Ringkasan
- Memahami pengendalian biologis
- Pengendalian biologis augmentatif: apa itu, dan mengapa menggunakannya?
- Arah masa depan
Pertanian, yang melibatkan produksi tanaman dan peternakan, sangat penting untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia akan pangan. Namun, seiring bertambahnya populasi global, permintaan pangan juga meningkat1, menambah tekanan pada industri pertanian untuk mencapai hasil panen dan daging yang lebih tinggi.
Akibatnya, peningkatan permintaan terhadap lingkungan telah mengurangi keanekaragaman tanaman dan berkontribusi terhadap hilangnya keanekaragaman hayati2. Pertanian modern sangat bergantung pada bahan-bahan sintetis seperti pestisida kimia, yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan serta merusak lahan, sehingga menjadikan pertanian tidak berkelanjutan.3.
Oleh karena itu, terdapat kebutuhan mendesak untuk menerapkan praktik pertanian yang lebih berkelanjutan. Kontrol biologis, metode pengelolaan hama alami, menawarkan alternatif berkelanjutan terhadap pestisida kimia dengan dampak lingkungan yang lebih kecil4. Di sini, kami melihat pengendalian hayati augmentatif dan mengeksplorasi potensi, tantangan, dan strateginya untuk meningkatkan penerapannya di kalangan petani secara global.
Memahami pengendalian biologis
Pengendalian biologis, juga dikenal sebagai bioproteksi atau biokontrol, melibatkan pemanfaatan senyawa yang bersumber secara alami, senyawa yang identik dengan alam, atau organisme hidup untuk mengendalikan gulma, hama, dan penyakit dengan mengurangi populasinya hingga tingkat yang dapat dikelola. Biokontrol bukanlah hal baru; ini telah berhasil digunakan selama lebih dari 100 tahun dan sudah ada sebelum pengendalian kimia dengan pestisida4.
Hama dan gulma yang tidak dikendalikan dapat merusak tanaman, ternak, dan ekosistem, sehingga berdampak pada perekonomian dan kesehatan manusia. Biokontrol menawarkan alternatif yang berkelanjutan dan hemat biaya dibandingkan metode kimia atau manual, yang memiliki kelemahan signifikan. Bahan kimia, meskipun efektif, merusak kesehatan lingkungan dan manusia. Metode manual atau mekanis cenderung melelahkan dan mahal.
Sebutkan tiga jenis pengendalian hayati?
Ada tiga kategori berbeda dari pengendalian biologis:
- Biokontrol augmentatif adalah strategi pengendalian hama yang melibatkan peningkatan populasi musuh alami dan patogen dengan melepaskan lebih banyak ke lingkungan.
- Pengendalian biologis klasik, juga dikenal sebagai biokontrol impor, melibatkan penggunaan organisme non-asli, seperti predator, dan memasukkannya ke wilayah yang terkena dampak, sehingga kepadatan hama dapat diturunkan ke tingkat yang dapat dikelola.
- Bioproteksi konservasi memanfaatkan strategi untuk melestarikan populasi musuh alami yang sudah ada di lingkungan yang terkena dampak.
Di sini, kami fokus pada biokontrol augmentatif saja. Dua blog lagi yang khusus membahas pengendalian hayati klasik dan konservasi akan menyusul. Sementara itu, baca blog kami 'Jenis pengendalian hayati' untuk lebih jelasnya.
Pengendalian biologis augmentatif: apa itu, dan mengapa menggunakannya?
Augmentasi dalam biokontrol melibatkan peningkatan populasi musuh alami atau patogen yang ada. Hal ini dicapai dengan melepaskan musuh alami (agen biokontrol makrobial atau invertebrata) atau patogen (agen mikroba) secara terkendali. Meskipun metode biokontrol, yaitu pengendalian hayati klasik, telah ada sejak lama, namun pengendalian augmentatif relatif baru. Sejak penemuannya, para ilmuwan telah mengidentifikasi banyak musuh alami dan patogen, serta mengembangkan strategi produksi, pengiriman, dan pelepasan yang optimal.
Beberapa penelitian telah menjelaskan potensi kontrol augmentatif. Sebuah makalah mengeksplorasi keberhasilan pelepasan parasitoid telur yang dipelihara di laboratorium (Hadronotus pennsylvanicus) dalam mengelola bug squash (Anasa tristis) dengan mengurangi tingkat penetasan5. Laporan lain menyoroti pentingnya strategi pengendalian augmentatif yang dirancang dengan cermat dengan mempertimbangkan tingkat pelepasan yang optimal dan konteks lanskap6,7.
Biokontrol augmentatif dapat digunakan dalam berbagai strategi berdasarkan frekuensi dan volume pelepasan agen:
- Pengendalian inokulatif melibatkan pelepasan musuh alami atau patogen dalam jumlah kecil dan konsisten sepanjang musim. Strategi pencegahan ini umumnya digunakan ketika ada hama tetapi bukan merupakan masalah yang berarti.
- Pengendalian genangan adalah pendekatan reaktif atau kuratif terhadap wabah hama yang memerlukan pengendalian segera. Ini melibatkan pelepasan sejumlah besar agen biokontrol untuk mencapai efek yang cepat.
Apa keuntungan dari pengendalian hayati augmentatif?
Pengendalian hayati augmentatif mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan metode lain, seperti pengendalian kimia dengan pestisida. Pembuatannya didasarkan pada metode atau senyawa alami tidak beracun bagi manusia dan lingkungan. Ini jauh lebih aman dan lebih ramah lingkungan karena menghindari kerusakan akut dan kronis terhadap kesehatan dan lingkungan akibat pestisida kimia.
Strategi biokontrol dikembangkan dengan memilih agen biokontrol yang secara alami menargetkan hama; penelitian telah menunjukkan bahwa strategi yang ditargetkan mencapai peningkatan efisiensi. Selain itu, tingkat resistensi jauh lebih rendah dibandingkan metode kimia, dan upaya penelitian yang sedang berlangsung berupaya mengidentifikasi agen pengendalian baru dan mengembangkan strategi yang optimal.
Dari segi biaya, pengendalian augmentatif biasanya lebih berkelanjutan secara ekonomi dibandingkan pengendalian kimia karena pengendalian ini menghindari dampak buruk terhadap kesehatan tanah, yang dapat meningkatkan hasil panen dalam jangka panjang. Strategi augmentasi preventif menghindari risiko wabah hama, mengatasi hilangnya pendapatan dari hasil panen yang dirusak oleh hama. Akhirnya, strategi-strategi ini adalah cocok untuk petani organik, memungkinkan petani memasuki pasar organik8.
Apa saja tantangan yang terkait dengan pengendalian hayati augmentatif?
Terlepas dari potensi dan kisah sukses yang terkait, pengendalian hayati augmentatif bukannya tanpa keterbatasan, dan strategi untuk mengatasi tantangan ini sangat penting untuk mendorong penerapan strategi pertanian berkelanjutan ini.8.
Meskipun augmentasi biologis memiliki manfaat biaya jangka panjang yang besar, agen biokontrol tidak selalu lebih murah dibandingkan bahan kimia. Selain itu, karena banyaknya musuh alami yang bersifat hidup, mereka mungkin memerlukan penyimpanan dalam kondisi tertentu atau fasilitas khusus yang mungkin tidak tersedia untuk semua petani. Namun, tidak semua agen biokontrol memerlukan hal ini, dan penelitian di masa depan kemungkinan besar akan mengembangkan strategi untuk mengatasi hal ini.
Pengendalian augmentatif membutuhkan pengetahuan, perencanaan, dan kesabaran:
- Petani dan penasihat harus berhasil mengidentifikasi OPT.
- Mereka perlu mengembangkan strategi augmentasi, yang melibatkan pemilihan agen biokontrol yang tepat dan menentukan dosis pelepasan, waktu, dan frekuensi.
Penasihat dapat mengurangi beban penelitian dan perencanaan serta mendukung petani dalam mengoptimalkan strategi. Meskipun terdapat keuntungan dari pendekatan augmentatif, pendekatan ini memerlukan tenaga kerja, penerapan ulang yang sering, dan pengamatan terhadap populasi hama. Selain itu, sifat biokontrol yang ditargetkan dapat menimbulkan tantangan karena strateginya akan spesifik untuk hama tertentu. Upaya penelitian dan pengembangan yang sedang berlangsung berupaya untuk mengatasi hal ini.
Hambatan yang signifikan terhadap penerapannya adalah perlunya pendidikan lebih lanjut seputar manfaat augmentasi biologis dan cara menerapkannya dengan sukses. Dapat dimengerti bahwa pengguna sering kali lebih cenderung berpegang pada apa yang mereka ketahui, yaitu pestisida kimia, daripada mencoba sesuatu yang baru. Selain memanfaatkan penasihat sebagai sumber informasi, sumber daya akses terbuka seperti Portal Perlindungan Bio CABI bertujuan untuk mendidik pengguna tentang pertanian berkelanjutan.
Arah masa depan
Pengendalian hayati augmentatif memberikan solusi yang menjanjikan dan berkelanjutan bagi pertanian modern, menjawab kebutuhan mendesak akan pengelolaan hama yang ramah lingkungan. Keunggulannya dibandingkan metode kimia meliputi keamanan, efektivitas, dan kelestarian ekonomi dan lingkungan. Upaya penelitian dan pengembangan di masa depan harus mengatasi tantangan seperti biaya, kebutuhan penyimpanan, dan kesenjangan pengetahuan. Yang terpenting, pendidikan tentang biokontrol juga penting untuk meningkatkan kesadaran akan alternatif pengganti pestisida dan meningkatkan penggunaannya secara global.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang strategi biokontrol augmentatif, lihat berbagai sumber daya berharga yang tersedia di Sumber daya Portal BioProtection CABI, atau jika Anda siap memilih produk, kunjungi kami Halaman produk.
sumber
1. Bangsa U. Populasi. Persatuan negara-negara. Diakses 6 Desember 2023. https://www.un.org/en/global-issues/population
2. Gámez-Virués S, Perović DJ, Gossner MM, dkk. Penyederhanaan lanskap menyaring ciri-ciri spesies dan mendorong homogenisasi biotik. Nat Komuni. 2015;6(1):8568. doi:10.1038/ncomms9568
3. Meehan TD, Werling BP, Landis DA, Gratton C. Penyederhanaan lanskap pertanian dan penggunaan insektisida di Amerika Serikat Bagian Barat Tengah. Proc Natl Acad Sci. 2011;108(28):11500-11505. doi:10.1073/pnas.1100751108
4. Bale JS, Van Lenteren JC, Bigler F. Pengendalian hayati dan produksi pangan berkelanjutan. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 2008;363(1492):761-776. doi:10.1098/rstb.2007.2182
5. Boyle SM, Salom S, Schultz P, Lopez L, Weber DC, Kuhar TP. Pengendalian hayati augmentatif terhadap kutu labu (Hemiptera: Coreidae) menggunakan parasitoid telur Hadronotus pennsylvanicus (Hymenoptera: Scelionidae). Prischmann-Voldseth D, penyunting. Entomol Lingkungan. 2023;52(5):779-786. doi:10.1093/ee/nvad079
6. DW yang lebih ramai. Dampak Tingkat Pelepasan terhadap Efektivitas Agen Pengendalian Hayati Augmentatif. J Ilmu Serangga. 2007;7(15):1-11. doi:10.1673/031.007.1501
7. Perez-Alvarez R, Nault BA, Poveda K. Efektivitas pengendalian biologis augmentatif bergantung pada konteks lanskap. Rep Sains 2019;9(1):8664. doi:10.1038/s41598-019-45041-1
8. Bianchi FJJA, Ives AR, Schellhorn NA. Interaksi antara pertanian konvensional dan organik untuk layanan biokontrol di seluruh lanskap. Aplikasi Ekol. 2013;23(7):1531-1543. doi:10.1890/12-1819.1
9. Van Lenteren JC. Kondisi pengendalian biologis augmentatif komersial: banyak musuh alami, namun kurangnya penyerapan yang membuat frustrasi. BioKontrol. 2012;57(1):1-20. doi:10.1007/s10526-011-9395-1
