Pestisida dan Teknik Aplikasi bagian oleh : A. Muin Adnan

PEMANFAATAN DAN
PENGELOLAAN PESTISIDA
bagian
Pertemuan I
PENDAHULUAN
AGRO-PESTISIDA DALAM
PENGELOLAAN PENYAKIT
TUMBUHAN
Tinjauan Singkat tentang Pengendalian Terpadu
Penyakit Tanaman
• Produksi Tanaman dan Kehilangan Hasil Karena Penyakit
– Faktor-Faktor Penyebab Kerusakan dan Kehilangan Hasil
dalam Pertanian, kehutanan dan aktivitas lingkungan
•Faktor abiotik
•Faktor biotik
– Faktor biotik sebagai kompetitor bagi manusia dalam
produksi tanaman pertanian adalah organisme pengganggu
tanaman (OPT)
•
– Satu kelompok organisme di antara berbagai OPT adalah
patogen :
•Cendawan, FLO, bakteri, nematode, algae
•Virus, viroid, molikut, benalu
PENGENDALIAN OPT
–
–
–
–
–
Pengendalian Alamiah
Aplikasi Pengendalian non alamiah
Pestisida hayati
Pestisida nabati
Pestisida kimiawi sintetis
PESTISIDA
umum
Klasifikasi menurut Tipe OPT yang Dikendalika
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Adulticide
Akaricie
Algicide
Arboricide
Avicide
Bactericide
Blasticide
Fungicide
Insecticide
Ixodicide
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Larvicide
Miticide
Molluscicide
Nematicide
Ovicide
Piscicide
Predacide
Rodenticide
Silvicide
Termicide
PESTISIDA (umum)
Klasifikasi menurut Pengaruhnya terhadap OPT
• Antifidan: Menghambat makan, meyebabkan serangga lapar
sampai mati
•
•
•
•
Anti-transpiran: Meredukasi taranspirasi
Attraktan: Memikat hama, atraktan seks
Kemosterilan: Mengganggu kemampuan reproduksi
Defolian: Merontokkan bagian tanaman yang tidak
dikehendaki tanpa mematikan tanaman
• Desikan: Pengering bagian tanaman dan serangga
• Disinfektan: Merusak menginaktifkan organisme berbahaya
PESTISIDA (umum)
Klasifikasi menurut Pengaruhnya terhadap OPT
• Feeding stimulant : Menyebabkan serangga makan lebih
bersemangat
• Zat pengatur tumbuh: Menghentikan, mempercepat atau
•
•
•
•
•
meperlambat proses pertumbuhan tanaman atau serangga
Repelen: Mengusir atau menghalau hama dari obyek yang diberi
perlakuan
Semiokemikal: Feromon, alomon dan kairomon; senyawa yang
dipancarkan oleh tumbuhan atau hewan, yang mengambat atau
menstimulir aktivitas perilaku serangga
Sinergi: Meningkatkan keefektifan suatu agens aktif
Antisporulan : mencegah pembentukan spora cendawan
Nematostat : mnginaktifkan nematoda
FUNGISIDA
Klasifikasi Berdasarkan Tipenya
Ada 3 tipe :
 Protektan (protectant)
 Memberikan proteksi pada tempat aplikasi
 Eradikan (eradicant)
 Penyembuh infeksi pada tempat aplikasi
 Sistemik (systemic)
 Dapat mencegah perkembangan penyakit pada tempat yang tidak
diaplikasi; ada translokasi
Perbedaan 3-tipe tersebut berdasar :
Waktu aplikasi relatif terhadap infeksi
Penyerapan dan mobilitas dalam jaringan tanaman
FUNGISIDA (FS)
Klasifikasi Menurut Sifat atau Asal Bahan
FS Inorganik
FS Organik
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Belerang
Tembaga
Merkuri
Timah
Dithiocarbamates (Ditiokarbamat)
Ftalimid (Phtalimides)
Sulphamides (Sulfamid)
Triazines (Triazin)
Chlorophenyls (Klorofenil)
Quinones (Kuinon)
Nitroparaffins (Nitroparafin)
Quinoxalines (Kuinoksalin)
FUNGISIDA (FS)
Klasifikasi Menurut Sifat atau Asal Bahan Kimianya
• Produk Berasal Dari Sumberdaya Alam
– Fenilpirol
– Strobilurin
– Biosintesis ootridial
FUNGISIDA (FS)
Klasifikasi Menurut Sifat atau Asal Bahan Kimianya
Produk-Produk Fermentasi
• Griseofulvin
• Mildiomisin
• Validamisin
• Polioksin
• Blastisidin
• Kasugamisin
• Natamisin
• Prumisin
• Irumamisin
FUNGISIDA (FS)
Klasifikasi Menurut Cara Kerja (Mode of Action)
Biokimianya terhadap Cendawan Patogen
• Inhibitor multi site (inhibitor fungsi sel umum)
• Inhibitor Spesifik i
• Cara Kerja Yang Tidak Teridentifikasi
FUNGISIDA (FS)
Klasifikasi Menurut Cara Kerja (Mode of Action)
Biokimianya terhadap Cendawan Patogen
Inhibitor Spesifik
–
–
–
–
–
–
–
Gangguan Fungsi Membran Sel
Gangguan Proses-proses Nukleus
Pengaruh Pada Fungsi Dinding Sel
Penghambatan Sintesis Protein
Penghambatan Respirasi
Gangguan Nonspesifik pada Integritas Membran Sel
Penghambatan Biosintesis Poliamin
BAKTERISIDA (BS)
Klasifikasi Menurut sifat bahannya
– Kimiawi
•BS inorganik tradisionil
•BS sintetik
– Antibiotik
NEMATISIDA (NS)
Klasifikasi Menurut sifat bahannya
– Volatil (Fumigans)
•Hidrokarbon alifatik berhalogen
•Senyawa-senyawa prekursor methyl isothio-sianate
•
– Nonvolatil
•Fosfat organik (organophosphates)
•Oksim-karbamat (oxime-carbamates)
NEMATISIDA (NS)
Klasifikasi Menurut cara kerjanya
• General toksikan mematikan telur dan larva - dewasa
– Hidrokarbon alifatik berhalogen
– Senyawa-senyawa prekursor methyl isothio-sianate
• Nematostat
– Fosfat organik (organophosphates)
– Oksim-karbamat (oxime-carbamates)
FUNGISIDA - I
PENDAHULUAN, DEFINISI DAN
NOMENKLATUR, SEJARAH
I. Pendahuluan
# Difinisi dan Nomenklatur Fungisida (FS)
 Difinisi fungisida
Fungus (cendawan) – caedo (to kill; pembunuh)
Secara harfiah :
Agens (Agents) Pembunuh cendawan
Dalam praktik pertanian :
Tidak hanya yang membunuh
Fungistat
Antisporulan
Senyawa peningkat ketahanan tanaman thd cendawan
Juga digolongkan FS
Pengertian Praktis Menjadi :
۞ Fungisida (FS) adalah Berbagai Agens
 Dari Alam (Mikroba, Virus, tumbuhan Dll)
 Dari Bahan Sintetis (Kimiawi)
Yang dapat melindungi tanaman
 Dari Invasi Cendawan (Pra-Infeksi)
dan/atau
 Mengeradikasi Cendawan yang Telah Menginfeksi (Pasca-Infeksi)
Bagaimana dengan :
•
•
•
•
•
Bakterisida
Nematisida
Algasida
Benalusida (?)
Virusida (?)
Preventif versus Kuratif
 Preventif atau propilaksis,
 pencegahan infeksi dengan penghambatan patogen
sebelum terjadinya penetrasi
 disebut FS protektif atau protektan
 Kuratif
 Penyembuhan atau terapi, mengeliminasi patogen
setelah infeksi
 Disebut fungisida kemoterapeutan atau kuratif
Pergerakan FS dalam jaringan tanaman
Cara aplikasi fungisida yang umum dilakukan :
 Kecuali injeksi (infus) ke dalam batang tanaman
 Pencelupan atau pembasahan benih
 Penyemprotan pada daun
 Penyiraman tanah di sekitar akar
tidak mampu menerobos
ke dalam jaringan yang jauh dari tempat aplikasi
Tidak dapat menyembuhkan infeksi internal
Hanya dapat digunakan sebagai protektan
Dapat sebagai kemoterapeutan untuk
Erysiphaceae, Meliolaceae
Hubungan antara mobilitas dalam tanaman
dan potensi FS dalam pengendalian penyakit
Tingkat mobilitas
Potensi FS
 Tidak terabsorbsi
Protektan Terapeutan untuk
Patogen permukaan
 Terabsorbsi -tidak
ditranslokasi
Kemoterapeutan atau
eradikan untuk patogen daun
 Terabsorbsi - ditranslokasi
Sistemik
Keuntungan fungisida sistemik




Dapat mencapai tempat yang tidak diaplikasi
Tidak perlu aplikasi berulang-ulang
Tidak mudah hilang oleh hujan atau angin
Tidak mudah terdegradasi oleh cuaca
Bandingkan dengan FS non-sistemik
Tempat bekerja fungisida sistemik
Protektan atau Terapetan ?
 Aplikasi pada akar melindungi daun dari
 Perkecambahan spora (dimetirimol dan etirimol)
 perkembangan patogen setelah penetrasi
Cara translokasi sehubungan dengan aktivitas sistemik
 Sistemik lokal
aplikasi permukaan daun atas
melindungi permukaan bawah daun (difusi)
 Translokasi melalui silem, aplikasi akar melindungi daun
Cara Kerja Senyawa Sistemik
۞Aktivitas langsung
FS in vitro mempunyai aktivitas fungisidal
۞Aktivitas tidak langsung
Senyawa in vitro tidak memiliki aktivitas fungisidal
Secara in vivo dapat menekan aktivitas cendawan patogen
FS sistemik versus kemoterapeutan sistemik
Kebutuhan Fungisida
Dikondisikan oleh adanya:
Permasalahan penyakit tanaman
Peningkatan populasi dunia
Meningkatnya pendapatan
Keuntungan secara langsung
 Bagi petani
 rendahnya biaya produksi
peningkatan hasil
disertai peningkatan keuntungan
 Bagi konsumen
 peningkatan kualitas dan kuantitas produk
variasi pangan
rendahnya harga produk
Empat faktor dalam proses produksi tanaman :
a. Varietas tanaman
b. Nutrisi mineral
c. Suplai air
d. Pengelolaan tanaman
teknik budidaya
pengendalian OPT
 Tiap faktor dapat sebagai
Faktor dominan
Faktor pembatas
Tergantung
jenis tanaman,
praktik pertanian
kondisi setempat
Contoh :
 Irigasi (suplai air),
 faktor penentu dalam produktivitas tanaman
 Kombinasi irigasi dan varietas produksi tinggi
peningkatan hasil yang dramatis
tetapi harus disertai input pupuk kimia tinggi
 pasti akan diikuti oleh
pertumbuhan gulma
infestasi artropoda hama
infestasi berbagai macam patigen
Ancaman yang harus ditanggulangi
Diperlukan Pestisida !!!???
Produktivitas tanaman karena aplikasi FS
 sekitar tiga kali dari biaya aplikasi
 1970-an, pengendalian penyakit tepung pada barley
menningkatkan hasil sekitar 6.5 %
biaya perlakuan sekitar $ 7/ha (nilai 1972)
mendapat tambahan $ 21/ha
 Penggunaan FS spektrum luas seperti strobilurin dan triazol
Peningkatan hasil lebih dari 15 %
equivalen dengan keuntugan $100/ha untuk biaya pengendalian
$25/ha, dengan rasio B/C 4:1
Penggunaan FS pada cerealia di Eropa Barat
 senilai 2-3 juta ton biji per tahun
 sama dengan $300 – 400 juta
 Pada varietas tanaman tertentu yang tidak dapat dibudidayakan tanpa
pengendalian penyakit
keuntungan yang diperoleh melalui penggunaan FS sangat signifikan
Akhir 1800-an, masalah penyakit karat kopi sering terjadi di India, Sri
Lanka dan Afrika
tingkat produksi menjadi tidak ekonomis
perubahan dari budidaya kopi menjadi teh
Industri kopi sampai saat ini masih sepe-nuhnya tergantung pada
penggunaan FS
Sejarah
Penggunaan Fungisida
Sejarah Penggunaan Fungisida
 Penderitaan manusia akibat penyakit Tanaman
 Penyakit karat pada gandum telah diketahui sejak jaman Romawi
dulu dianggap akibat kemarahan para dewa
pencegahan melalui upacara-upacara persem-bahan kepada
dewa Robigus dan Robigo
saat itu dewa tidak sepenuhnya dipercaya
pengendalian secara kimiawi juga dilakukan, dengan
belerang, yang saat itu masih misterius
Dampak kejadian lain dari penyakit tanaman :
۞ 943 penyakit cendawan di Eropa, yang disebut penyakit “St
Anthony’s fire” pada manusia
۞ dengan gejala “meratap dan kejang”
۞ kini diketahui akibat megkonsumsi biji rye yang terkontaminasi
alkaloid yang terdapat dalam Claviseps purpurea
۞ 1750, di Eropa penyakit-penyakit pada cerealia secara ekonomi
sangat merugikan
Akademi Seni dan Sain Perancis adakan sayembara untuk
tulisan terbaik mengenai penyebab dan pengendalian
penyakit smut (bunt) pada gandum solusi belum ditemukan hingga 10 tahun kemudian
10 tahun kemudian lebih dari setengah tanaman gandum di
Perancis gagal oleh Ustilago nuda
Seorang peneliti bernama Tillet
Menjelaskan penyebab penyakit bunt, diberi nama Tilletia
tritici
percobaan efikasi berbagai macam perlakuan terhadap T. tritici
tanaman diaplikasi dengan bahan campuran kapur atau urin
relativ terbebas dari penyakit bunt
Tillet perlakuan benih terhadapT. tritici perintis pertama
praktik perlakuan fungisi-da pada benih
 Faktor penyakit tanaman dalam keberlangsungan beberapa
industri
Industri anggur
 penyakit tepung, Uncinula necator, mula-mula di Belanda dalam 1845,
 diikuti oleh penyakit embun bulu, Plasmopara viticola akhir 1850-an
 Dalam periode ini juga tercatat sebagai awal penggunaan fungisida modern
 sulfur untuk pengendalian U. necator di Belanda
 belum didapat produk sulfur yang dapat diaplikasikan secara mudah
dalam area luas
Faktor penyakit tanaman dalam keberlangsungan beberapa
industri (lanjutan)
 1855, Bequerel memproduksi bentuk sulfur lembut (halus) dapat
diaplikasikan secara merata pada permukaan tanaman (bagaimana
proses pembuatannya ?)
 1885, campuran Bordeaux oleh Millardet (tembaga sulfat dan kapur)
untuk pengendalian P. viticola
 efektif terhadap penyakit hawar pada kentang
 Banyak versi campuran ini,
 tetapi campuran yang esensial sampai saat ini masih digunakan
untuk mengendalikan penyakit cendawan pada berbagai macam
tanaman
 Pengembangan FS thd penyakit pada anggur di Perancis, merangsang
penelitian FS internasional
 1886, percobaan di USA untuk evaluasi semua jenis FS unggulan di Perancis
terhadap :
 penyakit busuk hitam (Guignardia bidwellii) pada anggur
 kudis,Venturia inaequalis pada apel
 tepung, Sphaerotheca fuliginea pada anggur
 dan sejumlah patogen pada sayuran
 Kolaborasi USDA dan para pakar Perancis
 menguji hubungan dosis, biaya serta waktu optimum penyemprotan dan
fitotoksisitas
 produksi gandum sangat dibatasi penyakit karat, hingga datangnya fungisida
sistemik dalam pertengahan tahun 1960-an
Tanaman lainnya juga mengalami gangguan penyakit
karat
۞ 1869, pada kopi di Sri Lanka, dalam 10 tahun produktivitas
turun lebih dari 50 %
۞ Banyak perkebunan kopi diganti dengan teh
۞ Perkebunan kopi di Sri Lanka dan India saat ini sepenuhnya
tergantung pada fungisida
۞ Senyawa organik kompleks untuk perlakuan benih
pada gandum dalam pengendalian penyakit karat
۞Senyawa arsenik dan intermediat dyestuff dalam industri
farmasi, memicu fitopatologis German dalam penelitian yang
sama
 Hasilkan FS sintetik fenol yang mengandung unsur merkuri, tembaga dan
timah
 Ditemukan oleh Bayer senyawa bermerkuri dan fenol berklor,
mendorong pengembangan perlakuan benih dengan merkuri organik
 Produk yang pertama adalah :
Uspulum,
diintroduksi dalam 1915 oleh Bayer,
diikuti oleh Ceresan dari ICI (1929)
diikuti Agrosan G, juga dari ICI (1933)
Produk-produk merkuri, tembaga dan timah
 Populer dan menyebar luas
 Bayer, ICI berkembang menjadi perusahaan-perusahaan utama
dalam industri agrokimia dari akhir 1850-an
 produk-produk berbasis merkuri dilarang dalam 1970-1980-an
karena mencemari tanah
FUNGISIDA NON-SISTEMIK
 tidak dapat mengendalikan patogen-patogen yang sudah mapan di dalam
jaringan tanaman
 aplikasi harus sebelum kolonisasi patogen
 Patogen berkembang pada jaringan baru yang terbebas dari deposit
fungisida
 Aplikasi harus berkali-kali
۞Namun FS-NS cara kerjanya non-spesifik
۞masih handal dalam pengendalian patogen minor
۞untuk mengatasi resistansi patogen terhadap FSsistemik
Berkembangnya FS sistemik
Sebelum dikembangkannya FS-S akhir 1960-an,
semua senyawa FS bersifat protektan non-sistemik
Fungisida sistemik (FS-S) telah merebut pasar FS
non-sistemik (FS-NS)
FS-S, pada daun dapat mengendalikan penyakit
dengan membunuh miselium cendawan tepung
atau lebih umum melalui pencegahan germinasi
spora
Sifat-sifat FS-S
 Tingkat dan durasi pengendaliannya lebih baik
 Lebih fleksibel dalam penggunaannya
Namun gagal memberikan hasil pengendalian penyakit
secara sempurna
Karena itu, penelitian terus berlangsung untuk
mendapatkan produk yang lebih efektif
mendapatkan teknologi pengendalian yang lebih baik
Persyaratan penting yang diperlukan
Aman terhadap
pekerja pabrik
pengguna
konsumer tanaman yang diaplikasi
harus dijamin tidak mencemari lingkungan
Selain itu, fungisida harus memiliki sifat-sifat seperti dalam
Tabel 1.3.
Sifat
Tipe produk yang diharapkan
 Keananan
Aman bagi pengguna
Diterima lingkungan
Aman terhadap konsemer produk yang diaplikasi
 Keragaan
Memiliki spektrum pengendalian yang luas
Memiliki periode pengendalian yang cukup lama
Meningkatkan kepercayaan
Memiliki aktivitas anti resistan
Memperbaiki keamanan tanaman
 Penggunaan
Kompatibel dengan produk lainnya
Mudah dibuat formulasi
Aman diaplikasikan
 Biaya
Biaya tiap perlakuan murah karena hal sebagai berikut :
 Harga fungisida lebih murah
 Tingkat (dosis) penggunaan yang rendah
 Sedikit perlakuan tiap musimBiaya aplikasi lebih
 murah