Permasalahan OPT
di
Agroekosistem
Dr.
Akhmad
Rizali
Materi: http://rizali.staff.ub.ac.id
Proses
penyederhanaan lingkungan menjadi
monokultur pertanian memberi dampak
terhadap keanekaragaman hayati dalam hal:
•
Perluasan tanah pertanian mengakibatkan
hilangnya habitat
alami
•
Konversi menjadi lahan pertanian homogen
dengan nilai habitat
yang
rendah
•
Kehilangan berbagai jenis serangga berguna
akibat hilangnya tanaman liar
sebagai sumber
makanan,
penggunaan bahan kimia sintetis
dan kegiatan lainnya
•
Erosi sumber
‐
sumber genetik yang
bervariasi
karena peningkatan varietas tanaman
berproduksi tinggi yang
seragam
Demikian pula
dengan
•
Persiapan persemaian secara komersial dan
penanaman mekanis menggantikan cara
alami penyebaran benih
•
Pestisida kimia menggantikan pengendalian
alami terhadap hama dan penyakit
•
manipulasi genetik menggantikan proses
evolusi dan seleksi tanaman secara alami.
•
Kesuburan tanah tetap terpelihara bukan
karena daur ulang secara alami atau
penguraian sisa tanaman yang
dipanen,
•
Program
PHT
pada dasarnya adalah program
pengelolaan agroekosistem
•
Dengan kata
lain
pengelolaan agroekosistem
dapat melalui penerapan PHT
Penerapan PHT
Dua konsep dasar PHT
•
Pahami Agroekosistem
Gambaran Agroekosistem
Kontinuitas Tanaman
•
Agroekosistem tidak bersifat “self
perpetuating”
(kekal)
dan keberadaannya selalu singkat,
bervariasi dari 50
tahun (tanaman perkebunan)
hingga beberapa minggu (tanaman sayuran).
•
Sebaliknya pada ekosistem alami bersifat kekal
Seleksi pertanaman
•
Di
dalam ekosistem alami,
vegetasi hasil seleksi
alam,
sehingga beradaptasi dengan baik pada
berbagai variasi faktor iklim dan faktor edafik
•
Individu tumbuhan terbuka dari pengaruh
kompetisi,
terutama pada individu muda
•
Di
dalam agroekosistem,
tanaman diseleksi oleh
manusia dan ketika tanaman muda biasanya
sekelilingnya bersih,
shg terhindar dari kompetisi
•
Agroekosistem menderita kerusakan oleh variasi
iklim
Keanekaragaman Spesies
•
Manusia dalam keadaan normal
menanam
spesies tanaman tunggal,
sesekali juga
dua
spesies tanaman (intercropping)
sangat jarang
berupa tanaman campuran
•
Penggunaan herbisida dalam menekan gulma
menjadikan agroekosistem bersifat monokultur
• Pada ekosistem alami terdiri dari beberapa spesies
tanaman, meskipun terdapat perkecualian pada
kondisi iklim yang ekstrim suatu ekosistem alami
dapat ditumbuhi hanya oleh 1 – 2 spesies tumbuhan,
misalnya hutan papyrus
Keragaman intraspesifik (umur dan varietas)
• Praktek penanaman pada kebanyakan tanaman di
dalam agro‐eksosistem menghasilkan varietas dan
umur yang seragam, sehingga di dalam
agroekosistem kisaran genotip sangat terbatas.
• Keadaan tersebut mendorong terjadinya sinkronisasi
pembungaan, pembentukan tunas daun, dan proses
yang lain di antara tanaman yang ditanam.
Nutrisi dan Suplai air
•
Di
dalam agroekosistem dilakukan pemupukan
dengan pupuk kimia atau pupuk kandang dan
beberapa diairi dengan sistem irigasi.
Hal
itu
berakibat level
nutrisi pada dedaunan tanaman
dan jumlah jaringan muda biasanya lebih besar
daripada di
dalam ekosistem alami.
Ledakan Hama
dan Penyakit
•
Ledakan populasi hama dan penyakit merupakan
gambaran yang
teratur dari agoekosistem.
Ledakan tersebut tidak tercatat pernah terjadi di
Sifat Khusus Agroekosistem
a. Keragaman Vegetasi di dalam Agroekosistem
• Dalam praktek pengelolaan yang mempengaruhi
keragaman seharusnya dinilai berdasarkan
pengaruhnya secara terpisah terhadap hama dan
musuh alaminya.
• Keragaman dan stabilitas pada vegetasi klimaks, yaitu
terutama di dalam iklim yang stabil dan sesuai
mengembangkan stabilitas pada level konsumer
(herbivora) , sedangkan di dalam agroekosistem,
keragaman tersebut diredusir secara besar‐besaran,
misalnya melalui penanaman tanaman monokultur
• Dalam kondisi yang disederhanakan tersebut, asumsi
yang menyatakan bahwa pada setiap peningkatan
keanekaragaman akan berpengaruh menstabilkan akan tidak sesuai
• Keanekaragaman hasil tanaman pagar di dalam area
pertanian dapat lebih menguntungkan hama daripada
musuh alaminya atau sebaliknya.
• Contoh pengurangan tanaman inang alternatif hama
Aphis fabae dari tanaman pagar dan area liar yang lain
dapat menekan populasi hama tersebut. Tersedianya
polen dan nektar dari bunga di dalam pertanaman
sayuran dapat berpengaruh terhadap fekunditas beberapa hama sayuran, selain itu juga dapat
bermanfaat terhadap musuh alami. Pada beberapa
kasus praktek sanitasi juga justru dapat berpengaruh
buruk terhadap predator daripada terhadap hamanya.
• Tujuan pengelolaan seyogyanya ditentukan oleh unsur
keragaman apakah yang diperlukan untuk di
tambahkan atau dipertahankan dan apakah yang perlu
ditekan guna meningkatkan pengelolaan terhadap populasi serangga
b. Kepermanenan Tanaman di dalam Agroekosistem
• Pada kebanyakan hama tanaman tahunan cenderung untuk membatasi dispersal dan relatif membentuk populasi tertutup bersama‐sama musuh alaminya. Stabilitas habitat
tanaman memungkinkan untuk menciptakan situasi dimana pengendalian hayati oleh musuh alami dapat menstabilkan spesies hama. Sebaliknya, pada tanaman semusim dengan terbatasnya waktu akibat umur tanaman yang pendek,
maka kepadatan populasi lebih ditentukan oleh natalitas (keberhasilan invasi hama) dan bukan oleh mortalitas.
• Banyak contoh bahwa pengendalian hayati lebih berhasil pada agroekosistem yang permanen, misalnya pengendalian hama jeruk Icerya purchasi di California dan hama kelapa di
Fiji.
• Pada tanaman semusim, pengelolaan terhadap hama bertujuan untuk menciptakan kondisi yang secara langsung tidak dapat ditolerir oleh hama, yaitu melalui peningkatan instabilitas lingkungan daripada melalui penurunan populasi secara tidak langsung oleh musuh alaminya.
c.
Stabilitas Iklim
•
Variasi iklim kemungkinan merupakan faktor yang
pada umumnya dapat merusak sistem populasi.
Oleh karena itu,
stabilitas populasi yang
sering
terjadi pada iklim yang
tidak berubah dan sesuai,
kemungkinan terjadinya peledakan populasi
akibat bekerjanya faktor yang
merusak yang
bekerja terhadap musuh alami adalah kecil.
•
Pada umumnya sedikit yang
bisa dikerjakan oleh
manusia untuk mempengaruhi iklim,
kecuali di
dalam rumah kaca dan di
lahan yang
beririgasi.
Misalnya di
Israel,
pengembangan irigasi pada
lahan pertanian dapat menyebabkan timbulnya
peledakan hama Coccid.
d. Tingkat Isolasi Agroekosistem dari Vegetasi Alami
• Ukuran isolasi tanaman dapat berpengaruh serius terhadap unsur musuh alami pada suatu program PHT. Keterisolasian tanaman, misalnya pada lahan pertanian beirigasi dapat memperlambat serangan balik musuh alami terhadap serangga hama, sehingga populasi hama dapat meledak. • Untuk itu pada lahan pertanian beririgasi perlu diciptakan keragaman guna mendukung kesegeraan pulihnya kembali populasi musuh alami.
• Misalnya guna mendukung pengendalian oleh musuh alami hama tanaman alfalfa dapat dilakukan dengan sistem penanaman berjalur‐jalur berdasarkan perbedaan waktu tanam (strip cropping). Hal itu dimaksudkan agar pada saat panen alfalfa pada suatu jalur musuh alami dapat pindah sementara ke tanaman alfalfa pada jalur yang lain, sehingga pada saat terjadi serangan hama pada suatu jalur populasi musuh alami dapat segera mengikuti perkembangan populasi hama TIPE AGROEKOSISTEM SIFAT AGROEKOSISTEM Keragaman vegetasi Rendah----> Tinggi Kepermanenan tanaman Rendah --->Tinggi Stabilitas iklim Rendah --->Tinggi Tingkat isolasi Rendah---->Tinggi
I. Hutan tropis yang telah dimodifikasi
II. Pertanian Subsisten di
daerah tropis dan
temperit
III.Area pertanian yang telah berkembang
IV. Area pertanian Beririgasi V. Tanaman Semusim
Monokultur
VI. Produk Simpanan
VII. Rumah kaca
Pengelolaan OPT
Berdasar Sifat
Khusus Agroekosistem
Keanekaragaman Vegetasi
• Keragaman vegetasi pada tipe agroekosistem 1 sampai
7 semakin menurun. Oleh karena itu kebutuhan dan
kesempatan untuk memanipulasi agroekosistem
dengan meniru alam, meningkat dari tipe
agroekosistem 1 sampai 7
Kepermanenan Tanaman
• Kepermanenan tanaman pada tipe agroekosistem 1
sampai 5 menurun, sedang kepermanenan tipe
agroekosistem 5 sama dengan tipe 6, yaitu rendah.
Oleh karena itu , tingkat bahaya penggunaan pestisida
terhadap pengendalian hayati secara alami (melalui
musuh alami asli), semakin menurun dari tipe
Kestabilan Iklim
• Oleh karena kestabilan iklim bervariasi, maka
kesempatan untuk memanipulasi pengendalian hayati di dalam agroekosistem yang terisolasi (Tipe IV‐VII) adalah tertinggi di rumah kaca (VII), moderat di area beririgasi (IV) dan terendah di area monokultur (V) dan
bahan yang disimpan (VI)
• Mereka berkorelasi langsung dengan stabilitas iklim.
Derajat Isolasi
• Peran waktu tanam sebagai prosedur pengelolaan
adalah terbesar di dalam agroekosistem tipe VII, dan semakin menurun hingga tipe agroekosistem I
• Derajat keterisolasian berhubungan dengan tingkat
invasi OPT. Pengelolaan waktu tanam menyebabkan
tanaman dapat melalui tingkat peka secara simultan
• Pendekatan ini begitu penting untuk tanaman yang
mengalami periode peka yang sangat singkat.
Komponen, fungsi, dan strategi meningkatkan keanekaragaman hayati dalam agroekosistem (Sumber:
Dampak pengelolaan agroekosistem terhadap keanekaragaman musuh alami dan kelimpahan serangga hama (Altieri & Nicholls, 2000)
Kriteria dan indikator dalam skala
hamparan
‐
dalam agroekosistem
•
Kriteria dan indikator aspek HPT,
meliputi:
•
Dinamika populasi mikroflora dan mesofauna
dalam kaitan dengan pengelolaan hama dan
penyakit
•
Mengganti atau menambah keanekaragaman
pada agroekosistem yang
telah ada dapat
dilakukan agar
musuh alami efektif dan
populasinya meningkat (Van
Driesche &
Bellows,
1996),
dengan cara:
Menyediakan inang alternatif dan mangsa pada saat
kelangkaan populasi inang
Menyediakan pakan (tepung sari dan nektar)
parasitoid dewasa
Menjaga populasi hama yang dapat diterima pada
waktu tertentu untuk memastikan kelanjutan hidup dari musuh alami
