HUBUNGAN CUACA DAN IKLIM TERHADAP HAMA DAN PENYAKIT TANAMAN

Iklim dan cuaca memiliki peran penting baik langsung ataupun tak langsung pada penyebaran, pemencaran, kelimpahan dan perilaku serangga serangga serta pelepasan dan peletakan spora., infeksi dan penetrasi, kolonisasi dan pembentukan organ pembiakan pada cendawan dan bakteri. Ada 2 proses yang memiliki peranan penting langsung maupun tak langsung yakni proses fisik yang ditampilkan dalam bentuk pola dan fenomena iklim atau cuaca, mikro maupun makro serta proses biologi yang ditampilkan dalam bentuk pertumbuhan, perkembangan dan dinamika populasi (epidemiologi).

PENGARUH IKLIM TERHADAP SERANGGA HAMA 

Menurut Andrewartha dan Birch (1974), komponen hidup hewan terdiri atas 4 komponen yaitu: cuaca, makanan, organisme dan hewan lain termasuk preditor dan parasit, serta tempat hidup hewan tersebut. Kehidupan serangga sebagai hewan berdarah dingin (poikilotermal) akan sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca dan iklim tempat hidup/ habitatnya. Cuaca dan iklim berpengaruh besar terhadap perilaku, perkembangan populasi maupun penyebaran suatu spesies serangan. Messenger (1959) dan Sunjaya (1970) berpendapat penelaahan komponen iklim dalam hubungannya dengan kehidupan serangga mencakup beberapa hal:

1. Menentukan faktor iklim apa dan berapa intensitasnya yang mempengaruhi habitat serangga sehingga dapat dianalisis hubungan keadaan dan perubahan iklim secara makro di suatu daerah dengan timbul dan lenyapnya serangga-serangga di daerah tersebut.
2. Mengetahui penyebaran daerah-daerah yang mempunyai pengaruh faktor-faktor iklim yang berpengaruh tersebut dan erat hubungannya dengan klasifikasi iklim.
3. Memperhatikan dan meneliti perubahan iklim mikro yang mendadak dan tanggap yang diwujudkan serangga. Termasuk diantaranya kemungkinan pendugaan perubahan iklim di masa depan.

Dalam memahami hubungan antara cuaca dan iklim dengan serangga yang lebih penting adalah memahami keadaan iklim mikro di dalam pertanaman tempat serangga itu hidup. Krebs (1978) mengatakan bahwa sebaran geografik suatu organisme dibatasi oleh faktor-faktor fisik yaitu : suhu, kelembapan, air dan cahaya di habitatnya. Faktor-faktor iklim yang diduga berpengaruh terhadap hama menurut Kisimoto dan Dyck (1976) di antaranya adalah suhu, kelembapan relatif, curah hujan dan angin.

1. Curah hujan/presipitasi

Hujan adalah gejala gerak konveksi udara yang kemudian mengalami pendinginan (di dalam atmosfer) sehingga terjadi kondensasi dan akhirnya jatuh sebagai titik air. Unsur-unsur penting dari hujan yang berhubungan dengan pertumbuhan hama adalah jumlah volume curah hujan, jumlah hari hujan dan intensitas hujan.

Periodesitas timbulnya hama sangat berhubungan dengan periode hujan tahunan dan perubahan-perubahan jangka panjang. Pengaruh hujan terhadap perkembangan hama dapat secara langsung berupa pengaruh mekanis, misalnya hujan lebat dapat menghanyutkan serangga. Sedangkan banyak sedikitnya hujan dapat berpengaruh tak langsung terhadap perkembangan hama, karena tinggi rendahnya hujan erat hubungannya dengan suhu maksimum, minimum serta tekanan udara. 2. Suhu Udara Pengaruh suhu udara terhadap hama dan penyakit tumbuhan antara lain mengendalikan perkembangan, kelangsungan hidup dan penyebaran serangga (Massenger, 1976). Suhu dinyatakan dalam derajat panas, sumber pada permukaan tanah berasal dari radiasi matahari. Tinggi rendahnya intensitas cahaya matahari berbanding lurus dengan tinggi rendahnya suhu udara. Tinggi rendahnya suhu tubuh serangga menyesuaikan suhu udara lingkungannya (hyphothermal). Pengaruh suhu lingkungan terhadap serangga hama dapat dikelompokkan menjadi 5 zona:

• Zona suhu maksimum: daerah suhu dimana serangga tak lagi dapat bertahan maupun menyesuaikan diri sehingga mati karena terlampau panas.
• Zona suhu tinggi inaktif atau estivasi: daerah suhu dimana serangga masih dapat bertahan hidup tapi tak lagi aktif atau bergerak dan tak pula mati karena proses fisiologis organ-organ tubuh masih bekerja. Beristirahat/tidurnya serangga dalam melakukan aktivitas kehidupan diebut estivasi/diapuze. Jika suhu udara turun sampai titik tertentu maka serangga akan aktif kembali dan hidup normal.
• Zona suhu optimum atau efektif, daerah suhu dimana serangga hidup secara normal dan segala aktivitas berlangsung secara lancar dan optimal sehingga perkembangan serangga terjadi maksimal.
• Zona suhu rendah inaktif/hibernasi, daerah dimana serangga masih dapat hidup tapi tak aktif atau bergerak karena keadaan terlampau dingin. Serangga tidak mati karena proses fisiologis organ-organ tubuhnya masih bekerja, hal ini disebut hibernisasi. Jika suhu udara meningkat sampai titik panas tertentu maka serangga akan aktif kembali dan hidup normal.
• Zona suhu minimum, daerah dimana serangga tak dapat bertahan hidup atau menyesuaikan diri lagi terhadap lingkungan sehingga mati kedinginan.

3. Kelembapan udara (Lengas Udara) 

Kebutuhan serangga akan air sangat dipengaruhi dan berhubungan erat dengan keadaan lingkungan hidupnya terutama kelembapan dan ketersediaan air. Untuk menyatakan kandungan air di udara tau kelembapan udara dilakukan dengan cara antara lain lengas udara mutlak, lengas udara spesifik, lengas udara nisbi dan tekanan uap. Kemampuan serangga bertahan hidup terhadap lengas udara sangat berbeda-beda tergantung spesiesnya. Hama Trips tabaci dapat bertahan hidup dalam lengas udara di bawah 50%. Dalam lengas udara nisbi 10%, kumbang bubuk kacang hijau betina meletakkan telur rata-rata 44.4 butir, namun pada lengas nisbi 25%, menghasilkan telur 49.8 butir. Gambar 1. Trips tabaci 

4. Cahaya dan Radiasi Matahari 

Semua cahaya sangat berhubungan erat dengan kehidupan serangga. Umumnya serangga sangat tertarik dengan cahaya dan untuk kebutuhan hidupnya memerlukan energi yang bersumber dari cahaya matahari atau bulan. Penyesuaian serangga terhadap kondisi cahaya selain dalam bentuk kebiasaan/karakteristik hidup juga dalam hal fisiologis, anatomis, morfologis, indra penglihatan dan warna tubuh.

  Gambar 2. Locusta migratoria 

Ngengat serangga noktural akan aktif di malam hari, sedangkan belalang kembara (Locusta migratoria manilensis) arah mengembaranya mengikuti langsung arah cahaya matahari dan berkumpulnya mengikuti arah berputarnya matahari. Belalang kembara dewasa gregraria terbang pada siang hari dan malamnya akan berkumpul pada tanaman untuk makan, kawin dan meletakkan telur. Sedangkan yang soliter terbang pada malam hari dan siangnya tinggal di pepohonan. Panjang dan pendeknya periodesitas radiasi matahari akan berpengaruh pada suhu udara, lengas udara dan lamanya pengembunan yang akan berpengaruh terhadap pertumbuhan bakteri, virus dan sporalisasi cendawan. 

5. Angin dan gerakan udara 

Angin merupakan gerak udara horisontal dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Secara langsung angin dan gerakan udara tak berpengaruh terhadap pertumbuhan hama. Namun angin merupakan faktor penting dalam menyebarkan hama dan penyakit tumbuhan. Kecepatan terbang belalang kembara sangat dibantu oleh kecepatan dan arah angin, pada angin yang sepoi-sepoi terbang melawan arah angin, tapi bila angin kencang terbang mengikuti arah angin. Serangga ordo Hymenoptera, Diptera, Coleoptera dan Orthoptera umumnya terbang pada cuaca cerah tanpa angin. Jika kecepatan angin melampaui 15 km/jam, aktivitas terbang terhenti. 

PENGARUH IKLIM TERHADAP PENYAKIT TANAMAN 

Cuaca dan iklim sangat berpengaruh terhadap penyakit tanaman, khususnya penyakit yang disebabkan oleh angin, air dan serangga. Penyakit tumbuhan dapat diartikan sebagai kerusakan-kerusakan yang disebabkan oleh cendawan, bakteri, virus, mikroplasma dan yang disebabkan oleh faktor lingkungan tak cocok (kelebihan atau kekurangan hara tertentu, polusi dan lain-lain. Diantaranya penyebab penyakit tersebut, cendawan dan bakteri merupakan patogen yang banyak menyerang tanaman. Cendawan umumnya disebarkan dalam bentuk spora atau potongan hifa. Penyebarannya dapat dibantu oleh angin, air hewan, manusia, kontak langsung atau terkandung dalam bagian tanaman (biji, umbi). Bakteri juga dapat menyebar dengan cara yang sama. Sedangkan virus dan mikroplasma kebanyakan disebarkan serangga, manusia sendiri atau melalui bagian tanaman. Perubahan faktor lingkungan fisik, iklim atau cuaca akan sangat berpengaruh terhadap penyakit pada saat patogen di luar jaringan tanaman (pre penetrasi). Pada waktu tersebut patogen sangat peka dan menentukan apakah iklim atau cuaca cukup menentukan perkembangan. Dalam meninjau pengaruh iklim atau cuaca terhadap perkembangan penyakit maka yang paling penting adalah bagaimana menjelaskan perilaku iklim mikro sekitar pertanaman atau bahkan pada lapisan yang lebih tipis di sekitar daun atau batang yang disebut boundary layer. Perubahan lingkungan fisik lapisan tipis atau di sekitar pertanaman itulah yang sangat menentukan keberhasilan patogen menimbulkan penyakit. Dalam beberapa hal masalah tersebut sulit diteliti sehingga diperlukan pengertian mengenai hubungan antara pola iklim makro dan iklim mikro di sekitar tanaman. Gambar 3. Boundary Layer

1. Kelembapan Udara 

Kelembapan udara yang relatif tinggi sepanjang tahun di Indonesia merupakan kondisi potensial timbulnya penyakit. Terjadinya infeksi pateogen kerap ditentukan kondisi kelembapan di sekitar pertanaman, terutama bagi patogen cendawan.

  Gambar 4. penyakit cara pada tanaman teh (Exobasidium vexans) 

Contoh pada kasus penyakit cara teh. Penyakit ini dapat secara drastis dikurangi tingkat serangannya dengan cara mengurangi kelembapan sekitar tanaman melalui pemotongan atau pengurangan tanaman pelindung. Berbeda dengan penyakit cendawan, penyakit yang disebabkan virus umumnya lebih berkembang pada musim kering. Tingginya kelembapan di Indonesia juga menimbulkan masalah tersendiri pada penanganan pasca panen yaitu banyaknya pernyakit yang menyerang hasil panen di tempat-tempat penyimpanan.

2. Air dan embun 

Air yang dimaksud adalah air bebas yang sangat besar peranannya dalam perkembangan penyakit. Penyakit-penyakit tertentu seperti kanker kina yang disebabkan Phytopthora cinnamoni atau penyakit penyakit lanas tembakau (Phytopthora nocotiane) dapat tersebar luas terbawa air hujan. Air gutasi juga dapat membantu timbulnya penyakit seperti pada Xanthomonas campestris yang menyerang kol. Embun juga dapat berperan dalam perkembangan spora dan infeksi. Penyebab penyakit bulai pada jagung (Sclerospora maydis) hanya dapat membentuk spora pada waktu malam jika daun berembun.

Gambar 5. Penyakit bulai pada jagung

3. Angin

Pengaruh angin umumnya secara tak langsung terhadap kelembapan dan terjadinya embun. Pengaruh langsungnya adalah terhadap penyebaran spora, penyebaran serangga vektor dan perlukaan akibat gesekan noleh tiupan angin. Contohnya adalah pelepasan dan pemencaran konidia Pyricularia oryzae yang sangat dipengaruhi kecepatan angin.

4. Suhu lingkungan

Ketinggian tempat dari permukaan laut akan memberikan suhu tertentu kebanyakan penyakit hanya merugikan pada tempat-tempat dengan ketinggian tertentu. Penyakit bulai pada jagung, penyakit karat daun kopi dan cendawan akar merah pada teh (Ganoderma pseudofrreum) hanya merugikan pada tempat-tempat rendah yang suhunya relatif tinggi. Sedangkan penyakit tepung, cacar teh, bercak bergaris pada padi (P. oryzae) dan cendawan akar merah bata (Poriahypolateritia) serta cendawan akar hitam (Roselliniaarcuata) pada teh hanya merugikan pada tempat yang tinggi yang suhu lingkungan relatif lebih rendah. Pada keadaan tertentu, suhu pada malam hari bersama-sama kelembapan dapat berpengaruh terhadap penyakit dengan pembentukan embun dan terjadinya gutasi. Suhu lingkungan sangat menentukan terutama pada masa prapenetrasi.

5. Radiasi surya

Pengaruh radiasi surya secara tak langsung terhadap berkurangnya kelembapan dan meningkatnya suhu lingkungan. Sedangkan secara langsung adalah pada efek mematikan spora atau pembuluh kecambah spora pada kebanyakan patogen.

Sumber:

Yonny Koesmaryono. 1991. Pengaruh Iklim terhadap Hama dan Penyakit Tanaman dalam Kapita Selekta Agrometeorologi. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Bogor.