Pemodelan Perkembangan Penyakit Tumbuhan dalam Waktu: Model Monomolekuler, Logistik, dan Gompertz

Pada tulisan sebelumnya saya sudah menyinggung bahwa untuk memastikan apakah suatu penyakit merupakan penyakit polisiklik atau penyakit monosiklik diperlukan pemodelan (modelling) untuk membuat suatu model. Sebenarnya apa iru model? Model dapat berarti banyak hal, tetapi dalam kaitan dengan perkembangan penyakit berarti model matematis berupa persamaan yang menghubungkan sejumlah peubah (variabel, variable). Bahkan model matematis sekalipun sebenarnya bukan merupakan konsep tunggal, melainkan dapat terdiri atas berbagai jenis model matematis. Di antara berbagai jenis model matematis tersebut, jenis model yang umum digunakan untuk memodelkan perkembangan penyakit tumbuhan adalah model yang dinyatakan dalam bentuk persamaan, baik persamaan diferensial maupun persamaan integral. Penggunaan pemodelan untuk menjelaskan perkembangan penyakit tumbuhan dilakukan pertama kali oleh J.E. van der Plank, yang kemudian melahirkan konsep penyakit bunga tunggal (penyakit monosiklik) dan penyakit bunga majemuk (penyakit polisiklik).

Proses Epidemi: Penyakit Berbunga Tunggal (Monosiklik) dan Bunga Berbunga (Polisiklik)

Epidemi berkembang dari luka kecil menjadi bercak, dari satu bercak menjadi banyak bercap pada satu tanaman, dari bercak pada satu tanaman menjadi pada banyak tanaman, dan seterusnya. Perkembangan tersebut diukur sebagai perubahan intensitas penyakit, yang dinyatakan sebagai laju perubahan atau sebagai luas daerah di bawah kurva (LDBK). Apakah yang sebenarnya terjadi di balik perkembangan epidemi tersebut? Apa sebenarnya yang merupakan unsur dasar dari perkembangan tersebut, yang memungkinkan suatu epidemi berkembang lambat atauberkembang lambat? Memahami sesuatu yang berada di belakang perkembangan epidemi tersebut, yang berada di balik kurva perkembangan penyakit, akan bermanfaat dalam memahami perkembangan epidemi secara lebih tuntas.

Perubahan Penyakit dalam Waktu dan Ruang: Bagaimana Mengukur Perubahan Penyakit Secara Kuantitatif?

Pada tulisan sebelumnya saya sudah menyebutkan bahwa epidemiologi penyakit tumbuhan mempelajari perubahan penyakit dari satu waktu ke waktu berikutnya dan dari satu tempat ke tempat lainnya. Dalam hal ini, untuk mengukur perubahan penyakit perlu terlebih dahulu diukur keadaan penyakit pada satu waktu tertentu atau pada satu tempat tertentu. Keadaan penyakit pada waktu atau tempat tertentu itu diukur sebagai prevalensi, kejadian, atau keparahan penyakit. Pengukuran keadaan penyakit ini dipelajari dalam ilmu penyakit tumbuhan. Pengukuran perubahan penyakit tumbuhan merupakan fokus epidemiologi penyakit tumbuhan. Untuk mengukur perubahan penyakit, setidak-tidaknya diperlukan data keadaan penyakit dari dua waktu yang berbeda atau dari dua tempat yang berbeda, tetapi waktu dan tempat pengukuran yang semakin banyak akan menghasilkan ukuran perubahan yang lebih dapat dipercaya.

Intensitas Penyakit: Bagaimana Mengukur Penyakit secara Kuantitatif?

Produksi tanaman dapat diukur dengan mudah menggunakan satuan kg atau ton, tapi bagaimana dengan mengukur penyakit tumbuhan? Ketika mengikuti kuliah ilmu penyakit tumbuhan, Anda tentunya sudah berkenalan dengan intensitas penyakit sebagai ukuran penyakit. Intensitas penyakit dibedakan menjadi prevalensi penyakit (disease prevalence), kejadian penyakit (insidensi penyakit, disease incidence), dan keparahan penyakit (severitas penyakit, disease severity), masing-masing menyatakan proporsi atau persentase luas areal tanam tanaman sakit sakit terhadap luas tanam total, bagian atau organ tanaman sakit terhadap seluruh bagian atau organ tanaman, dan luas permukaan atau volume tanaman sakit terhadap luas permukaan atau volume total. Kedengarannya tidak terlalu sulit, tapi bagaimana mengukurnya?

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.

Apa Permasalahan dan Apa Itu Epidemi Penyakit Tumbuhan?

Ketika mempelajari ilmu penyakit tumbuhan (plant pathology), kita belajar mengenai permasalahan penyakit tumbuhan dan cara mengatasinya. Dalam membudidayakan tanaman, petani menghadapi berbagai jenis penyakit tumbuhan yang disebabkan oleh berbagai jenis organisme pengganggu tumbuhan (OPT). OPT penyebab penyakit tumbuhan tersebut semuanya disebut patogen (pathogen). Kita mempelajari bahwa penyakit tumbuhan berkembang karena tanaman rentan (susceptible crop) diserang oleh patogen ganas (virulent pathogen) ketika keadaan lingkungan sesuai dengan yang dibutuhkan untuk perkembangan penyakit (favourable environment). Ketiga faktor yang saling berkaitan (berinteraksi) ini dinamakan segitiga penyakit. Tapi bagaimana penyakit berkembang? Mengapa ada penyakit tanaman yang berkembang lambat dan ada pula yang berkembang cepat? Bagaimana pula penyakit tanaman memencar dari satu individu tanaman ke individu tanaman lain, dari satu petak ke petak lain, dari satu lahan ke lahan lain, dari satu tempat ke tempat lain, dan seterusnya?

Kalau Semua Dosen Perlintan Berpendidikan Linier, Siapa yang Mengajar EPT?

Kebijakan Ditjen Dikti dewasa ini mengharuskan dosen berpendidikan linier dalam satu bidang ilmu. Maksudnya, dosen bidang perlindungan tanaman harus berpendidikan S1 perlindungan tanaman, S2 perlindungan tanaman, dan S3 perlindungan tanaman. Lebih ideal lagi, dosen perlindungan tanaman yang berpendidikan S1 ilmu penyakit tumbuhan, kalau akan melanjutkan ke S2 dan S2 juga harus dalam bidang ilmu penyakit tumbuhan. Artinya, dosen ilmu hama tumbuhan harus bergelut dengan paha dan antena belalang dari S1 sampai S3, dosen ilmu penyakit tumbuhan harus bergelut dengan miselium dan spora jamur dari S1 sampai S3. Lalu dosen seperti ini harus mengajar matakuliah epidemiologi penyakit tumbuhan. Kira-kira apa yang akan diajarkan?

Epidemiologi Penyakit Tumbuhan: Mempelajari Perkembangan Penyakit

Epidemiologi penyakit tumbuhan (EPT) sebenarnya mempelajari apa? Apa bedanya dengan ilmu penyakit tumbuhan? Sebagaimana halnya dengan ilmu penyakit tumbuhan, EPT mempelajari penyakit tumbuhan. Berbeda dengan ilmu penyakit tumbuhan, EPT memfokuskan perhatian terhadap perkembangan dan pemencaran penyakit dalam waktu dan ruang. Dengan demikian, EPT merupakan cabang dari ilmu penyakit tumbuhan. Tetapi karena memfokuskan perhatian pada perkembangan dan pemencaran penyakit, EPT tidak lagi sekedar mempelajari penyakit secara kualitatif sebagaimana halnya ilmu penyakit tumbuhan. EPT mempelajari penyakit secara kuantitatif. Untuk itu, untuk mempelajari EPT diperlukan pemahaman yang memadai dalam bidang matematika, statistika, dan komputasi.