Pengendalian Hayati Pada Starthistle Kuning

          Pengendalian biologis adalah penggunaan musuh alami (agen kontrol biologis) untuk mengontrol target gulma. Tujuannya adalah untuk membangun mandiri populasi agen kontrol biologis yang akan berkembang biak dan menyerang target gulma seluruh jangkauan. Kebanyakan rumput berbisa di Amerika Utara adalah eksotis dan tanpa musuh alami khusus yang terjadi di daerah asal mereka. Akibatnya, tanaman ini memiliki keunggulan kompetitif atas spesies asli kami, yang memiliki herbivora khusus mereka sendiri dan penyakit. Penggunaan kontrol biologi untuk mengelola bahaya gulma berbeda dari metode lain dalam manajemen langkah-langkah yang tidak diarahkan pada patch tertentu atau infestasi. Agen kontrol biologis organisme hidup dan pengelola lahan tidak bisa secara akurat mengarahkan aktivitas mereka. Sebaliknya, tujuan dari program ini adalah untuk melepaskan agen kontrol di lokasi strategis seluruh wilayah penuh dengan niat bahwa agen kontrol akan membangun, membangun tinggi populasi, dan menyebar ke seluruh kutu. Akhirnya, semua bidang dipenuhi oleh target gulma akan dijajah. Pembentukan, membangun-up, dan penyebaran agen kontrol biasanya membutuhkan tahun, sehingga metode ini diarahkan pada pengendalian jangka panjang dari gulma.

       Bertahun-tahun yang diperlukan untuk penelitian, pengujian, dan melepaskan kontrol biologi untuk digunakan pada gulma sasaran. Akibatnya, biokontrol biasanya dikembangkan untuk paling merusak dan luas gulma. Dalam pengembangan dari kontrol biologis gulma, ilmuwan memeriksa gulma sasaran di daerah asalnya dan mengidentifikasi musuh alami yang paling menjanjikan untuk digunakan sebagai agen potensial. Sebuah tingkat tinggi host-spesifisitas sangat penting untuk sukses kontrol biologis gulma, dan musuh alami bahwa serangan tanaman pertanian atau asli terkait spesies ditolak. Untuk starthistle kuning, penelitian pada kontrol biologis dimulai pada pertengahan 1960-an dan yang berlanjut hari ini.

Musuh alami Terkait dengan Kontrol Starthistle Kuning

SERANGGA

      Semua serangga dilepas untuk mengendalikan starthistle kuning menyerang kepala bunga. Semua menyimpan telur mereka baik di dalam atau di kuncup bunga yang belum matang dan pakan larva mereka langsung pada benih mengembangkan atau menghancurkan daerah disk yang benih berkembang. Sebuah survei di seluruh negara bagian kepala serangga benih menemukan merak palsu terbang menjadi serangga itu yang paling umum ditemukan kembali di 99% dari lokasi sampel. Kedua serangga yang paling umum adalah kumbang berbulu, yang ditemukan pada 80% dari lokasi sampel (Pitcairn et al. 2003).

     Beberapa patogen tanaman yang dikenal untuk menyerang bibit starthistle kuning dan mawar di California: Sclerotinia kecil, Colletotrichum gloeosporioides dan spesies baru Ascophyta (Woods 1996, Woods dan Fogle 1998, Pitcairn et al 2000b.). Ketiga spesies secara alami hadir di California. Bibit starthistle kuning diamati untuk menjadi penuh dengan Ascophyta n. sp. selama dua musim dingin di satu lokasi di California tengah (Woods 1996). Kedua patogen ini tidak menjadi tuan rumah yang spesifik dan dapat menginfeksi tanaman penting termasuk selada (Pitcairn et al. 2000b). Berbeda dengan Ascophyta n. sp., patogen ini lebih agresif pada suhu hangat, menyebabkan gejala ditandai dengan layu dan menguning (Woods dan Fogle 1998). Hal ini penting untuk dicatat bahwa tidak ada patogen ini telah disetujui untuk digunakan sebagai agen kontrol biologis dan lahan manajer perlu mengandalkan alami infeksi jika manfaatnya dapat direalisasikan.

Status saat ini dari Pengendalian Biologis Starthistle Kuning

       Dampak gabungan dari lima serangga (kecuali lalat merak) telah dievaluasi di tiga lokasi penelitian jangka panjang di tengah California (Pitcairn et al. 2002). Tiga serangga lain gagal untuk membangun nomor tinggi dan memiliki sedikit dampak pada produksi benih. Sejak tahun 1995, produksi benih di lokasi penelitian tiga telah terus menurun karena peningkatan yang stabil dalam serangan oleh kumbang berbulu dan merak lalat palsu. Dua tambahan agen kontrol biologis sekarang dalam persiapan untuk digunakan di California. Kedua biologis agen kendali (belum dirilis) adalah roset bonggol (Ceratapion bassicorne). Diharapkan bahwa dua agen kontrol biologis baru ini akan melengkapi sebuah serikat herbivora dan patogen mencukupi untuk mengontrol starthistle kuning di bagian barat Amerika Serikat. 

Pilihan Pengendalian Agen Biologis

          Dari semua serangga kepala benih, hanya dua, kumbang berbulu dan merak lalat palsu, telah terbukti secara konsisten membangun nomor tinggi dan menyebabkan sejumlah besar kerusakan benih (Pitcairn dan DiTomaso 2000, Woods et al. 2002, Pitcairn et al . 2003). Kombinasi dari kedua serangga ini telah dilaporkan untuk mengurangi produksi benih sebesar 43 76% (Pitcairn dan DiTomaso 2000). Balciunas dan Villegas (1999) melaporkan penurunan 78% dalam produksi benih saat kepala benih yang terkandung merak palsu larva lalat saja. Kumbang berbulu adalah agen disetujui dan tersedia untuk digunakan untuk pemilik tanah. Palsu merak lalat bukan diizinkan agen kontrol biologis dan karena itu tidak tersedia. Meskipun demikian, merak lalat palsu adalah serangga yang sangat umum dan ditemukan hampir di mana-mana bahwa starthistle kuning diketahui terjadi (Pitcairn et al. 2003). Sangat mungkin bahwa merak lalat palsu sudah hadir di lokasi yang diidentifikasi untuk kontrol starthistle kuning (untuk memeriksa ini, lihat metode pemantauan, di bawah). Dalam mengembangkan program pengendalian biologis, dianjurkan bahwa upaya diarahkan pada pembentukan kumbang berbulu di seluruh wilayah penuh; diharapkan bahwa merak lalat palsu akan membangun sendiri.

 

Metode dan Waktu

PEMILIHAN LOKASI PELEPASAN

        Tujuan dari program pengendalian biologis adalah untuk membangun populasi mandiri dari agen kontrol biologis di lokasi di seluruh wilayah penuh. Pertama, situs rilis harus diidentifikasi untuk agen kontrol biologis. Lokasi pelepasan harus mengandung setidaknya satu acre starthistle kuning yang terganggu oleh peralatan pertanian, lalu lintas kendaraan, ternak (tidak ada penggembalaan), memotong, dan penggunaan pestisida. Situs-situs yang berlindung kecil yang memungkinkan agen kontrol untuk mereproduksi dan membangun nomor tinggi yang akhirnya menyebar luar ke dalam populasi starthistle kuning yang berdekatan. Untuk membangun populasi mereka, agen kontrol memerlukan starthistle kuning untuk mereproduksi dan berkembang. Serangga dibunuh jika tanaman hancur sebelum pematangan bunga. Lokasi pelepasan harus memiliki kutu cukup padat starthistle kuning; Namun, populasi tanaman tidak harus begitu padat sehingga tanaman stres dan terhambat. Situs rilis yang ideal adalah daerah di mana penerapan herbisida tidak diizinkan, seperti di dekat koridor sungai, atau daerah yang tidak terjangkau oleh peralatan seperti bukit atau jurang. Hal ini tidak perlu untuk melepaskan serangga mana-mana di sebuah pemandangan. Sebaliknya, beberapa lokasi strategis yang tersebar di seluruh properti yang cukup. Jarak antara lokasi rilis bisa sebanyak lima mil dan masih menghasilkan penyebaran efektif dan cakupan oleh agen kontrol biologis.

RILIS DARI KUMBANG BERBULU

      Kumbang berbulu memiliki satu generasi per tahun. Hal overwinters bawah sampah tanaman dekat pangkal tanaman starthistle kuning, bersama barisan pagar, atau di dasar pohon (Pitcairn et al. 2004). Ini berakhir diapause di akhir musim semi ketika dewasa dapat dilihat memakan tunas muda tanaman starthistle kuning baru melesat. Koleksi kumbang berbulu untuk distribusi ke daerah-daerah baru yang terbaik pada akhir Juni dan awal Juli ketika perempuan mulai untuk deposit telur ke dalam kepala benih. Di California, kumbang berbulu tersedia tanpa biaya kepada pengguna dari Office setiap County Komisaris itu Pertanian. Untuk setiap rilis, hanya 100 orang dewasa kumbang yang diperlukan untuk membangun populasi yang layak. Jika kumbang yang tersedia lebih, yang terbaik adalah untuk mendistribusikan mereka sebagai banyak lokasi yang berbeda sebanyak mungkin, daripada berkonsentrasi mereka di satu atau dua situs rilis.

Pemantauan Benih Kepala Serangga

Kumbang Berbulu

        Kehadiran kepala serangga benih terbaik ditentukan dengan mencari serangga dewasa duduk di kuncup bunga atau dengan mengamati kerusakan yang disebabkan oleh masing-masing serangga "(Pitcairn et al. 2004). Kumbang berbulu sangat merusak kepala benih dan kerusakan adalah khas. Kedua pria dan wanita memakan kuncup bunga berkembang muda dengan mengunyah lubang kecil di dasar tunas dan menggerogoti jaringan berkembang (Connett dan McCaffrey 2004). Kerusakan makan ini menyebabkan tunas muda seluruh (tunas dengan diameter kurang dari 1/8 inci) untuk mati dan berubah menjadi cokelat. Pada lokasi dengan populasi tinggi kumbang berbulu, sebagian kuncup bunga muda dapat dibunuh oleh kerusakan makan mereka. Setelah kehancuran kuncup bunga awal, tanaman merespon dengan mengembangkan bunga di sepanjang batang. Ini secara substansial mengubah arsitektur tanaman. Tanaman tidak rusak memiliki bunga yang terletak di bagian atas tanaman pada panjang batang, sementara tanaman yang rusak akibat E. villosus kurang lebat dengan bunga terletak dekat dengan cabang di batang pendek. Kemudian, kumbang oviposits perempuan dengan mengunyah lubang di sisi kepala bunga dan deposito telur di dalam kepala. Lubang kemudian diisi dengan plug hitam oleh perempuan untuk melindungi telur. Tanaman merespon kerusakan mengunyah dengan memancarkan getah gelap yang mengisi sekitar area yang rusak dari kepala bunga. 

Lalat Merak Palsu

         Lalat merak palsu dapat dideteksi dengan mencari ovipositing orang dewasa atau dengan merobek kepala benih dan mengamati larva dan pupa. Lalat dewasa sedikit lebih kecil dari lalat, dan memiliki tubuh berambut pirang dengan garis-garis cokelat di sayap jelas. Mereka mudah terlihat duduk di kepala benih siang hari. The oviposits perempuan dengan memasukkan ovipositor nya antara bracts dari kuncup bunga yang belum dibuka dan menyetorkan beberapa telur. Setelah menetas, larva liang seluruh kepala benih dan pakan pada benih berkembang. Bila sudah siap untuk menjadi kepompong, larva menjadi kapsul kepompong bengkak yang pirang dalam warna dan sekitar 1/10 inci panjang. Kepompong yang biasanya terletak di dekat pangkal bracts. Mereka dapat dilihat dengan melanggar terbuka kepala benih. Dewasa dapat ditangkap dengan jaring menyapu melewati tanaman.

BENIH KEPALA SERANGGA LAINNYA

           Larva lalat empedu, U. siru naseva, menghasilkan keras, kayu galls dalam kepala benih (Pitcairn et al. 2004). Mereka terjadi seperti kacang keras kecil di dalam kepala, sekitar 1/10 inci diameter. Dewasa lalat sering mencari makan di antara kepala benih. Empedu dewasa lalat adalah sekitar setengah ukuran merak lalat palsu dan tubuh mereka berwarna hitam dengan kaki kuning sementara sayap mereka jelas-diwarnai dengan tanda hitam di seluruh permukaan.

       Kehadiran kumbang bud, B. orientalis, di sebuah situs terbaik ditunjukkan oleh adanya telur atau langsung di bawah kuncup bunga. Telur bulat, struktur bola-seperti hitam terpaku batang. Dalam struktur hitam adalah kuning telur tunggal. Betina mengeluarkan bahan hitam yang menutupi telur untuk mematuhi telur ke pabrik dan untuk melindunginya dari pengeringan.

Ekonomi

          Keuntungan utama dari gulma kontrol biologis adalah bahwa hal itu dianggap lingkungan aman, hemat biaya, dan mandiri. Tingginya biaya pengembangan pengendalian biologis ditanggung dimuka dalam eksplorasi asing, pengujian tuan rumah, dan memungkinkan calon agen kontrol biologis. Namun, manfaat jangka panjang yang signifikan dari program biocontrol sukses membuatnya sangat hemat biaya. Setelah disetujui dan dirilis, distribusi agen umumnya dilakukan oleh badan-badan federal dan negara. Di California, California Departemen Pangan dan Pertanian dan Kantor Komisaris Pertanian County mendistribusikan agen kontrol biologis tanpa biaya kepada pengelola lahan. Idealnya, jika kontrol biologi berhasil, populasi gulma akan perlahan-lahan menurun dan menjadi jauh lebih mudah untuk mengelola menggunakan metode pengendalian konvensional. Dalam program yang sangat sukses, kontrol biologis dapat menghilangkan kebutuhan untuk upaya pengendalian tambahan sama sekali. Beberapa biaya mungkin hasil dari penundaan antara rilis dari agen dan saat populasi mereka telah meningkat cukup untuk menyebabkan penurunan populasi tanaman. Penundaan ini mungkin cukup besar. Untuk starthistle kuning, 4-6 tahun berlalu sebelum pengurangan populasi starthistle diamati di dua situs pemantauan jangka panjang.

Risiko

          Meskipun aspek yang sangat positif dari pengendalian biologis, beberapa risiko yang ada. Risiko ini terkait dengan pengenalan organisme eksotis dan dapat mengakibatkan dampak langsung atau tidak langsung untuk spesies non-target. Dampak langsung terjadi dengan makan pada spesies tanaman non-target. Tidak langsung dampak non-target terdiri dari perubahan dalam kelimpahan predator endemik (seperti tikus lapangan) yang dapat mengubah perilaku mencari makan dan mengeksploitasi sumber daya baru. Hal ini dapat menyebabkan perubahan dalam jaringan makanan masyarakat.

Berdasarkan kesamaan genetik, starthistle kuning paling erat terkait dengan spesies lain dalam suku Cardueae. Dalam suku ini adalah safflower (Carthamus tinctorius), artichoke (Cynara scolymus), bunga matahari (Helianthus annuus) dan Cirsium, genus onak asli (Stevens et al. 1990, Keil 2004). Banyak survei potensi spesies non-target ini telah dilakukan (Villegas et al 1999, 2000b;. Balciunas dan Villegas 1999), dan tidak ada bukti penggunaan non-target tanaman pertanian dan asli memiliki belum diamati. Beberapa penggunaan tanaman eksotis lainnya oleh bioagents starthistle kuning telah diamati. 

Risiko dampak tidak langsung juga tampaknya sangat rendah untuk agen kontrol biologis starthistle kuning. Pearson et al. (2000) menemukan bahwa lalat empedu digunakan sebagai agen biokontrol pada knapweed tutul (Centaurea maculosa), menyebabkan peningkatan langsung dalam populasi tikus rusa dengan menyediakan sumber makanan selama musim dingin Montana. Namun, skenario yang sama tidak mungkin dengan starthistle kuning, karena starthistle kuning nikmat daerah ringan-musim dingin dan merupakan tanaman tahunan yang mati pada musim dingin.