Kehadiran gulma di lahan pertanian dapat mengakibatkan hilangnya hasil panen yang signifikan karena gulma bersaing dengan tanaman lapangan untuk sumber daya penting. Tanah yg dikerjakan, penyiangan manual, diversifikasi tanaman dan rotasi tanaman adalah cara sebelumnya untuk mengelola gulma sebelum herbisida tersedia secara komersial. Namun, selama bertahun-tahun telah menjadi lebih dan lebih umum di banyak negara untuk menggunakan herbisida untuk pengendalian gulma.
Petani dapat menghindari kehilangan hasil panen yang disebabkan oleh gulma yang tidak diinginkan dengan menggunakan herbisida. Pengendalian gulma dengan herbisida sangat efektif dan ekonomis, tetapi jika diterapkan secara berlebihan, perkembangan resistensi herbisida pada tanaman gulma akan membuat herbisida tidak efektif.
Kerugian yang paling menonjol dari herbisida ini adalah perkembangan resistensi pada gulma sasaran.
Biotipe gulma yang resisten terhadap herbisida yang berbeda telah berkembang pesat. Saat ini terdapat 383 jenis biotipe yang termasuk dalam 208 spesies gulma dalam 570, 000 bidang di seluruh dunia (122 dikotil dan 86 monokotil).
Apa itu resistensi herbisida?
Kemampuan tanaman gulma untuk bertahan hidup dan berkembang biak bahkan setelah terpapar herbisida dikenal sebagai ketahanan herbisida tanaman gulma. Kualitas ini diperoleh oleh gulma ketika terkena herbisida yang sama berulang kali. Gulma mengembangkan "kekebalan" dengan jumlah dosis yang biasanya akan membunuhnya. Kemudian, petani meningkatkan dosis dalam upaya untuk membunuh gulma dan lingkaran setan berlanjut.
Meskipun herbisida memberikan pengendalian gulma yang hemat biaya dan menghemat tenaga kerja, ketergantungan yang berlebihan pada herbisida dengan cara kerja yang sama dapat dengan cepat mengarah pada pengembangan resistensi herbisida pada gulma Shaw et al., 2012
Resistensi herbisida pada gulma berkembang dalam dua cara. Pertama, gulma berkembang dan mengubah lokasi tanaman gulma yang dipengaruhi oleh herbisida. Kedua, tanaman gulma mengubah proses dalam siklus pertumbuhannya yang ditargetkan oleh herbisida menjadi efektif.
Bagaimana tanaman menjadi tahan terhadap herbisida?
Berikut ini adalah cara tanaman menjadi tahan terhadap herbisida:
Penyebaran alami :Angin dan air juga mampu menyebarkan benih gulma. Juga, serbuk sari dapat tersebar dalam jarak yang sangat jauh, meskipun hanya sebagian kecil yang tetap hidup pada jarak lebih dari 10m. Lebih-lebih lagi, benih gulma dapat diangkut jarak jauh oleh air banjir.
Resistensi yang sudah ada sebelumnya :Kadang-kadang, beberapa tanaman di koloni gulma mengandung mutasi gen langka yang memungkinkan mereka bertahan hidup dengan aplikasi herbisida yang biasanya akan membunuh spesies mereka. Tanaman gulma dapat mengalami variasi genetik yang mengubah kemampuan mereka untuk menyerap dan mentranslokasi herbisida. Lebih-lebih lagi, perubahan fisiologis dapat mempengaruhi kemampuan tanaman untuk memetabolisme herbisida atau memungkinkan herbisida untuk melakukan perjalanan ke lokasi yang tidak mematikan di dalam tanaman.
Impor resistensi :Ini adalah bentuk resistensi herbisida yang sangat langka yang terjadi pada gulma ketika gulma tersebut mencemari benih tanaman atau pakan ternak atau pada mesin pertanian yang akan digunakan sebelum penanaman benih.
Contoh resistensi herbisida
Berdasarkan Malik dan Singh, 1995; Balyan dan Malik, 2000; Yadav dan Malik, 2005 : Selama beberapa dekade terakhir, flora gulma di lahan pertanian gandum telah berubah secara dramatis. Seiring dengan meluasnya daerah irigasi, Carthamus oxycantha hampir menghilang dari produksi gandum, di mana itu adalah gulma utama pada tahun 1960. P. kecil dan Avena ludoviciana telah menggantikan beberapa gulma berdaun lebar sejak pertengahan 1960-an karena pengenalan varietas gandum kerdil hasil tinggi, serta meningkat pupuk penggunaan dan irigasi yang terjamin.
Perkembangan resistensi terhadap isopropturon di Phalaris minor (P. minor) di India karena ketergantungan yang tinggi pada herbisida fenil urea tersubstitusi ini menyebabkan penurunan yang signifikan dalam produktivitas gandum di daerah yang terkena dampak Malik dan Singh, 1995
Dalam sistem tanam padi-gandum, P. minor menjadi gulma yang dominan.
Pada sistem tanam lain, A. ludoviciana menjadi gulma dominan di lahan irigasi, dikeringkan dengan baik, bertekstur lebih ringan tanah .
Penghapusan gulma secara manual sulit dilakukan pada gandum karena jarak barisnya yang dekat dan kemiripan morfologinya dengan gulma rumput.
Di India Barat Laut, termasuk Punjab, Haryana, Uttar Pradesh dan Delhi, P. minor masih menimbulkan kerugian hasil yang besar pada tanaman gandum, terutama dalam sistem penanaman padi-gandum.
Gulma seperti P. minor juga merupakan ancaman besar bagi produksi gandum di negara bagian tetangga, seperti Uttaranchal, Madhya Pradesh dan bagian dari Bihar dan Himachal Pradesh.
Phalaris minor dilaporkan mengembangkan resistensi terhadap herbisida seperti: isoproturon, Sulfosulfuron, Clodinafop, Fenoksaprop, Pinoksaden dan Tralkoksidim .
Evolusi Ketahanan Herbisida
Resistensi herbisida dapat dijelaskan dengan dua teori:baik teori kumpulan gen atau teori seleksi .
Teori kumpulan gen :Herbisida dianggap sebagai mutagen karena menyebabkan tanaman bermutasi karena perlakuan herbisida, yang mempengaruhi susunan genetik tanaman. Namun, teori ini tidak didukung dengan baik oleh penelitian.
Teori seleksi :Ini adalah teori yang lebih diterima secara luas. Wajar bagi beberapa tanaman dalam populasi gulma untuk resisten terhadap herbisida tertentu. Kemanjuran herbisida menentukan tekanan seleksi
Mekanisme Ketahanan Herbisida
Mekanisme resistensi herbisida secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi dua kategori Dekker dan Duke, 1995
Mekanisme situs target
Situs tindakan overproduksi :Pengenceran hasil herbisida dari ini. Jumlah situs aksi di tanaman gulma meningkat pesat yang pada gilirannya mengurangi jumlah herbisida yang dibutuhkan di lokasi aksi. Contoh :Ada bukti bahwa beberapa tanaman Palmeramaranth yang tahan glifosat menunjukkan peningkatan jumlah protein situs target EPSPS yang rentan terhadap herbisida. Sampai sekarang, tidak ada kasus mekanisme ini yang ditemukan untuk spesies tanaman lain.
Situs aksi yang diubah :Gulma mengubah karakteristik lokasi aksi dengan cara yang tidak memungkinkan herbisida untuk bertindak seperti yang dimaksudkan. Contoh :Biotipe Lactuca sativa yang resisten terhadap herbisida Sulfonilurea. Enzim ALS site of action tidak lagi berikatan dengan herbisida.
Mekanisme situs non target/eksklusif:
Gulma yang mencegah molekul herbisida mencapai lokasi yang menyebabkan respons toksik pada tanaman. Herbisida dikeluarkan dari lokasi aksi dalam banyak cara melalui mekanisme resistensi eksklusif.
Serapan herbisida diferensial :Karena karakteristik morfologis seperti produksi lilin yang berlebihan, pengurangan luas daun, dll., biotipe tahan herbisida tidak mudah menyerap herbisida.
Translokasi diferensial :Biotipe resisten ini memiliki modifikasi berbeda yang mengurangi apoplastik (dinding sel, xilem) dan simplastik (lemma plasma, floem) transportasi herbisida.
Kompartemen :Herbisida dipisahkan menjadi banyak bagian tanaman gulma sebelum mencapai lokasi kerja pada tanaman gulma atau herbisida ditempelkan ke dinding sel lokasi yang terbukti tidak efektif.
Detoksifikasi metabolik :Herbisida mengalami detoksifikasi lebih cepat sebelum mencapai lokasi targetnya di tanaman gulma. Ada empat kategori utama detoksifikasi biokimia:oksidasi, pengurangan, hidrolisis, dan konjugasi. Resistensi terhadap herbisida dikaitkan dengan aktivasi tiga enzim: (Saya) Aril-aylamidase yang mendetoksifikasi propanil (ii) Glutathione-s-transferase yang mendetoksifikasi atrazin (iii) Sejumlah rumput dan gulma tahan terhadap inhibitor ACCase, ALS, dan PSII karena sitokrom P450 monoksigenase
Manajemen Resistensi Herbisida
Ketahanan herbisida yang berkembang pada gulma dapat dikendalikan dan dikelola dengan 2 cara : Praktik manajemen proaktif dan Praktik manajemen reaktif
Praktik manajemen proaktif untuk mengurangi resistensi herbisida
I. Praktek budaya
Rotasi tanaman
Menanam tanaman yang sama biasanya menuntut aplikasi herbisida yang sama dalam rasio yang sama. Ini adalah pendorong besar bagi gulma untuk mengembangkan resistensi herbisida.
Petani dapat mengurangi kemungkinan gulma mengembangkan resistensi jika tanaman diganti setiap tahun atau setiap musim. Hal ini akan meningkatkan kebutuhan penggunaan herbisida yang berbeda dan akibatnya akan mencegah gulma untuk beradaptasi dengan herbisida.
Hal ini juga menghambat musim pertumbuhan tanaman gulma.
Beberapa tanaman lebih kompetitif daripada tanaman lainnya. Tanaman yang bersaing tinggi ini akan membatasi produksi benih gulma.
Waktu tanam yang tepat
Tanaman yang ditanam lebih awal lebih kompetitif melawan gulma dan tumbuh lebih cepat.
Selama minggu terakhir bulan November sampai Desember, serta di awal Januari, Phaloris minor (P. minor) berkecambah lebih deras di bawah sistem tanam padi-gandum. Karenanya, praktek menabur benih awal dianjurkan khusus untuk sistem pertanian padi-gandum. Karena menanam gandum antara minggu terakhir bulan Oktober dan minggu kedua bulan November membantu tanaman memiliki peluang bertahan hidup yang lebih baik saat bersaing dengan P. kecil .
Tanpa pengolahan tanah membuat awal menabur gandum mudah.
Jarak tanam tanaman lebih dekat dan tingkat benih yang lebih tinggi
Tanaman yang ditanam dengan jarak tanam yang lebih sedikit akan membantu mengurangi populasi gulma karena tidak tersedianya luas permukaan untuk tumbuhnya gulma.
II. Praktek mekanik
Mempekerjakan berbagai praktik mekanis seperti rouging manual, pengolahan tanah sebelum tanam dan pertanian itterrow juga dapat membantu dalam mengurangi masalah gulma tahan herbisida.
Penggunaan mulsa plastik juga dapat membantu dalam mencegah pertumbuhan gulma dan akhirnya pertumbuhan varietas gulma tahan herbisida.
Gulma dan tanaman pangan sama-sama diberi akses ke nutrisi ketika pupuk disiarkan. Mencoba mengebor pupuk secara manual di alur benih akan memberikan nutrisi hanya untuk tanaman dan bukan tanaman gulma
AKU AKU AKU. Rotasi herbisida dan pencampuran herbisida
Teknik campuran herbisida bekerja berdasarkan prinsip bahwa jika gulma memiliki gen untuk ketahanan terhadap satu kelompok herbisida, kelompok herbisida lain akan membunuhnya.
Menggunakan berbagai herbisida dan tidak bergantung pada penggunaan hanya satu herbisida adalah praktik yang baik untuk mencegah tanaman gulma berkembang menjadi resistensi. Rotasi herbisida harus dilakukan bila memungkinkan.
Gunakan herbisida hanya dalam kisaran dosis yang direkomendasikan dan pilih herbisida dengan rentang hidup residu yang rendah.
Praktik pengelolaan reaktif untuk mengurangi resistensi herbisida
Opsi mekanis
Sanitasi peralatan pertanian yang tepat dan pengendalian gulma yang lolos.
Kapan pun memungkinkan, penggembalaan pascapanen oleh hewan ternak.
Pramuka fisik lapangan.
Pembakaran tunggul
Pilihan herbisida
Pilih herbisida yang bekerja secara berbeda dari yang Anda gunakan saat ini untuk mencegah resistensi herbisida pasca-munculnya.
Tingkat maksimum berlabel herbisida daun pascatumbuh harus diterapkan jika resistensi herbisida tingkat rendah diidentifikasi dan tidak ada alternatif yang tersedia.
FAQ
Bagaimana cara mengatasi resistensi herbisida?
Menjawab : Populasi tanaman hampir selalu menunjukkan variasi genetik. Selama ada variasi genetik, seleksi kemungkinan akan menyebabkan resistensi jika diintensifkan dan berkepanjangan untuk waktu yang cukup yaitu jika gulma terkena pestisida yang sama untuk waktu yang lama. Tidak mungkin untuk menghindari resistensi herbisida karena terjadi secara acak. Komponen kunci dari strategi pengelolaan adalah penggunaan herbisida dan campuran herbisida secara bergilir. Akan sangat membantu untuk mengelola gulma dengan menggunakan pendekatan holistik untuk pengelolaan gulma seperti pengelolaan gulma terpadu.
Mengapa resistensi herbisida menjadi masalah?
Menjawab : Resistensi herbisida gulma merupakan masalah besar dalam pertanian karena gulma mengkonsumsi sebagian besar nutrisi yang dipasok ke tanaman yang mengakibatkan hasil panen yang rendah. Karena populasi gulma resisten herbisida meningkat di pertanian, tidak hanya mempertahankan hasil panen yang baik menjadi sulit tetapi juga petani kehilangan uang yang dihabiskan untuk herbisida yang tidak efektif, menghabiskan lebih banyak uang dalam tenaga kerja dan tindakan penghapusan gulma reaktif.
Apa perbedaan antara resistensi herbisida dan toleransi herbisida?
Menjawab : Resistensi herbisida adalah "kemampuan yang diperoleh" dari tanaman gulma yang berkembang setelah terpapar herbisida tertentu untuk jangka waktu yang lama. Di samping itu, Toleransi herbisida adalah “kemampuan yang melekat” dari gulma untuk tumbuh dan berkembang biak bahkan setelah diperlakukan dengan herbisida.
