Plant Pathogen

1)

PENYAKIT TUMBUHAN Penyakit tumbuhan merupakan sesuatu kejadian dimana patogen tumbuhan menyerang

tumbuhan untuk samaada memberikan kebaikan atau keburukan. Ia memerlukan langkah pencegahan awal atau kaedah pengawalan bagi menghalang daripada perkara tersebut daripada terus merebak. Sehingga kini, tiada definisi yang tepat mengenai maksud penyakit tumbuhan itu sendiri. H. MARSHALL WARD (1854-1906) menyatakan, “Perkara utama yang perlu difahami ialah bahawa penyakit adalah suatu keadaan fisiologi yang tidak normal, dan garis sempadan di antara keadaan sihat dengan keadaan berpenyakit sukar ditentukan kerana kedudukannya yang samar-samar”. Ini bermaksud, kesan tindakan yang dihasilkan oleh patogen tertentu atau faktorfaktor persekitaran adalah ketara walaupun kepada orang yang melihatnya secara kebetulan. Walaubagaimanapun, terdapat penyakit yang yang gejalanya tidak dapat dilihat dengan jelas, punca masalahnya kabur dan jalan penyelesaiannya sukar ditentukan. Bagi memahami berlakunya penyakit tumbuhan, konsep penyakit perlu difahami oleh para saintis. Sebagai asas, ahli patologi perlu mengenalpasti dan memahani proses-proses yang berlaku semasa pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan yang sihat. Bagi kebanyakan tumbuhan yang ditanam, percambahan biji benih, kematangan struktur vegetatif, permulaan pembiakan, pembentukan dan penyebaran buah atau biji benih adalah fasa yang begitu kritikal kerana pada peringkat ini penyakit tumbuhan mungkin boleh berlaku dan mengambil tempat yang khusus dan penting di dalam tumbuhan. Penyakit tumbuhan kebanyakannya disebabkan oleh agen pembawa atau patogen penyakit yang bertanggungjawab membawa penyakit tersebut. Agen-agen pembawa termasuklah faktor biotik (benda hidup seperti haiwan, mikroorganisma, parasit) dan faktor abiotik (benda bukan hidup seperti suhu lampau, gas beracun, cahaya lampau). Sebarang agen pembawa yang mampu membawa kemusnahan kepada pertumbuhan pokok tersebut dianggap terlibat di dalam skop patologi tumbuhan. Kegagalan yang dialami oleh sebahagian atau seluruh tanaman mungkin disebabkan oleh satu faktor atau lebih. Jika terdapat lebih daripada satu agen yang terlibat, agen-agen tersebut boleh bertindak sendirian ataupun saling bertindak antara satu sama lain dengan ertikata lain, bekerjasama memusnahkan tumbuhan terbabit.

Sinergisme bermaksud dua atau lebih daripada dua agen bertindak balas dalam satu gabungan untuk menghasilkan perubahan yang tidak dapat dihasilkan jika agen-agen tersebut bertindak secara bersendirian. Sebagai contoh di dalam kes ini, dalam keadaan yang berasingan, virus mozek tembakau dan virus X kentang menghasilkan gejala belak pada pokok tomato jika kedua-dua virus tersebut menjangkiti pokok tomato tersebut. Jika diperhatikan, terdapat beberapa kepentingan penyakit di dalam beberapa aspek kehidupan. Bagi komuniti semulajadi, penyakit tumbuhan hanyalah satu faktor yang dapat mengawal populasi pertumbuhan dan menentukan spektrum spesies yang berjaya hidup di dalam sesuatu habitat. Paling penting, penyakit tumbuhan dapat menghadkan penyebaran spesies ke kawasan atau habitat semulajadi yang kurang sesuai terhadap pertumbuhan tanaman tersebut. Penyakit juga dapat mempercepatkan perubahan generasi di dalam komuniti tumbuhan yang stabil. Sebagai contoh, dirian pokok hutan kemungkinan akan mati apabila diserang patogen penyakit menyebabkan kanopi hutan terbuka dan memberi ruang kepada anak-anak pokok untuk membesar dan pertumbuhan semula yang baru terhasil. Namun begitu, tanggapan mengenai kepentingan penyakit pokok ini tidak diberikan perhatian yang sewajarnya kerana kepentingan terhadap ekonomi semasa dan keperluan manusia seperti tanaman pertanian dan pembalakan.

2)

PENYEBAB PENYAKIT: PATOGEN TUMBUHAN Patogen dalam istilah saintifik bermaksud suatu organisma atau virus yang boleh

menyebabkan penyakit kepada sesuatu perumah tersebut. Dalam konteks ini, kita membincangkan organisma atau virus yang boleh menyebabkan penyakit kepada tumbuhan yang dipanggil patogen tumbuhan (fitopatogen). Walaupun terdapat banyak pelbagai variasi patogen, satu perbezaan yang penting boleh dibuat antara patogen yang cepat membunuh sebahagian atau keseluruhan bahagian perumah dengan pathogen yang hidup bersama-sama perumah untuk satu jangka masa yang panjang tanpa menyebabkan kerosakan yang teruk kepada perumah. Kebanyakan patogen ini tergolong dalam kumpulan kulat. Kategori yang pertama disebut Nekrotrof, suatu patogen yan menyerang luka atau tisu tumbuhan yang muda dan juga lemah. Ia tumbuh di antara sel untuk menghasilkan faktor-faktor sitolisis dan kemudian menggunakan tisu perumah yang mati sebagai substrat. Kategori kedua, Biotrof sebaliknya merupakan patogen yang tidak membunuh perumahnya dengan serta-merta kerana ia memerlukan perumah yang hidup bagi pertumbuhannya yang lengkap. Bagi memenuhi pertumbuhan parasitisme yang lebih khusus, ia hanya menyerang julat perumah yang terhad sahaja. Perbezaan antara Biotrof dan Neoktrof adalah seperti di bawah: NEKROTROF

PERBEZAAN

BIOTROF

Sel perumah dibunuh dengan cepat

Sel perumah dengan cepat

Menghasilkan enzim sitolis dan toksin

Sedikit atau tiada enzim sitolisis dan toksin yang dihasikkan

Tidak membentuk khusus untuk parasit

Membentuk struktur khusus untuk parasit seperti haustorium

struktur

Penembusan ke dalam perumah melalui luka dan bukaan semulajadi

Sifat-sifat biokimia dan morfologi

Julat perumah yang luas Tumbuh secara saprofit di luar rumah Menyerang anak pokok, pokok lemah atau tisu yang hampir mati

tidak

dibunuh

Penembusan ke dalam perumah melalui bukaan semulajadi atau secara langsung Julat perumah yang sempit

Sifat-sifat ekologi

Tidak boleh perumah

tumbuh

diluar

Menyerang perumah yang sihat pada mana-mana peringkat perkembangan

3)

KUMPULAN FITOPATOGEN (PATOGEN TUMBUHAN) Terdapat beberapa kumpulan patogen tumbuhan yang dapat dikenalpasti iaitu faktor

biotik dan faktor abiotik. Faktor biotik dapat dikelaskan kepada beberapa kumpulan iaitu virus, bakteria, kulat, protozoa dan nematod, iaitu sejenis parasit. a) Fitopatogen Kulat Fitopatogen kulat mempunyai lebih daripada sepuluh ribu patogen kulat. Kebanyakan kulat fitopatogen tergolong dalam Ascomycetes dan Basidiomycetes. Kulat membiak secara kedua-dua seks dan aseks melalui pengeluaran spora. Spora-spora ini boleh tersebar pada jarak yang jauh melalui udara atau air, atau juga melalui tanah. Kebanyakan spora yang tersebar adalah melalui tanah. Sebagai contoh zoospore yang mana boleh hidup secara saprotrof di dalam tanah pada bahagian pertama kitaran hidupnya. Contoh fitopatogen kulat adalah Phakospora pachyrhizi Sydow yang menyebabkan karat kacang soya. b) Fitopatogen Bakteria Kebanyakan bakteria (berbentuk basilus) dikaitkan dengan penyakit tumbuhan sebenarnya adalah saprofit dan tidak merosakkan tumbuhan pada dirinya. Bagaimanapun, sebilangan kecil di sekitar 100 spesies boleh mengakibatkan penyakit, khususnya di kawasan-kawasan sub-tropika dan tropika. Patogen bakteria yang penting terhadap tumbuhan adalah seperti Xanthomonas spp. Dan Pseudomonas spp. c) Virus Tumbuhan Terdapat banyak virus tumbuhan, termasuk juga virus asimptomatik. Biasanya, virus tumbuhan hanya mengakibatkan kerugian hasil dan oleh itu, manusia tidak berdaya maju untuk mengawalnya dari segi ekonomi kecuali ketika ia menjangkiti spesies pokok buahbuahan. Kebanyakan virus tumbuhan mempunyai genom-genom RNA, bebenang tunggal yang kecil. Genom-genom itu hanya boleh mengekod 3 atau 4 protein sahaja. Virus-virus tumbuhan harus disebar dari sebatang pokok ke pokok yang lain melalui vektor. Vektor ini biasanya merupakan serangga, tetapi sebilangan kulat, nematod, dan protozoa juga bertindak sebagai vektor virus.

d) Nematod (Parasit Tumbuhan) Nematod ialah makhluk multisel yang kecil dan kelihatan seolah-olah cacing. Banyak nematod hidup secara bebas di dalam tanah, tetapi sebilangan spesies merupakan parasit kepada akar-akar tumbuhan. Nematod seringnya menjangkiti tanaman di kawasankawasan tropika dan subtropika, dan mengakibatkan masalah terhadap pengeluaran dari segi ekonomi. Nematod buku akar (Root-knot nematod) mempunyai agak banyak perumah, manakala nematod sista (cyst nematod) berupaya menjangkiti hanya beberapa spesies. Secara amnya, nematod mengakibatkan perubahan yang besar di dalam sel-sel akar supaya dapat memudahkan kitaran hidupnya.

e) Protozoa Terdapat beberapa penyakit tumbuhan yang diakibatkan oleh protozoa. Protozoa tersebar sebagai zoospora yang amat tahan lama dan boleh hidup dalam keadaan rehat di dalam tanah selama bertahun-tahun. Ia juga bertindak sebagai vektor yang menyebarkan virus-virus tumbuhan. Apabila zoospora motil bersentuhan dengan akar rambut, ia mengeluarkan plasmodium dan menyerang akar rambut itu.

Selain daripada faktor biotic yang melibatkan organisma, penyakit tumbuhan juga boleh disebabkan oleh beberapa faktor abiotik seperti samaada secara semulajadi ataupun akibat perbuatan manusia itu sendiri: a) Kemarau.

b) Kerosakan yang diakibatkan oleh fros, salji, dan ketulan hujan batu. c) Banjir dan sistem saliran yang buruk. d) Kekurangan nutrient pada tanah. e) Pemendapan garam dan mineral larut berlebihan yanglain kedalam tanah). f) Faktor angin yang mana kecederaan yang diakibatkan oleh angin kencang, serta

kerosakan oleh rebut dan puting beliung. g) Kilat dan kebakaran. h) Pemadatan tanah. i) Pencemaran udara dan/atau tanah akibat industry. j) Penggunaan garam untuk jalanraya-jalanraya musim sejuk. k) Penggunaan terlalu banyak herbisid iaitu racun tumbuhan. l) Pendidikan dan latihan yang tidak mencukupi bagi orang-orang yang bekerja dengan

tumbuh-tumbuhan. m) Vandalisme terhadap tumbuhan.

1)

ISU-ISU SEMASA YANG MELIBATKAN PATOGEN TUMBUHAN a) Sudden Oak Death (Patogen: Phytophthora ramorum, Pokok Perumah: Oak Tree).

Secara amnya, banyak persoalan yang ditimbulkan perlu dijawab apabila sesuatu penyakit berlaku keatasa tumbuhan tersebut bagi pembangunan stretegi pengurusan

penyakit seperti: Adakah patogen tersebut merupakan spesies asal ataupun spesies baru? Apakah spesies pokok yang diserang oleh penyakit tersebut? Bagaimanakah perubahan cuaca mengubah kitaran patogen tersebut? Cubaan menjawab soalan-soalan sedemikian dan banyak lagi mungkin dapat menyelesaikan masalah tersebut dengan adanya kajian yang dilakukan. Sudden Oak Death(SOD) merupakan contoh terbaik di dalam konteks kitaran penyakit yang melibatkan tumbuhan hutan. Organisma-organisma yang terlibat di dalam serangan penyakit ini termasuklah yang paling penting, patogen Phytophthora ramorum, sejenis fungi yang bersalingan dengan serangga merupakan contoh yang dapat mempengaruhi komponen bagi ekosistem hutan. Phytopthora ramorum merupak patogen yang menyebabkan jangkitan pada bahagian poko diatas paras tanah seperti karat pada batang, kematian pucuk daun pada pokok dan ‘leaf blight’. Vector pembawa bagi patogen tersebut termasuklah tanah, air dan juga campurtangan manusia. Serangan penyakit ini biasanya berlaku dikawasan hutan asli dan hutan ladang. Antara spesies pokok yang diserang adalah Lithocarpus densiflorus (Tanoak), dan Quercus agrifolia (Coast Live Oak). Kesan serangan patogen tumbuhan terhadap kepentingan biodiversiti merupakan sesuatu yang amat penting. Sebagai contoh, kepentingan serangan patogen Phytopthora ramorum terhadap pokok oak yang telah dewasa memberikan ruang kepada regenerasi baru untuk tumbuh seterusnya mengekalkan biodiversiti sesuatu ekositem di kawasan tersebut. Selain itu, serangan patogen terhadap pokok yang lemah juga dapat memperkuatkan sistem pertahanan keseluruhan dirian spesies pokok yang terdapat di kawasan tersebut. Sebuah artikel yang dipetik menerangkan mengenai kepentingan pokok dewasa untuk mati. Petikan tersebut menyatakan: Even as pathogens, the role of fungi and Phytophthoras can be seen as beneficial at the ecosystem level. Tree death is a natural and necessary aspect of the forest

ecosystem. The death of large old trees is necessary for the regeneration of new trees and the continuation of the forest. Death is necessary for life. Tree diseases that attack especially weak trees can improve the overall vigor of a stand. In addition, the death of a large tree in the forest creates a gap in the canopy, letting sunlight reach the forest floor and allowing the regeneration of species that would not otherwise grow in the shade of the tree. Therefore, tree death can improve the diversity of the forest. This is important because diversity confers resilience to a system. Pathogens often have some degree of host specificity, meaning they only attack certain species of trees. A forest that contains only one type of tree is in danger of being completely obliterated by a single pathogen whereas the damage would be more confined in a forest with greater species diversity. Secara kesimpulannya, kehadiran patogen tumbuhan mempunyai kebaikan yang tersendiri selain daripada mempunyai keburukan terhadap pertumbuhan pokok di alam ini.