Dokumen tersebut membahas tentang pengendalian hayati yang mencakup konsep, prinsip, contoh-contoh, dan aplikasinya untuk mengendalikan hama penyakit tanaman, kerusakan tanaman, dan gulma. Agen biologis seperti bakteri, jamur, serangga, dan nematoda dapat digunakan sebagai alat pengendalian hayati untuk menekan populasi organisme merugikan.
2. Kemungkinan penggunaan pertama kali dari pengendalian
hayati sejak zaman kuno dan kemungkinan besar terjadi
karena kecelakaan.
3. Orang-orang Aztec termaksud
seorang pemburu/pengumpul ,
mereka pendatang yang terlambat
ke wilayah pusat Meksiko yang
membawa mereka ke peradaban
maju lainnya. Menurut legenda,
mereka akan menemukan rumah
baru mereka di mana dan elang
memegang ular akan bertengger di
atas kaktus di sebuah pulau dan
daerah itu adalah kota mexiko. Jadi
mereka tinggal di daerah berawa
yang sekarang dikenal sebagai
Meksiko City, di mana reruntuhan
dapat ditemukan.
4. Chinampas - "kebun mengapung" dibangun dari Wattles
atau alang-alang yang diikat dan berlapis dengan lumpur,
sedimen danau, dan gulma air
5. Kekayaan chinampas mendorong datangnya
organisme yang kurang menguntungkan
Akhirnya chinampas menjadi berlabuh
dengan akar tanaman
Tanaman yang tumbuh melalui benih
dipindahkan ke chinampas
Tanah banyak mengandung agen
Pengendalian Hayati yang berbeda dalam
kesetimbangan seperti Trichoderma,
Pseudomonas, dan antagonis Fusarium
6. Vile Concoctions
Nectria galligena
adalah jamur yang
menyebabkan kanker
Eropa apel.
Austen, 1657 -
mengobati luka
pemangkasan yang
baru dengan kotoran
sapi dan urine untuk
mencegah kanker
pada pohon apel
Luka adalah bagian
utama untuk agen
infeksi seperti jamur
dan bakteri
7. Vile ramuan untuk luka-luka Pohon
Forsyth, 1791 - kotoran sapi segar, kapur, abu kayu,
dan pasir
Le Barryais, 1785 - lumpur segar
Weidlich, 1979 - tanah di Parasitica Cryptonectria
(Chestnut Blight) cankers, Trichoderma sp.?
MacDonald et al., 1979 - tanah diterapkan untuk
Amerika disebabkan Endothia cankers Parasitica
untuk menyembuhkan - Trichoderma sp.?
8. Apa yang dimaksud pengendalian hayati??
Hama penindasan dengan agen biologis
yang beroperasi di latar belakang
pengendalian terpadu yang tidak
bergantung pada resistensi host, sterilisasi
patogen target, atau modifikasi perilaku
hama
9. Apakah Bioteknologi Pengendalian Hayati?
Bioteknologi adalah satu set alat yang
memanfaatkan makhluk hidup (dan baru-baru,
turunan dari makhluk hidup) untuk
memecahkan masalah atau untuk
menghasilkan produk.
Tentu saja!
10. Biological Control Melibatkan
Penghancuran unit propagative atau biomassa
patogen.
Pencegahan pembentukan inokulum.
Melemahnya atau perpindahan dari patogen dalam
residu penuh.
Pengurangan kekuatan atau virulensi patogen oleh
agen seperti mycoviruses atau penentu
hypovirulence
.
11. Dimanakah kamu dapat menemukan
agent pengendalian hayati
penekan tanah
Dunia lama
baru dunia
patogen tumbuhan
Dari suatu kejadian
Pada bahan tanaman
Pada "sakit" patogen dan hama
12. Ini adalah masalah
kelangsungan hidup
Sebagian besar antibiotik ditemukan sejak
penemuan Fleming penisilin berasal dari
mikroorganisme tanah saprophytic
Sementara itu ........
- Pythium debaryanum - bibit pinus rebah,
Hartley, 1921
- Streptomyces kudis - keropeng kentang,
potongan rumput mengurangi penyakit,
Millard dan Taylor, 1927
13. Pengendalian hayati
Sanford dan Broadfoot, 1931
- pertama kali digunakan
"Biological Control" dalam
patologi tanaman
1. 40 bakteri, jamur 24
2. Organisme atau filtrat
budaya di tanah steril
3. Ditemukan organisme
lebih efektif terhadap
Gaeumannomyces graminis
var. tritici
Tanah penekan adalah
lokasi atau situs di mana
penyakit menurun
secara bertahap dari
waktu ke waktu terus
menerus di bawah
tanam dengan tanaman
yang sama.
14. Penekan Tanah
Reinking and Manns, 1933
Amerika Tengah tanah
Fusarium oxysporum f. sp. cubense - Panama
penyakit pisang
Patogen diisolasi dari tanah berpasir tetapi bukan
dari tanah liat
Sandy tanah penanaman 10 tahun terakhir
(kondusif)
Liat tanam tanah 20 tahun terakhir (penekanan)
15. Bagaimana Tanah penekan Bekerja?
Gerlagh, 1968
a. 4 tanaman berturut-turut dalam tanah
meningkat penindasan Gaeumannomyces
graminis var. tritici
b. Mengukus menghancurkan antagonis
R. James Cook, David Weller, Linda
Thomashow
a. USDA / ARS, WSU
b. Pseudomonas fluorescens, P. Aureofaciens
c. 2-fluoroglucinol
16. Jenis apa saja yang berfungsi
sebagai agen pengendali hayati???
Mikroorganisme
Bakteri
Jamur
Nematoda
Virus
Makroorganisme
Serangga
Manusia
Hewan
17. Mekanisme Pengendalian Hayati
Kompetisi - agen SM lebih efisien
memanfaatkan ruang dan nutrisi.
Antibiosis - agen SM menghasilkan satu
atau lebih senyawa merugikan.
Parasitisme - agen SM menggunakan target
untuk makanan atau untuk reproduksi.
Resistensi Induksi - agen SM tidak
langsung merangsang tanaman agar tahan
19. Adult Bathyplectes anurus , a parasitoid of
alfalfa weevil larvae. Photo courtesy USDA
APHIS
Importation
Ketika patogen
adalah eksotis.
Mengidentifikasi
asal-usul patogen
atau hama.
Mencari musuh
alami
Mendapatkan
izin USDA
untuk
mengimpor
20. Augmentasi
Augmentasi adalah manipulasi langsung
dari musuh alami untuk meningkatkan
efektivitas mereka.
Produksi massal dan pelepasan periodik (kolonisasi)
adalah pendekatan yang paling umum.
Peningkatan genetik
Augmentation tidak permanen, dan
membutuhkan reapplication dari agen.
23. Apa perbedaan penyakit tanaman dan
kerusakan tanaman???
Penyakit tanaman adalah respon fisiologis
yang abnormal dari tanaman untuk hubungan
yang kronis dengan agen kausal primer.
Kerusakan tanaman adalah kerusakan jaringan
karena hubungan akut dengan agen.
24. Apa yang dimaksud penyakit
tanaman??
Tanaman dapat menjadi "sakit" akibat infeksi oleh
berbagai organisme.
Serangga
Jamur
Bakteri
Virus
nematoda
Definisi suatu penyakit tanaman: Respon fisiologis
yang abnormal dari Tanaman karena hubungan yang
kronis dengan agen kausal primer.
25. Gejala yang di tampilkan tanaman
ketika sakit
Noda atau lesi (jaringan mati)
Daun, Batang, Bunga, Buah
Menurunnya aktivitas tumbuh
Kehilangan klorofil daun
Pertumbuhan yang abnormal
Browning atau menguning
Layu
mati
26. Tanaman sakit menunjukkan tanda
Tanda adalah bukti
langsung dari kehadiran
patogen.
kotoran serangga
cairan bakteri
pertumbuhan kapas jamur
kista nematoda
27. Bagaimana cara kita mengontrol
penyakit tanaman??
Rotasi Tanaman - kepadatan inokulum lebih rendah
Menambahkan Perubahan - stimulasi antagonis
Alter pH
Persiapan lahan - memodifikasi struktur
tanah atau aerasi
pemilihan tanggal penanaman
Terapkan perubahan organik
Praktek irigasi
perangkap tanaman
menambahkan agen yang dapat mengontrol penyakit
tanaman.
Kenneth Baker and R.
James Cook. The
Nature and Practice of
Biological Control of
Plant Pathogens
28. Target pengendalian Hayati
Agen yang menyebabkan penyakit tanaman
Agen yang menyebabkan kerusakan tanaman
Gulma: Setiap tanaman yang tumbuh di
tempat yang tidak diinginkan
29. Serangga adalah agen biologis utama
yang telah digunakan untuk
memerangi hama gulma berbahaya
30. Mengapa Serangga yang Baik dapat
menjadi Agen Pengendalian Hayati
Bisa diperbanyak dalam jumlah massal
cukup spesifik
mudah dipindahkan
Bereproduksi di lapangan
Dapat dikombinasikan dengan agen
serangga lainnya
31. Gulma sebagai penyebab
masalah
Mencegah pertumbuhan tanaman yang
budidaya
Bersaing dengan tanaman untuk:
- Air dan nutrisi
- sinar matahari
Dalam beberapa kasus, sebagai tempat
patogen
32. Apa yang di maksud gulma?
Gulma adalah tumbuhan yang tumbuh di mana
Anda tidak menginginkannya.
Sebuah Gulma pengganggu adalah gulma
yang
- Bukan asli - yaitu asing
- agresif
- sangat kompetitif
sangat invasif
33. Pengontrolan gulma secara
teradisional
herbisida
efektif
Penggunaan yang sedikit
Biaya murah
Bahan-bahan kimia seperti 2,4-Dichlorophenoxyacetic
acid (2,4-D) sangat efektif terhadap gulma.
RoundUp (Monsanto) – mengikat phosphoenolpyruvate,
menghentikan sintesis asam amino
34. Mengapa bioherbisida..??
Kerugian masi tetap terjadi
$619 juta pada sayuran, $441 juta pada buah dan
lahan kacang di amerika
Herbisida membuat resisiten populasi gulma
Efek berpengaruh pada organisme non target
Tanaman asli
FQPA 1996
Perang dunia ke II
35. Mengapa bioherbisida.??
Permintaan untuk penurunan penggunaan
pestisida
Besar daerah di mana aplikasi herbisida tidak
memungkinkan atau memerlukan biaya yang
efektif
Kerusakan lingkungan
Kontaminasi suplai air kita
36. Gulma yang merugikan
Leafy spurge memiliki tiga
juta hektar penuh jarak tanah.
Ini adalah gulma agresif yang
menggantikan vegetasi asli
dan degradasi lahan
penggembalaan
38. Leafy
Spurge
Dikenalkan
pertama di USA
pada th 1827.
Penyebaranya
sampai ke US
bagian barat
Reduces rangeland
productivity by 50
to 75 percent
39. Leafy Spurge
Sapi biasanya menghindari memakan
leafy spurge
Namun ,ketika sapi memakan leafy
spurge mereka menjadi sakit kemudia
mati
Kerugia ekonomi di motana,selatan
dakota, dan utara dakota dan wyoming
diperkirakan sekitar $120 juta
namun leafy spurge masih dijual
40. Leafy Spurge Control
sulit
Akar luar
Dapat mengeluarkan
dan menebarkan benih
sejauh 15 kaki
Disebarkan oleh burung
Agen biologi
6 spesies dari kumbang
kutu
satu specie dari
kumbang slender
41. Leafy Spurge Control
Agen biologi
Satu specie ngengat
Satu specie lalat
Reduces bud gall fly
Kumbang dan ngengat
mengurangi pertumbuhan
tanaman
Dewasa makan
Larva makan pada akar
Domba dan kambing
42. Pembunuh hama yang lain
adalah
serangga
bakteri
jamur
manusia
hewan
43. Kelebihan dari bioherbidida
Produksi yang berlimpah dan tahan lama
dalam teknik kultur inokulum
Jadilah target spesifik
Secara genetik stabil
Jadilah mampu membunuh sebagian besar
populasi gulma di bawah berbagai kondisi
lingkungan (kepadatan gulma)
44. Jamur pembunuh hama
Patogen pertama yang diisolasi untuk
pengendalian gulma, gloeosporioides
Colletotrichum, 1971.
Pencekik pohon
anggur di Siprus.
gulma ini menjadi
hama utama kebun
jeruk di Florida.
45. Jamur pembunuh hama – De Vine
Phytophthora palmivora - Devine, Abbot Laboratories,
1981. Produk pertama mikroba komersial untuk
pengendalian gulma.
Chlamydospores
Pencekik pohon anggur di kebun jeruk
Diisolasi dari tanaman mati yang ditemukan di sebuah
kebun
96% membunuh gulma dan berlangsung selama 2
tahun pasca aplikasi
Patogen pada bawang merah, melon, okra, tomat,
endive, ketimun, squash, dll
46. Keberhasilan Non-commercial
Chondrilla karat - kerangka gulma – Australia
Skeleton gulma
- Mediterania dan Timur Tengah asal
- Menyerbu tenggara Australia
- Tiga bentuk morfologi
Puccinia chondrillina - jamur karat
- Persempit berdaun strain
- Menengah dan regangan berdaun lebar
47.
48. Bakteri sebagai agen pengendali hayati
Xanthomonas campestris pv. poannua -
Aktivitas postemergence pada bluegrass
tahunan di halaman rumput bermudagrass
(Johnson, 1994: Johnson, Wyse, Jones, 1996).
Pseudomonas syringae pv. tagetis - thistle
Kanada pada kedelai (Johnson, Wyse, Jones,
1996).
49. Nematoda - gelang
Nematoda - gelang
Kecil (0,60-2 mm), cacing mikroskopis
eukariotik.
Gaya hidup – baik dan buruk
Patogen hewan
Patogen tanaman
cacing pemangsa
Patogen serangga
Sapropit
50. Parasit tanaman
Stunting
Warna kuning daun
Layu
Daun drop
Buah kecil
Menguning
Pengeriting dan memutar
daun dan batang
Gelembung udara
Akar gemuk
Mengurangi pertumbuhan
51. Cacing
Merupakan sebagian besar dari biomassa di
beberapa tanah
Monochida, Dorylaimida, Diplogasteroidea
Siap berbudaya di piring
Tidak konsisten demonstrasi pengendalian
nematoda parasit tanaman
Kurangnya host spesifisitas dan dengan demikian
akan makan dirinya sendiri
53. Nematodes sebagai pemakan
serangga
Sirex noctilio- di Eropa
diperkenalkan tawon
pemakan kayu hancur di
hutan pinus Australia dan
Selandia Baru
Sengaja diperkenalkan
Oviposits dengan simbiosis
jamur
Larva, menetas, makan
jamur, menembus pohon
54. Nematodes
sebagai parasit
serangga
Deladenus siricidicola, parasit nematoda dari
tawon Sirex
Nematoda masuk larva Sirex, mereproduksi
ketika pupates tuan rumah, memasuki telur host
Sirex betina muncul, terbang ke pohon yang lain,
oviposits paket dari nematoda dengan jamur
Hampir 100% kontrol, perlu menjaga tekanan
konstan control
55. Nematoda dapat
menjadi patogen
vektor
Steinernema dan spesies
Heterorhabditis (urutan
Rhabditida) adalah nematoda
parasit pada serangga.
Transmit bakteri yang mematikan
menjadi tuan rumah mereka,
sebuah karakteristik yang
membuat mereka lebih cocok
untuk pengendali hayati serangga
dari kelompok nematoda lainnya.
A cockroach parasitized by
Steinernema scapterisci
Neosteinernema females
emerged from termites
56. Nematode Killers
Predators – organisms that utilize
nematodes as food
Trap crops – plants that are used to
attract nematodes from the economic
crop but do not support reproduction or
are toxic.
Parasites – disease causing agents of
nematodes
57. Nematoda perusak
Predator - organisme yang
memanfaatkan nematoda
sebagai makanan
Perangkap tanaman -
tanaman yang digunakan
untuk menarik nematoda
dari tanaman ekonomi
tetapi tidak mendukung
reproduksi atau beracun.
Parasit - agen penyebab
penyakit nematoda
59. Parasit dari jamur patogen
Mycoparasites
- miselia jamur yang parasitizes, propagules
(konidia, oospores chlamydospores), atau
overwintering struktur (sclerotia, oospores,
chlamydospores) jamur lainnya
Parasit lain
- Mikroorganisme lain dan virus yang
menginfeksi jamur colonizes atau
phytopathogenic sehingga mengurangi
dampaknya terhadap tanaman
62. Ampelomyces
quisqualis
Hiperparasit dari mildews
berbedak
256 spesies tanaman dalam 172
genera dalam 59 famili
Colonizes hifa, conidiophores,
cleistothecia
Penetrasi langsung
Sel Host tewas tak lama setelah
pembentukan pycnidial (2-4 hari
setelah infeksi)
64. Amerika kastanya
Castanea dentata
pohon yang sangat populer di
Amerika Serikat Timur, 40% dari
pohon berdiri
Chestnut dipanggang pada api
terbuka dan kalkun rias
Kayu yang sangat tahan terhadap
busuk: pagar, posting, bahan
bangunan
Pada tahun 1904, laporan penyakit
pertama dekat Kebun Binatang
Bronx
Dalam 50 tahun, berkurang menjadi
beberapa pohon
Tujuh spesies punah ngengat
65. Penyakit tanaman
kestanya
Cryphonectria (Endothia) Parasitica
Memasuki luka, tumbuh di dalam dan di
bawah kulit
Membunuh kambium yang terinfeksi
ranting, cabang, dan batang
Tidak memasuki mahkota
Pohon berangan mengurangi ke
beberapa yang berasal semak
66. Penyakit
tanaman
kastanye
Aseksual (pycnidium, pcyniospores) dan
seksual (perithecium, ascospores) spora
diproduksi
Tersebar oleh angin, hujan, serangga.
Dilacak sampai 30 mil
Tidak ada resistensi di kastanye Amerika
67. Tanaman karantina pada 1902 terlalu terlambat
Kemungkinan besar diperkenalkan dari stok
pembibitan dari kenari Jepang (Castanea crenata)
yang banyak ditanam dan dicangkokkan dengan
spesies kastanye lain (1876)
Pada 1889, hampir 10.000 pohon dari Jepang
diimpor
Pada 1904, ditemukan di Kebun Binatang Bronx
Pada 1906, luas
Dengan 1908, di luar kendali
68. Harapan untuk American chestnut
Sebuah virulence ringan yang di isolasi dari C.
parasitica di temukan di itali oleh Biraghi di
European chestnut pada tahun 1850
Juga di temukan dan di jelaskan bahwa
hypovirulent oleh Grente sekitar tahun 1965 dan
menganggap ini adalah sebuah penentu
penularan
Van Elfen, James and Day, 1975
Lingkungan yang mempengaruhi ukuran kanker
menggunakan hypovirulent dan virulent strains
Ditunjukan dengan penularan oleh auxotrophic mutants
69. 1978-1983, Dodds, Van Alfen, Day
Hypovirulent strains dari C. parasitica
mendapatkan dsRNA akan tetapi virulent strains
tidak mendapatkannya
Tiga kelas berdasarkan pola pita fragmen
tipe III Amerika
tipe I dan II Eropa
Inokulasi dengan strain hypovirulent sukses di
Eropa tetapi bukan AS
Van Alfen, menemukan hypovirulence yang
menular yang dapat ditentukan oleh satu atau lebih
potongan dsRNA
70. Genetika sebagai penyelamatan
Vegetatif kompatibilitas
Anastomosis diperlukan untuk transfer virus
Namun, anastomosis memerlukan jenis
yang kompatibel
Choi and Nuss, 1992
Mengifeksi cDNA cetakan secara
menyeluruh
Pemisahan rantai gen
Transfer 100% efisien
Editor's Notes
The Aztecs were a warring people who came to the central valley of Mexico around 1200 AD from the southwestern United States
Surrounded by more powerful civilizations, they were forced to take refuge on theses islands and pay tribute. As the civilization grew more powerful, turned to an agricultural state. Could support larger populations. and thus ruled until the arrival of the Spanish Conquerers.
Corners or sides anchored with willows or other trees.
Seeds planted in dryland nurseries.
Biological control of the alfalfa weevil, Hypera postica (Gyllenhall) is a example of a successful program using importation of natural enemies (Bryan et al. 1993). The alfalfa weevil, a native of Europe, was originally detected in the US in Utah in 1904. A second introduction was detected on the East coast in 1951. By 1970, the weevil had spread to all 48 contiguous states and become a serious pest of alfalfa. Some importation's of natural enemies began as early as 1911, however, a major program aimed at biological control of the weevil was initiated in 1957. In this program, USDA ARS personnel conducted foreign exploration in Europe resulting in the eventual importation of 12 parasitoid species. Six of these species became established and are credited with contributing to the reduction in the weevil's pest status in the eastern US (Day 1981).
Around the late 1940’s during the green revolution, chemicals such as 2,4-D, a synthetic auxin, was used to control broad leaved weeds (dicots) in grasses (monocots).
Approximately 1 million nematodes can live in a spot the size of a quarter.
There are hundreds of nematode species that feed on insects but only 5 are commercially available.
Largest nematode is found in the placenta of a whale, Placentanema gigantissima, it is over 8 meters long and 2 cm thick.