3.2. Mengamati, Mengukur, dan Menganalisis Populasi dan Menganalisis Pertumbuhan Populasi Hama

Setelah mempelajari hama mulai dari penggolongannya sampai pada perubahan status organisme herbivor menjadi hama, kini tiba saatnya kita mempelajari sesuatu yang akan sangat Anda perlukan pada saat nanti Anda menyusun skripsi jika Anda memilih minat perlindungan tanaman. Pada materi kuliah ini kita akan belajar mengenai cara mengamati, mengukur, dan menganalisis populasi hama serta menganalisis pertumbuhan populasi hama. Mengapa mengamati dan mengukur populasi hama, bukan individu hama? Karena satu individu organisme golongan hewan pada umumnya tidak berstatus sebagai hama. Bagaimana jika nanti tidak melakukan penelitian mengenai hama? Materi ini tetap akan bermanfaat. Bagi yang akan melakukan penelitian penyakit akan melakukan analisis pekembangan penyakit yang pada dasarnya merupakan analisis terhadap populasi gejala penyakit dan/atau tanda patogen. Bagi tidak akan meneliti hama maupun penyakit, tetap akan bermanfaat karena dapat diterapkan untuk menganalisis pertumbuhan populasi tanaman, bahkan pertumbuhan populasi mikroba yang digunakan untuk mengolah makanan.

3.2.1. MATERI KULIAH

3.2.1.1. Membaca Materi Kuliah
Mengamati Populasi Hama: Mendeteksi, Menduga, atau Mengambil Keputusan

Ketika akan melakukan pengamatan populai hama, perlu terlebih dahulu dijawab pertanyaan mengamati untuk apa? Anda mengamati populasi hama bisa untuk salah satu dari tiga tujuan sebagai berikut:

• Mendeteksi keberadaan suatu jenis hama, dilakukan untuk memastikan apakah suatu jenis hama sudah atau belum ada di suatu wilayah
• Menduga padat populasi hama yang sudah dipastikan ada, dilakukan untuk menentukan berapa padat populasi suatu jenis hama yang ada di suatu wilayah
• Mengambil keputusan berdasarkan padat populasi hama, dilakukan untuk menentukan apakah padat populasi hama yang ada di suatu wilayah telah atau belum mencapai padat populasi tertentu yang digunakan sebagai dasar untuk pengambilan keputusan, misalnya keputusan melakukan pengendalian.

Setelah memastikan salah satu dari ketiga tujuan di atas, Anda perlu menentukan wilayah di mana pengamatan populasi akan dilakukan. Dalam hal ini perlu membedakan:

• Pengamatan pada wilayah luas, yaitu pada lahan petani dalam satu hamparan tertentu atau wilayah administratif tertentu, diperlukan untuk memahami pola distribusi suatu populasi, untuk memprediksi kerusakan yang mungkin ditimbulkannya, untuk memulai tindakan pengendalian dan untuk menghubungkan perubahan-perubahan dalam populasi dengan faktor-faktor iklim atau edafik tertentu. Pengamatan biasanya dilakukan satu kali atau paling banyak beberapa kali dalam satu musim terhadap fase tertentu dalam perkembangan hama.
• Pengamatan pada wilayah terbatas, yaitu peda petak percobaan atau pada kebun percobaan, melibatkan pengamatan berulang di suatu wilayah tertentu dengan tujuan terutama untuk menentukan kontribusi berbagai interval umur terhadap laju perubahan populasi atau penyebaran spesies secara keseluruhan. Dalam hal ini populasi hama diamati terhadap setiap fase dalam daur hidup hama untuk membuat tabel kehidupan (life table) serta menentukan faktor kunci (key factors).

Setelah memutuskan salah satu dari ketiga tujuan pengamatan populasi hama dan memilih untuk melakukan pengamatan pada wilayah yang luas atau wilayah terbatas maka faktor berikutnya yang perlu dipertimbangkan adalah:

• Bagaimana pengamatan dilakukan agar padat populasi yang diperoleh dapat mewakili padat populasi pada wilayah yang diamati, dilakukan dengan menentukan rancangan sampel pengamatan populasi hama
• Teknik apa yang digunakan untuk mengamati hama agar pengamatan dapat dilakukan dan padat populasi hasil pengamatan dapat mewakili padat populasi hama yang sebenarnya, dilakukan dengan memilih metode dan teknik pengamatan yang sesuai dengan perilaku hidup, cara merusak, dan bagian tanaman yang dirusak oleh hama yang padat populasinya diamati

Cara yang dapat memberikan nilai padat populasi hama yang sebenarnya tentu saja adalah menghitung seluruh individu spesies hama ttertentu di suatu wilayah yang dikenal sebagai cara sensus, Namun cara ini memerlukan tenaga dan biaya yang besar serta waktu yang lama sehingga menjadi tidak praktis. Lagipula, cara ini tidak diperlukan jika pengamatan dilakukan untuk mendeteksi keberadaan hama atau untuk mengambil keputusan terhadap hama. Oleh karena itu, pengamatan hama dilakukan dengan menggunakan rancangan pengambilan sampel (sampling design) agar padat populasi yang ditentukan berdasarkan sampel dapat mencerminkan padat populasi sebenarnya. Rancangan pengambilan sampel dalam pengamatan hama perlu disesuaikan dengan: (1) tujuan pengamatan dan luas wilayah yang diamati sebagaimana telah disebutkan di atas serta (2) satuan yang diamati dan cara yang digunakan untuk mencacah jumlah individu hama yang diamati.

Dalam kaitan dengan tujaun pengamatan populasi dan luas wilayah yang diamati, pengamatan populasi hama maka pengamatan populasi hama dapat dilakukan dengan menggunakan rancangan pengambilan sampel tanpa peluang (non-probabilistic sampling) atau rancangan pengambilan sampel dengan peluang (probability sampling). Penggunaan rancangan pengambilan sampel tanpa peluang memberikan hasil pengamatan yang tidak mencerminkan populasi hama yang sebenarnya sehingga untuk memperoleh hasil pengamatan yang dapat menncerminkan padat populasi yang sebenarnya perlu digunakan rancangan pengambilan sampel dengan peluang. Namun di antara tujuan pengamatan populasi hama, pengamatan untuk mendeteksi dan untuk pengambilan keputusan tidak memerlukan hasil pengamatan yang harus mencerminkan populasi hama yang sebenarnya. Oleh karena itu, rancangan pengambilan sampel dengan peluang diperlukan terutama untuk menduga padat populasi hama yang sudah dipastikan ada. Dalam kaitan dengan pendugaan padat populasi hama yang sudah dipastikan ada ini dapat dugunakan beberapa rancangan pengambilan sampel, yang perlu dipilih dengan mempertimbangkan ketersediaan kerangka sampel (sample frame), satuan yang diamati dan cara menentukan padat populasi (sample unit dan counting techniques), dan jumlah satuan sampel minimal yang perlu diamati (sample size). Jika kerangka sampel tersedia maka pengambilan sampel dapat dilakukan dengan menggunakan rancangan acak (random sampling, tetapi jika kerangka sampel tidak tersedia maka sebagai alternatif dapat digunakan rancangan pengambilan sampel sistematik (systematic sampling). Dalam memilih kedua rancangan pengambilan sampel ini sedapat mungkin dipilih rencangan pengambilan sampel acak sederhana atau rancangan pengambilan sampel sistematik sederhana, tetapi jika tidak memungkinkan maka dapat digunakan rancangan pengambilan sampel bertahap (multistage sampling). Untuk memilih rancangan pengambilan sampel, silahkan baca Chapter  8. Sampling Designs - Random Sampling, Adaptive and Systematic Sampling dalam buku Krebs (2017) Ecological Methodology. 

Dalam kaitan dengan satuan yang diamati dan cara yang digunakan untuk mencacah jumlah individu dalam menentukan padat populasi hama, padat populasi hama dibedakan menjadi:

• Padat populasi mutlak (absolute population density), yaitu padat populasi dalam satuan luas atau volume ruang, digunakan terutama untuk menyiapkan tabel kehidupan, mempelajari dinamika populasi hama, dan menghitung oviposisi dan angka kematian;
• Padat populasi nisbi (relative population density), yaitu padat populasi dalam satuan lain yang untuk mengubahnya ke satuan luas atau satuan ruang dilakukan dengan mengkonversi dengan menggunakan teknik tertentu atau tidak dapat dikonversi, digunakan untuk melakukan perbandingan pola aktivitas suatu spesies hama;
• Indeks populasi (population indices), merupakan hasil pengukuran produk atau dampak serangga dengan hasil yang tidak memberikan dugaan padat populasi mutlak secara langsung, digunakan untuk perbandingan dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh hama. 

Pemilihan teknik-teknik pengambilan sampel di atas, selain perlu mempertimbangkan tujuan pengambilan sampel dan tipe padat populasi yang diukur, juga perlu mempertimbangkan faktor lain seperti apakah serangga hama yang disampel bergerak atau tidak, apakah populasi mengalami gangguan atau tidak, dan apakah pola sebaran hama dalam ruang diketahui atau tidak (Gambar 3.2.1).

Gambar 3.2.1.
Pemilihan teknik pengamatan padat populasi hama. Sumber: Krebs (2017).

Untuk memperoleh gambaran mengenai teknik pengamatan populasi hama, berikut diberikan uraian singkat mengenai penggunaan beberapa teknik disertai dengan pustaka yang perlu dibaca sebagai rujukan:

• Mencacah pada permukaan tanah menggunakan kuadrat, menghasilkan padat populasi mutlak, dilakukan antara lain dengan menggunakan metode petak berbatas jalur (boundary strip method) atau metode petak tersarang (nested grid method), silahkan baca Krebs (2017) Chapter 3. Estimating Abundance and Density: Additional Methods dan Chapter 4. Estimating Density: Quadrat Counts untuk menentukan ukuran kuadrat.
• Menandai dan menangkap kembali (mark-recapture), menghasilkan padat populasi mutlak, untuk populasi tertutup menggunakan metode penandaan tunggal Peterson (Peterson single marking method), metode penandaan ganda Schnabel (Schnabel multiple marking method), atau metode Program CAPTURE atau metode Program MARK dan untuk populasi terbuka dengan menggunakan metode Cormack-Jolly-Seber (Cormack-Jolly-Seber method), silahkan baca Krebs (2017) Chapter 2. Estimating Abundance and Density: Mark-Recapture Techniques
• Mengamati pada individu tanaman, organ tanaman, serasah, atau hasil panen, digunakan terutama untuk menentukan padat populasi serangga hama pada fase yang sedang merusak tanaman, menghasilkan padat populasi nisbi yang dapat dikonversi ke padat populasi mutlak, merupakan cara yang paling umum dilakukan dalam menentukan kelimpahan populasi hama tanaman, dilakukan dengan: (1) mencacah pada permukaan tanaman: (a) langsung, (b) memisahkan dari daun atau pucuk dengan (i) meluruhkan menggunakan bahan kimia, pembungkusan, atau pemanasan, (ii) menyikat, (iii) membilas, attau (iv) mencetak, (c) meluruhkan dari pohon tinggi dengan (i) membungkus atau menggoyang, (ii) meluruhkan dengan bahaan kimia, atau (iii) mengumpulkan luruhan alami, (2) mengamati dalam jaringan dengan: (a) pemotongan atau pembelahan, (b) pemucatan atau pewarnaan selektif, (c) penggunaan sinar X (X-rays) atau pemindai CT (CT scanner), (d) menimbang perbedaan berat, atau (e) menggunakan alat perekam suara, (3) mengekstraksi dari serasah: (a) menggunakan alat hisap, (b) menutup tanpa lampu, (c) menutup dengan tenda berlampu, atau (d) mengekstraksi dengan menggunakan panas atau perendaman dengan air, (4) mengamati pada hasil panen dengan: (a) mengayak, (b) menimbang hasil panen bebas hama dan hasil panen terinfestasi hama, atau (c) memerangkap-menandai hama pasca-panen dalam wadah tertutup, dan (5)  menggunakan cara khusus lainnya, baca Henderson & Southwood (2016), Cahpter 4.  Absolute Population Estimates by Sampling a Unit of Habitat – Air, Plants, Plant Products and Vertebrate Hosts (halaman 146-166).
• Memerangkap dari udara dengan volume dan kecepatan hisap atau kecepatan putar tertentu, digunakan terutama untuk menentukan padat populasi serangga hama dewasa yang terbang aktif, menghasilkan padat populasi nisbi yang dapat dikonversi langsung ke padat populasi mutlak, misalnya menggunakan perangkap hisap kerucut terbuka, antara lain perangkap hisap Johnson–Taylor, perangkap hisap kerucut tertutup, antara lain perangkap hisap Rothamsted 12 m, perangkap berputar dengan volume dan kecepatan putar tertentu, dan perangkap sejenis lainnya, baca Henderson & Southwood (2016), Chapter 4. Absolute Population Estimates by Sampling a Unit of Habitat – Air, Plants, Plant Products and Vertebrate Hosts (halaman 138-146), .
• Mengekstraksi dari dalam tanah, digunakan terutama untuk menentukan padat populasi serangga hama yang merusak bagian tanaman di dalam tanah atau serangga hama yang fase mudanya hidup di dalam tanah dan fase dewasanya merusak bagian tanaman di atas permukaan tanah, menghasilkan padat populasi nisbi yang dapat dikonversi langsung ke padat populasi mutlak, dilakukan dengan mengambil sampel tanah menggunakan: (1) corong Tullgren, (2) pengekstrak Kempson, (3) corong berpendingin, (4) alat pengapung Salt & Hollick atau alat pengapung lainF, atau (5) ekstraktor lembar berpelumas dan kemudian individu hama dipisahkan dari tanah: (1) menggunakan cara mekanik dengan: (a) mengayak kering, (b)  mengayak basah, (c) membilas tanah dan mengapungkan, (d) memisahkan dengan pengapungan, (e) memisahkan berdasarkan kebasahan diferensial, (f) memisahkan dengan sentrifugasi, (g) memisahkan dengan pengendapan, (h) memisahkan dengan menghanyutkan dalam air mengalir (elutriation), (i) memisahkan dengan aerasi endapan, atau (j) memisahkan dengan pemisahan lapisan endapan, dan (2) menggunakan metode dinamik berdasarkan perilaku dengan: (a) mengekstrak kering menggunakan: (i) corong besar Barlese, (ii) pengekstrak horizontal, (iii) pengekstrak gradien tinggi, (iv) pengekstrak mangkuk Kempson, atau (v) metode Winkler, (b) mengekstrak basah menggunakan: (i) corong Baermann, (ii) pengekstrak air panas, (iii) pengekstrak air dingin. (iv) pengekstrak pasir, (v) pengekstrak salinitas rendah, (vi) pengembunan, (vii) ekstraksi kimiawi, (viii) ekstraksi elektrik, silahkan baca Henderson & Southwood (2016), Chapter 6 Absolute Population Estimates by Sampling a Unit of Soil or Litter Habitat: Extraction Techniques (halaman 221-250)
• Menangkap atau memerangkap dengan volume dan kecepatan yang tidak diketahui, menghasilkan padat populasi nisbi yang tidak selalu dapat dikonversi ke padat populasi mutlak, dilakukan dengan: (1) menangkap per satuan upaya, mencakup: (a) mengamati dengan radar, (b) metode hidroakustik, (c) mendeteksi suara, (d) memunculkan ke permukaan tanah dengan cara mebajak, (e) menangkap menggunakan jaring, atau (f) mencari dan menagumpulkan menggunakan aspirator; (2) memerangkap tanpa umpan, menggunakan: (a) perangkap jebakan, terdiri atas antara lain: (i) jebakan udara atau (ii) jebakan lubang di permukaan tanah, (b) perangkap jebakan dengan daya tarik visual, terdiri atas: (i) perangkap berperekat atau (ii) perangkap air, atau (c) perangkap cahaya, terdiri atas: (i) perangkap Rothamsted, (ii) perangkap Robinson, (iii) perangkap Pennsylvania dan Texas, (iv) perangkap New Jersey, (v) perangkap visual Haufe–Burgess, (vi) perangkap tajuk Manitoba, atau (vii) jebakan lubang dengan cahaya; dan (3) memerangkap dengan umpan, terdiri atas: (a) perangkap tempat berlindung, (b) perangkap menggunakan tanaman inang, atau (c) perangkap menggunakan umpan femomon atau kairomon , silahkan baca Henderson & Southwood (2016), Chapter 7 Relative Methods of Population Measurement and the Derivation of Absolute Estimates (halaman 259-314), untuk mengkonversi menjadi padat populasi mutlak silahkan baca artikel baca artikel jurnal ilmiah How to count bugs: A method to estimate the most probable absolute population density and its statistical bounds from a single trap catch
• Mengamati pada jalur transek garis dan jarak dari transek garis, digunakan terutama untuk menentukan populasi jenis hama berukuran besar seperti mamalia dan burung, menghasilkan ukuran populasi nisbi, dilakukan dengan berbasis jarak dengan: (1) transek dengan panjang tertentu atau (2) titik-titik dengan jarak tertentu atau berbasis pola sebaran acak dalam ruang dengan menentukan: (1) jarak satu titik acak dengan individu terdekat atau (2) jarak antara satu individu acak dengan individu sejenis tetangga terdekat, silahkan baca Henderson & Southwood (2016) Chapter 9. Wildlife Population Estimates by Census and Distance Measuring Techniques (halaman 355-371) dan Krebs (2017) Chapter 5. Estimating Abundance: Line Transects dan Distrance Methods
• Melakukan penginderaan jauh, menghasilkan padat populasi nisbi, baca artikel jurnal ilmiah A review: application of remote sensing as a promising strategy for insect pests and diseases management.
• Mengamati dan mengukur produk hama atau kerusakan yang ditimbulkan oleh hama,  menghasilkan indeks populasi, dilakukan dengan: (1) mengamati produk hama berupa: (a) rangka luar tergantikan (exuviae), (b) sisa proses memakan (frass), (c) produk lain seperti kotoran, jaring sutera, dan sebagainya, dan (2) kerusakan yang ditimbulkan oleh hama pada tanaman: (a) oleh hama individual atau (b) oleh seluruh individu satu spesies hama, silahkan baca Henderson & Southwood (2016) Chapter 8. Estimates of Species Richness and Population Size Based on Signs, Products and Effects (halaman 337-353), cara (2) lazim digunakan dalam bidang pertanian dan lazim disebut secara kurang tepat sebagai intensitas serangan dan diukur secara ordinal tepat dengan memberikan skor yang kemudian diubah menjadi persentase yang seakan-akan bersakala rasio.

Pengamatan populasi hama dengan menggunakan metode dan teknik sebagaimana diuraikan di atas merupakan pengamatan untuk menduga padat populasi dan indeks populasi. Metode dan teknik yang umum dilakukan dalam menentukan padat populasi hama pertanian adalah mengamati pada individu tanaman, organ tanaman, serasah, atau hasil panen terutama dengan mencacah secara langsung, mengekstraksi dari dalam tanah terutama untuk menentukan padat populasi nematoda, dan menangkap atau memerangkap dengan volume dan kecepatan yang tidak diketahui dengan menggunakan perangkap tanpa umpan maupun dengan umpan, padahal untuk setiap cara pengamatan tersedia banyak metode atau teknik pengamatan yang dapat digunakan. Selain itu juga tersedia metode atau teknik pengamatan lain yang lebih sesuai untuk menduga padat populasi jenis hama kategori tertentu. Pengamatan indeks populasi dengan cara menentukan kerusakan yang ditimbulkan oleh hama sering dinyatakan sebagai intensitas serangan. Istilah serangan merupakan aktivitas hama merusak tanaman, sedangkan yang diamati bukan aktivitas hama, melainkan dampak kerusakan yang timbul dari aktivitas hama menyerang. Oleh karena itu, istilah yang lebih tepat digunakan adalah intensitas kerusakan, yang dibedakan menjadi kejadian kerusakan (damage incidence) dan keparahan kerusakan (damage severity), yang diukur terhadap individu tanaman atau organ tanaman berganting pada karakteristik kerusakan yang terjadi, dengan cara sebagai berikut:

• Untuk kerusakan yang mencakup indiviidu tanaman dan dapat mematikan tanaman dengan cepat, seperti misalnya kerusakan pada akar dan pangkal batang yang dapat mematikan tanaman, diukur sebagai jumlah individu tanaman rusak per total tanaman sampel, merupakan kejadian kerusakan individu tanaman, dinyatakan sebagai persentase kejadian kerusakan individu
• Untuk kerusakan yang tidak mencakup individu tanaman melainkan hanya organ tanaman tertentu dan dapat mematikan organ yang bersangkutan tanaman dengan cepat, seperti misalnya mematikan ranting, pucuk, helai daun, bunga, dan buah, tetapi tidak mematikan tanaman secara keseluruhan, diukur sebagai jumlah organ rusak per total organ sampel, merupakan kejadian kerusakan organ tanaman, dinyatakan dalam persentase kejadian kerusakan organ
• Untuk kerusakan yang mencakup individu tanaman tetapi tidak dapat mematikan tanaman dengan cepat, seperti misalnya kerusakan pada akar dan pangkal batang yang tidak mematikan tanaman, diukur dengan menaksir proporsi atau persentase bagian individu tanaman yang mengalami kerusakan, biasanya dilakukan dengan bantuan diagram individu tanaman berskala, merupakan keparahan kerusakan individu tanaman, dinyatakan sebagai persentase keparahan kerusakan individu
• Untuk kerusakan yang tidak mencakup individu tanaman melainkan terbatas pada organ tertentu dan kerusakan yang terjadi tidak mematikan organ yang bersangkutan dengan cepat, seperti misalnya tidak dengan cepat mematikan ranting, pucuk, helai daun, bunga, dan buah, diukur dengan menaksir proporsi atau persentase bagian organ tanaman yang mengalami kerusakan, biasanya dilakukan dengan bantuan diagram organ tanaman berskala, merupakan keparahan kerusakan organ tanaman, dinyatakan sebagai persentase keparahan kerusakan organ.

Pengamatan populasi hama sebagai dasar pengambilan keputusan dilakukan dengan menggunakan teknik pengambilan sampel yang berbeda dari yang digunakan untuk menduga padat populasi. Pengambilan sampel untuk pengambilan keputusan dilakukan untuk mengambil tindakan tertentu, misalnya tindakan pengendalian berdasarkan padat populasi yang telah ditetapkan, yang disebut taraf ambang ekonomis. Menggunakan teknik pengambilan sampel yang dikenal sebagai pengambilan sampel beruntun (sequential sampling), pengambilan sampel tidak perlu dilanjutkan ketika pada pengamatan satuan sampel ke-n diperoleh padat populasi yang selampaui padat populasi taraf ambang ekonomis.  Bergantung pada padat populasi yang digunukan sebagai dasar pengambilan keputusan, pengambilan sampel beruntun dibedakan menjadi: 

• Pengambilan sampel beruntun dua alternatif (two alternative hypothesis), misalnya misalnya untuk pengambilan keputusan terhadap kutu daun pohon persik menggunakan hipotesis: H1: padat populasi kutu daun <=10 kutu per pucuk dan H2: padat populasi kutu => 20 kutu per pucuk.
• Pengambilan sampel beruntun tiga atau lebih alternatif (three or more alternative hypothesis), misalnya untuk pengambilan keputusab terhadap ulat pucuk pohon spruce (spruce budworm) menggunakan tiga hipotesis: H1: padat populasi rata-rata <=1 larva/cabang (infestasi ringan), H2: padat popualsi rata-rata =>5 larva/cabang tetapi <= 10 larva/cabang (infestasi sedang), H3: padat populasi rata-rata =>20 larva/cabang (infestasi berat).

Pengambilan sampelberuntun dirancang dengan menggunakan informasi awal mengenai pola sebaran hama dalam ruang sebagai dasar untuk merancang garis batas bawah dan garis batas atas pengambilan keputusan (Gambar 3.2.2). Setelah berhasil dibuat rancangan pengambilan sampel beruntun, pengambilan sampel dilakukan dengan ketentuan: (1) dilanjutkan bila padat populasi hasil pengamatan pada satuan sampel ke-n berada di antara kedua garis batas, (2) dihentikan dan diambil tindakan bila padat populasi hasil pengamatan pada satuan sampel ke-n melampaui garis batas atas, atau (3) dihentikan dan tidak perlu diambil tindakan bila padat populasi hasil pengamatan pada satuan sampel ke-n berada di bawah batas bawah. Untuk mempelajari lebih lanjut mengenai perancangan dan penggunaan rancangan pengambilan sampel beruntun, silahkan baca Krebs (2017) Chapter 9. Sequential Sampling dan artikel jurnal ilmiah Sampling insect populations for the purpose of IPM decision-making. 

Gambar 3.2.2.
Rancangan pengambilan sampel beruntun, A: Pengambilan sampel beruntung dengan dua alternatif keputusan dan B: Pengambilan sampel beruntun dengan tiga alternatif pengambilan keputusan. Sumber: Henderson & Southwood (2017). 

Menganalisis Populasi Hama

Sebagaimana telah disebutkan pada bagian sebelumnya, bergantung pada jenis data padat populasi yang diperoleh, data padat populasi hama hasil satu kali pengamatan dapat digunakan untuk:

• Padat populasi mutlak: untuk membuat tabel kehidupan, menentukan faktor kunci, atau memodelkan dinamika populasi;
• Padat populasi nisbi: untuk melakukan perbandingan mengenai pola aktivitas suatu spesies hama;
• Indeks populasi: untuk perbandingan dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh hama.

Namun menganalisis merupakan proses yang ditentukan oleh tujuan mengenai apa yang ingin dicapai dari data yang sudah berhasil diperoleh. Oleh karena itu, analisis yang perlu dilakukan terhadap data padat populasi atau indeks populasi hama bergantung pada tujuan pengumpulan data berdasarkan pada masalah yang dihadapi. Jika tujuan penelitian berkaitan dengan salah satu dari tujuan pengumpulan data padat populasi sebagaimana yang disebutkan di atas dan pengamatan padat populasi atau indeks populasi dilakukan satu kali maka berikut adalah contoh analisis yang dapat dilakukan:

• Menganalisis tabel kehidupan, silahkan baca Krebs (2017) Chapter dan Sorensen & Southwood (2016) Chapter
• Menganalisis perbandingan antar perlakuan pada petak percobaan dan antar perlakuan di lahan petani, umtuk perbandingan antar perlakuanpada petak percobaan silahkan baca Krebs (2017) Chapter dan untuk perbandingan di lahan petani silahkan baca Krebs (2017) Chapter 
• Menganalisis hubungan antara padat populasi dan kerudakan atau antara kerusakan dan hasil panen, memerlukan data padat populasi mutlak, kerusakan tanaman sebagai persentase kejadian atau persentase keparahan (bukan intensitas berdasarkan skor), dan data hasil panen, baik yang diperoleh dari petak percobaan maupun dari lahan petani, dengan menggunakan teknik analisis regresi linier sederhana y = a + bx atau analisis regresi linier ganda y = a + b1x1 + b2x2 + ... + bnxn, di mana y = kejadian atau keparahan kerusakan dan x = padat populasi mutlak atau y = hasil panen dan x = kejadian  atau keparahan kerusakan, a dan b merupakan parameter regresi yang nilainya diperoleh dari melakukan analisis data.
• Menganalisis hubungan antara padat populasi dengan faktor bebas kepadatan atau dengan faktor bergantung kepadatan, dengan menggunakan teknik analisis regresi linier sederhana y = a + bx atau analisis regresi linier ganda y = a + b1x1 + b2x2 + ... + bnxn, di mana y =  padat populasi mutlak dan x = faktor bebas kepadatan atau bergantung kepadatan, a dan b merupakan parameter regresi yang nilainya diperoleh dari melakukan analisis data, contoh faktor bergantung kepadatan adalah suhu, kelembaban, curah hujan, dsb., yang diukur untuk setiap titik sampel pengukuran padat populasi, contoh faktor bergantung kepadatan adalah padat populasi mutlak musuh alami dsb., yang diukur untuk setiap titik sampel pengukuran padat populasi.
• Memetakan sebaran hama dalam hubungan dengan faktor bebas kepadatan atau dengan faktor bergantung kepadatan, dilakukan dengan menggunakan software gratis Maxent, silahkan unduh dan pelajari cara menggunakannya.
• Merancang rencana pengambilan sampel beruntun, silahkan baca Krebs (2017) Chapter

Menganalisis Pertumbuhan Populasi Hama

Untuk melakukan analisis pertumbuhan populasi hama diperlukan data ukuran populasi atau padat populasi mutlak atau nisbi tertentu hasil pengamatan minimal sebanyak 7 kali. Pengamatan populasi dapat dilakukan di kebun percobaan atau di lahan petani. Berdasarkan hasil pengamatan ukuran populasi atau padat populasi tersebut, dapat dilakukan analisis pertumbuhan populasi dengan menggunakan dua pendekatan:

• Pendekatan integrasi: dengan cara menghitung luas di bawah kurva (LDBK) pertumbuhan populasi hama 
• Pendekatan analisis ragam pengamatan berulang (repeated masures analysis of variances)
• Pendekatan analitik: dengan cara menyuai model analitik perkembangan populasi hama terhadap data dan kemudian menentukan parameter perkembangan populasi hama.

Di antara kedua cara di atas, cara yang dapat dilakukan dengan mudah adalah cara pertama. Misalkan populasi satu spesies hama tumbuh populasinya setiap minggu selama 50 hari dengan kurva pertumbuhan populasi sebagaimana disajikan pada Gambar 3.2.3.

Gambar 3.2.3.
Pertumbuhan populasi spesies hama polifag pada tiga jenis tanaman, Tan 1, Tan 2, dan Tan 3.

Gambar 3.2.3 menyajikan kurva pertumbuhan populasi satu spesies hama polifag pada tiga jenis tanaman. Untuk menganalisis pertumbuhan populasi hama mala dilakukan perhitungan LDBK untuk pertumbuhan populasi hama pada tanaman 1, tanaman 2, dan tanaman 3. Untuk memahami bagaimana cara menghitung LDBK, silahkan periksa kurva pertumbuhan populasi pada tanaman 2 antara hari ke 22 dan hari ke 29. Memperhatikan titik-titik ABCD maka pertumbuhan populasi dari hari ke 22 sampai hari ke 29 membentuk sebuah trapesium. Bentuk trapesium juga terjadi pada pertumbuhan populasi hari ke 1 dan hari ke 8, hari ke 8 dan hari ke 15, hari ke 15 dan hari ke 22, hari ke 29 dan hari ke 36, hari ke 36 dan hari ke 43, dan hari ke 43 dan hari ke 50. Dengan kata lain, LDBK sebenarnya merupakan penjumlahan luas bangun trapesium yang terdapat di bawah kurva. Karena luas trapesium dihitung sebagai (jumlah garis sejajar kali tinggi)*(1/2) maka LDBK = Σ (luas trapesium). Silahkan periksa cara menghitung LDBK untuk pertumbuhan populasi hama pada ketiga jenis tanaman tersebut di atas. Perbandingan pertumbuhan populasi selanjutnya dapat dilakukan dengan menggunakan analisis ragam (analysis of variances) jika LDBK dihitung per ulangan untuk setiap taraf perlakuan. 

Analisis pertumbuhan populasi hama juga dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan analisis ragam lintas waktu (analysis of variabces across time). Misalkan pengamatan populasi hama dilakukan pada tiga tanaman p, tanaman 1, tanaman 2, dan tanaman 3, yang ditanam dalam tiga blok r menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) Pengamatan populasi hama dilakukan sebanyak 5 kali waktu pengamatan w pada setiap ulangan tanpa pengambilan sampel. Karena pengambilan sampel terikat pada ulangan dan perlakuan (jenis tanaman) maka pengamatan dapat dipandang sebagai anak petak dalam petak tanaman. Data hasil pengamatan dapat dianalisis menggunakan analisis ragam untuk Rancangan Petak Terbagi dalam rancangan dasar Rancangan Acak Kelompok dengan analisis data yang dapat dilakukan menggunakan add-in SmartStatXL pada program aplikasi tabel lajur Excel. Dalam analisis dengan pendekatan ini, tanaman berpengaruh terhadap pertumbuhan populasi hama jika interaksi antara tanaman dan waktu pengamatan memberikan hasil yang nyata. Anda perlu mempelajari dengan sebaik-baiknya pendekatan pertama dan pendekatan kedua karena jika nanti melakukan penelitian skripsi dalam bidang perlindungan tanaman akan memerlukannya untuk menganalisis data dengan benar.

Cara pendekatan analitik memerlukan pemahaman mengenai pemodelan dinamika populasi dan kemampuan menggunakan program aplikasi analisis statistika R. Namun demikian, pendekatan ini dapat digunakan untuk mengestimasi parameter pertumbuhan yang mempunyai makna secara hayati. Untuk mempelajari cara penyuaian model pertumbuhan populasi terhadap terhadap data pengamatan ukuran artau pada populasi secara berulang, silaghkan baca artikel: Analyzing population growth curves. 

Sekedar sebagai catatan bagi yang melakukan penelitian mengenai pertumbuhan tanaman, pendekatan pertama dan kedua dapat digunakan untuk menganalisis pertumbuhan di luar pertumbuhan populasi, misalnya untuk menganalisis pertumbuhan tanaman yang diukur misalnya sebagai tinggi tanaman atau jumlah daun per minggu. Analisis pertumbuhan tanaman yang dilakukan terhadap tinggi tanaman maupun jumlah daun secara terpisah per pengamatan sebenarnya bukan menyatakan pertumbuhan, melainkan menyatakan keadaan pertumbuhan sampai pada saat dilakukan pengamatan, karena pertumbuhan merupakan perubahan yang terkait dengan waktu. Dalam hal ini, yang merupakan perubahan adalah misalnya perbedaan tinggi tanaman antara pengamatan pertama dan kedua, antara pengamatan kedua dan ketiga, antara pengamatan ketiga dan keempat, dan seterusnya, bukan tinggi tanaman pada pengamatan pertama, kedua, ketiga, keempat, dan seterusnya.

3.2.1.2. Mengunduh dan Membaca Pustaka

Silahkan mengakses, mengunduh, dan membaca pustaka sebagai berikut:

• Banga, K. S., Kotwaliwale, N., Mohapatra, D., & Giri, S. K. (2018). Techniques for insect detection in stored food grains: An overview. Food Control, 94, 167–176. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.07.008Dai, M., Dorjoy, M. M. H., Miao, H., & Zhang, S. (2023). A new pest detection method based on improved YOLOV5M. Insects, 14(1), 54. 
• Binns, M., & Nyrop, J. P. (1992). Sampling insect populations for the purpose of IPM decision-making. Annual Review of Entomology, 37(1), 427–453. https://doi.org/10.1146/annurev.en.37.010192.002235
• El-Ghany, N. M. A., El-Aziz, S. E. A., & Marei, S. S. (2020). A review: application of remote sensing as a promising strategy for insect pests and diseases management. Environmental Science and Pollution Research.
• Li, W., Zheng, T., Yang, Z., Li, M., Sun, C., & Yang, X. (2021). Classification and detection of insects from field images using deep learning for smart pest management: A systematic review. Ecological Informatics, 66, 101460. https://doi.org/10.1016/j.ecoinf.2021.101460
• Paul, R. (2018, February 20). How to estimate pest population density? | Agriculture. Essays, Research Papers and Articles on Agriculture in India. 
• Paul, R. (2018, February 20). Factors affecting pest survey | Agriculture. Essays, Research Papers and Articles on Agriculture in India. https://www.agricultureinindia.net/pest-surveillance/factors-affecting-pest-survey-agriculture/15912
• Reay‐Jones, F. P. F., Greene, J. K., Toews, M. D., & Reeves, R. B. (2009). Sampling stink bugs (Hemiptera: pentatomidae) for population estimation and pest management in southeastern cotton production. Journal of Economic Entomology, 102(6), 2360–2370. https://doi.org/10.1603/029.102.0643
• Yen, A. L., Madge, D. G., Berry, N. A., & Yen, J. D. L. (2012). Evaluating the effectiveness of five sampling methods for detection of the tomato potato psyllid, Bactericera cockerelli (Šulc) (Hemiptera: Psylloidea: Triozidae). Australian Journal of Entomology, 52(2), 168–174. doi:10.1111/aen.12006 

3.2.2. TUGAS/PROJEK KULIAH

3.2.2.1. Mendiskusikan dengan Cara Membagikan Blog dan Materi Kuliah

Setelah membaca materi kuliah, silahkan bagikan materi kuliah melalui media sosial yang dimiliki disertai dengan mencantumkan status tertentu, misalnya "Saya sekarang baru tahu ternyata statistika terapan itu menyenangkan  ... dst." Untuk membagikan lauar klik tombol Beranda dan kemudian klik tombol pembagian memalui media sosial dengan mengklik tombol media sosial yang tertera di sebelah kanan judul materi kuliah. Jika media sosial yang dimiliki tidak tersedia dalam ikon yang ditampilkan, klik ikon paling kanan untuk membuka ikon media sosial lainnya. Materi kuliah dibagikan paling lambat pada Rabu, 11 Oktober 2023 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

3.2.2.2. Mendiskusikan dengan Cara Menyampaikan dan Menanggapi Komentar
Setelah membaca materi kuliah, silahkan buat minimal satu pertanyaan dan atau komentar mengenai materi kuliah. Buat pertanyaan secara langsung tanpa perlu didahului dengan selamat pagi, selamat siang, dsb., sebab belum tentu akan dibaca pada jam sesuai dengan ucapan selamat yang diberikan. Ketik pertanyaan atau komentar secara singkat tetapi jelas, misalnya "Mohon menjelaskan apa manfaat mempelajari statistika terapan". Pertanyaan dan/atau komentar diharapkan ditanggapi oleh mahasiswa lainnya dan setiap mahasiswa wajib menanggapi minimal satu pertanyaan dan/atau komentar yang disampaikan oleh mahasiswa lainnya. Pertanyaan dan/atau komentar maupun tanggapannya disampaikan paling lambat pada Rabu, 11 Oktober 2023 pukul 24.00 WITA dengan cara menjawab pertanyaan pada laporan melaksanakan kuliah.

3.2.2.3. Mengerjakan Tugas/Projek Kuliah
Silahkan lanjutkan mengerjakan tugas projek kuliah dengan melakukan pengamatan padat populasi minggu ketiga terhadap jenis hama yang telah diamati padat populasi pada minggu sebelumnya (tugas materi 2.2) dengan cara sebagai berikut:

1. Melakukan pengamatan ketiga terhadap jenis hama paling merusak yang sudah ditemukan pada saat mengerjakan tugas materi kuliah 2.1. Pengamatan dilakukan pada minimum 5 titik yang berbeda jika yang diamati adalah tanaman semusim atau 3 individu tanaman yang berbeda jika yang diamati adalah tanaman tahunan, dengan ketentuan titik atau individu tanaman yang diamati ditentukan secara acak. Jika pada saat mengerjakan tugas sebelumnya belum menemukan jenis hama, usahakan mencari jenis kutu daun atau kutu putih yang biasa terdapat pada berbagai jenis tanaman. Pengamatan dapat dilakukan pada titik yang sama atau berbeda dari titik pengamatan kedua. Tentukan koordinat LS dan BT setiap titik pengamatan.
2. Menghidung jumlah individu hama yang terdapat pada setiap titik dan kemudian mencatatnya dalam satuan per tanaman jika tanaman berukuran kecil atau per bagian tanaman, misalnya per daun atau per buah jika tanaman berukuran besar, pada minimal 3 satuan sampel pertanaman (misalnya 3 helai daun, 3 buah, 3 pucuk, dsb) yang ditentukan secara acak. Jika hama bergerak, seperti misalnya walang sangit, lakukan pengamatan dari jarak jauh. Silahkan ambil foto jarak dekat jenis hama yang diamati pada bagian tanaman yang dirusak.
3. Mentabulasi data menggunakan program aplikasi Excel dengan terlebih dahulu mengetikkan nama tanaman pada sel A1, nomor kelompok dan nama anggota kelompok pada sel A2, tanggal pengamatan pada sel A3, nomor tanaman sampel pada sel A5, nomor satuan sampel pada sel B5, jumlah individu hama pada sel C5. Selanjutnya ketik tanaman sampel 1 pada sel A6, satuan sampel 1 pada sel B6, dan jumlah individu hama pada sel C6. Ulangi langkah yang sama untuk mengetikkan satuan sampel 2 pada sel B7 dan satuan sampel 3 pada sel B8, masing-masing diikuti dengan jumlah individu hama pada sel C7 dan sel C8. Ulangi langkah yang sama untuk tanaman sampel ke-2, tanaman sampel ke-3, dan seterusnya. Simpan file dengan nama laporantugas32_nomorkelompok, dengan mencantumkan hasil pengamatan minggu kedua dan hasil pengamatan minggu ketiga, dan kemudian unggah sebagai laporan.
4. Hitung perubahan ukuran populasi dari pengamatan minggu sebelumnya dan tentukan apakah perubahan tersebut akan sama pada pengamatan ketiga nanti.
5. Pada sheet dua buat kurva pertumbuhan populasi dengan sumbu X menyatakan waktu dan sumbu Y menyatakan ukuran populasi menggunakan chart tipe Line Chart menggunakan data ukuran populasi rata-rata. 

Unggah file hasil pengamatan sebagai bagian dari Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas selambat-lambatnya pada Rabu, 11 Oktober 2023 pukul 24.00 WITA. Projek kuliah ini merupakan bagian 3 dari Projek Kuliah I yang akan dilanjutkan pengerjaannya pada setiap kuliah minggu berikutnya.

2.2.3. ADMINISTRASI KULIAH

Untuk membuktikan telah melaksanakan kuliahi, Anda wajib mengakses, menandatangani presensi, dan mengumpulkan tugas di situs SIADIKNONA. Sebagai cadangan, silahkan juga mengerjakan quiz, menandatangani daftar hadir, dan memasukkan laporan melaksanakan kuliah dan mengerjakan tugas dengan mengklik tautan di bawah ini.

1. Menandatangani Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah selambat-lambatnya pada Jumat, 6 Oktober 2023 pukul 24.00 WITA dan setelah menandatangani, silahkan periksa daftar hadir yang telah ditandatangani;
2. Menyampaikan Laporan Melaksanakan Kuliah dan Mengerjakan Tugas selambat-lambatnya pada Rabu, 11 Oktober 2023 pukul 24.00 WITA dan setelah menyampaikan, silahkan periksa untuk memastikan bahwa laporan sudah masuk.

Mahasiswa yang tidak mengisi dan memasukkan Daftar Hadir Melaksanakan Kuliah dan Laporan Melaksanakan Kuliah akan ditetapkan sebagai tidak melaksanakan kuliah.

**********

Hak cipta blog dan isi blog pada: I Wayan Mudita
Dipublikasikan pertama kali: 21 September 2023.

Hak cipta selurun tulisan pada blog ini dilindungi berdasarkan Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License. Silahkan mengutip tulisan dengan merujuk sesuai dengan ketentuan perujukan akademik.