ANALISIS KESTABILAN BEBAS PENYAKIT MODEL EPIDEMI CVPD (CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION) PADA TANAMAN JERUK DENGAN FUNGSI RESPON HOLLING TIPE II

dokumen-dokumen yang mirip
ANALISIS KESTABILAN ENDEMIK MODEL EPIDEMI CVPD (CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION) PADA TANAMAN JERUK

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

ANALISIS KESTABILAN MODEL DINAMIKA PENYEBARAN PENYAKIT FLU BURUNG

BAB II LANDASAN TEORI. eigen dan vektor eigen, persamaan diferensial, sistem persamaan diferensial, titik

BAB II LANDASAN TEORI. selanjutnya sebagai bahan acuan yang mendukung tujuan penulisan. Materi-materi

Model Matematika SIV Untuk Penyebaran Virus Tungro Pada Tanaman Padi

PEMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS KESTABILAN MODEL PADA PENYEBARAN HIV-AIDS

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN. ekuilibrium bebas penyakit beserta analisis kestabilannya. Selanjutnya dilakukan

BAB II LANDASAN TEORI. pada bab pembahasan. Materi-materi yang akan dibahas yaitu pemodelan

BAB II LANDASAN TEORI. dalam penulisan skripsi ini. Teori-teori yang digunakan berupa definisi-definisi serta

BAB II LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan dibahas mengenai definisi-definisi dan teorema-teorema

ANALISIS KESTABILAN DAN PROSES MARKOV MODEL PENYEBARAN PENYAKIT EBOLA

ANALISIS STABILITAS PENYEBARAN VIRUS EBOLA PADA MANUSIA

Oleh Nara Riatul Kasanah Dosen Pembimbing Drs. Sri Suprapti H., M.Si

Kestabilan Titik Ekuilibrium Model SIS dengan Pertumbuhan Logistik dan Migrasi

ANALISIS DAN SIMULASI MODEL MATEMATIKA PENYAKIT DEMAM DENGUE DENGAN SATU SEROTIF VIRUS DENGUE

Model Matematika Penyebaran Penyakit HIV/AIDS dengan Terapi pada Populasi Terbuka

ANALISIS STABILITAS SISTEM DINAMIK UNTUK MODEL MATEMATIKA EPIDEMIOLOGI TIPE-SIR (SUSCEPTIBLES, INFECTION, RECOVER)

Oleh : Dinita Rahmalia NRP Dosen Pembimbing : Drs. M. Setijo Winarko, M.Si.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III PEMBAHASAN. Ebola. Setelah model terbentuk, akan dilanjutkan dengan analisa bifurkasi pada

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

PENGARUH PARAMETER PENGONTROL DALAM MENEKAN PENYEBARAN PENYAKIT FLU BURUNG. Rina Reorita, Niken Larasati, dan Renny

Penerapan Teknik Serangga Steril Dengan Model Logistik. Dalam Pemberantasan Nyamuk Aedes Aegypti. Nida Sri Utami

MODEL SEIR PENYAKIT CAMPAK DENGAN VAKSINASI DAN MIGRASI

BAB III PEMBAHASAN. genetik (genom) yang mengandung salah satu asam nukleat yaitu asam

BAB III PEMBAHASAN. tenggorokan, batuk, dan kesulitan bernafas. Pada kasus Avian Influenza, gejala

MODEL EPIDEMIK SIR UNTUK PENYAKIT YANG MENULAR SECARA HORIZONTAL DAN VERTIKAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang dan Permasalahan

ANALISIS KESTABILAN LOKAL MODEL DINAMIKA PENULARAN TUBERKULOSIS SATU STRAIN DENGAN TERAPI DAN EFEKTIVITAS CHEMOPROPHYLAXIS

BAB II KAJIAN TEORI. digunakan pada bab pembahasan. Teori-teori ini digunakan sebagai bahan acuan

KESTABILAN DAN BIFURKASI MODEL EPIDEMIK SEIR DENGAN LAJU KESEMBUHAN TIPE JENUH. Oleh: Khoiril Hidayati ( )

ANALISIS TITIK EKUILIBRIUM MODEL EPIDEMI SIR DENGAN EFEK DEMOGRAFI

KAJIAN PEMODELAN MATEMATIKA TERHADAP PENYEBARAN VIRUS AVIAN INFLUENZA TIPE-H5N1 PADA POPULASI UNGGAS. Dian Permana Putri, 2 Herri Sulaiman 1,2

Abstrak: Makalah ini bertujuan untuk mengkaji model SIR dari penyebaran

KESTABILAN TITIK EQUILIBRIUM MODEL SIR (SUSPECTIBLE, INFECTED, RECOVERED) PENYAKIT FATAL DENGAN MIGRASI

BAB II KAJIAN TEORI. representasi pemodelan matematika disebut sebagai model matematika. Interpretasi Solusi. Bandingkan Data

PEMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS STABILITAS DARI PENULARAN PENYAKIT GONORE

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

Jurnal Euclid, vol.3, No.2, p.501 MODEL MATEMATIKA TERHADAP PENYEBARAN VIRUS AVIAN INFLUENZA TIPE-H5N1 PADA POPULASI MANUSIA

BAB II LANDASAN TEORI

II. LANDASAN TEORI. Definisi 1 (Sistem Persamaan Diferensial Biasa Linear) Definisi 2 (Sistem Persamaan Diferensial Biasa Taklinear)

III PEMBAHASAN. μ v. r 3. μ h μ h r 4 r 5

KESTABILAN TITIK EQUILIBRIUM MODEL SIR (SUSCEPTIBLE, INFECTED, RECOVERED) PENYAKIT FATAL DENGAN MIGRASI TUGAS AKHIR

DINAMIKA PERKEMBANGAN HIV/AIDS DI SULAWESI UTARA MENGGUNAKAN MODEL PERSAMAAN DIFERENSIAL NONLINEAR SIR (SUSCEPTIBLE, INFECTIOUS AND RECOVERED)

BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Analisis Kestabilan Model Matematika AIDS dengan Transmisi. atau Ibu menyusui yang positif terinfeksi HIV ke anaknya.

MODEL SEIR PENYAKIT CAMPAK DENGAN VAKSINASI DAN MIGRASI TUGAS AKHIR. Oleh : SITI RAHMA

ANALISIS KESTABILAN PADA MODEL DINAMIKA PENULARAN TUBERKULOSIS SATU STRAIN DAN DUA STRAIN

Prosiding Seminar Hasil-Hasil PPM IPB 2015 Vol. I : ISBN :

Eksistensi dan Kestabilan Model SIR dengan Nonlinear Insidence Rate

ANALISIS STABILITAS MODEL MATEMATIKA DARI PENYEBARAN PENYAKIT MENULAR MELALUI TRANSPORTASI ANTAR DUA KOTA

ANALISIS KESTABILAN MODEL MANGSA-PEMANGSA DENGAN MANGSA YANG TERINFEKSI DI LINGKUNGAN TERCEMAR

PEMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS STABILITAS DARI PENYEBARAN PENYAKIT FLU BURUNG

BAB II LANDASAN TEORI. Pada bab ini, akan diuraikan definisi-definisi dan teorema-teorema yang

PENYELESAIAN NUMERIK DAN ANALISA KESTABILAN PADA MODEL EPIDEMIK SEIR DENGAN PENULARAN PADA PERIODE LATEN

Model Deterministik Masalah Kecanduan Narkoba dengan Faktor Kontrol Terhadap Pemakai dan Pengedar Narkoba

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Alam, Universitas Lampung pada semester genap tahun akademik 2011/2012.

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

SEMINAR HASIL TUGAS AKHIR Jurusan Matematika FMIPA ITS

MODEL PELATIHAN ULANG (RETRAINING) PEKERJA PADA SUATU PERUSAHAAN BERDASARKAN PENILAIAN REKAN KERJA

APLIKASI METODE MATRIKS GENERASI DALAM MENENTUKAN NILAI MATEMATIKA PENYEBARAN VIRUS HIV/AIDS. 10 Makassar, kode Pos 90245

Analisa Kualitatif pada Model Penyakit Parasitosis

KAJIAN PERILAKU MODEL MATEMATIKA PENULARAN PENYAKIT TUBERCULOSIS

ANALISIS MODEL SEIR (SUSCEPTIBLE, EXPOSED, INFECTIOUS, RECOVERED) UNTUK PENYEBARAN PENYAKIT TUBERKULOSIS DI KABUPATEN BOGOR

Analisis Kestabilan Global Model Epidemik SIRS menggunakan Fungsi Lyapunov

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Model Matematika Penyebaran Penyakit Demam Chikungunya Dengan Dua Jenis Nyamuk Ades (Aedes Aegepty dan Aedes Albopictus)

MODEL NON LINEAR PENYAKIT DIABETES. Aminah Ekawati 1 dan Lina Aryati 2 ABSTRAK ABSTRACT

MODEL MATEMATIKA MANGSA-PEMANGSA DENGAN SEBAGIAN MANGSA SAKIT

Evaluasi Dampak Program Edukasi, Skrining Dan Terapi HIV Pada Model Penyebaran Infeksi HIV

OLEH : IKHTISHOLIYAH DOSEN PEMBIMBING : Dr. subiono,m.sc

KESTABILAN MODEL SUSCEPTIBLE VACCINATED INFECTED RECOVERED (SVIR) PADA PENYEBARAN PENYAKIT CAMPAK (MEASLES) (Studi Kasus di Kota Semarang)

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISIS KESTABILAN MODEL MANGSA-PEMANGSA DENGAN MANGSA YANG TERINFEKSI DI LINGKUNGAN TERCEMAR

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Pengaruh Hukuman Mati terhadap Dinamika Jumlah Pengguna Narkoba di Indonesia

ANALISIS BIFURKASI PADA MODEL MATEMATIS PREDATOR PREY DENGAN DUA PREDATOR Lia Listyana 1, Dr. Hartono 2, dan Kus Prihantoso Krisnawan,M.

Model Mangsa-Pemangsa dengan Dua Pemangsa dan Satu Mangsa di Lingkungan Beracun

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengendalian Populasi Hama pada Model Mangsa-Pemangsa dengan Musuh Alaminya

Analisis Kestabilan Pada Model Transmisi Virus Hepatitis B yang Dipengaruhi Oleh Migrasi

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah

ANALISIS DINAMIK MODEL EPIDEMI SIRS DENGAN MODIFIKASI TINGKAT KEJADIAN INFEKSI NONMONOTON DAN PENGOBATAN

ADLN PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB IV PEMBAHASAN. optimal dari model untuk mengurangi penyebaran polio pada dengan

MODEL PENYEBARAN PENYAKIT POLIO DENGAN PENGARUH VAKSINASI SKRIPSI. Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna Memperoleh derajat Sarjana S-1

Simulasi Model Mangsa Pemangsa Di Wilayah yang Dilindungi untuk Kasus Pemangsa Tergantung Sebagian pada Mangsa

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. 4.1 Asumsi yang digunakan dalam sistem mangsa-pemangsa. Dimisalkan suatu habitat dimana spesies mangsa dan pemangsa hidup

TUGAS AKHIR KAJIAN SKEMA BEDA HINGGA TAK-STANDAR DARI TIPE PREDICTOR-CORRECTOR UNTUK MODEL EPIDEMIK SIR

ANALISIS TITIK EKUILIBRIUM ENDEMIK MODEL EPIDEMI SEIV DENGAN LAJU PENULARAN NONLINEAR

Created By Aristastory.Wordpress.com BAB I PENDAHULUAN. Teori sistem dinamik adalah bidang matematika terapan yang digunakan untuk

Bab II Teori Pendukung

Dinamik Model Epidemi SIRS dengan Laju Kematian Beragam

BAB I PENDAHULUAN. adalah penyakit menular karena masyarakat harus waspada terhadap penyakit

BAB II KAJIAN TEORI. dinamik, sistem linear, sistem nonlinear, titik ekuilibrium, analisis kestabilan

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014

KESTABILAN TITIK TETAP MODEL PENULARAN PENYAKIT TIDAK FATAL

PEMODELAN MATEMATIKA DAN ANALISIS KESTABILAN LOKAL PADA PERUBAHAN POPULASI PENDERITA DIABETES MELITUS

BAB 1 PENDAHULUAN. Malaria adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh protozoa parasit

Transkripsi:

M-18 ANALISIS KESTABILAN BEBAS PENYAKIT MODEL EPIDEMI CVPD (CITRUS VEIN PHLOEM DEGENERATION) PADA TANAMAN JERUK DENGAN FUNGSI RESPON HOLLING TIPE II Tesa Nur Padilah 1), Najmudin Fauji 2) 1) Universitas Singaperbangsa Karawang, 2) Universitas Singaperbangsa Karawang tesa.nurpadilah@staff.unsika.ac.id, najmudin.fauji@staff.unsika.ac.id Abstrak Jeruk merupakan komoditas buah-buahan penting di Indonesia. Namun, usaha peningkatan produksi jeruk masih mengalami hambatan, salah satunya akibat penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration). Penyakit CVPD dapat ditemukan pada semua jenis jeruk di Indonesia. Bagian tanaman yang terserang parah biasanya mengering secara perlahan-lahan kemudian mati, sedangkan serangan ringan mengakibatkan pertumbuhannya terhambat. Penyebaran penyakit CPVD pada jeruk dapat dimodelkan dalam suatu model matematis yaitu model epidemi antara tanaman jeruk sebagai inang dengan serangga Diaphorina Citri (kutu loncat) sebagai hama (vektor). Pada model ini, respon pemangsaan mengikuti fungsi respon Holling Tipe II. Analisis model dilakukan dengan menganalisis kestabilan titik ekuilibrium bebas penyakit dan angka rasio reproduksi dasar. Model ini memiliki satu titik ekuilibrium bebas penyakit. Analisis perilaku model menunjukkan bahwa jika nilai angka rasio reproduksi dasar kurang dari satu, maka titik ekuilibrium tersebut bersifat stabil asimtotik lokal. Ini berarti, untuk jangka waktu tertentu populasi akan bebas dari penyakit. Simulasi model dengan menggunakan software Maple 13 sejalan dengan analisis perilaku model. Berdasarkan angka rasio reproduksi dasar diperoleh bahwa pengendalian yang dapat dilakukan agar populasi bebas dari penyakit CVPD diantaranya dengan pemusnahan tanaman sakit, penggunaan pestisida yang dapat mengendalikan populasi vektor, dan pengadaan bibit jeruk bebas penyakit. Kata Kunci: angka rasio reproduksi dasar; Holling Tipe II; model epidemi; titik ekuilibrium. 1. PENDAHULUAN Menurut (Rizal, Pebriyadi, & Widowati, 211), jeruk (Citrus sp) merupakan salah satu komoditi buah-buahan yang mempunyai peranan penting di pasaran dunia maupun dalam negeri, baik dalam bentuk segar maupun olahannya. Namun, produktivitas tanaman jeruk akan mengalami penurunan jika terkena serangan Diaphorina citri (kutu loncat). Penyakit menular yang disebabkan serangga ini dikenal sebagai penyakit CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration) (Wijaya, Adiartayasa, Sritamin, Ketut, & Yuliadhi, 21). Menurut (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, 22), penyakit ini disebabkan oleh bakteri Liberobacter asiaticum yang menghambat tanaman dalam menyerap nutrisi karena sel-sel phloem mengalami degenerasi. Selain ditularkan oleh serangga Diaphorina citri, penyebaran penyakit ini juga ditularkan oleh bibit jeruk yang terinfeksi CVPD. Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 176 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

Penyebaran penyakit CPVD dapat dimodelkan menjadi suatu model epidemi. Model epidemi merupakan model matematika yang dapat memberikan pemahaman tentang bagaimana penyakit menular dapat menyebar, menggali prinsip-prinsip umum yang mengatur dinamika penularan penyakit, dan mengidentifikasi parameter yang lebih penting dan sensitif untuk membuat prediksi yang dapat diandalkan dan memberikan strategi pencegahan serta pengendalian (Ma & Li, 29). Model epidemi yang paling sederhana adalah model SI. Pada model ini, populasi yang diamati terbagi menjadi subpopulasi rentan S (susceptible) serta subpopulasi terinfeksi dan menularkan I (infectives). Pada tahun 1927, Kermack-Mckendrick memperluas model SI dengan menambahkan subpopulasi sembuh R (recovery) (Ma & Li, 29). Selanjutnya (Shi, Zhao, & Tang, 214) menganalisis model penyakit tanaman yang membagi populasi tanaman inang menjadi subpopulasi inang rentan, inang terinfeksi dan menularkan, dan inang sembuh, serta membagi populasi hama (vektor) menjadi subpopulasi hama rentan dan hama terinfeksi dan menularkan. Laju pemangsaan pada model ini mengikuti laju pemangsaan yang sangat umum dimiliki oleh serangga yaitu fungsi respon Holling Tipe II karena tingkat pemangsaan dipengaruhi oleh ketersediaan mangsa. Pemangsaan meningkat seiring dengan meningkatnya ketersediaan mangsa, tetapi menurun saat mendekati kenyang sehingga waktu yang diperlukan pemangsa menjadi lebih lama (Holling, 1959). Berdasarkan model yang diperoleh, ditentukan titik ekulibrium bebas penyakit dan titik ekulibrium endemik serta angka rasio reproduksi dasar. Selanjutnya (Shi et al., 214) melakukan analisis kestabilan titik ekuilibrium untuk mengetahui bagaimana perilaku model untuk jangka waktu tertentu sehingga dapat diketahui apakah populasi akan bebas dari penyakit atau tidak. Berdasarkan angka rasio reproduksi dasar dapat diketahui faktor-faktor apa saja yang dapat menyebabkan kasus epidemi pada populasi. Salah satu penyakit yang sesuai dengan model (Shi et al., 214) adalah penyakit CVPD pada tanaman jeruk. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk mengkaji kembali model (Shi et al., 214) dengan melakukan analisis kestabilan bebas penyakit model epidemi CPVD pada tanaman jeruk dengan fungsi respon Holling Tipe II. 2. METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan dengan terlebih dahulu menentukan asumsi, variabel, dan parameter pada model (Shi et al., 214). Selanjutnya dilakukan penurunan model sesuai dengan asumsi, lalu ditentukan titik ekuilibrium bebas penyakit dan angka rasio reproduksi dasar. Titik ekuilibrium bebas penyakit ditentukan dengan metode substitusi (Edwards & Penney, 28). Angka rasio reproduksi dasar (R ) adalah suatu nilai yang menyatakan rasio dari banyaknya kasus infeksi kedua terhadap kasus infeksi pertama dalam populasi tertutup yang disebabkan oleh individu terinfeksi dan menularkan dalam keseluruhan populasi rentan. Nilai R diperoleh dengan cara menghitung radius spektral dari Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 177 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

metode matriks generasi berikutnya (the next generation matrix method) (Brauer, Driessche, & Wu, 28). Tahapan selanjutnya adalah melakukan analisis kestabilan di sekitar titik ekuilibrium bebas penyakit. Analisis perilaku model dilakukan dengan terlebih dahulu melinierisasi sistem di sekitar titik ekuilibrium bebas penyakit (Machowski, Bialek, & Bumby, 28). Selanjutnya, untuk mengetahui kestabilan titik ekuilibrium bebas penyakit, dilakukan analisis terhadap bagian riil nilai eigen dari persamaan karakteristik (Edwards & Penney, 28). Penentuan bagian riil nilai eigen tersebut menggunakan metode nilai eigen dan kriteria Routh-Hurwitz. Kriteria Routh- Hurwitz digunakan untuk mengecek kestabilan melalui koefisien persamaan karakteristiknya tanpa menghitung akar-akar dari persamaan karakteristik yang ada (Olsder, Woude, Maks, & Jeltsema, 211). Tahapan terakhir adalah melakukan simulasi model dengan menggunakan software Maple. Parameterparameter dan variabel-variabel yang digunakan dalam simulasi ditentukan berdasarkan data sekunder yang diperoleh dari (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, 22), sedangkan parameter dan variabel lainnya dipilih berdasarkan (Shi et al., 214). 3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN a. Asumsi Model Kelompok individu model epidemi CVPD pada tanaman jeruk dibagi menjadi lima kelompok yaitu subpopulasi tanaman jeruk rentan S (susceptible), tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan I (infectives), tanaman jeruk sembuh R (recovery), Diaphorina citri rentan P, dan Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan Y. Asumsi-asumsi yang digunakan pada model diantaranya: 1) Total jumlah tanaman jeruk konstan setiap saat. 2) Tingkat kelahiran tanaman jeruk sama dengan tingkat kematian alami tanaman jeruk. Setiap tanaman jeruk yang mati karena penyakit akan digantikan oleh tanaman jeruk baru dengan jumlah yang sama. 3) Setiap tanaman jeruk baru akan menjadi tanaman jeruk rentan. 4) Tanaman jeruk rentan tidak hanya dapat terinfeksi oleh Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan, tetapi juga oleh tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan. 5) Diaphorina citri rentan hanya dapat terinfeksi oleh tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan, dan setelah terinfeksi, Diaphorina citri tersebut akan terus terinfeksi selama sisa hidupnya. Lebih lanjut, diasumsikan tidak terjadi penularan vertikal, yaitu antar serangga Diaphorina citri. 6) Tingkat kelahiran Diaphorina citri konstan dan setiap Diaphorina citri baru yang lahir akan menjadi Diaphorina citri rentan. 7) Ketika Diaphorina citri rentan menggigit tanaman jeruk terinfeksi, Diaphorina citri tersebut dapat terinfeksi dengan tingkat perpindahan mengikuti Holling Tipe II. Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 178 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

8) Ketika tanaman jeruk rentan berinteraksi dengan tanaman jeruk terinfeksi, tanaman jeruk tersebut dapat terinfeksi dengan tingkat perpindahan mengikuti Holling Tipe II. b. Variabel dan Parameter Variabel-variabel yang digunakan bernilai nonnegatif, sedangkan parameter-parameternya bernilai positif, yang disajikan dalam tabel berikut. Tabel 1 Daftar Variabel dan Parameter Simbol Definisi Jenis Satuan S jumlah tanaman jeruk rentan variabel pohon I jumlah tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan variabel pohon R jumlah tanaman jeruk sembuh variabel pohon K total jumlah tanaman jeruk variabel pohon P jumlah Diaphorina citri rentan variabel ekor Q jumlah Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan variabel ekor N total jumlah Diaphorina citri variabel ekor β 1 β 2 β 3 α 1 α 2 α 3 rasio infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan Diaphorina citri rentan tingkat gigitan Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap tanaman jeruk rentan kejadian infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan tanaman jeruk rentan level kekuatan penyerapan infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan Diaphorina citri rentan level kekuatan penyerapan infeksi Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap tanaman jeruk rentan level kekuatan penyerapan infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan tanaman jeruk rentan parameter parameter parameter per pohon per waktu per ekor per waktu per pohon per waktu parameter per pohon parameter per pohon parameter per pohon tingkat perubahan tanaman jeruk γ terinfeksi dan menularkan menjadi tanaman jeruk sembuh (tingkat parameter per waktu kesembuhan) µ tingkat kematian alami tanaman jeruk parameter per waktu Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 179 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

m d kelahiran atau imigrasi Diaphorina citri tingkat kematian alami Diaphorina citri tingkat kematian tanaman jeruk karena penyakit CVPD parameter ekor per waktu parameter per waktu parameter per waktu c. Penurunan Model Model epidemi CVPD pada tanaman jeruk berupa sistem persamaan diferensial nonlinier yaitu ds Q I dt 12Q 13I 2 3 K S S di di 2Q 3I S d I dt 12Q 13I dr I R dt dp 1I P mp dt 1 I 1 dq 1I P mq. dt 1 1I Sistem (1) dapat direduksi menjadi sistem berikut ds 2Q 3I K S S di dt 12Q 13I di 2Q 3I S I dt 12Q 13I dq 1I Q mq dt 1 I m 1 dengan d. Diperhatikan bahwa S, I, R, P, dan Q, sehingga SI. Selanjutnya, karena K S I R, maka S I K. Lebih lanjut, S I K terpenuhi jika tidak ada individu di subpopulasi R. Karena P Q, maka Q, sehingga himpunan m m 3 S, I, Q R : S I K, Q m adalah himpunan tertutup. Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 18 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217 (1) (2)

Teorema 1. Himpunan tertutup Ω adalah himpunan invarian positif. d. Titik Ekuilibrium dan Angka Rasio Reproduksi Dasar Model epidemi CVPD pada tanaman jeruk berupa sistem persamaan diferensial nonlinier. Titik ekuilibrium untuk model epidemi CVPD tanaman jeruk pada Sistem (2) diperoleh jika ds di dq. (3) dt dt dt Titik ekuilibrium bebas penyakit adalah titik ekuilibrium pada saat tidak ada penyakit dalam populasi. Dengan kata lain, jumlah tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan adalah nol (I = ). Dengan menyubstitusikan I = ke Persamaan (3) diperoleh titik ekuilibrium bebas penyakit (Edwards & Penney, 28). Sistem (2) mempunyai satu titik ekuilibrium bebas penyakit. Teorema 2. Titik ekuilibrium bebas penyakit dari Sistem (2) yaitu * * * E S, I, Q K,,. Selanjutnya, diberikan model pada Sistem (2). Nilai angka rasio reproduksi dasar untuk Sistem (2) diperoleh dengan cara menghitung radius spektral dari metode matriks generasi berikutnya (the next generation matrix method) (Brauer et al., 28) yaitu 3K 1 2K R. 2 m e. Analisis Perilaku Model Model epidemi CVPD tanaman jeruk pada Sistem (2) merupakan sistem nonlinier. Analisis perilaku model dilakukan dengan terlebih dahulu membentuk matriks Jacobian hasil linierisasi Sistem (2) di titik ekuilibrium (Machowski et al., 28). Matriks Jacobian hasil linierisasi E S *, I *, Q * adalah model epidemi CVPD di sekitar titik ekuilibrium dengan J E G G S S d 13I 12Q S S 13I 12Q 1 1Q 1I m m I I 3 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 11 11 1 1I S, I, QS*, I *, Q*, Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 181 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

Matriks G G 2 3 1 12Q 13 2 Q I, I 2Q 3I. 1 Q 1 I 2 3 J adalah matriks Jacobian di sekitar titik ekuilibrium E E, yaitu d 3K 2K J 3K 2K. E 1 m m Selanjutnya analisis terhadap bagian riil nilai eigen dari persamaan karakteristik untuk matriks J E dilakukan untuk mengetahui kestabilan titik ekuilibrium E (Edwards & Penney, 28). Penentuan bagian riil nilai eigen tersebut menggunakan metode nilai eigen dan kriteria Routh-Hurwitz (Olsder et al., 211). Teorema 3. Dimisalkan E * * * S, I, Q K,,. Jika R 1, maka titik ekuilibrium E stabil asimtotik lokal. Ini berarti, untuk jangka waktu tertentu populasi akan bebas dari penyakit. SIMULASI MODEL Nilai-nilai Parameter Nilai-nilai parameter dalam simulasi ini dihitung berdasarkan data dari (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, 22). Menurut (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, 22), vektor Diaphorina citri mampu menghasilkan 9-1 generasi dalam 1 tahun, sehingga diperoleh nilai parameter ekor per tahun. Berdasarkan pengamatan (Wijaya et al., 21), kisaran populasi Diaphorina citri adalah ekor per pohon, sehingga dipilih populasi awal Diaphorina citri yang terinfeksi dan menularkan sebanyak 1 ekor. Nilai-nilai parameter lainnya dipilih berdasarkan jurnal (Shi et al., 214). Nilai-nilai parameter disajikan dalam tabel berikut. Tabel 2 Nilai-nilai Parameter Simbol Definisi Nilai Satuan β 1 rasio infeksi antara jeruk terinfeksi dan menularkan dengan Diaphorina citri rentan,1 per pohon per tahun β 2 tingkat gigitan Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap jeruk rentan,2 per ekor per tahun β 3 kejadian infeksi antara jeruk terinfeksi dan menularkan dengan jeruk rentan,1 per pohon per tahun Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 182 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

α 1 level kekuatan penyerapan infeksi antara jeruk terinfeksi dan menularkan dengan,1 per pohon α 2 Diaphorina citri rentan level kekuatan penyerapan infeksi,2 per pohon α 3 Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap jeruk rentan level kekuatan penyerapan infeksi antara,2 per pohon γ jeruk terinfeksi dan menularkan dengan jeruk tingkat rentan perubahan jeruk terinfeksi dan,65 per tahun µ menularkan menjadi jeruk sembuh (tingkat kesembuhan) tingkat kematian alami jeruk,1 per tahun kelahiran atau imigrasi Diaphorina citri 1 ekor per m tingkat kematian alami Diaphorina citri,3 per tahun d tingkat kematian jeruk karena penyakit,1 per tahun dengan nilai awalnya adalah 7 2 Q 1, dan total jumlah pohon jeruk K 1.. S, I, Perhitungan Numerik dan Simulasi Berdasarkan Tabel 2 diperoleh nilai angka rasio reproduksi dasar yaitu R, 464 1. Karena R 1, maka penyakit tidak akan menyebar, dengan kata lain untuk jangka waktu tertentu populasi akan bebas dari penyakit. Titik E. Simulasi model ekuilibrium bebas penyakitnya adalah 1.;; menggunakan software Maple 13, hasil simulasi di titik ekuilibrium E disajikan dalam gambar berikut. Gambar 1 Grafik S, I, dan Q di Titik Ekuilibrium E Berdasarkan Gambar 1, jumlah jeruk rentan S, jeruk terinfeksi dan menularkan I, serta Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan Q untuk jangka waktu tertentu akan menuju ke titik ekuilibrium bebas penyakit E. Dengan demikian tidak terjadi epidemi pada populasi, ini berarti populasi jeruk bebas penyakit. Selanjutnya, jumlah jeruk sembuh R lebih kurang pohon dan jumlah Diaphorina citri rentan P lebih kurang 33 ekor. Berdasarkan angka rasio reproduksi dasar, faktor-faktor yang dapat Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 183 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

dikendalikan agar populasi jeruk bebas penyakit diantaranya rasio infeksi antara jeruk terinfeksi dan menularkan dengan Diaphorina citri rentan (β 1 ), tingkat gigitan Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap jeruk rentan (β 2 ), dan kejadian infeksi antara jeruk terinfeksi dan menularkan dengan jeruk rentan (β 3 ). Paramater β 1 dapat dikendalikan dengan cara pemusnahan tanaman sakit. Paramater β 2 dapat dikendalikan dengan cara penggunaan pestisida yang dapat mengendalikan populasi vektor. Paramater β 3 dapat dikendalikan dengan cara pengadaan bibit jeruk bebas penyakit. Berdasarkan simulasi, parameter yang paling berpengaruh adalah β 1 dan β 3 sehingga pemusnahan tanaman sakit dan pengadaan bibit jeruk bebas penyakit harus lebih diperhatikan. 4. SIMPULAN Model epidemi CVPD pada tanaman jeruk dengan respon pemangsaan mengikuti fungsi respon Holling Tipe II berupa sistem persamaan diferensial nonlinier yang memiliki satu titik ekuilibrium bebas penyakit. Angka rasio reproduksi dasar menunjukkan bahwa penyebaran penyakit dalam populasi dipengaruhi oleh rasio infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan Diaphorina citri rentan, tingkat gigitan Diaphorina citri terinfeksi dan menularkan terhadap tanaman jeruk rentan, kejadian infeksi antara tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan dengan tanaman jeruk rentan, tingkat perubahan tanaman jeruk terinfeksi dan menularkan menjadi tanaman jeruk sembuh (tingkat kesembuhan), tingkat kematian alami tanaman jeruk, kelahiran atau imigrasi Diaphorina citri, tingkat kematian alami Diaphorina citri, dan tingkat kematian tanaman jeruk karena penyakit CVPD. Analisis perilaku model menunjukkan bahwa titik ekuilibrium bebas penyakit E bersifat stabil asimtotik lokal jika nilai angka rasio reproduksi dasar kurang dari satu. Ini berarti, untuk jangka waktu tertentu populasi akan bebas dari penyakit. Pengendalian yang dapat dilakukan agar tanaman jeruk bebas dari penyakit CVPD diantaranya dengan cara pemusnahan tanaman sakit, penggunaan pestisida yang dapat mengendalikan populasi vektor, dan pengadaan bibit jeruk bebas penyakit. 5. DAFTAR PUSTAKA Balai Pengkajian Teknologi Pertanian. (22). Pengenalan penyakit CVPD pada tanaman jeruk dan upaya pengendaliannya. Sulawesi Selatan. Retrieved from http://sulsel.litbang.pertanian.go.id/ind/index.php?option=com_content& view=article&id=121:pengenalan-penyakit-cvpd-pada-tanaman-jeruk- dan-upaya-pengendaliannya&catid=47:panduanpetunjuk-teknis-brosur- &Itemid=231 Brauer, F., Driessche, P. Van Den, & Wu, J. (28). Mathematical Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 184 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217

epidemiology. Verlag Berlin Heidelberg: Springer. Edwards, C. H., & Penney, D. E. (28). Elementary differential equation (4th ed.). New Jersey: Pearson Education. Holling, C. S. (1959). Some characteristics of simple types of predation and parasitism. Entomology Journal Canada, 91, 385 398. Ma, Z., & Li, J. (29). Dinamical modeling and analysis of epidemics. Singapore: World Scientific Publisher. Machowski, J., Bialek, J. W., & Bumby, J. R. (28). Power system dynamics: Stability and control (2nd ed.). New York: John Wiley and Sons, Ltd. Olsder, G. J., Woude, J. W. van der, Maks, J. G., & Jeltsema, D. (211). Mathematical systems theory (4th ed.). Netherlands: VSSD. Rizal, M., Pebriyadi, B., & Widowati, R. (211). Budidaya jeruk bebas penyakit. Kalimantan Timur. Shi, R., Zhao, H., & Tang, S. (214). Global dynamic analysis of a vectorborne plant disease model, 1 16. http://doi.org/1.1186/1687-1847- 214-59 Wijaya, I. N., Adiartayasa, W., Sritamin, M., Ketut, D. A. N., & Yuliadhi, A. Y. U. (21). Dinamika populasi Diaphorina citri Kuwayama (Homoptera : Psyllidae) dan deteksi CVPD dengan teknik PCR, 7(2), 78 87. Konferensi Nasional Penelitian Matematika dan Pembelajarannya II (KNPMP II) 185 Universitas Muhammadiyah Surakarta, 18 Maret 217