Permasalahan OPT di Agroekosistem Dr. Akhmad Rizali
Materi: http://rizali.staff.ub.ac.id
Konsekuensi Penyederhaan Lingkungan 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
1
• 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
2
• 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, tetapi karena pemupukan sintetis.
3
Penerapan PHT • Program PHT pada dasarnya adalah program pengelolaan agroekosistem • Dengan kata lain pengelolaan agroekosistem dapat melalui penerapan PHT
Dua konsep dasar PHT • Pahami Agroekosistem • Rencanakan Agroekosistem
4
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
5
• 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 dalam hutan tropis yang telah mencapai klimaks.
6
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
7
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.
8
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 berdasarkan sifat khususnya TIPE AGROEKOSISTEM
Keragaman vegetasi Rendah----> Tinggi
SIFAT AGROEKOSISTEM Kepermanenan Stabilitas iklim tanaman Rendah --->Tinggi 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
9
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 agroekosistem 1‐5 dan 6
10
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: Altieri, 1999)
11
Dampak pengelolaan agroekosistem terhadap keanekaragaman musuh alami dan kelimpahan serangga hama (Altieri & Nicholls, 2000)
Kriteria dan indikator dalam skala hamparan‐dalam agroekosistem yang sama
12
• 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
13
Kriteria • Penerapan PHT atau IPM
Indikator yang dapat Dimonitor • Peningkatan penggunaan bio‐pestisida. • Pengurangan penggunaan pestisida kimia tidak rasional. • Penurunan residu pestisida pada tanaman target. • Peningkatan perkebunan pohon nimba. • Peningkatan produktivitas dan pendapatan petani PHT. • Peningkatan keanekaragaman hayati musuh alami seperti predator, patogen serangga, lebah madu, burung dll
14
TERIMAKASIH
15
