Abstrak
Busuk tongkol jagung ( Zea mays L.) merupakan penyakit umum dalam produksi jagung dan mengakibatkan penurunan hasil panen yang parah serta kontaminasi mikotoksin di Ethiopia. Mikotoksin merupakan masalah ekonomi yang serius dan multifaset, dan jagung merupakan salah satu tanaman utama yang paling sering terkena mikotoksin. Penyakit busuk tongkol dan kontaminasi mikotoksin berikutnya dimulai pada tingkat prapanen. Penelitian dari berbagai bagian negara maju telah mengukur tingkat kontaminasi mikotoksin pra dan pascapanen serta menetapkan tingkat maksimum mikotoksin demi keselamatan konsumen. Pertimbangan yang lebih besar harus diberikan pada busuk tongkol jagung karena hanya tongkol dan biji jagung yang sehat yang dapat menjamin hasil panen dan kualitas biji yang tinggi. Selain itu, peningkatan prevalensi kompleks spesies Fusarium fujikuroi secara global selama beberapa dekade terakhir, khususnya prevalensi tinggi F. verticillioides di Ethiopia, menuntut solusi di kalangan peneliti jagung di negara tersebut. Oleh karena itu, upaya signifikan dalam mitigasi penyakit busuk tongkol melalui pengelolaan tanaman pra dan pascapanen diperlukan untuk mengurangi risiko di masa mendatang setelah penelitian yang tersedia, seperti yang dijelaskan dalam tinjauan ini. Kesadaran petani tentang terjadinya penyakit busuk tongkol dan mikotoksin untuk mengenali penyakit busuk tongkol dan membuang biji jagung yang terlihat sakit dari sebagian besar jagung menjadi perhatian besar. Lebih jauh, praktik pengelolaan pra dan pasca panen yang tepat dikembangkan, termasuk sistem penanaman pendamping yang sesuai, amandemen tanah, penggunaan varietas jagung yang tahan atau toleran terhadap busuk tongkol, dan perlunya perbaikan waktu panen dan praktik penanganan pasca panen (teknologi pengeringan di lapangan, pengupasan, penyortiran, dan penyimpanan), telah dibahas untuk mengendalikan jamur mikotoksigenik dan kontaminasi mikotoksin berikutnya untuk mengurangi dampaknya terhadap sektor pengembangan jagung di Ethiopia.
Singkatan
SETELAH
aflatoksin
MENGENAKAN
deoksinivalenol
Bahasa Indonesia
fumonisin
SEMANGAT
Busuk tongkol fusarium
Jerman
Busuk telinga akibat penyakit Giberella
NPS
nitrogen fosfor sulfur
Foto-foto
Purdue Meningkatkan Penyimpanan Hasil Panen
Bahasa Indonesia: ZEN
zearalenon
1. PENDAHULUAN
Jagung ( Zea mays L.) merupakan tanaman terpenting di Ethiopia dalam hal produktivitas dan perannya dalam meningkatkan penghidupan petani kecil (Keno et al., 2018 ). Produsen jagung tertinggi di Afrika adalah Afrika Selatan, Nigeria, Ethiopia, Mesir, dan Tanzania, masing-masing dengan 11,2, 11,0, 9,6, 7,3, dan 5,6 juta ton (FAOSTAT, 2019 ). Jagung ditanam secara luas di Ethiopia dalam berbagai kondisi agroklimat (Keno et al., 2018 ; Abate et al., 2015 ). Saat ini, area produksi jagung sedang diperluas untuk mencakup lingkungan dataran tinggi dan bagian Ethiopia yang rentan terhadap kelembaban (Abate et al., 2015 ). Menurut CSA ( 2022 ), hasil panen yang relatif rendah (4,2 th −1 ) yang diperoleh dalam produksi jagung di Ethiopia dibandingkan dengan rata-rata dunia (5,8 th −1 ) disebabkan oleh berbagai faktor, di antaranya penyakit merupakan yang utama. Selama dekade terakhir, sejumlah penyakit pada jagung telah muncul atau muncul kembali dan dianggap membatasi produksi jagung. Sebagian besar penyakit ini menyerang daun, batang, dan organ reproduksi jagung (Demissie et al., 2016 ), dan beberapa penyakit menyerang tongkol, menyebabkan busuk tongkol, dan mencemari biji-bijian selama prapanen dan penyimpanan (Deressa et al., 2024 ; Garbaba et al., 2018b ; Getachew et al., 2018 ).
Munculnya berbagai penyakit busuk tongkol jagung telah menjadi faktor pembatas yang serius di daerah penghasil jagung utama di negara tersebut; terutama, penyakit busuk tongkol Fusarium (FER) dapat diamati selama tahap pra dan pasca panen di agroekosistem utama penghasil jagung di Ethiopia (Deressa et al., 2024 ; Mohammed et al., 2022 ), dengan ketinggian (1357–2100 mdpl), kelembaban relatif yang sesuai 55,3%–91,9%, dan suhu rata-rata tahunan berkisar antara 15,1°C hingga 27,7°C. Secara total, tingkat keparahan penyakit FER lebih tinggi pada ketinggian sedang hingga tinggi (1400–1800 m di atas permukaan laut [mdpl]), dan zona seperti West Wellega, East Wellega, Hawassa, dan Assosa mengakibatkan tingkat keparahan FER yang lebih tinggi yang berkisar antara 33,1% hingga 22,9%, masing-masing (Deressa et al., 2024 ). Namun, sebagian besar distrik yang dipelajari di zona Buno Bedele (distrik Lembah Didessa) dan Gurage (distrik Lembah Gibe) ditemukan pada ketinggian rendah (<1350 mdpl) dan memiliki nilai keparahan FER yang relatif rendah yaitu <11%. Reid et al. ( 1999 ) melaporkan hubungan positif antara ketinggian dan infeksi FER. Mereka menyimpulkan bahwa patogen FER lebih melimpah di ketinggian menengah daripada di ketinggian rendah (<1300 mdpl) di wilayah yang lebih hangat dan kering dengan suhu ideal hampir 28°C. Hubungan antara elevasi dan keparahan infeksi kemungkinan terkait dengan presipitasi dan suhu. FER berkorelasi negatif dengan presipitasi selama bulan Juni dan Juli tetapi berkorelasi positif dengan presipitasi selama periode Agustus hingga Oktober (Koehler, 1953 ). Selain ketinggian, pengelolaan nutrisi (frekuensi aplikasi pupuk), infestasi serangga dan gulma, dan praktik agronomi lainnya dapat memengaruhi tingkat kerusakan yang disebabkan oleh infeksi FER.
Ide Inti
- Busuk tongkol jagung dan mikotoksin merupakan masalah umum dalam budidaya jagung di Ethiopia.
- Jagung merupakan salah satu tanaman utama yang paling umum terkena mikotoksin.
- Strategi pengelolaan prapanen yang efektif, termasuk praktik agronomi yang optimal dan penggunaan hibrida yang tahan/toleran.
- Perlu meningkatkan struktur penyimpanan seperti Gombisa dan rantai pasokan kantong yang lebih baik (Purdue Improved Crop Storage) dan Gombisa di Ethiopia.
Selain itu, peningkatan global dalam prevalensi kompleks spesies Fusarium fujikuroi (FFSC) dan kompleks spesies Fusarium sambicinum (FSAMSC) selama beberapa dekade terakhir (Lee et al., 2015 ), khususnya prevalensi tinggi F. verticillioides di Ethiopia (Dawit et al., 2019 ; Mohammed et al., 2022 ; Tsehaye et al., 2017 ) menuntut solusi di antara para peneliti jagung di negara tersebut. Secara total, busuk tongkol mengurangi hasil dan dapat sangat mengurangi kualitas gabah dan produksi metabolit sekunder yang disebut mikotoksin selama tahap pra dan pasca panen (Deressa et al., 2024 ; Getachew et al., 2018 ; Mohammed et al., 2022 ) pada gabah yang terinfeksi. Jamur mikotoksinogenik dan toksinnya menjadi perhatian global, yang menyebabkan dampak ekonomi dan kesehatan yang besar di negara-negara berkembang seperti Ethiopia, di mana sistem pengendalian mikotoksin tidak memadai. Namun, sebagian besar penelitian tentang jamur ini dan mikotoksin terkait dilakukan di negara-negara maju, sementara Afrika sub-Sahara, kecuali Afrika Selatan, masih tertinggal (Ayalew, 2010 ; Chala et al., 2014 ).
Beberapa penelitian yang dilakukan di Afrika telah melaporkan kontaminasi mikotoksin yang lebih besar pada komoditas, termasuk jagung, kacang tanah, sorgum, ubi jalar, dan rempah-rempah (Darwish et al., 2014 ; Kebede & Liu, 2020 ). Akibatnya, implikasi kesehatan dari paparan mikotoksin pada makanan juga jauh lebih besar. Menurut Liu et al. ( 2010 ), sekitar 40% kasus kanker hati di Afrika disebabkan oleh paparan aflatoksin pada makanan. Kontaminasi mikotoksin telah sangat memengaruhi Afrika, yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang cukup besar; misalnya, kontaminasi aflatoksin pada tanaman saja telah dilaporkan menyebabkan kerugian tahunan lebih dari $750 juta (Udomkun et al., 2017 ). Faktor utama yang berkontribusi terhadap dampak signifikan mikotoksin di Afrika, termasuk Ethiopia, adalah perubahan iklim (Paterson & Lima, 2010 ), kurangnya kesadaran, praktik agronomi prapanen yang buruk, dan kurangnya praktik manajemen pascapanen (Darwish et al., 2014 ; Garbaba et al., 2018a,b ; Shiferaw et al., 2018b ). Selain itu, metode atau teknologi penyimpanan modern seperti fasilitas pengeringan dan penyimpanan tidak tersedia (Beyene et al., 2016 ; Garbaba et al., 2018a ). Penggunaan varietas tahan atau toleran busuk tongkol yang baru dirilis di Ethiopia terbatas (Deressa et al., 2024 ; Misgana et al., 2015 ).
Bahasa Indonesia: Di Ethiopia, penelitian sebagian besar difokuskan pada deteksi mikotoksin pada jagung yang terinfeksi busuk tongkol selama tahap pascapanen jagung, khususnya pada tahap penyimpanan rumah tangga atau grosir dan pasar. Namun, patogen penyebab busuk tongkol jagung dan praktik pengelolaan mikotoksin terkait pada tahap pra dan pascapanen jarang didokumentasikan. Penelitian tentang praktik pengelolaan prapanen ini, seperti penyiangan, pengendalian vektor serangga, pengelolaan nutrisi, dan sistem tanam, pemanenan, dan praktik penyimpanan pascapanen yang sesuai, seperti pengeringan di lapangan, teknologi/metode penyimpanan, dan pengelolaan mikotoksin terkait, belum mendapat perhatian yang cukup besar hingga saat ini (Bereka et al., 2022 ; Beyene et al., 2016 ; Dawit et al., 2019 ; Deressa et al., 2024 ; Garbaba et al., 2018a ; Mohammed et al., 2022 ) di Ethiopia. Memahami praktik lokal petani skala kecil untuk teknologi penyimpanan prapanen (berbagai sistem tanam dan teknik budidaya) dan pascapanen, bersama dengan penelitian terbaru yang tersedia dari literatur, dan memusatkan upaya untuk menciptakan strategi pengelolaan penyakit yang berkelanjutan sangat penting untuk mengendalikan penyakit busuk tongkol dan kontaminasi mikotoksin pada biji jagung di Ethiopia. Dengan demikian, karya ini bertujuan untuk meninjau dan mendokumentasikan temuan penelitian terkini tentang busuk tongkol sebelum dan sesudah panen serta praktik pengelolaan mikotoksin terkait yang telah dikembangkan dalam beberapa dekade terakhir dan saat ini di Ethiopia dan di seluruh dunia.
2 PENYAKIT BUSUK TONGKOL JAGUNG UTAMA DI ETIOPIA
Penyakit busuk tongkol jagung termasuk salah satu penyakit jagung terpenting secara ekonomi di Ethiopia (Aylew, 2010 ; Garbaba et al., 2018b ; Tilahun et al., 2012 ). Busuk tongkol jagung menurunkan hasil panen dan dapat sangat mengurangi kualitas gabah. Sangat penting untuk mengidentifikasi gejala dan tanda-tanda busuk tongkol jagung, dan menerapkan praktik pengelolaan penyakit di lapangan karena banyak jamur yang bertanggung jawab atas infeksi busuk tongkol jagung mulai menginfeksi dan menghasilkan bahan kimia beracun (dikenal sebagai mikotoksin) pada tahap prapanen, yang dapat membahayakan ternak dan manusia. Penyakit busuk tongkol jagung utama di Ethiopia meliputi yang berikut ini:
(1)Busuk telinga Fusarium (FER): FER terutama disebabkan oleh F. verticillioides , F. proliferatum , dan F. subglutinans (O’Donnell et al., 2013 ; Mesterházy et al., 2012 ). Survei sebelumnya terhadap spesies toksigenik Fusarium dalam sampel jagung yang dikumpulkan dari Ethiopia mengungkapkan F. verticillioides , F. proliferatum , dan F. subglutinans sebagai isolat yang paling dominan (Ayalew, 2010 ; Dawit et al., 2019 ; Getachew et al., 2018 ; Mohammed et al., 2022 ; Wubet & Abate, 2000 ). Penyakit ini menjadi penyakit utama pada jagung dalam beberapa dekade terakhir di wilayah sabuk jagung utama di bagian selatan dan barat Ethiopia, seperti zona West Shoa, Wallagga Timur, Gurage, Buno Bedele, Assosa, Gojjam Barat, Horo Guduru Wallaga, Jmmma, Hawassa, dan Wallaga Barat (Deressa et al., 2024 ; Getachew et al., 2018 : Tsehaye et al., 2017 ). Tanda dan gejala FER berbeda dengan jenis busuk telinga lainnya. Biji yang terserang penyakit tersebar atau bercak pada tongkol, terutama pada biji yang dirusak oleh penggerek jagung, dan burung (Dawit et al., 2019 ; Tilahun et al., 2012 ). Kernel yang terserang Fusarium tampak berwarna putih kemerahan dan terkadang berubah warna menjadi kecoklatan dengan garis-garis berwarna terang (disebut starburst) (Gambar 1 ). FER umumnya menghasilkan akumulasi fumonisin (FB) (Dawit et al., 2019 ). Getachew et al. ( 2018 ) dan Deressa et al. ( 2024 ) menganalisis beragam metabolit Fusarium, seperti FB (FB1, FB2, FB3, dan FB4). FB1 dan FB2 ditemukan sebagai mikotoksin paling dominan yang terdeteksi dalam biji jagung dari fasilitas penyimpanan lokal petani di daerah-daerah penghasil jagung utama di Ethiopia (Getachew et al., 2018 ; Mohammed et al., 2022 ).

Busuk tongkol Gibberella (GER): GER biasanya diidentifikasi dengan gejala jamur berwarna putih kemerahan yang menutupi bagian atas ujung tongkol (Gambar 2B ). Namun, infeksi juga dapat terjadi di pangkal tongkol, menyebabkan biji gandum yang sakit berwarna merah muda keputihan tumbuh dari pangkal tongkol ke atas. Tongkol yang sangat terpengaruh oleh pertumbuhan jamur mungkin memiliki kulit dan sutra yang melekat erat pada tongkol; tongkol ini disebut sebagai “tongkol mumi” (Gambar 2A ). Dengan menggunakan identifikasi gejala, cukup mudah untuk mengidentifikasi GER di lapangan pada tongkol yang utuh; namun, identifikasi menjadi jauh lebih menantang setelah gabah dikupas (Tilahun et al., 2012 ). Menurut Mesterházy et al. ( 2012 ), dan O’Donnell et al. ( 2013 ), FSAMSC, terutama F. graminearum , F. boothii , F. meridionale , F. culmorum , F. cerealis , dan F. avenaceum , adalah penyebab utama GER. Spesies FSAMSC yang paling umum yang mempengaruhi sereal, termasuk jagung, adalah F. graminearum , yang didistribusikan ke seluruh dunia. Di Ethiopia, Tsehaye et al. ( 2017 ) dan Wubet dan Abate ( 2000 ) melaporkan keberadaan FSAMSC , khususnya isolat F. graminearum selama analisis spesies Fusarium yang beracun dalam sampel jagung yang diambil dari penyimpanan petani. Namun, Deressa et al. ( 2025 ) mengonfirmasi frekuensi tertinggi F. meriodinale dan F. boothii di antara FSAMSC di ladang petani di Ethiopia. Spesies FSAMS ini tidak hanya menyebabkan busuk tongkol tetapi juga diketahui menghasilkan mikotoksin yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan ternak. Metabolit fusarium, termasuk zearalenone (ZEN) dan deoxynivalenol (DON), diperiksa oleh Deressa et al. ( 2024 ) dan Getachew dkk. ( 2018 ) masing-masing pada tahap prapanen dan pascapanen di Ethiopia.

(3)Busuk tongkol Diplodia (DER): DER disebabkan oleh jamur Stenocarpella maydis dan S. macrospora dan telah menjadi penyakit umum jagung di Ethiopia (Marasas, 1978 ). Telah dilaporkan bahwa S. maydis, sebelumnya dikenal sebagai Diplodia maydis, menyebabkan neuromikotoksikosis pada sapi yang mengonsumsi bahan kultur jamur dari Amerika Utara dan Selatan serta Afrika Selatan (Marasas, 1978 ). Miktotoksikosis belum didokumentasikan di luar Afrika Selatan dan Argentina, meskipun jamur ini ada di seluruh dunia. Berat tongkol yang terinfeksi dibandingkan dengan tongkol yang sehat jauh lebih rendah (Tilahun et al., 2012 ). Ada kalanya perubahan warna menjadi coklat terjadi pada biji jagung dan jamur putih tidak umum (Gambar 3B ). Kondisi ini disebut sebagai “diploid tersembunyi”, dan satu-satunya cara untuk mendeteksi gejala adalah dengan membelah tongkol menjadi dua dan mencari struktur jamur, atau piknidia, pada tongkolnya. Seringkali, seluruh kulit telinga yang terinfeksi tampak memutih dari pangkal hingga ujung (Gambar 3B ), dan infeksi dini biasanya dikaitkan dengan telinga yang menjadi mumi (Gambar 3A ).

(4)Jamur biji Aspergillus: Jamur biji Aspergillus merupakan penyakit penting jagung, terutama pada biji jagung yang disimpan di Ethiopia (Getachew et al., 2018 ). Aspergillus flavus merupakan penyebab utama, meskipun beberapa spesies Aspergillus lainnya mungkin juga terlibat. Aflatoksin merupakan mikotoksin yang diproduksi oleh spesies Aspergillus (Xiang et al., 2010 ). Busuk tongkol jagung Aspergillus muncul sebagai jamur berwarna hijau zaitun pada biji jagung. Ketika kulitnya dibuang, spora jamur yang bertepung dapat berhamburan seperti debu. Karena spesies Aspergillus tidak bersifat patogen selama prapanen dan biasanya tidak menginfeksi jagung di ladang, kecuali biji jagung yang rusak secara fisik, mereka umumnya disebut sebagai “jamur penyimpanan” (Sauer et al., 1992 ). Karena spesies Aspergillus tertentu dapat menyebabkan busuk biji jagung di ladang, klasifikasi ini tidak sepenuhnya jelas (Smith & White, 1988 ).
(5)Jamur biji Penicillium: Jamur biji Penicillium disebabkan oleh beberapa spesies Penicillium. Meskipun busuk tongkol Penicillium dikaitkan dengan mikotoksin okratoksin (Shephard et al., 2010 ), tidak semua spesies Penicillium yang terlibat menghasilkan mikotoksin ini. Embun tepung berwarna biru-hijau yang tumbuh pada dan di antara biji jagung merupakan tanda busuk tongkol Penicillium. Meskipun ada beberapa spesies Penicillium yang beracun, spesies yang paling umum tumbuh di jagung tidak berasosiasi dengan produksi mikotoksin (Shephard et al., 2010 ). Meskipun ada beberapa spesies Penicillium yang menginfeksi jagung saat disimpan, P. oxalicum adalah spesies utama yang diketahui menyebabkan busuk tongkol di ladang (Payne, 1999 ). Busuk tongkol Penicillium biasanya berkembang pada tongkol yang terkena selama periode prapanen oleh hujan es, serangga, atau kerusakan mekanis.
2.1 Status terkini penyakit busuk tongkol jagung di Ethiopia
Penyakit busuk telinga jagung hanya mendapat sedikit perhatian dalam beberapa dekade terakhir dan menjadi lebih penting di seluruh wilayah penanaman jagung utama (Gambar 4 ) di Ethiopia (Dawit et al., 2019 ; Deressa et al., 2024 ; Garbaba et al., 2018b ; Mohammed et al., 2022 ; Tsehaye et al., 2017 ) dalam dekade ini (Tabel 1 ). Di Etiopia, FER, GER, dan DER telah diidentifikasi sebagai penyakit busuk telinga yang utama dan dengan cepat berkembang menjadi agroekosistem utama penghasil jagung, terutama Wallaga Barat, Wallaga Timur, Jimma, Buno Bedele, West Shoa, dan Horo Guduru Wallaga di Oromiya; Gojjam Barat di Amahara; Assosa di Benishangul-Gumuz; Hawassa di Sidama; dan Gurage di wilayah SNNPR (Deressa et al., 2024 ; Gerbaba, et al., 2018b ; Tsehaye et al., 2017 ) pada dekade ini (Gambar 4 ).

Penyakit | Patogen kausal | Prevalensi | Pentingnya | Distribusi |
---|---|---|---|---|
Busuk tongkol fusarium | F. verticilloides , F. temperatum, F. oxysporium , F. brevicatenulatum , F. pseudoanthophilum, F. casha , F. falciforme , F. solani | +++++ Bahasa Indonesia | Besar | Ws; Ew; Gu; Bb, As; Wg; Hgw; Jm; Ha; Ww |
Busuk telinga akibat penyakit Giberella | FGSC: F. graminearum, F. meridionale, dan F. Boothii | +++ | Besar | Ws; Ew; Gu; Bb, As; Wg; Hgw; Jm; Ha; Ww |
Busuk tongkol diplodia | S. makrospora | Bahasa Indonesia: ++ | Besar | Ws; Ew; Gu; Bb, As; Wg; Hgw; Jm; Ha; Ww |
Busuk telinga akibat aspergillus | Bakteri Aspergillus sp. | Bahasa Indonesia: ++ | Sedang | Ya; Sebagai; Gu; Jm; Ha; Aduh; berat badan; Bb |
Busuk telinga akibat Penicillium | Penicillium spp. | + | Kecil | Ew; Sebagai; Hgw; Jm; Ha; Ww; Wg. |
Busuk telinga lainnya | Trichoderma spp. | + | Kecil | Hgw; Ws; Jm; Ha; Sebagai; Ew |
Nigrospora spp. | + | Kecil | Ww; Sebagai; Ha; Gu; Bb; Jim; Hgw | |
Cladosporium spp. | + | Kecil | Ww; Ha; Sebagai; Ha; Jm; Ws. | |
Phoma spp. | + | Kecil | Sebagai; Hgw; Gu; Ha; Ww. | |
Busuk biji hitam spp. | + | Kecil | Ww; Sebagai; Ws, Hgw | |
Spesies Alternaria | + | Kecil | Ww; Sebagai; Ha; Gu; Bb | |
Jamur penyimpanan Aspergillus | A. Parasiticus beraroma | +++ | Besar | Jm; Ws; Ew, Es; Sws; Haw; Ww; |
Cetakan penyimpanan Penicillium | P. nigricans | +++ | Besar | Sebagai; Jm; Hgw; Ws; Es; Sws |
Cetakan penyimpanan Fusarium | F. verticilloides , F. incarnatum , F. pseudoanthophilum, F. equiseti, F. subglutinans, F. lacertarum, F. temperatum, F. oxysporium , F. brevicatenulatum , dan Fusarium spp. | +++ | Besar | Jm; Ns, Es; Sws; Ha; Ww; Ew; Sebagai; Gu; Wg; Bb |
Cetakan penyimpanan lainnya | Phoma spp. | + | Kecil | Jm; Ha. |
Acremonium spp. | + | Kecil | Ha; Ws; Ww; Jm. | |
Nigrospora spp. | + | Kecil | Ha; Ws; Bb. | |
Cladosporium spp. | + | Kecil | Ws; Ha; Jm | |
Drechslera spp. | + | Kecil | Jm; Ha. | |
Geotrichum spp. | + | Kecil | Jm; Ha. | |
Alternaria spp. | + | Kecil | Jm; Ws; Ns, Es; Sws; Ha; Ww. |
Catatan : Intensitas meningkat dengan tanda “+”: +: 0–10%; ++: 11%–30%; +++: 31%–50%; dan ++++: lebih dari 51%. Sumber : Dawit dkk. ( 2019 ); Deressa dkk. ( 2024 ); Garbaba dkk. ( 2018a, 2018b ), Shiferaw dkk. ( 2018b ); Getachew dkk. ( 2018 ); Muhammad dkk. ( 2022 ); Tilahun dkk. ( 2012 ); Tsehaye dkk. ( 2017 ); Wubet dan Abate ( 2000 ). Singkatan: As, Assosa; Bb, Buno Bedele; Es, Shoa Timur; Ew, Wallagga Timur; Gu, Gura; Ha, Hawassa; Hgw, Horo Guduru Wallagga; Ya, Jimma; Ns, Shoa Utara; Sws, Shoa Barat Daya; Wg, Gojjam Barat; Ww, Wallagga Barat.
Penyakit busuk telinga dilaporkan sangat berdampak pada produksi benih jagung pada varietas jagung hibrida yang baru dirilis dan galur inbrida induk di wilayah penanaman jagung utama di bagian barat: wilayah Oromiya, Amhara bagian barat, Benishangul-Gumuz, dan Sidama di Etiopia (Deressa dkk., 2024 ). Survei yang dilakukan baru-baru ini di bagian barat Etiopia menunjukkan bahwa epidemi busuk telinga sangat parah pada tanaman monokultur jagung yang tidak melakukan praktik rotasi, lemahnya penerapan praktik agronomi yang direkomendasikan, dan penggunaan bahan kimia pertanian penting seperti herbisida dan insektisida yang tidak tepat (Assefa et al., 2021 ; Beyene et al., 2016 ). Secara total, prevalensi dan tingkat keparahan penyakit busuk telinga, terutama FER, lebih besar terjadi di wilayah penghasil jagung di wilayah barat (Oromiya dan Benishangul-gumuz) di Ethiopia (Deressa et al., 2024 ). Peningkatan prevalensi dan pentingnya penyakit busuk tongkol jagung mungkin disebabkan oleh penggunaan varietas yang seragam dan rentan, dan lemahnya penerapan praktik agronomi yang direkomendasikan, dan faktor-faktor ini berkontribusi terhadap penumpukan inokulum patogen.
2.2 Spesies jamur yang diidentifikasi dari biji jagung yang terinfeksi di Ethiopia
Sangat penting untuk mengidentifikasi gejala atau tanda busuk tongkol di lapangan dan patogen terkait di laboratorium menggunakan metode morfologi/molekuler yang tepat, karena banyak jamur yang bertanggung jawab atas kehilangan hasil dan produksi mikotoksin, yang dapat membahayakan ternak dan manusia. Gandum yang terkontaminasi mikotoksin dapat sulit dipasarkan dan dapat diturunkan harganya. Di Ethiopia, populasi jamur utama yang diidentifikasi adalah Fusarium spp., yang lebih umum dalam sampel yang dikumpulkan dari ladang petani daripada dalam sampel yang dikumpulkan dari toko pertanian penelitian dan perbanyakan benih (Dawit et al., 2019 ; Getachew et al., 2018 ; Mohammed et al., 2022 ; Tilahun et al., 2012 ), diikuti oleh Penicillium dan Aspergillus spp. saat panen (Garbaba et al., 2018b ). Namun, seiring bertambahnya durasi penyimpanan, frekuensi Aspergillus spp. dan Penicillium spp. meningkat di semua agroekosistem dengan meningkatnya suhu dan kelembaban relatif selama penyimpanan sebagai akibat dari aktivitas metabolisme inang dan patogen (Garbaba et al., 2018b ). Secara total, sekitar 10–60% dan 18–80% peningkatan dalam kejadian jamur dikonfirmasi (Garbaba et al., 2018b ) setelah 6 bulan penyimpanan di agroekosistem dataran rendah dan dataran tinggi, masing-masing. Menurut penelitian sebelumnya, kadar air biji di atas 12% selama penyimpanan meningkatkan kemungkinan pertumbuhan jamur di tempat penyimpanan, yang telah diidentifikasi sebagai penyebab utama hilangnya jagung pascapanen di sepanjang rantai nilai. Spesies lain yang diidentifikasi termasuk Penicillium , Aspergillus , Phoma , dan Nigrospora. Acremonium , Geotrichum , Drechslera , dan Rhizopus spp. pada sampel biji jagung yang dikumpulkan dari bangunan penyimpanan lokal di Ethiopia Barat Daya (Tabel 2 ) (Garbaba et al., 2018b ; Tilahun et al., 2012 ; Deressa et al., 2025 ).
Mikotoksin | Jamur penghasil mikotoksin | Implikasi kesehatan | Referensi |
---|---|---|---|
Fumonisin adalah zat kimia yang dapat bereaksi dengan molekul oksigen. | F.proliferatum ,
F. verticillium F. subglutans dan lainnya |
Cacat tabung saraf, kanker esofagus pada manusia, kerusakan hati dan ginjal pada hewan peliharaan | Matumba dkk. ( 2015 ); Shehard dkk. ( 2008 ) |
Deoksinivalenol | F. graminearum, F. meriodinale, F. boothii
F. culmorum |
Gastroenteritis akut dan muntah serta peningkatan mortalitas | Mesterhazy dan kawan-kawan ( 2012 ) |
Zearalenon | F. graminearum, F. meriodinale, F. boothii
F.culmorum dan F.sporotrichioides |
Mengganggu endokrin menyebabkan hiperestrogenisme dan ginekomastia (infertilitas) dan peningkatan kerentanan terhadap penyakit | Shehard dkk. ( 2008 ); Mesterhazy dkk. ( 2012 ) |
Aflatoksin | A. flavus
A. parasit A. nomius |
Karsinoma hepatoseluler, kanker hati, pertumbuhan terhambat pada anak-anak, respons imun tertekan, karsinogen | |
Okratoksin A | P. verrucosum, A. ochraceus | Merusak sistem kekebalan tubuh, lesi ginjal | Shephard dan kawan-kawan ( 2010 ) |
3 MIKOTOKSIN YANG DIANALISIS DARI BIJI JAGUNG DI ETIOPIA
Mikotoksin adalah senyawa beracun yang diproduksi oleh jenis jamur tertentu yang tumbuh pada bahan pangan seperti sereal dan kacang-kacangan dalam kondisi hangat dan lembap. Selama pertumbuhan, panen, pengangkutan, dan penyimpanannya, biji jagung rentan terhadap infeksi jamur (Tabel 2 ) dari spesies Fusarium dan Aspergillus dan akibatnya terkontaminasi dengan mikotoksinnya, terutama FB dan aflatoksin (Eze & Okonofua, 2015 ). Semua mikotoksin berasal dari jamur, tetapi tidak semua senyawa beracun yang diproduksi oleh jamur disebut mikotoksin (Zain, 2011 ).
Di Etiopia, enam racun utama Fusarium , dan beberapa senyawa turunan lainnya diidentifikasi dari biji jagung pada tahap prapanen di wilayah penanaman jagung utama di wilayah barat Etiopia (Atnafu et al., 2024 ; Deressa et al., 2024 ). Ini termasuk FB (FB1, FB2, FB3, dan FB4), deoxynivanelone (DON dan DONgly3), dan ZEN. Kadar FB total yang tinggi (µg kg −1 ) terdeteksi di zona Wallaga Barat, Wallaga Timur, Assosa, dan Hawassa (Deressa dkk., 2024 ). Konsentrasi yang lebih tinggi dari total fumonisin dan fumonisin B1 juga dilaporkan dalam biji jagung yang disimpan dari Ethiopia Timur (distrik Girawa, Goromti, Harmaya, Kersa Meta, Oda, Tulo, dan Hararghe Timur dan Barat), dengan konsentrasi berkisar antara 22,6 hingga 1058 µg kg −1 dan 105 hingga 5460 µg kg −1 , masing-masing (Dawit et al., 2019 ; Mohammed et al., 2022 ). Getachew et al. ( 2018 ) menemukan lebih dari 127 mikotoksin dan turunan dari jagung yang disimpan di dalam ruangan di fasilitas penyimpanan lokal petani, fasilitas penyimpanan kolektor dan grosir di daerah penanaman jagung tengah dan selatan negara tersebut, bersama dengan beberapa spesies jamur, seperti Fusarium dan Aspergillus . FB (B1, B2, B3, B4, A1, dan A2) menunjukkan konsentrasi mikotoksin tertinggi secara keseluruhan yang terdeteksi (Getachew et al., 2018 ). Berbagai macam metabolit jamur tambahan yang terdeteksi dalam biji jagung yang disimpan tanpa diproses di Ethiopia meliputi metabolit Aspergillus , metabolit Fusarium , metabolit Penicillium , dan metabolit Alternaria (seperti alternariol, alternariol metil eter, dan makrosporin) (Getachew et al., 2018 ). Konsentrasi FB1 ditemukan sebesar 70% di antara konsentrasi mikotoksin rata-rata dari sampel positif sebesar 606,4 µg kg −1 , berkisar antara 7 hingga 11.830 µg kg −1 , yang lebih tinggi dari kadar maksimum 20 µg kg −1 yang diusulkan oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA, 2001 ). Lima jenis aflatoksin (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2, dan AFM1) diidentifikasi dalam jagung pada konsentrasi antara 24 dan 513 µg kg −1 (Ayalew, 2010 ; Getachew et al., 2018 ; Tsehaye et al., 2017 ) dari jagung yang disimpan di Ethiopia. Menurut Getachew et al. ( 2018 ), kadar AFB1 (197,5 µg kg −1 ) dan AFB2 (9,8 µg kg −1 ) yang diperoleh lebih besar di Ethiopia dibandingkan pada jagung dari Mesir bagian atas (Abdallah et al.,2017 ) dan negara-negara Afrika lainnya.
Dengan demikian, sebagian besar sampel jagung yang terkontaminasi mikotoksin di Ethiopia tidak cocok untuk dikonsumsi manusia menurut batas maksimum yang diizinkan Komisi Eropa sebesar 15 mg/kg dan 2000 mg/kg untuk AF dan FB, masing-masing (Komisi UE, 2006 ). DON dan nivalenol (NIV) juga terdeteksi dalam jagung di Ethiopia pada konsentrasi setinggi maksimum 595 dan 793 µg kg −1 , masing-masing (Getachew et al., 2018 ). Maksimum 1656 µg kg −1 dan rata-rata 92 µg kg −1 ZEN terdeteksi, 13,5% di antaranya melebihi nilai yang direkomendasikan Uni Eropa untuk ZEN dalam sereal yang tidak diproses (100 µg kg −1 ) (Getachew et al., 2018 ). Peningkatan kejadian dan konsentrasi ZEN dalam biji jagung dapat disebabkan oleh peningkatan global F. graminearum selama dua dekade terakhir (Lee et al., 2015 ).
4 PRAKTIK PENANGANAN BUSUK TELINGA DI ETIOPIA
Pengelolaan jamur mikotoksinogenik dan mikotoksinnya pada jagung memerlukan pemahaman yang tepat tentang biologi, epidemiologi, dan genetika/genomik jamur dan tanaman inangnya. Kerentanan tanaman pangan utama terhadap jamur mikotoksinogenik dan kontaminasi mikotoksin selanjutnya sangat bervariasi. Di antara tanaman pangan utama, jagung secara luas dianggap sebagai yang paling rentan terhadap jamur mikotoksinogenik dan mikotoksin terkait (Abbas et al., 2002 ; Getachew et al., 2018 ).
4.1 Penciptaan kesadaran
Bahasa Indonesia: Di Ethiopia, pemahaman publik tentang busuk tongkol jagung dan mikotoksin terkait umumnya terbatas (Garbaba et al., 2018b ; Guchi, 2014 ). Sebuah studi yang mengevaluasi pengetahuan tentang busuk tongkol dan mikotoksin terkait serta dampaknya terhadap kesehatan mengungkapkan bahwa banyak orang Ethiopia tidak menyadari dampak dari mengonsumsi produk berjamur (Guchi, 2014 ) dan bahwa petani dan pedagang tidak memiliki pengetahuan yang signifikan tentang risiko kesehatan yang terkait dengan paparan mikotoksin jangka panjang. Secara umum, mayoritas orang Ethiopia menganggap jamur pada biji jagung tidak berbahaya. Beyene et al. ( 2016 ) melakukan survei untuk mengidentifikasi pengetahuan dan praktik ibu-ibu Ethiopia sehubungan dengan kontaminasi aflatoksin dalam makanan pendamping dan melaporkan bahwa sekitar 25% responden menggunakan sereal berjamur, termasuk jagung, untuk membuat minuman lokal seperti “Tell” (alkohol buatan lokal). Praktik tradisional produksi makanan atau minuman ini dapat memperburuk kontaminasi mikotoksin di antara penduduk setempat. Secara keseluruhan, kesadaran petani kecil mengenai busuk telinga dan kontaminasi mikotoksin pada jagung masih terbatas di Ethiopia (Garbaba et al., 2018a , 2018b ; Deressa et al., 2024 ).
4.2 Pilihan varietas
Sebuah upaya telah dilakukan oleh Pusat Penelitian Jagung Nasional Bako (BNMRC) dan Pusat Penelitian Pertanian Jinka (JARC) untuk menyaring genotipe jagung untuk mengetahui ketahanan terhadap FER di BNMRC dan JARC di Ethiopia. Untuk tujuan ini, dua puluh varietas jagung komersial yang dilepasliarkan untuk agroekosistem dataran tinggi di Ethiopia yang dikumpulkan dari BNMRC dievaluasi ketahanannya terhadap penyakit busuk telinga. Hasilnya menunjukkan bahwa tidak satupun varietas yang diuji bebas dari penyakit busuk telinga (Misgana et al., 2015 ; Tilahun et al., 2012 ). Komposit Melkassa (Melkassa 7, Melkassa 4, dan Melkassa 1) menunjukkan penyakit yang jauh lebih ringan dibandingkan jagung hibrida lainnya, sedangkan intensitas FER yang tercatat untuk kultivar lokal jauh lebih besar, dan tanaman ini dianggap rentan terhadap penyakit FER (Deressa et al., 2024 ; Misgana et al., 2015 ; Tilahun et al., 2012 ). Hal ini mungkin disebabkan oleh kapasitas toleransi terhadap stres panas dan kelembaban serta kematangan awal varietas Melkassa, yang dapat membantu mereka terhindar dari sumber inokulum patogen atau menahan infeksi patogen FER. BH661, BH660, BH546, dan BH540 dilaporkan memiliki reaksi sedang terhadap penyakit busuk tongkol (Misgana et al., 2015 ). Dalam studi lain yang dilakukan di Bako, galur jagung seperti 142-1-e dan 144-7-b menunjukkan tingkat keparahan busuk tongkol yang lebih rendah dan lebih sedikit tongkol yang terserang penyakit dibandingkan galur jagung lain dan varietas jagung yang dilepaskan (Tilahun et al., 2012 ). Studi oleh Mukanga et al. ( 2011 ) mengungkapkan pentingnya skrining untuk ketahanan terhadap penyakit busuk tongkol dalam kondisi lingkungan yang bervariasi karena interaksi genotipe-dengan-lingkungan memainkan peran penting dalam perkembangan penyakit dan kontaminasi mikotoksin pada jagung.
4.3 Praktik manajemen agronomi
4.3.1 Waktu tanam
Jadwal tanam jagung di Ethiopia ditentukan oleh pola curah hujan musiman (Sime et al., 2015 ). Musim hujan utama, berlangsung dari Mei hingga Desember, adalah periode pertumbuhan yang biasa, dengan curah hujan alami (Sime et al., 2015 ) menjadi sumber air utama untuk 99% budidaya jagung (Abate et al., 2015 ). Namun, musim tanam dapat diperpanjang di daerah tertentu. Laporan dari tahun 2020 hingga 2021 menunjukkan penggunaan air irigasi minimal untuk pertanian jagung di Ethiopia (CSA, 2021a ; CSA, 2021b ). Tanggal tanam berdampak pada busuk tongkol dan kontaminasi mikotoksin, karena mempengaruhi kondisi pertumbuhan dan cuaca selama musim jagung. Petani di wilayah barat Ethiopia biasanya menanam varietas jagung matang sedang pada akhir Mei atau awal Juni, bertepatan dengan musim hujan utama dari Maret/April hingga September/Oktober. Praktik ini telah menyebabkan stres kelembaban pada tanaman jagung karena berakhirnya musim hujan lebih awal pada bulan September. Menurut Deressa et al. ( 2024 ), mayoritas petani di bagian barat Ethiopia mempraktikkan penanaman varietas jagung berumur sedang pada akhir Mei atau awal Juni, sedangkan Maret/April hingga September/Oktober merupakan musim hujan utama di wilayah tersebut. Menurut penulis, praktik tersebut telah menyebabkan stres kelembaban pada tanaman jagung akibat berakhirnya musim hujan pada awal September. Berdasarkan hasil penilaian lapangan di ladang petani pada tahun 2020 dan 2021, telah disarankan bahwa penanaman jagung pada pertengahan April atau awal Mei akan mengurangi busuk tongkol dan kontaminasi mikotoksin terkait pada jagung saat panen (Deressa et al., 2024 ).
Hal ini terkait dengan pola presipitasi, yang mendukung infeksi patogen dengan mendukung stres kelembaban akibat presipitasi yang tidak memadai (Damianidis et al., 2018 ). Dibandingkan dengan penanaman selama musim hujan, Arino et al. ( 2009 ) melaporkan bahwa penanaman jagung selama musim kemarau mengakibatkan tingkat kontaminasi FB dan infeksi spesies Fusarium yang lebih tinggi . Mematuhi tanggal penanaman yang optimal dan penanaman pada kepadatan yang lebih rendah atau optimal mengurangi akumulasi mikotoksin selama produksi jagung (Abbas et al., 2012 ; Blandino et al., 2008b ; Mukangaet, Derera, Tongoona, Laing, et al., 2011 ; Munkvold, 2003a ).
4.3.2 Rotasi tanaman
Rotasi tanaman jagung, penggunaan benih yang lebih baik, dan kepadatan penyemaian yang lebih baik telah diterapkan pada berbagai tingkat di Ethiopia. Mayoritas petani di daerah produksi utama menggunakan rotasi tanaman, yang melibatkan penanaman jagung secara bergantian dengan sereal atau kacang-kacangan lain pada musim tanam berikutnya (Beyene et al., 2016 ; Deressa et al., 2024 ). Dalam studi lain, Assefa et al. ( 2021 ) melaporkan bahwa hanya empat puluh persen petani Ethiopia yang dipilih dari daerah produksi jagung utama yang melakukan rotasi tanaman. Monokultur telah banyak digunakan selama musim tanam yang sama (Assefa et al., 2021 ; Sime et al., 2015 ), sementara intercropping hanya digunakan secara terbatas (Assefa et al., 2021 ).
Penilaian lapangan baru-baru ini di Ethiopia juga menunjukkan bahwa rotasi tanaman mengurangi kejadian dan tingkat keparahan penyakit busuk tongkol setidaknya 30% dibandingkan dengan praktik tanpa rotasi selama dua musim tanam utama, 2020 dan 2021 (Deressa et al., 2024 ). Temuan ini sesuai dengan temuan Gilbert dan Tekauz ( 2011 ), yang mengonfirmasi bahwa rotasi tanaman dengan kacang-kacangan, brassica, dan kentang juga dapat secara signifikan mengurangi tingkat kontaminasi F. graminearum . Alih-alih rotasi tanaman, persiapan lahan dan praktik budidaya memainkan peran utama dalam pengelolaan penyakit Fusarium dan mikotoksin terkait (Magan & Olsen, 2004 ) dalam kasus lahan terbatas untuk rotasi. Penguburan residu tanaman dari musim tanam sebelumnya dengan pembajakan dalam dapat mengurangi inokulum primer yang menyebabkan infeksi (Blandino et al., 2010 ; Flett, 1996 ; Magan & Olsen, 2004 ). Hal ini terutama penting ketika tanaman diserang oleh spesies Fusarium yang sama , seperti F. graminearum , pada jagung, gandum, dan sorgum yang ditanam secara rotasi (Beukes et al., 2017 ).
4.3.3 Pasokan nutrisi yang baik
Sebuah studi survei di wilayah barat utama penghasil jagung di Ethiopia menunjukkan bahwa aplikasi pupuk tanah majemuk yang direkomendasikan (nitrogen fosfor sulfur [NPS]) (100 kg/jam) menghasilkan peningkatan keragaman dan ketahanan penyakit tanaman jagung secara signifikan terhadap spesies Fusarium yang bersifat mikotoksigenik dibandingkan dengan tingkat aplikasi pupuk nol hingga <50 kg/jam (Deressa et al., 2024 ). Namun, NPS umumnya diterapkan pada rata-rata 119 kg/ha, yang berada di bawah tingkat optimal (200 kg/ha) untuk tingkat hasil dan pengelolaan busuk tongkol di area yang dipelajari di Ethiopia. Aplikasi pupuk berimbang telah meningkatkan ketahanan jagung terhadap busuk tongkol dan produksi mikotoksin (Arino et al., 2009 ; Blandino et al., 2008a ; Krnjaja et al., 2021 ), tetapi aplikasi pupuk yang tidak mencukupi atau berlebihan di dalam tanah meningkatkan kontaminasi mikotoksin. Terdapat korelasi antara aplikasi di-amonium fosfat pada saat penanaman dan tingkat aflatoksin dan FB (Njeru et al., 2019 ). Solusi terbaik untuk kontaminasi mikotoksin rendah adalah aplikasi pupuk N yang seimbang (Blandino et al., 2008b ). Diperlukan penelitian lebih lanjut tentang penggunaan pupuk N dan kontaminasi mikotoksin di Ethiopia.
4.3.4 Pengelolaan gulma
Sebuah studi survei oleh Deressa et al. ( 2024 ) melaporkan bahwa lahan pertanian yang jarang disiangi memiliki tingkat keparahan busuk tongkol tertinggi (25%–55%), dua kali lipat dari lahan pertanian bebas gulma di sabuk penanaman jagung utama bagian barat Ethiopia. Menurut studi yang sama, famili gulma Poaceae terbukti memiliki hubungan positif yang signifikan dengan tingkat keparahan penyakit dan kehilangan hasil gabah. Kehadiran gulma juga memiliki hubungan positif dengan tingkat infestasi serangga. Secara umum, lingkungan mikro yang cocok dapat tercipta di dalam lahan jagung sebagai hasil penyerapan air oleh populasi gulma yang beragam dan sebagai inang alternatif bagi spesies serangga di lahan atau pengurangan kekuatan tanaman karena persaingan untuk nutrisi tanah dan air yang tersedia. Yimer et al. ( 2018 ) melaporkan bahwa gulma mengurangi kekuatan tanaman sebagai akibat dari persaingan yang ketat untuk sumber daya yang tersedia dan dapat berfungsi sebagai inang alternatif, yang pada gilirannya dapat membuat tanaman rentan terhadap kehilangan hasil gabah yang lebih besar. Peneliti lain juga menunjukkan bahwa pengendalian gulma yang baik dapat menghilangkan inang alternatif untuk potensi penumpukan vektor serangga (Trigiano et al., 2008 ), yang selanjutnya dapat mengurangi keparahan penyakit FER. Dengan demikian, mendidik petani tentang metode pengendalian gulma dapat bermanfaat bagi petani kecil di Ethiopia.
4.3.5 Pengelolaan Hama Serangga
Bahasa Indonesia: Di Ethiopia, hubungan yang sangat signifikan dan negatif diamati antara frekuensi semprotan insektisida dan tingkat keparahan FER dan kehilangan hasil gabah (Deressa et al., 2024 ). Dalam studi ini, dua spesies serangga utama, yaitu, penggerek batang ( Busseola fusca Fuller) dan serangga invasif, ulat grayak musim gugur Amerika (FAW) [ Spodoptera frugiperda (JE Smith )], ditemukan menginfestasi tongkol jagung di area yang diteliti. Studi ini juga mengonfirmasi bahwa penggerek batang dan pertanian yang didominasi FAW memiliki tingkat keparahan penyakit yang tinggi (30%–55%). Munkvold ( 2003b ) melaporkan bahwa penggunaan insektisida dapat mencegah luka serangga yang berkontribusi terhadap infeksi F. verticillioides dan akumulasi FB dalam biji jagung. Sebuah studi oleh Munkvold (2003b) juga mendukung hal ini, menunjukkan bahwa serangga dapat menularkan patogen jamur dan memperburuk wabah penyakit pada tanaman jagung.
4.3.6 Pengendalian hayati
Bahasa Indonesia: Di antara berbagai teknik pengelolaan busuk tongkol, memanfaatkan mikroorganisme untuk pengendalian biologis AF muncul sebagai pendekatan efektif untuk mengelola racun jamur berbahaya ini dalam makanan dan pakan (Shetty & Jespersen, 2006 ). Sejumlah mikroba, seperti bakteri, khamir, aktinomiset, alga, dan galur A. flavus dan A. parasiticus yang tidak beracun , telah dipelajari kemampuannya untuk menurunkan kontaminasi aflatoksin pada tanaman seperti jagung (Dorner et al., 1999 ). Penelitian yang dilakukan oleh Bandyopadhyay et al. ( 2016 ), Lewis et al. ( 2019 ), dan Senghor et al. ( 2020 ) mengungkapkan bahwa penerapan pengendalian biologis menggunakan galur yang tidak beracun menyebabkan penurunan lebih dari 80% kadar aflatoksin pada tanaman yang diberi perlakuan baik dalam kondisi lapangan maupun penyimpanan. Di Amerika Serikat, galur A. flavus yang tidak beracun telah dikomersialkan sebagai Afla-Guard. Demikian pula di Nigeria, strain atoxigenic dari A. flavus telah memperoleh registrasi sementara (AflaSafe) dan telah terbukti mampu mengurangi kadar aflatoksin hingga 99% baik di laboratorium maupun di lapangan (Atehnkeng et al., 2014 ). Farzaneh et al. ( 2012 ) mengisolasi strain Bacillus subtilis (UTBSP1) dari kacang pistachio dan menunjukkan bahwa strain tersebut dapat menurunkan kadar AFB1 secara signifikan hingga 95%.
4.3.7 Waktu Panen
Petani subsisten Ethiopia menentukan kapan jagung siap dipanen menggunakan metode tradisional. Metode ini meliputi awal proses pengeringan daun, perubahan daun hijau menjadi kuning, dan jatuhnya tongkol (Garbaba et al., 2018a ; Mohammed et al., 2022 ). Ada teknik tambahan yang digunakan, termasuk metode kalender panen dan pengamatan kekeringan biji dan sifat pengupasan (Garbaba et al., 2018a ). CSA ( 2021a ) menyatakan bahwa, tergantung pada kondisi cuaca setempat, musim panen jagung yang ditanam selama musim tanam utama adalah dari Oktober hingga November. Ada laporan tentang teknik panen yang terlambat dan panen pada saat matang yang tepat. Menurut Beyene et al. ( 2016 ), panen telah terjadi di daerah penghasil jagung utama di negara itu pada saat matang yang tepat. Sebagai perbandingan, 93% petani produsen jagung di Ethiopia timur (Mohammed et al., 2022 ) dan 99% petani di wilayah Sidama di Ethiopia (Bosheet et al., 2020 ) memanen jagung mereka pada saat matang. Namun, Bereka et al. ( 2022 ) melaporkan bahwa semua petani responden yang memproduksi jagung di zona Jimma di Ethiopia barat daya menunda panen tanaman mereka setelah mencapai kematangan untuk membiarkannya mengering lebih lanjut. Para penulis juga menyebutkan bahwa para petani ini menunggu hari-hari cerah untuk memanen karena mereka takut hujan yang tidak disengaja akan membasahi tanaman jagung mereka.
Waktu panen disebut sebagai praktik pertanian penting untuk mengelola kontaminasi mikotoksin sebelum panen. Pemanenan pada kematangan fisiologis adalah waktu yang ideal (Kaaya et al., 2005 ). Oleh karena itu, penting untuk mempromosikan pemanenan di Ethiopia pada tahap kematangan yang tepat. Namun, karena ukuran kematangan subjektif dan tidak terstandarisasi telah digunakan dalam praktik tradisional, mungkin tidak mungkin untuk menentukan tingkat kematangan yang sebenarnya. Oleh karena itu, penggunaan teknik yang andal dan objektif untuk menentukan kematangan, seperti mengukur kadar air (menggunakan perangkat portabel dan murah), dianjurkan. Pengeringan dan penundaan panen memiliki keuntungan, tetapi juga dapat meningkatkan risiko infeksi jamur (Kaayaet et al., 2005 ). Ini karena menunggu meningkatkan kemungkinan spora jamur di udara akan terkontaminasi. Selain itu, kerusakan serangga prapanen dan curah hujan dapat meningkatkan infeksi jamur (Jallowet et al., 2021 ). Menurut Ndemera et al. ( 2018 ), spesies Fusarium terkenal menyebabkan infeksi prapanen.
5 PRAKTIK MANAJEMEN PASCA PANEN
5.1 Menyortir tongkol atau biji jagung yang rusak/berpenyakit
Bahasa Indonesia: Pada tingkat yang bervariasi, rumah tangga Ethiopia telah mempraktikkan tindakan memisahkan tongkol jagung yang busuk setelah panen di ladang (Beyene et al., 2016 ). Namun, menurut Boshe et al. ( 2020 ), sekitar 60% responden di area kota Hawassa tidak memisahkan biji jagung yang terkontaminasi jamur atau tongkol jagung yang busuk. Di Ethiopia, jagung diolah untuk menghasilkan berbagai makanan dan minuman, seperti bubur, injera, dan tella (Bereka et al., 2022 ). Kondisi pengolahan khusus ditentukan oleh jenis makanan yang diproduksi. Menurut Mesfin et al. ( 2022 ), sementara pengupasan hanya digunakan oleh 2% rumah tangga di zona Jimma, sekitar 22% rumah tangga di wilayah Sidama melakukannya. Menurut penelitian yang sama, 23% rumah tangga di zona Jimma dan 2% rumah tangga di wilayah Sidama mempraktikkan pencucian atau perendaman. Metode pengolahan jagung Ethiopia dapat mengurangi kontaminasi yang disebabkan oleh kontaminasi mikotoksin. Mikotoksin terkonsentrasi pada permukaan biji-bijian yang keriput, belum matang, pecah, dan berubah warna (Matumba et al. ( 2015 ). Dalam penelitian mereka, Matumba et al. ( 2015 ) menemukan bahwa penyortiran dengan tangan mengurangi kadar mikotoksin sekitar 96%. Kadar pengurangan mencapai 99% ketika proses pengupasan dan pencucian dilakukan.
5.2 Pengeringan di lapangan
Bahasa Indonesia: Di Ethiopia, penjemuran di bawah sinar matahari adalah metode pengeringan yang paling banyak digunakan, dengan berbagai macam permukaan pengeringan. Petani Ethiopia sering mengeringkan jagung di tanah kosong (Boshe et al., 2020 ; Garbaba et al., 2018a ; Mesfin et al., 2022 ). Teknik ini melibatkan penyebaran batang di tanah untuk dikeringkan daripada menumpuknya atau memisahkannya dari tongkolnya (Garbaba et al., 2018a ). Bereka et al. ( 2022 ) melaporkan bahwa petani di zona Jimma masih mengeringkan jagung mereka di tanah selama satu hingga 2 minggu, dengan sekitar 30% peserta mengeringkannya untuk jangka waktu yang lama di rumah. Sekitar 50% dan 44% petani di wilayah kota Hawassa masing-masing membiarkan pengeringan di tanah dan di atas lembaran plastik.
Mirip dengan pengeringan yang tidak memadai, pengeringan jagung yang berlebihan dapat mendorong infeksi jamur karena dapat menyebabkan biji jagung retak, sehingga rentan terhadap infeksi jamur (Garbaba et al., 2018a ). Oleh karena itu, disarankan untuk tidak menganjurkan praktik penggunaan tanah kosong dalam jangka waktu lama selama pengeringan di lahan pertanian (Garbaba et al., 2018a ). Kontaminasi aflatoksin pada jagung dapat dikendalikan, seperti yang ditunjukkan oleh Leavens et al. ( 2021 ) untuk petani kecil di Senegal. Para peneliti menggunakan kombinasi beberapa teknik, termasuk edukasi petani, pemasangan terpal pada permukaan, dan penggunaan higrometer portabel yang ramah bagi petani, untuk pengukuran kadar air. Pendekatan ini tampaknya dapat diterapkan bagi petani subsisten di Ethiopia.
5.3 Penyimpanan di luar rumah
Gombisa tradisional adalah bangunan yang sering digunakan untuk menyimpan dan mengeringkan jagung. Bangunan ini umum di wilayah barat daya Ethiopia (Garbaba et al., 2018b ). Bahan yang paling populer di daerah tersebut untuk membuat gombisa adalah bambu. Atapnya ditutupi dengan rumput atau jerami alami. Dindingnya terbuat dari kayu permeabel, yang memungkinkan jagung dikeringkan dalam jumlah besar. Satu-satunya metode untuk mengeringkan jagung adalah dengan angin, yang melewati dinding biji-bijian untuk menghilangkan kelembapan (Roman et al., 2020 ). Bereka et al. ( 2022 ) melaporkan bahwa lebih dari 80% responden dari zona Jimma menggunakan Gombisa sebagai struktur penyimpanan jagung. Jenis penyimpanan ini menawarkan lebih sedikit perlindungan terhadap hama dan tidak efektif dalam melindungi jagung dari cuaca luar, yang dapat mendorong pertumbuhan jamur yang disimpan. ( 2018b ) mengonfirmasi bahwa jagung yang disimpan selama 6 bulan di bawah kondisi pertanian dan grosir mengalami penurunan perkecambahan untuk penggunaan kembali benih masing-masing sebesar 14,5% dan 30%, selain kehilangan kuantitas dan kualitas. Penurunan ini terutama disebabkan oleh peningkatan jamur, yang juga mengakibatkan hilangnya kualitas biji jagung.
5.4 Penyimpanan internal
Metode penyimpanan tradisional, seperti Gotera, kantong polietilen, dan karung goni, umumnya digunakan untuk penyimpanan internal di Ethiopia (Beyene et al., 2016 ; Boshe et al., 2020 ; Megerssa et al., 2021 ). Gotera biasanya dibuat menggunakan kayu, lumpur, dan jerami. Struktur penyimpanan yang kurang umum digunakan meliputi silo logam, kantong plastik, dan pot tanah liat. Biji jagung, baik yang sudah dikupas maupun belum, disimpan di dalam gedung, dengan jagung yang sudah dikupas sebagian besar disimpan di rumah (Megerssa et al., 2021 ). Bereka et al. ( 2022 ) menyatakan bahwa petani di zona Jimma lebih suka menyimpan jagung yang belum dikupas untuk mencegah serangga mengaksesnya. Menurut Mohammed et al. ( 2022 ), insektisida umumnya digunakan oleh 87% produsen di zona Hararghe timur dan barat. Menurut sebuah studi oleh Mesfin et al. ( 2022 ), DDT digunakan oleh sebagian besar produsen jagung di Zona Jimma dan Wilayah Sidama.
Meskipun menggunakan berbagai metode pengolahan, kontaminasi mikotoksin pada jagung yang disimpan masih menjadi masalah di Ethiopia (Boshe et al., 2020 ; Getachew et al., 2018 ; Mesfin et al., 2022 ; Mohammed et al., 2022 ; Tsehaye et al., 2017 ). Muhammad dkk. ( 2022 ) menemukan FB di semua sampel jagung dari toko jagung petani di Ethiopia timur.
5.5 Gombisa yang dimodifikasi
Bahasa Indonesia: Mencapai kekeringan yang konsisten dalam Gombisa tradisional untuk penyimpanan jagung merupakan suatu tantangan, karena jagung bagian atas mengering lebih cepat, menciptakan iklim mikro dengan suhu dan kelembapannya sendiri di bagian tengah. Bagian tengah Gambisa dapat memiliki tingkat kelembapan di atas 90% hingga 4 minggu, bahkan pada siang hari ketika kelembapan luar turun di bawah 40%. Iklim mikro ini dapat meningkatkan pertumbuhan jamur (Roman et al., 2020 ). Garbaba et al. ( 2018a ) melaporkan bahwa kebocoran kelembapan ke Gombisa selama musim hujan merupakan masalah lain yang memengaruhi pertumbuhan jamur. Menurut Roman et al. ( 2020 ), Gombisa yang dimodifikasi dikembangkan untuk menggantikan Gombisa konvensional dan untuk mengurangi pertumbuhan jamur mikotoksigenik dan kontaminasi mikotoksin terkait menggunakan sistem ventilasi kipas yang digerakkan oleh panel fotovoltaik dalam uji coba skala percontohan. Modifikasi ini secara signifikan menurunkan kadar air awal tongkol jagung dari 22% menjadi 14% hanya dalam 11 hari (Roman et al., 2020 ). Selain itu, lembaran logam ditempatkan di bawah jerami untuk mencegah kebocoran air. Namun, kinerja Gombisa yang dimodifikasi ini dalam kondisi lahan petani kecil Ethiopia dan kelayakan ekonominya belum diuji.
5.6 Penyimpanan kedap udara
Struktur penyimpanan hermetis, yang baru-baru ini diperkenalkan di Ethiopia, memiliki potensi besar untuk mengendalikan jamur penyimpanan dan mikotoksin terkait selama penyimpanan untuk petani subsisten. Tas yang paling populer adalah tas Purdue Improved Crop Storage (PICS) (Mekonnen dan Wubetie, 2021). Karena tas adalah struktur penyimpanan yang paling banyak digunakan untuk jagung di negara tersebut (Hengsdijk & De Boer, 2017 ), mengadopsi tas hermetis yang disempurnakan ini seharusnya sederhana. Bereka et al. ( 2022 ) melaporkan bahwa sekitar 8% responden petani di daerah studi mereka menyimpan jagung dalam tas PICS. Kontaminasi mikotoksin jagung secara efektif dikurangi dengan tas PICS (Worku et al., 2022 ). Tas PICS mengurangi kontaminasi mikotoksin, tetapi ada masalah rantai pasokan dengan penggunaannya untuk menyimpan jagung di Ethiopia. Mekonnen dan Wubetie ( 2021 ) menemukan bahwa faktor yang berkontribusi signifikan terhadap rendahnya tingkat adopsi kantong PICS untuk menyimpan jagung di wilayah Bure, Zona Gojam Barat adalah harga pembelian awalnya. Akibatnya, petani di distrik-distrik ini lebih memilih menggunakan fumigan beracun sebagai pengganti yang lebih murah.
6 KESIMPULAN
Busuk tongkol jagung, penyakit yang mengakibatkan kerugian ekonomi yang parah, merupakan risiko kesehatan potensial bagi manusia dan hewan. Busuk tongkol jagung menurunkan hasil dan dapat sangat mengurangi kualitas gabah, yang mengakibatkan produksi metabolit sekunder yang disebut mikotoksin pada gabah jagung yang terinfeksi sebelum dan sesudah panen. Mikotoksin utama yang diidentifikasi dalam gabah jagung yang terinfeksi di Ethiopia adalah AF (AFB1, AFB2, AFG1, AFG2, dan AFM1), toksin Fusarium seperti FB (FB1, FB2, FB3, FB4, FA1, dan FA2), ZEN; dan DON. Kadar FB yang tinggi, dibandingkan dengan aflatoksin, ZEN dan DON, terdeteksi dalam sampel gabah jagung dari berbagai daerah yang disurvei di Ethiopia pada tahap panen. Aflatoksin terdeteksi dalam sampel yang dikumpulkan dari struktur penyimpanan petani pada pascapanen, tetapi jarang terdeteksi dalam sampel yang dikumpulkan dari ladang produksi jagung petani pada prapanen. Hal ini mungkin menunjukkan bahwa spesies Fusarium diketahui sebagai patogen jamur pra dan pasca panen yang paling umum terkait dengan busuk tongkol jagung di negara tersebut. Namun, galur spesifik dari patogen jamur utama ini, struktur populasinya, tingkat virulensinya, dan distribusi serta kemampuan adaptasi lingkungannya jarang didokumentasikan. Berbagai macam toksin Fusarium yang ada dalam sampel jagung yang terkontaminasi menunjukkan potensi bahaya bagi petani skala kecil di Ethiopia, di mana mereka secara langsung mengonsumsi jagung yang terinfeksi busuk tongkol dalam berbagai bentuk makanan mulai dari tahap pra panen awal untuk diberikan kepada ternak mereka, dan sebagian besar waktu, mereka menggunakan biji jagung busuk untuk menyiapkan minuman beralkohol lokal seperti “Tella” atau “Areke” tanpa mengetahui potensi bahaya mikotoksin.
Karena sebagian besar praktik pengelolaan jagung pra dan pasca panen di Ethiopia saat ini mendukung kontaminasi mikotoksin, penerapan strategi intervensi tunggal bukanlah pilihan yang layak. Oleh karena itu, disarankan untuk mengembangkan opsi intervensi terpadu dengan menggabungkan Praktik Pertanian yang Baik pada tahap pra panen dan Praktik Penyimpanan yang Baik pada tahap pasca panen yang berlaku untuk kondisi pertanian subsisten. Oleh karena itu, kesadaran petani akan terjadinya mikotoksin dan melatih mereka untuk mengenali penyakit busuk tongkol dan membuang biji jagung yang terlihat sakit dari sebagian besar jagung menjadi perhatian utama. Lebih jauh, strategi pengelolaan pra panen yang tepat, seperti sistem penanaman pendamping yang sesuai, amandemen tanah, pengembangan dan penggunaan varietas jagung yang tahan, dan penggunaan pestisida agrokimia yang direkomendasikan (herbisida dan insektisida), harus dirancang untuk pengelolaan spesies gulma dan serangga, yang berhubungan positif dengan penyakit ini. Tongkol jagung harus segera dikumpulkan (dipanen) dari ladang, atau waktu panen yang optimal harus ditetapkan bagi petani karena kondisi yang menguntungkan bagi pembusukan tongkol jagung dan/atau akumulasi mikotoksin dapat terjadi jika panen tertunda, sehingga menyebabkan peningkatan kadar mikotoksin. Selain itu, rantai pasokan berkelanjutan dari metode/praktik pengelolaan pascapanen, seperti teknik pengeringan dan teknologi penyimpanan, dan kantong yang lebih baik di Ethiopia harus ditingkatkan untuk pengelolaan jamur mikotoksigenik yang tepat. Secara khusus, sifat Gombisa, yang umumnya digunakan untuk penyimpanan oleh petani Ethiopia tetapi tidak dirancang untuk menjaga kualitas benih dan gabah dalam kondisi panas dan lembab, perlu ditingkatkan untuk mengurangi tingkat kehilangan pascapanen yang tinggi di negara tersebut.
7 JALAN KE DEPAN
○Identifikasi spesies Fusarium yang dominan untuk tujuan pemuliaan: strain spesifik, struktur populasinya, tingkat virulensi (patogenisitas), dan distribusi atau kemampuan beradaptasi lingkungannya.
○Bekerja pada pengembangan beberapa hibrida jagung yang tahan/toleran dengan galur murni parentalnya untuk memperoleh genotipe jagung yang tahan terhadap berbagai spesies jamur mikotoksigenik di Ethiopia.
○Perlu mempromosikan dan meningkatkan rantai pasokan terkait penggunaan teknologi (struktur) penyimpanan baru yang lebih baik, seperti PICS dan Gombisa yang dimodifikasi, di Ethiopia.
Tinggalkan Balasan