Kita sering mendengar laporan kesan serangan merebak (outbreak) yang menyebabkan kehilangan hasil dan kerugian petani. Petani berterusan mengawal perosak menggunakan kawalan kimia dengan menyembur racun namun perosak masih berleluasa dan merosakkan tanaman mereka. Faktor cuaca dan angin sering dipersalahkan kerana mengakibatkan serangan perosak menjadi-jadi. Tidak ketinggalan racun yang digunakan tidak berkesan dan bantuan input racun serangga tidak tiba tepat pada masa. Namun apakah kita tidak terfikir berkenaan satu perkara: kerintangan perosak terhadap racun berlaku akibat penggunaan racun yang berleluasa?
Kerintangan terhadap racun (pesticide resistance) merupakan satu bentuk adaptasi populasi perosak kepada racun yang menyebabkan perosak tidak terjejas oleh bahan kimia dalam racun tersebut. Dalam kata lain, perosak membentuk kerintangan kepada bahan kimia melalui pilihan semulajadi: organisma yang paling resistan akan terus hidup dan memindahkan ciri tersebut melalui genetik kepada keturunannya.
Syarikat pengeluar racun perosak memilih terma "field resistance" sebagai definisi kegagalan produk mereka di dalam situasi sebenar. Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) memberi definisi kerintangan terhadap racun sebagai "perubahan yang boleh diwarisi kepada populasi perosak yang menggambarkan kegagalan berulang sesuatu produk untuk mencapai paras kawalan ketika digunakan mengikut tatacara penggunaan pada label yang disyorkan untuk spesis perosak".
Apa yang membimbangkan, kerintangan perosak terhadap racun semakin bertambah. Di seluruh dunia pada hari ini terdapat lebih 500 spesis perosak yang telah menunjukkan kerintangan kepada racun (Fruit Crop Ecology and Management, Chapter 2: "Managing the Community of Pests and Beneficials). Terdapat sumber lain yang menyatakan jumlah spesis perosak yang dianggarkan telah mengalami kerintangan kepada racun ialah 1,000 spesis sejak tahun 1945 (Sustaining the Earth, 6th edition. Thompson Learning, Inc. Pacific Grove, California).
Faktor
Serangga predator dan parasitoid yang hidup di atas populasi serangga lain biasanya mempunyai populasi yang kecil dan amat jarang sekali membentuk kerintangan kepada pestisid berbanding sasaran pestisid sebenar. Kebanyakan pestisid yang digunakan akan turut membunuh predator dan parasitoid. Ini akan menjadikan masalah perosak semakin buruk kerana secara semulajadinya predator dan parasitoid mengawal populasi perosak.
Tekanan juga secara langsung dan tidak langsung memberi impak kepada keresistenan perosak. Kekurangan sumber makanan menjadikan perosak membentuk kerintangan kepada pesitisid dengan pantas kerana kurangnya sumber makanan dan peluang untuk membiak dengan populasi yang belum terdedah dengan pestisid. Faktor lain yang mempercepatkan kadar pembentukan kerintangan perosak ialah tempoh pembentukan generasi (generation time - telur > pupa/larva > dewasa) yang pendek menjadikan kerintangan pestisid kepada perosak sangat pantas. Fenomena ini menyebabkan berlaku serangan merebak (outbreak) kepada tanaman sebaik sahaja semburan racun dilakukan. Lebih banyak racun digunakan, lebih teruk kesan serangan.
Kerintangan berlaku kepada berbagai spesis perosak: kerintangan kepada racun serangga pertama didokumenkan pada 1914 oleh A. L. Melander apabila ujian menunjukkan serangga kutu daun menunjukkan kerintangan kepada racun tidak organik. Diantara tahun 1914 hingga 1946, 11 lagi kes kerintangan dilaporkan. Penghasilan DDT (dichlorodiphenyltrichloroethane) pada 1939 memberi harapan baharu bahawa kerintangan merupakan sesuatu yang lapuk. Namun demikian pada tahun 1947, lalat rumah yang resistan kepada DDT direkodkan. Di sesetengah tempat, DDT yang digunakan untuk mengawal nyamuk pembawa malaria tidak memberi kesan kepada penurunan kes malaria kerana wujud kerintangan nyamuk terhadap racun ini. Dengan pengenalan lebih banyak kelas racun serangga - cyclodiene, carbamate, formamidine, organophosphate, pyrethroid, malah bakteria Bacillus thuringiensis - kes kerintangan muncul di dalam tempoh 2 hingga 20 tahun.
Contoh-contoh kes kerintangan:
Kerintangan pelbagai atau kerintangan silang (cross-resistance)
Kerintangan pelbagai ialah fenomena dimana perosak menjadi rintang kepada lebih dari satu kelas racun. Sebagai contoh kumbang pengorek kentang Colorado menunjukkan kerintangan kepada 52 jenis racun pelbagai kelas. Ini boleh berlaku apabila satu jenis racun digunakan sehingga perosak menjadi resistan, kemudian ditukar kepada jenis racun yang lain dan perosak sekali lagi menjadi resistan kepada racun tersebut. Petani akan berulang-ulang kali menukar kelas racun dan perosak akan terus menerus membentuk kerintangan kepada kepelbagaian jenis racun. Kerintangan silang berlaku apabila mutasi genetik yang rintang kepada racun terbentuk kepada sesuatu spesis menjadikannya terus menerus bermutasi bagi menjadi resistan kepada beberapa jenis racun terutama sekali racun yang mempunyai mekanisma tindakan yang sama.
Fisiologi
Biasanya perosak menjadi resistan kepada pestisid kerana perubahan fisiologikal yang melindungi perosak tersebut daripada kesan bahan kimia pestisid. Dalam sesetengah kes, perosak boleh meningkatkan jumlah salinan gen, membolehkannya menjana lebih banyak enzim perlindungan yang memecahkan pestisid kepada bahan kimia yang tidak toksik. Enzim-enzim terlibat termasuklah esterase, glutathione transferase, dan campuran microsomal oxidase. Secara alternatif, jumlah reseptor biokimia untuk kimia mungkin telah berkurangan dalam perosak, atau reseptor telah diubah, mengurangkan sesnsitiviti perosak kepada kompaun racun. Perlakuan resistan juga dikesan pada perosak; contohnya nyamuk Anopheles memilih untuk "berehat" diluar kawasan yang disembur pestisid. Selain itu, terdapat perosak yang dapat meningkatkan penghasilan anti-toksin yang dapat mengelakkan bahan kimia dari pestisid menjejaskannya, menyimpan komponen toksin pestisid jauh daripada tisu dan organ dan mengurangkan kemasukan toksin melalui dinding badan serangga.
Pengurusan
Kawalan Perosak Bersepadu (IPM) perlu diadaptasi bagi mengurangkan risiko kerintangan perosak terhadap racun. Penggunaan racun yang secara meluas terutama sekali penggunaan kimia yang spesifik perlu dielakkan dan petani perlu menggunakan teknik kawalan bukan kimia seperti kaedah kultura dan kawalan biologi. Kaedah kawalan biologi dapat membentuk kembali peranan semulajadi predator dan parasitoid dalam menekan populasi perosak major kepada perosak minor. Penggunaan pelbagai pestisid yang mempunyai tindakan berbeza boleh menyukarkan perosak membentuk kerintangan namun petani perlu berhati-hati tidak menggunakan berulang kali supaya cross-resistance tidak berlaku.
Bacaan lain dari blog ini:
Padi SRI - ekologi dan biodiversiti serangga untuk kawalan biologi
Biodiversiti dan perosak tanaman padi
Kerintangan terhadap racun (pesticide resistance) merupakan satu bentuk adaptasi populasi perosak kepada racun yang menyebabkan perosak tidak terjejas oleh bahan kimia dalam racun tersebut. Dalam kata lain, perosak membentuk kerintangan kepada bahan kimia melalui pilihan semulajadi: organisma yang paling resistan akan terus hidup dan memindahkan ciri tersebut melalui genetik kepada keturunannya.
Syarikat pengeluar racun perosak memilih terma "field resistance" sebagai definisi kegagalan produk mereka di dalam situasi sebenar. Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) memberi definisi kerintangan terhadap racun sebagai "perubahan yang boleh diwarisi kepada populasi perosak yang menggambarkan kegagalan berulang sesuatu produk untuk mencapai paras kawalan ketika digunakan mengikut tatacara penggunaan pada label yang disyorkan untuk spesis perosak".
Apa yang membimbangkan, kerintangan perosak terhadap racun semakin bertambah. Di seluruh dunia pada hari ini terdapat lebih 500 spesis perosak yang telah menunjukkan kerintangan kepada racun (Fruit Crop Ecology and Management, Chapter 2: "Managing the Community of Pests and Beneficials). Terdapat sumber lain yang menyatakan jumlah spesis perosak yang dianggarkan telah mengalami kerintangan kepada racun ialah 1,000 spesis sejak tahun 1945 (Sustaining the Earth, 6th edition. Thompson Learning, Inc. Pacific Grove, California).
Faktor
- Spesis perosak biasanya berkemampuan untuk membiak dan menghasilkan anak yang banyak. Ini akan meningkatkan kemungkinan mutasi rawak dan memastikan peningkatan jumlah mutant yang resistan setiap kali mutasi berlaku.
- Spesis perosak telah terdedah kepada toksin semulajadi untuk tempoh masa yang lama sebelum wujudnya tamadun manusia. Sebagai contoh banyak tumbuhan yang mengeluarkan fitotoksin sebagai perlindungan daripada dimakan oleh herbivor atau serangga perosak. Hasilnya, herbivor atau serangga perosak ini akan membentuk satu koevolusi yang mengubah keupayaan fisiologikal untuk menyahtoksin atau kebal kepada racun.
- Manusia sering bergantung kepada racun yang eksklusif bagi mengawal perosak - mengawal perosak menggunakan satu jenis racun sahaja. Ini akan menyebabkan tekanan selektif kepada kerintangan perosak. Pesitisid yang gagal untuk terurai dengan cepat akan tinggal di kawasan semburan dan akan menyumbang kepada pembentukan organisma yang resistan walaupun pestisid tersebut tidak disembur dalam tempoh yang lama.
Serangga predator dan parasitoid yang hidup di atas populasi serangga lain biasanya mempunyai populasi yang kecil dan amat jarang sekali membentuk kerintangan kepada pestisid berbanding sasaran pestisid sebenar. Kebanyakan pestisid yang digunakan akan turut membunuh predator dan parasitoid. Ini akan menjadikan masalah perosak semakin buruk kerana secara semulajadinya predator dan parasitoid mengawal populasi perosak.
Tekanan juga secara langsung dan tidak langsung memberi impak kepada keresistenan perosak. Kekurangan sumber makanan menjadikan perosak membentuk kerintangan kepada pesitisid dengan pantas kerana kurangnya sumber makanan dan peluang untuk membiak dengan populasi yang belum terdedah dengan pestisid. Faktor lain yang mempercepatkan kadar pembentukan kerintangan perosak ialah tempoh pembentukan generasi (generation time - telur > pupa/larva > dewasa) yang pendek menjadikan kerintangan pestisid kepada perosak sangat pantas. Fenomena ini menyebabkan berlaku serangan merebak (outbreak) kepada tanaman sebaik sahaja semburan racun dilakukan. Lebih banyak racun digunakan, lebih teruk kesan serangan.
Kerintangan berlaku kepada berbagai spesis perosak: kerintangan kepada racun serangga pertama didokumenkan pada 1914 oleh A. L. Melander apabila ujian menunjukkan serangga kutu daun menunjukkan kerintangan kepada racun tidak organik. Diantara tahun 1914 hingga 1946, 11 lagi kes kerintangan dilaporkan. Penghasilan DDT (dichlorodiphenyltrichloroethane) pada 1939 memberi harapan baharu bahawa kerintangan merupakan sesuatu yang lapuk. Namun demikian pada tahun 1947, lalat rumah yang resistan kepada DDT direkodkan. Di sesetengah tempat, DDT yang digunakan untuk mengawal nyamuk pembawa malaria tidak memberi kesan kepada penurunan kes malaria kerana wujud kerintangan nyamuk terhadap racun ini. Dengan pengenalan lebih banyak kelas racun serangga - cyclodiene, carbamate, formamidine, organophosphate, pyrethroid, malah bakteria Bacillus thuringiensis - kes kerintangan muncul di dalam tempoh 2 hingga 20 tahun.
Contoh-contoh kes kerintangan:
- Bena perang (Nilaparvata lugens) menunjukkan kerintangan kepada racun abamectin dan cypermethrin.
- Nyamuk aedes (Aedes spp.) dan lalat buah (Bacterocera spp.) menunjukkan kerintangan kepada racun malathion.
- Racun DDT tidak lagi berkesan mengawal malaria.
- Rumpai Amaranthus palmeri menunjukkan kerintangan kepada racun Roundup.
Kerintangan pelbagai atau kerintangan silang (cross-resistance)
Kerintangan pelbagai ialah fenomena dimana perosak menjadi rintang kepada lebih dari satu kelas racun. Sebagai contoh kumbang pengorek kentang Colorado menunjukkan kerintangan kepada 52 jenis racun pelbagai kelas. Ini boleh berlaku apabila satu jenis racun digunakan sehingga perosak menjadi resistan, kemudian ditukar kepada jenis racun yang lain dan perosak sekali lagi menjadi resistan kepada racun tersebut. Petani akan berulang-ulang kali menukar kelas racun dan perosak akan terus menerus membentuk kerintangan kepada kepelbagaian jenis racun. Kerintangan silang berlaku apabila mutasi genetik yang rintang kepada racun terbentuk kepada sesuatu spesis menjadikannya terus menerus bermutasi bagi menjadi resistan kepada beberapa jenis racun terutama sekali racun yang mempunyai mekanisma tindakan yang sama.
Fisiologi
Biasanya perosak menjadi resistan kepada pestisid kerana perubahan fisiologikal yang melindungi perosak tersebut daripada kesan bahan kimia pestisid. Dalam sesetengah kes, perosak boleh meningkatkan jumlah salinan gen, membolehkannya menjana lebih banyak enzim perlindungan yang memecahkan pestisid kepada bahan kimia yang tidak toksik. Enzim-enzim terlibat termasuklah esterase, glutathione transferase, dan campuran microsomal oxidase. Secara alternatif, jumlah reseptor biokimia untuk kimia mungkin telah berkurangan dalam perosak, atau reseptor telah diubah, mengurangkan sesnsitiviti perosak kepada kompaun racun. Perlakuan resistan juga dikesan pada perosak; contohnya nyamuk Anopheles memilih untuk "berehat" diluar kawasan yang disembur pestisid. Selain itu, terdapat perosak yang dapat meningkatkan penghasilan anti-toksin yang dapat mengelakkan bahan kimia dari pestisid menjejaskannya, menyimpan komponen toksin pestisid jauh daripada tisu dan organ dan mengurangkan kemasukan toksin melalui dinding badan serangga.
Pengurusan
Kawalan Perosak Bersepadu (IPM) perlu diadaptasi bagi mengurangkan risiko kerintangan perosak terhadap racun. Penggunaan racun yang secara meluas terutama sekali penggunaan kimia yang spesifik perlu dielakkan dan petani perlu menggunakan teknik kawalan bukan kimia seperti kaedah kultura dan kawalan biologi. Kaedah kawalan biologi dapat membentuk kembali peranan semulajadi predator dan parasitoid dalam menekan populasi perosak major kepada perosak minor. Penggunaan pelbagai pestisid yang mempunyai tindakan berbeza boleh menyukarkan perosak membentuk kerintangan namun petani perlu berhati-hati tidak menggunakan berulang kali supaya cross-resistance tidak berlaku.
Bacaan lain dari blog ini:
Padi SRI - ekologi dan biodiversiti serangga untuk kawalan biologi
Biodiversiti dan perosak tanaman padi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar