kopi karat adalah penyakit jamur yang disebabkan oleh Hemileia vastatrix , sebuah basidiomycete milik untuk para pucciniomycetes kelas. Jamur ini merupakan parasit obligat yang tidak dapat bertahan hidup dalam materi inert. Pendaftaran pertamanya dilakukan di Sri Lanka dan saat ini didistribusikan secara luas di seluruh dunia.
Gejala awal penyakit ini adalah luka kecil, bulat, tembus pandang atau bintik-bintik yang menyerupai tetesan minyak dan muncul di daun. Pada saat kemunculannya, bintik-bintik ini berdiameter tidak melebihi 3 milimeter. Pada tahap akhir menyebabkan daun gugur dini, kematian cabang dan bahkan tanaman itu sendiri.
Uredinium dari Hemileia vastatrix. Diambil dan diedit dari: Carvalho et al. [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)].
Untuk pengendalian penyakit dapat digunakan tanaman tahan , manajemen penanaman (kepadatan, pemangkasan, pemupukan yang cukup, antara lain) dan melalui aplikasi agrokimia.
Indeks artikel
Sejarah
Karat kopi adalah salah satu penyakit tanaman yang paling membawa bencana dalam sejarah, meninggalkan kerugian ekonomi yang besar yang menempatkannya di antara tujuh hama tanaman yang telah menyebabkan kerugian terbesar dalam satu abad terakhir.
Catatan pertama yang terdokumentasi tentang epidemi Hemileia vastatrix yang menyerang tanaman kopi berasal dari tahun 1869 di pulau Ceylon, yang sekarang dikenal sebagai Sri Lanka. Pada saat itu, dampak jamur begitu dahsyat sehingga petani kopi, yang tidak mengetahui penyebab penyakit dan cara memeranginya, memutuskan untuk membasmi pohon kopi dan menanam teh.
Patogen menyebar dengan cepat dan pada tahun yang sama juga menyerang di India. Dalam satu dekade setelah rekor karat pertama, karat sudah muncul di Sumatera, Jawa, Afrika Selatan, dan pulau-pulau Fiji.
Di Amerika Selatan terdeteksi pertama kali pada tahun 1970 di negara bagian Bahia, Brazil. Kemudian muncul di Nikaragua (1976), sedangkan pada 1980-an dilaporkan di Kosta Rika dan Kolombia. Saat ini hadir di hampir semua negara yang menanam kopi di seluruh dunia.
Gejala
Tanda-tanda pertama infeksi tanaman adalah lesi klorosis, dengan munculnya bintik-bintik kecil kuning pucat pada daun, mirip dengan tetesan minyak yang membuat daun tembus cahaya.
Lesi ini, yang diameternya tidak melebihi 3 mm, muncul terutama di tepi daun, yang merupakan daerah di mana air cenderung terakumulasi paling banyak.
Ketika sporulasi dimulai, lesi bertambah besar, berdiameter hingga 2 cm, dan bubuk kuning atau oranye muncul di bagian bawah daun, yang dibentuk oleh urediniospora. Jika ada banyak lesi jenis ini, bintik-bintik itu akan bergabung saat tumbuh, menempati seluruh daun, yang cenderung terlepas.
Ketika bintik karat menjadi tua, debu urediniospora menjadi lebih pucat. Kemudian bintik kuning digantikan dari pusat menuju pinggiran dengan bintik yang lebih gelap (coklat atau hitam) dengan penampilan nekrotik dan tidak menghasilkan spora.
Pada tahap yang paling lanjut, penyakit ini menyebabkan hilangnya daun sebelum waktunya dan dapat menyebabkan kematian cabang atau bahkan seluruh tanaman dengan mempengaruhi proses fotosintesis , respirasi dan transpirasi yang terjadi di daun.
Detail dari pustula uredinial suprastomatal Hemileia vastatrix. Diambil dan diedit dari: Carvalho et al. [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)].
Taksonomi
Hemileia vastatrix adalah karat dan, dengan demikian, termasuk dalam ordo Pucciniales (= Uredinales), filum Basidiomicota. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan bantuan studi biologi molekuler, beberapa aspek taksonomi ordo ini telah dijelaskan, menempatkannya dalam Subfilum Pucciniomycotina dan kelas Pucciniomycetes (= Urediniomycetes).
Ordo Pucciniales terdiri dari 13 famili, setidaknya 163 genera dan sekitar 7.000 spesies, 42 di antaranya termasuk dalam genus Hemileia . Hemileia vastatrix milik keluarga Mikronegeriaceae, itu adalah jenis spesies dari genus Hemileia dan dijelaskan oleh Berkeley dan Broome pada tahun 1869.
Karakteristik Hemileia vastatrix
Hemileia vastatrix memiliki urediniospora reniform. Urediniospora adalah spora berdinding tipis yang dihasilkan oleh uredo, yang merupakan fase dalam siklus hidup karat. Urediniospora spesies ini berukuran 28–36 x 18–28 m dan tebal dindingnya 1 m.
Dinding ini hialin dan ditutupi dengan kutil di sisi cembung, sedangkan sisi cekung (kadang datar) benar-benar halus. Di sisi lain, teliospora (spora yang dihasilkan oleh telium, fase lain dari siklus hidup karat) berbentuk bulat, subglobose atau lobak, dengan diameter 20-28 m.
Dinding spora yang terakhir juga hialin, dengan ketebalan yang sama dengan urediniospora, tetapi benar-benar halus di seluruh permukaannya.
Lingkaran kehidupan
Siklus hidup karat kopi dimulai dengan perkecambahan urediniospora, yang diproduksi dalam jumlah banyak. Spora yang telah disimpan di bagian bawah daun mengeluarkan 1 sampai 4 tabung kuman dalam periode 12 jam, yang akan tumbuh sampai mereka menemukan stomata yang merupakan jenis pori-pori di daun untuk pertukaran gas.
Setelah menggunakan stoma untuk memasuki bagian dalam daun, jamur mengembangkan struktur yang disebut haustoria, yang bersentuhan dengan sel-sel tanaman dan mengekstrak nutrisi untuk pertumbuhannya.
Sel-sel tanaman yang diparasit kehilangan warna hijaunya, dengan area kekuningan diamati pada daun, yang penampilannya sesuai dengan manifestasi pertama penyakit. Waktu yang berlalu dari infeksi ke titik itu disebut masa inkubasi, yaitu sekitar tiga minggu.
Kemudian, jamur menjadi dewasa dan berdiferensiasi menjadi struktur yang disebut sori, yang akan menghasilkan urediniospora baru yang akan tersebar untuk memulai siklus baru.
Jamur juga dapat menghasilkan teliospora yang tidak tahan, yang berkecambah di sana dan menghasilkan sporidia, tetapi tidak mampu menginfeksi kembali pohon kopi (tidak berfungsi).
Terlepas dari keyakinan bahwa H. vastatrix adalah heteroecious, yang berarti membutuhkan dua jenis inang untuk menyelesaikan siklus hidupnya, belum ditemukan pada inang selain kopi. Kemungkinan lain adalah bahwa H. vastatrix sebenarnya mewakili karat basal autoic divergent.
Menurut hipotesis ini, teliospora tidak berfungsi dan sisa, dan siklus hidup seksual diselesaikan oleh urediniospora.
Kontrol
Pengembangan varietas tahan
Strategi pengendalian penyakit yang terbaik, baik secara ekonomi maupun lingkungan, terdiri dari pengembangan dan penggunaan kultivar yang tahan terhadap penyakit tersebut. Upaya pertama yang diarahkan dalam pengertian ini dilakukan di India pada tahun 1911, di mana mereka mengembangkan kultivar yang disebut Kent’s untuk menggantikan Coorg, yang lebih rentan terhadap karat.
Varietas yang ditemukan di pulau Timor pada tahun 1927, dan ternyata merupakan hibrida alami dari dua spesies kopi yang berbeda, Coffea arabica dan C. canephora , menunjukkan ketahanan yang besar terhadap semua ras karat yang dikenal pada saat itu.
Varietas ini dibaptis sebagai HDT (hibrida Timor) dan telah digunakan untuk persilangan dengan varietas lokal di Amerika Latin, memperoleh kultivar yang menunjukkan tingkat ketahanan yang baik terhadap karat, seperti varietas Caturra 3 HDT CIFC1343, dikembangkan di Kolombia dan Catua_1 3 HDT CIFC2570, dikembangkan di Brasil.
Pengendalian organik-biologis
Penggunaan musuh alami karat untuk mengendalikannya adalah mekanisme yang masih dievaluasi oleh para ilmuwan. Beberapa dari musuh ini menyerang secara langsung dan memakan karat, yang lain hidup di dalam inang dan memberikan perlawanan terhadap karat, mereka disebut organisme endofit.
Di antara organisme yang secara langsung menyerang Hemileia vastatrix adalah jamur mikoparasit. Mikroorganisme endofit meliputi bakteri dan jamur.
Partisipasi mikroorganisme endofit dalam menekan penyakit pada tanaman telah dibuktikan pada beberapa penyakit. Tindakan organisme endofit pada patogen dapat langsung atau tidak langsung.
Kasus pertama terjadi dengan pelepasan zat antibiotik, atau dengan kompetisi untuk nutrisi, sedangkan bentuk tidak langsung terjadi dengan menginduksi respon resistensi terhadap patogen oleh tanaman.
Efisiensi bakteri endofit tertentu dalam pengendalian karat kopi dapat bervariasi tergantung pada saat aplikasi agen biokontroler. Hasil terbaik yang diperoleh secara eksperimental adalah di mana bakteri diterapkan antara 1 dan 3 hari sebelum inokulasi dengan urediniospora Hemileia vastatrix.
Hemileia vastatrix menyerang daun tanaman kopi. Diambil dan diedit dari: Carvalho et al. [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)].
Manajemen tanaman
Pengelolaan beberapa variabel perkebunan kopi dapat membantu untuk mencegah, mengendalikan atau memfasilitasi pemberantasan penyakit. Variabel-variabel tersebut antara lain kerapatan tanam (2 meter antar baris dan 1 antar tanaman), pemangkasan (pangkasan pasca panen rendah), pemilihan tunas yang sehat, penggunaan naungan dan pemupukan yang memadai.
Kontrol kimia
Pengendalian kimiawi merupakan salah satu komponen utama dalam program pengendalian karat kopi. Namun, ini merupakan biaya ekonomi dan lingkungan yang tinggi. Keberhasilan penggunaannya akan tergantung, antara lain, pada pemilihan fungisida yang tepat dan aplikasinya yang benar dan tepat waktu.
Penggunaan fungisida berbasis tembaga secara bergantian dengan fungisida sistemik lainnya dianjurkan untuk menghindari munculnya resistensi terhadapnya. Saat ini ada banyak informasi tentang efisiensi bahan aktif yang berbeda serta dosis yang tepat dari mereka.
Fungisida juga sedang dikembangkan yang menghambat sintesis ergosterol dalam jamur, seperti, misalnya, difenokonazol dan heksakonazol, atau juga campuran strobilurin dengan triazol.
Referensi
- P- Talhinhas, D. Batista, I. Diniz, A. Vieira, DN Silva, A. Loureiro, S. Tavares, AP Pereira, HG Azinheira, L. Guerra-Guimarães, V. Varzea & M. Silva (2017). Patogen karat daun kopi Hemileia vastatrix : satu setengah abad di sekitar daerah tropis. Patologi Tumbuhan Molekuler.
- HF Shiomi, HSA Silva, IS de Melo, FV Nunes, W. Bettiol (2006). Bioprospecting bakteri endofit untuk pengendalian hayati penyakit karat daun kopi. Scientia Agricola (Piracicaba, Brasil).
- Hemileia vastatrix & Broome 1869. Dalam Ensiklopedi Kehidupan. Dipulihkan dari eol.org
- Pengendalian hayati penyakit karat daun kopi. Dalam Penelitian Kopi Dunia. Dipulihkan dari worldcoffeeresearch.org.
- karat kopi. Dipulihkan dari croplifela.org
- J. Avelino, L. Willocquet & S. Savary (2004). Pengaruh pola pengelolaan tanaman pada epidemi karat kopi. Patologi tanaman.
