pestisida dan teknik aplikasi pertemuan-i
TRANSCRIPT
Pestisida dan Teknik Aplikasi bagian
oleh : A. Muin Adnan
FUNGISIDA
Pertemuan I
I. PENDAHULUAN
# Difinisi dan Nomenklatur Fungisida
# Cara Kerja Fungisida
# Kebutuhan Fungisida
# Dampak Penggunaan Fungisida
# Sejarah Penggunaan Fungisida
II. Perdagangan Fungisida
Pasar Global Pasar Global Fungisida Bedasar Komoditas Tanaman
III. Penemuan Fungisida
Target Penemuan FungisidaSkrining FungisidaFormulasiAplikasi
IV. Cara Kerja dan Performa Fungisida
Gangguan Umum pada Fungsi Sel
• Gangguan Fungsi Membran Sel
– Gangguan Proses-proses Nukleus
– Pengaruh pada Fungsi Dinding Sel
• Penghambatan Sintesis Protein
Penghambatan Respirasi
IV. Cara Kerja dan Performa Fungisida
Gangguan Umum pada Fungsi Sel
• Gangguan Fungsi Membran Sel
– Gangguan Proses-proses Nukleus
– Pengaruh pada Fungsi Dinding Sel
• Penghambatan Sintesis Protein
Penghambatan Respirasi
Cara Kerja dan Performa Fungisida (lanjutan)
Gangguan Nonspesifik Pada Integritas Membran Sel
Penghambatan Biosintesis Poliamin
• Penghambatan Pensinyalan Ca++
• Cara Kerja Yang Tidak Teridentifikasi
• Protein Anti Cendawan
– Senyawa Aktif Dalam Interaksi Tanaman-Patogen
Redistribusi Fungisida Dalam Tanaman
V. Resistansi Patogen Terhadap FungisidaRisiko Resistansi
Pengelolaan Resistansi
VI. Produk Alami dan Pengendalian HayatiProduk Berasal Dari Sumberdaya Alam
Produk-Produk Fermentasi
Agens Biokontrol
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
FungistatAntisporulanSenyawa 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 (?)
Tipe fungisidaAda 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 infeksiPenyerapan dan mobilitas dalam jaringan tanaman
Preventif versus Kuratif
Preventif atau propilaksis, pencegahan infeksi dengan
penghambatan patogen sebelum terjadinya penetrasi
disebut FS protektif atau protektan
KuratifPenyembuhan atau terapi,
mengeliminasi patogen setelah infeksiDisebut fungisida kemoterapeutan atau
kuratif
Pergerakan FS dalam jaringan tanaman
Cara aplikasi fungisida :
Kecuali injeksi (infus) ke dalam batang tanaman
Pencelupan atau pembasahan benih Penyemprotan pada daun Penyiraman tanah di sekitar akar
Tidak dapat menyembuhkan infeksi internal
Hanya dapat digunakan sebagai protektan
Dapat sebagai kemoterapeutan untuk Erysiphaceae, Meliolaceae
tidak mampu menerobos ke dalam jaringan yang jauh dari tempat aplikasi
Hubungan antara mobilitas dalam tanaman dan potensi FS dalam pengendalian penyakit
Tidak terabsorbsi
Terabsorbsi -tidak ditranslokasi
Terabsorbsi - ditranslokasi
Protektan Terapeutan untuk Patogen permukaan
Kemoterapeutan atau eradikan untuk patogen daun
Sistemik
Tingkat mobilitas Potensi FS
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 langsungFS in vitro mempunyai aktivitas fungisidal
۞ Aktivitas tidak langsungSenyawa in vitro tidak memiliki aktivitas fungisidalSecara in vivo dapat menekan aktivitas cendawan patogen
FS sistemik versus kemoterapeutan sistemik
Kebutuhan Fungisida
Dikondisikan oleh adanya:
Permasalahan penyakit tanamanPeningkatan populasi duniaMeningkatnya 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 :
Tiap faktor dapat sebagaiFaktor dominan Faktor pembatas Tergantung
jenis tanaman,praktik pertanian kondisi setempat
a. Varietas tanamanb. Nutrisi mineralc. Suplai aird. Pengelolaan tanaman
teknik budidayapengendalian OPT
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 olehpertumbuhan 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 triazolPeningkatan 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 dewapencegahan melalui upacara-upacara persem-
bahan kepada dewa Robigus dan Robigosaat 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 dite-mukan 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
Selama Perang di Eropa kegiatan pertanian dilakukan untuk memenuhi kebutuhan sendiri
Setelah krisis mereda, pertanian diperhatikan kembali, merupakan awal bangkitnya teknologi FS pertanian
Awalnya sebagian besar produk yang diintroduksi benar-benar untuk merespon kebutuhan petani
Ketika itu, Bisnis FS diperoleh dari pengendalian penyakit tanaman yang sebelumnya tidak dikendalikan dan kompetisi antar perusahaan relatif ringan
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 FS- sistemik
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
Gambar 2.1. Perkembangan fungisida non-sistemik (▲) dan sistemik (●)
Tahun
Jumlah produk
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 efektifmendapatkan teknologi pengendalian yang lebih baik
Persyaratan penting yang diperlukan
Aman terhadap pekerja pabrik
pengguna konsumer tanaman yang diaplikasi
harus dijamin tidak mencemari lingkunganSelain itu, fungisida harus memiliki sifat-sifat
seperti dalam Tabel 1.3.
Sifat
Keananan
Keragaan
Penggunaan
Biaya
Tipe perbaikan produk
Aman bagi penggunaDiterima lingkunganAman terhadap konsemer produk yang diaplikasi
Memiliki spektrum pengendalian yang luasMemiliki periode pengendalian yang cukup lamaMeningkatkan kepercayaanMemiliki aktivitas anti resistanMemperbaiki keamanan tanaman
Kompatibel dengan produk lainnyaMudah dibuat formulasiAman diaplikasikan
Biaya tiap perlakuan murah karena hal sebagai berikut :
Harga fungisida lebih murah Tingkat (dosis) penggunaan yang rendah Sedikit perlakuan tiap musimBiaya aplikasi
lebih murah