IPB Badge

Bakteri  adalah mikroorganisme sederhana yang biasanya hanya terdiri atas sel prokariot tunggal. Beberapa spesies bakteri merupakan penyebab timbulnya penyakit pada manusia, hewan,  serta pada tumbuhan. Banyak diantaranya merupakan pathovar, yaitu strain yang hanya berbeda dalam spesies tumbuhan yang diinfeksinya. Bakteri yang bersifat saprofit fakultatif merupakan bakteri yang bersifat patogenik. Bakteri tersebut dapat tumbuh dalam biakan buatan. Media buatan yang sering digunakan pada proses isolasi untuk mendapatkan biakan murni. Biakan murni adalah biakan yang sel-selnya berasal dari pembelahan satu sel  tunggal. Biakan murni sangat diperlukan untuk mempermudah dalam proses identifikasi mikroorganisme tersebut. Metode ini sering juga disebut dengan Uji Postulat Koch.

Uji Postulat Koch merupakan proses yang dilakukan untuk mengetahui kepastian suatu penyebab suatu penyakit. Uji  ini  terdiri atas beberapa proses, meliputi isolasi yaitu suatu proses  untuk mendapat biakan murni, inokulasi, dan penanaman biakan murni pada tanaman sehat dan dilanjutkan dengan proses reisolasi kembali. Jika hasil yang didapat setelah proses reisolasi dilakukan sama dengan hasil isolasi awal, itu menunjukkan bahwa penyebab penyakit tersebut berasal dari mikroorganisme yang ditunjukkan.  Selain itu gejala yang ditimbulkan harus sama dengan gejala tanaman sakit yang pertama kali diujikan.

Postulat Koch berkembang pada abad ke-19 sebagai panduan umum untuk mengidentifikasi patogen yang dapat diisolasikan dengan teknik tertentu. Walaupun dalam masa Koch, dikenal beberapa penyebab infektif yang memang bertanggung jawab pada suatu penyakit dan tidak memenuhi semua postulatnya. Usaha untuk menjalankan postulat Koch semakin kuat saat mendiagnosis penyakit yang disebabkan virus pada akhir abad ke-19. Pada masa itu virus belum dapat dilihan atau diisolasi dalam kultur. Kini, beberapa penyebab infektif diterima sebagai penyebab penyakit walaupun tidak memenuhi semua isi postulat. Oleh karena itu, dalam penegakkan diagnosis mikrobiologis tidak diperlukan pemenuhan keseluruhan postulat.

Hambatan Perluasan Daun Merupakan Tahap Awal Terhadap Cekaman Lingkungan

Pada prinsipnya, setiap tumbuhan memiliki kisaran tertentu terhadap faktor lingkungannya. Prinsip tersebut dinyatakan sebagai Hukum Toleransi Shelford, yang berbunyi “Setiap organisme mempunyai suatu minimum dan maksimum ekologis, yang merupakan batas bawah dan batas atas dari kisaran toleransi organisme itu terhadap kondisi faktor lingkungannya” (Dharmawan, 2005). Setiap makhluk hidup memiliki range of optimum atau kisaran optimum terhadap faktor lingkungan untuk pertumbuhannya. Kondisi di atas ataupun di bawah batas kisaran toleransi itu, makhluk hidup akan mengalami stress fisiologis. Pada kondisi stress fisiologis ini, populasi akan menurun. Apabila kondisi stress ini terus berlangsung dalam waktu yang lama dan telah mencapai batas toleransi kelulushidupan, maka organisme tersebut akan mati.

Stres (cekaman) biasanya didefinisikan sebagai faktor luar yang tidak menguntungkan yang berpengaruh buruk terhadap tanaman (Fallah, 2006). Campbell (2003), mendefinisikan cekaman sebagai kondisi lingkungan yang dapat memberi pengaruh buruk pada pertumbuhan, reproduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan. Cekaman lingkungan terhadap tanaman yang disebabkan karena kekeringan dapat menghambat pertumbuhan tanaman bahkan dapat menyebabkan tanaman menjadi mati.

Faktor air dalam fisiologi tanaman merupakan faktor utama yang sangat penting. Tanaman tidak akan dapat hidup tanpa air, karena air adalah matriks dari kehidupan, bahkan makhluk lain akan punah tanpa air. Kramer menjelaskan tentang betapa pentingnya air bagi tumbuh-tumbuhan; yakni air merupakan bagian dari protoplasma (85-90%) dari berat keseluruhan bagian hijau tumbuh-tumbuhan (jaringan yang sedang tumbuh) adalah air. Selanjutnya dikatakan bahwa air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuh tumbuhan, melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan. Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat menurunkan pertumbuhan tanaman (Sinaga, 2008).

Cekaman kekeringan pada tanaman disebabkan oleh kekurangan suplai air di daerah perakaran dan permintaan air yang berlebihan oleh daun dalam kondisi laju evapotranspirasi melebihi laju absorbsi air oleh akar tanaman. Serapan air oleh akar tanaman dipengaruhi oleh laju transpirasi, sistem perakaran, dan ketersediaan air tanah (Lakitan, 1996). Secara umum tanaman akan menunjukkan respon tertentu bila mengalami cekaman kekeringan. Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu cekaman ringan :jika potensial air daun menurun 0.1 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 8 – 10 %, cekaman sedang: jika potensial air daun menurun 1.2 s/d 1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 %, cekaman berat: jika potensial air daun menurun >1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun > 20%.

Kekurangan air akan mengganggu aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Defisiensi air yang terus menerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati (Haryati, 2008). Respon tanaman terhadap stres air sangat ditentukan oleh tingkat stres yang dialami dan fase pertumbuhan tanaman saat mengalami cekaman. Respon tanaman yang mengalami cekaman kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan molekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tanaman, volume sel menjadi lebih kecil, penurunan luas daun, daun menjadi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan ratio akar-tajuk, sensitivitas stomata, penurunan laju fotosintesis, perubahan metabolisme karbon dan nitrogen, perubahan produksi aktivitas enzim dan hormon, serta perubahan ekspresi (Sinaga, 2008).

Tumbuhan merespon kekurangan air dengan mengurangi laju transpirasi untuk penghematan air. Terjadinya kekurangan air pada daun akan menyebabkan sel-sel penjaga kehilangan turgornya. Suatu mekanisme kontrol tunggal yang memperlambat transpirasi dengan cara menutup stomata. Kekurangan air juga merangsang peningkatan sintesis dan pembebasan asam absisat dari sel-sel mesofil daun. Hormon ini membantu mempertahankan stomata tetap tertutup dengan cara bekerja pada membran sel penjaga. Daun juga merespon terhadap kekurangan air dengan cara lain. Karena pembesaran sel adalah suatu proses yang tergantung pada turgor, maka kekurangan air akan menghambat pertumbuhan daun muda. Respon ini meminimumkan kehilangan air melalui transpirasi dengan cara memperlambat peningkatan luas permukaan daun. Ketika daun dari kebanyakan rumput dan kebanyakan tumbuhan lain layu akibat kekurangan air, mereka akan menggulung menjadi suatu bentuk yang dapat mengurangi transpirasi dengan cara memaparkan sedikit saja permukaan daun ke matahari (Campbell, 2003). Kedalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap jumlah air yang diserap. Pada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran yang lebih panjang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering. Rendahnya kadar air tanah akan menurunkan perpanjangan akar, kedalaman penetrasi dan diameter akar (Haryati, 2006).

Resistensi Tanaman

Resistensi pada tanaman sangat berkaitan erat dengan respon tanaman terhadap serangan hama dan keteraitan hama terhadap tanaman. Interaksi antara tanaman dan serangga terjadi secara komplek dan berlangsung sangat lama dan terus-menerus. Tanaman mengembangkan sistem pertahanan diri terhadap serangan serangga, sementara serangga berupaya untuk mengembangkan sistem adaptasi untuk dapat mengatasi sistem pertahanan tanaman. Futuyma dan Stalkin (1983) menjelaskan bahwa interaksi antara tanaman dan serangga akan menghasilkan perubahan secara bertahap dan terjadi secara resiprok, yang disebut dengan co-evolusi.

Ada 4 strategi dasar yang digunakan tanaman sebagai mekanisme pertahanan dirinya untuk mengurangi kerusakan akibat serangan serangga herbivor, yaitu: 1) escape atau menghindari serangan serangga berdasarkan waktu atau tempat, misalnya tumbuh pada tempat yang tidak mudah diakses oleh herbivor atau menghasilkan bahan kimia penolak herbivor (repellen), 2) tanaman toleran terhadap herbivor dengan cara mengalihkan herbivor untuk makan bagian yang tidak penting bagi tanaman atau mengembangkan kemampuan untuk melakukan penyembuhan (recovery) dari kerusakan akibat serangan herbivor, 3) tanaman menarik datangnya musuh alami bagi herbivor yang dapat melindungi tanaman tersebut dari serangan herbivor, dan terakhir 4) tanaman melindungi dirinya sendiri secara konfrontasi menggunakan mekanisme pertahan kimia atau mekanik, seperti menghasilkan toksin yang dapat membunuh herbivor atau dapat mengurangi kemampuan herbovir untuk mencerna tanaman itu yang sering disebut dengan antibiosis (Painter, 1951).

Ketahanan tanaman inang terhadap hama, dapat bersifat : (1) genetik, yaitu sifat tahan yang diatur oleh sifat-sifat genetik yang dapat diwariskan, (2) morfologi, yaitu sifat tahan yang disebabkan oleh sifat morfologi tanaman yang tidak menguntungkan hama, dan (3) ekologi, yaitu ketahanan tanaman yang disebabkan oleh pengaruh faktor lingkungan.