Sistem Populasi Hama Dr. Akhmad Rizali
Materi: http://rizali.staff.ub.ac.id
Sistem Kehidupan (Life System) • Populasi hama berinteraksi dengan ekosistem disekitarnya • Konsep sistem kehidupan (Clark et al. 1967): populasi hama dan lingkungan efektif (faktor ekologi yang mempengaruhi populasi hama baik secara positif atau negatif) • Lingkungan efektif: makanan, kompetitor, predator, patogen dan faktor abiotik yang dapat meningkatkan atau menurunkan keberhasilan hidup, fekunditas dan perpindahan hama
1
• Skala lingkungan efektif dapat berubah dan pengaruhnya bervariasi berdasarkan ruang (spatial) dan waktu (temporal) • Sistem kehidupan akan berbeda bergantung pada skala: pohon, lahan, atau lanskap • Dalam pengelolaan hama harus memperhatikan skala yang tepat • Contoh: Nilaparvata lugens dapat bermigrasi antar lanskap atau wilayah yang luas
2
Dinamika Populasi Hama • Memahami dinamika populasi hama sangat penting untuk mengetahui hubungan kompleks antara populasi hama dan lingkungan efektif • Populasi berdasarkan tipe hama: r‐selection: fekunditas tinggi dan waktu generasi cepat. Contoh: aphid, tungau Populasi berfluktuasi sangat kompleks dan susah diprediksi serta tidak pernah menuju keseimbangan (equilibrium), sehingga dapat merugikan secara cepat
K‐selection: fekunditas rendah, waktu genrasi lama, dispersal rendah dan kemampuan kompetisi tinggi
• Hama pertanian umumnya adalah r‐selection • Karakteristik r‐ dan K‐selection dapat terjadi pada spesies yang sama • Tanaman pertanian semusim: suksesi ekologi selalu berlangsung pada saat pergantian tanam sehingga serangga hama dapat memanfaatkan makanan secara cepat dan efisien • Populasi tidak mencapai keseimbangan sepanjang musim tanam
3
Struktur Populasi • Struktur populasi menggambarkan beberapa peubah (variable) yang mendeskripsikan jumlah individu, umur, jenis kelamin, komposisi genetik dan distribusi spasial • Kelimpahan (density): jumlah individu per unit area • Penyebaran (dispersion): pola spasial dari distribusi suatu spesies regular (uniform): teratur random: acak aggregated (clumped): mengelompok
Aphids
Dendroctonus pseudotsugae
Malacosoma disstria
4
• Struktur Metapopulasi Ketidakteraturan distribution dari beberapa populasi pada suatu lanskap Penyebaran populasi mengikuti dari keberadaan habitatnya atau kondisi lingkungan yang sesuai Spesies monofag mengikuti distribusi dari tumbuhan inangnya
• Struktur Umur Menggambarkan proporsi individu pada fase hidup yang berbeda Indikator status populasi Populasi berkembang (growing population): proporsi individu lebih banyak pada umur muda. Keberhasilan hidup rendah Populasi stabil (stable population): lebih banyak individu pada usia reproduksi. Keberhasilan hidup tinggi
5
Tabel Kehidupan (Life table) • menggambarkan sruktur umur dan kemampuan reproduksi dari hama • ringkasan dari statistik populasi • jumlah individu tiap stadia, termasuk keberhasilan hidup, kematian dan laju kematian • berfungsi memprediksi pengaruh penyebab kematian
6
Kestabilan populasi dan keanekaragaman spesies • Lingkungan efektif meliputi kompetitor, predator, parasitoid, patogen. Semua komponen ekosistem yang berdampak terhadap spesies tertentu • Jaring makanan pada habitat yang sederhana akan melibatkan banyak sekali spesies yang ada di dalamnya
7
Keanekaragaman spesies • Fungsi dari jumlah dan proporsi dari setiap spesies yang ada pada suatu ekosistem • Berhubungan dengan jumlah spesies yang berinteraksi dalam jaring makanan • Keanekaragaman hayati: seluruh spesies tumbuhan, hewan dan mikroorganisme yang ada dan berinteraksi pada suatu ekosistem (Altieri & Nicholls 1999)
• Di agroekosistem meliputi herbivora (hama dan non hama), predator, parasitoid, polinator dan penyerbuk • Hubungan antara keanekaragaman spesies dan stabilitas dari populasi pada suatu ekosistem: • Diversity–stability hypothesis: komunitas dengan keanekaragaman tinggi maka akan lebih stabil karena outbreak dari spesies tertentu dapat dicegah melalui sistem check and balance dan alternatif jalur dari jaring makanan yang terdapat pada suatu ekosistem
8
• Keanekaragaman di agroekosistem memiliki dua komponen (Vandermeer 1995): Planned biodiversity: tanaman pertanian, ternak dan organisme lain (seperti musuh alami) yang didatangkan pada agroecosystem untuk memperoleh keuntungan ekonomi secara langsung Associated biodiversity: tanaman lain, herbivora, karnivora dan mikroba yang telah ada atau bermigrasi dalam agroekosistem dari lanskap sekitarnya
9
• Jumlah associated biodiversity yang tinggi sangat penting untuk mengatur stabilitas dari populasi arthropod dan bila tidak akan berdampak negatif terhadap planned biodiversity • Memahami hubungan antara planned dan associated biodiversity sangat membantu dalam mengembangkan pengelolaan hama melalui peningkatan musuh alami, mengurangi kehilangan tanah dan meningkatkan unsur hara tanah
(A) Predator spesialis (Tytthus) dapat mengendalikan wereng (Spartina)
(B) Keberadaan generalis predator (laba‐laba, Hogna) menyebabkan Spartina outbreak karena Hoqna lebih banyak memangsa Tytthus (Finke & Denno, 2004 )
10
Ekosistem terbuka dan tertutup • Ekosistem terbuka: nutrisi dan energi bergantung dari luar Umumnya pada lahan pertanian
• Ecosystem tertutup: nutrisi dan energi dapat dihasilkan sendiri oleh ekosistem Terdapat pada hutan
Skala dan dasar ekologi dari pengendalian hama • Skala dari area: penting dalam mengukur permasalahan hama dan pengembangan pendekatan ekologi untuk pengelolaan • Permasalahan hama: tingkat kerusan ekonomi dan pendekataan pengendalian hama bergantung pada skala yang digunakan • Ekosistem dalam dilihat pada tingkat individu tanaman, plot penelitian, lahan atau lanskap • Area yang luas maka akan memiliki interaksi yang kompleks
11
• Populasi hama bisa mencapai keseimbangan pada skala lanskap yang luas • Hasil penelitian pada skala plot bisa jadi tidak aplikatif untuk lanskap yang luas • Perpindahan hama pada skala pohon tidak terlalu dipertimbangkan, tapi bila pada skala lanskap maka akan sangat dipertimbangkan • Musuh alami biasanya berpindah dari habitat alami ke lahan pertanian dan memiliki peranan penting dalam menekan populasi hama
12
TERIMAKASIH
13
