EPIDEMIOLOGI & PENGENDALIAN (S3): Taktik Strategi Pengendalian Epidemi
Faculty of Agriculture, Universitas Brawijaya Email : @ub.ac.id 1. PENDAHULUAN
MODUL
2. TUJUAN PEMBELAJARAN 3. KEGIATAN BELAJAR
1. PENDAHULUAN Dalam mengendalikan munculnya ledakan penyakit pada pertanaman kita maka selain diperlukan teknik pengendaliannya juga harus dipertimbangkan bagaimana strateginya agar hal tersebut tidak terjadi. Dalam epidemiologi selain dipelajari mengenai keterkaitan hubungan sebab-akibat munculnya penyakit
di
alam
juga
dapat
dengan
mudah
dipelajari
strategi
pengendaliannya karena kaedah epidemi berupa populasi inokulum xo dan kecepatan
laju
infeksi
r,
telah
dapat
diperhitungkan
sebagaimana
disampaikan dalam modul sebelumnya. Sehubungan dengan itulah maka modul ini mencoba mengaitkan konsepkonsep pengendalian yang bernuansa taktik dan strategi serta melihat pola perkembangan dari jenis penyakit tertentu di lapangan. Mengenai cara atau teknik pengendaliannya tentu saja akan kembali kepada cara konvensional sebagaimana sudah banyak dikenal dalam bidang hama penyakit tumbuhan.
SELF-PROPAGATING ENTREPRENEURIAL EDUCATION DEVELOPMENT (SPEED)
10
4. BUKU ACUAN
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
2. TUJUAN PEMBELAJARAN
2013
Mengenalkan cara mengatur strategi pengendalian serta taktiknya yang diperlakukan pada pola pertumbuhan epidemi penyakit itu sendiri. Dengan cara ini mahasiswa akan mempunyai kemampuan konsepsional dalam pengelolaan penyakit tanaman di lahan pertanian dan sangat membantu secara nyata bagi penekanan kerusakan budidaya pertanaman.
3. KEGIATAN BELAJAR Strategi Pengelolaan Penyakit Tanaman Sejak awal kegiatan pertanian, petani telah terlibat dalam praktek untuk memerangi berbagai penyakit yang diderita oleh tanaman yang di budidayakan . Berdasarkan penemuan penyebab penyakit di awal abad ke sembilan belas, pemahaman para ahli
mengenai
semakin berkembang
mengenai interaksi antara patogen dan inangnya dan dapat mengembangkan cara-cara pengendalian penyakit tanaman tertentu.. Berdasarkan
pengetahuan
pengendalian
pada
penyakit
tertentu
ini,
para
ahli
dapat
mengembangkan beberapa prinsip umum pengendalian penyakit tanaman yang dapat membantu dalam mengatasi pengelolaan berbagai jenis lingkungan.
terhadap permasalahan baru pada beberapa tanaman budidaya di
Salah satu rangkaian prinsip ini, dikemukakan pertama kali oleh H. H
Whetzel di tahun 1929, dan dimodifikasi oleh berbagai penulis selama bertahun-tahun, telah banyak diadopsi dan diajarkan terhadap beberapa generasi ahli penyakit tanaman di seluruh dunia. Prinsip tersebut dikenal sebagai “Prinsip pengendalian secara tradisional”, yang secara garis besar telah dirumuskan oleh komite National Academy of Sciences AS, di tahun 1968. Prinsip Pengendalian Penyakit Tanaman secara Tradisional 1. Avoidance/Penghindaran – mencegah penyakit dengan memilih
waktu tanam dalam satu
tahun atau memilih lokasi dimana tidak ada inokulum atau dimana lingkungan tidak mendukung untuk terjadinya infeksi. 2. Exclusion/Pengecualian – mencegah introduksi inokulum. 3. Eradikasi – memusnahkan, menghancurkan atau menginaktivasikan inokulum. 4. Perlindungan – mencegah infeksi dengan cara menggunakan senyawa kimia atau penghalang lain terhadap infeksi. 5. Resistensi – menggunakan kultivar yang resisten atau toleran terhadap infeksi. 6. Terapi – menyembuhkan tanaman yang sudah terinfeksi. Walaupun prinsip-prinsip tersebut cukup valid pada saat ini sebagaimana sejak dicetuskan tahun 1929, dalam konteks konsep modern pengelolaan penyakit tanaman, prinsip tersebut memiliki beberapa kekurangan. Pertama,
prinsip-prinsip ini dinyatakan dalam pengertian absolut (misal,
“exclude – kecuali”, “prevent – mencegah” dan “eliminate – memusnahkan”) yang mengimplikasikan Page 2 of 7
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
2013
sebuah tujuan untuk membuat penyakit mencapai titik nol. “Pengendalian” penyakit tanaman dalam pengertian ini tidak praktis dan dalam kebanyakan kasus mustahil untuk dilakukan. Memang, kita tidak perlu memusnahkan suatu penyakit; kita hanya perlu mengurangi laju perkembangannya dan menjaga perkembangan penyakit tetap dibawah ambang yang dapat diterima. Kita perlu berpikir dalam pengertian pengelolaan penyakit tanaman dan bukannya pengendalian penyakit tanaman. Kekurangan kedua adalah bahwa prinsip-prinsip pengendalian tradisional pada penyakit tanaman ini tidak mempertimbangkan dinamika penyakit tanaman, yaitu, perubahan dalam kejadian dan keparahan penyakit dalam ruang dan waktu. Terlebih lagi, mengingat penyakit yang berbeda memiliki perbedaan dinamika, pengendalian secara tradisional tidak mengindikasikan efektivitas relatif dari berbagai taktik terhadap penendalian suatu penyakit tertentu. Prinsip-prinsip tradisional ini juga gagal menunjukkan bagaimana cara pengendalian penyakit yang berbeda berinteraksi terhadap dinamika penyakit. Kita membutuhkan beberapa cara untuk menilai efek berbagai cara pengendalian, baik secara tunggal maupun kombinasi terhadap perkembangan penyakit. Terakhir,
prinsip-prinsip
pengendalian
tradisional
penyakit
tanaman
cenderung
untuk
menekankan taktik tanpa mengkaitkannya ke dalam strategi pengendalian secara terpadu. Apakah ini berarti bahwa kita harus meninggalkan prinsip-prinsip tradisional? Tentu saja tidak! Kita mungkin harus
menempatkannya
ke
dalam
strategi
yang
sesuai
berdasarkan
pada
prinsip-prinsip
epidemiologis. Strategi versus Taktik Beberapa ahli pengelolaan hama penyakit sering kali brselisih pendapat tentang definisi strategi dan taktik pengendalian penyakit tanaman. Permasalahan yang ada biasanya lebih bersifat semantik daripada ketidaksepakatan yang didasarkan atas cara untuk mengendalikan penyakit. strategi adalah rencana secara keseluruhan untuk mencapai
tujuan tertentu, sedangkan taktik adalah cara yang
spesifik untuk mengimplementasikan tujuan strategi tertentu. Sama seperti tujuan dan obyektif yang hendak mereka capai, strategi dan taktik cenderung untuk muncul dalam hierarki. (Misalnya) Apa yang merupakan “strategi” di satu tingkatan fokus tertentu bisa disebut sebuah “taktik” di tingkatan fokus yang lain. Poin penting untuk diingat adalah bahwa berbagai pelaksanaan aktivitas manusia yang tidak terhitung banyaknya, baik itu operasional militer, kampanye politik, permainan football ataupun jenis upaya lain yang terorganisir, telah mengalami kegagalan, meski memiliki taktik yang tanpa cacat, karena kurang menggunakan strategi yang tepat. Upaya apapun yang membutuhkan serangkaian tugas terkoneksi dalam penyelesaiannya juga membutuhkan semacam rencana keseluruhan (overall plan). Tiap tugas individu, tanpa melihat betapa hal tersebut dilaksanakan dengan ahli atau seberapapun suksesnya hasil yang diperoleh, tidak akan memberikan kemajuan terhadap tujuan akhir kecuali tugas tersebut memiliki hubungan yang koheren dengan semua tugas-tugas lain yang dibutuhkan.
Page 3 of 7
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
Pengelolaan Penyakit Berdasarkan Epidemiologi
2013
Epidemi penyakit tanaman dapat diklasifikasikan ke dalam dua tipe dasar, monosiklik dan polisiklik, tergantung pada jumlah siklus infeksi per siklus panen. Tahapan awal dari epidemi monosiklik dapat digambarkan dengan jelas oleh model linier, sedangkan tahap awal dari
epidemi
polisiklik dapat digambarkan dengan model eksponensial. Karena kita bertujuan untuk menjaga tingkatan penyakit dibawah 100%, maka tidak diperlukan untuk menyesuaikan model agar mendekati batas atas (upper limit), dan kita dapat menggunakan model linier dan eksponensial sederhana untuk merancang strategi. Model Monosiklik 123
x=QRt Model Polisiklik 1
23
x = x0 e Berdasarkan rumus kedua model tersebut diatas,
rt
dapat dilihat bahwa
terdapat tiga cara untuk
dapat mengurangi x pada setiap epidemi: 1. Mengurangi inokulum awal (Q dalam model monosiklik dan x0 dalam model polisiklik). (Sebenarnya x0 adalah kejadian penyakit, yang sebanding dengan nilai inokulum awal). 2. Mengurangi laju infeksi (R dalam model monosiklik dan r dalam model polisiklik). 3. Mengurangi waktu trjadinya epidemi (waktu, t, dari awal sampai akhir dari suatu epidemi). Semua ini, dapat digunakan sebagai tiga strategi utama untuk mengatasi epidemik penyakit tanaman, dan kita dapat mengorganisir taktik pengendalian tanaman kita dibawah satu strategi ini atau lebih. Selain itu, dengan menggunakan model tersebut maka kita dapat menghitung pengaruh kuantitatif dari masing-masing strategi, tidak hanya strategi itu sendiri, melainkan interaksinya dengan strategi lain. Model Monosiklik Jelas dari model epidemik monosiklik diatas bahwa Q, R dan t memiliki bobot yang setara dalam mmpengaruhi besarnya x. Pengurangan terhadap inokulum awal atau terhadap laju infeksi akan menyebabkan penurunan dalam tingkatan penyakit dengan proporsi yang sama pada setiap waktu t, selama epidemi berlangsung. Jika t dapat dikurangi (misalnya, dengan memperpendek musim tanam), maka penyakit juga akan mengalami penurunan secara proporsional. Page 4 of 7
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
Model Polisiklik
2013
Jika r sangat tinggi, pengaruh yang tampak dari pengurangan x0 adalah menunda epidemi.
Jika r sangat tinggi, x0 harus dikurangi sampai tingkatan yang sangat rendah agar berpengaruh nyata terhadap epidemi.
Pengurangan terhadap r memiliki pengaruh yang relatif lebih besar terhadap epidemi daripada pengurangan x0.
Pengurangan terhadap x0 merupakan strategi yang baik hanya jika r bernilai rendah atau jika r juga dikurangi.
Lebih mudah untuk memahami (dan mengingat) konsep-konsep ini jika kita memilih nilai yang berbeda untuk x0 dan r, memasukkannya ke dalam model dan menggambar grafiknya. Hal ini dapat dilakukan dengan
mudah
menggunakan
kalkulator
yang
memiliki
fungsi
eksponensial,
atau
dengan
menggunakan simulasi. Strategi pengendalian penyakit tanaman yang baik membutuhkan
pengetahuan yang cukup
tentang biologi patogen dan inang untuk dapat memilih model epidemiologis yang tepat. Hal ini juga membutuhkan alat bantu untuk menguji parameter dari model dan pengaruh setiap taktik pengendalian
tertentu terhadap inokulum awal atau laju infeksi yang tampak. Kegagalan dalam
mengadopsi pendekatan kuantitatif semacam ini dapat mengarah pada kesalahan yang memalukan atau bahkan memakan biaya yang tidak sedikit. Revisi pada Prinsip Pengendalian Secara Tradisional Untuk mengalihkan konsep dari pengendalian tradisional ke pengelolaan penyakit, prinsip-prinsip tradisional dapat dimodifikasikan dengan menempatkan pengendalian tradisional sebagai taktik di dalam bagian dari ketiga strategi utama pengelolaan penyakit dan dengan sedikit memodifikasi keterangan untuk mencerminkan pengaruh kuantitatif dari suatu tindakan dan bukan lagi merupakan suatu pengaruh yang absolut: Taktik untuk mengurangi Inokulum awal
Avoidance/Penghindaran – mengurangi tingkat penyakit dengan memilih waktu tanam atau lokasi dimana jumlah inokulum rendah atau dimana lingkungan tidak mendukung untuk terjadinya infeksi.
Exclusion/Pengecualian – mengurangi jumlah inokulum awal yang berasal dari luar lingkungan tersebut.
Eradikasi
–
mengurangi
produksi
inokulum
awal
dengan
jalan
memusnahkan
atau
menginaktivasikan sumber-sumber inokulum awal (sanitasi, membuang sumber inokulum, memusnakan inang alternatif, dan sebagainya).
Proteksi – mengurangi tingkat infeksi awal dengan menggunakan senyawa kimia atau penghalang lainnya terhadap infeksi. Page 5 of 7
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
2013
Resistensi – menggunakan kultivar yang tahan terhadap infeksi, khususnya infeksi awal.
Terapi – menggunakan termoterapi, kemoterapi dan atau kultur meristem untuk menghasilkan benih bebas penyakit atau bahan tanam vegetatif. Taktik untuk Mengurangi Laju Infeksi
Avoidance/Penghindaran – mengurangi angka produksi inokulum, laju infeksi atau laju perkembangan patogen dengan memilih musim tanam atau lokasi dimana lingkungan tidak mendukung.
Exclusion/Pengecualian – mengurangi masuknya inokulum dari luar lingkungan selama terjadinya epidemi.
Eradikasi – mengurangi laju produksi inokulum selama masa epidemi berlangsung dengan jalan
memusnahkankan
atau
menginaktivasikan
sumber
inokulum
(penebangan
atau
pemangkasan).
Proteksi – mengurangi laju infeksi dengan menggunakan senyawa kimia atau penghalang lainnya terhadap infeksi.
Resistensi – menanam kultivar yang dapat mengurangi laju produksi inokulum, laju infeksi atau laju perkembangan patogen.
Terapi
–
menyembuhkan
tanaman
yang
sudah
terinfeksi
atau
mengurangi
produksi
inokulumnya. Taktik untuk Mengurangi Lamanya Epidemi
Avoidance/Penghindaran – menanam kultivar tanaman dengan pertumbuhan yang cepat atau menanam di waktu yang mendukung pertumbuhan tanaman budidaya secara cepat.
Exclusion/Pengecualian – menunda introduksi inokulum dari luar lingkungan tersebut dengan cara karantina tanaman.
4. REFERENSI Arneson P. A. 2006. ). Plant Disease Epidemiology: Temporal Aspects. The Plant Health Instructor. DOI: 10.1094/PHI-A-2001-0524-01. Campbell, C. L. and L. V. Madden. 1990. Introduction to Plant Disease Epidemiology. Wiley, New York. Francl, L. F. and D. A. Neher (eds.) 1997. Exercises in Plant Disease Epidemiology. American Phytopathological Society, APS Press. Jones, D. G. (ed.) 1998. The Epidemiology of Plant Diseases. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Boston. Anonymous. 1968. Plant Disease Development and Control. National Academy of Sciences, Washington, D. C. Page 6 of 7
Mata Kuliah / MateriKuliah
Brawijaya University
2013
Gilligan, C.A. 2002. An epidemiological framework for disease management. Advances in Botanical Research 38:1-64 Neher, D.A., and Campbell, C.L. 1992. Underestimation of disease progress rates with the logistic monomolecular and Gompertz models when maximum disease intensity is less than 100 percent. Phytopathology 82:811-814 Maloy, O. C. 1993. Plant Disease Control: Principles and Practice. John Wiley and Sons, Inc., New York. Vanderplank, J. E. 1963. Plant Diseases: Epidemics and Control. Academic Press, New York. Whetzel, H. H. 1929. The terminology of plant pathology. Proc. Int. Cong. Plant Science, Ithaca, NY, 1926:1204-1215. Zadoks, J. C. and Schein, R. D. 1979. Epidemiology and Plant Disease Management. Oxford Universitey Press, London and New York.
Page 7 of 7
