Paradoks racun makhluk perosak

Paradoks racun makhluk perosak adalah paradoks yang menyatakan bahawa dengan menyembur racun serangga perosak, sebenarnya hanya meningkatkan populasi perosak. Ini berlaku apabila racun perosak mengganggu hubungan dinamik semulajadi pemangsa-mangsa dalam ekosistem. Paradoks hanya boleh berlaku apabila perosak sasaran mempunyai pemangsa semulajadi yang turut sama terjejas oleh racun makhluk perosak.

Model: Persamaan Lotka-Volterra

Untuk menggambarkan Paradoks Racun Makhluk Perosak secara matematik, persamaan Lotka-Volterra, satu set persamaan bukan linear, persamaan pembezaan yang sering digunakan untuk menerangkan interaksi pemangsa-mangsa, boleh diubahsuai untuk mengukur tambahan racun perosak ke dalam interaksi pemangsa-mangsa.

Dua persamaan berikut adalah persamaan asal Lotka-Volterra yang menerangkan kadar perubahan populasi bagi setiap satu terhadap fungsi organisma lain.

Tanpa penggunaan racun

Pembolehubah adalah seperti berikut:
H = populasi mangsa pada sesuatu masa
P = populasi pemangsa (predator) pada sesuatu masa
c = konstan tangkapan
r = kadar pertumbuhan populasi mangsa
a = tenaga yang diambil/digunakan oleh pemangsa dari mangsa untuk menghasilkan pemangsa baharu
m = kadar mortaliti pemangsa



Dengan menetapkan setiap persamaan kepada sifar, dan menganggap populasi yang stabil, graf dua baris (isoclines) boleh dibuat untuk mencari titik keseimbangan, atau titik di mana kedua-dua populasi berinteraksi pada keadaan stabil.

Isoclines bagi persamaan di atas adalah seperti berikut:



Dengan penggunaan racun

Untuk mengambil kira perbezaan dalam populasi dinamik pemangsa dan mangsa yang berlaku dengan aplikasi racun perosak, pembolehubah q ditambah bagi mewakili kadar per kapita di mana kedua-dua spesies dibunuh oleh racun perosak. Persamaan asal Lotka-Volterra berubah seperti berikut:



Persamaan berikut dibuat seperti mana di atas untuk mewakili dua baris dengan persimpangan yang mewakili titik keseimbangan baharu. Isoclines baharu untuk populasi adalah:



Isoclines yang baharu mempunyai keseimbangan baharu dengan nilai H yang lebih tinggi dan nilai P yang lebih rendah. Ini bermakna bahawa bilangan mangsa akan meningkat manakala bilangan pemangsa berkurang. Ini juga bermakna bahawa mangsa, yang biasanya disasarkan oleh racun makhluk perosak itu, sebenarnya yang mendapat manfaat dan bukannya terjejas oleh racun makhluk perosak.


Graf di atas menunjukkan isoclines pemangsa-mangsa sebelum dan selepas aplikasi racun makhluk perosak. Perhatikan bahawa populasi perosak telah meningkat.

Paradoks ini telah didokumenkan secara berulang kali sepanjang sejarah pengurusan perosak. Labah-labah sebagai contohnya, yang menjadikan bena perang sebagai makanan di sawah padi - semburan racun perosak akan membunuh kedua-duanya, menyebabkan kesan pemangsaan akan berkurang dan populasi mangsa (bena perang) akan meningkat. Penggunaan racun yang mempunyai spektrum luas meningkatkan paradoks ini kerana racun tersebut membunuh kedua-dua pemangsa dan mangsa.

Salah satu cara mengurangkan kesan paradoks racun makhluk perosak ialah dengan mengamalkan IPM, pendekatan ekologi untuk kawalan serangga yang mencakupi interaksi antara perosak dan persekitaran mereka. IPM ini juga berfaedah bagi alam sekitar dan kesihatan, kerana ia mengelakkan penggunaan racun kimia.

Iklim Pertanian Pintar Boleh Mengurangkan Populasi Bena Perang

Mengawal iklim mikro secara pintar dapat mengurangkan serangan bena perang (BPH) tanpa memerlukan pergantungan kepada racun makhluk perosak.

Dari Carta Iklim yang dicatat oleh Kelly O'Day pada 25 Januari 2011 (Graf  di atas), kitaran 2010-2011 seolah-olah mengikut trend yang sama dengan empat kitaran sebelumnya yang ditunjukkan dalam carta: 1970-1971; 1973-1974; 1983-1984; dan 1998-1999. La Nina semasa hampir sama dengan La Nina dalam tahun 1998-99 dan 1973-74. Tahun dari 1998-1999 yang disebutkan oleh Budiyanto (Pengarah Perlindungan Tanaman, Kementerian Pertanian Indonesia) ketika mesyuarat “Food Crop Protection Policy in 2011” di Pontianak pada 9 Oktober 2011 juga mempunyai insiden serangan BPH yang tinggi seperti mana tahun 2010-2011.

Faktor iklim mikro (micro climate)

Parameter iklim seperti suhu, hujan dan kelembapan relatif yang diperhatikan secara rutin telah digunakan untuk analisis bagi mengaitkan faktor-faktor iklim dengan BPH dalam sawah padi. Walau bagaimanapun BPH menetap dan seterusnya hidup dalam persekitaran mikro di bawah kanopi tanaman. Hujan boleh menjejaskan kelembapan relatif ambien tetapi jarak tanaman yang rapat menggalakkan perkembangan nimfa.

Tanaman yang ditanam menggunakan kaedah SRI (Sistem Keamatan Padi) cenderung untuk mempunyai jarak yang lebih luas di antara tanaman dan boleh menjejaskan perkembangan BPH. Habitat mereka juga mungkin terjejas akibat suhu. Suhu yang lebih tinggi yang digalakkan oleh penjarangan tanaman boleh memendekkan tempoh masa generasi BPH. Manipulasi "pintar" mikro iklim ini boleh membantu untuk mengurangkan populasi bena perang.

Kertas kajian sedia ada menunjukkan bahawa hujan, suhu dan kelembapan relatif positif yang tinggi berkaitan rapat dengan wabak BPH. Hanya statistik hubungan diantara iklim dan wabak BPH boleh didapati, manakala penyebab dan kesannya masih belum dikenal pasti. Walau bagaimanapun, pada musim-musim yang berlainan (musim hujan dan kering), analisis menunjukkan bahawa tempoh hujan yang berterusan sepanjang musim hujan 2009/2010 dan musim 2010 kering di Jawa mempunyai impak yang lebih besar mengenai wabak BPH di pelbagai wilayah/daerah, tetapi juga dalam kawasan bersebelahan yang terletak di dalam daerah yang sama.

Di kawasan rendah dan rata dengan air yang banyak, hujan lebat yang berterusan ketika La Nina 2010/2011 membawa kepada kelembapan relatif yang tinggi dalam sawah yang ditanam padat, menjadikan tanaman padi kondusif kepada BPH. Di kawasan tanpa sistem pengairan (rainfed), walau bagaimanapun, keadaan adalah berbeza kerana kekurangan air akan mengurangkan kelembapan relatif. Dalam musim La Nina 2010/2011, petani di kawasan rainfed mempunyai manfaat yang lebih baik dari penanaman padi di musim kemarau. Mengawal dan mengelola air dengan bijak memainkan peranan penting dalam pengurusan BPH.

Iklim bukanlah faktor tunggal

Unsur-unsur iklim bukanlah faktor tunggal yang mempengaruhi iklim mikro sawah padi. Pengurusan air oleh petani adalah satu contoh aktiviti manusia yang memainkan peranan dalam meningkatkan atau mengurangkan kelembapan relatif di bawah keadaan ketersediaan air di tempat-tempat tertentu. Menggunakan kaedah SRI merupakan satu contoh.

Di samping itu, amalan pengurusan tanaman juga memainkan peranan yang penting. Antara amalan yang "tidak begitu bijak" adalah:

1. menggunakan varieti yang mudah terdedah kepada serangan perosak;
2. menggunakan varieti hibrid dengan asas gen yang sempit dan mempunyai kecenderungan yang tinggi kepada perosak dan penyakit;
3. tanaman tunggal yang menyediakan sumber yang tetap bagi makanan untuk perosak;
4. penyalahgunaan dan penggunaan berlebihan baja dan racun serangga yang boleh membawa kepada wabak yang lebih serius dengan meningkatkan populasi BPH dan mengurangkan servis ekosistem kawalan biologi.

Secara ringkasnya, kelestarian ekosistem padi di dalam bahaya. Kelemahan ini akan membawa kepada peningkatan wabak BPH. Sejak wabak ini berlaku 25 tahun selepas serangan teruk pada 1985-1986, adalah penting untuk mengetahui persamaan dan perbezaan di antara kedua-dua serangan BPH ini. Begitu juga bagi tahun 1998/1999 ketika wabak BPH diperhatikan. Khusus kepada faktor keempat di atas, penyalahgunaan racun perosak dan baja dan aplikasi berlebihan keduanya seringkali boleh menjadi punca tercetusnya wabak BPH.

Ekologi dan Epidemiologi - Kecerunan Penyakit Bawaan Bakteria Utama Padi

Memahami bagaimana tahap penyakit meningkat atau berkurangan melawan masa merupakan satu elemen asas dalam ekologi dan epidemiologi penyakit tanaman. Model statistik biasanya digunakan bagi membuat rumusan dan menerangkan secara kompleks, supaya perkembangan penyakit lebih mudah untuk difahami. Sebagai contoh, perbandingan diantara corak perkembangan penyakit bagi pelbagai jenis penyakit, kultivar, strategi pengurusan atau perubahan alam sekitar boleh membantu mengenalpasti pengurusan terbaik untuk penyakit tanaman. Memahami bagaimana populasi pelbagai jenis patogen tumbuhan meningkat di dalam patosistem merupakan proses kritikal dalam pembentukan kaedah pengurusan yang sepatutnya. Bakteria dan virus mampu membina populasi yang besar dalam tempoh masa yang singkat, beberapa hari malah beberapa jam di bawah keadaan yang sesuai. Kulat juga membiak secara pantas, dalam tempoh beberapa hari atau minggu, yang penting bagi patogen fungal untuk menyebabkan penyakit polycyclic i.e. kulat membiak beberapa kali semusim. Nematod, walaubagaimanapun mengambil masa setahun atau lebih untuk menyempurnakan kitaran reproduktifnya. Perbezaan karakteristik ini memberi pengaruh yang besar kepada perkembangan penyakit melawan masa.

Perkembangan penyakit melawan masa

Pengukuran yang paling berguna di dalam perkembangan penyakit bergantung kepada hos dan patogen. Insiden penyakit, atau jumlah bilangan tumbuhan berpenyakit dibahagikan kepada jumlah tanaman yang dikira, merupakan satu pengukuran yang sering dibuat. Insiden penyakit merupakan pengukuran yang berguna untuk mengira penyakit bagi tanaman tahunan seperti limau, atau menganggar kehilangan tanaman akibat penyakit seperti penyakit batang reput pada jagung dimana keseluruhan tanaman boleh mati daripada hanya jangkitan tunggal. Sementara itu, nematod, biasanya mengambil masa setahun atau lebih untuk melengkapkan kitaran pembiakan mereka. Ciri-ciri yang berbeza ini akan mempengaruhi kemajuan penyakit dari masa ke masa.

Keterukan penyakit (disease severity), biasanya didefinasikan sebagai peratus (kawasan) tisu berpenyakit yang terdapat di atas tumbuhan yang dijangkiti, merupakan satu lagi pengukuran yang biasa dibuat, kebiasaanya untuk menilai penyakit foliar (daun) dimana jumlah penyakit yang hadir pada tanaman mungkin boleh dikaitkan dengan anggaran kehilangan hasil. Walaupun terdapat perbezaan bagaimana penyakit diukur, kaedah yang sama digunakan bagi menerangkan dan membuat kesimpulan keluk perkembangan penyakit yang boleh diaplikasi untuk pelbagai patosistem tumbuhan yang luas.

Ukuran bagi insiden penyakit atau keterukan jangkitan biasanya diplotkan pada paksi-Y manakala fungsi untuk masa diplotkan pada paksi-X. Keluk kemajuan penyakit dapat menyediakan cara membandingkan penyakit merentasi tahun atau lokasi.

Penyebaran penyakit

Penyebaran (atau pergerakan) patogen tumbuhan merupakan komponen penting untuk penyebaran penyakit tumbuhan dan mungkin berlaku dalam ladang atau merentasi benua. Penyuraian boleh ditakrifkan sebagai pergerakan unit patogen dari sumber asal, atau tumpuan (Campbell dan Madden 1990). Mekanisma penyebaran berbeza secara meluas di kalangan patogen tumbuhan, termasuk mekanisma berikut (Campbell dan Madden 1990).

• Spora
• Angin
• Vektor Artropod serangga dan lain-lain
• Vektor nematod
• Hujan
• Air larian permukaan
• Pergerakan bahan tumbuhan yang dijangkiti (benih, keratan tanaman dan lain-lain)
• Pengaruh manusia seperti pergerakan jentera ladang

Penyebaran dan kecerunan penyakit yang sepadan dengan mekanisma-mekanisma yang disenaraikan sering dijadikan asas untuk membuat anggaran. Kecerunan penyuraian mewakili taburan frekuensi jarak yang dilalui oleh semua individu dalam populasi dan aplikasi kecerunan penyebaran amat berguna untuk mencirikan penyebaran satu arah (Nathan et al 2003). Konsep utama untuk meningkatkan pemahaman kita tentang penyebaran ialah perbezaan antara penyebaran cerun (inokulum) dan kecerunan penyakit. Kecerunan inokulum menerangkan pergerakan unit propagatif, di mana ketersediaan perumah tidak semestinya diperlukan. Kecerunan penyakit mengambil kira semua peristiwa yang membawa kepada penyebaran penyakit, termasuk penyebaran inokulum, pengangkutan, dan pemendapan, serta kehadiran perumah yang mudah terdedah dalam persekitaran yang kondusif kepada penyakit.

Untuk patogen tumbuhan, sumber utama inokulum biasanya merupakan salah satu daripada tiga jenis am: titik, garisan, atau kawasan. Satu titik punca biasanya mempunyai diameter lebih kecil daripada 1% daripada panjang kecerunan (Campbell dan Madden 1990; Zadoks dan Schein 1979), manakala sumber talian atau kawasan tidak semestinya mempunyai saiz yang tetap. Sebagai contoh, sumber talian boleh jadi deretan tumbuhan berpenyakit, dan pengukuran patogen / penyakit dibuat pada jarak yang jauh dari sumber. 

Tambahan pula, terdapat dua jenis kecerunan penyebaran propagatif yang memerlukan pertimbangan: rendah dan menengah (Campbell dan Madden 1990; Gregory 1968). Kecerunan penyakit rendah menunjukkan potensi penyebaran organisma patogen (inokulum) dalam satu kitaran penyakit (sumber tunggal). Kecerunan penyakit menengah berlaku apabila inokulum dipindahkan dari luka (tumbuhan) yang telah dijangkiti semasa penyebaran utama berlaku. Dalam kajian kes yang berikut, kedua-dua kecerunan rendah dan menengah akan digambarkan.

Di samping itu ukuran penyebaran dalam ladang, penyebaran jarak jauh (long distance dispersal, LDD) adalah penting untuk banyak patogen tumbuhan (misalnya, penyakit karat kacang soya Asia dan kulat biru tembakau). Penyebaran berjaya penyakit tumbuhan pada jarak yang jauh sering bergantung kepada perkara-perkara berikut:

• kadar pembiakan organisma patogen; 
• kapasiti dibawa oleh sumber setempat; 
• peranan pergolakan atmosfera, kestabilan dan kelajuan angin; 
• survival spora semasa pendedahan kepada suhu dan kelembapan dan sinaran UV dari matahari yang melampau.

Sementara spora banyak boleh dibunuh semasa pengangkutan atmosfera, bilangan yang mencukupi selalunya kekal berdaya maju untuk menyebabkan jangkitan baru dan wabak (Campbell dan Madden 1990).

Kajian kes ini akan menekankan konsep berikut: kecerunan penyakit utama, kecerunan penyakit menengah, kesan saiz titisan dan nombor pada penyebaran dan penyebaran dalam kajian lapangan yang besar.

Kajian kes : Penyakit hawar daun bakteria di Sawah Sempadan, Tanjong Karang

Penulisan ini akan menunjuk dan membincangkan ilustrasi asas matematikal dan bilogikal perkembangan penyakit melawan masa. Untuk itu, perkembangan penyakit bawaan bakteria yang berlaku di Sawah Sempadan, Tanjong Karang pada Musim 2/2011 akan dijadikan kajian kes bagi menunjukkan perkembangan penyakit dan penggunaan pengaturcaraan R bagi menunjukkan perkembangan penyakit melawan masa. Kita bermula dengan melihat beberapa contoh hubungan model diantara pembolehubah dan melihat kepada alatan matematik yang berguna untuk model perkembangan penyakit.

Seperti yang ditulis sebelum ini, penyakit hawar daun bakteria boleh mengakibatkan kehilangan hasil padi sehingga 60%. Hujan dan kelembapan menyebabkan penyakit ini merebak dengan pantas - menyebabkan kesan penyakit ini sangat ketara pada musim 2/2011 di Sawah Sempadan memandangkan taburan hujan yang tinggi di Tanjong Karang sekitar Oktober hingga Disember. Kesan serangan merebak hawar daun bakteria yang dilihat di Sawah Sempadan dapat dijadikan model dalam menilai penyebaran penyakit dan mengesyorkan langkah bagi mengatasi masalah ini di masa akan datang.

Kesan serangan penyakit hawar daun bakteria di Blok D Sawah Sempadan

Keterangan lokasi : Sawah Sempadan mempunyai keluasan kira-kira 2,340 hektar terletak di kawasan Tanjong Karang, Selangor. Dalam kajian kes ini, blok D, K, P dan V dipilih yang merangkumi 189 lot sawah dengan keluasan 203 hektar bertanam. Tanah agak berasid dengan nilai pH 4.1 hingga 4.5 dan air dari sistem pengairan mempunyai pH 4.5.

Blok D,K,P,V Sawah Sempadan, Tanjong Karang

Siri tanah di Sawah Sempadan, Tanjong Karang

Taburan hujan di Sawah Sempadan

Objektif kajian kes ini adalah untuk mengkaji potensi perebakan bakteria Xanthomonas oryzae pv. oryzae pada musim 2/2011 (musim lembab) untuk dijadikan titik asas data epidemiologi cerun penyakit utama. Pemantauan kawasan yang berpenyakit dibuat beberapa kali semusim bagi menganggar jumlah kawasan yang terjejas. Jumlah daun yang dijangkiti dikira dalam tempoh 30 hingga 35 hari selepas inokulum dibuat. Data yang diperolehi dianalisis menggunakan dua model yang berbeza - Model Ubahsuaian Gregory (peraturan kuasa diubahsuai, y = a (s + c)-b) dan Model Kiyosawa & Shiyomi (model eksponential).

Model Ubahsuaian Gregory dan model Kiyosawa & Shiyomi menyifatkan gaya dan corak yang sama, dengan penyebaran cerun curam bagi kajian ini. Dalam satu kajian yang pernah dibuat oleh Mundt et al. (1999) menyimpulkan bahawa penyebaran percikan X. oryzae pv. oryzae adalah mekanisme utama untuk kecerunan curam. Tambahan pula, Mundt et al. (1999) menyimpulkan bahawa model Kiyosawa dan Shiyomi lebih sesuai untuk data yang diperhatikan.

Bagi memeriksa penyebaran penyakit mengikut model Mundt et al. (1999), graf di bawah dijana menggunakan pengaturcaraan R.

#y contains the number of new lesions
y <-c (3.083,0.521,0.083,0.021)
#y2 contains the distances studied (meters)
y2 <-c (0.0,0.22,0.44,0.66)
#Plot the observed points
points(y2,y,pch=19,col='black')

Daripada graf yang telah dijana, kita dapat mengukur jarak penyebaran penyakit di dalam ladang berserta jumlah lesion baru (tisu yang rosak akibat jangkitan) yang muncul akibat serangan penyakit ini. Kesimpulan mudah yang dapat dibuat ialah jarak penyakit akan bertambah dengan pertambahan lesion.

Teori pemilihan r/K bena perang

Teori pemilihan r/K - Dalam ekologi, teori pemilihan r / K berkaitan dengan pemilihan kombinasi ciri-ciri dalam organisma dengan trade-off (situasi dimana mengorbankan satu kualiti atau aspek untuk mendapat satu kualiti atau aspek yang lain). Tumpuan sama ada kepada meningkat kuantiti anak-anak dengan mengurangkan pelaburan individu ibu bapa, atau kuantiti anak-anak dikurangkan dengan meningkat pelaburan kepada individu ibu bapa, diubah untuk menyesuaikan diri dalam persekitaran tertentu.Teori ini popular di dalam tahun 1970-an dan 1980-an apabila ia telah digunakan sebagai peranti heuristik, tetapi kepentingannya lenyap dalam awal 1990, setelah dikritik oleh beberapa kajian empirikal. Paradigma pemilihan r / K diganti kepada paradigma "life history" (sejarah kehidupan). Walau bagaimanapun, paradigma sejarah kehidupan berterusan untuk menggabungkan banyak tema yang penting kepada paradigma pemilihan r / K. Istilah atau terminologi pemilihan r / K ini dicipta oleh ahli ekologi Robert MacArthur dan EO Wilson berdasarkan kerja mereka mengkaji biogeografi pulau.

Ahli ekologi telah lama terpesona dengan kepelbagaian strategi kehidupan organisma. MacArthur dan Wilson (1967) merupakan yang pertama menggunakan terma pemilihan r / K untuk membincangkan penyesuaian spesies yang berbeza di bawah persekitaran yang pendek dan jangka panjang. Pianka ((1970) menegaskan bahawa r dan K tidak mewakili dikotomi yang sebenar tetapi sekadar titik hujung spektrum dan menggunakan terma r - K kontinum. Di sepanjang kontinum ini, serangga dan tanaman tahunan lebih memilih r manakala haiwan vertebrata dan tanaman bermusim lebih memilih K. Southwood dan Comins (1976) menggunakan model sinoptik berkaitan strategi dan kestabilan habitat yang menunjukkan bahawa strategi r boleh berkembang menjadi perkadaran wabak apabila mereka melarikan diri daripada kawalan musuh semula jadi. Ilustrasi di bawah menunjukkan kepentingan "jurang musuh semulajadi" dalam perosak r, Southwood dan Comins (1976).

Bena perang sebagai serangga perosak utama tanaman padi mempunyai ciri pemilihan r/K yang sangat maju kerana sentiasa berada dalam tekanan ekosistem yang sentiasa berubah-ubah. Serangan mendadak yang sering terjadi merupakan kenaikan secara tiba-tiba populasi perosak, biasanya dikaitkan dengan perubahan dalam ekosistem yang dibawa oleh gangguan luar alam sekitar. Gangguan ini termasuk cuaca panas atau kering, suhu tinggi, kelembapan, banjir, dan semburan racun perosak. Gambar kanan : Kesan serangan seperti pokok padi "terbakar" atau dikenali sebagai "hopper burn".

Bena perang merupakan serangga yang paling maju dan cepat berevolusi untuk memberikan adaptasi dan kesinambungan hidup kepada perubahan keadaan yang ekstrim. Tekanan pemilihan menentukan strategi reproduksi pada bena perang. Bena perang boleh menggunakan strategi r;

• matang dengan cepat dan mempunyai umur pembiakan pertama yang awal; 
• mempunyai jangka hayat yang agak pendek; 
• mempunyai banyak anak-anak pada bila-bila masa, dan beberapa kali pembiakan, atau semelparous;
• mempunyai kadar kematian yang tinggi dan kadar survival anak-anak yang rendah; 
• penjagaan ibu bapa yang minimum

atau strategi K;

• matang lebih perlahan dan mempunyai umur pembiakan pertama yang lewat;
• mempunyai jangka hayat yang lebih panjang; 
• mempunyai beberapa anak-anak pada bila-bila masa dan tempoh pembiakan yang lebih panjang; 
• mempunyai kadar kematian yang rendah dan kadar survival anak-anak yang tinggi; 
• perlu penjagaan ibu bapa

Bena perang juga menunjukkan sifat semelparous, iaitu bereproduksi sebelum mati. Dalam kes penggunaan insektisid, bena perang akan berusaha untuk mengeluarkan telur selepas terkena semburan. Pemilihan strategi r dibuat dalam keadaan tidak stabil (gangguan luar alam sekitar - seperti yang telah diterangkan sebelum ini), manakala strategi K dalam keadaan stabil. Perlakuan ekologi melalui pemilihan strategi ini menjadikan bena perang sebagai perosak utama yang sukar dikawal.

Dalam keadaan persekitaran yang sentiasa tertekan seperti di sawah pada hari ini, bena perang akan menjadi r-strategist, memberi kelebihan kepada spesis ini untuk meneruskan survival dengan berpindah dan mencari makanan di tempat baharu. Kadar pembiakan yang dipercepatkan juga menjadikan bena perang dapat membina kerintangan kepada pestisid dengan pantas. Ini akan menjamin kelangsungan hidup bena perang sebagai perosak utama tanaman padi. Dengan memahami strategi reproduktif bena perang sebagai strategi untuk terus hidup, kita dapat mengambil langkah kawalan yang sepatutnya bagi mengatasi masalah wabak bena perang. Pemulihan ekosistem sawah untuk kawalan biologi merupakan pilihan terbaik. Topik ini telah dibincangkan sebelum ini - Kerintangan bena perang terhadap pestisid dan pemulihan ekosistem sawah untuk kawalan biologi. 

Kerintangan bena perang terhadap racun dan pemulihan ekosistem sawah untuk kawalan biologi

Bena perang (Nilaparvata lugens) merupakan perosak penting bagi tanaman padi yang mengakibatkan kerugian besar kepada petani. Sejak serangga ini menjadi perosak utama di sawah padi di seluruh dunia, pelbagai jenis racun diperkenalkan bagi mengawal serangan perosak ini. Bena perang juga dilabel sebagai "perosak Revolusi Hijau" pada tahun 1977. Gambar kiri : kesan serangan bena perang yang dikenali sebagai "hopperburn".

Bagi mengawal serangan bena, racun serangga jenis phenylpyrazole seperti fipronil dan ethiprole, carbamate seperti aldicarb, carbofuran, carbaryl, BPMC dan MIPC, neonicotinoid seperti imidacloprid, thiamethoxam dan clothianidin, pyrethroid seperti allethrin, cypermethrin, permethrin dan prallethrin dan organophosphate seperti acephate, monocrotophos, diazinon, disulfoton dan malathion digunakan sejak sekian di kebanyakan negara Asia Tenggara dan Asia Timur. Namun begitu, kerintangan kepada racun perosak ini mula dikesan di beberapa buah negara setelah beberapa tahun diperkenalkan. Bermula dengan kerintangan kepada malathion, fenitrothion dan carbaryl pada sekitar 1970-an di beberapa buah negara, bena perang terus menerus berevolusi untuk menghadapi tekanan racun perosak. Kerintangan kepada abamectin dan cypermethrin menyebabkan kesan serangan menjadi buruk sebaik sahaja disembur dikenali sebagai outbreak-causing insecticide. Terdapat juga laporan yang menyatakan bena perang telah membina kerintangan silang (cross-resistance) terhadap racun imidacloprid dan thiamethoxam.

Di seluruh dunia terutama benua Asia, bena perang dilaporkan telah resistan kepada pelbagai jenis insektisid. Diantaranya ialah:

• Imidacloprid
• Fenobucarb
• Fipronil
• Diazinon
• Clothianidin
• BPMC
• MIPC
• MTMC
• Malathion
• Fenthion
• Malaoxon
• Methyl parathion
• Monocrotophos
• Carbofuran
• Abamectin
• Cypermethrin
• Acephate
• Dinotefuran
• Fenitrothion
• Thiamethoxam
• Carbaryl
• Cartap
• Buprofezin

Tahap penyesuaian diri atau adaptasi bena perang terhadap racun perosak sangat tinggi. Bena perang boleh membina kerintangan dengan cepat dan kebanyakan kajian menunjukkan kerintangan yang lengkap berlaku pada generasi ketiga. Negara China, Taiwan, Vietnam dan Filipina merekodkan bena perang mempunyai kerintangan 40 hingga 100 kali kepada fipronil. Negara Thailand, Vietnam dan Laos pula mencatatkan bena perang yang mempunyai kerintangan sehingga 200 kali kepada imidacloprid. Penyelidikan dan pembangunan dalam kejuruteraan genetik telah dapat menghasilkan varieti padi yang resistan kepada serangan bena perang seperti Cheongcheongbyeo, ASD7 dan Gayabyeo (Korea). Namun begitu, bena perang telah berevolusi dan dapat menyesuaikan diri untuk "resistan kepada gen yang resistan" pada varieti padi tersebut.

Selain kerintangan kepada racun, populasi bena perang dilihat tertarik dengan penggunaan baja berunsur nitrogen yang berlebihan di sawah padi. Graf di bawah menunjukkan simulasi yang dijalankan terhadap populasi bena perang vs jumlah baja nitrogen (0 kg hingga 400 kg/ha).

Kesan penggunaan baja nitrogen yang berlebihan terhadap populasi bena perang juga pernah dibincangkan di sini

Adakah serangan bena perang disebabkan oleh kerosakan servis dalam ekosistem?

Penggunaan racun perosak bagi mengawal bena perang sebenarnya membawa lebih banyak kerosakan dan keburukan berbanding kebaikan. Racun seperti imidacloprid, monocrotophos dan lain-lain sangat toksid kepada hidupan lain seperti burung dan lebah disamping mempunyai ciri "broad spectrum" iaitu membunuh secara meluas. Kesannya, serangga berguna; predator dan parasitoid turut terbunuh dan mengganggu pertalian mangsa-pemangsa dan ikatan rantaian makanan. Penggunaan racun yang berlebihan turut mencemarkan udara, tanah dan air yang sekaligus membawa kepada masalah kesihatan kepada manusia.

Serangan merebak (outbreak) bena perang terjadi daripada ledakan populasi bena perang dalam tempoh masa yang singkat. Biasanya serangan merebak ini akan meninggalkan impak yang buruk kepada ekonomi apabila tanaman musnah sama sekali. Serangan merebak jarang terjadi dalam ekosistem semulajadi. Bena perang merupakan serangga yang monophagous, bergerak dari petak sawah ke petak sawah yang lain. Serangan akan menjadi buruk pada sawah yang mudah diserang. Oleh itu, jika serangan merebak kerap berlaku, itu merupakan petanda ketidakstabilan di dalam alam sekitar terhadap sistem pengeluaran. Satu lagi petanda ialah kadar kerintangan terhadap racun berlaku dengan pantas akibat penggunaan racun makhluk perosak yang berlebihan bagi mengawal bena perang.

Servis ekosistem yang tinggi di sawah padi terhasil dari jumlah biodiversiti arthropod, terutama sekali yang kaya dengan spesis predator dan parasitoid. Dalam satu kajian oleh IRRI, mengurangkan penggunaan racun sehingga 95%, biodiversiti arthropod meningkat dan pulih seperti semulajadi dan serangan merebak bena perang tidak terjadi. Memandangkan bena perang merupakan "r-strategists", yang mempunyai keupayaan untuk berpindah, kapasiti pembiakan yang tinggi dan jangka hayat yang rendah, populasi perosak ini lebih efektif ditangani di peringkat berskala besar. Teknik kejuruteraan ekologi boleh diadaptasi bagi meningkatkan biodiversiti setempat dalam meningkatkan servis ekosistem.

Servis ekosistem

Servis ekosistem didefinisi sebagai "kebaikan yang diperolehi oleh manusia daripada ekosistem" dan termasuk dalam servis ini ialah kaitan dengan sokongan, perencanaan, pematuhan dan fungsi budaya. Konsep servis ekosistem yang telah mendapat tempat melahirkan "kejuruteraan ekologi" sebagai satu halatuju untuk pengurusan perosak dalam pertanian. Secara amnya, servis ekosistem diterangkan dalam carta di bawah (klik carta untuk paparan lebih jelas).

Servis ekosistem telah digunakan sebagai kerangka yang beritegrasi dengan penyelidikan pengurusan sumber semulajadi, ekologikal, sosial, dan dimensi ekonomik serta boleh digunakan bagi model pemuliharaan alam sekitar bagi pengeluaran makanan.

Pengurusan habitat bagi pemuliharaan musuh semulajadi bena perang di sawah

Kebanyakan agroekosistem merupakan persekitaran yang tidak sesuai untuk musuh semulajadi disebabkan oleh ganggunan yang melampau. Pengurusan habitat, satu bentuk pemuliharaan pengawalan biologikal, merupakan pendekatan secara ekologi yang mensasarkan satu ekosistem yang seimbang dalam pertanian yang pro kepada musuh semulajadi sebagai agen kawalan biologi. Matlamat pengurusan habitat ialah untuk membina satu infrastruktur ekologikal yang stabil di dalam landskap sistem pertanian untuk membekalkan sumber seperti makanan kepada musuh semulajadi dan tempat tinggal untuk hidup dan membiak. Sumber-sumber ini haruslah diintegrasi melalui pendekatan kejuruteraan ekologi di dalam membentuk ekosistem pertanian yang seimbang secara semulajadi. Rujuk musuh-musuh semulajadi bena perang di sini

Menyediakan diversiti yang "betul"

Beberapa diversiti yang betul dan tepat perlu dikenalpasti bagi memberi kelebihan kepada predator dan parasitoid. Mekanisma yang berpotensi termasuklah memperbaiki dan menambah kedapatan sumber makanan alternatif seperti nektar dan debunga, menyediakan tempat perlindungan dan microclimate yang mana predator dapat berlindung daripada perubahan persekitaran yang ekstrem dan menyediakan habitat dimana hos dan pemangsa alternatif boleh didapati. Sebagai tambahan, kedapatan sumber boleh dimanipulasi dengan membekalkan atau menanam pelbagai tumbuhan hos di awal musim untuk menarik predator dan parasitoid.

i) Sumber makanan alternatif

Sesetengah parasitoid mampu untuk mencari makanan pada tanaman padi, namun ada diantaranya memerlukan tumbuhan lain. Dalam membantu spesis parasitoid untuk terus berada di sawah, pendekatan kejuruteraan ekologikal digunakan bagi mengembalikan biodiversiti dan memperbaiki servis ekosistem. Sawah padi yang diperkayakan dengan tanaman berbunga yang mempunyai nektar dapat membantu menambah jumlah biodiversiti parasitoid dan meningkatkan kadar parasitism.

Tumbuhan berbunga, Vernonia spp. biasanya dikenali dengan warna ungu walaupun terdapat beberapa spesis bunga Vernonia yang mempunyai warna putih dan merah. Nektar bunga Vernonia digemari oleh beberapa spesis parasitoid.

Warna bunga juga memainkan peranan penting kerana warna merupakan faktor penting untuk serangga mengenali bunga dan faktor warna juga telah ditemui mempunyai hubungan dengan biologi pendebungaan. Pemilihan warna bunga perlu dilihat sebagai faktor kritikal di dalam membuat pilihan jenis tanaman berbunga yang sesuai untuk kawalan biologi. Dalam satu kajian yang dijalankan terhadap beberapa spesis bunga Alyssum spp., didapati bunga Alyssum yang berwarna putih menjadi tarikan kepada agen kawalan biologi berbanding warna lain.

Gambar kiri: lebah menghisap nektar (madu) dari bunga dan gambar kanan: tanaman berbunga putih ditanam pada ban sawah.

Bagi mencari tanaman bunga yang sesuai untuk kawalan biologi, sebaiknya pilih bunga yang rimbum dan mudah membiak seperti Tridax procumbens.

ii) Tempat perlindungan dan "micro climate"

Bagi memulihara dan membina "rumah kedua" kepada serangga predator dan labah-labah, pendekatan ini boleh dipraktikkan. Menanam tumbuhan yang boleh menyerupai iklim mikro pada tanaman padi boleh membantu predator untuk berlindung dan membiak.

Rumpai Acalypha boleh dijadikan tempat perlindungan kepada beberapa spesis predator. Antara spesis yang boleh didapati di negara ini ialah Acalypha indica dan A. hispida. Rumpai ini memang digunakan sebagai tumbuhan hos untuk pelbagai jenis predator bagi kawalan biologi di beberapa buah negara.

Dactylis glomerata juga dikenali di Eropah sebagai "false oat" pada asalnya dianggap sebagai rumpai yang perlu dikawal sehinggalah muncul beberapa penyelidikan dibuat berkaitan dengan pertalian ekosistem rumpai ini dengan serangga predator. Kini rumpai ini ditanam sebagai tumbuhan hos yang menyediakan tempat perlindungan kepada serangga predator.
Selain itu, beberapa jenis rumpai lain boleh digunakan seperti "ryegrass" (Lolium spp.).


iii) Memanipulasikan sumber untuk diversiti musuh semulajadi secara kejuruteraan ekologi

Thailand (Chainat), tumbuhan berbunga seperti Tridax procumbens ditanam pada ban sawah bagi menarik serangga parasitoid.

Thailand (Kukiat), tumbuhan berbunga, Crotolaria spp. ditanam di tepi ban sawah.





Kehadiran semula parasitoid dan predator ke dalam ekosistem sawah akan mengambil masa untuk populasi di dalam biodiversiti parasitoid dan predator kembali pulih. Walaubagaimanapun, penggunaan racun kimia harus dielakkan sama sekali supaya kawalan biologi dapat dimanfaatkan sepenuhnya.

Pendekatan kejuruteraan ekologikal perlu diperluaskan (upscalling) bagi memulihkan servis ekologi untuk kawalan secara biologi bena perang. Penggunaan kawalan biologi yang lestari dapat mengurangkan insiden serangan merebak dan mengurangkan dan seterusnya menghapuskan penggunaan racun kimia yang merbahaya kepada ekologi.

Kerintangan terhadap racun (pesticide resistance)

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Sebagai respon kepada kerintangan perosak terhadap racun, petani biasanya akan meningkatkan penggunaan racun (meningkatkan dos racun, menambah kekerapan semburan dan membuat campuran cocktail racun) dan tanpa mereka sedar memburukkan keadaan. Keadaan menjadi lebih buruk apabila pestisid yang digunakan toksik kepada spesis yang makan atau bersaing dengan perosak (predator dan parasitoid), menjadikan populasi perosak meningkat dengan banyak menyebabkan petani menyembur lebih banyak pestisid. Terma pesticide trap atau pesticide treadmill digunakan bagi menunjukkan kesan penggunaan racun yang berterusan dan meningkat menyebabkan petani terpaksa membayar lebih banyak kos yang menyebabkan keuntungan kepada hasil berkurangan.

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

Insecticide Toxicology and Resistance Monitoring

Insecticide Toxicology and Resistance Monitoring

Buku ini boleh dimuat turun di sini

Penyalahgunaan racun serangga dalam tanaman padi tropika mula mempercepatkan kerintangan racun serangga. Tahap rintangan yang tinggi telah dikesan di Delta Mekong (kerintangan terhadap BPMC, fipronil dan imidacloprid). Terdapat pelbagai percubaan untuk mengukur kerintangan serangga terhadap racun serangga menggunakan pelbagai kaedah bioassay. Walau bagaimanapun, sukar untuk membandingkan perbezaannya jika kaedah yang digunakan dalam pengesanan agak sama. Hasil daripada penemuan dan penyelidikan di beberapa buah negara Asia, satu kaedah yang seragam, termasuk prosedur amali dalam koleksi serangga, pembiakan, penyediaan, bioassay dan analisis data menggunakan perisian statistik toksikologi POLO plus diterbitkan dalam buku ini. Buku ini sesuai dibaca oleh agen pengembangan pertanian, pegawai penyelidik, akademik, pelajar dan mereka yang berminat untuk mengetahui toksikologi racun serangga dan kerintangan serangga terhadap racun.

Pemilihan racun yang mengakibatkan serangan bena perang

Racun serangga menyebabkan perkembangan sekunder dan kebangkitan populasi bena perang (BPH). Racun serangga mengganggu struktur kitaran makanan, merosakkan hubungan pemangsa-mangsa dan memihak kepada perkembangan populasi BPH yang menyebabkan serangan hopperburn. Racun serangga berspektrum luas yang mempunyai kesan yang kuat ke atas musuh semula jadi cenderung untuk membuat sawah padi lebih terdedah kepada hopperburn.

Kesan serangan BPH yang mengakibatkan hopperburn

Racun serangga Abamectin, Cypermethrin, Chlorpyrifos telah digunakan dalam semua peringkat tanaman walaupun mereka hanya disyorkan untuk mengawal ulat lipat daun. Ketiga-tiga jenis racun ini mewakili 62% penggunaan racun bagi kawalan BPH dan pemilihan racun serangga ini dibuat berdasarkan cadangan dari jurujual racun perosak. Racun serangga ini disembur sehingga 12 kali semusim dan lebih membimbangkan ialah semburan dibuat seawal usia pokok <30 hari.

Petani sering menyembur tanaman mereka pada peringkat awal menggunakan penyembur kabus (mist blower). Amalan itu menjejaskan fauna akuatik dan agen kawalan biologi.





Jadual: Kesan ekologi - Ketoksidan racun serangga terpilih terhadap beberapa organisma bukan sasaran

Ketoksidan yang tinggi terhadap lebah akan bermakna racun serangga mungkin menjadi toksik kepada hymenopteran, termasuk parasitoid. Labah-labah cenderung hidup dalam ekologi yang sama dengan lebah dan mungkin terjejas teruk akibat racun ini. Ketiga-tiga racun serangga ini diketahui mempunyai kesan yang menjejaskan elemen-elemen kawalan biologi dan merupakan punca serangan merebak (outbreak). Penggunaan yang kerap akan mengganggu perkhidmatan kawalan biologi dan meningkatkan kelemahan sawah padi.