EKOLOGI HAMA PASCAPANEN

EKOLOGI HAMA PASCAPANEN

PENDAHULUAN

Ekologi serangga mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi dan kelimpahan serangga. Pengetahuan tentang ekologi serangga hama pascapanen merupakan dasar penerapan pengendalian hama terpadu (PHT).  Saat ini, pemodelan dengan komputer untuk pengendalian hama pascapanen telah banyak dikembangkan.  Kesemuanya berbasis pada pengetahuan ekologi serangga. 

Sifat struktur penyimpanan secara umum adalah kondisinya yang stabil dibandingkan lingkungan alami dan ketersediaan pangan yang melimpah.  Karakter penyimpanan ini menguntungkan hama gudang, walaupun adakalanya terjadi kelangkaan sumber makanan.  Serangga hama di penyimpanan, terutama hama-hama penting adalah serangga yang telah teradaptasi pada lingkungan penyimpanan dengan baik, karena: 

·          Habitat penyimpanan merupakan reservoir alaminya 　　　　　　　　　　　　　　

·          Toleransinya yang tinggi terhadap faktor fisik di penyimpanan

·          Keragaman perilaku makan pada berbagai bahan simpan

·          Laju reproduksi yang tinggi

·          Kemampuan yang tinggi dalam menemukan lokasi sumber makanan 

·          Kemampuan bertahan hidup dalam kondisi tanpa pangan

·          Adaptasi morfologi (ukuran kecil, bentuk pipih, gerakan cepat dll.)

            Studi ekologi yang dilakukan pada kondisi yang mirip dengan tempat penyimpanan lebih berguna untuk mengembangkan program pengendalian.  Dengan demikian dapat diperoleh lebih banyak gambaran tentang faktor-faktor yang mempengaruhi distribusi dan kelimpahan hama pada kondisi nyata. 

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENYEBARAN DAN KELIMPAHAN HAMA GUDANG

1.  SUHU, KADAR AIR BIJI DAN SUMBER MAKANAN

Masa perkembangan, ketahanan hidup dan produksi telur serangga hama pascapanen tergantung pada kesesuaian lingkungan dan makanan.  Laju populasi serangga dapat meningkat sebagai hasil dari masa perkembangan yang singkat, ketahanan hidup yang meningkat atau produksi telur yang lebih banyak.  Dalam kondisi normal, gudang adalah sumber makanan sehingga permasalahan utama bagi serangga adalah suhu dan kadar air/kelembaban.  Walaupun demikian, sebagian besar serangga hama pascapanen dapat hidup pada berbagai bahan simpan dan terdapat variasi kelimpahan serangga pada tiap-tiap bahan simpan

 

 

Masa perkembangan

Lama perkembangan rata-rata (dari telur sampai imago) tiga kategori hama pascapanen pada berbagai suhu lingkungan. 

           

Suhu lingkungan dan kadar air bahan simpan merupakan faktor utama yang mempengaruhi masa perkembangan.  Pada coleoptera, kadar air lebih dominan pengaruhnya dibanding suhu dan makanan, demikian pula pada lepidoptera. 

Lepidoptera pascapanen menghabiskan sebagian besar masa perkembangannya sebagai larva.  Stadium larva lepidoptera pascapanen lebih lama daripada larva coleoptera karena nutrisinya digunakan untuk produksi telur.  Imago lepidoptera sendiri berumur pendek dan tidak makan.  Coleoptera berumur panjang (Cryptolestes, Oryzaephilus, Sitophilus, Tribolium, Rhyzopertha) makan selama periode imago, karena itu dapat memproduksi telur selama hidupnya.  Seperti lepidoptera, stadium larva coleoptera berumur pendek (Callosobruchus, Lasioderma, Stegobium) cenderung lebih lama (walaupun tidak selama lepidoptera), akibatnya produksi telurnya pun tidak sebanyak lepidoptera.

Hingga batas tertentu, kenaikan suhu lingkungan meningkatkan aktivitas makan.  Hal ini menjelaskan sebagian pengaruh suhu terhadap pemendekan masa perkembangan serangga pascapanen.  Fluktuasi suhu harian juga berpengaruh.  Serangga yang hidup pada suhu konstan tinggi masa perkembangannya lebih singkat daripada suhu fluktuatif (walaupun dengan rata-rata suhu yang sama tinggi).  Sementara itu pada suhu konstan rendah, masa perkembangannya lebih lama dibandingkan suhu fuktuatif dengan rata-rata sama rendah. 

Kadar air bahan simpan/kelembaban udara mempengaruhi lama stadium larva,.  Kadar air bahan simpan yang rendah memperlama stadium larva, tetapi stadium telur dan pupa tidak terpengaruh sehingga hal ini mengubah keseimbangan struktur umur dalam populasi yang sudah stabil.     

Seperti dijelaskan sebelumnya, suhu lingkungan dan kelembaban di penyimpanan bisa saja sebagai sebab atau akibat dari keberadaan hama.  Serangga membutuhkan kisaran suhu dan kelembaban optimum untuk perkembangannya.  Sementara itu metabolisme serangga juga menghasilkan kalor dan uap air ke lingkungannya.  Terakhir, misalnya pada Sitophilus dan Tribolium terdapat variasi masa perkembangan antarindividu yang cukup besar.  Keragaman intrinsik seperti ini biasanya menguntungkan secara ekologis. 

Ketahanan hidup/survival

Serangga biasanya memiliki kisaran suhu optimum.  Sedikit saja di luar kisaran suhu tersebut,  terjadi penurunan populasi yang sangat besar  Contohnya pada Tribolium, suhu optimum pertumbuhan adalah 25-37.5˚C.  Ketahanan hidup akan turun drastis di luar kisaran tersebut.  Kematian terbesar terjadi pada larva instar awal.  Pola serupa tampaknya terjadi pada spesies Rhyzopertha, Oryzaephilus, Cryptolestes dan Tribolium (coleoptera berumur panjang) . 

Kadar air biji berkorelasi positif dengan ketahanan hidup.  Kadar air meningkat, kondisi lingkungan makin baik untuk serangga sehingga ketahanan hidupnya pun meningkat.  Sebaliknya, ketahanan hidup hama pascapanen menurun bila kadar air biji rendah.   Implikasinya,  kalaupun pengendalian hama tidak bisa dilakukan dengan menurunkan suhu (pendinginan), pengeringan dan pemanasan dapat pula bermanfaat. 

Kematian hama pascapanen pada suhu rendah merupakan fungsi dari laju pendinginan, lama waktu pendinginan, suhu dan spesies.  Serangga akan punya

kesempatan menyesuaikan diri (aklimasi) bila laju pendinginan lambat.

Produksi telur

Serangga memerlukan nutrisi yang cukup untuk memproduksi telur.  Lepidoptera biasanya mengakumulasi nutrisi pada saat larva, dan memproduksi telur dalam jumlah banyak hanya pada hari-hari pertama menjadi imago.  Coleoptera biasanya hidup lebih lama dan memproduksi telur sepanjang hidupnya dalam proporsi yang lebih merata.  Dengan demikian, coleoptera berumur panjang membutuhkan nutrisi sepanjang hidupnya.

Peningkatan suhu dan kadar air bahan simpan meningkatkan produksi telur, hanya saja produksi telur tertinggi dan ketahanan hidup tertinggi tidak terjadi pada satu titik suhu atau kadar air yang sama.   Pada Tribolium, kombinasi ketahanan hidup dan produksi telur yang menghasilkan tingkat reproduksi maksimum terjadi pada suhu 27 ⁰C dan kadar air 16%.

Sejumlah ngengat diketahui meningkat produksi telurnya bila menemukan sumber air, demikian pula kumbang Dermestes.  Callosobruchus juga meningkat produksi telurnya karena nutrisi. 

            INTERAKSI ANTARINDIVIDU DAN ANTARSPESIES

Intraspesifik (antarindividu)

Interaksi antarindividu dalam satu spesies menentukan distribusi dan kelimpahan serangga.  Pada kepadatan populasi rendah, laju pertumbuhan biasanya kecil karena kesulitan untuk menemukan pasangan seksual misalnya.  Ketika populasi bertambah, laju pertumbuhan meningkat secara eksponensial karena kelimpahan sumber makanan dan kesesuaian lingkungan.  Sejalan dengan pertambahan populasi yang tinggi, terjadi kompetisi/persaingan untuk makan dan perkawinan sehingga menimbulkan efek negatif bagi populasi.  Pada spesies tertentu bahkan terjadi kanibalisme terhadap serangga dalam stadium inaktif (telur dan pupa).  Walaupun demikian, tekanan populasi seperti ini jarang terjadi karena kecenderungan migrasi bila populasi meningkat.  Kompetisi umumnya terjadi pada populasi di penyimpanan yang kosong, sarana transportasi maupun peralatan pengolahan di mana jumlah makanan relatif sedikit.

Interspesifik (antarspesies)

Interaksi antarspesies juga mempengaruhi laju pertumbuhan suatu spesies serangga.  Berbagai pola interaksi ditemukan di penyimpanan, yaitu:

·        Suksesi, yaitu pergantian dominansi spesies pada pernyimpanan kerena perubahan lingkungan dan sumber makanan.  Pada saat awal yang dominan adalah hama primer, kemudian digantikan hama sekunder, selanjutnya mungkin serangga pemakan cendawan atau sisa-sisa.

·        Kompetisi, terjadi bila dua spesies hama memiliki relung ekologis yang sama (bandingkan dengan suksesi dimana masing-masing spesies memiliki peran berbeda.)

·        Predasi, bisa oleh spesies predator (misal kepik Xylocoris sp.) atau spesies hama yang menjadi karnivor fakultatif pada kondisi ekstrim.

·        Parasitisme, kebanyakan Hymenoptera famili Trichogrammatidae, Bethylidae, dan Pteromalidae menjadi parasitoid hama gudang.  Termasuk parasitisme adalah serangan mikroorganisme seperti protozoa, bakteri dan cendawan entomophaga penyakit terhadap hama pascapanen

KERUSAKAN OLEH HAMA PASCAPANEN

KERUSAKAN OLEH HAMA PASCAPANEN

KERUSAKAN OLEH HAMA PASCAPANEN

Bahan-bahan (produk pertanian) yang disimpan di gudang terbuka atau hasil penelitian tetap akan memperoleh gangguan dari berbagai hama (Kartasapoetra, 1991). Terjadinya kerusakan dan kehilangan berat biji karena adanya aktifitas serangga. Besarnya kerusakan dan kehilangan tergantung dari cara hama menyerang atau merusak (Kartasapoetra, 1991).

Hama pascapanen adalah organisme-organisme yang merusak hasil pertanian baik yang telah dipanen atau lewat masa panen. Kerusakan adalah berhubungan dengan kondisi produk yang menunjukkan adanya habitat serangga, bekas makanan seperti berlubang, alur gerekan dan lain-lain (Anonim, 1998). Sedangkan kehilangan adalah akibat adanya aktifitas serangga (termakan) sehingga akan mengurangi jumlah material yang disimpan (Kartasapoetra, 1991).
Perubahan kualitas terjadi secara berangsur-angsur dalam penyimpanan biji adalah hasil interaksi kompleks dalam sistem ekologi yang kompleks. Perubahan kualitas ini dapat diklasifikasikan dalam 4 kategori : (1) Kondisi awal biji ketika biji dikirim ke penyimpanan. (2) Kondisi penyimpanan antara panen dan prosesing awal. (3) Teknik penanganan dan perlakuan pada sejumlah biji yang disebut Alur Teknik Penyimpanan. (4) Faktor deteorisasi biologi terutama oleh adanya cendawan dan hama-hama invertebrata (serangga dan tungau) (Fleurat – Lessard, 2002).

Menurut (Kartasapoetra, 1991). Secara umum, faktor yang mempengaruhi perkembangan dari hama pascapanen dibagi ke dalam 2 faktor :
1. Faktor luar (Eksternal) : terdiri dari iklim, makanan, musuh alami, dan manusia
2. Faktor dalam (Internal); lebih banyak dipengaruhi oleh faktor genetik hama itu sendiri.

Sifat struktur penyimpanan secara umum adalah kondisinya yang stabil dibandingkan lingkungan alami dan ketersediaan pangan yang melimpah. Karakter penyimpanan ini menguntungkan hama gudang, walaupun adakalanya terjadi kelangkaan sumber makanan. Serangga hama di penyimpanan, terutama hama-hama penting adalah serangga yang telah teradaptasi pada lingkungan penyimpanan dengan baik, karena: habitat penyimpanan merupakan reservoir alaminya, toleransinya yang tinggi terhadap faktor fisik di penyimpanan, keragaman perilaku makan pada berbagai bahan simpan, laju reproduksi yang tinggi, kemampuan yang tinggi dalam menemukan lokasi sumber makanan, kemampuan bertahan hidup dalam kondisi tanpa pangan, adaptasi morfologi yaitu ukuran kecil, bentuk pipih, dan gerakan cepat (Anonim, 2004c).

Pengetahuan mengenai bioekologi dari hama pascapanen mutlak diperlukan. Hal ini penting dalam rangka Pengendalian Hama Terpadu (PHT) (Subramanyam dan Hagstrum, 1995).


BIOEKOLOGI HAMA PASCAPANEN

Acarus siro Linneaus
Hama ini tergolong Filum : Arthropoda, Kelas : Arachnida, Ordo : Acarina, Famili : Acaridae (Kalshoven, 1981). Tungau A. siro dikenal sebagai “Grain mite”, tersebar luas di dunia dan menyerang berbagai produk-produk terutama jika kadar air tinggi dan telah diserang oleh cendawan (Krischik dan Burkholer, 1997). Tungau ini ditemukan pada tepung, keju dan pada banyak produk-produk lainnya (Kalshoven, 1981).

Telur paling sedikit 100 butir per betina. Stadia telur dapat berlangsung beberapa bulan pada suhu 00C. Tubuh berwarna putih kekuningan agak oval dimana bagian tungkai dan mulut berwarna agak coklat kemerah-merahan. Tungau biji dapat hidup pada lahan-lahan pertanian, gudang, biji-bijian, tepung atau produk pangan lain yang mengandung cukup kadar air. Tungau ini berkembang sangat cepat dan menyebabkan kerusakan pada embrio biji. Keberadaannya dicirikan dengan adanya bau yang agak menyengat (Krischik dan Burkholder, 1997).

Perkembangan A. siro secara sempurna berada pada temperatur diantara 5°C dan 32°C, pada RH 60-90%. Jumlah maksimum tingkat pengembangan, suatu tingkat hakiki peningkatan 7.04, terjadi pada sekitar 25°C dan RH 90%. Pada temperatur 20°C dan RH 80%, kawin dan meletakkan telur tetapi pada peletakan telur kelembaban dan temperatur yang lebih rendah semakin tertunda untuk 1 hari atau lebih. Betina harus lebih dulu kawin berulang-kali untuk menjangkau produksi telur maksimum. Jumlah telur maksimum rata-rata per betina mencapai 435 di mana kondisinya adalah 15°C dan RH 90%. Inang utama dari tungau ini adalah rumput, produk yang disimpan, tepung terigu (Griffiths, 1964).

Ahasverus advena Waltl.
Hama ini tergolong Filum : Arthropoda, Kelas : Hexapoda, Ordo : Coleoptera, Famili : Silvanidae (Kalshoven, 1981). Spesies ini merupakan hama kosmopolitan dan dikenal sebagai “Foreign grain beetle”. Kemungkinan spesies ini berasal dari Amerika dan tersebar pada daerah tropik dan daerah yang beriklim sedang. Ditemukan pada berbagai komoditi termasuk pada biji-bijian cerealia, biji kakao, biji kelapa, kopra, kacang tanah, terutama pada komoditi yang lembab dan berjamur. (Dobie et al., 1991).

Warna kumbang ini yaitu coklat kemerah-merahan (Kartasapoetra, 1991). Panjang kumbang 2 – 3 mm. kedua tepi anterior dari protoraks terdapat tonjolan seperti gigi. Antena terdiri dari 11 ruas dengan bentuk menggada dan tarsi 5 ruas. Spesies ini dapat dijadikan sebagai indikator bahwa kondisi penyimpanan lembab (Dobie et al., 1991). Larvanya berwarna putih mempunyai kaki torakal sehingga dapat bergerak aktif, ukuran panjang tubuhnya sekitar 4 – 5 mm, pupanya berwarna putih dengan ukuran panjang sekitar 2 mm (Kartasapoetra, 1991).
Kalshoven (1981), mengemukakan bahwa siklus hidupnya sejak peletakan telur sampai menjadi kumbang dewasa sangat cepat, berlangsung sekitar 17 - 23 hari.


Araecerus fasciculatus (Fabricius)
Hama ini tergolong dalam Filum : Arthropoda, Kelas : Hexapoda, Ordo : Coleoptera, Famili : Anthribida (Kalshoven, 1981). Hama ini dikenal sebagai “Coffee bean weevil” atau hama biji kopi. Selain menyerang biji kopi A. fasciculatus juga menyerang jagung, gaplek, kacang tanah, ubi jalar, biji kakao dan rempah-rempah (Hill, 1983). Larvanya ditemukan pada biji kopi yang dikeringkan juga pada ubi kayu, biji pala, bunga pala, biji kakao terutama pada biji kualitas rendah (Kalshoven, 1981).

Kumbang A. fasciculatus ditemukan pada daerah tropik dan subtropik. Pada bagian elitra dan protoraksnya terdapat banyak bercak yang berwarna terang, selanjutnya dikemukakan bahwa elitra A. fasciculatus lebih pendek dibanding ukuran abdomennya. (Dobie et al., 1991). Kumbang A. fasciculatus berukuran 3 – 5 mm (Kartasapoetra, 1991). Berwarna coklat gelap atau coklat kelabu (Kalshoven, 1981). Tipe antenanya adalah menggada (Clubbed) yaitu tiga ruas terakhir membesar (Hill, 1983).

Kumbang betina dapat menghasilkan telur 15 butir selama siklus hidupnya, dimana siklus hidupnya rata-rata berlangsung selama 30 hari tergantung pada suhu dan kelembaban (Hill, 1983). Seekor betina dapat menghasilkan telur 50 butir, pada suhu 280C dan kelembaban 70%. Siklus hidupnya berkisar antara 46 - 68 hari (Dobie et al., 1991). Kumbang ini dapat hidup selama 17 minggu jika makanan cukup (Kalshoven, 1981).

Setiap induk kumbang betina dapat memproduksi telur sebanyak 15 butir, telur-telur ini diletakkan di permukaan material dan baru akan menetas setelah + 9 hari. Larva-larva langsung melakukan penggerekan dan selanjutnya masuk ke dalam material (biji-bijian) dengan meninggalkan sisa-sisa gerekannya yang berupa tepung. Siklus hidup larva ini berlangsung sekitar 20 hari. Masa berkepompongnya berlangsung dalam biji yang telah kosong berlangsung + 5 hari (Soekardi dalam Kartasapoetra, 1991).

Tribolium confusum (Jack du val)
Kumbang T. confusum tergolong dalam ordo Coleoptera, famili Tenebrionidae. Dikenal sebagai “Confused flour beetle”. Kumbang ini dikenal berasal dari Ethiopia dan dapat menyerang biji kakao, kacang tanah, buncis, ercis dan biji kopi (Dobie et al., 1991). Hill (1993) menyatakan kumbang ini dapat menyerang beras, kopra, dedak, bungkil, biji pala dan wijen. Kumbang ini merusak material-material yang sudah hancur (Secondary pest). Kalshoven (1981), menyatakan bahwa kumbang ini dapat bersifat kanibalis terhadap pupa dan telur.

Kumbang T. confusum berwarna coklat kemerah-merahan, bentuk tubuhnya pipih dengan panjang berkisar antara 3 - 4 mm (Rees, dalam Subramanyam dan Hagstrum, 1995). Kartasapoetra (1991) menyatakan bahwa tipe antena kumbang ini adalah menggada.
Tiap induk atau kumbang betina dapat menghasilkan telur 450 butir sepanjang siklus hidupnya, telur diletakkan dalam tepung atau pada bahan-bahan lain yang sejenis yang merupakan pecahan-pecahan kecil. Larva bergerak aktif karena memiliki 3 pasang kaki torakal. Larva-larva ini selama perkembangannya mengalami pergantian kulit antara 6 - 11 kali, tetapi tidak jarang pula hanya 6 - 7 kali, ukuran larva yang telah dewasa antara 8 – 11 mm. Menjelang masa berkepompong larva ini akan muncul di permukaan material, tetapi setelah menjadi imago selanjutnya masuk kembali ke dalam material. Siklus hidupnya sekitar 35 - 45 hari (USDA dalam Kartasapoetra, 1991).

Cryptolestes ferrugineus (Stephens)
Hama ini tergolong dalam Filum : Arthropoda, Kelas : Hexapoda, Ordo : Coleoptera, Famili : Cucujidae (Dobie et al.. 1991). Kumbang C. ferrugineus dikenal sebagai “Rusty grain beetle”. Kumbang ini adalah hama kosmopolit tersebar dari daerah beriklim tropik sampai ke daerah beriklim subtropik. Berstatus sebagai hama sekunder dimana menyerang biji-bijian, kacang-kacangan dan produk lain di penyimpanan. Kumbang ini berukuran 1,5 – 2 mm, berwarna coklat terang. Bentuk antena seperti benang dan panjang (Dobie et al., 1991).

Kumbang betina meletakkan telur kira-kira 200 butir, diletakkan pada permukaan komoditi (Subramanyam dan Hagstrum, 1995). Setelah beberapa hari menjelang terjadinya penetasan telur yang pada mulanya berwarna putih berubah menjadi agak buram (Kartasapoetra, 1991). Larva ini tidak dapat langsung masuk ke dalam biji tetapi dapat masuk jika kulit biji mengalami kerusakan (pecah) akibat penanganan pascapanen. Siklus hidup kumbang ini tergantung suhu dan kelambaban. Kumbang C. ferrugineus pada kondisi suhu 330C kelembaban relatif 70% siklus hidupnya 23 hari. Kelembaban relatif 80% siklus hidupnya 27 - 30 hari (Dobie et al., 1991).

Ephestia cautella (Walker)
Hama ini tergolong dalam Filum : Arthropoda, Kelas : Insekta, Ordo : Lepidoptera, Famili : Pyralidae (Kalshoven, 1981). Serangga ini dikenal sebagai “The dried current moth”. Ngengat ini selain menyerang produk biji-bijian juga menyerang kacang-kacangan, biji kakao, buah-buah yang dikeringkan (Dobie et al., 1991).

Hama ini merupakan hama utama pada daerah tropik dan daerah beriklim panas. Buah-buah yang dikeringkan lebih disukai tetapi serangga ini juga menyerang produk-produk yang disimpan termasuk tepung, biji-bijian, biji kakao, kurma, kacang-kacangan dan biji-bijian lain (Subramanyam dan Hagstrum, 1995).

Ngengat berwarna abu-abu dengan panjang tubuh sekitar 6 mm. Bila kedua sayap direntangkan panjangnya mencapai 17 mm, sisi atas sayap depan mempunyai semacam pita. Larva berwarna coklat agak kotor atau coklat merah dengan bitik-bintik agak gelap. Kepompong mempunyai ukuran panjang 7,5 mm dan kokonnya berwarna putih (Kartasapoetra, 1991).

Menurut Kalshoven (1981) ngengat ini dapat memproduksi telur sekitar 30 butir selama siklus hidupnya, siklus hidup sekitar 31 - 42 hari. Pada suhu 300C stadia telur 3 hari, larva mengalami 5 instar. Dalam kondisi optimum (320 C dan kelembaban relatif 70%) stadia larva 22 hari. Sebelum menjadi pupa larva instar terakhir membentuk kokon. Stadia pupa kira-kira 7 hari. Dalam kondisi yang optimum perkembangan dari telur sampai imago kira-kira 29 - 31 hari (Dobie et al., 1991).