Bagaimana Mempersiapkan Diri Mempelajari Epidemiologi Penyakit Tumbuhan?

Sebagaimana telah saya sampaikan pada tulisan sebelumnya, epidemiologi penyakit tumbuhan mempelajari perkembangan penyakit tumbuhan dari satu waktu ke waktu berikutnya dan dari satu tempat ke tempat lainnya. Dengan demikian, sebagai ilmu, epidemiologi merupakan cabang dari ilmu penyakit tumbuhan. Itu berarti, sebelum mempelajari epidemiologi penyakit tumbuhan, seseorang harus terlebih dahulu sudah mempelajari ilmu penyakit tumbuhan. Tetapi ilmu sebenarnya tidak seperti pohon, yang cabangnya tidak pernah saling menempel dengan cabang pohon lain. Cabang suatu ilmu justeru sebaliknya, terbentuk karena menyatu dengan cabang ilmu lain. Hal ini terjadi karena perkembangan yang dipelajari dalam epidemiologi penyakit tumbuhan berkaitan dengan perubahan dalam populasi, yaitu perubahan populasi penyakit yang disebabkan oleh populasi patogen pada populasi tanaman inang tertentu. Untuk mempelajari perubahan itu diperlukan ilmu-ilmu lain.

Perubahan berkaitan dengan perubahan per satuan individu per satuan waktu dan perubahan per satuan individu per satuan jarak yang dinyatakan sebagai laju perubahan. Untuk mempelajari laju perubahan tersebut diperlukan pengetahuan yang memadai mengenai kalkulus, khususnya mengenai derivatif dan integral. Mengapa harus mengerti kalkulus? Karena perubahan tidak selamanya berlangsung secara linier derajat satu dan sebagaimana disebutkan dalam Calculus for Beginners (Kalkulus bagi Pemula):

Kalkulus adalah kajian mengenai bagaimana sesuatu berubah. Kalkulus memberikan dasar bagi pemodelan sistem di mana terjadi perubahan dan cara untuk mendeduksi prakiraan mengenai hasil perubahan dengan menggunakan model.

Kalkulus diperlukan untuk mempelajari perubahan karena perubahan pada umumnya tidak berlangsung secara lurus:

Perubahan f(x) dari x0 sampai x0+delta(x) terjadi sebagai garis tangen setiap titik di sepanjang garis lengkung PQ

Silahkan kunjungi situs tersebut untuk menyegarkan kembali ingatan Anda mengenai kalkulus. Bila masih memerlukan pustaka lain, silahkan unduh buku elektronik kalkulus dari MITOpenCourseware atau buku online gratis dari Brigham Young University. Bila ingin memperoleh kuliah mengenai kalkulus melalui video, silahkan kunjungi tutorial video dari MITOpenCourseware. Bila materi dari sumber di atas terasa terlalu kering dan kaku, silahkan mulai saja dengan cara yang lebih penuh warna dan mudah-mudahan lebih menyenangkan. Jangan lupa, kalkuluslah yang menghantarkan J.E. van der Plank, bapak epidemiologi penyakit tumbuhan kuantitatif, kepada konsep mengenai penyakit monosiklik (bunga tunggal) dan penyakit polisiklik (bunga berbunga) yang akan kita pelajari nanti.

Sebagaimana telah diungkapkan oleh van der Plank, epidemiologi pada dasarnya adalah penyakit dalam populasi. Oleh karena itu, untuk memahami berbagai konsep dasar epidemiologi, terlebih dahulu perlu juga dipahami berbagai konsep mengenai ekologi populasi kuantitatif (quantitative population ecology). Saya mmenyarankan Anda untuk mengunjungi situs matakuliah ekologi populasi kuantitatif dari Department of Entomology Virginia Tech. Silahkan terutama baca materi Bab 1 sampai dengan Bab 5. Silahkan baca bagian-bagian dari setiap bab yang berkaitan dengan penentuan padat populasi dan analisis data padat populasi. Materi dari situs ini mudah-mudahan dapat menghantarkan Anda semua untuk memahami mengapa untuk mempelajari epidemiologi penyakit tumbuhan, selain terlebih dahulu perlu mempunyai pengetahuan dasar mengenai matematika (kalkulus), Anda juga perlu mempunyai pengetahuan mengenai statistika.

Tapi perubahan dalam epidemiologi penyakit tumbuhan bukan sekedar perubahan teoritis yang dideduksi dari persamaan-persamaan matematis. Perubahan dalam epidemiologi penyakit tumbuhan adalah perubahan dalam dunia nyata yang datanya perlu dikumpulkan dari lapangan. Oleh karena itu, setelah dirumuskan model kuantitatif, model yang dihasilkan perlu diuji kemampuannya untuk menjelaskan fenomena perkembangan penyakit yang benar-benar terjadi di lapangan. Untuk melakukan itu diperlukan pengetahuan mengenai statistika. Saya yakin Anda tentunya sudah lulus dari matakuliah statistika, tetapi tidak ada salahnya saya menyarankan Anda mengunjungi situs The Really Easy Statistic Site (Situs Statistika yang Benar-benar Mudah) dan kemudian mengklik tautan Correlation Coefficient and Regression Analysis. Alasan saya menyarankan ini adalah karena untuk menyuai suatu model terhadap lapangan diperlukan pengetahuan mengenai analisis regresi dan transformasi dan saya khawatir itu tidak diajarkan dalam matakuliah statistika yang telah Anda pelajari. Setelah itu, jangan lupa mengklik tautan Transformation of Data untuk mempelajari apa itu transformasi data dan mengapa perlu dilakukan. Silahkan juga kunjungi tutorial dan contoh mengenai analisis regresi linier.

Pada akhirnya, pada era teknologi informasi sekarang ini, untuk menganalisis data Anda perlu mempunyai pengetahuan mengenai penggunaan program aplikasi untuk menganalisis data. Pertama-tama, Anda perlu menguasai program aplikasi untuk memasukkan data ke komputer. Untuk itu, saya berharap Anda sudah mengenal program aplikasi tabel lajur Excel (bagian dari Microsoft Office). Sebenarnya Excel bukan hanya program aplikasi untuk memasukkan data, tetapi dalam batas-batas tertentu juga untuk menganalisis data. Agar dapat menggunakan Excel untuk menganalisis data, terlebih dahulu Anda perlu mengaktifkan Add-ins Analysis ToolPack. Setelah menginstalasi add-ins tersebut, Anda akan dapat menggunakan Excel untuk melakukan analisis regresi linier sederhana maupun analisis regresi linier berganda. Selain itu, Anda dapat menggunakan Excel untuk membuat diagram batang, kurva perkembangan, dan kurva regresi. Bila Anda akan melakukan analisis regresi menggunakan OpenOffice.org atau LibreOffice Calc, silahkan unduh dan baca panduannya.

Excel atau Calc bukan merupakan program aplikasi statistika sehingga tentu saja tidak mungkin dapat berfungsi secara optimal untuk melakukan analisis statistika. Untuk analisis statistika lanjut dalam epidemiologi penyakit tumbuhan, saya menyarankan Anda menggunakan program aplikasi statistika gratis R. Silahkan unduh R, pasang pada komputer, dan pelajari cara menggunakannya melalui situs Quick R. Untuk mempelajari cara menggunakan R melakukan analisis regresi, silahkan klik menu Basic Statistics dan kemudian Multiple Regression dan Regression Diagnostics. Untuk menggunakan R dalam melakukan analisis data epidemiologi dan pemodelan epidemi penyakit tumbuhan, silahkan kunjungi situs APS (American Phytopathological Society), klik menu Education>>Advanced>>Topics in Plant Pathology>>Ecology and Epidemiologi in R. Silahkan pelajari:

• Pengantar ke Lingkungan Pemrograman R
• Ekologi dan Epidemiologi dalam R: Perkembangan Penyakit dalam Waktu
• Ekologi dan Epidemiologi dalam R: Pemodelan Gradier Pencar Penyakit
• Ekologi dan Epidemiologi dalam R: Analisis Spasial
• Ekologi dan Epidemiologi dalam R: Prakiraan Penyakit Tumbuhan

Menghitung dan membuat kurva luas daerah di bawah kurva dengan menggunakan R

Tentu saja karena R bukan merupakan program aplikasi data spasial, kemampuannya untuk menganalisis data spasial perkembangan penyakit sangat terbatas. Untuk melakukan analisis data spasial, diperlukan pengetahuan mengenai program aplikasi sistem informasi geografik (SIG). SIG merupakan topik sangat lanjut dalam epidemiologi penyakit tumbuhan, tetapi bila Anda tertarik, silahkan mulai dengan mempelajari Google Earth. Setelah mampu menggunakan Google Earth, Anda akan mengerti apa itu data spasial, sehingga lebih siap untuk mempelajari program aplikasi SIG sesungguhnya seperti OpenJump, SAGA, atau Quantum GIS yang gratis atau bahkan ArcGIS yang berbayar.

Sebagaimana dengan mempelajari matakuliah lainnya, mempelajari epidemiologi penyakit tumbuhan juga memerlukan pustaka. Sebagai pustaka utama saya menggunakan buku teks sebagai berikut:

• Plant Diseases: Epidemics and Control oleh J.E. van der Plank
• Introduction to Plant Disease Epidemiology oleh L.V. Madden dan C.L. Campbell
• The Study of Plant Disease Epidemics oleh L.V. Madden, G. Hughes, dan F. van den Bosch
• Plant Disease Epidemiology, tersedia file PDF terkompresi untuk diunduh gratis
• The Epidemiology of Plan Diseases, tersedia file PDF terkompresi untuk diunduh gratis

Artikel jurnal yang menguraikan mengenai analisis kuantitatif penyakit tumbuhan adalah:

• Garrett, K.A., Madden, L.A., Hughes, G., & Pfender, W.F. (2002). New Applications of Statistical Tools in Plant Pathology. Paper presented at the 94th Annual Meeting of American Phytopathological Society, 29 July 2002 at Milwaukee, WI.
• de C. Alves, M., de Carvalho, L.G., Pozza, E.A., Alves, L.S., (2010). A Soft Computing Approach For Epidemiological Studies of Coffee and Soybean Rusts. International Journal of Digital Content Technology and its Applications 4(1): 149-154.
• Nelson, M.R., Orum, T.V., Jaime-Garcia, R., & Nadeem, A. (1999). Applications of Geographic Information Systems and Geostatistics in Plant Disease Epidemiology and Management. Plant Disease 83(4): 309-319

Apapun yang telah saya sampaikan, pada akhirnya bergantung pada Anda, apakah memang ingin mempelajari epidemiologi penyakit tumbuhan atau sekedar untuk lulus. Bila Anda memang ingin benar-benar mempelajarinya, kendala utama yang juga akan Anda hadapi adalah Bahasa Inggris. Saya bukan menakut-nakuti, tetapi harus saya sampaikan bahwa pustaka epidemiologi penyakit tumbuhan hampir seluruhnya tersedia dalam bahasa tersebut. Dan untuk menghadapi kendala tersebut, silahkan cari jalan yang terbaik, dan maaf bila saya tidak bisa membantu banyak.