TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Menurut Pandey (1969) tanaman jagung diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom Divisio Sub divisio Class Ordo Family Genus : Plantae : Spermatophyta : Angiospermaeae : Monocotiledoneae : Graminales : Graminaceae : Zea Species : Zea mays L. Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu akar seminal, akar adventif, dan akar kait atau penyangga. Akar seminal adalah akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Pertumbuhan akar seminal akan melambat setelah plumula muncul ke permukaan tanah. Akar adventif adalah akar yang semula berkembang dari buku di ujung mesokotil, kemudian set akar adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke atas antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif berkembang menjadi serabut akar tebal. Akar seminal hanya sedikit berperan dalam siklus hidup jagung. Akar adventif berperan dalam pengambilan air dan hara. Akar kait atau penyangga adalah akar adventif yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah. Fungsi dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar tetap tegak dan mengatasi rebah batang. (Bakkara 2010, dalam Effendi, 1984). Batang jagung tidak bercabang, berbentuk silinder, dan terdiri dari beberapa ruas dan buku ruas. Pada buku ruas akan muncul tunas yang berkembang menjadi tongkol. Tinggi
batang jagung tergantung varietas dan tempat penanaman, umumnya berkisar 60-300 cm (Klingman, 1965). Daun jagung muncul dari buku-buku batang, sedangkan pelepah daun menyelubugi ruas batang untuk memperkuat batang. Panjang daun bervariasi antara 30-150cm dan lebar 4-15cm dengan ibu tulang daun yang sangat keras. Terdapat lidah daun (ligula) yang transparan yang mempunyai telinga daun (auriculae) jumlah daun jagung tanaman bervariasi antara 12-18 helai. Daun jagung terdiri dari pelepah dan helai daun, memanjang ujung meruncing. Pelepah dan helai dibatasi oleh lignia yang bagian menghalagi masuknya air dan embun (Salisbury, 1992). Buah jagung terdiri atas tongkol, biji dan daun pembungkus. Biji jagung mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi, tergantung pada jenisnya. Pada umumnya jagung memiliki barisan biji yang melibit secara lurus atau berkelok-kelok dan berjumlah antara 8-20 baris biji. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji, endosperm dan embrio (Togu 2006, dalam Rukmana, 1997) Syarat Tumbuh Iklim Tanaman jagung berasal dari daerah tropis dan tidak menuntut persyaratan lingkungan yang begitu ketat. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaik antara 27 o C-32 o C. Akan tetapi, untuk pertumbuhan yang baik bagi tanaman jagung khususnya jagung hibrida, suhu optimum adalah 23 o C-27 o C. Suhu yang terlalu tinggi dan kelembaban yang rendah dapat mengganggu peroses persarian. Jagung hibrida memerlukan air yang cukup untuk pertumbuhan, terutama saat berbunga dan pengisian biji. Pada lahan yang tidak beririgasi, pertumbuhan tanaman memerlukan curah hujan ideal sekitar 85-200 mm/ bulan selama masa pertumbuhan, atau sekitar 200 mm/tahun (Warisno, 2007).
Distribusi curah hujan yang merata selama pertumbuhan akan memberikan hasil yang baik. Distribusi hujan yang ideal bagi pertumbuhan tanaman jagung kurang lebih 200 mm tiap bulan. Untuk memperoleh hasil yang baik, tanaman jagung memerlukan air yang cukup, terutama pada fase perbungaan hingga pengisian biji. Tanah Jagung di Indonesia umumnya ditanam di dataran rendah, baik di lahan tegalan, sawah tadah hujan, serta sebagian kecil ditanam didataran tinggi. Tanaman ini tidak dapat tumbuh dengan subur pada tanah basah atau tergenang, karena daun-daunnya akan menjadi kuning kemudian mati (Hardjowigeno, 1987). Tanah yang baik untuk jagung adalah gembur dan subur, karena tanaman ini memerlukan aerasi dan drainase yang baik. Jagung dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah asalkan mendapatkan pengelolahan yang baik. Tanah dengan tekstur lempung berdebu adalah yang terbaik untuk pertumbuhan. Pengolahan tanah dikerjakan secara optimal, sehingga aerasi dan ketersedian air dalam tanah berada dalam kondisi baik (Sarief, 1989). Biologi Penyebab Penyakit adalah : Klasifikasi jamur Puccinia polysora Underw. menurut Alexopoulus dan Mims (1979) Divisio Sub Divisio Kelas Sub Kelas Ordo Family Genus Spesies : Basidiomycota : Urediniomycotina : Urediniomycetes : Urediniomycetidae : Uredinales : Pucciniaceae : Puccinia : Puccinia polysora Underw.
Penyakit karat daun ini disebabkan oleh jamur P. polysora. Jamur ini membentuk uredium (urediosorus) pada permukaan atas, bawah daun dan pada upih daun yang tersebar rapat. Uredium yang berbentuk bulat atau 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 sampai 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, pori 4-5 µm (Gambar 1). Telium berwarna gelap, tetap tertutup oleh epidermis, bulat dengan garis tengah 0,2-0,5 µm. Teliospora kurang lebih jorong atau berbenruk gada, biasanya tidak teratur atau agak bersudut-sudut, ujungnya tumpul atau terpancung, agak mengecil pada sekat, dengan ukuran 35-50 x 16-26 µm. Mesospora (teliospora bersel 1) banyak, dinding coklat kekuningan, halus, dengan ukuran 1-1,5 µm pada sisinya, tangkai kuning pucat, panjangnya 30 µm. Piknium dan aesium jamur ini belum diketahu (Holliday, 1980). Gambar 1. Fotomikrograf Konidia P. polysora Underw Perbesaran 10 x 40
Gejala Serangan Gejala penyakit karat dominan tampak pada daun tanaman jagung dibandingkan dengan bagian tanaman lainnya. Tanaman jagung yang terserang cendawan ini memperlihatkan gejala bercak kuning kemerahan (seperti karatan) pada daun (Gambar 2). Jika serangan berat maka tanaman dapat mengalami kematian. Kranz et al. (1997) mengemukakan bahwa 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 (Gambar 2), tersebar pada permukaan daun dan akan berubah warna menjadi hitam kecoklatan setelah teliospora berkembang. Karena banyaknya teliospora yang terbentuk menyebabkan permukaan bagian atas daun menjadi kasar. Pada tingkat serangan berat daun menjadi kering. Gambar 2. Gejala Serangan P. polysora Underw Hasil penelitian Santiago dan Exconde (1974) dalam Hooker (1991) didapatkan ada beberapa jenis infeksi, yakni sangat tahan atau resisten dan tidak terdapat uredia. 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 dari musim ke musim pada tanaman jagung yang hidup dan dipencarkan oleh urediospora. Spora ini dapat diterbangkan dan dipencarkan oleh urediospora dengan tetap hidup, karena kering dan mempunyai dinding yang cukup tebal (Semangun, 1991). Jamur karat tidak dapat hidup sebagai saprofit, sehingga tidak dapat mempertahankan diri pada sisi-sisa tanaman jagung. Tidak dapat bukti-bukti bahwa jamur ini mempertahankan diri dalam biji yang dihasilkan oleh tanaman sakit (Holliday, 1980). Jamur dapat dipencarkan oleh angin. Di udara konidium yang terbanyak terdapat menjelang tengah hari. Konidium berkecambah dan pembuluh kecambah mengadakan infeksi melalui mulut kulit atau dengan mengadakan penetrasi secara langsung, yang didahului dengan pembentukan apresorium (Semangun, 1991). Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Penyakit Penyebaran penyakit karat dipengaruhi oleh terbentuknya urediospora. Jamur ini tidak dapat bertahan hidup pada jaringan mati karena tidak dapat hidup sebagai saprofit. Berkembang sangat baik pada suhu 27-28º C dan kelembaban udara yang tinggi serta jenis varietas/tanaman tertentu. Kelembaban udara yang tinggi akan meningkatkan serangan penyakit karat (Sudjono dan Sukmana, 1995). Hal ini sejalan dengan yang dilaporkan Pakki (1998) bahwa intensitas serangan penyakit karat lebih tinggi di daerah yang kelembaban udaranya lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang relatif lebih rendah kelembaban udaranya. Puccinia polysora Underw. terutama merugikan di daerah tropik. Urediospora paling banyak dipancarkan menjelang tengah hari. Suhu optimum untuk perkecambahan urediospora adalah 27-28 o C. Pada suhu ini uredium terbentuk 9 hari setelah infeksi. Jamur mengadakan
infeksi melalui mulut kulit. Penyakit dipengaruhi oleh jenis tanaman jagung. Telah diketahui bahwa ketahanan terhadap P. Polysora ditentukan oleh gen-gen dominan atau dominan yang tidak penuh (Holliday, 1980). Dimana salah satu faktor yang mempengaruhi munculnya penyakit karat daun adalah tingginya kelembaban di sekitar lahan akibat penggunaan jarak tanam yang terlalu rapat. Menurut Cahyono (2002), pengaturan jarak tanam yang sesuai dengan jenis tanaman akan berpengaruh baik terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu pengaturan jarak tanam yang diatur sedemikian rupa dapat menekan intensitas serangan penyakit pada tanama. Hasil penelitian Robert (1962) diketahui perkecambahan urediospora dipengaruhi secara signifikan oleh faktor lingkungan dengan suhu optimal 25-28 o C. Dalam kondisi alami pencahayaan akan selalu variabel yang dapat mempengaruhi perkecambahan spora. Pengendalian Penanaman varietas tahan merupakan cara pengendalian yang mudah, murah, dan aman bagi lingkungan (Wakman dan Burhanuddin, 2007). Menurut Sudjono (1988) di Bogor diketahui bahwa XCI 47, XCJ 33, TCKUJ 1414, TC arren, CI-27-3, Pool 468, Arjuna, Wiyasa dan Pioneer 2 tahan terhadap Puccinia polysora Underw. sedangkan Hibrida C1 terbukti rentan.varietas bersari bebas yang diketahui tahan atau cukup tahan terhadap Puccinia sp. diantaranya adalah XCI 47, XCJ33, TCKUJ 1414, Arjuna,, MLG 5164 (Sumartini dan Srihardiningsih, 1995). Pengendalian penyakit dengan varietas tahan merupakan cara yang mudah penerapannya bagi petani, biaya murah dan aman terhadap lingkungan. Schieber (1977) menyatakan bahwa menanam varietas tahan adalah merupakan satu-satunya cara pengndalian 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. Pengaturan jarak tanam merupakan salah satu cara untuk menciptakan kondisi faktor lingkungan yang dibutuhkan tanaman tersedia secara merata bagi setiap tanaman dan mengoptimasi penggunaan faktor lingkungan yang tersedia. Menurut Cahyono (2002), pengaturan jarak tanam yang sesuai dengan jenis tanaman akan berpengaruh baik terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Selain itu pengaturan jarak tanam yang diatur sedemikian rupa dapat menekan intensitas serangan penyakit pada tanaman. Menanam pada waktu yang tepat secara serempak pada suatu hamparan yaitu pada saat sumber inokulum penyakit masih rendah atau belum ada dilapangan dapat memperkecil dan memperpendek distribusi sumber inokulum (Palti, 1980). Penyakit yang disebabkan oleh jamur/cendawan dapat berkembang dengan baik pada kondisi suhu rendah dan kelembaban yang relatif tinggi. Oleh karena itu, untuk menghindari tanaman jagung dari serangan karat sebaiknya menanam pada awal musim hujan (Semangun, 1991). Menurut Sudjono dan Sukmana (1995) intensitas serangan penyakit karat sangat tinggi pada pertanaman jagung yang ditanam pada periode bulan Desember sampai Januari. Pengendalian penyakit juga dapat dilakukan dengan cara pengaturan kelembaban pada areal pertanaman, terutama sekitar tajuk tanaman dengan cara mengatur jarak tanam secara tepat dan penerapan sanitasi pada areal pertanaman jagung. Pengendalian secara kimia dapat dikendalikan dengan fungisida, antara lain zineb, oksiklorida tembaga, Fermat dan dithane (Semangun, 1991).