BIOEKOLOGI HAMA TANAMAN

PERTUMBUHAN SERANGGA HAMA

PERKEMBANGAN SERANGGA HAMA

INTERAKSI TANAMAN DAN SERANGGA HAMA

PERTUMBUHAN SERANGGA HAMA

• Pertumbuhan ditandai dengan perubahan bentuk dan ukuran.

• Ecdysis : proses pergantian kulit• Stadium : Lama waktu antara terjadinya

pergantian kulit• Instar : bentuk serangga pada stadium

tertentu

Metamorfosis :

• Perubahan bentuk dan ukuran selama pertumbuhan pasca embrionik

• Ada 4 tipe :

1. Ametabola

2. Paurometabola

3. Hemimetabola

4. Holometabola

1. Ametabola

• Terjadi perubahan sedikit pada bentuk luar, kecuali ukurannya bertambah besar

• Serangga muda hidup dalam satu habitat dan makanan yang sama dengan serangga dewasa.

• Telur Nimfa Imago• Ex : Protura, Collembola, Thysanura.

2. Paurometabola (matamorfosis bertingkat) :

• Ukuran bertambah besar pada setiap pergantian kulit

• Munculnya bakal sayap dan alat genetalia luar.

• Nimfa (serangga muda) hidup dalam habitat dan makanan yang sama dengan imagonya.

• Telur Nimfa Imago• Ex : ordo Orthoptera, Hemiptera, Isoptera,

Homoptera

Paurometabola (metamorfosis bertingkat)contoh : ordo Orthoptera

Ordo Hemiptera

3. Hemimetabola (metamorfosis tidak lengkap)

• Habitat nimfa (akuatik ) beda dengan habitat imago (aerial).

• Terjadi modifikasi pada nimfa seperti insang trakhea.

• Telur Nimfa Imago• Ex : capung (Odonata)

Hemimetabola

4. Holometabola (metamorfosis lengkap):

• Serangga muda disebut larva, bentuknya beda dengan imago.

• Setelah larva ada tingkat pupa (kepompong) sebelum menjadi imago.

• Telur Larva Pupa Imago• Ex : Lepidoptera, Coleoptera, Diptera

Holometabola (metamorfosis lengkap):

contoh : Ordo Coleoptera

Imago

Telur

Larva ILarva II

Larva III

Pupa

Ordo Lepidoptera

Ordo Diptera

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERKEMBANGAN HAMA :

1. Faktor dalam :a.Kemampuan berkembang biakb.Perbandingan kelaminc.Sifat mempertahankan dirid.Daur hidupe.Umur Imago/serangga dewasa

2. Faktor luar :a.Faktor fisis : suhu, kelembaban, hujan, cahaya, angin, topografib.Faktor makanan : kuantitas dan kualitasc.Faktor hayati : predator, parasit, patogen,kompetitor (intraspesifik dan interspesifik)

FAKTOR DALAM

a. Kemampuan berkembang biak

contoh:- Penggerek batang padi putih (Scirpophaga

innotata) dapat bertelur rata-rata 150 butir, maksimal 420 butir

- Kumbang beras (Sitophilus oryzae) betina dapat menghasilkan telur maksimal 575 butir.

Kemampuan berkembang biak dipengaruhi oleh:

1. Kecepatan berkembang biak, tergantung lamanya siklus hidup

2. Keperidian (natalitas) dan kesuburan (fertilitas)

b. Perbandingan Kelamin

Jumlah betina lebih banyak drpd jantan diharapkan akan menghasilkan keturunan berikutnya lebih banyak dibandingkan dg yg memiliki perbandingan kelamin sebaliknya.

Contoh: Scirpophaga innotata (2:1)

Aspidiotus destructor (3: 1) Perbandingan kelamin dipengaruhi oleh

sifat dalam dan luar antara lain keadaan musim dan kepadatan populasi

c. Sifat mempertahankan diri

Ulat melindungi diri dengan buluWalangsangit mengeluarkan bauBeberapa ulat memiliki mata palsu utk mengelabui musuhKupu mempunyai warna mirip dengan tempat hinggapnya

Walang sangit mengeluarkan bau

Ulat berbulu

Ulat bermata palsu

Kupu menyerupai tempat hinggap

d. Daur Hidup

• Suatu rangkaian kehidupan yg dimulai sejak terjadinya pembuahan antara sperma dan telur, dan berakhir hingga serangga menjadi dewasa dan siap berkembangbiak

Metamorfosa sempurna: telur – larva – pupa – imagocontoh: Crocidolomia binotalis (22 – 30 hari)

Metamorfosa sederhana: telur – nimfa- imagocontoh: Nilaparvata lugens ( 21 -28 hari)

e. Umur imago

• Serangga mempunyai umur imago pendek.• Contoh: Nilaparvata lugens : 10 hari Scirpophaga innotata: 4 – 14 hari Sitophilus oryzae : 3 – 5 bulan

FAKTOR LUAR :Merupakan faktor yang berhubungan dengan

lingkungan tempat hidup serangga. Terdapat tiga faktor eksternal yang

mempengaruhi pertumbuhan hama, yaitu faktor abiotik, biotik, dan makanan.

a. Faktor abiotik : suhu, kelembaban, hujan, cahaya, angin, topografi

b. Faktor biotik: predator, parasit, patogen,kompetitor (intraspesifik dan interspesifik)

c. Faktor makanan : kuantitas dan kualitas

a. Faktor Abiotik

1) Suhu/Temperatur•Serangga memiliki kisaran suhu tertentu untuk kehidupannya. •Diluar kisaran suhu tersebut serangga dapat mengalami kematian.

• Efek ini terlihat pada proses fisiologis serangga, dimana pada suhu tertentu aktivitas serangga tinggi dan akan berkurang (menurun) pada suhu yang lain.

• Umumnya kisaran suhu yang efektif adalah 15ºC (suhu minimum), 25ºC suhu optimum dan 45ºC (suhu maksimum).

• Pada suhu yang optimum kemampuan serangga untuk melahirkan keturunan akan besar dan kematian (mortalitas) sebelum batas umur akan sedikit .

2) Kelembaban Udara

• Kelembaban udara mempengaruhi kehidupan serangga langsung atau tidak langsung.

• Serangga yang hidup di lingkungan yang kering mempunyai cara tersendiri untuk mengefisienkan penggunaan air seperti menyerap kembali air yang terdapat pada feces yang akan dibuang dan menggunakan kembali air metabolik tersebut, contohnya serangga rayap.

• Karena itu kelembaban harus dilihat sebagai keadaan lingkungan dan kelembaban sebagai bahan yang dibutuhkan organisme untuk melangsungkan proses fisiologis dalam tubuh.

• Sebagai unsur lingkungan, kelembaban sangat menonjol sebagai faktor modifikasi suhu lewat reduksi evapotranspirasi.

• Selanjutnya tidak ada organisme yang dapat hidup tanpa air karena sebagian besar jaringan tubuh dan kesempurnaan seluruh proses vital dalam tubuh akan membutuhkan air.

• Serangga akan selalu mengkonsumsi air dari lingkungannya dan sebaliknya secara terus menerus akan melepaskan air tubuhnya melalui proses penguapan dan ekskresi.

• Dalam hal ini kebutuhan air bagi serangga sangat dipengaruhi oleh lingkungan hidupnya terutama kelembaban udara.

• Beberapa penelitian mengenai beberapa ketahanan serangga terhadap kekeringan menunjukkan korelasi yang tinggi dengan keadaan lembab tempat hidupnya.

• Secara umum kelembaban udara dapat mempengaruhi pembiakan, pertumbuhan, perkembangan dan keaktifan serangga baik langsung maupun tidak langsung.

• Kemampuan serangga bertahan terhadap keadaan kelembaban udara sekitarnya sangat berbeda menurut jenisnya.

• Dalam hal ini kisaran toleransi terhadap kelembaban udara berubah untuk setiap spesies maupun stadia perkembangannya, tetapi kisaran toleransi ini tidak jelas seperti pada suhu.

• Bagi serangga pada umumnya kisaran toleransi terhadap kelembaban udara yang optimum terletak didalam titik maksimum 73-100 persen

• Cuaca yang lembab merangsang pertumbuhan populasi, sedang cuaca yang sangat kering atau keadaan yang banyak hujan menghambat pertumbuhan tersebut.

• Kebanyakan air, seperti banjir dan hujan lebat merupakan bahaya bagi kehidupan beberapa jenis serangga, termasuk juga berbagai jenis kupu-kupu yang sedang beterbangan, serta dapat menghanyutkan larva yang baru menetas.

3). Hujan

• Pengaruh hujan pada kehidupan serangga bisa bersifat langsung secara mekanik atau secara tidak langsung terhadap keadaan udara dan tanah.

• Hujan secara langsung dapat mempengaruhi populasi serangga hama.

• Apabila hujan besar serangga hama banyak yang mati, berpengaruh terutama pada pertumbuhan dan keaktifan serangga.

• Unsur yang penting dalam analisis hujan adalah curah hujan, jumlah hari dan kelebatan hujan.

• Pengaruh mekanik dimaksudkan sebagai hentakan butir hujan pada serangga atau pada tempat hidupnya

• Pada kutu daun berada di bagian batang yang tidak terlindungi hujan.

• Hujan yang sangat lebat dapat mengakibatkan banyak kutu daun yang jatuh kemudian mati sehingga menyebabkan berkurangnya populasi dalam besaran yang cukup berarti.

• Sebaran hujan disepanjang tahun di suatu tempat memiliki pola tertentu

• Sebaran tersebut menunjukkan panjang pendeknya periode hujan dengan curah hujan banyak (bulan basah) dan periodik bulan dengan curah hujan sedikit (bulan kering).

• Keadaan kelembaban udara dan tanah yang berbeda antara periode bulan basah dan bulan kering dapat meningkatkan, menghambat, atau merangsang kehidupan serangga

4). Angin

• Angin dapat berpengaruh secara langsung terhadap kelembaban dan proses penguapan badan serangga dan juga berperan besar dalam penyebaran suatu serangga dari tempat yang satu ke tempat lainnya.

• Baik memiliki ukuran sayap besar maupun yang kecil, dapat membawa beberapa ratus meter di udara bahkan ribuan kilometer.

• Angin mempengaruhi mobilitas serangga. Serangga kecil mobilitasnya dipengaruhi oleh angin, artinya serangga yang demikian dapat terbawa sejauh mungkin oleh gerakan angin.

5. Cahaya, Warna, dan Bau

• Cahaya adalah faktor ekologi yang besar pengaruhnya bagi serangga, diantaranya lamanya hidup, cara bertelur, dan berubahnya arah terbang.

• Banyak jenis serangga yang memilki reaksi positif terhadap cahaya dan tertarik oleh sesuatu warna, misalnya oleh warna kuning atau hijau.

• Beberapa jenis serangga diantaranya mempunyai ketertarikan tersendiri terhadap suatu warna dan bau, misalnya terhadap warna-warna bunga. Akan tetapi ada juga yang tidak menyukai bau tertentu .

• Sumber cahaya dan panas yang utama di alam adalah radiasi surya.

• Radiasi dalam hal ini radiasi langsung yang bersumber dari surya dan radiasi baur yang berasal dari atmosfir secara keseluruhan.

• Untuk menjelaskan sifat radiasi di bedakan antara panjang gelombang cahaya dan intensitas cahaya atau radiasi

• Pengaruh cahaya terhadap perilaku serangga berbeda antara serangga yang aktif siang hari dengan yang aktif pada malam hari.

• Pada siang hari keaktifan serangga dirangsang oleh keadaan intensitas maupun panjang gelombang cahaya di sekitarnya.

• Sebaliknya ada serangga pada keadaan cahaya tertentu justru menghambat keaktifannya.

.

• Pada umumnya radiasi yang berpengaruh terhadap serangga adalah radiasi infra merah, dalam hal ini berpengaruh untuk memanaskan tubuh serangga.

b. Faktor Biotik

• Komponen terpenting dari faktor biotik adalah 1. parasitoid,

2. predator,

3. entomopatogen.

4. kompetitor

1) Parasitoid• Parasitoid berukuran kecil dan mempunyai

waktu perkembangan lebih pendek dari inangnya dengan cara menumpang hidup pada atau di dalam tubuh serangga hama.

• Dalam tubuh host/inang tersebut, parasitoid mengisap cairan tubuh atau memakan jaringan bagian dalam tubuh inang.

• Parasitoid yang hidup di dalam tubuh inang disebut endoparasitoid dan yang menempel di luar tubuh inang disebut ektoparasitoid.

• Parasitoid umumnya mempunyai inang yang lebih spesifik, sehingga dalam keadaan tertentu parasitoid lebih efektif mengendalikan hama.

• Kelemahan dari parasitoid itu karena adanya parasitoid tertentu yang dapat terkena parasit lagi oleh parasitoid lain.

• Kejadian seperti diatas disebut hiperparasitisme dan parasitoid lain tersebut disebut parasit sekunder.

• Bila parasit sekunder ini terkena parasit lagi disebut parasit tersier.

• Parasit sekunder dan parasit tersier disebut sebagai hyperparasit.

2) Predator• Predator yaitu binatang atau serangga yang

memangsa binatang atau serangga lain.

• Predator biasanya berukuran lebih besar dari parasit dan perkembangannya lebih lama inangnya.

• Predator tidak spesifik terhadap pemilihan mangsa.

• Oleh karena itu predator adalah serangga atau hewan lain yang memakan serangga hama secara langsung.

• Untuk perkembangan larva menjadi dewasa dibutuhkan banyak mangsa.

• Predator yang monophagous (mempunyai satu inang) menggunakan serangga hama sebagai makanan utamanya

• Predator seperti ini biasanya efektif tetapi mempunyai kelemahan, yaitu apabila populasi hama yang rnenjadi hama mangsanya berkurang, biasanya predator tidak dapat bertahan hidup lama.

• Pada umumnya predator tidak bersifat monophagous, contoh: kumbang famili Coccinellidae, belalang sembah dan lain sebagainya.

3) Entomopatogen

• Entomopatogen dapat menimbulkan penyakit, meliputi cendawan, bakteri, virus, nematoda atau hewan mikro lainnya yang dapat mempengaruhi kehidupan serangga hama.

• Entomopatogen sudah mulai dikembangkan sebagai pestisida alami untuk mengendalikan serangga hama.

• Sebagai contoh Bacillus thuringiensis sudah diformulasikan dengan berbagai merek dagang.

• Bakteri ini akan menginfeksi larva sehingga tidak mau makan dan akhirnya larva mati.

• Demikian pula dengan cendawan sudah dikembangkan untuk mengendalikan serangga hama, seperti Metarhizium anisopliae yang digunakan untuk mengendalikan larva Oryctes rhinoceros.

• Entomopatogen lain seperti virus Nuclear Po1yhidrosis Virus (NPV) yang mempunyai prospek cukup baik untuk mengendalikan larva Lepidoptera, seperti ulat grayak.

4). Kompetitor

• Apabila terdapat jenis lain atau individu lain yang kebutuhannya sama di suatu tempat yang sama maka terjadi kompetisi.

• Kompetisi intraspesifik: terjadi antara spesies yang sama.

• Kompetisi interspesifik : terjadi antara dua spesies atau lebih krn setiap spesies membutuhkan makanan dan habitat yg sama.

Contoh :

Nezara viridula vs Piezodorus sp.

Etiella sp. (Lepidoptera: Pyralidae) vs Heliothis sp. (Lep: Noctuidae)

3. Faktor Makanan

• Faktor makanan sangat penting bagi kehidupan serangga hama.

• Keberadaan faktor makanan akan dipengaruhi oleh suhu, kelembaban, curah hujan dan tindakan manusia.

• Pada musim hujan, orang banyak menanam lahannya dengan berbagai tanaman.

• Apabila semua faktor lain sangat mendukung perkembangan serangga maka pertambahan populasi serangga akan sejalan dengan makin bertambahnya makanan.

• Keadaan sebaliknya akan menurunkan populasi serangga hama

• Hubungan faktor makanan dengan populasi serangga itu disebut hubungan bertautan padat atau density independent.

• Oleh karena itu faktor makanan dapat digunakan untuk menekan populasi serangga hama, baik dalam bentuk tidak menanami lahan pertanian dengan tanaman yang merupakan makanan serangga hama, bisa juga menanami lahan pertanian dengan tanaman yang tidak disukai serangga hama tertentu atau dengan tanaman resistens.

• Misal makin luasnya tanaman kelapa akan meningkatkan, populasi Artona sp.

• Walaupun demikian Artona lebih menyukai daun tua dan bukan daun muda yang baru terbuka ataupun daun yang belum terbuka kurang disukai.

• Walang sangit hanya menghisap butir padi dalam keadaan matang susu.

• Jelaslah tersedianya kualitas makanan dalam jumlah yang memadai akan meningkatkan populasi hama dengan cepat.

• Hubungan antara serangga hama dengan faktor-faktor lingkungan

Faktor fisis

Patogen Makanan Predator H A M A Parasitoid

Spesies lain (kompetitor

Interaksi Hama dan Tanaman

• Interaksi antara tanaman dan hama dapat dilihat dari aspek EKOLOGIS dan EKONOMIS.

• Dari sisi ekologi hubungan antara tanaman dan hama merupakan interaksi yang saling mengendalikan antara tanaman yang autotroph dengan binatang HERBIVORA yang heterotroph dalam suatu sistem trofi yang berjalan secara EFISIEN dan berkesinambungan.

• Karena kemampuannya mengubah energi surya menjadi energi biokimia melalui proses fotosistesis tanaman menempati aras trofi pertama sebagai PRODUSEN

• Energi pada tanaman digunakan oleh binatang yang memakan tanaman (HERBIVORA) yang menempati aras trofi kedua sebagai KONSUMEN PERTAMA.

• Binatang karnivora memperoleh energinya dengan memangsa herbivora sehingga menempati aras trofi ketiga sebagai KONSUMEN KEDUA, demikian seterusnya.

5 tahapan terjadi atau tidak terjadinya hubungan serangga hama dengan tanaman inang:

1. Menemukan habitat inang melalui cara-cara yang umumnya tidak ada kaitannya dengan inang itu sendiri.

Rangsangan fisik (cahaya, angin, gaya tarik bumi, suhu, dan kelembaban) membantu mengarahkan serangga yang sedang terbang pada tempat yang ada inangnya (habitat inang).

2. Penemuan inang: Untuk dapat menemukan inang kebanyakan serangga hama mengandalkan sinyal visual (warna, bentuk, dan ukuran) serta kimia (aroma). Penemuan jarak jauh umumnya melibatkan warna, bentuk tanaman, atau bagian tanaman inang, sedangkan penemuan jarak dekat umumnya hanya melibatkan faktor kimia

.

3. Pengenalan inang: Pengenalan tanaman inang dilakukan melalui kegiatan uji pecicipan. Bila dirasakan sesuai maka kegiatan tersebut akan dilanjutkan, dan jika sebaliknya maka serangga akan berpaling ke tanaman lain

4. Penerimaan inang:

Jika senyawa kimia yang keluar dari sel tanaman dirasa sesuai, maka kegiatan makan akan terus berlanjut, yang kadang-kadang menimbulkan kerusakan bagi tanaman inang yang sekaligus menimbulkan kerugian bagi petani/pengusaha tanaman.

5. Kesesuaian inang:

Ditentukan oleh nilai nutrisi yang tersedia atau yang terkandung dalam tanaman atau bagian tanaman inang serta tiadanya toksin (racun) bagi serangga hama yang bersangkutan.

Dua faktor dari tanaman yang menentukan terjadinya interaksi serangga hama dengan tanaman inang,

1. Faktor morfologis; faktor ini biasanya menyediakan rangsangan fisik sehingga serangga hama tertarik atau tidak tertarik untuk menghampirinya.

Contoh faktor ini antara lain ukuran, bentuk dan warna daun, serta ada tidaknya sekresi kelenjar. Rambut daun dan kekerasan jaringan dapat membatasi pergerakan dan kegiatan makan serangga.

2. Faktor fisiologis; faktor ini menyangkut senyawa kimia hasil metabolisme tanaman.

• Senyawa primer merupakan senyawa yang terlibat sebagai katalisator reaksi, pembentukan jaringan, penyediaan sumber energi, semuanya berperan dalam pertumbuhan dan reproduksi tanaman.

• Senyawa sekunder merupakan senyawa yang peranannya tidak jelas dalam metabolisme tanaman, tetapi diduga senyawa tersebut dihasilkan sebagai mekanisme pertahanan diri terhadap serangan serangga hama.

• Pemilihan tanaman inang oleh serangga hama dipengaruhi baik oleh senyawa primer maupun senyawa sekunder yang berfungsi sebagai tanda.