Kembali ke akar pertanian dalam pertempuran melawan 'kumbang miliar dolar' – Sains Terkini

Dijuluki "kumbang miliar dolar" untuk biaya ekonomi yang sangat besar bagi petani di Amerika Serikat setiap tahun, cacing jagung jagung barat adalah salah satu hama yang paling dahsyat yang dihadapi petani.

"Mereka cukup berbahaya. Mereka berada di tanah menggerogoti akar dan memotong ujung terminal akar – urat nadi jagung," kata Bruce Tabashnik, Profesor Bupati dan kepala Departemen Entomologi Universitas Arizona . "Dan jika mereka cukup merusak, tanaman jagung benar-benar jatuh."

Tanaman rekayasa genetika telah menjadi alat penting dalam pertempuran melawan hama seperti ini, meningkatkan hasil sambil mengurangi ketergantungan petani pada insektisida spektrum luas yang dapat berbahaya bagi manusia dan lingkungan.

Jagung direkayasa secara genetik untuk menghasilkan protein dari bakteri Bacillus thuringiensis, atau Bt, yang membunuh larva cacing tanah tetapi tidak beracun bagi manusia atau satwa liar. Teknologi ini diperkenalkan pada tahun 2003 dan telah membantu menjaga rootworm jagung, tetapi hama tersebut telah mulai berevolusi.

"Jadi, sekarang kemanjuran teknologi ini terancam dan jika petani kehilangan jagung Bt, rootworm jagung barat akan menjadi hama jutaan dolar lagi," kata Yves Carrière, seorang profesor entomologi di Sekolah Tinggi Pertanian dan Ilmu Pengetahuan Alam .

Rotasi Tanaman dalam Memitigasi Resistensi Hama


Carrière adalah penulis utama studi yang akan diterbitkan di PNAS yang mengevaluasi efektivitas rotasi tanaman dalam mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh cacing akar jagung tahan. Tabashnik dan rekan-rekannya dari North Carolina State University, University of California-Davis, McGill University dan Stockholm University ikut menulis penelitian ini.

Rotasi tanaman, praktik menanam berbagai tanaman di lahan yang sama sepanjang musim, telah lama digunakan untuk pengendalian hama. Pada tahun 2016, Badan Perlindungan Lingkungan AS mengamanatkan rotasi tanaman sebagai cara utama untuk mengurangi kerusakan pada lahan jagung Bt yang disebabkan oleh cacing akar jagung tahan, tetapi ada penelitian ilmiah terbatas untuk mendukung kemanjuran taktik ini.

Carrière dan timnya secara ketat menguji pendekatan ini dengan menganalisis enam tahun data lapangan dari 25 distrik pelaporan tanaman di Illinois, Iowa dan Minnesota – tiga negara bagian menghadapi beberapa kerusakan rootworm paling parah pada ladang jagung Bt.

Hasil menunjukkan bahwa rotasi berfungsi. Dengan bersepeda berbagai jenis jagung Bt dan jagung berputar dengan tanaman lain, petani sangat mengurangi kerusakan cacing tanah.

Yang paling penting, rotasi tanaman efektif bahkan di daerah Illinois dan Iowa di mana resistensi rootworm terhadap rotasi jagung dan kedelai sebelumnya telah dilaporkan.

Menurut penelitian, rotasi tanaman juga memberikan beberapa manfaat lain, termasuk peningkatan hasil, pengurangan penggunaan pupuk, dan pengendalian hama yang lebih baik secara menyeluruh.

"Petani harus mendiversifikasi tanaman Bt mereka dan berotasi," kata Carrière. "Diversifikasi lanskap dan penggunaan metode pengendalian hama. Tidak ada satu teknologi pun yang menjadi pelurunya."

Suatu Pendekatan Multiguna

Tabashnik menghubungkan penelitian kembali ke pekerjaan UArizona dengan bollworm pink, di mana para peneliti mempelopori program manajemen untuk menekan resistensi bollworm pink terhadap kapas Bt.

"Kunci untuk memberantas bollworm pink di AS adalah mengintegrasikan kapas Bt dengan taktik kontrol lainnya," kata Tabashnik. "Kami berhasil, sedangkan hama invasif yang rakus ini berevolusi dengan cepat terhadap kapas Bt di India, di mana tanaman hasil rekayasa genetika itu digunakan sendirian."


Bekerja sama dengan petani kapas, para ilmuwan UArizona mempertahankan kemanjuran kapas Bt terhadap cacing gelang merah muda dengan membangun "strategi perlindungan," di mana tanaman non-Bt ditanam di dekat tanaman Bt untuk memungkinkan kelangsungan hidup serangga yang rentan. Strategi ini telah menjadi pendekatan utama yang digunakan di seluruh dunia untuk menunda adaptasi hama serangga pada tanaman rekayasa genetika.

Meskipun petani telah menggunakan tempat perlindungan untuk menggagalkan resistensi cacing tambang terhadap jagung Bt, strategi ini saja sudah terbukti tidak cukup terhadap hama.

"Selama dekade terakhir, kami telah belajar bahwa perlindungan sering tidak cukup untuk menunda resistensi pada hama seperti cacing jagung," kata Carrière. "Akan lebih bijaksana untuk mendiversifikasi taktik manajemen sebelum hama tersebut mengembangkan resistensi. Pendekatan ini, yang disebut manajemen hama terpadu, sangat penting untuk menjaga manfaat bioteknologi."

Kembali ke Akar Pertanian

Dalam banyak hal, penelitian ini menegaskan kembali pengetahuan pertanian tradisional.

"Orang-orang telah merotasi tanaman sejak awal pertanian. Teknologi pertanian baru yang kami kembangkan hanya dapat dipertahankan jika kita menempatkannya dalam konteks hal-hal yang telah kita ketahui selama ribuan tahun," kata Tabashnik. "Jika kita meletakkannya di sana dan melupakan apa yang telah kita pelajari dalam hal menggilir tanaman, itu tidak akan bertahan lama."

Para penulis menekankan bahwa peningkatan rotasi tanaman sangat penting untuk mempertahankan manfaat ekonomi dan lingkungan yang disediakan oleh jagung Bt aktif-rootworm. Selama enam tahun penelitian, persentase rata-rata jagung dirotasi ke tanaman lain per negara berkisar antara 55-75%.

"Ini adalah salah satu aplikasi terpenting tanaman Bt di Amerika Serikat," kata Carrière. "Jika kita kehilangan teknologi ini dan kita mulai menggunakan insektisida tanah lagi, itu akan memiliki dampak lingkungan yang besar dan negatif."

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.