Pendahuluan
Penyakit karat pada kedelai merupakan penyakit penting yang sering ditemukan dilapang. Penyakit ini telah tersebar luas di sentra produksi kedelai di dunia, seperti Australia, Afrika, Amerika Tengah, dan Selatan (tropis), Asia Timur, Asia Tenggara, termasuk di Indonesia (Semangun 2008). Di Indonesia, penyakit ini akan mudah ditemukan pada musim kemarau. Sebaran penyakit ini pertama kali dilaporkan di Jawa Tengah (Yogyakarta dan Surakarta) (Raciborski 1900). Di Indonesia, infeksi cendawan ini
pada kedelai dan mengakibatkan kehilangan hasil mencapai 90% (Sudjono et al. 1985), di Thailand 10–40% pada varietas lokal, di Taiwan 23–50% (Sinclair dan Shurtleff 1980), di Brasil 75% (Yorinori et al. 2005) dan di Argentina 28% (Formento 2008).

Gejala Penyakit
Gejala infeksi cendawan umumnya nampak pada musim kemarau, gejala awal
ditandai dengan munculnya bercak klorotik kecil yang tidak beraturan pada permukaan
daun. Umumnya gejala karat muncul pada permukaan bawah daun. Bercak tersebut kemudian berubah menjadi coklat atau coklat tua dan membentuk pustul.

Pustul merupakan kumpulan uredium. Pustul yang telah matang akan pecah dan mengeluarkan tepung warnanya seperti karat besi. Tepung tersebut merupakan kantung-kantung spora yang disebut uredium dan berisi urediospora. Penyakit karat menyebabkan daun kedelai menjadi kering dan rontok sebelum waktunya. Stadium awal penyakit karat
sulit dibedakan dengan pustul bakteri atau embun bulu (downy mildew).

Penyebab Penyakit
Penyakit karat disebabkan oleh cendawan Phakopsora pachyrhizi Syd. dan Phakopsora meibomiae, namun P. Meibomiae diketahui kurang virulen. Klasifikasi P. pachyrhizi menurut (Semangun 1996) adalah sebagai berikut:
Divisi : Mycota
Kelas : Basidiomycota
Sub Kelas : Urediniomycetes
Ordo : Uredinales
Family : Phakopsoraceae
Genus : Phakopsora
Spesies : P. pachyrhizi Syd
Spora cendawan dibentuk dalam uredium dengan diameter 25-50 μm sampai 5-14μm. Urediospora berbentuk bulat telur, berwarna kuning keemasan sampai coklat muda dengan diameter 18-34 μm sampai 15-24 μm. Permukaan urediospora bergerigi,
selanjutnya berkembang menjadi teliospora yang dibentuk dalam telia. Telia memilikibentuk bulat panjang, berisi 2-7 teliospora. Teliospora berwarna coklat tua, berukuran 15- 26 μm sampai 6-12 μm. Teliospora merupakan stadia yang bukan patogen, dan stadia ini jarang ditemukan di lapang.

Siklus Penyakit
Dua tipe spora telah diketahui pada P. pachyrhizi. Urediospora adalah tipe spora yang sering ditemukan dari musim ke musim. Urediospora sangat mudah terbawa angin dan percikan air hujan sehingga cepat tersebar dan siklus penyakit akan terjadi dari
musim ke musim (Gambar 2). Tipe spora yang kedua adalah teliospora. Di Indonesia, teliospora jarang ditemukan, tetapi di negara-negara subtropis, teliospora ditemukan pada tanaman terinfeksi pada akhir musim tanam atau di rumah kaca. Pada kondisi
laboratorium, teliospora dapat berkecambah membentuk basidiospora. Bila tidak terdapattanaman inang, siklus penyakit akan terhenti. Jika cuaca menguntungkan, urediospora akan berkecambah dan menginfeksi tanaman sehat. Menurut Sudjono (1979), sampai saat ini belum diketahui bahwa cendawan P. pachyrhizi dapat bertahan dalam biji. Magnani (2012) menyatakan bahwa urediospora P. pachyrhizi dapat melekat (menempel) pada biji kedelai setelah panen. Dapat berkecambah setelah penyimpanan selama 90 hari, namun tidak dapat menginfeksi tanaman kedelai saat diinokulasikan.

Proses infeksi dimulai dengan perkecambahan urediospora membentuk tabung kecambah tunggal yang menembus permukaan daun 5–400 μm melalui bagian tengah sel epidermis, hingga terbentuk apresorium (hifa infeksi). Berbeda dengan cendawan karat
yang lain, cendawan ini mampu penetrasi apresorium ke sel-sel epidermis daun langsung melalui kutikula, jarang melalui stomata. Jika melalui stomata, umumnya apresorium masuk melalui sel penjaga, bukan melalui sel pembuka. Proses penetrasi tersebut
menyebabkan P. Pachyrhizi memiliki inang yang luas (Monte et al. 2003). Uredium akan berkembang 5–8 hari setelah proses infeksi. Urediospora yang baru terbentuk 9 hari setelah infeksi, dan pembentukannya dapat berlanjut sampai 3 minggu,
sedangkan uredium berkembang sampai 4 minggu. Uredium generasi kedua akan tumbuh pada bagian pinggir dari titik infeksi pertama, dan hal ini dapat berlangsung terus-menerus hingga 8 minggu (Monte et al. 2003). Urediospora berkembang sangat cepat dan dapat dibentuk dalam jumlah yang sangat banyak. Jika satu bercak rata-rata memproduksi lebih dari 12.000 urediospora dalam 4-6 minggu, maka dari 400 bercak akan mengakibatkan infeksi yang berat. Suhu, kelembapan, dan cahaya sangat mempengaruhi perkembangan penyakit karat. Keberhasilan proses infeksi bergantung pada kelembapan pada permukaan tanaman, dengan waktu optimum 6 jam dan maksimum 10–12 jam. Suhu optimum untuk infeksi berkisar antara 15–28 °C (Monte et al. 2003). Menurut Sudjono (1979), penjemuran daun kedelai yang terinfeksi di bawah sinar matahari dengan intensitas cahaya 700 lux dapat menurunkan daya kecambah urediospora yang hanya mampu bertahan selama 6 jam, selain itu sinar ultra violet juga menurunkan daya kecambah urediospora.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi
a) Tanaman Inang
P. pachyrhizi merupakan cendawan parasit obligat, jika di lapangan tidak terdapat
tanaman kedelai, spora hidup pada tanaman inang lain. Spora hanya bertahan 2 jam pada
tanaman bukan inang. Spora tidak dapat bertahan pada kondisi kering, jaringan tanaman
yang mati atau pada tanah. Jika tidak ada tanaman kedelai, gulma yang termasuk ke
dalam famili Leguminosae dapat menjadi tanaman inang alternatif. Sebanyak 27 jenis
tanaman Leguminosae diuji, tujuh di antaranya menunjukkan reaksi hipersensitif sehingga
infeksi pada tanaman tersebut tidak menghasilkan spora. Sudjono (1979) menyatakan
bahwa dari 17 jenis tanaman aneka kacang selain kedelai yang diinokulasi secara buatan,
tiga di antaranya menunjukkan gejala yang bersporulasi, yaitu kacang asu (Calopogonium
Mucunoides), kacang kratok (Phaseolus lunatus), dan kacang panjang. Oleh karena itu,
keberadaan tanaman tersebut perlu diwaspadai.
Tanaman inang alternatif berperan sangat penting terhadap terjadinya penyakit
selama setahun, dari satu musim tanam ke musim tanam berikutnya, jika tanaman kedelai
tidak ada di lapangan. Beberapa jenis gulma dapat menjadi tanaman inang P. pachyrhizi.
Di Amerika Serikat, tanaman kudzu (Pueraria montana) (sejenis gulma) merupakan
tanaman inang cendawan pada musim dingin sehingga siklus penyakit akan berlangsung
sepanjang tahun. Sebanyak 31 spesies dari 17 genus tanaman aneka kacang dilaporkan
dapat terinfeksi P. pachyrhizi, di antaranya kacang merah (Phaseolus vulgaris), kacang
hijau (Phaseolus radiatus), kacang kratok (Phaseolus lunatus), kacang tunggak (Vigna
Vigna unguiculata), dan kacang lupin (Lupinus hirsitus) (Monte et al. 2003).

b) Faktor Lingkungan
Faktor lingkungan diantaranya suhu, kelembapan, cahaya, angin, dan percikan air
hujan sangat mempengaruhi perkembangan penyakit karat. Suhu optimum untuk infeksi
berkisar antara 15-28 °C (Monte et al. 2003). Daya kecambah urediospora dipengaruhi
oleh cahaya matahari dan pengaruh sinar ultraviolet. Pada intensitas cahaya matahari
<700 lux, akan mengganggu daya kecambah urediospora sehingga daya bertahannya
hanya 6 jam. Angin dan percikan air hujan sangat membantu penyebaran spora dari satu
tanaman ke tanaman lainnya.
Pengendalian

a) Varietas Tahan
Penyakit karat termasuk penyakit yang perkembangannya cepat, karena memiliki
periode laten 9 hari. Penyebaran urediospora melalui angin, air atau serangga sehingga
penyakit dapat menyebar dan timbul ke segala arah, yang didukung kondisi cuaca yang
sesuai sepanjang tahun. Pemantauan penyakit karat seyogyanya dimulai sejak tanaman
kedelai berumur 3 minggu. Menanam varietas kedelai yang tahan penyakit karatsangat
dianjurkan, karena merupakan cara pengendalian yang murah, mudah dilaksanakan, dan
aman bagi manusia dan lingkungan. Menanam varietas tahan dimaksudkan untuk
mengurangi jumlah inokulum awal (Zadoks dan Schein 1979). Ketahanan suatu varietas
terhadap suatu penyakit umumnya bersifat sementara. Jika muncul ras atau strain
patogen baru yang lebih virulen, varietas tersebut tidak dapat bertahan lagi. Oleh karena
itu, varietas-varietas kedelai baru yang lebih tahan terhadap penyakit karat dibutuhkan
dalam upaya mengendalikan penyakit tersebut.
Intensitas penyakit karat kedelai yang tinggi akan menurunkan jumlah polong,
bobot biji pertanaman, dan jumlah biji bernas per polong (Masnenah et al. 2004). Varietas
kedelai yang toleran dapat terinfeksi patogen karat, tetapi masih dapat menghasilkan biji.
Beberapa galur kedelai diketahui agak tahan adalah MLG 0005, MLG 0253, MLG 0465,
dan MLG 0470, dan sifat ketahanannya sama dengan var. Argomulyo, Tanggamus, Wilis,
Burangrang, Grobogan, dan Dering 1 (Sulistyo dan Sumartini 2016).

b) Fungisida Nabati
Pengendalian penyakit saat ini lebih ditekankan pada pengendalian yang ramah
lingkungan, salah satunya adalah penggunaan fungisida nabati. Fungisida nabati
mempunyai keunggulan tidak mencemari lingkungan, bahannya tersedia di lingkungan

sekitar, dan harganya lebih murah dari pada fungisida sintetis. Minyak cengkeh
mengandung bahan aktif eugenol (Guenther 1990) yang berkhasiat menghambat
perkembangan beberapa patogen, seperti Fusarium oxysporum pada vanili; Phytophthora
capsici, Rhizoctonia solani, dan Sclerotium rolfsii pada lada (Tombe et al. 1992). Potensi
aplikasi minyak cengkeh mampu menghambat serangan karat (intensitas 5%), sedangkan
tanpa minyak cengkeh 75% pada pengamatan 65 hari setelah tanam (Balitkabi 2007).
Aplikasi minyak cengkeh efektif bila aplikasi dilakukan dengan interval waktu
minimum 5 hari sekali. Daun tanaman kedelai yang disemprot minyak cengkeh secara
visual tampak sehat dan tidak terdapat atau sedikit gejala penyakit karat, sedangkan daun
yang tidak disemprot terdapat gejala penyakit karat (Sumartini 2009). Dinding sel spora
yang diberi minyak cengkeh mengalami lisis sehingga isi sel tersebar ke luar sel. Spora
tanpa minyak cengkeh memiliki dinding sel yang tetap utuh dan dapat membentuk tabung
kecambah, yang menandakan spora tetap hidup.

c) Agens Hayati
Pengendalian dengan agens hayati adalah mengaplikasikan mikro organisme
antagonis dari patogen penyebab penyakit. Pengendalian dengan cara ini lebih efisien,
karena mikroba antagonis dapat hidup dan berkembang di alam apabila kondisi
lingkungan mendukung, dan bisa menjadi antagonis secara terus-menerus di alam.
Menurut Baker dan Cook (1974), mekanisme pengendalian dengan antagonis
dikategorikan menjadi tiga, yakni: 1) antibiosis, yaitu mengeluarkan senyawa kimia yang
dapat mematikan patogen penyebab penyakit, 2) hiperparasit, yaitu antagonis memarasit patogen penyebab penyakit, dan 3) kompetisi, yaitu persaingan makanan atau tempat
hidup antara antagonis dan patogen penyebab penyakit.
Di Amerika Serikat Verticillium psalliotae memarasit urediospora karat kedelai.
Perkembangan cendawan mikoparasit menggunakan mikroskop elektron menunjukkan
bahwa banyak spora yang rusak berat tanpa disertai miselium V. psalliotae di dalamnya
(Saksirirat dan Hope 1989). Degradasi sel urediospora cendawan karat disebabkan
adanya sekresi enzim litik yang dikeluarkan oleh V. psalliotae. Hal ini diperkuat penelitian
yang membandingkan antara mekanisme pengendalian V. lecanii dan V. psalliotae.
Selama pertumbuhan V. lecanii mengeluarkan sedikit enzim 1,3 glukonase dan protease,
tanpa aktivitas khitinase, sedangkan V. Psalliotae mengeluarkan 10 macam asam amino
dan 5–7 asam amino lain yang belum teridentifikasi. Asam yang disebut terakhir tidak
dihasilkan oleh V. lecanii (Saksirirat and Hope 1990).

Penggunaan bakteri sebagai agens hayati juga berpeluang untuk pengendalian
penyakit karat karena bakteri masuk ke dalam jaringan tumbuhan dan mengikuti
transportasi cairan di dalam sel tanaman sehingga tidak terkena panas matahari secara
langsung. Salah satu produk yang dihasilkan adalah Ballad. Ballad merupakan formulasi
bakteri antagonis mengandung Bacillus pumulis dan gula amino. Gula amino berfungsi; 1)
menghambat pembentukan sekat antar sel dan dinding sel baru, 2) merusak kesatuan sel,
3) mematikan sel-sel patogen, dan 4) bakteri itu sendiri merupakan pembatas bagi
patogen untuk membentuk spora pada permukaan tanaman (Grath 2009).