Menyajikan dan Menganalisis Perkembangan Penyakit Tumbuhan dengan Menggunakan Kurva

Menyajikan dan Menganalisis Perkembangan Penyakit Tumbuhan dengan Menggunakan Kurva

Pada tulisan-tulisan sebelumnya, saya sudah menyampaikan bahwa yang menjadi fokus kajian dalam epidemiologi penyakit tumbuhan adalah perubahan. Saya juga sudah menguraikan bahwa penyakit dapat diukur dengan menggunakan ukuran intensitas penyakit yang, bergantung pada karakteristik penyakit yang diukur, dapat digunakan ukuran kejadian atau keparahan penyakit. Dalam kaitan dengan pengukuran penyakit tersebut, fokus perubahan yang menjadi fokus dalam mempelajari epidemiologi penyakit tumbuhan adalah perubahan kejadian atau keparahan penyakit dari satu waktu tertentu ke waktu berikutnya dan dari satu tempat tertentu ke tempat lainnya. Berkaitan dengan itu, pada tulisan ini saya akan menguraikan cara untuk menyajikan dan menganalisis perkembangan penyakit, khususnya perubahan dalam kaitan dengan waktu. Untuk memulai, saya akan menjelaskan terlebih dahulu, apa yang dimaksud dengan perubahan.


Kata 'perubahan' merupakan kata yang sangat umum digunakan, khususnya menjelang pemilihan umum karena partai dan kandidat biasanya mengusung kata tersebut sebagai jargon kampanye. Meskipun demikian, kata ini dimaknai seakan-akan sebagai perkembangan menuju ke arah yang lebih baik. Padahal, perubahan dapat berarti menuju ke arah yang lebih baik dan juga sebaliknya, ke arah yang lebih buruk. Perubahan dapat bermakna meningkat menjadi lebih banyak atau menurun menjadi lebih sedikit, menjadi lebih cepat atau menjadi lebih lambat. Dalam epidemiologi penyakit tumbuhan, perubahan penyakit tumbuhan dapat berarti kejadian atau keparahan penyakit meningkat atau menurun, juga dapat berarti penyakit berkembang lebih cepat atau lebih lambat. Kedua hal ini sebenarnya saling berkaitan, tetapi yang menjadi fokus tulisan tulisan ini adalah perubahan kejadian atau keparahan penyakit menjadi meningkat atau menurun. Perubahan perkembangan penyakit menjadi lebih cepat atau lebih lambat akan saya uraikan pada tulisan berikutnya.

Untuk mengetahui apakah kejadian atau keparahan penyakit meningkat atau menurun, perlu dilakukan pengamatan penyakit beberapa kali. Sejak kapan dan seberapa sering pengamatan harus dilakukan, bergantung terutama pada karakteristik tumbuhan inang, jenis penyakit, dan tujuan pengamatan. Berkaitan dengan tumbuhan inang, pengamatan kejadian dan keparahan penyakit sebaiknya dikaitkan dengan fase pertumbuhan tertentu tumbuhan yang bersangkutan sebab jenis penyakit tertentu biasanya mulai menginfeksi pada fase tersebut. Seberapa sering pengamatan perlu dilakukan sangat bergantung pada karakteristik penyakit. Penyakit-penyakit yang berkembang sangat cepat perlu diamati setiap 2-3 hari, penyakit-penyakit yang berkembang lambat dapat diamati lebih jarang, misalnya setiap minggu. Tujuan pengamatan pada akhirnya juga menentukan sejak kapan dan seberapa sering pengamatan perlu dilakukan. Pengamatan kejadian dan keparahan penyakit yang datanya diperlukan untuk pemodelan perkembangan penyakit, yang akan saya uraikan pada tulisan berikutnya, perlu dilakukan sesering mungkin.

Untuk mengetahui apakah penyakit meningkat atau menurun, data perkembangan penyakit kemudian digunakan untuk membuat kurva perkembangan penyakit. Kurva perkembangan penyakit menyajikan kejadian atau keparahan penyakit dari waktu ke waktu dengan cara menggunakan data kejadian atau keparahan sebagai nilai sumbu Y terhadap waktu pengamatan yang digunakan sebagai sumbu X. Kurva perkembangan penyakit tersebut dapat dibuat dengan mudah menggunakan program aplikasi tabel lajur seperti Google Sheets atau menggunakan program aplikasi analisis statistika seperti R. Pada kurva perkembangan penyakit yang telah dibuat, akan tampak dengan sangat mudah, apakah kejadian atau keparahan penyakit meningkat atau menurun. Untuk mempelajari cara menggunakan Google Sheets untuk membuat kurva perkembangan penyakit, silahkan kerjakan Tugas 2 dan Praktikum 1. Contoh kurva perkembangan penyakit dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 1	Gambar 2
Gambar 3	Gambar 4

Keempat kurva perkembangan penyakit di atas menunjukkan bahwa secara umum, penyakit cenderung terus meningkat, tetapi dengan pola yang berbeda. Pada Gambar 1, penyakit meningkat sejak awal, membentuk kurva perkembangan yang menunjukkan peningkatan terus menerus secara hampir membentuk garis lurus. Pada Gambar 2, penyakit mula-mula meningkat sedikit demi sedikit, tetapi kemudian meningkat sangat besar. Kemudian pada Gambar 3, penyakit mula-mula meningkat dalam jumlah besar, tetapi kemudian meningkat sedikit demi sedikit. Terakhir pada Gambar 4, penyakit mula-mula meningkat tajam, tetapi kemudian tiba-tiba terjadi peningkatan yang tidak terlalu drastis. Lalu apa yang bisa kita simpulkan dari keempat kurva tersebut? Pada kurva manakah sebenarnya pertambahan kejadian atau keparahan penyakit terjadi paling besar?

Pertanyaan tersebut dapat dijawab dengan menghitung luas di bawah kurva perkembangan penyakit (area under the disease progress curve) yang lazim disingkat menjadi LDBK atau AUDPC (dalam bahasa Inggris). Tentu saja, agar perbandingan bisa dilakukan, lama dan selang waktu pengamatan seharusnya sama. Keempat kurva perkembangan penyakit di atas (Gambar 1-Gambar 4) masing-masing mempunyai waktu awal dan selang waktu pengamatan yang berbeda-beda sehingga sebenarnya tidak dapat digunakan untuk melakukan perbandingan. Keempat kurva di atas saya sajikan sekedar untuk memberikan ilustrasi, bukan untuk melakukan perbandingan. Untuk tujuan melakukan perbandingan perkembangan penyakit yang sebenarnya, pengamatan perlu dimulai pada waktu yang bersamaan dan dengan selang waktu pengamatan yang juga sama dan kurva kemudian digambarkan pada satu bidang yang sama, sebagaimana dilakukan dalam membandingkan perkembangan penyakit hawar lambat pada empat kultivar kentang (Gambar 5).

Gambar 5

Lalu apa sebenarnya LDBK itu? LDBK sebenarnya merupakan integrasi perkembangan penyakit terhadap waktu terjadinya perkembangan. Bila kurva perkembangan mempunyai persamaan matematis, integrasi dapat dihitung dengan menggunakan teknik integral. Tetapi kurva perkembangan penyakit merupakan kurva hasil pengamatan, kurva empirik, sehingga penghitungan luas daerah di bawah kurva tidak dapat dilakukan dengan menggunakan teknik integral. Sebagai alternatif, perhitungan dilakukan dengan menjumlahkan berturut-turut luas trapesium yang terbentuk pada setiap dua waktu pengamatan. Luas trapesium dapat dihitung dengan menjumlahkan garis sejajar, yaitu garis pada sumbu Y yang dibentuk oleh kejadian atau keparahan penyakit pada dua waktu pengamatan, dan kemudian mengalikan dengan tinggi, yaitu selisih waktu antara dua waktu pengamatan, dibagi dua. Silahkan perhatikan Gambar 5 di bawah ini.

Gambar 5

Dengan menggunakan Google Sheets, atau program aplikasi lainnya seperti Microsoft Excel, perhitungan dilakukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Hasilnya adalah besaran dengan satuan %*waktu, persentase sebagai satuan kejadian atau keparahan penyakit dan waktu dapat berupa hari, minggu, bulan, dst. Silahkan kerjakan Tugas 2 dan Praktikum 1 untuk mempelajari cara menghitung LDBK menggunakan Google Sheets.

 Mengapa harus menggunakan LDBK? Sebenarnya ada beberapa cara untuk menganalisis perkembangan penyakit. Di antara cara-cara yang ada tersebut, LDBK merupakan cara yang paling mudah. Cara lainnya, yaitu dengan menggunakan pemodelan melalui analisis regresi linier, akan saya jelaskan pada tulisan berikutnya. LDBK merupakan cara menganalisis perkembangan penyakit karena merupakan integrasi antara kejadian atau keparahan penyakit dengan waktu. Sebagaimana sudah saya jelaskan pada tulisan-tulisan sebelumnya, fokus kajian epidemiologi adalah perubahan penyakit seiring dengan perubahan waktu, selain juga perubahan dalam kaitan dengan ruang. LDBK merupakan cara untuk mengaitkan perubahan kejadian atau keparahan penyakit dengan perubahan waktu tersebut.


Praktikum, Tugas, dan Latihan dan Kuiz
Untuk mempelajari cara mengamati kejadian dan keparahan penyakit, silahkan laksanakan Kegiatan Praktikum 1 (tanggal tenggat pelaksanaan dan pemasukan laporan praktikum ditentukan oleh dosen pendamping praktikum, silahkan periksa jadwal yang diberikan). Untuk berlatih cara menghitung insidensi atau keparahan penyakit dengan menggunakan tabel lajur Google Sheet, silahkan kerjakan Tugas 1 (tenggat pemasukan tugas Senin, 2 Maret 2015). Untuk memastikan bahwa Anda telah memahami tulisan ini dengan baik, silahkan kerjakan Latihan dan Kuiz 3 (tenggat pemasukan jawaban latihan dan kuiz Jumat, 6 Maret 2015).

Silahkan geser ke bawah bilah geser di sebelah kanan lembar kuiz untuk menjawab seluruh pertanyaan kuiz. Jawaban pertanyaan kuiz akan diperiksa secara otomatis dengan menggunakan pengaya (addin) Flubaroo. Silahkan periksa jawaban (setelah tautan diaktifkan) yang telah Anda masukkan dengan cara membandingkan dengan Kunci Jawaban. Jawaban yang masuk pada baris di sebelah bawah baris Kunci Jawaban akan diabaikan (nilainya tidak akan diperhitungkan).

Referensi Wajib
Mudita, I W., (2013). Membuat Kurva dan Menghitung LDBK untuk Menganalisis Perkembangan Penyakit Tumbuhan. Blog Epidemiologi Penyakit Tumbuhan (versi lama). Diakses dari: http://muditaept.blogspot.com/2013/11/membuat-kurva-dan-menghitung-ldbk-untuk.html