Thursday, August 11, 2011

Kerintangan bena perang terhadap racun dan pemulihan ekosistem sawah untuk kawalan biologi


Bena perang (Nilaparvata lugens) merupakan perosak penting bagi tanaman padi yang mengakibatkan kerugian besar kepada petani. Sejak serangga ini menjadi perosak utama di sawah padi di seluruh dunia, pelbagai jenis racun diperkenalkan bagi mengawal serangan perosak ini. Bena perang juga dilabel sebagai "perosak Revolusi Hijau" pada tahun 1977. Gambar kiri : kesan serangan bena perang yang dikenali sebagai "hopperburn".

Bagi mengawal serangan bena, racun serangga jenis phenylpyrazole seperti fipronil dan ethiprole, carbamate seperti aldicarb, carbofuran, carbaryl, BPMC dan MIPC, neonicotinoid seperti imidacloprid, thiamethoxam dan clothianidin, pyrethroid seperti allethrin, cypermethrin, permethrin dan prallethrin dan organophosphate seperti acephate, monocrotophos, diazinon, disulfoton dan malathion digunakan sejak sekian di kebanyakan negara Asia Tenggara dan Asia Timur. Namun begitu, kerintangan kepada racun perosak ini mula dikesan di beberapa buah negara setelah beberapa tahun diperkenalkan. Bermula dengan kerintangan kepada malathion, fenitrothion dan carbaryl pada sekitar 1970-an di beberapa buah negara, bena perang terus menerus berevolusi untuk menghadapi tekanan racun perosak. Kerintangan kepada abamectin dan cypermethrin menyebabkan kesan serangan menjadi buruk sebaik sahaja disembur dikenali sebagai outbreak-causing insecticide. Terdapat juga laporan yang menyatakan bena perang telah membina kerintangan silang (cross-resistance) terhadap racun imidacloprid dan thiamethoxam.

Di seluruh dunia terutama benua Asia, bena perang dilaporkan telah resistan kepada pelbagai jenis insektisid. Diantaranya ialah:
  • Imidacloprid
  • Fenobucarb
  • Fipronil
  • Diazinon
  • Clothianidin
  • BPMC
  • MIPC
  • MTMC
  • Malathion
  • Fenthion
  • Malaoxon
  • Methyl parathion
  • Monocrotophos
  • Carbofuran
  • Abamectin
  • Cypermethrin
  • Acephate
  • Dinotefuran
  • Fenitrothion
  • Thiamethoxam
  • Carbaryl
  • Cartap
  • Buprofezin
Tahap penyesuaian diri atau adaptasi bena perang terhadap racun perosak sangat tinggi. Bena perang boleh membina kerintangan dengan cepat dan kebanyakan kajian menunjukkan kerintangan yang lengkap berlaku pada generasi ketiga. Negara China, Taiwan, Vietnam dan Filipina merekodkan bena perang mempunyai kerintangan 40 hingga 100 kali kepada fipronil. Negara Thailand, Vietnam dan Laos pula mencatatkan bena perang yang mempunyai kerintangan sehingga 200 kali kepada imidacloprid. Penyelidikan dan pembangunan dalam kejuruteraan genetik telah dapat menghasilkan varieti padi yang resistan kepada serangan bena perang seperti Cheongcheongbyeo, ASD7 dan Gayabyeo (Korea). Namun begitu, bena perang telah berevolusi dan dapat menyesuaikan diri untuk "resistan kepada gen yang resistan" pada varieti padi tersebut.

Selain kerintangan kepada racun, populasi bena perang dilihat tertarik dengan penggunaan baja berunsur nitrogen yang berlebihan di sawah padi. Graf di bawah menunjukkan simulasi yang dijalankan terhadap populasi bena perang vs jumlah baja nitrogen (0 kg hingga 400 kg/ha).


Kesan penggunaan baja nitrogen yang berlebihan terhadap populasi bena perang juga pernah dibincangkan di sini

Adakah serangan bena perang disebabkan oleh kerosakan servis dalam ekosistem?

Penggunaan racun perosak bagi mengawal bena perang sebenarnya membawa lebih banyak kerosakan dan keburukan berbanding kebaikan. Racun seperti imidacloprid, monocrotophos dan lain-lain sangat toksid kepada hidupan lain seperti burung dan lebah disamping mempunyai ciri "broad spectrum" iaitu membunuh secara meluas. Kesannya, serangga berguna; predator dan parasitoid turut terbunuh dan mengganggu pertalian mangsa-pemangsa dan ikatan rantaian makanan. Penggunaan racun yang berlebihan turut mencemarkan udara, tanah dan air yang sekaligus membawa kepada masalah kesihatan kepada manusia.

Serangan merebak (outbreak) bena perang terjadi daripada ledakan populasi bena perang dalam tempoh masa yang singkat. Biasanya serangan merebak ini akan meninggalkan impak yang buruk kepada ekonomi apabila tanaman musnah sama sekali. Serangan merebak jarang terjadi dalam ekosistem semulajadi. Bena perang merupakan serangga yang monophagous, bergerak dari petak sawah ke petak sawah yang lain. Serangan akan menjadi buruk pada sawah yang mudah diserang. Oleh itu, jika serangan merebak kerap berlaku, itu merupakan petanda ketidakstabilan di dalam alam sekitar terhadap sistem pengeluaran. Satu lagi petanda ialah kadar kerintangan terhadap racun berlaku dengan pantas akibat penggunaan racun makhluk perosak yang berlebihan bagi mengawal bena perang.

Servis ekosistem yang tinggi di sawah padi terhasil dari jumlah biodiversiti arthropod, terutama sekali yang kaya dengan spesis predator dan parasitoid. Dalam satu kajian oleh IRRI, mengurangkan penggunaan racun sehingga 95%, biodiversiti arthropod meningkat dan pulih seperti semulajadi dan serangan merebak bena perang tidak terjadi. Memandangkan bena perang merupakan "r-strategists", yang mempunyai keupayaan untuk berpindah, kapasiti pembiakan yang tinggi dan jangka hayat yang rendah, populasi perosak ini lebih efektif ditangani di peringkat berskala besar. Teknik kejuruteraan ekologi boleh diadaptasi bagi meningkatkan biodiversiti setempat dalam meningkatkan servis ekosistem.

Servis ekosistem

Servis ekosistem didefinisi sebagai "kebaikan yang diperolehi oleh manusia daripada ekosistem" dan termasuk dalam servis ini ialah kaitan dengan sokongan, perencanaan, pematuhan dan fungsi budaya. Konsep servis ekosistem yang telah mendapat tempat melahirkan "kejuruteraan ekologi" sebagai satu halatuju untuk pengurusan perosak dalam pertanian. Secara amnya, servis ekosistem diterangkan dalam carta di bawah (klik carta untuk paparan lebih jelas).

Sumber: Ubahsuai daripada MEA, 2005 & Zhang et. al., 2007

Servis ekosistem telah digunakan sebagai kerangka yang beritegrasi dengan penyelidikan pengurusan sumber semulajadi, ekologikal, sosial, dan dimensi ekonomik serta boleh digunakan bagi model pemuliharaan alam sekitar bagi pengeluaran makanan.

Pengurusan habitat bagi pemuliharaan musuh semulajadi bena perang di sawah

Kebanyakan agroekosistem merupakan persekitaran yang tidak sesuai untuk musuh semulajadi disebabkan oleh ganggunan yang melampau. Pengurusan habitat, satu bentuk pemuliharaan pengawalan biologikal, merupakan pendekatan secara ekologi yang mensasarkan satu ekosistem yang seimbang dalam pertanian yang pro kepada musuh semulajadi sebagai agen kawalan biologi. Matlamat pengurusan habitat ialah untuk membina satu infrastruktur ekologikal yang stabil di dalam landskap sistem pertanian untuk membekalkan sumber seperti makanan kepada musuh semulajadi dan tempat tinggal untuk hidup dan membiak. Sumber-sumber ini haruslah diintegrasi melalui pendekatan kejuruteraan ekologi di dalam membentuk ekosistem pertanian yang seimbang secara semulajadi. Rujuk musuh-musuh semulajadi bena perang di sini

Menyediakan diversiti yang "betul"

Beberapa diversiti yang betul dan tepat perlu dikenalpasti bagi memberi kelebihan kepada predator dan parasitoid. Mekanisma yang berpotensi termasuklah memperbaiki dan menambah kedapatan sumber makanan alternatif seperti nektar dan debunga, menyediakan tempat perlindungan dan iklim mikro (microclimate) yang mana predator dapat berlindung daripada perubahan persekitaran yang ekstrem dan menyediakan habitat dimana hos dan pemangsa alternatif boleh didapati. Sebagai tambahan, kedapatan sumber boleh dimanipulasi dengan membekalkan atau menanam pelbagai tumbuhan hos di awal musim untuk menarik predator dan parasitoid.

i) Sumber makanan alternatif

Sesetengah parasitoid mampu untuk mencari makanan pada tanaman padi, namun ada diantaranya memerlukan tumbuhan lain. Dalam membantu spesis parasitoid untuk terus berada di sawah, pendekatan kejuruteraan ekologikal digunakan bagi mengembalikan biodiversiti dan memperbaiki servis ekosistem. Sawah padi yang diperkayakan dengan tanaman berbunga yang mempunyai nektar dapat membantu menambah jumlah biodiversiti parasitoid dan meningkatkan kadar parasitism.

Tumbuhan berbunga, Vernonia spp. biasanya dikenali dengan warna ungu walaupun terdapat beberapa spesis bunga Vernonia yang mempunyai warna putih dan merah. Nektar bunga Vernonia digemari oleh beberapa spesis parasitoid.

Warna bunga juga memainkan peranan penting kerana warna merupakan faktor penting untuk serangga mengenali bunga dan faktor warna juga telah ditemui mempunyai hubungan dengan biologi pendebungaan. Pemilihan warna bunga perlu dilihat sebagai faktor kritikal di dalam membuat pilihan jenis tanaman berbunga yang sesuai untuk kawalan biologi. Dalam satu kajian yang dijalankan terhadap beberapa spesis bunga Alyssum spp., didapati bunga Alyssum yang berwarna putih menjadi tarikan kepada agen kawalan biologi berbanding warna lain.


Gambar kiri: lebah menghisap nektar (madu) dari bunga dan gambar kanan: tanaman berbunga putih ditanam pada ban sawah.

Bagi mencari tanaman bunga yang sesuai untuk kawalan biologi, sebaiknya pilih bunga yang rimbum dan mudah membiak seperti Tridax procumbens.

ii) Tempat perlindungan dan "micro climate"

Bagi memulihara dan membina "rumah kedua" kepada serangga predator dan labah-labah, pendekatan ini boleh dipraktikkan. Menanam tumbuhan yang boleh menyerupai iklim mikro pada tanaman padi boleh membantu predator untuk berlindung dan membiak.

Rumpai Acalypha boleh dijadikan tempat perlindungan kepada beberapa spesis predator. Antara spesis yang boleh didapati di negara ini ialah Acalypha indica dan A. hispida. Rumpai ini memang digunakan sebagai tumbuhan hos untuk pelbagai jenis predator bagi kawalan biologi di beberapa buah negara.

Dactylis glomerata juga dikenali di Eropah sebagai "false oat" pada asalnya dianggap sebagai rumpai yang perlu dikawal sehinggalah muncul beberapa penyelidikan dibuat berkaitan dengan pertalian ekosistem rumpai ini dengan serangga predator. Kini rumpai ini ditanam sebagai tumbuhan hos yang menyediakan tempat perlindungan kepada serangga predator.
Selain itu, beberapa jenis rumpai lain boleh digunakan seperti "ryegrass" (Lolium spp.).


iii) Memanipulasikan sumber untuk diversiti musuh semulajadi secara kejuruteraan ekologi

Thailand (Chainat), tumbuhan berbunga seperti Tridax procumbens ditanam pada ban sawah bagi menarik serangga parasitoid.

Thailand (Kukiat), tumbuhan berbunga, Crotolaria spp. ditanam di tepi ban sawah.





Kehadiran semula parasitoid dan predator ke dalam ekosistem sawah akan mengambil masa untuk populasi di dalam biodiversiti parasitoid dan predator kembali pulih. Walaubagaimanapun, penggunaan racun kimia harus dielakkan sama sekali supaya kawalan biologi dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

Pendekatan kejuruteraan ekologikal perlu diperluaskan bagi memulihkan servis ekologi untuk kawalan secara biologi bena perang. Penggunaan kawalan biologi yang lestari dapat mengurangkan insiden serangan merebak dan mengurangkan dan seterusnya menghapuskan penggunaan racun kimia yang merbahaya kepada ekologi.

No comments:

Post a Comment

ShareThis