruit production centers is essential for early detection and disease mitigation. The second stage analyzed the epidemiological factors contributing to the stem canker outbreak, which included four components: environmental factors (rainfall, temperature, humidity), phylloplane and rhizosphere microbial communities, soil chemical properties, and cultivation practices. Results showed that environmental conditions with rainfall >98 mm/month, temperature around 27°C, and humidity at 78.3% contributed to increased disease severity. Microbial diversity and populations in the phylloplane and rhizosphere were higher in low severity plots compared to high-severity ones. Chemical elements such as phosphorus (P) and calcium (Ca) were higher in low-severity plots, while zinc (Zn), carbon-to-nitrogen ratio (C/N), and pH were higher in high-severity plots. Four cultivation aspects were significantly correlated with disease epidemic development: yield loss, use of phytohormones, disease management methods, and choice of dragon fruit variety. Additionally, the disease distribution pattern, observed over six weeks on 195 plants, indicated a clustered spread, likely due to wind dispersal and vegetative propagation through cuttings. The third stage involved testing the disease development model and the resistance levels of three dragon fruit species H. costaricensis (red dragon fruit), H. undatus (white dragon fruit), and S. megalanthus (yellow dragon fruit) using a completely randomized design (CRD) with six treatments and two replications each. The disease progression in two species followed a Gompertz model, which characterizes polycyclic pathogens. This model, with its asymmetrical sigmoidal curve, accurately represents disease dynamics in the field, particularly the slow initial phase followed by exponential increase, making it suitable for diseases with long incubation or latency periods. Compared to the symmetric logistic model, the Gompertz model more realistically reflects field conditions and is useful in calculating relative infection rates and comparing varietal resistance, thereby supporting breeding programs for disease-resistant cultivars. In terms of resistance, H. undatus (white flesh) demonstrated the highest resistance level among the three species, as shown by lower infection rates, area under the disease progress curve (AUDPC), and disease severity.