Uji Ketahanan Beberapa Varietas Jagung (Zea Mays l.)Terhadap Penyakit Karat Daun (Puccinia Polysora Underw.)Di Dataran Rendah

TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman
Tanaman jagung termasuk tanaman dalam keluarga rumput-rumputan.
Menurut Pandey (1969) tanaman jagung diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom

: Plantae

Divisio

: Spermatophyta

Sub divisio

: Angiospermeae

Class

: Monocotiledoneae


Ordo

: Graminales

Family

: Graminaceae

Genus

: Zea

Species

: Zea mays L.

Jagung merupakan tanaman semusim (annual). Satu siklus hidupnya
diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus hidupya merupakan
tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif
(Steenis dkk, 2005).

Jagung termasuk tanaman berakar serabut terdiri dari tiga tipe akar, yaitu
akar seminal, akar adventif, dan akar udara. Akar seminal tumbuh dari radikula
dan embrio. Akar adventif disebut juga akar tunjang. Akar ini tumbuh dari buku
paling bawah, yaitu sekitar 4 cm di bawah permukaan tanah. Sementara akar
udara adalah akar yang keluar dari dua atau lebih buku terbawah dekat permukaan
tanah (Steenis dkk, 2005).

Universitas Sumatera Utara

Batang jagung tidak bercabang, berbentuk silinder, dan terdiri dari
beberapa ruas dan buku ruas. Ruas terbungkus pelepah daun yang muncul dari
buku. Pada buku ruas akan muncul tunas yang berkembang menjadi tongkol.
Batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung lignin
(Tjitrosoepomo, 2001).
Daun jagung memanjang dan keluar dari buku-buku batang. Daun jagung
terdiri dari tiga bagian, yaitu kelopak daun, lidah daun dan helaian daun. Kelopak
daun umumnya membungkus batang. Antara kelopak dan helaian terdapat lidah
daun atau ligula. Ligula ini berbulu dan berlemak dan berfungsi mencegah
masuknya air ke dalam kelopak daun (Steenis dkk, 2005).
Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin)

dalam satu tanaman (monoecious). Bunga jagung termasuk bunga tidak sempurna.
Bunga jantan terdapat di ujung batang berupa karangan bunga (inflorescence).
Sedangkan bunga betina terdapat di ketiak daun ke-6 atau ke-8 dari bunga jantan
dan tersusun dalam tongkol (Tjitrosoepomo, 2001).
Buah jagung terdiri atas tongkol, biji dan daun pembungkus. Biji jagung
mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi. Pada
umumnya jagung memiliki barisan biji yang melibit secara lurus atau berkelokkelok. Biji jagung terdiri dari tiga bagian yakni pericarp, endosperm (cadangan
makanan biji), dan embrio atau lembaga (Steenis dkk, 2005).
Syarat Tumbuh
Tanah
Tanaman jagung akan tumbuh dengan baik pada tanah yang subur, gembur
dan kaya akan humus. Tanah yang bertekstur lempung atau liat berdebu (Latosol)

Universitas Sumatera Utara

merupakan jenis tanah terbaik untuk pertumbuhan tanaman jagung. Tingkat
keasaman yang baik bagi pertumbuhan jagung antara 5,5-7,5. Tanaman jagung
membutuhkan tanah dengan aerasi dan ketersediaan air dalam kondisi yang baik
(Galinat, 1988).
Iklim

Tanaman jagung berasal dari daerah tropis. Untuk pertumbuhan yang baik
bagi tanaman jagung khususnya jagung hibrida, suhu optimum adalah 23-27oC.
Distribusi hujan yang ideal bagi pertumbuhan tanaman jagung 200 mm tiap bulan.
Jagung hibrida memerlukan air yang cukup untuk pertumbuhan, terutama saat
berbunga dan pengisian biji (Birch et al., 2003).
Biologi Penyebab Penyakit
Klasifikasi jamur P. polysora Underw. menurut Alexopoulus dan Mims
(1979) adalah :
Divisio

: Basidiomycota

Sub Divisio

: Urediniomycotina

Kelas

: Urediniomycetes


Sub Kelas

: Urediniomycetidae

Ordo

: Uredinales

Family

: Pucciniaceae

Genus

: Puccinia

Spesies

: Puccinia polysora Underw.


Penyakit karat daun ini disebabkan oleh jamur P. polysora Underw.
Jamur ini membentuk uredium (urediosorus) pada permukaan atas dan bawah
daun dan pada upih daun yang tersebar rapat. Uredium yang berbentuk bulat atau

Universitas Sumatera Utara

lonjong dengan garis tengah 0,2-1 mm, berwarna jingga atau jingga tua
menghasilkan urediospora yang berperan penting sebagai sumber inokulum dalam
menginfeksi tanaman jagung dan sebarannya melalui angin. Bercak-bercak kecil
(uredinia) berbentuk bulat sampai oval terdapat pada permukaan daun jagung di
bagian atas dan bawah. Penyakit karat dapat terjadi di dataran rendah dan dataran
tinggi dan infeksinya berkembang baik pada musim penghujan atau musim
kemarau (Semangun, 1991).
P. polysora membentuk urediospora berbentuk bulat telur sampai bulat
telur memanjang, agak bersudut-sudut dengan ukuran 28-38 x 22-30 µm.
Berdinding agak tebal, berwarna emas, dengan duri-duri halus yang jarang dengan
ketebalan 1-2 µm dan 4-5 pori yang tidak teratur (Gambar 1). Telium berwarna
hitam kecoklatan, melingkar memanjang tetap tertutup oleh epidermis, bulat
dengan garis tengah 0,2-0.5 µm. Teliospora berwarna kecoklatan berbentuk
ellipsoid atau lonjong, biasanya tidak teratur atau agak bersudut-sudut, ujungnya

tumpul atau terpancung, agak mengecil pada sekat dengan ukuran 20-27 x 29-31
µm dengan ukuran sisi dinding 1,5 µm, dinding apical 1,5-2,5 µm, pedicel 30 µm
(Melching,

1981).

Piknium

dan

aesium

jamur

ini

belum

diketahui


(Holliday, 1980).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 1. Fotomikrograf Konidia P. polysora Underw
Perbesaran 10 x 40
Gejala Serangan
Tanaman jagung yang terserang cendawan ini, khususnya pada bagian
daun tanaman memperlihatkan gejala awal berupa bercak-bercak kuning
kemerahan dan keluar serbuk seperti tepung berwarna coklat kekuningan.
(Gambar 2). Hasil penelitian Kranz et al. (1997) dalam Burhanuddin (2009)
didapatkan tanaman yang terinfeksi P. polysora Underw. tidak dapat melakukan
fotosintesis dengan sempurna sehingga pertumbuhan tanaman akan melambat.

Gambar 2. Gejala Serangan P. polysora Underw.

Universitas Sumatera Utara

Gejala penyakit karat dominan tampak pada daun tanaman jagung di
banding dengan bagian tanaman lainnya. Pada tanaman dewasa, daun yang sudah

tua terdapat titik-titik noda yang berwarna kecoklatan seperti karat dan terdapat
serbuk yang berwarna kuning kecoklatan. Kranz et al. (1997) dalam Burhanuddin
(2009) mengemukakan pada permukaan atas dan bawah daun terdapat bercak
kecil atau seperti bisul, bentuknya bulat sampai lonjong berwarna coklat
kemerahan ukuran 2 mm. Bercak ini menghasilkan spora yang disebut teliospora
yang tersebar pada permukaan daun dan akan berubah warna menjadi hitam
kecoklatan setelah teliospora berkembang.
Banyaknya teliospora yang terbentuk menyebabkan permukaan bagian
atas daun menjadi kasar. Pada tingkatan yang jauh penyakit karat menyebabkan
mengeringnya bagian-bagian daun. Hasil penelitian Santiago dan Exconde (1974)
dalam Hooker (1991) didapatkan ada beberapa jenis infeksi, yakni sangat tahan
atau resisten dan tidak terdapat uredia. Tingkatan toleran memiliki uredia yang
mengandung sedikit spora. Setengah toleran, daun akan diselingi uredia dengan
tingkatan sporulasi yang besar dan rentan yang mengandung sedang sampai
banyak spora.
Daur Hidup Penyakit
Jamur ini mempertahankan diri pada tanaman jagung yang hidup dan
dipencarkan oleh urediospora yang kemudian akan berkecambah dan pembuluh
kecambah mengadakan infeksi melalui mulut kulit dengan mengadakan penetrasi
secara langsung, yang didahului dengan pembentukan apresorium (Semangun,

1991). Gejala penyakit pada tanaman akan muncul sekitar 3 sampai 6 hari setelah
infeksi dan dengan 7 sampai 10 hari, pustula pecah untuk mengekspos

Universitas Sumatera Utara

urediospora matang. Jamur karat tidak dapat hidup sebagai saprofit yakni tidak
dapat menyerap makanan dari organisme yang telah mati, sehingga jamur ini tidak
dapat mempertahankan diri pada sisa-sisa tanaman jagung. Tidak ditemukan
bukti-bukti bahwa jamur ini mempertahankan diri dalam biji yang dihasilkan oleh
tanaman sakit (Holliday, 1980).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Penyakit
Penyebaran P. polysora Underw. dipengaruhi oleh terbentuknya
urediospora yang berfungsi sebagai inokulum primer dan sekunder dan
penyebarannya melalui angin dan disebarkan di siang hari. Penelitian tentang
ketahanan varietas terhadap karat daun menunjukkan bahwa isolat suatu patogen
dapat berbeda baik dalam hal virulensi. Hasil penelitian Melching (1975) dalam
Pataky et al. (2007) diketahui faktor lingkungan, yakni suhu 25-28oC dengan
kelembapan yang tinggi dan udara berembun pada permukaan tanaman akan
membantu perkecambahan urediospora dan penetrasi awal pada tanaman.
Jarak tanam yang rapat pada pertanaman jagung akan menyebabkan

kelembaban udara di sekitar tanaman menjadi lebih tinggi dan suhu menjadi
optimal bagi perkembangan P. polysora Underw. (Renfro dan Ultstrup, 1976).
Hasil penelitian Wilson dan Tapsoba (1997), didukung oleh Thomson dan Flint
(2000) juga menyatakan tingkat perkecambahan dan produksi spora berbeda dari
waktu ke waktu dan bervariasi secara signifikan yang dipengaruhi oleh faktor
lingkungan.
Pengendalian
Pengendalian penyakit dengan menanam varietas tahan merupakan cara
yang mudah penerapannya bagi petani, biayanya murah dan ramah lingkungan.

Universitas Sumatera Utara

Menanam varietas tahan dimaksudkan untuk menekan serangan penyakit sehingga
tidak menimbulkan kerugian secara ekonomi atau kehilangan hasil yang relatif
kecil. Hasil penelitian Schieber (1997) dalam Burhanuddin (2009) menyatakan
bahwa menanam varietas tahan adalah merupakan satu-satunya cara pengendalian
penyakit karat. Russel (1978) memandang cara ini adalah paling efektif dan
efisien dari cara pengendalian lainnya, asalkan sifat ketahanannya tidak berkaitan
dengan produktivitas dan kualitas hasil rendah.
Pengendalian penyakit dengan cara menanam pada waktu yang tepat
merupakan salah satu komponen pengendalian hama dan penyakit secara terpadu,
tidak menimbulkan efek samping terhadap patogen, musuh alami, dan ramah
terhadap lingkungan (Sudjono dan Sukmana, 1995 ). Hasil penelitian Sudjono dan
Sukmana (1995) didapatkan intensitas serangan penyakit karat sangat tinggi pada
pertanaman jagung yang ditanam pada periode bulan Desember sampai Januari.
Namun sampai saat ini informasi mengenai fluktuasi keberadaan penyakit karat di
sentra-sentra produksi jagung di Indonesia masih sangat terbatas jumlahnya
sehingga

penerapannya

belum

sepenuhnya

dilaksanakan

(Wakman dan Burhanuddin, 2007)
Pengendalian penyakit dapat dilakukan dengan pengaturan jarak tanam
dan penerapan sanitasi pada areal pertanaman, yang bertujuan untuk menciptakan
kondisi lingkungan yang sesuai dan merata untuk setiap tanaman (Sumartini dan
Hardaningsih, 1995). Pengendalian kimiawi dapat dilakukan dengan pemberian
fungisida zineb dan dithane. Pemberian fungisida digunakan bila perlu atau
aplikasi dilakukan apabila tingkat serangan penyakit pada tanaman mencapai
ambang kendali (Sumartini, 1992).

Universitas Sumatera Utara