Kakek buyut Sarah Lott Zost menanam pohon apel pertamanya pada tahun 1927 di Gardners, Pennsylvania. Hampir satu abad kemudian, petani generasi keempat menghadapi tantangan yang belum pernah dilihat sebelumnya di kebun buah seluas 700 hektar di Bonnie Brae Fruit Farms.
Beberapa tahun lalu, setelah menanam kebun apel Gala baru, Zost melihat sesuatu yang sangat tidak beres dengan beberapa pohon. “Mereka memiliki panen dan tampak hebat sepanjang musim panas, hijau dan cerah dan penuh, lalu sekitar bulan Juli, seluruh pohon mati sekaligus, ” kata Zost. "Sesuatu telah salah, tapi kami tidak tahu apa yang sedang terjadi atau bagaimana menghentikannya.”
Jadi dia mengulurkan tangan ke Kari Peter, seorang ahli patologi buah pohon di Penn State Fruit Research and Extension Center, yang mengkonfirmasi pohon Bonnie Brae Fruit Farms menderita sindrom misterius yang disebut penurunan apel cepat (RAD). Juga dikenal sebagai penurunan apel tiba-tiba (SAD)—mungkin akronim yang lebih tepat untuk itu—fenomena ini dinamai karena onsetnya yang cepat, yang menyebabkan muda, pohon apel kerdil untuk cepat memburuk dan mati.
“Pohon terlihat sehat di awal musim, terlihat sedikit berbeda pada akhir Juli atau awal Agustus, memiliki panen penuh dan kemudian booming, mereka sudah mati, ” kata Petrus, yang bekerja sama dengan Departemen Pertanian Pennsylvania untuk menentukan penyebab penurunan pohon.
“Kami benar-benar tidak bisa mengatur apa pun, ” kata Petrus. "Tujuan kami adalah untuk mengesampingkan hal-hal." Alasan biasa kematian pohon apel—seperti busuk akar, penyakit api, sebuah infestasi, virus, jamur atau embun beku awal—tidak menjelaskan gejala pohon yang terkena RAD.
Pertama kali diidentifikasi di Pennsylvania pada tahun 2013, penurunan apel yang cepat sekarang mengganggu petani di seluruh Amerika Utara, meskipun lebih lazim di pohon apel di Pantai Timur. Di Carolina Utara, hingga 80 persen kebun buah dilaporkan terpengaruh.
Pohon apel yang dibudidayakan memulai hidupnya sebagai dua bagian:batang bawah dan batang atas. Dijual oleh pembibitan, yang berusia satu tahun, batang bawah tahan dingin memiliki sistem akar yang sudah ada di mana batang atas—batang atau cabang yang menghasilkan buah yang dipotong dari pohon yang ada—kemudian dicangkokkan. RAD paling sering ditemukan di kebun dengan kepadatan tinggi, dan tampaknya mempengaruhi pohon muda yang dicangkokkan pada batang bawah M.9, “batang bawah populer yang telah ada selamanya, ” kata Petrus, dan yang paling umum digunakan dalam produksi apel dengan kepadatan tinggi.
Peter hanyalah salah satu dari beberapa ilmuwan yang bekerja untuk menemukan penyebab penurunan apel yang cepat, topik kontroversial yang sebagian besar tetap menjadi misteri. Para peneliti memiliki berbagai hipotesis. Beberapa percaya virus yang tidak dikenal membunuh pohon. Yang lain menduga pola cuaca yang berfluktuasi dan perubahan iklim yang harus disalahkan.
“Ada begitu banyak variabel, dan sulit untuk ditentukan, ” kata Awais Khan, profesor patologi tanaman dan biologi mikroba tanaman di Cornell University, yang menunjuk ke insektisida, metode pemupukan, irigasi, Pola cuaca, perbedaan tanah, metode pencangkokan, sumber batang bawah dan patogen semuanya mungkin menjadi kontributor penurunan pohon.
Pada tahun 2017, Khan sedang mengunjungi kebun untuk mengumpulkan sampel untuk studi penyakit api yang sedang dia kerjakan ketika seorang petani menunjukkan hal yang berbeda, masalah baru dengan pohonnya. Pohon apel muda Honeycrisp, dicangkokkan ke batang bawah M.9, layu, berubah warna dan dalam penurunan yang jelas. Itu adalah pengalaman pertamanya dengan penurunan apel yang cepat.
Khan kemudian kembali untuk mengumpulkan sampel, mempelajari sistem tanah dan cuaca, melakukan analisis mikrobiologi lengkap, dan melihat gejala eksternal dan internal yang terlihat. Dia mengirim sampel ke Marc Fuchs, seorang ahli virus di Cornell. Hasilnya tidak meyakinkan.
“Kami tidak menemukan petunjuk apa pun yang menunjukkan bahwa itu adalah masalah tanah, masalah jamur pada sampel akar atau bakteri atau virus, ” kata Khan. Sementara kedua peneliti tidak menemukan penyebab di atas tanah, mereka memang melihat sistem root yang lebih lemah, yang berpotensi berkontribusi pada penurunan pohon.
oleh Greg Kushmerek/Shutterstock
Produksi apel komersial sebagian besar telah beralih dari menggunakan sistem kepadatan rendah, di mana ada 200 hingga 250 pohon yang ditanam per hektar, dengan petani apel yang menganut sistem kepadatan tinggi yang memerlukan 1, 500 sampai 2, 000 pohon ditanam di area satu hektar yang sama. Ini adalah langkah yang menguntungkan secara ekonomi, tapi mungkin tidak berkelanjutan.
Khan menduga jawaban atas apa yang menyebabkan penurunan apel yang cepat dapat ditemukan di sistem root, "bagian terpenting dari pohon abadi." Di kebun dengan kepadatan tinggi, Kedekatan antara pohon dapat menyebabkan pohon bersaing untuk nutrisi dan kelembaban.
Awal bulan ini, Khan dan Fuchs dianugerahi $299, 000 hibah dari Institut Pangan dan Pertanian Nasional Departemen Pertanian AS. Studi yang direncanakan, “Sifat Akar dan Penurunan Cepat Pohon Apel di Kebun Kepadatan Tinggi, ” adalah salah satu proyek pertama yang didanai pemerintah federal untuk menyelidiki potensi penyebab penurunan apel yang cepat.
Selama tiga tahun, Khan dan Fuchs akan mempelajari RAD dengan melihat pohon yang terkena dan tidak terpengaruh (kelompok kontrol) dari kebun di tiga bagian Negara Bagian New York:Finger Lakes, Distrik Ibu Kota di sekitar Albany, dan Lembah Hudson. Para peneliti akan mempelajari dinamika kompleks sistem akar apel dan mengeksplorasi perilaku virus di kebun apel komersial. “Bagian terpenting dari pohon abadi adalah sistem akar, ” kata Khan. “Kami tidak [memiliki] banyak pengetahuan tentang sistem itu.”
Teori tentang apa yang menyebabkan penurunan apel yang cepat berlimpah, tetapi para ilmuwan setuju bahwa penting untuk sampai ke akar masalahnya—dan segera. Peter dari Penn State membandingkan pencarian mendesak dengan memecahkan misteri medis sebelum terlambat. “Ini seperti versiku sendiri rumah , " dia berkata.
