Teknik serangga steril: Mengawal perosak dengan ketepatan

Gambaran keseluruhan

• Apakah teknik serangga steril?
• kisah kejayaan
• Mengapa kita memerlukan alternatif kepada chlorpyrifos?
• Kajian kes: Teknik serangga steril untuk lalat ulat bawang
• Langkah-langkah pelaksanaan
• Kos
• Faedah dan cabaran
• Kesimpulan

Apakah teknik serangga steril?

Teknik serangga steril (SIT) adalah satu bentuk kawalan serangga biologi di mana sejumlah besar serangga sasaran diternak dan disterilkan melalui penyinaran (sinar gamma atau x-ray). Serangga ini kemudiannya dilepaskan ke alam liar. Apabila jantan yang disterilkan mengawan dengan betina subur liar, tiada anak yang berdaya maju dihasilkan, mengurangkan populasi generasi berikutnya serangga itu. Apabila digunakan dalam konteks pertanian, ini boleh menyebabkan penurunan populasi perosak sasaran, yang menghalang tanaman daripada serangan pada masa hadapan. Menggunakan teknik ini boleh mengurangkan jumlah racun serangga kimia yang sebaliknya perlu digunakan terhadap perosak sasaran untuk mencapai hasil yang serupa.

Kisah kejayaan teknik serangga steril

Teknik serangga steril telah berjaya dilaksanakan untuk pelbagai masalah perosak di seluruh dunia. Ia telah menindas perosak yang mengancam buah-buahan, sayur-sayuran, ternakan, tanaman serat, dan yang bertindak sebagai vektor penyakit manusia. Ia bermula pada tahun 1950-an untuk memerangi cacing skru di Venezuela dan AS, dan sejak itu telah digunakan terhadap perosak seperti lalat tembikai di Okinawa, Jepun, dan lalat tsetse di Afrika. Pada tahun 2023, nyamuk steril telah dilepaskan di Tahiti untuk menguruskan demam denggi. SIT juga telah berjaya digunakan untuk mengawal rama-rama codling di kebun epal dan pir di Lembah Okanagan Kanada dan ulat bawang di Quebec, mengurangkan penggunaan chlorpyrifos kimia sebanyak 90%¹. 

Mengapa kita memerlukan alternatif kepada Chlorpyrifos?

Diperkenalkan pada tahun 1965, chlorpyrifos kimia telah menjadi bahan aktif dalam beberapa racun perosak terlaris di seluruh dunia kerana spektrum sasarannya yang luas. Chlorpyrifos bertindak dengan menyasarkan keupayaan serangga untuk menghantar impuls saraf. Ia nampaknya menyebabkan kemudaratan neurologi pada manusia juga, dengan kajian menunjukkan hubungan antara pendedahan pranatal kepada chlorpyrifos dan gangguan perkembangan saraf semasa zaman kanak-kanak². Sebagai tambahan kepada kebimbangan kesihatan manusia, chlorpyrifos adalah pencemar utama dalam laluan air. Kempen pensampelan air yang dilancarkan oleh kementerian Alam Sekitar Quebec antara 2005 dan 2007 mendedahkan bahawa chlorpyrifos telah dikesan dalam semua sampel dalam aliran Gibeault-Delisle, jauh melebihi had keselamatan³. Pada 2018, Québec's Ministère de l'Environnement memasukkan chlorpyrifos dalam senarai lima racun perosak berisiko tinggi teratas. Kebanyakan petani meninggalkan racun perosak ini apabila maklumat ini muncul, dan penggunaannya telah diharamkan sepenuhnya di Kanada pada tahun 2022.  

Kajian kes: Teknik serangga steril untuk lalat ulat bawang

Lalat ulat bawang (Delia antiqua) adalah perosak penting untuk tanaman Allium (bawang besar, bawang merah, bawang putih, dan daun bawang). Lalat dewasa bertelur di dalam tanah berhampiran tumbuhan perumah, dan apabila larva muncul, mereka memasuki akar Allium berdekatan, membunuh tumbuhan pada peringkat muda. Ulat bawang boleh menjadi sukar dikawal kerana sifatnya di bawah tanah, menghalang sentuhan mudah dengan racun serangga yang boleh disembur. Rintangan ulat bawang terhadap klorpirifos juga telah dilaporkan di kawasan di mana kawasan besar bawang ditanam. SIT telah menunjukkan janji besar dalam melindungi daripada perosak ini⁴.

SIT telah berjaya digunakan di Belanda sejak 1981 oleh syarikat itu De Groene Vlig (Lalat Hijau) untuk mengawal lalat ulat bawang. Teknik ini diimport dari Belanda ke Quebec pada tahun 2004 oleh Syarikat Penyelidikan Phytodata, yang menggunakan langkah pewarnaan merah jambu sebagai pengganti pewarna hijau tandatangan oleh De Groene Vlig. Phytodata memulakan keluaran berskala besar pada 2011 dan sejak itu telah mewujudkan kaedah yang diperkemas untuk menghasilkan serangga steril dan melepaskannya di ladang.

Pupa mula-mula diternak dengan bilangan yang tinggi di kemudahan kuarantin. Apabila tempoh pelepasan medan menghampiri, pupa disinari untuk menjadikannya steril. Lalat steril yang muncul kemudian ditutup dengan serbuk merah jambu yang tidak berbahaya sebelum dilepaskan, oleh itu nama produknya, “La Mouche Rose” atau “The Pink Fly”. Lalat kemudian dilepaskan pada kadar yang telah ditetapkan (bilangan lalat steril/hektar) secara berkala sepanjang musim, dan dipantau menggunakan perangkap melekit. Phytodata Research Company Inc. ialah satu-satunya pengeluar komersil lalat bawang steril di Amerika Utara, dan kini menjual terus kepada penanam di Quebec dan Ontario. SIT berprestasi terbaik apabila dipasangkan dengan putaran tanaman yang berjarak beberapa kilometer, dan apabila terdapat penggunaan teknik SIT secara meluas dalam kalangan petani di kawasan penanaman bawang padat.⁵.  

Faedah lalat merah jambu ialah semakin banyak kita menggunakannya, semakin kurang kita memerlukannya, menjadikannya pilihan yang berdaya maju dari segi ekonomi untuk penanam. Dari 2018 hingga 2021, kajian oleh Phytodata dan Kementerian Pertanian Makanan dan Hal Ehwal Luar Bandar Ontario (OMAFRA) mendapati pengurangan 50% dalam lalat subur generasi kedua di kawasan yang dirawat berbanding kawalan.¹. Dalam sebuah temuduga oleh majalah Coopérateur pada 2021, Anne-Marie Fortier, kini Pengarah Saintifik di Phytodata, berkata, “Kadar fasa masuk purata (bilangan lalat steril/ha) menurun hampir 90% dalam tempoh lima tahun pertama penggunaan. Pada 2011, ia adalah sekitar 160,000 lalat/ha untuk bawang, manakala hari ini, ia adalah sekitar 20,000.” Hari ini, kos 20,000 lalat steril sehektar di Montérégie, wilayah pengeluar bawang di Quebec, adalah sekitar $300. Menurut penanam, jumlah itu setanding dengan kos pembelian racun perosak. Dipasangkan dengan subsidi MAPAQ di Quebec yang meliputi 70-85% daripada kos kepada mereka yang melaksanakan SIT di ladang mereka, insentif untuk petani adalah pelbagai.

SIT bukan sahaja membawa faedah yang besar kepada penanam, tetapi juga mengorak langkah dalam pemulihan alam sekitar. Berikutan pelaksanaan projek lalat merah jambu, kementerian Quebec menilai aliran Gibeault-Delisle sekali lagi pada 2013 dan 2014, dan mendapati purata kepekatan chlorpyrifos menurun sebanyak 93%⁶. 

Langkah-langkah untuk melaksanakan teknik serangga steril di ladang anda

1. Penilaian: Ahli agronomi melawat ladang anda untuk mengenal pasti spesies perosak. 

2. Perancangan: Bilangan serangga steril sehektar dan kekerapan pembebasan ditentukan. 

3. Pelaksanaan: Keluaran mingguan lalat steril dibuat mengikut trend populasi semula jadi. 

4. Pemantauan: Perangkap digunakan untuk memantau kedua-dua populasi lalat steril dan liar serta pelarasan dibuat mengikut keperluan. 

Kos

SIT tersedia di Quebec dan Ontario untuk tanaman Allium berikut: bawang putih, bawang merah, bawang hijau dan daun bawang. Lalat merah jambu dan perkhidmatan agronomi yang disertakan ditawarkan oleh Konsortium Prisme, sebuah syarikat yang terdiri daripada PRISME, Phytodata dan DataSol. Setiap lalat merah jambu dijual antara 1.6 dan 1.75 sen bergantung pada peringkat mereka (pupa atau dewasa) pada masa penghantaran. Keseluruhannya kos SIT berjulat dari $160-$1200/ha, bersaing dengan kawalan kimia bekas menggunakan chlorpyrifos ($550-$1155/ha).  

Bilangan lalat yang diperlukan boleh berkurangan sambil mengekalkan keberkesanan yang sama seperti chlorpyrifos. Di Quebec, a Subsidi MAPAQ (sah sehingga 2026) menyediakan sokongan kewangan kepada penanam yang menggunakan SIT untuk 70%-85% daripada perbelanjaan sehingga $40,000 setiap ladang. SIT kini digunakan di hampir 40% kawasan penanaman bawang di Quebec. 

Faedah dan cabaran teknik serangga steril

Kebaikan:

• Tiada risiko Rintangan atau fitotoksik

• Tidak ada salahnya musuh semula jadi atau pendebunga

• Tiada kesan negatif terhadap tanah dan laluan air

• Menyasarkan perosak sebelum kerosakan tanaman berlaku  

Cabaran:

• Memerlukan perancangan dan penyelarasan yang lebih teliti   

• Keadaan pembesaran besar-besaran boleh menjadi rumit untuk spesies tertentu  

• Keberkesanan boleh dikurangkan jika ladang jiran tidak mengambil bahagian  

• Hasil yang optimum apabila putaran tanaman berjarak beberapa kilometer, yang mungkin tidak sesuai

Kesimpulan

Teknik serangga steril (SIT) membentangkan alternatif yang berkesan dan mampan kepada racun serangga kimia untuk kawalan perosak. Kejayaannya yang terbukti dalam pelbagai aplikasi global dan kesan ketara di Quebec dan Ontario terhadap ulat bawang menggariskan potensinya untuk kegunaan pertanian yang lebih luas. Walaupun memerlukan perancangan yang teliti, manfaat ekonomi dan ekologi jangka panjang SIT menjadikannya alat yang berharga dalam pengurusan perosak bersepadu. 

Sumber

1. AAFC. (2022, 27 Mei). Kerajaan Kanada. Teknologi Serangga Steril: Cara berbeza untuk menguruskan ulat bawang. Akses di sini.  

2. Burke, RD et al. (2017, Ogos). Ketoksikan neurotoksik perkembangan organophosphorus insektisida chlorpyrifos: Daripada penemuan klinikal kepada model praklinikal dan mekanisme yang berpotensi. Jurnal neurokimia. Akses di sini. 

3. GIROUX, Isabelle et J. FORTIN, 2010. Racun perosak dan kawasan permukaan zon kawasan – Ruisseau Gibeault-Delisle dans « terres noires » du bassin versant de la rivière Châteauguay de 2005 à 2007, ministry du Dévelo de l'Environnement et des Parcs, Direction du suivi de l'état de l'environnement et Université Laval, Departement des sols et de génie agroalimentaire, 978-2-550- 59088-0 (PDF), 28 muka surat. Akses di sini. 

4. Anne-Marie Fortier (2018). Laporan Akhir: Penggunaan et maintien de l'emploi de mouches stériles en remplacement du chlorpyrifos, chez les producteurs d'oignons de la montérégie. [Fail PDF]. Akses di sini. 

5. Cranmer, T., & Cranmer, T. (2024, 12 April). Bagaimana lalat steril menggantikan Lorsban untuk dua penanam bawang. ON sayur-sayuran. Akses di sini. 

6. GIROUX, I. 2017. Présence de pesticides dans l'eau de surface au Québec – Zones de vergers et de cultures maraîchères, 2013 à 2016. Québec, ministère du Developpement tahan lama, de l'Environnement et de la change climatiques Direction de l'information sur les milieux aquatiques, 47 p. + 3 lampiran. Akses di sini.