Tanaman penutup tanah untuk nematoda parasit tanaman. Bagian 1 – Spesies manakah yang berhasil?

Tanaman Penutup untuk Nematoda

Tanaman penutup tanah mempunyai berbagai fungsi. Mulai dari melindungi tanah yang rentan hingga mendukung biologi tanah hingga menyediakan makanan yang sangat dibutuhkan burung dan lebah, tanaman ini sering kali melengkapi fitur lahan permanen seperti pagar tanaman dan hutan.

Tanaman penutup tanah – jenis perangkap dan biofumigan semakin dipromosikan sebagai cara untuk mengendalikan nematoda sista kentang dan hama nematoda lainnya yang ditemukan di dalam tanah. Namun, penelitian baru mulai menyoroti perbedaan tingkat kinerja antar spesies tanaman sehingga mempersulit pemilihan tanaman penutup tanah yang akan ditanam.

“Para petani perlu memahami bahwa ada sejumlah spesies yang terlibat, masing-masing memiliki pola perilaku dan wilayah inang yang berbeda,” kata Dr Matt Back, seorang pembaca nematologi di Harper Adams University. “Ketika kita berbicara tentang tanaman penutup tanah, kita perlu menyadari bahwa beberapa spesies tanaman akan mempunyai efek menekan pada satu spesies nematoda namun mungkin dapat meningkatkan spesies nematoda lainnya,” tambahnya.

Saat memutuskan antara berbagai spesies tanaman penutup tanah yang tersedia, kriteria pertama adalah memahami prioritas Anda, kata Eric Anderson, ahli agronomi senior di bidang tanaman penutup tanah. Agronomi Skotlandia. “Apa tujuannya, apakah itu campuran penyerbuk bunga kaya nektar, campuran benih burung liar, tanaman berakar dalam untuk menjaga struktur tanah atau biofumigan atau tanaman perangkap nematoda? Tidak ada tanaman penutup tanah yang cocok untuk semua ukuran, jadi pertama-tama Anda harus memahami apa yang ingin Anda capai,” kata Bapak Anderson.

Perangkap tanaman, terutama Sticky nightshade (Solanum sisymbriifolium), mendapat perhatian pada akhir tahun 1990an dan awal tahun 2000an ketika para petani diizinkan untuk menanam tanaman ini di lahan yang sudah tidak berproduksi seperti lahan yang disisihkan. Minat berkurang setelah tahun 2008 ketika penyisihan ditinggalkan sebagai kebijakan di bawah reformasi yang dilaksanakan oleh komisaris pertanian saat itu, Mariann Fischer Boel.

“Solanum sisymbriifolium bekerja dengan baik dengan penyisihan karena memerlukan bulan-bulan musim panas dari akhir Mei hingga Oktober untuk terbentuk. Hal ini sulit dicapai dalam batas rotasi lahan pertanian pada umumnya,” kata Dr Back.

Luas tanaman penutup tanah yang ditanam khusus untuk pengendalian nematoda masih tetap rendah, yaitu antara 200-300 hektar – biasanya 0.2-0.3% dari luas tanaman di sebagian besar musim. Mayoritas ditanam di Jersey karena interval panen fosthiazate dan oksamil hingga penghentiannya pada akhir tahun 2020 menghalangi penggunaannya pada tanaman salad.

Lalu mengapa muncul kembali minat terhadap tanaman penutup tanah? Hal ini sebagian disebabkan oleh pengembangan spesies Solanum lainnya yang sesuai dengan kondisi di Inggris dan semakin besarnya apresiasi di kalangan petani dan penasihat mereka bahwa metode budidaya di luar tanaman yang terkena dampak menawarkan cara paling berkelanjutan dalam mengelola populasi untuk jangka panjang, jelas Dr Back.

Pada tahun 2022, sebuah konsorsium yang terdiri dari Produce Solutions, Harper Adams University, CHAP, Layanan Konsultasi Sayuran dan sejumlah perusahaan pertanian menerima dana pemerintah dari Innovate UK untuk menyelidiki kinerja relatif tiga spesies Solanum terhadap populasi yang diketahui. Globodera pallida ke G.rostochiensis di lokasi di barat dan timur Inggris. Tanaman penutup tanah Solanum yang disediakan oleh Produce Solutions meliputi: Solanum sisymbriifolium (DeKista-Berduri), kudis Solanum (DeKista Berdaun Lebar) dan Solanum chenopodioides (Podium DeKista).

“Di Kenya, dimana PCN merupakan masalah yang muncul, tanaman nightshade Afrika (Solanum scabrum) telah muncul sebagai tanaman perangkap yang efektif dalam mengurangi jumlah PCN dan nematoda simpul akar (Meloidogyne spp.) sebanyak 85%,” kata Dr Back. “Tall nightshade (Solanum chenopodioides), tanaman asli Amerika Selatan yang telah dinaturalisasi di tempat lain di seluruh dunia termasuk dataran rendah Inggris, juga menunjukkan potensi. Beberapa uji coba kami yang dilakukan pada tahun 2022 menunjukkan bahwa ini adalah jenis yang kuat karena dapat bertahan dengan baik dalam kondisi kering dan menjanjikan terhadap PCN,” tambahnya.

Keberhasilan relatif dari tanaman-tanaman ini seringkali bergantung pada budidaya tanaman yang baik meskipun hal ini juga perlu dimasukkan ke dalam konteksnya, kata Dr Bill Watts dari Produce Solutions. “PCN dapat dan memang bermigrasi hingga mencapai satu meter, yang menyebabkan area infestasi menjadi lebih besar dari waktu ke waktu. Meskipun pendirian yang baik penting untuk menghasilkan panen yang besar, bahkan dengan sedikit kesenjangan di sana-sini masih dapat mencapai kemanjuran yang tinggi,” kata Dr Watts.

Eksperimen yang dilakukan pada tahun 2022 telah memantau kepadatan tanaman dan biomassa terkait dengan unsur hara makro (P dan K), kecepatan benih, dan metode penanaman. Penelitian sebelumnya di Belanda menyoroti pentingnya hubungan antara biomassa di atas tanah dan kepadatan panjang akar: semakin besar kepadatan panjang akar, semakin baik efek perangkapnya.

“Penelitian ini menemukan bahwa kepadatan panjang akar mencapai puncaknya ketika dedaunan mencapai sekitar 700 gram bahan kering per meter persegi (7t DM/ha). Hal ini secara umum setara dengan bobot segar sekitar 50-60t/ha dan berkorelasi dengan kemanjuran hingga 75%. Dengan tanaman nightshade Afrika, jumlah bahan kering tanaman per meter persegi yang sama, dapat menyebabkan pengurangan hingga 85%,” kata Dr Back. Uji coba Innovate yang didanai Inggris akan berlanjut selama dua tahun ke depan untuk menghasilkan data yang kuat selama beberapa musim.

Perangkap atau biofumigan: mana yang lebih baik?

Tanaman perangkap, seperti spesies Solanum yang ditawarkan oleh Produce Solutions, dan biofumigan seperti lobak minyak dan mustard India, bukanlah pilihan yang eksklusif karena keduanya memiliki tempat dalam strategi pengelolaan hama terpadu, jelas Dr Watts.

“Saya melihat biofumigan sama dengan serangan habis-habisan terhadap populasi PCN dan menjebak tanaman sebagai godaan yang fatal. Populasi muda akan berada dalam kondisi dormansi yang kuat, sehingga biofumigan kemungkinan akan memberikan efek yang lebih besar. Pindah satu atau dua musim dan tanaman perangkap kemungkinan besar akan menghasilkan hasil yang lebih baik,” katanya.

Pemahaman kapan harus menggunakannya dalam rotasi merupakan hal yang penting dalam keberhasilan, ia yakin, dengan pertengahan dan paruh kedua rotasi dianggap sebagai titik terbaik untuk menargetkan PCN. Bagi petani kentang di Skotlandia, lobak minyak, khususnya varietas Bento, telah menjadi biofumigan favorit untuk mengurangi populasi PCN.

“Dengan keunggulan Bento dibandingkan varietas lobak minyak lainnya, kami telah melihat penurunan populasi sebesar 50% di berbagai musim dan situasi. Yang penting, hal ini tampaknya berjalan dengan baik dalam kondisi Skotlandia,” kata Anderson.

Biofumigan berbeda dengan tanaman tangkapan dalam cara kerjanya. Tanaman perangkap melepaskan analog terpene kompleks yang serupa dengan yang dilepaskan oleh tanaman kentang untuk merangsang penetasan dan menarik tanaman muda ke dalam akar tanaman di mana mereka akhirnya mati karena tidak dapat menyelesaikan siklus hidupnya. Sebaliknya, biofumigan melepaskan glukosinolat, yang kemudian diubah menjadi isothiocyanates yang mudah menguap, suatu bentuk gas mustard, yang menembus tanah dan membunuh anakan yang menetas dalam prosesnya.

“Kualitas dan kuantitas glukosinolat yang dihasilkan oleh berbagai varietas dan jenis tanaman brassica sangat bervariasi, oleh karena itu kita berbicara tentang Bento dan bukan varietas lobak minyak lainnya. Untuk mengidentifikasi varietas yang menghasilkan glukosinolat dalam jumlah besar, kami akan melakukan uji coba penyaringan pada musim ini, sedangkan uji coba di Skotlandia dan Kanada akan melibatkan nematoda lesi akar (Pratylenchus spp.),” kata Bapak Anderson.

Seperti halnya spesies tanaman perangkap Solanum, pendirian yang baik merupakan hal mendasar bagi keberhasilan lobak minyak.

“Anda harus mengincar biomassa yang maksimal. Ini berarti menabur pada bulan Juni sebagai tanaman non-tunai atau mungkin setelah tanaman merambat kacang polong atau gandum hitam. Setelah mencapai awal pembentukan polong, goyangkan tanaman pada ketinggian 45 sentimeter (18 inci) untuk mencegah benih kembali dan biarkan tumbuh selama 10 minggu berikutnya. Tindakan flail merangsang pelepasan glukosinolat yang karena berada di akarnya, tidak memerlukan penggabungan seperti yang dilakukan mustard India,” kata Bapak Anderson.

Penelitian menunjukkan tanaman penutup tanah memberikan pengendalian yang berbeda terhadap nematoda perusak akar

Mahasiswa PhD Universitas Harper Adams, Vongai Chekanai sedang menyelidiki pengaruh spesies tanaman penutup tanah yang populer terhadap populasi nematoda kerusakan akar (Pratylenchus spp.). Penelitiannya, yang masih harus menyelesaikan uji coba lapangan selama satu tahun lagi, berfokus pada pemanfaatan tanaman penutup tanah untuk pengendalian nematoda pada tanaman narsisis. Namun, mengingat luasnya jangkauan inang nematoda perusak akar, temuan ini mempunyai implikasi terhadap spesies tanaman lainnya.

“Literatur yang diterbitkan mencantumkan beberapa jenis tanaman yang cocok untuk mengurangi populasi nematoda, namun penelitian ini belum lengkap karena tidak mencakup semua spesies nematoda dan varietas tanaman penutup,” jelas Ms Chekanai.

Lima spesies tanaman, phacelia (Phacelia tanacetifolia), oat hitam (Avena strigosa), marigold Perancis (Tagetes patula), lobak biji minyak (Raphanus sativus) dan mustard India (Brassica juncea), diikutsertakan dalam uji coba. Variasi lobak minyaknya bukan Bento.

Rangkaian uji coba pertama dilakukan di lingkungan terkendali di rumah kaca sebelum dipindahkan ke lahan di Skotlandia yang memiliki sejarah produksi umbi daffodil. Temuan awal, berdasarkan keberhasilan tahun pertama, sudah memberikan indikasi jelas mengenai kinerja yang kontras.

“Hanya marigold Perancis yang memberikan penurunan yang signifikan secara statistik terhadap nematoda kerusakan akar dengan pengurangan yang diukur per kilo tanah sebesar 57%. Minyak lobak memang mengurangi angka tersebut, sekitar 9%, namun secara statistik tidak signifikan. Sawi India merupakan tanaman inang yang sangat baik sehingga jumlahnya meningkat sebesar 293%, sementara gandum hitam dan phacelia mampu mempertahankan populasi nematoda. Hasil lapangan untuk lobak minyak, marigold Perancis, oat hitam, dan phacelia mencerminkan apa yang terlihat dalam uji coba rumah kaca,” kata Ms Chekanai.

“Mustard India nampaknya merupakan 'inang yang baik' bagi spesies Pratylenchus. Ini adalah sumber makanan yang baik dan menyediakan inang yang cocok bagi nematoda untuk menyelesaikan siklus hidupnya dengan mudah,” tambahnya.

Dengan dampak kekeringan musim panas tahun 2022 yang kecil terhadap tanaman penutup tanah atau plot kontrol, Ibu Chekanai yakin bahwa data yang dikumpulkan kuat secara statistik dan akan cukup kuat untuk mendukung saran bagi para petani. “Musim depan adalah tentang mengonfirmasi apa yang kita lihat pada tahun 2022 meskipun saya akan menghilangkan mustard India dan Phacelia dan menambahkan sawi putih hijauan (Cichorium intybus) dan lucerne (medicago sativa) dan saya juga berharap dapat memberikan hasil yang signifikan pada minyak lobak,” kata Vongai.