PENGENDALIAN ORGANISME PENGGANGGU TANAMAN (OPT)
A. Pengelolaan Agroekosistem dalam Pengendalian Hama
Pengelolaan agroekosistem dalam pengendalian hama, merupakan salah satu metode dalam Pengendalian Hama Terpadu (PHT) yang diterapkan dengan pendekatan ekologi. Penerapan metode ini dilakukan setelah dipahami faktor-faktor penyebab suatu agroekosistem menjadi rentan terhadap eksplosi hama, dan dikembangkan metode-metode yang dapat meningkatkan ketahanan agroekosistem tersebut terhadap eksplosi hama. Prinsip utama dalam pengelolaan agroekosistem untuk pengendalian hama adalah menciptakan keseimbangan antara herbivora dan musuh alaminya melalui peningkatan keragaman hayati. Peningkatan keragaman vegetasi dan penambahan biomassa, dapat meningkatkan keragaman hayati dalam suatu agroekosistem. Peningkatan keragaman vegetasi dilakukan melalui pola tanam polikultur dengan pengaturan agronomis yang optimal. Penambahan biomassa dilakukan dengan mengaplikasikan mulsa, penambahan pupuk hijau dan pupuk kandang. Kedua metode ini ditujukan untuk mendapatkan produktivitas lahan yang optimal dan berkelanjutan ((Nurindah, 2006).
Pertanaman monokultur dapat memicu eksplosi hama, karena budidaya monokultur dapat menyebabkan agroekosistem menjadi tidak stabil. Ketidakstabilan agroekosistem masih dapat diperbaiki dengan menambahkan keragaman tanaman pada suatu pertanaman dan lanskap (Gillesman, 1999) yang disebut sebagai rekayasa ekologi (ecological engineering). Keragaman tanaman yang tinggi dapat menciptakan interaksi Pada Bab 8, ini akan dijelaskan tentang hubungan pengelolaan agroekosistem dan pengendalian organisme pengganggu tanaman (OPT). Setelah mempelajari, mendiskusikan dan menjawab latihan soal pada materi ini, saudara diharapkan mampu :
• Menjelaskan hubungan pengelolaan agroekosistem dan pengendalian organisme pengganggu tanaman (OPT).
159 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
dan jaring-jaring makan yang mantap dalam suatu agroekosistem. Keragaman tanaman dalam suatu agroekosistem merupakan konsep dasar dalam pengendalian hayati (Noris dan Kogan, 2006).
Peningkatan keragaman tanaman pada suatu agroekosistem dapat dilakukan melalui praktek budidaya dengan sistem tumpangsari, agroforestry atau dengan menggunakan tanaman pelindung atau penutup tanah. Praktek budidaya ini telah umum dilakukan pada sistem pertanian di Indonesia. Pada tanaman perkebunan, kapas selalu ditanam secara tumpangsari dengan palawija (jagung, kedelai, kacang tanah atau kacang hijau). Pada suatu agroekosistem dengankeragaman tanaman yang tinggi, akan mempunyai peluang adanya interaksi antar spesies yang tinggi, sehingga menciptakan agroekosistem yang stabil dan akan berakibat pada stabilitas produktivitas lahan dan rendahnya fluktuasi populasi spesies-spesies yang tidak diinginkan (van Emden dan Williams, 1974).
Pada pertanaman kapas yang ditumpangsarikan dengan kedelai, dilaporkan mempunyai keragaman spesies parasitoid telur penggerek buah kapas Helicoverap armigera yang lebih tinggi dibandingkan dengan pada pertanaman kapas monokultur (Lusyana, 2005). Keragaman spesies parasitoid telur yang lebih tinggi berakibat pada peningkatan kontribusi mortalitas H. armigera oleh faktor mortalitas biotiknya.
Pengelolaan habitat untuk pengendalian hama dengan menambahkan keragaman hayati hendaknya diikuti dengan perbaikan kualitas tanah. Kualitas kesuburan tanah yang baik, merupakan media untuk mendapatkan tanaman yang sehat dan tanaman yang sehat merupakan dasar dari pengelolaan hama yang berbasis ekologi. Pada sistem pertanian organik, populasi serangga hama dilaporkan selalu lebih rendah dibandingkan dengan pada sistem pertanian konvensional (Elzaker, 1999). Pemberian biomasa tanaman dapat meningkatkan ketersediaan air, karena berpengaruh pada perbaikan sifat fisik tanah seperti bobot isi, porositas, dan permeabilitas (Mastur dan Sunarlim, 1993). Pemberian mulsa pada tanah juga dilaporkan dapat meningkatkan efisiensi pengendalian hama. Aplikasi mulsa jerami padi pada pertanaman kapas selain dapat meningkatkan bahan organik dalam tanah yang dapat memperbaiki struktur fisik dan kimia tanah yang menyebabkan tanah menjadi lebih subur, juga meningkatkan aktivasi predasi terhadap
160
Bab 8. Pengelolaan Agroekosistem dan Pengendalian OPT
penggerek buah kapas, karena populasi kompleks predator pada kanopi meningkat (Subiyakto, 2006).
Kemampuan tanaman untuk bertahan atau toleran terhadap serangga hama atau patogen berhubungan erat dengan properti fisik, kimia dan biologi tanah yang optimal. Tanah dengan kandungan bahan organik tinggi dan aktivitas biologi yang tinggi biasanya menunjukkan adanya kesuburan yang tinggi dan adanya jaring-jaring makanan (food web) serta mikroorganisme yang kompleks, sehingga mencegah terjadinya infeksi patogen (Magdoff dan van Es, 2000). Dengan demikian, interaksi multitropik yang terjadi di atas permukaan tanah dan di bawah permukaan tanah merupakan suatu food web yang saling tergantung dan menyebabkan terjadinya stabilitas populasi herbivora. Hal ini disebabkan oleh adanya keseimbangan antara herbivora dan musuh alaminya dan patogen dengan antagonisnya. Keseimbangan ini akan menjadikan suatu agroekosistem menjadi sehat dan dapat menciptakan sistem pertanian yang berkelanjutan.
Pengendalian hama merupakan salah satu aktivitas dari budidaya tanaman. Kegiatan ini dapat dilakukan melalui perancangan agroekosistem yang stabil. Berdasarkan fakta-fakta yang telah diuraikan di atas, perancangan agroekosistem yang stabil melibatkan pengelolaan komponen-komponen dalam agro-ekosistem tersebut. Perancangan agroekosistem untuk pengendalian hama dapat dilakukan melalui pengeloaan habitat yang targetnya adalah:
1. Meningkatkan keragaman vegetasi melalui sistem tanam polikultur.
2. Meningkatkan keragaman genetik melalui penggunaan varietas dengan ketahanan horizontal yang dirakit dari plasma nutfah lokal.
3. Memperbaiki pola tanam dan menerapkan sistem rotasi tanaman kacang-kacangan, pupuk hijau, tanaman penutup tanah dan dipadukan dengan ternak. 4. Mempertahankan keragaman lanskap dengan meningkatkan koridor-koridor
biologis.
Penambahan keragaman tanaman dalam program pengendalian hama telah banyak dilakukan. Penambahan keragaman tersebut ditujukan untuk meningkatkan populasi predator, misalnya dengan tata tanam strip cropping kapas dengan sorgum
161 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
(Slosser et al., 2000). Tanaman kedelai yang ditumpangsarikan dengan kapas dilaporkan dapat menarik predator, seperti Kepik Mirid (Nabis spp.), kepik bermata besar (Geocoris spp.) dan laba-laba (Anderson dan Yeargan, 1998).
Peningkatan keragaman vegetasi melalui sistem tanam tumpangsari merupakan praktek budidaya yang mudah diterima oleh petani. Walaupun demikian, pemilihan jenis tanaman yang akan ditumpangsarikan dan sistem tanam yang tepat perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan produktivitas lahan yang optimal dan mempunyai keuntungan sosial dan ekonomi yang sesuai dengan lokasi setempat (spesifik lokasi). Penerapan sistem tumpangsari hendaknya tidak menurunkan produksi secara nyata dari tanaman-tanaman yang dipadukan. Oleh karena itu diperlukan pengetahuan tentang pengaturan jarak tanam, populasi tanaman, serta umur panen untuk diterapkan dengan mempertimbangkan aspek pengendalian hama dan produktivitas lahan yang optimal. Dalam program pengendalian hama, penambahan keragaman vegetasi bukan merupakan suatu strategi pengendalian yang dapat berdiri sendiri (standalone tactic) dalam menyelesaikan masalah hama yang ada. Teknik-teknik pengendalian hama yang penekanannya adalah pengendalian ramah lingkungan dengan pemanfaatan sumberdaya alam yang telah ada untuk menuju sistem pertanian yang berkelanjutan, perlu dikembangkan. Teknikteknik tersebut difokuskan pada optimalisasi peran musuh alami sebagai faktor mortalitas biotik bagi serangga hama atau sebagai penghambat perkembangan patogen penyakit. Salah satu teknik pengendalian hama dan penyakit yang ramah lingkungan adalah penggunaan pestisida botani. Beberapa ekstrak tanaman telah dilaporkan dapat digunakan sebagai pestisida botani yang sifatnya tidak hanya toksik bagi herbivora, tetapi juga sebagai antifeedant dan penolak (Isman, 2006).
162
Bab 8. Pengelolaan Agroekosistem dan Pengendalian OPT
Dalam mewujudkan sebuah agroekosistem yang sehat maka perlu memperhatikan prinsip-prinsip dalam agroekologi yaitu hubungan interaksi yang terjadi antara komponen penyusun sebuah ekosistem. Dalam merancang sebuah agroekosistem yang sehat maka perlu untuk diperhatikan pengelolaan didalam tanah (below ground) maupun pengelolaan ekosistem diatas tanah (upper ground). Pengelolaan didalam tanah sangat memperhatikan kondisi tanah agar tanah dalam keadaan yang sehat dengan penggunaan bahan organic maupun managemen nutrisi. Penggunaan bahan organic akan memicu perkembangan mikroorganisme tanah dan interaksi antara mikroorganisme tersebut, sehingga tanah mengandung mikroorganisme yang menguntung untuk menekan perkembangan mikroorganisme yang kurang menguntungkan.
Pengelolaan agroekosistem diatas tanah dapat dilakukan dengan penanaman secara polikultur, penggunaan cover crop dan rotasi tanaman. Tanaman yang ditanam dengan model monokultur akan menurunkan biodiversitas dalam ekosistem sehingga kesimbangan tidak terjadi. Pada umumnya kondisi tanaman monokultur lebih didominasi dengan populasi herbivora yang memakan tanaman yang dibudidayakan dibanding didominasi serangga yang berguna seperti musuh alami atau pollinator. Hal ini terjadi karena model monokultur tidak dapat menyediakan sumberdaya yang dibutuhkan oleh serangga yang menguntungkan sehingga populasi musuh alami cenderung menurun. Dengen pengelolaan agroekosistem diatas tanah maupun dibawah tanah, dengan tujuan meningkatkan keanekaragaman hayati,maka diharapkan tanaman akan tumbuh dengan sehat.
Pada gambar 8.2 dijelaskan bagaimana cara untuk meningkatkan keanekaragaman hayati dalam sebuah agroekosistem. Komponen penyusun sebuah agroekosistem masing-masing mempunyai fungsi sendir-sendiri sebagai contoh komponen penyerbuk berfungsi untuk penyerbukan, predator dan parasitoid berfungsi untuk mengatur populasi hama,herbivora berfungsi untuk konsumsi biomassa, vegetasi bukan tanaman utama berfungsi untuk menyediakan sumber pakan bagi musuh alami, cacing tanah berfungsi untuk mengatur struktur tanah, mesofauna tanah berfungsi untuk dekomposisi dan siklus nutrisi, mikrofauna tanah berfungsi untuk menekan perkembangan penyakit.
163 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
Komponen-komponen agroekosistem tersebut dapat berfungsi dengan baik, jika dilakukan hal-hal berikut ini sebagai contoh menggunakan pola tanam tumpeng sari akan mendorong berkembangnya serangga penyerbuk, penggunaan agroforestry, rotasi tanaman, penggunaan tanaman penutup tanah, tanpa pengolahan tanah secara intensif, penambahan bahan organic dan penggunaan tanaman perangkap dan penahan angin.
Gambar 8.1 Konsep Agroekosistem yang Sehat Prinsip Agroekologi
Desain Agroekosistem
“Didalam Tanah” Pengelolaan Habitat dan
Diversifikasi o Bahan Organik o Managemen Nutrisi
“Diatas Tanah” Pengelolaan Habitat dan
Diversifikasi • Polikultur • Cover crop • Rotasi tanaman Tanaman Sehat Agroekosistem Sehat
164
Bab 8. Pengelolaan Agroekosistem dan Pengendalian OPT
Gambar 8.2 Komponen agroekosistem dan strategi agar agroekosistem menjadi sehat
B. Rangkuman
Pengelolaan agroekosistem yang baik dan mendesain sebuah agroekosistem yang sehat dengan memperhatikan prinsip-prinsip ekologi dapat digunakan untuk usaha pengelolaan organisme pengganggu tanaman (OPT) seperti serangan hama dan penyakit. Pengelolaan agroekosistem yang sehat dapat dilakukan dengan cara mengelolan habitat diatas tanah maupun dibawah tanah. Desain sebuah agroekosistem yang sehat dapat dilakukan dengan penanaman tanaman secara polikultur, penggunaan bahan organic, pemanfaatan agroforestry, rotasi tanaman, penggunaan penutup tanah, tanpa pengolahan tanah secara intensif, pemanfaatan kompos, penggunaan pupuk hijau, dan penggunaan tanaman perangkap dan penahan angin.
165 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami
C. Bahan Diskusi
Bagaimana cara mendesain sebuah agroekosistem yang sehat sehingga keseimbangan dalam agroekosistem dapat berjalan dan munculnya ecosystem service.
D. Latihan Soal
1. Apa saja yang dapat dilakukan untuk mengelola habitat di bawah tanah ? 2. Apa saja yang dapat dilakukan untuk mengelola habitat di atas tanah ?
3. Bagaimana cara agar ecosystem service dapat terjadi dan berjalan dengan baik?
E. Referensi
Altieri, M.A. 1999. The ecological role of biodiversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment 74 (1999) 19–31
Anderson, A. C. dan Yeargan, K. V. 1998. Influence of soybean canopy closure on predator abundances and predation on Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) eggs. Environmental Entomology 27: 1488-1495.
Garbach, K., JC Milder, M Montenegro and DS Karp, FAJ DeClerck. 2014. Biodiversity and Ecosystem Services in Agroecosystems. Encyclopedia of Agriculture and Food Systems, Volume 2 doi:10.1016/B978-0-444-52512-3.00013-9
Gillesman, S. R. 1999. Agroecology: Agroecological Processes in Agriculture. Ann Arbor Press.
Lusyana, N. R. 2005. Keragaman parasitoid telur Helicoverpa armigera pada tanaman kapas (Gossypium hirsutum L.) monokultur dan tumpangsari di Asembagus, Kabupaten Situbondo. Skripsi, Universitas Negeri Malang
Mastur dan N. Sunarlim 1993. Pengaruh drainase/irigasi dan mulsa jerami padi terhadap sifat fisik tanah dan keragaan kedelai. Risalah Hasil Penelitian Tanaman Pangan. 1:67-74.
Magdoff, F dan van Es, H. 2000. Building Soils fo Better Crops. SARE, Washington Nurindah. 2006. Pengelolaan Agroekosistem dalam Pengendalian Hama. Perspektif. 5 (2)
166
Bab 8. Pengelolaan Agroekosistem dan Pengendalian OPT
Slosser,J. E., Parajulee, M. N. and Bordovsky, D.G. 2000. Evaluation of food sprays and relay strip crops for enhancing biological control of bollworms and cotton aphids in cotton. International-Journal-of-Pest- Management 46: 267-275.
Subiyakto. 2006. Peran Mulsa Jerami Padi Terhadap Keanekaragaman Arthropoda Predator dan Manfaatnya Dalam Pengendalian Serangga Hama Kapas Pada Tumpangsari Kapas dan Kedelai. Disertasi Program Doktor Ilmu Pertanian,Universitas Brawijaya.
van Emden, H.F. and Williams, G. F. 1974. Insect stability and diversity in agroecosystems. Annual Review of Entomology 19: 455 – 475
Wenfeng Zhu, Songliang Wang, Claude D. Caldwell. 2012. Pathways of assessing agroecosystem health and agroecosystem management. Acta Ecologica Sinica 32 : 9-17.
167 Rekayasa Agroekosistem dan Konservasi Musuh Alami