Selasa, 16 Juni 2009

DEVELOPMENT AND PREDATION OF Ischiodon spp. AS NATURAL ENEMY OF COWPEA APHID Aphis craccivora KOCH.

By: Herminanto, Faculty of Agriculture Jenderal Soedirman University
HP: 085647610345
An article presented at the Second International Conference on Mathematics and Natural Sciences. ITB Bandung, 28/10/2008

ABSTRACT
A research gas been conducted to study development and predation of a syrphid fly Ischiodon spp. on cowpea aphid Aphis craccivora Koch. It used a randomized complete .block design. Treatments contained six prey populations. i.e.: 20, 40, 60, 80, 100, and 120 aphids. Each was replicated four times. Results performed that various aphid population densities did not influence the predatory life span. However, the body sizes varied at different treatments. Greater number of aphids as the prey tended to increase amount of consumed preys by the predator, ranging from 15.5 – 67.75 aphids per predator. The highest predation reached 80% on 40 aphid population.

Key words: Ischiodon spp, Aphis craccivora, development, and predation.

BACKGROUND
Among agricultural crops, cow pea is a vegetable plant cultivated both either at low or high land and farmers like to grow it. People choose cow pea as vegetable food due to its delicious taste, containing A, B, and C vitamins (Deptan, 1983 in Herminanto and Sehat, 2003).
Farmers often get disadvantages caused by pest and disease attacks from planting to harvest. One of the important pests on cow pea is cow pea aphid (Aphis craccivora Koch.). It invades plant tips and young pods.
Controls to this pest commonly use mechanical and chemical techniques. Control to the pest mechanically requires many labors and is expensive for wide areas. When seen from pest population suppression. Chemical control gives rapid action, particularly if applied at wide areas. However, besides giving advantages unwise uses of chemical insecticides may cause negative effects (Sudjarwo and Herminanto, 2003).
Dilemma between needs and environmental safety grows idea of developing biological control to insect pests as a crucial component for integrated pest management. Uses of natural enemies such as predators, parasitoids, and pathogens have developed until currently for controlling agricultural insect pests. Among known predators, a syrphid fly Ischiodon spp. is a potential natural enemy for the control of cow pea aphid Aphis craccivora population.
In nature, the predator is capable to survive and to develop well without any specific treatment. Abundance of the prey in the field may attract the predator to come and to stay at certain plant becoming a host of the pest.

OBJECTIVES
This research was conducted to know development and predation of the syrphid fly Ischiodon spp. in controlling populations of the aphid A. craccivora on cowpea plants.

METHODS
The research was carried out in the Laboratory of Plant Pest and glasshouse in the Department of Plant Pests and Diseases Faculty of Agriculture Jenderal Soedirman University Purwokerto from May to August 2006.
Materials used were cowpea plants, cowpea pods, cowpea aphid A. craccivora, syrphid fly Ischiodon spp., and equipments for the experiment. The predator and its prey were collected from the field at vicinity of cowpea plants at Karangwangkal Village North Purwokerto Subdistrict Banyumas Regency. Then they were reared in the laboratory and the glasshouse.
A randomized complete block design was used to study the development and predation of the predator. Treatments consisted of six population densities of the prey i.e.: 20, 40, 60, 80, 100, and 120 aphids. Each was replicated four times. Predation arenas were made from plastic tubes infested with the aphids suitable with the treatments and cowpea pod cuts for prey food, and then new predatory larvae were put individually in them. The arenas were subsequently covered with flimsy cloth. Variables observed were sizes, life duration, and predation by the predator. Obtained data were analyzed by using F test at 5 and 1% levels and when significant then continued by LSD at 5%.

RESULT
Development
The first instar larvae had white colour and approximately 0.5 mm long. It hid in aphid colony, did not eat much and did less motion. The development of this predatory larva to further instars was indicated by colour alteration from white to cream or green on the dorsal body. White line on above body part also emerged. Larva activities decreased when it began to pupate and to leave its prey moving to dry leaf or soil. This situation was similar to Berry and Coop (2000) statement that the syrphid fly pupates in soil or on leaf surface. Table 1 performs the duration of predatory development from eggs to emerged adults.

Table 1. Duration of the predatory development









The female predators laid eggs on aphid colonies and the eggs hatched after 2.25 – 2.50 days. It seemed that oviposition on aphid colony vicinities was aimed to make first instar larvae easy searching for food. Young predatory larvae are susceptible to environmental stress, especially to extreme temperature. In the glasshouse where the insects were reared, the temperatures varied from 28 to 37 0C observed from morning to dark.
In growing, the predatory larvae require preys for food to survive. This natural enemy in hunting its preys actively move and creep around aphid colonies. They have a unique way to prey the food. When finding preys, they will hit, catch, and bite them. Then, they lift the caught preys up, pierce and suck body liquid of the preys (Putra, 1994).
Table 1 shows that the developmental time of the predatory larvae (1st – 3rd instars) reached 4.75 – 5.00 days. This result differs from observation done by Berry and Coop (2000) reporting that duration of the predatory larvae last for 2 – 3 weeks. This difference may be due to some factors. Moschetti (2003) informed that life cycle of the syrphid fly was affected by temperature, kinds of preys, and searching capacity of predator. Observations performed that the predatory life cycles ranged from 12.5 to 13.5 days. Changes in prey densities did not influence the life cycle. In Malaysia, the life cycle reaches 16 – 28 days (Malaysia Tropical Fruit Information System, 2006).
Various prey populations significantly affected body length of the predator (Table 2). The third instar larvae tended growing better when treated in 120 aphids than other treatments indicated by their longest size reaching 10.12 mm long. Adult sizes were not directly influenced by the treatments, but due to premature body sizes.

Table 2. Length measurements of the predator










There are significant decreases in weights of the predator when treated in small quantity of aphids as the prey (Table 3). The 3rd instar larvae ranged from 15.82 to 39.43 mg weigh, the pupae and adults were 15.90 – 29.30 mg and 7.50 – 13.20 mg weigh.
Beck (1965 in Wahyuningsih, 1992) stated that nutrition composition and quantity of consumed food might affect young larvae growth and development, including their sizes.

Table 3. Weight of the predator










Predation
Results of observations and analyses performed that consumed aphids by the hoverfly larvae were strongly different among treatments, as seen in Table 4. High density of provided preys tended to increase consumed aphids by the predator, ranging from 15.50 to 67.75 aphids. Adversely lower predation percentage occurred on greater quantity of provided preys, but they are indifferent statistically.

Table 4. Predation by syrphid fly larvae











Regression analyses on relationship between amount of provided aphids and the predatory body length at the third instar larvae shows the equation: Y = 7.77 + 0.01 X and r = 0.646 (r 0.05 = 0.811 and r 0.01 = 0.917). Relationship between predatory weight of the 3rd instar larvae and provided aphids is explained by the equation Y = 15.22 + 3.23 X and r = 0.749. This implies that increase in the provided aphids does not correlate significantly.

CONCLUSION
1. Developmental times of the predatory eggs, larvae, and pupae were 2.25 – 2.50, 4.75 – 5.00, and 5.25 – 13.50 days. High density of the prey tended to increase body sizes of the predatory larvae.
2. Increase in the provided aphid densities caused to increase aphids consumed by the predator. The highest predation occurred on low prey density reaching 80% on 40 aphids provided.

REFERENCES
Berry, R. E. and L. B. Coop. 2000. Syrphid fly predator: Australasian Diptera Catalog.
Herminanto and Sehat. 2003. Kumbang buas Harmonia octomaculata: potensinya terhadap hama Aphis craccivora Koch. pada tanaman kacang panjang. Majalah Ilmiah UniversitasJenderal Soedirman 2: 1 – 12.
Malaysian Tropical Fruit. Information System. 2006. Biology of Syrphid Fly Ischiodon scutellaris. Mal. Trop. Fruit Inf. Syst.
Moschetti, R. 2003. Biological Control Series: Hover flies. Biological Control Bulletin.
Putra, N. S. 1994. Serangga di Sekitar Kita. Kanisius. Yogyakarta. 118 pp.
Sudjarwo dan Herminanto. 2003. Kajian hama tanaman, musuh alami, dan pengurangan penggunaan pestisida pada system mina padi. Jurnal Lingkungan dan Pembangunan 23 (4): 280 – 287.
Wahyuningsih, Y. 1992. Pengaruh kandungan beras pecah terhadap perkembangan Sitophilus oryzae L. (Coleoptera; Curculionidae) pada beberapa jenis beras. Skripsi. Fak. Pertanian Unsoed. Purwokerto. 48 pp.

Selasa, 19 Mei 2009

DIAMONDBACK MOTH AND ITS CONTROL

HAMA ULAT DAUN KUBIS Plutella xylostella L. DAN UPAYA PENGENDALIANNYA *
Oleh: Herminanto **

PENDAHULUAN
Peningkatan produksi sayuran di Indonesia sangat diperlukan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri guna mengimbangi laju pertambahan penduduk yang semakin meningkat pula. Selain itu, penting juga adanya upaya peningkatan produksi sayuran untuk keperluan ekspor dan substitusi. Hal ini sesuai dengan tujuan utama pembangunan nasional di sektor pertanian yaitu menaikkan produksi pertanian.

Di antara berbagai jenis hasil pertanian, sayuran merupakan bahan pangan penting bagi penduduk Indonesia yang diperlukan setiap hari. Di antara sayuran yang ditanam, kubis (Brassica oleracea var. capitata L.) banyak diusahakan dan dikonsumsi karena sayuran tersebut dikenal sebagai sumber vitamin (A, B dan C), mineral, karbohidrat, protein dan lemak yang amat berguna bagi kesehatan. Seperti beberapa jenis sayuran lainnya, kubis memiliki sifat mudah rusak, berpola produksi musiman dan tidak tahan disimpan lama. Sifat mudah rusak ini dapat disebabkan oleh daun yang lunak dan kandungan air cukup tinggi, sehingga mudah ditembus oleh alat-alat pertanian dan hama/penyakit tanaman.

Hama ulat daun kubis Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) merupakan salah satu jenis hama utama di pertanaman kubis. Apabila tidak ada tindakan pengendalian, kerusakan kubis oleh hama tersebut dapat meningkat dan hasil panen dapat menurun baik jumlah maupun kualitasnya. Serangan yang timbul kadang-kadang sangat berat sehingga tanaman kubis tidak membentuk krop dan panennya menjadi gagal. Kehilangan hasil kubis yang disebabkan oleh serangan hama dapat mencapai 10-90 persen. Ulat daun kubis P. xylostella bersama dengan ulat jantung kubis Crocidolomia pavonana F. mampu menyebabkan kerusakan berat dan dapat menurunkan produksi kubis sebesar 79,81 persen. Kondisi seperti ini tentu saja merugikan petani sebagai produsen kubis. Oleh karena itu upaya pengendalian hama daun kubis ini sebagai hama utama tanaman kubis perlu dilakukan untuk mencegah dan menekan kerugian akibat serangan hama tersebut.

Petani pada umumnya mengatasi gangguan ulat kubis dengan menggunakan insektisida kimia sintetik. Ditinjau dari segi penekanan populasi hama, pengendalian secara kimiawi dengan insektisida memang cepat dirasakan hasilnya, terutama pada areal yang luas. Tetapi, selain memberikan keuntungan ternyata penggunaan insektisida yang serampangan atau tidak bijaksana dapat menimbulkan dampak yang tidak diinginkan Hasil survai pada petani sayuran menyebutkan bahwa petani mengeluarkan 50 persen biaya produksi untuk pengendalian secara kimiawi dengan mencampur berbagai macam pestisida, karena belum diketahui bagaimana penggunaan pestisida yang tepat.

Dilema antara kebutuhan dan pelestarian lingkungan menumbuhkan gagasan pengembangan pengendalian serangga hama yang berwawasan lingkungan dan aplikasinya sesuai dengan konsep Pengelolaan Hama Terpadu (PHT). Hal ini direalisaikan dengan dikeluarkannya Undang-Undang Nomor 12 Tahun 1992 tentang sistem budidaya tanaman, yang salah satu tujuan penting kebijakan tersebut adalah penggunaan insektisida yang bijaksana.

TANAMAN INANG
Di Indonesia pada umumnya dan khususnya di Jawa tanaman kubis dan brasika lain banyak diusahakan di daerah pedesaan di dataran tinggi, meskipun di beberapa tempat diusahakan di dataran rendah. Selama pertumbuhannya, kubis mengalami berbagai gangguan hama tanaman terutama kerusakan tanaman oleh ulat kubis.

Selain menyerang tanaman kubis, hama P. xylostella juga ditemukan menyerang berbagai jenis tanaman yang masih termasuk famili Brassicaceae (Cruciferae) seperti: kale, radish, turnip, brussels sprouts, caisin, petsai, brokoli, cauliflower, kohl rabi, mustard dan kanola. Tanaman brasika liar seperti misalnya B. elongata, B. fruticulosa, Roripa sp. dan lainnya juga menjadi inang ulat kubis (Herminanto, 1995).

BIOLOGI
Hama ulat daun kubis dilaporkan berasal dari daerah Mediterranean di Eropa Selatan, yang merupakan sumber berbagai jenis brasika. Hama ini tersebar luas di areal yang ditanami brasika, mulai dari daerah Amerika Utara dan Selatan, Afrika, China, India, Jepang, Asia Tenggara termasuk Indonesia, Selandia Baru, dan Australia. Telur Plutella kecil berukuran kira-kira panjang 0,49 dan lebar 0,26, warnanya kuning atau putih kehijauan dan berbentuk oval. Di lapangan, serangga betina meletakkan telur di permukaan bawah daun tanaman inang secara tunggal atau berkelompok. Tetapi, di laboratorium bila ngengat (dewasa) betina dihadapkan pada tanaman muda maka mereka bertelur pada bagian batang.

Stadium telur antara 3-6 hari. Larva instar pertama setelah keluar dari telur segera menggerek masuk ke dalam daging daun. Instar berikutnya baru keluar dari daun dan tumbuh sampai instar keempat. Pada kondisi lapangan, perkembangan larva dari instar I-IV selama 3-7; 2-7; 2-6; dan 2-10 hari. Larva atau ulat mempunyai pertumbuhan maksimum dengan ukuran panjang tubuh mencapai 10-12 mm. Prepupa berlangsung selama lebih kurang 24 jam, setelah itu memasuki stadium pupa. Panjang pupa bervariasi sekitar 4,5-7,0 mm dan lama umur pupa 5-15 hari. Serangga dewasa atau ngengat berbentuk ramping, berwarna coklat-kelabu. Sayap depan bagian dorsal memiliki corak khas seperti berlian, sehingga hama ini terkenal dengan nama ngengat punggung berlian (diamondback moth). Nama lain dari serangga tersebut adalah ngengat tritip dan ngengat kubis (cabbage moth).

UPAYA PENGENDALIAN
Pengendalian ulat kubis dapat dilakukan dengan cara mekanis, kimiawi dengan insektisida kimia sintetik selektif maupun insektisida nabati, pola bercocok tanam (tumpangsari, rotasi, irigasi, penanaman yang bersih), penggunaan tanaman tahan, pemakaian feromon, pengendalian hayati menggunakan predator, parasitoid (misalnya dengan Diadegma semiclausum Helen, Cotesia plutellae Kurdj., dll.), patogen (misalnya pemakaian bakteri B. thuringiensis, jamur Beauveria bassiana, dsb.) serta aplikasi program PHT.

Aplikasi PHT Praktis:

Kultur Teknik
Musim tanam. Lebih baik untuk menanam kubis dan brasika lain pada musim hujan, karena populasi hama tersebut dapat dihambat oleh curah hujan.
Irigasi. Apabila tersedia dapat digunakan irigasi sprinkle untuk mengurangi populasi ulat daun kubis, apabila pengairan demikian dilaksanakan pada petang hari, dapat membatasi aktivitas ngengat.
Penanaman. Sebaiknya tidak melakukan penanaman berkali-kali pada areal sama, karena tanaman yang lebih tua dapat menjadi inokulum bagi tanaman baru. Apabila terpaksa menanam beberapa kali pada areal sama, tanaman muda ditanam pada arah angin yang berlawanan agar ngengat susah terbang menuju ke tanaman muda.
Pesemaian. Tempat pembibitan harus jauh dari areal tanaman yang sudah tumbuh besar. Sebaiknya pesemaian/bibit harus bebas dari hama ini sebelum transplanting ke lapangan. Dalam beberapa kasus, serangan ulat daun kubis di lapangan diawali dari pesemaian yang terinfestasi dengan hama tersebut.
Tanaman perangkap. Tanaman brasika tertentu seperti caisin lebih peka dapat ditanam sebagai border untuk dijadikan tanaman perangkap, dengan maksud agar hama ulat daun kubis terfokus pada tanaman perangkap.
Tumpang sari. Penanaman kubis secara tumpang sari bersamaan dengan tanaman yang tidak disukai hama ulat daun kubis dapat mengurangi serangannya. Misalnya tumpang sari kubis kubis dengan tanaman tomat/bawang daun.

Monitoring
Selama menanam kubis petani perlu melakukan pemantauan/monitoring hama dengan melakukan pengamatan mingguan. Apabila hama mencapai 1 ulat/10 tanaman (Ambang Ekonomi = AE) atau lebih, maka dapat dilakukan dengan menyemprot tanaman menggunakan insektisida kimia selektif atau bioinsektisida, untuk menekan agar hama kembali berada di bawah AE yang tidak merugikan secara ekonomi.

Penggunaan Agensia Hayati
Hama tersebut memiliki musuh alami berupa predator (Paederus sp., Harpalus sp.), parasitoid (Diadegma semiclausum, Cotesia plutellae), dan patogen (Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana) yang bila diaplikasikan dapat menekan populasi dan serangannya.

Mekanis
Cara ini dapat dilakukan dengan mengumpulkan hama yang bersangkutan, memasukkan ke dalam kantung plastic, dan memusnahkannya. Namun untuk areal luas perlu pertimbangan tenaga dan waktu.

Penggunaan Insektisida Selektif
Aplikasi ini dilaksanakan setelah hama tersebut mencapai atau melewati ambang ekonomi, dengan memilih insektisida kimia selektif yang efektif tetapi mudah terurai, atau penggunaan insektisida biologi.


REFERENSI

Herminanto, Wiharsi, dan T. Sumarsono. 2004. Potensi ekstrak biji srikaya (Annona squamosa L.) untuk

mengendalikan ulat krop kubis Crocidolomia pavonana F. Agrosains 6 (1): 31 – 35.
Mau, R. F. L. and L. M. Kessing. 2007. Plutella xylostella L, the Diamondback Moth. Department of Entomology.

Honolulu. 7 pp.
Rueda, A and A. M. Shelton. 2008. Diamondback Moth (DBM). Global Crop Pests. Cornell International Institute for

Food, Agriculture, and Development. 6 pp.