Pola Spasial Temporal Penyakit Virus dan Layu Bakteri Tanaman Solanaceae Penting serta Identifikasi Bakteri Penyebabnya

Abstract

Cabai, terong, tomat, dan kentang merupakan tanaman hortikultura sayuran penting dari famili Solanaceae yang banyak ditanam di Indonesia, termasuk di Jawa Barat. Pertumbuhan populasi penduduk yang pesat menjadikan permintaan terhadap hasil panen tanaman sayuran tersebut terus meningkat, namun produksinya selalu mengalami fluktuasi. Produksi dan produktivitas tanaman dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain adalah gangguan kesehatan tanaman oleh patogen penyebab penyakit. Penyakit menyebabkan rendahnya produksi dan produktivitas tanaman, sehingga menyebabkan kehilangan hasil yang nyata dan merugikan petani. Upaya pengendalian penyakit seharusnya dilakukan secara terpadu dengan memadukan berbagai metode yang kompatibel, dan diimplementasikan melalui prinsip budidaya tanaman sehat, pemantauan teratur, pengelola tanaman sebagai ahlinya dan mengutamakan peran pengendalian hayati. Pola perkembangan secara spasial maupun temporal dari setiap penyakit perlu dipahami melalui pengamatan dan pemantauan teratur serta identifikasi patogen yang tepat sebagai dasar pengambilan keputusan pengendalian yang terarah maupun perkiraan kehilangan hasil panen. Penggunaan mulsa sebagai teknik budidaya diharapkan dapat menciptakan kondisi lingkungan tanah yang menguntungkan tanaman dan mikroorganisme bermanfaat namun menekan patogen. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pola perkembangan penyakit virus dan layu secara spasial-temporal pada tanaman cabai yang diberi perlakuan mulsa-tanpa mulsa dan terong tanpa mulsa, menggambarkan hubungan tingkat severitas penyakit virus dan layu bakteri pada tanaman cabai dengan kehilangan hasil, dan menentukan karakteristik dan identitas bakteri patogen penyebab penyakit layu dari tanaman cabai, terong, tomat dan kentang. Penelitian dilaksanakan melalui beberapa tahap, yaitu: Pengamatan perkembangan penyakit virus dan layu bakteri serta hasil panen pada tanaman cabai, perkembangan penyakit layu pada terong di lahan pertanaman milik petani di Kabupaten Bogor. Setiap jenis penyakit diamati berdasarkan jumlah tanaman secara sensus (N=400) serta sampling dengan ukuran contoh berbeda (N = 200, 100, 50 dan 25); Pengambilan sampel tanaman bergejala layu bakteri dari cabai, terong dan tomat dari Kabupaten Bogor serta kentang dari Kabupaten Bandung; Isolasi, karakterisasi dan identifikasi bakteri secara morfologi, fisiologi/biokimiawi dan molekuler berdasarkan PCR-sequencing gen 16S rRNA. Perkembangan secara spasial penyakit virus berdasarkan insidensi dan severitas pada tanaman cabai dengan perlakuan mulsa dan tanpa mulsa yang disajikan dalam heat-map secara umum menunjukkan pola cenderung mengelompok (clustered) di minggu awal (1-4) dan selanjutnya merata (uniform) hingga minggu ke-12. Perkembangan secara temporal penyakit virus berdasarkan insidensi pada tanaman cabai dengan mulsa secara umum sudah terjadi sejak minggu-minggu awal dan melonjak naik mendekati maksimum 100% sejak minggu ke-4 hingga minggu ke-12. Insidensi penyakit virus lebih tinggi pada perlakuan mulsa (nilai area under disease progress curve atau AUDPC = 736) dibandingkan tanpa mulsa (AUDPC = 687). Perkembangan penyakit virus berdasarkan severitas tidak terlalu berbeda antara perlakuan mulsa dan tanpa mulsa. Tingkat penyakit pada perlakuan tanpa mulsa (AUDPC = 577) sedikit lebih tinggi dibandingkan bermulsa (AUDPC = 562). Tanaman terinfeksi virus masih menghasilkan buah cabai yang dapat dipanen dalam grade A, B dan C. Semakin tinggi tingkat penyakit maka grade semakin rendah. Penyakit berkorelasi negatif dengan perolehan hasil panen berdasarkan grade, bobot dan nilai jual per kg buah cabai di pasar. Penyakit virus pada cabai dikategorikan sebagai penyakit dengan infeksi sistemik dan berakibat gejala atau kehilangan hasil panen parsial. Perlakuan mulsa lebih menguntungkan karena tingkat penyakitnya lebih rendah dan nilai jual buah per tanamannya lebih tinggi dibandingkan perlakuan tanpa mulsa Perkembangan penyakit layu bakteri secara spasial cenderung mengelompok baik di pertanaman cabai tanpa mulsa maupun bermulsa. Tingkat penyakit secara temporal berdasarkan insidensi menunjukkan grafik stabil selama 12 minggu. Perlakuan tanpa mulsa mencapai insidensi <15% dan AUDPC = 102 yang secara nyata lebih tinggi daripada perlakuan mulsa dengan insidensi <5% dan AUDPC = 19. Penyakit layu bakteri dikategorikan penyakit dengan infeksi lokal di jaringan pembuluh yang berakibat gejala layu total dan kehilangan hasil total per tanaman. Tingkat penyakit layu berdasarkan insidensi sama dengan severitasnya dan setara dengan kehilangan hasil. Pola perkembangan penyakit spasial-temporal serta hubungannya dengan kehilangan hasil pada cabai juga ditunjukkan pada penyakit layu bakteri pada tanaman terong. Jumlah minimum ukuran sampel yang memadai untuk pengamatan penyakit virus di pertanaman cabai adalah 50 tanaman, sedangkan ukuran sampel 25 tidak memadai digunakan. Ukuran sampel 50, 100, dan 200 tidak saling berbeda nyata sedangkan dengan 25 menunjukkan berbeda nyata. Ukuran sampel yang memadai ini juga berlaku untuk pengamatan penyakit layu bakteri pada tanaman cabai dan terong. Delapan isolat bakteri telah berhasil diperoleh dari tanaman cabai, terong, tomat dan kentang yang bergejala layu. Kedelapan isolat bakteri tersebut dikarakterisasi dengan ciri-ciri sebagai berikut: termasuk Gram negatif, sel berbentuk batang, bersifat anaerob, tidak berpendar, koloni bakteri berwarna merah dan merah dengan tepian putih pada media TZC, warna koloni putih hingga putih susu pada media YDCA dan tidak tumbuh pada media D1M agar kecuali isolat Tr2. Kedelapan isolat berhasil terdeteksi positif dengan PCR menggunakan pasangan primer 759F/760R yang spesifik untuk Ralstonia solanacearum, Identifikasi secara molekuler berdasarkan persen identitas nukleotida gen 16S rRNA hasil PCR sequencing melalui analisis BLAST menunjukkan bahwa isolat Tr1 dan Cb1 termasuk kedalam genus Alcaligenes sp.. Isolat Tm1 teridentifikasi sebagai Serratia marcescens dan isolat Kt1 teridentifikasi sebagai Enterobacter asburiae.