Struktur Tanaman sebagai Perlindungan Terhadap Serangga Herbivora (Hama Tanaman)

1. STRUKTUR TANAMAN
sebagai Perlindungan Terhadap Herbivora
ANDI AMAL HAYAT MAKMUR
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2015

2. PERTAHANAN TANAMAN
Pertahanan fisik atau mekanik merupakan sifat
tahan yang disebabkan oleh keadaan morfologi
tanaman sebagai penghalang untuk mencegah
atau mengurangi kerusakan organ tanaman oleh
herbivora. Misalnya duri, bulu halus, daun yang
tajam, lapisan lilin.

3. FAKTOR-FAKTOR TANAMAN
PENGARUHNYA TERHADAP
SERANGGA
Ketebalan dinding sel,
peningkatan kekerasan jaringan
Gangguan pada makan dan
mekanisme peletakan telur
Kekokohan dan sifat-sifat lain
dari batang
Gangguan pada makan,
mekanisme peletakan telur,
dehidrasi telur
Rambut-rambut, Duri Pengaruh pada makan,
pencernaan, peletakan telur, daya
gerak, melekat
Akumulasi Lilin pada Permukaan Hambatan makan
Faktor-faktor ketahanan morfologi yang
umum ditemukan pada tanaman :

4. Brassica oleracea (Kubis)
Lilin kristal dalam bentuk lempeng, khas
kristal yang dibentuk oleh rantai panjang
alkohol primer
Festuca arundinacea (Rumput)
Cyathodes colonsoi
Pita-pita pendek, berlapis kristal lilin,
trikoma rapat yang menonjol di sekitar
stomata
Picea sitchensis
terdiri dari n-nonacosan-10ol, di pusat
konektor lilin anti-transpirant yang mengisi
ruang depan stomata
Cuercus pubescens
Kompleks stomata berlapiskan dengan lilin
kristal primer yang kaya alkohol pada
permukaan daun abaxial (bawah)
Rosmarinus officinalis
Permukaan bawah daun dengan bulu yang
padat yang berasal dari perkembangan
cabang trikoma
Lapisan Lilin Epikutikula

5. Lapisan Lilin Epikutikula
Lapisan lilin  penghambat
penguapan air yang berlebihan 
menghambat aktivitas makan
serangga herbivora
Lapisan lilin pada daun yang licin
dan mengkilap menyebabkan
penghambatan aktivitas kutu2an
pada daun

6. Tanaman Inang Hama Efek
Allium cepa Thrips tabaci Kedatangan Rendah
Brassica napus Lipaphis erysimi Resisten
B. campestris L. erysimi Rendah Populasi
B. oleracea L. Erysimi Rentan
Phyllotreta albionica Rentan
Erioischia brassicae Jumlah Telur Berkurang
Thrips tabaci Mengurangi Bahaya
Myzus persicae Kadang2 Populasi Tinggi
Plutella xylostella Survival larva turun
Hordeum vulgare 4 spesies Aphids Populasi Meningkat
Sorghum bicolor Schizaphis graminum Kurang diminati
Triticum aestivum Sitobion avenae Populasi Rendah
Keadaan Tanaman dengan Glossy terhadap Serangan Herbivora

7. Dapat mengganggu pelekatan,
mobilitas dan efektivitas
serangga predator 
Larva Chrysoperla plorabunda
lebih efektif mengurangi populasi
Plutella xylostella pada kondisi
glossy
Coccinella sp. pada Aphids pada
tanaman kacang polong
Lapisan Lilin Epikutikula

8. Modifikasi Serangga
 LARVA PEMAKAN DAUN MEMILIKI TUNGKAI PALSU/PROLEG
UNTUK BERPEGANG
 BEBERAPA JENIS LARVA MENGELUARKAN BAHAN YANG
LENGKET PADA BAGIAN UJUNG ABDOMEN KETIKA BERJALAN
PADA DAUN
 LARVA Chrysomelidae MENGGUNAKAN UJUNG ABDOMEN
UNTUK BERPEGANG PADA DAUN KETIKA BERGERAK
 BEBERAPA JENIS LARVA MENGELUARKAN BENANG UNTUK
MEMBANTU BERPEGANG SELAMA BERGERAK
 STRUKTUR PRE-TARSUS MEMBANTU UNTUK
BERPEGANG PADA PERMUKAAN HALUS/LICIN

9. Trikoma merupakan bagian pertahanan tanaman secara
fisik terhadap herbivora
 Nimfa dan larva instar 1  mobilitas & makan akan
terganggu  mati
 Serangga kecil dengan alat mulut menusuk-mengisap
sulit untuk menusukkan alat mulut atau stiletnya pada
permukaan bagian tanaman
 Mencegah serangga betina menggunakan
ovipositornya untuk meletakkan telur
Trikoma

11. Encarsia formosa jauh
lebih efisien (20%
efektif) dalam
menemukan Bemisia
tabaci pada tanaman
yang daunnya halus dari
pada daun berbulu

12. Jenis Tanaman terhadap Beberapa Ordo
TANAMAN RESISTEN RENTAN
Gandum C, Hy, D, Ho, D A, D
Padi L
Jagung C L
Sorgum D
Tebu Ho L
Kedelai C, Ho, C, D, L L
Alfalfa (Pakan Ternak) Ho, C, Hy, Ho
Kapas L, C, He, L, Ho L, Co, Ho
Kacang-Kacangan Ho L, T
Kubis C L
Semua Tanaman 36 Spesies Serangga 15 Spesies Arthropoda
A, Acarina; C, Coleoptera; D, Diptera; He, Heteroptera; Ho, Homoptera; Hy, Hymenoptera;
L, Lepidoptera; T, Thysanoptera

13. • Kekerasan dan Ketebalan Daun  penggabungan
senyawa zeng dan mangan serta selulosa dalam
kutikula daun
• Tanaman tropis menunjukkan 3 kali lipat lebih
keras dari tanaman zona iklim sedang
• Mengunyah partikel tanaman keras
membutuhkan energi yang lebih besar dan
menyebabkan keausan pada mandibel
Kekerasan dan Ketebalan Daun

14.  Selulosa, sebuah komponen penting dari dinding sel 
kekerasan daun  resistensi pada herbivora
 15% berat kering daun.
 Tersimpan di dinding sel dan lumen sel berfungsi sebagai efek
kekerasan daun yang dapat menghambat kerja mandibula 
mati kelaparan.
 Peningkatan kadar silikon dalam gandum, padi, tebu
memberikan kontribusi untuk ketahanan terhadap beberapa
spesies serangga hama
Kekerasan dan Ketebalan Daun

15. Spodoptera exigua  tiga kali lebih lama dalam
mengunyah dan menelan partikel dari Seledri (Apium
graveolens) daripada tanaman Chenopodium murale,
karena daun seledri 1,5 kali lebih tebal
Kekerasan dan Ketebalan Daun

16. Pada kondisi ekstrim Pseudaletia unipunctata 
memiliki otot bagian kepala 2 kali lebih kuat jika
makan rumput keras dari pada makanan yang
lembut
Adaptasi Kekerasan dan Ketebalan Daun

17. Pada kondisi ekstrim Kumbang Galerucella
nymphaeae makan daun tanaman Bunga Lily
memiliki mandibel lebih besar dibandingkan pada
tanaman Rumex hydrolapathum
Adaptasi Kekerasan dan Ketebalan Daun

18. Brachystola magna Mermiria maculipennis

19. Tingkat Kekuatan Daun Tanaman pada Pertumbuhan
Jenis Tanaman yang Berbeda
Tipe Tanaman
Jumlah Spesies
yang Diamati
Kekuatan Relatif
Rumput-Rumputan, Semua Daun 166 1.0
Tanaman Berkayu, Daun Baru 25 1.7
Rumput C3 ; Semua Helaian 42 3.1
Rumput C4 ; Semua Helaian 34 6.2
Tanaman Berkayu, Daun Lama 89 6.3
Tanaman Palm 8 9.8

20. • Perbedaan dalam proses fiksasi karbon  fisiologis yang
berbeda  perbedaan morfologi
• Tanaman C4  Karbon dioksida menyatu dengan senyawa PEP
(PhosfoEnolPiruvat), membentuk senyawa 4-C  ditransfer ke
sel-sel lapisan buntalan di daun lalu memberikan CO2, yang
memasuki C3 pada lapisan buntalan fotosintetik
• Tanaman C4 memiliki susunan khusus di jaringan daunnya
Anatomi Kranz. Sel-sel lapisan buntalan diposisikan dalam
bentuk lingkaran mengelilingi buntalan pembuluh (tabung-
tabung xilem dan floem)
• Rumput, tebu dan sorgum serta jagung
Tanaman Fotosintesis C4

21. Tingkat Kekuatan Daun Tanaman pada Pertumbuhan
Jenis Tanaman yang Berbeda
Tipe Tanaman
Jumlah Spesies
yang Diamati
Kekuatan Relatif
Rumput-Rumputan, Semua Daun 166 1.0
Tanaman Berkayu, Daun Baru 25 1.7
Rumput C3 ; Semua Helaian 42 3.1
Rumput C4 ; Semua Helaian 34 6.2
Tanaman Berkayu, Daun Lama 89 6.3
Tanaman Palm 8 9.8

23. Simbiosis Mutualistik
Domatia  Produksi tanaman
kapas meningkat 30% karena
populasi predator yang tinggi
baik dari segi jumlah maupun
jenisnya  populasi herbivore
yang lebih kecil.

24. Gall Pada Tanaman
Pertumbuhan atau pembengkakan pada jaringan
tanaman akibat pembesaran sel tanaman sebagai
tempat makan atau perlindungan bagi organisme

25. Gall Pada Tanaman
 Pada Taraxacum officinale, menunjukkan bahwa galls
berfungsi secara fisiologis membantu dalam asimilasi cahaya
(tergantung pada jumlah galls per tanaman) mencapai 70%
dari total karbon yang dihasilkan oleh inang.
 Konsentrasi asam amino 5 X lebih besar pada daun Sorbus
commixta dengan galls dibanding tanpa gall.
 Galls disebabkan oleh sawflies (Eupontania spp.)  tanaman
willow  12-94%, (rata-rata 59%) menyerah akibat reaksi
hipersensitif (senyawa fenolik).

26. Arsitektur Tanaman
Arsitektur tanaman mempengaruhi jumlah spesies
serangga yang hidup dan berkembang di atasnya.
Istilah arsitektur tanaman diterapkan pada bentuk,
ukuran dan pertumbuhan tanaman termasuk kanopi,
batang, daun, bentuk tunas dan dimensi, bercabang
sudut dan kompleksitas permukaan (tekstur dan
pubertas) pada titik waktu
Pepohonan memiliki jumlah serangga yang lebih banyak
dari tanaman lainnya

27. Arsitektur Tanaman
Larva kumbang kepik menangkap 2,5 kali
lebih banyak kutu daun pada rumput gandum
India (Oryzoprsis hymenoides) dari pada
Asropyron desertorum
Larva
Kumbang
Kepik

28. Kepadatan larva Lepidoptera sekitar dua
kali lipat pada setiap pertambahan ukuran
ketinggian 20 cm dari vegetasi Calluna

29. REFERENSI
Diolah dari Buku berjudul Insect–Plant
Biology (Second Edition) yang ditulis oleh
Louis M. Schoonhoven, Joop J.A. van Loon dan
Marcel Dicke
Laboratory of Entomology, Wageningen
University, The Netherlands