Biofumigasi dengan mustard dalam rotasi tanaman kentang

Sebuah tim peneliti di Manitoba telah menemukan keberhasilan menggunakan biofumigasi mustard untuk membersihkan lahan pertanian dari Verticillium ingin.

Catatan editor: Wawancara ini telah diedit agar panjang dan jelas. 

Spud Cerdas (SS): Apa itu biofumigasi?

Haidar Abbas (HA): Biofumigasi adalah pemberantasan hama dan penyakit tular tanah melalui penggunaan tanaman yang menghasilkan bahan kimia penghambat. Dalam kebanyakan kasus, tanaman biokimia ini dipotong dan dimasukkan ke dalam tanah sehingga mereka dapat melepaskan bahan kimia penghambatnya. Mustard adalah biofumigan yang dipahami dengan baik.

Mustard dan sebagian besar tanaman lain dari keluarga brassica menghasilkan bahan kimia yang disebut glukosinolat. Ketika glukosinolat bersentuhan dengan air dan enzim yang terkandung dalam sel tumbuhan, mereka diubah menjadi kelompok senyawa lain yang disebut isothiocyanate. Dan isothiocyanates inilah yang memberi mustard kekuatan biofumigasinya. Secara teoritis, dengan peningkatan produksi biomassa kadar glukosinolat, kadarnya juga meningkat pada tanaman biofumigan.

Berbicara tentang pengendalian hama tular tanah melalui proses biofumigasi, sawi telah terbukti mampu mengendalikan berbagai hama tular tanah. Ini termasuk verticillium rhizoctonia, fusarium, pythium, sclerotinia, scab umum dan berbagai nematoda. Penggunaan sawi sebagai bioumigant juga menunjukkan penurunan kerusakan yang disebabkan oleh wireworms.

SS: Bagaimana cara kerja mustard sebagai biofumigant?

Saat menggunakan mustard atau tanaman lainnya sebagai biofumigan, penting untuk mengetahui hama sasaran dan siklus hidupnya. Tanaman biofumigan harus dimasukkan ketika hama hadir di profil tanah bagian atas, yaitu sekitar 15 hingga 20 sentimeter. Tanggal penyemaian harus direncanakan dengan tepat agar tanaman memiliki biomassa maksimum pada saat penggabungan.

Tingkat pembibitan harus didasarkan pada hama yang Anda targetkan — benih sawi harus disemai sekitar 60 hari sebelum hama muncul di lapangan. Jadi, Anda harus benar-benar mengetahui ladang Anda karena mustard harus dimasukkan ke dalam tanah sebelum produksi benih dimulai di sawi. Tingkat pembibitan harus direncanakan dengan tepat agar tanaman mencapai biomassa maksimum pada saat penanaman. Dan tergantung pada varietas dan kondisi pertumbuhan, dibutuhkan sekitar 60 hingga 70 hari untuk mencapai produksi biomassa maksimum di sana. Kultivar mustard juga sangat penting dalam hal ini.

SS: Jenis mustard apa yang telah digunakan untuk biofumigasi di Manitoba?

HA: Mustard datang dalam banyak varietas tetapi tidak semua varietas sama efektifnya dalam hal proses biofumigasi. Beberapa varietas mustard menghasilkan lebih banyak kadar glukosinolat dibandingkan dengan yang lain. Faktanya, beberapa varietas telah dibiakkan hanya untuk tujuan biofumigasi. Misalnya, Caliente Rojo adalah varietas yang dibiakkan untuk tujuan biofumigasi. Caliente Rojo tumbuh dengan cepat dan biasanya digunakan pada musim semi atau akhir musim panas dan dibiakkan khusus untuk biofumigasi karena mengandung kadar glukosinolat yang sangat tinggi.

Di MCDC, Pusat Diversifikasi Tanaman Manitoba, kami telah menguji empat varietas mustard termasuk Caliente Rojo, AC Vulcan, Andante, AAC Brown 18.

SS: Apa praktik terbaik untuk menggunakan biofumigasi sebagai pencegahan penyakit?

HA: Untuk hasil terbaik, pH tanah harus di atas 5.5. Jika lahan memiliki pH lebih rendah dari 5.5, proses biofumigasi mungkin tidak akan berhasil. Untuk hasil yang optimal, pH tanah harus sedekat mungkin. Melanjutkan kunci keberhasilan biofumigasi, pupuk juga sangat penting untuk produksi biomassa dan belerang sangat penting untuk produksi glukosinolat. Nitrogen diterapkan tergantung pada sejarah nutrisi ladang, dan tingkat belerang harus disesuaikan dalam kaitannya dengan tingkat nitrogen yang dipilih, dalam rasio enam banding satu.

Mengelola semua faktor ini berhasil membantu dalam meningkatkan produksi biomassa yang juga meningkatkan kadar glukosinolat pada tanaman sawi. Tidak salah jika dikatakan bahwa biomassa dan glukosinolat merupakan faktor yang fundamental bagi keberhasilan biofumigasi. Irigasi juga merupakan faktor lain untuk hasil terbaik, mustard membutuhkan delapan sampai sembilan inci air —sekitar setengahnya empat sampai lima inci diperlukan selama bulan pertama untuk menjaga tempat tidur tetap lembab.

SS: Bagaimana cara kerja penggabungan?

HA: Langkah terakhir dalam proses ini adalah penggabungan tanah. Beberapa pertimbangan harus dipertimbangkan ketika memasukkan tanaman sawi ke dalam tanah. Dan tanaman sawi harus dimasukkan ke dalam tanah sebelum mencapai mekar penuh. Proses inkorporasi sebaiknya dilakukan saat tanah memiliki tingkat kelembaban yang baik dan tidak memasukkan sawi saat tanah kering. Itu juga merupakan kunci keberhasilan tujuan biokomunikasi.

Mustard harus dimasukkan segera setelah pemotongan, 80 persen gas fumigan akan dilepaskan dalam 20 menit pertama setelah pemotongan dan setelah penggabungan pH harus digulung dan dikemas untuk menjebak gas fumigan di dalam tanah. Akhirnya, setelah proses penggabungan selesai, biarkan ladang tidak terganggu selama setidaknya 14 hari untuk memastikan bahwa semua bahan tanaman dapat dihancurkan.

SS: Mengapa biofumigan spesifik untuk wilayah?

ZF: Tidak semua jenis mustard ini memiliki potensi biofumigasi yang setara dalam hal Verticillium layu atau mengelola hama atau patogen spesifik lainnya yang sedang ditargetkan. Dan bahkan dalam kasus-kasus di mana Anda mencoba menargetkan Verticillium Jika Anda menggunakan varietas Caliente Rojo misalnya, Anda memiliki tanaman sawi yang tepat, tetapi jika Anda menerapkan metode yang salah, ini akan menyebabkan biofumigasi yang tidak berhasil.

Dalam percakapan yang saya lakukan tentang biofumigasi mustard di Manitoba pada tahun '17 dan '18, ketika para petani bereksperimen sendiri, hasil awalnya membuat frustrasi dan mereka tidak berpikir itu berhasil. Masalahnya ternyata situasi dengan mustard yang benar dan metode yang salah, yang mencegah proses melewati garis finish. Jadi, penting bagi Anda untuk memasangkan keduanya dan di sinilah menjadi penting untuk memastikan bahwa mustard dan metodenya benar-benar telah diverifikasi secara eksperimental di wilayah Anda.

Cukup banyak orang yang telah mencoba biofumigasi sawi di provinsi lain dengan hasil yang bervariasi. Penting untuk mempertimbangkan mereka untuk beberapa adaptasi lokal ini. Kami memulai dengan protokol dari Amerika Serikat untuk biofumigasi dengan Caliente Rojo. Protokol ini sendiri awalnya dikembangkan di Italia dan diadaptasi ke Amerika Serikat, jadi masuk akal jika kami harus membuat perubahan lebih lanjut untuk berhasil di Manitoba. Saya berharap daerah lain harus membuat adaptasi serupa.

SS: Mengapa irigasi diperlukan?

ZF: Kami benar-benar perlu mengairi Caliente untuk mendapatkan biomassa besar sejauh ini, dengan lebih dari delapan atau sembilan inci diturunkan selama dua bulan. Empat sampai lima inci umumnya diterapkan pada bulan pertama untuk menjaga agar persemaian tetap lembab. Beberapa petani menghindari irigasi ekstra dengan penanaman awal, alih-alih menanam pada akhir Juli, untuk menjaga tempat tidur benih tetap lembab dengan lebih sedikit air.

Namun, dalam berbicara dengan petani di seluruh Manitoba, jarang ada pivot khusus. Jadi, kebutuhan untuk mengairi benar-benar telah menjadi tumit Achilles dari keseluruhan proses, yang merupakan bagian dari apa yang membuat Haider dan saya memecah proyek menjadi beberapa ide berbeda yang sedang kami jelajahi bersama saat ini.

Satu bagian membahas apa yang dapat kita lakukan dengan lahan kering Caliente Rojo — apakah ada manfaat lain dari biofumigasi yang dapat dieksplorasi? Bagian lain mengklarifikasi apakah lahan Caliente Rojo dengan biomassa yang lebih besar mampu mencapai hasil yang diinginkan. Verticillium pengelolaan layu. Fragmen ketiga adalah tempat Haider dan saya mengeksplorasi apakah varietas sawi lainnya mampu mencapai hal yang sama. Verticillium pengelolaan produksi lahan kering.