pengendalian-hayati.pdf

(1)

Pengendali

an Hama T

anaman dan Gul

ma Secara Hayati

Fuad Nur

di

ansyah,

SP

., M.P

laHBio

Pendahuluan

Manus

Manusia berbagia berbagi kehidupi kehidupan an bersabersama ma sekitsekitar 10 juta spesies diar 10 juta spesies di

alam

Semua dari spesies tersebut terhubung antara satu dan yang lain

pada level tertentu.

Kompetisi manusia dan spesies yang lain

Ha

Hama ma – – sesemumua a ororgaganinismsme e yayang ng mamampmpu u memengngururanangigi

keters

ketersediaediaan an baik itu kualibaik itu kualitas maupun kuantas maupun kuantitas titas dari kebudari kebutuhantuhan

manusia ( tanaman, hewan ataupun kesehatan).

Ada

Ada berbagai berbagai macam macam bentuk bentuk pengendalian pengendalian hama hama , , meliputi meliputi ::

penge

pengendalndalian secara kultur teknis, kimiawiian secara kultur teknis, kimiawi, , fisikfisika, mekanik a, mekanik dandan

hayati (biologi).

Seja

rah pengendalian h

ama secara kimiawi

Sekit

Sekitar ar 1000 SM, 1000 SM, penggpenggunaan surfur unaan surfur sebagsebagai ai fumigfumigan, an, padapada

ta

tahuhun n 18180000s, s, ekekststrarak k dadari ri tetembmbakakau au dadan n pepengngasasapapanan

mengu

mengunakan nakan nikonikotin tin digundigunakan akan dalam dalam mengemengendalndaliakan iakan hama.hama.

Campu

Campuran Bordeaux dibuat pada tahun ran Bordeaux dibuat pada tahun 1882 di 1882 di PrancPrancis untukis untuk

mengo

mengontrol penyakit ntrol penyakit yang yang disebdisebabkan cendawan pada abkan cendawan pada angguanggur r

dan tanaman buah lainnya

Antara perang

Antara perang dunia I dunia I dan Idan II, I, terjadi beberapa terjadi beberapa perubahan strategiperubahan strategi

dal

dalam am penpengengendaldalian ian hamhama, a, yaiyaitu tu dendengan gan banbanyak yak berberdirdirinyinyaa

indus

industri-intri-industri dustri yang yang mempromemproduksi duksi senyasenyawa-sewa-senyawa nyawa kimiakimia

sintetik dalam mengendalikan hama tanaman.

Peng

Penggunaagunaan n akan akan pestipestisida sida setiasetiap p saat saat semaksemakin in meninmeningkat,gkat,

antara tahun1980 dan 2000 sebanyak 2.5 kali.

Pertimbangan - pengendalian hayati

Pada alasan tertentu pestisid

Pada alasan tertentu pestisida a tidak dapat tidak dapat mengomengontrol hamantrol hama

secara effektif dan efisien

Pestisida treadmill – Resurgensi hama

Pertimbangan - pengendalian h

ayati

Hama Sekunder

Pertimbangan - pengendalian hayati

Resistensi hama

(2)

Pertimbangan - pengendalian h ayati

Jumlah pestisida yang semakin sedikit jumlahnya

Pertimbangan - pengendalian hayati

Perhatian akan kesehatan manusia dan lingk ungan

Rachel Carson – menulis Silent spring 1962 : penggunaan pestisida yang diluar kontrol dan sangat sedikit peraturan yang mengatur penggunaan pestisida.

Contoh : Penggunaan 10 % dieldrin granules pada 30 pounds/acre untuk menggendaliakan kumbang Jepang (Popillia japonica) – butiran-butiran pestisida sangat lengket, menepel pada meja – meja piknik dan harus di gosok sebelum menggunakannya.

Penggunaan seperti di atas dapat menyebabkan kematian pada hewan, dan juga manusia.

Pengendalian hayati

Tujuan yang paling utama adalah memanipulasi sistem untuk mengendalikan populasi hama pada kepadatan yang rendah dan mencegah masalah-masalah dikarenakan oleh hama.

Pengendalian secara alami untuk mengendaliakan hama dapat dikategorikan sebagai berikut : parasitoid, predator dan patogen. Melihat interaksi antara musuh alami dan hama. Kematian dari hama dapat secara cepat ataupun lambat,

Keberhasilan pengendalian hayati tergantung akan : spesifik inang, keterkaitan akan hama, pertumbuhan yang cepat, mampu bertahan dengan sedikit hama dan memiliki kemampuan mencari inang yang baik

Hasil yang diharapkan dalam pengendalian hayati (tugas 2)

Keunggulan-keungulan pengendalian hayati :

Selektivitas tinggi dan tidak menimbulkan hama baru ataupun kerusakan lingkungan (environmental safety),

Organisme yang digunakan sudah tersedia di alam (cost effective), Organisme yang digunakan dapat mencari dan menemukan inangnya,

Dapat berkembang biak dan menyebar, Hama tidak menjadi resisten,

Pengendalian berjalan dengan sendirinya dan stabil (Self-sustaining).

Predator terdiri dari golongan vertebrata, sangat pintar dan dapat

belajar tipe

‐

tipe baru mangsa secara cepat. Dan golongan invertebrata

yang kurang mobile, dan dibatasi pada lingkungan tertentu, ukuran

mangsa dll.

Vertebrata predator :

Invertebratapredator :

A) Acridotheres tristis

A) Aphis nerii

B) Nomadacris septemfascia

B) Cheilomenes lunata

Pengendalian menggu nakan predator

(3)

Tahapandalam pengendalian menggunakan predatormeliputi :

Explorasi, transportasi, importasi dan perbanyakan pada karantina, uji inang spesifik, perbanyakan masal, pelepasan di lapangandan evaluasi

Explorasi ?

• Biasanya explorasi di lakukan pada tempat dimana hama di temukan

• Tentukan tempat yang sama iklim maupun cuacanya dengan tempat yang akan di terapkan pengendalian menggunakan predator

• Pertimbangkan semua tahapan biologi hama pada saat mencari predator yang sesuai.

Pengendalian menggu nakan predator

Karakteryang diinginkan dari predator ?

Pengendalian menggu nakan predator

Karakteryang diinginkan dari predator :

1. Prilaku yang cocok/ seusai dengan seleksi hama : inang yang terbatas, kesukaanyang spesifik terhadap hama yang menjadi target.

2. Kemampuan yang tinggi dalam mencari mangsa baik itu pada kepadatan hama yang rendah.

3. Siklus hidupyang cocok dengan hamayang menjadi target

4. Kemampuan yang tinggi dalam berkembangbiak (mempunyai siklus hidup yang singkatdibandingkan hama).

5. Mampu beradaptasi pada berbagai macam kondisi iklim

Pengendalian menggu nakan predator

Karantina ?

• Menyediakan fasilitas yang aman bagi perbanyakan dan belajar mengenai organismeyang masih asing

• Fasilitas untuk mencegah organisme asing lepas dan membersihkan pembuangandari material biologi.

• Mengeliminasi organiseme yang tidak diingikan berkembangbiak organismeasing. Contohnya hiperparasitoid dan penyakit

Uji inang spesifik ?

• Pengujian hama yang tidak dapat diserang predator

• Memperlihatkan bahwaorganisme yang bergunatidak terganggu

• Penggujian hama yang dapat di kendalikanoleh predator

• Memperlihatkan syarat‐syarat yang penting bagi pertumbuhan dan perkembangan predator

Pelepasan Predator : lebih dari 1000 individual biasanyaakan berhasil ?

Pengendalian menggu nakan predator

Pengendalian hayati hamakutu tempurung

Hama : Cottony Cushion Scale, Icerya purchasi (Hemiptera: Margarodidae)

Inang : Acacia, Casuarina, Pittosporum dan pada hampirsemua Jenis Jeruk Serangan : menghisapcairan pada cabang dan ranting pohon, menghasilkan honeydew sehinggaembun jelagadapat hidup dan semutpun memakancairan tersebutyang menyebabkan kerusakan lain pada tanaman

Pengendalian menggu nakan predator

Biologi :

• tahan terhadap keadaan iklim

• tahan akan kelaparan

• produksi telur sebanyak 600 ‐800

Pengendalian menggu nakan predator

Pengendalian hayati dari hama kutu tempurung

Predator : Vedalia beetle, Rodolia cardinalis (Coleoptera: Coccinellidae)

mangsa : Icerya purchasi dan beberapa seranggadari golongan Monophlebini (Hemiptera: Margarodidae), menyelesaikan 2 atau 2 ½ generasi dari seekor mangsanya. Biologi : • menghasilkan telur sebanyak 300, • Larva dan seranggadewasa sebagai predator • Berkembang biak dengan cepat

(4)

Explorasi predator and kolonisasi

• Kumbang Vedalia pertama sekali di Adelaide utara, Australia Selatan pada tanggal 15 Oktober 1888

• Lima kali pengiriman kumbang Vedalia yang totalnya 524 individu dilakukan pada bulan November 1888 ‐ April 1889

• Kumbang Vedalia dengan cepat berkembang biak dan menyebar. Dalam waktu satu tahun hanyaterdapat infestasi hama secara lokal dan jarang.

• Kumbang Vedalia telah dikembangkan dan sukses mengontrol cottony cushion scale pada 55/57 negara

Pengendalian menggu nakan predator

Fakta pengendalianIcerya purchasi oleh Rodolia cardinalis

• Apa yang dapat kamu simpulkan dari grafik di atas ?

Pengendalian menggu nakan predator

Faktor‐faktor yang menyebabkanpengendalian yang sukses ?

Pengendalian menggu nakan predator

Kutu Icerya purchasi :

tidak perpindah‐pindah sehingga mudah bagi p redator kumbang Vedalia menyerang.

Kumbang Rodolia cardinalis :

• ketika di aplikasikan sangat spesifik mengendalikan hama Icerya purchasi

• Mempunyai kemampuan yang tinggi dalam mencari hama, walaupunpada infestasi yang rendah

• Dapat berkembang biak dengan cepat pada infestasi hamayang tinggi

• Mampu beradaptasi pada hampir segala kondisi iklim

• Dapat berkolonisasi dengan mudah

Pengendalian hayati hama kutudaun

Hama : Aphis craccivora Koch (Hemiptera, Aphididae)

Inang : kacang panjang

Serangan : menghisap cairan pada tulang daun, cabang dan ranting tanaman disamping mengisap cairan, hama ini juga sebagai vektor pada berbagai virus tanaman. Disaat dalam kondisi extrim, dewasaakan menghasilkansayap untuk berpindah tempat.

Pengendalian menggu nakan predator

Biologi : • tahan terhadap keadaan iklim • Produksi secara aseksual • produksi nympa sebanyak 20 – 40 per betina

Pengendalian menggu nakan predator

Pengendalian hayati dari hama kutudaun

Predator : Micromus tasmaniae Walker (Neuroptera: Hemerobiidae)

mangsa : hampir semua famili Aphididae. Jumlah aphid yang di konsumsi dalam 1 siklus hidupnya sebanyak ribuan aphids.

Biologi :

• menghasilkan telur sebanyak 250‐ 400

• Larva dan serangga dewasasebagai predator

• Berkembang biak dengan cepat (20)

Faktor‐faktor yang menyebabkanpengendalian yang sukses ?

Pengendalian menggu nakan predator

Kutu Aphis craccivora :

tidak perpindah‐pindah sehingga mudah bagi predator menyerang. Serangga dewasa menghasilkan sayap hanyaapabila pada kondisi ekstrim, cth : kurang makanan.

Brown Lacewing (Micromus tasmaniae):

• ketika di aplikasikan sangat spesifik mengendalikan hama kutu daun

• Mempunyai kemampuan yang tinggi dalam mencari hama, walaupunpada infestasi yang rendah,

• larva dan serangga dewasa mengkonsumsi kutu daundengan jumlah yang banyak.

• Dapat berkembang biak dengan cepat. butuh waktu hanya 3 hari untuk menjadi larva dari fase telur dan siap mencari mangsa.

(5)

Konsep Dasar:

• Sebagian besar hama atau gulma berasal dari negara lain

• Hama eksotik seringkali mempunyai sedikit musuh alami yang dapat menurunkan pertumbuhan populasinya.

• Musuh alami yang spesifik menyerang hamadapat ditemukan pada negara dimana hama itu berasal

• Musuh alami yang spesifik dapat diimport dan di lepaskan untuk menyediakan pengendalian yang permanent akan hama eksotik

Pengendalian Gulma Secara Hayati

• Serangan yang dilakukan oleh individu dari musuh alami seringkali menyebabkan kehilangan biomassadan vigor/kesehatan tanamangulma, akan tetapi biasanya tidak menyebabkan kematian.

• Memerlukan beberapa jeni spesies untuk dapat mengontrol tanaman gulma

• Biji yang terdapatdi dalam tanah meruapakancara yang effektif bagi gulma untuk menghindari serangandari musuh alami dan dapat bertahan sehingga dapat berkoloni kembali.

Tahapandalam pengendalian hayati meliputi :

Explorasi, transportasi, importasi dan perbanyakan pada karantina, uji inang spesifik, perbanyakan masal, pelepasan di lapangandan evaluasi

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Test ke spesifikan inang (Centrifugal Phylogenetic, Wapshere:1974):

• Di asumsikan bahwaspesies cocok dengan target gulma berkaitan dengan morfologi dan biokimia tanaman.

• Potensial musuh alami di seleksi berdasarkan kespesifikan terhadap target gulma

• Dilakukan uji organisme untuk mengetahui batasan inang, dari yang berkerabat dekat sampai yang jauh

• Mengamati tanamanyang dibudidayakan dari beberapa kategori: 1. Botani tanaman yang berhubungandengan gulma

2. Fasetanamanyang diketahui hanya sedikit hama 3. Sejarah tanamanyang dapat sebagai inang agen hayati 4. Tanamanyang diketahui dapat diserang oleh agen‐agen hayati

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Test ke spesifikan (Centrifugal Phylogenetic, Wapshere: 1974):

• Penilaian:

1. Kespesifikan masih diragukanapabila organisme dapat menyerang secara luas tanamanyang masih dalam satu family atau dapat menyerang tanamandiluar target gulma

2. Kepercayaan tinggi akan suatu agen hayati apabila organisme hanya menyerang target gulma atau sedikit tanaman yang masih satu genus.

• Agen hayati yang di lepaskan harusdi monitor akan kespesifikannya di lapangan

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Pengendalianhayati dari Prickly Pear, Opuntia inermis (Kaktus)

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Permasalahan:

• Kaktus ini berasal dai Amerika Selatan

• Tumbuh sebagai tanaman hias dan sebagai buah‐buahan

• 24 juta ha terkolonisasi

• Populasi yang besar merusak lahan untuk mengembala hewan ternak.

Dactylopius ceylonicus (Hemiptera: Dactylopiidae)

Biologi : Hewan ini meninjeksi racunyang dapat membunuh tanaman ketika mereka menghisapcairan tanaman. Instar pertama di distribusikan oleh angin

(6)

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Pengendalianhayati dari Prickly Pear, Opuntia inermis (Kaktus)

Pengendalian Hayati

Explorasi :

1. Importation of Dactylopius ceylonicus from Sri Lanka pada tahun 1913

2. Explorasi yang meluas tahun 1920 and 30s

3. Terindentifikasi sekitar 150 spp makan pada gulma ini

4. 48 spp. Di import ke Australia tahun 1921‐ 53, 19 spp. dilepaskan, and 11 spp. dapat berkembang

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Cactoblastis cactorum (Lepidoptera: Phycitidae)

Serangga ini berasal dari Argentina dan Uruguay, Menyerang hampir semua sepesies Opuntia, 70‐100 telur diletakan pada duri dari tanaman kaktus, 6 instars dan semuanyasenang berkoloni yang menyebabkan kematian bagi gulma

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Dampak dari Cactoblastis cactorum

Mei tahun 1928 sampai Oktober 1929

Pengendalian ini sukses di Queensland and New South Wales, lebihdari 90 % dari gulma ini dapat dimusnahkan pada tahun 1934.

Pengendalian hayati dari Saint Johnswort (Hypericum perforatum)

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Biology:

• Gulma tanaman tahunan, berasal dari Eropa, Asia dan N. Africa

• Di perkenalkan sebagai tanaman bunga di kebun.

• Sampai dengan 30,000 biji

• /tanaman ‐ ringan & terbawa oleh angin.

• Dapat diperbanyak secara vegetatif.

• Menhasilkanracun kulit pada hewan ternak yang menyebabkan iritasi, cth : melepuh dan mengelupas

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Chrysolina hyperici and C. quadrigemina (Coleoptera: Chrysomelidae)

Biologi : Larva dan serangga dewasa mengkonsumsi target gulma; Menyukai tunas mudadan daunyang masih baru tumbuh, larva sembunyi di bawah tanaman pada siang hari, spesies yang dominan; dapat membunuh gulma, akan tetapi serangan ringan dapat mengurangi kesehatan tanamandan kompetisi terhadap tanaman budidaya.

Pengendalian hayati dari Saint Johnswort (Hypericum perforatum)

Pengendalian Gulma Secara Hayati

Kumbang Chrysolina hyperici and C. Quadrigemin :

• Sukses pengendalian yang di l ak uka n d i Vi ctor ia, d an penyebaran yang semakin sedikit di sekitarAustralia.

• Sukses juga terjadi di Amerika, yang mana keberadaannya sekarang hanya kurang dari 1 % dari infestasi gulma yang dahulu.