Peran Varietas Tahan dalam PHT. Stabilitas Agroekosistem

(1)

Peran Varietas Tahan dalam PHT

Dr. Akhmad Rizali

Stabilitas Agroekosistem

• Berbeda dengan ekosistem alami, kebanyakan sistem

produksi tanaman secara ekologis tidak stabil, tidak

berkelanjutan, dan bergantung pada energi

• Domestikasi (penjinakan) tanaman dan praktek budidaya

mempengaruhi keanekaragaman spesies dan mekanisme

pertahanan alami tanaman

• Tanaman budidaya berasal dari jenis tanaman yang secara

genetik beragam. Namun, tanaman sekarang ditanam

dalam skala luas, secara genetik homogen, merupakan

praktek budidaya yang dapat mengurangi keragaman

genetik dan spesies dan meningkatkan kemungkinan

infestasi OPT

• Ketahanan tanaman adalah sejumlah relatif kualitas

tanaman yang dapat diturunkan yang mempengaruhi

derajat kerusakan oleh serangga

(2)

DAYA DUKUNG AWAL

KESEIMBANGAN UMUM AWAL BATAS KERUSAKAN EKONOMI

AMBANG EKONOMI (AE)

KESEIMBANGAN UMUM BARU

DAYA DUKUNG BARU

PENGGUNAAN VARIETAS TAHAN

Dinamika Populasi Hama Teoritis dalam Hubungannya

dengan Pengendalian Menggunakan Varietas tahan

Mekanisme Ketahanan

• Pengaruh Hubungan timbal balik OPT ‐ tanaman inang

• Varietas tanaman tahan menekan kelimpahan OPT atau

meningkatkan tingkat toleransi kerusakan tanaman.

Dengan kata lain, tanaman tahan OPT mengubah hubungan

OPT dengan tanaman inangnya. Bagaimana hubungan

timbal balik antara serangga dan tanaman dipengaruhi

tergantung pada jenis ketahanan, misalnya antibiosis,

antixenosis (non‐preferensi) atau toleransi

• Ketahanan antibiosis mempengaruhi biologi OPT, sehingga

kelimpahan OPT dan kerusakan berikutnya berkurang

dibandingkan dengan apa yang akan terjadi jika OPT

tersebut berada pada tanaman rentan. Ketahanan

antibiosis sering mengakibatkan peningkatan kematian atau

penurunan lama hidup dan reproduksi serangga

(3)

• Ketahanan antixenosis mempengaruhi perilaku serangga

hama dan biasanya dinyatakan sebagai non‐preferensi

(tidak dipilihnya) tanaman tahan oleh serangga

dibandingkan dengan tanaman rentan

• Ketahanan toleran menyatakan kemampuan tanaman

menahan atau pulih dari kerusakan yang disebabkan oleh

kelimpahan serangga hama yang sama dibandingkan

dengan kerusakan tanaman tanpa sifat ketahanan (rentan)

• Toleransi merupakan respons tanaman terhadap serangga

hama. Ketahanan toleransi berbeda dengan ketahanan

antibiosis dan antixenosis dalam hal bagaimana hal itu

mempengaruhi hubungan serangga‐tanaman. Ketahanan

antibiosis dan antixenosis menyebabkan respon serangga

saat serangga mencoba untuk menggunakan tanaman

tahan sebagai makanan, oviposisi, atau tempat tinggal

Istilah Ketahanan

• Istilah ketahanan berikut banyak digunakan di dalam

fitopatologi daripada entomologi, yaitu

 Ketahanan vertikal atau spesifik menyatakan ketahanan

yang hanya ditujukan untuk melawan beberapa biotip

spesies jasad pengganggu

 Ketahanan horisontal atau umum menyatakan ketahanan

yang ditujukan untuk melawan semua biotip spesies jasad

pengganggu

 Ketahanan hipersensitif menyatakan respon cepat

tanaman akibat terserang jasad pengganggu yang ditandai

dengan kematian prematur (nekrosis) jaringan yang

terinfestasi bersamaan dengan inaktivasi dan lokalisasi

terhadap agensia perusak

(4)

Kategori Ketahanan Genetik

• Berdasarkan cara mewariskan (inheritance),

fenomena ketahanan dibagi dalam:

 ketahanan monogenik adalah ketahanan yang diatur

oleh gen tunggal

 ketahanan oligogenik adalah ketahanan yang diatur

oleh sedikit gen

 ketahanan poligenik adalah ketahanan yang diatur

oleh banyak gen

• Sebagian besar ketahanan tanaman tergolong

dalam kategori ketahanan oligogenik dan

poligenik

Jenis ketahanan dalam program PHT

• Jenis ketahanan yang dipilih dalam program PHT

ditentukan oleh kestabilan dan keberhasilan varietas

tahan yang digunakan. Kategori ketahanan yang

berbeda mempunyai derajat efektivitas yang berbeda

dalam sistem PHT, yaitu bergantung pada gerakan dan

preferensi serangga hama.

• Ketahanan antisenosis, antibiosis, dan toleran pada

level yang rendah dapat digunakan untuk usaha

pengendalian hama asli yang relatif kurang aktif

bergerak dan menyerang tanaman di awal

pertumbuhan tanaman. Apabila gerakan serangga

sangat aktif, pengendalian dapat dilakukan dengan

menggunakan varietas tahan antibiosis yang dapat

mematikan serangga

(5)

• Penggunaan varietas toleran dalam PHT juga

dapat menguntungkan apabila dibandingkan

dengan antibiosis dan antisenosis karena varietas

toleran dapat menekan kemungkinan timbulnya

biotip serangga

• Penggunaan varietas toleran juga dapat

mendukung peran musuh alami dalam

pengendalian hama, karena musuh alami tidak

dipengaruhi oleh perubahan struktur dan

kandungan senyawa sekunder tanaman

sebagaimana pada varitas tanaman dengan

ketahanan antisenosis dan antibiosis

• Ketahanan pada level yang tinggi tidak diperlukan di

dalam PHT. Varietas dengan level ketahanan rendah

atau moderat dapat menguntungkan dalam PHT

• Kunci keberhasilan dalam penggunaan varietas tahan

terletak pada penggabungan dengan cara

pengendalian yang lain di dalam suatu sistem

pengelolaan yang melibatkan cara pengendalian yang

lain, yaitu pengaturan waktu tanam, pengaturan waktu

panen, sanitasi, manipulasi inang alternatif, dan

periode bebas inang.

• Pada beberapa kasus pengendalian terhadap serangga

hama, penggunaan tanaman tahan dapat menjadi

tumpuan utama dibandingkan cara pengendalian yang

lain, yaitu dalam hal sebagai berikut:

(6)

• Jendela kepekaan hama terhadap perlakuan pestisida

sangat sempit, sehingga penggunaan pestisida

seringkali tidak efektif dan efisien

 Misalnya pengendalian hama lalat kacang Ophiomya

phaseoli dan Etiella zinckenella pada tanaman kedelai

dengan insektisida kurang berhasil karena setelah telur

menetas, larva segera menggerek menuju ke dalam

jaringan tanaman sehingga terhindar dari pengaruh

insektisida

• Tanaman dengan nilai ekonomis yang

rendah, sehingga penggunaan cara pengendalian

dengan insektisida kurang efisien

 Misalnya penggunaan insektisida dalam pengendalian

hama tanaman padi kurang efisien, oleh karena itu

pengendalian hama wereng coklat dengan varietas padi

unggul tahan wereng (VUTW) lebih ekonomis

• Hama senantiasa ada dan merupakan

pembatas tunggal dalam budidaya tanaman

tersebut di lahan yang luas

 Misalnya hama penggerek batang pada tanaman

tebu akan lebih efisien apabila dibandingkan

dengan pengunaan cara pengendalian

menggunakan pestisida, dan cara pengendalian

yang lain tidak tersedia

(7)

Keuntungan Penggunaan Varietas Tahan

• Penggunaan varietas tanaman tahan hama secara ekonomi,

ekologi, dan lingkungan menguntungkan

• Manfaat ekonomi terjadi karena:

 hasil panen diamankan dari kehilangan yang disebabkan oleh serangga hama

 uang yang diamankan dengan tidak mengaplikasikan insektisida  dalam kebanyakan kasus, biaya untuk keperluan benih pada

kultivar tahan lebih sedikit daripada kultivar peka.

• Manfaat ekologi dan lingkungan dihasilkan oleh

peningkatan keanekaragaman spesies di dalam

agroekosistem, sebagian karena pengurangan penggunaan

insektisida. Peningkatan keragaman spesies meningkatkan

stabilitas ekosistem yang mendorong sistem yang lebih

berkelanjutan, pencemaran jauh berkurang dan kurang

merugikan sumber daya alam

• Keuntungan besar penggunaan varietas tanaman tahan sebagai komponen PHT karena penggunaan varietas tahan:

 kompatibel secara ekologi (aman)

 kompatibel dengan taktik pengendalian langsung lainnya, misalnya pengendalian hayati, kimia, dan praktek bercocok tanam

• Varietas tahan serangga hama mensinergikan pengaruh taktik menekan serangga hama secara alami, hayati, dan praktek bercocok tanam

• Perlindungan tanaman dengan memanfaatkan tanaman tahan bekerja dengan mengganggu hubungan normal antara serangga hama dengan tanaman inangnya

• Konsep PHT menekankan perlunya menggunakan beberapa taktik untuk menjaga kelimpahan serangga hama, dan kerusakan di bawah tingkat ambang ekonomi. Dengan demikian, keuntungan besar penggunaan varietas tanaman tahan serangga sebagai komponen PHT muncul dari kompatibilitas ekologi dan kompatibilitas dengan taktik pengendalian langsung lainnya

(8)

Keuntungan penggunaan varietas

tahan dalam pandangan PHT

• 1. Penggunaannya praktis dan secara ekonomis menguntungkan. Hal itu karena dalam penerapan metode pengendalian ini, tidak memerlukan tambahan biaya dan ketrampilan khusus. Mengingat cara ini sebenarnya adalah praktek cara bercocok tanam biasa. Dengan demikian biaya pengendalian dengan menggunakan tanaman tahan lebih murah. Selain itu (i) hasil panen diamankan dari kehilangan yang disebabkan oleh serangga hama, (ii) uang yang diamankan dengan tidak mengaplikasikan insektisida, dan (iii) dalam kebanyakan kasus, biaya untuk keperluan benih pada kultivar tahan lebih sedikit daripada kultivar peka.

• 2. Bersifat spesifik. Penggunaan varietas bersifat spesifik, artinya hanya ditujukan pada hama sasaran tetapi kurang berpengaruh terhadap hama bukan sasaran atau musuh alaminya.

• 3. Efektivitas pengendalian bersifat kumulatif dan persisten. Penanaman varietas tahan dari musim ke musim dapat semakin menurunkan populasi hama, oleh karena itu pengaruh penggunaan varietas tahan bersifat kumulatif. Persistensi varietas tahan bersifat relatif, yaitu apabila penggunaan varietas tahan dibarengi dengan usaha pergiliran varietas tahan hama yang baik, maka sifat persistensi tersebut dapat berlangsung lebih lama. • 4. Kompatibel dengan cara pengendalian yang lain.

Pengendalian dengan varietas tahan dapat dipadukan dengan cara pengendalian yang lain, sehingga secara bersama‐sama

pengaruhnya dapat optimal dalam mengendalikan populasi hama. • 5. Dampak negatif pengendalian terhadap lingkungan relatif kecil.

Yang dimaksud adalah cara pengendalian dengan menggunakan varietas tahan tidak meninggalkan residu beracun, tidak berbahaya bagi manusia, flora dan fauna, dan organisme berguna.

(9)

Keterbatasan Penggunaan Varietas Tahan

• 1. Masalah waktu dan biaya pengendalian. Dalam menciptakan

tanaman tahan dibutuhkan dana infestasi yang cukup besar, yaitu terutama untuk kegiatan penelitian dan pengembangan. Selain itu, usaha untuk mencari sumber gen serta prosedur seleksi yang rumit, dapat menyebabkan pengembangan varietas tahan membutuhkan waktu yang cukup lama.

• 2. Keterbatasan sumber gen ketahanan. Dari koleksi plasma nutfah yang ada ternyata tidak seluruhnya mengandung gene‐gene ketahanan terhadap hama yang dimaksud. Hal itu justru dapat memperlama proses penciptaan varietas tahan. Penggunaan mutasi gene guna meningkatkan sumber keragaman ternyata juga

menimbulkan masalah baru, yaitu teknik mutasi cukup rumit. • 3. Timbulnya biotipe hama. Hama melalui proses seleksi alam

dapat mengubah preferensinya, dari tidak mau makan atau teracuni varietas tahan menjadi mampu memakannya, yaitu melalui

pembentukan biotipe baru

Kompatibilitas Varietas Tahan dengan

Cara Pengendalian yang lain

• a. Penggabungan dengan Tanaman Perangkap

• Kombinasi tanaman perangkap yang ditanam lebih awal dengan tanaman tahan dapat menekan populasi hama sehingga dengan demikian dapat menekan aplikasi insektisida. Misalnya dalam pengendalian hama kapas Anthonomus grandis Bohemian (Coleoptera: Carabidae) dilakukan dengan mengkombinasi penanaman varietas kapas peka, yaitu La 1363 Lsne sebagai tanaman perangkap dengan varietas tahan, yaitu La 81‐560 FN. Dengan cara tersebut populasi hama A. grandis dapat

terkonsentrasi pada varietas peka sehingga mudah dikendalikan dengan insektisida.

• Cara yang sama juga dapat dilakukan untuk pengendalian hama kapas, yaitu dengan mengkombinasikan penanaman tanaman peka, yaitu jagung berdampingan dengan tanaman kapas yang tahan dapat mengkonsentrasikan serangan hama Heliothis zea sehingga memudahkan untuk dikendalikan dengan insektisida.

(10)

• Penggabungan dengan Tanaman Perangkap

• Kombinasi dengan tanaman perangkap juga dapat

meningkatkan populasi musuh alami. Misalnya, penanaman

tanaman padi yang peka 20 hari lebih awal dikombinasikan

dengan tanaman yang tahan dapat meningkatkan populasi

musuh alami hama wereng coklat Nilaparvata lugens Stal.

Penanaman tanaman rips dapat mengkonsentrasikan

serangan hama Plutella xylostella L. sehingga dapat

meningkatkan populasi parasitoid telur Diadegama

cerophaga L. (Lepidoptera : Yponomeutidae)

• b. Dengan Pengendalian Kimia

• Kelebihan utama penggunaan varietas tahan dalam

pengendalian hama adalah efeknya bersifat kumulatif, yaitu

padat populasi hama dapat menurun secara konstan dari

generasi ke generasi berikutnya. Dengan demikian aplikasi

pestisida dapat lebih mudah dan kebutuhan pestisida

menjadi lebih rendah

• Misalnya, penanaman varietas sorgum dengan

ketahanan moderat dapat meningkatkan nilai ambang

ekonomi pengendalian dengan insektisida terhadap

hama Contarinia sorghicola (Coquillett) (Diptera:

Cecidomyiidae), sehingga dapat menurunkan

penggunaan insektisida per satuan luas. Hal yang sama

juga terjadi apabila pengendalian hama wereng coklat

Nilaparvata lugens Stal dilakukan dengan penanaman

tanaman yang tahan

• Selain itu, penurunan penggunaan insektisida apabila

digabungkan dengan penggunaan varietas tahan dapat

disebabkan oleh 3 hal, yaitu (a) tanaman tahan

menciptakan tajuk tanaman yang lebih terbuka

sehingga aplikasi insektisida dapat mencapai target

secara merata

(11)

Kompatibilitas Varietas Tahan dengan

Cara Pengendalian yang lain

• (b) perubahan morfologi pada tanaman tahan dapat memudahkan musuh alami dalam mencari inang/mangsanya, dan (c)

keterbatasan nilai nutrisi atau tersedianya senyawa racun pada tanaman tahan dapat meningkatkan kepekaan serangga terhadap insektisida.

• Keuntungan tambahan dalam penggabungan insektisida dengan tanaman tahan adalah terutama dihasilkan oleh keterbatasan penggunaan insektisida, yaitu dapat menekan terjadinya serangga yang resisten, mencegah terjadinya polusi, dan dapat mencegah kematian musuh alami.

• c. Dengan Pengendalian Hayati

• Kombinasi parasitoid dan predator dengan varietas tahan dapat meningkatkan hasil pengendalian terhadap hama tanaman alfalfa, kapas, jagung, kentang, padi, sorgum, kedelai, dan gandum.