PENGENDALIAN GULMA SECARA BIOLOGIS/HAYATI Difinisi • Pengendalian secara bilogis ialah suatu cara pengendalian gulma dengan mempergunakan organisma hidup. • Organisma hidup meliputi penggunaan berbagai agen hayati seperti patogen, serangga, nematoda, dan termasuk didalamnya penggunaan senyawa allelopati Tujuan • pengendalian secara biologis merupakan suatu tujuan jangka panjang, karena tidak dapat dikerjakan di dalam waktu yang singkat terutama jika dipakai terhadap mengendalikan gulma yang asalnya dari luar (exotic weeds) karena sarana pengendalian biologis itu harus didatangkan dari luar pula. Sejarahnya di Indonesia Pengendalian kaktus liar Opuntia elatiore di elatiore di Sulawesi Selatan pada tahun 1930 didatangkan sejenis kutu Dactylopins tomentosus dari Australia
Kelebihan/Keuntungan • Target specific • Continuous action • Long-term cost effectiveness • Gradual in effect, environmentally friendly • Can move on their own (even into steep or difficult terrain)
Kekurangan/Kerugian • Initial high costs • Long time until results seen • Uncertain results • Uncertain "non-target" effects in the environment • Can not be removed • Environmental conditions can have an effect on the establishment of the bio-control agents
Hal hal yang harus diperhatikan • Effectiveness of agents cannot be guaranteed • Will not work every time in every situation • Will not "eradicate" the weed (no complete kill) • May not provide the desired level of control • Sometimes it might take years before you see
biological control impact
A. PENGENDALIAN HAYATI MENGGUNAKAN SERANGGA •
•
•
•
Serangga mematikan tumbuhan dengan cara menghabiskan cadangan makanannya, atau kadang-kadang dengan merusak bagian tumbuhan/gulma yang berperan dalam kegiatan fotosintesis Jumlah serangga yang dibutuhkan untuk mematikan tumbuhan juga merupakan fungsi dari keunggulan kompetisi (competitive adventage ) dari gulma Jumlah serangga yang dibutuhkan untuk pengendalian dipengaruhi oleh ukuran serangga, cara penyerangannya, dan apakah berperan dalam pemindahan/vektor pathogen. Dari sekian banyak serangga yang dapat digunakan dalam pengendalian gulma secara hayati, sebagian besar adalah serangga dari ordo Lepidoptera, Hemiptera, Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, dan Thysanoptera (Huffaker, 1959).
A. PENGENDALIAN HAYATI MENGGUNAKAN SERANGGA •
•
•
Keberhasilan penggunaan serangga untuk kegiatan pengendalian gulma tergantung kepada kehususan inangnya (host specificity ). Serangga yang memiliki inang tertentu (host-specific ) tidak akan menyerang tumbuhan lain di luar kisaran inangnya. Sifat kehususan inang dapat diketahui dari “starvations test” (test lapar), yang berfungsi untuk meyakinkan bahwa serangga tersebut tidak akan memakan tumbuhan di luar tumbuhan inangnya, serta tidak menunjukkan kemungkinan untuk menyerang tanaman yang dibudidayakan (Rao, 2000). Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap keberhasilan pengendalian gulma secara hayati dengan menggunakan serangga antara lain adalah pemilihan serangga sebagai agen musuh alami, keagresifan gulma, kondisi iklim dan kompetisi tumbuhan sekitar (Gupta, 1977; Pruthi, 1969.)
Contoh Penggendalian Gulma Menggunakan Serangga -
Mimosa pigra dapat dikendalikan oleh : a. Acanthoscellides quadridentatus (Coleoptera : Chrysomelidae) b. Carmenta mimosa (Lepidoptera : Sesiidae) c. Chalcodermus serripes (Coleopetra : Curculionidae) d. Sibinia spp . (Coleptera : Curculionidae),
-
Chromolaena odarata dapat dikendalikan oleh : a. Pareuchaetes Pseudoinsulata (Lepidoptera : Arctidae) b. Pentispa expelanta ( Coleoptera : Chrysomelidae)
-
Micania micrantha dapat dikendalikan oleh a. Apion sp. (Coleoptera : Apionidae)
-
Mimosa invisa dapat dikendalikan oleh a. Psygidia walkeri (Lepidoptera : Cercophanidae) b. Scamurius sp. (Hemiptera : Coreidae)
Apthona species
B. PENGENDALIAN HAYATI DENGAN MENGGUNAKAN MICROBIA Mencakup penggunaan beberapa patogen tanaman seperti nematoda, cendawan, bakteri, mikoplasma, dam virus. Ahli penyakit tanaman dan gulma telah mengidentifikasi bahwa lebih dari 100 jenis mikroorganisme memiliki potensi untuk dikembangkan secara komersial sebagai agen herbisida mikrobia (Rao,2000). 1. Nematoda Terdapat beberapa jenis nematoda parasit tanaman yang berdasarkan siklus hidupnya dapat memberikan potensi sebagai agen pengendali hayati gulma. Dua jenis nematoda parasit utama yaitu Orrina phyllobia dan Subanguina picridis memiliki potensi alami sebagai pengendali hayati dari jenis gulma Solanum elaeagnifolium dan Centaurea repens (Parker, 1986) •
2. Cendawan Cendawan patogen lebih tepat di beri istilah pemicu penyakit dari pada penyebab penyakit (Carlie dan Watkinson, 1995). Type parasit yang ditunjukkan oleh cendawan mempengaruhi potensinya sebagai mycoherbisida.
B. PENGENDALIAN HAYATI DENGAN MENGGUNAKAN MICROBIA Beberapa jenis agen hayati dari cendawan untuk pengendalian gulma yang telah dipasarkan diantaranya adalah DeVine, Collego dan Biomal. • DeVine, yang dikembangkan oleh Abbot Laboratories, USA, merupakan jenis mycoherbisida pertama. Organisme cendawannya adalah Phytophthora palmivora merupakan parasit fakultatif yang menyebabkan kematian akar dan busuk “leher akar” (collar ) dari tanaman inangnya yaitu Morrenia odorata ( gulma utama tanaman jeruk di Florida , dan dapat bertahan di dalam tanah secara safrofit sehingga dapat berperan lebih lama. • Collego yang dikembangkan dari jamur Colletotrichum gloeosporioides (Penz) Sacc. f.sp. aeschynomene (CGA) merupakan safrofit fakultatif yang biasanya menyebabkan kangker batang tidak berbahaya di alam. Akan tetapi, cendawan ini dapat mengakibatkan kematian batang dan blight pada daun dari Aeschynomene virginica • Biomal. mengandung spora dari Colletotrichum gloeosporiodes (Penz) Sacc. f.sp. malvae. Biomal digunakan untuk mengendalikan Malva pusilla (round-leaved mallow ) di Kanada dan USA.
B. PENGENDALIAN HAYATI DENGAN MENGGUNAKAN MICROBIA 3. Rhizobacteria Bakteri yang mendatangkan dampak negatif bagi pertumbuhan tanaman, tetapi tidak memparasit tanaman dianggap sebagai exopatogen dan diberi istilah Deletirous Rhizobacteria (DRB). Cara kerja dari DRB terutama melalui toksin yang dihasilkannya yang diserap oleh perakaran gulma (Tranel, dkk. 1993). DRB tidak perlu memusnahkan gulma, tetapi secara nyata mampu menekan pertumbuhan awal dari gulma dan membiarkan tanaman budidaya untuk secara efektif bersaing dengan gulma yang telah dilemahkan tersebut. DRB paling efektif ketika gulma tumbuh pada saat faktor-faktor lingkungan kondusif bagi pertumbuhan bakteri (Johnson, dkk. 1993.). Contoh pengendalian dengan DRB Bakteri penghambat tanaman Pseudomonas fluorescens strain D dapat mengendalikan Bromus tectorum (Downy brome) gulma utama di lahan gandum (Cherrington, C.A. dan L.F. Elliott. 1987).
B. PENGENDALIAN HAYATI DENGAN MENGGUNAKAN MICROBIA 4. Bakteri Patogen Tanaman • bakteri patogen tanaman (Phytopathogenic bacteria ) telah menunjukkan potensinya yang besar sebagai agen pengendali hayati karena dapat diaplikasikan secara langsung ke daun gulma. Bakteri bioherbisida mirip dengan cendawan mycoherbisida. Bakteri dapat tumbuh dengan cepat di media cair, dapat distabilkan dalam keadaan (formulasi) beku atau kering, dan sesuai untuk seleksi mutant dan rekayasa genetic (Rao, 2000.) Contoh • Bakteri Pseudomonas syringae pv. tagetis (Pst) menyebabkan klorosis pada beberapa spesies gulma seperti Ambrosia artemisiifolia (common ragweed), Helianthus tuberosus (Jerusalem artichoke), Cirsium avense (Canada thistle), dan Tagetes erecta L. (marigold). PSt menyebabkan penurunan vigor gulma, penghambatan pembungaan, dan mortalitas tanaman (Cherington dan Elliot, 1987).
C. PENGNDALIAN GULMA DENGAN FITOKIMIA ASAL TUMBUHAN/ALELOPATI Di alam tumbuhan dapat mensintesa sejumlah senyawa kimia, senyawasenyawa kimia tersebut dapat menunjukkan sifat herbisida dan pengatur tumbuh terhadap tumbuhan lainnya lainnya. Dari senyawa kimia tersebut tidak termasuk ke dalam metabolit utama dari tanaman. Untuk itu diberi istilah produk sekunder, yang dipercaya terlibat di dalam interaksi antara tanaman dengan organisme lainnya seperti serangga, pathogen, nematoda, dan tanaman lainnya. Senyawa ini tergolong allelopati menunjukkan sifat phytotoksik ke jenis tanaman lainnya, atau bahkan ke spesies tanaman itu sendiri (Duke, S.O. 1986). Contoh Benzyl isothiocyanate, yang diisolasi dari tanaman pepaya, sengat menghambat perkecambahan dan pertumbuhan gulma Abutilon theophrasi (velvetleaf), sementara terhadap tanaman jagung dan kedelai toksisitasnya rebih rendah. Ketika diformulasi dalam bentuk butiran, senyawa ini juga sangat toksik terhadap Cassia obtusifolia (sicklepod) dan Sorghum bicolor (Sorgum). Hal serupa juga ditunjukkan oleh caprolactum, suatu komponen dari bunga matahari yang juga menunjukkan sifat herbisida (Rao 2000)
D. Penggunaan hewan mamalia
PENGGUNAAN MAMALIA AIR DAN RODENT Ikan: Clenopharyngodon idella , Tilapia melanoplaura, T. zilli, T. nilotica dan Puntiase gonianatus Makan Soft tissue dari Lemna, Potamogeton, Elodea, Hydrocharis, Myriophyllum, Hidrila
Clenopharyngodon idella & Tilapia melanoplaura
