Insektisida

Insektisida

Pengelompokan Insektisida

Insektisida ddikelompokan berdasarkan cara masuknya racun ke dalam serangga dan sifat kimianya.  Insektisida merupakan bagian dari pestisida, yaitu pestisida yang hama sasarannya adalah insekta (serangga).  Pestisida menurut peraturan menteri pertanian Republik Indonesia Nomor 107 tahun 2014 adalah:

“Semua zat kimia dan bahan lain serta jasad renik dan virus yang dipergunakan untuk:

  1. Memberantas atau mencegah hama-hama dan penyakit yang merusak tanaman, bagian-bagian tanaman atau hasil pertanian;
  2. Memberantas rerumputan;
  3. Mematikan daun dan mencegah pertumbuhan yang tidak diinginkan;
  4. Mengatur atau merangsang pertumbuhan tanaman atau bagian-bagian tanaman tidak termasuk pupuk;
  5. Memberantas atau mencegah hama-hama luar pada hewan-hewan peliharaan dan ternak;
  6. Memberantas atau mencegah hama-hama air;
  7. Memberantas atau mencegah binatang-binatang dan jasad-jasad renik dalam rumah tangga, bangunan dan dalam alat-alat pengangkutan; dan/ atau
  8. Memberantas atau mencegah binatang-binatang yang dapat menyebabkan penyakit pada manusia atau binatang yang perlu dilindungi dengan penggunaan pada tanaman, tanah dan air.

Pestisida berdasarkan target sasaran hamanya dapat dibagi menjadi: 1. Insektisida (untuk serangga) 2. Larvasida (untuk larva) 3. Nematisida (untuk nematoda)

Insektisida dapat dikelompokkan dalam beberapa cara menurut cara masuknya dalam tubuh serangga, dan menurut sifat kimianya.  Pengelompokkan yang akan diuraikan berikut ini adalah untuk insektisida konvensional terutama yang bekerjanya mengarah pada sistem syaraf, sedangkan pengelompokan insektisida “baru” seperti Insect Growth Regulator (IGR), hormon juvenil akan dibicarakan sendiri.

insektisida
                                                                                                        insektisida
  • Pengelompokan insektisida berdasarkan cara masuk ke tubuh serangga

Berdasarkan cara masuknya ke dalam tubuh serangga, insektisida dapat kita bagi menjadi 3 kelompok yaitu racun perut, racun kontak, dan fumigan.

1. Racun Perut

Insektisida memasuki tubuh serangga melalui saluran pencernaan makanan (perut).  Serangga terbunuh bila insektisida tersebut termakan oleh serangga.  Insektisida lama umumnya merupakan racun perut.  Namun ada juga insektisida modern yang bereaksinya pada serangga melalui perut yaitu kelompok insektisida sistemik.  Insektisida sistemik dapat diserap oleh tanaman  dan ditranslokasikan dalam jaringan tanaman.Serangga yang mencucuk tanaman dan kemudian menghisap cairan tanaman yang sudah mengandung insektisida akan mati, oleh karena itu insektisida sistemik juga memiliki sifat racun perut.  Biasanya insektisida sistemik tidak dimasukkan dalam racun kontak.

2. Racun Kontak

Insektisida memasuki tubuh serangga bila serangga mengadakan kontak dengan insektisida atau serangga berjalan di atas permukaan tanaman yang telah mengandung insektisida.  Disini insektisida masuk ke dalam tubuh serangga melalui dinding tubuh.  Insektisida modern pada umumnya merupakan racun kontak.  Namun apabila permukaan tanaman yang mengandung insektisida tersebut dimakan  serangga maka racun tersebut juga memasuki tubuh serangga melalui saluran pencernaan.  Meskipun suatu jenis insektisida dapat memasuki tubuh serangga tersebut melalui beberapa jalan namun untuk insektisida kontak jalan masuk utamanya tetap melalui dinding tubuh.

3. Fumigan

Fumigan merupakan insektisida yang mudah menguap menjadi gas dan masuk ke dalam tubuh serangga melalui sistem pernafasan serangga atau sistem trachea yang kemudian diedarkan ke seluruh jaringan tubuh.  Karena sifatnya yang mudah menguap fumigan biasanya digunakan untuk mengendalikan hama yang berada di dalam tanah atau dalam ruangan

Pengelompokan insektisida menurut sifat kimianya.

Insektisida dapat kita bagi menurut sifat dasar senyawa kimianya yaitu insektisida anorganik (yang tidak mengandung unsur karbon) dan insektisida organik (yang mengandung unsur karbon).  Insektisida lama yang digunakan sebelum tahun 1945 umumnya merupakan insektisida anorganik, sedangkan insektisida modern setelah DDT ditemukan umumnya merupakan insektisida organik masih dapat dibagi menjadi insektisida organik alami dan insektisida organik sintetik.  Insektisida organik alami merupakan insektisida yang terbuat dari tanaman (insektisida botanik) dan bahan alami lainnya.  Sedangkan sintetik merupakan hasil buatan pabrik dengan melalui proses sintetis kimiawi.  Insektisida modern pada umumnya merupakan insektisida organik sintetik.

Pembagian menurut sifat kimia yang lebih tepat adalah menurut komposisi atau susunan senyawa kimianya.  Pembagian insektisida organik sintetik menurut susunan kimia bahan aktif (senyawa memiliki racun) terdiri dari 4 kelompok besar yaitu: organoklorin (OK), organofosfat (OP), karbamat, dan sintetik piretroid.  Kecuali 4 kelompok besar tersebut masih ada beberapa kelompok  insektisida yang kurang banyak digunakan dalam praktik pengendalian  hama saat ini.

 Karena keterbatasan tempat berikut ini secara singkat akan diuraikan beberapa sifat beberapa kelompok insektisida mulai dengan kelompok pertama.

1. Organoklorin (OK)

Organo klorin atau sering disebut hidrokarbon Klor merupakan kelompok insektisida sintetik yang pertama dan paling tua dan dimulai dengan ditemukannya DDT (diklorodifeniltrikloroetana) oleh ahli kimia Swiss Paul Mueller pada tahun 1940-an.  DDT dalam sejarah kemanusiaan menjadi insektisida yang paling kontroversial  karena di suatu pihak merupakan insektisida sintetik pertama yang diproduksi besar-besaran dan jasanya sangat besar bagi kemanusiaan.  Perdana menteri  Churchill pernah menyebutkan DDT sebagai “serbuk ajaib”.  Di sebelah lain karena dampaknya yang membahayakan terhadap lingkungan hidup.  Rachel Carson pada tahun 1962 menyebutkan DDT sebagai “minuman kematian”.

Setelah DDT ditemukan kemudian berhasil dikembangkan banyak jenis insektisida baru dengan susunan  kimia dasar yang mirip dengan DDT dan kemudian dikelompokkan dalam golongan Hidrokarbon Klor.    Semua insektisida  dalam kelompok ini mengandung klorin, hidrogen, dan karbon. Kadang-kadang ada juga yang mengandung oksigen dan sulfur.

Insektisida kelompok ini merupakan racun kontak dan racun perut, efektif untuk  mengendalikan larva, nimfa, dan imago dan kadang-kadang untuk pupa dan telur.  Insektisida tersebut kurang baik untuk mengendalikan hama yang mencucuk dan mengisap.  Moda atau cara tindakan (mode of action) OK belum diketahui secara lengkap.  Secara umum dapat dikatakan bahwa keracunan serangga tersebut ditandai dengan terjadinya gangguan pada sistem syaraf pusat yang mengakibatkan terjadinya hiperaktivitas, gemetaran, kejang-kejang dan akhirnya terjadi kerusakan syaraf dan otot serta kematian.

Insektisida yang termasuk OK pada umumnya memiliki toksisitas sedang untuk mamalia.  Masalah yang paling merugikan bagi lingkungan dan kesehatan masyarakat adalah sifat persistensinya yang sangat lama di lingkungan baik di tanah maupun di jaringan tanaman dan dalam tubuh hewan.  Misal di daerah sub tropis DDT dalam kurun waktu 17 tahun residunya masih 39% yang berada di dalam tanah, sedangkan residu endrin pada 14 tahun setelah perlakuan ternyata masih dijumpai sebanyak 40% dari residu semula.  Persistensi OK di lingkungan menimbulkan dampak negatif seperti perbesaran hayati dan masalah keracunan khronik yang membahayakan kesehatan masyarakat.  Permasalahan lain yang timbul akibat digunakannya DDT secara besar-besaran adalah berkembangnya sifat resistensi serangga sasaran seperti nyamuk dan lalat terhadap DDT.

Oleh karena bahayanya  golongan organoklorin sejak tahun 1973 tidak boleh digunakan untuk pengendalian hama pertaniaan di Indonesia.

Nomenklatur DDT adalah sbb:

Nama umum: DDT

Nama Kimia: 1,1,1-triKloro-2,2-bis(p-klorofenil) etana

rumus bangun DDT
rumus bangun DDT (picture credit:wikipedia)

Kelompok OK masih dapat dibagi menjadi 3 subkelompok yaitu: yang pertama DDT dan senyawa dekatnya, seperti metoksiklor, dikofol, BHC (benzena heksaklorid) atau HCH.  Subkelompok kedua adalah Siklodien, yang terdiri dari aldrin, endrin, dieldrin, klordan, heptaklor, dan endosulfan.  Kelompok ketiga adalah terpena klor seperti toksafena.

Sampai tahun 1991 di Indonesia kebanyakan organoklorin telah dilarang digunakan di sektor pertanian kecuali endosulfan dan dieldrin yang diijinkan secara terbatas untuk pengendalian rayap.

2. Organofosfat (OP)

Organofosfat dengan unsur P sebagai inti yang aktif saat ini merupakan kelompok insektisida terbesar dan sangat bervariasi jenis dan sifatnya.  Insektisida kelompok ini semula dikembangkan oleh ahli kimia Jerman selama Perang Dunia II dalam usaha mencari “gas syaraf” yang digunakan untuk keperluan perang.  Ternyata gas-gas syaraf seperti toban, sarin, dan soman dapat dikembangkan menjadi bahan kimia yang memiliki sifat insektisidal.  Dari kegiatan penelitian oleh Schrader sekitar tahun 1945 ditemukan TEPP (tetraetil pirofosfat) yang kemudian merupakan insektisida organofosfat yang pertama dipasarkan.  Parathion dan ribuan insektisida organofosfat lainnya.  Saat ini telah tercatat sekitar 200.000 senyawa organofosfat yang pernah dicoba dan diuji untuk mengendalikan serangga.

Organofosfat sangat beracun bagi serangga dan bersifat baik sebagai racun kontak, racun perut maupun fumigan. Berbeda dengan organoklorin, organofosfat di lingkungan kurang stabil sehingga lebih cepat terdegradasi dalam senyawa-senyawa yang tidak beracun.  Daya racun organofosfat mampu menurunkan populasi serangga dengan cepat, persistensinya di lingkungan sedang sehingga organofosfat secara bertahap dapat menggantikan organoklorin.  Sampai saat ini organofosfat masih ada yang menggunakan.

Kebanyakan organofosfat (OP) adalah penghambat bekerjanya enzim asetilkolinesterase.  Kita ketahui bahwa dalam sistem syaraf serangga antara sel syaraf atau neuron dengan sel-sel lain termasuk sel otot terdapat “celah” yang disebut sinapse.  Enzim asetilkolin yang dibentuk oleh system syaraf pusat berfungsi untuk mengantarkan pesan atau impuls dari sel syaraf ke sel otot melalui sinapse.  Setelah impuls diantarkan ke sel-sel otot proses penghantaran impuls tersebut dihentikan oleh karena bekerjanya enzim yang lain yaitu enzim asetilkolinesterase.  Dengan enzim tersebut asetilkolin dipecah menjadi asam asetat dan  kolin.  Adanya asetilkolin-esterase menyebabkan sinapse menjadi kosong lagi sehingga pengantaran impuls berikutnya dapat dilakukan.

Organofosfat menghambat bekerjanya ensim asetil-kolinesterase yang berakibat terjadinya penumpukan asetilkolin dan terjadilah kekacauan pada sistem penghantaran impuls ke sel-sel otot.  Keadaan ini menyebabkan pesan-pesan berikutnya tidak dapat diteruskan, otot kejang, dan akhirnya terjadi kelumpuhan (paralisis) dan kematian.

Organofosfat memiliki berbagai bentuk alkohol yang melekat pada atom-atom P dan berbagi bentuk ester asam fosforik.  Ester-ester ini mempunyai kombinasi Oksigen, Karbon, Sulfur, dan Nitrogen.  OP yang dikembangkan dari kombinasi tersebut dibagi menjadi 3 kelompok derivat yaitu alifatik, fenil, dan heterosiklik.

Derivat alifatik strukturnya ditandai oleh senyawa dengan rantai karbon yang lurus dan tidak berbentuk cincin.  Derivat alifatik meliputi insektisida-insektisida antara lain TEPP, malation, dimetoat, oksidemetonmetil, dikrotofos, di-sulfoton, metamidofos, triklorfon, asefat, forat, terbufos, etoprop, dll.  Salah satu contoh rumus bangun diambilkan malation sebagai berikut:

Derivat fenil terlihat dari adanya cincin-cincin fenil, dimana salah satu H ditempati  oleh ‘moiesty’ P sedangkan lainnya (satu atau lebih) diganti oleh CH3, CL, CN, NO2, atau S.  Stabilitas derivat fenil lebih besar daripada derivat alifatik sehingga residunya dapat lebih lama di lingkungan.

Organofosfat yang termasuk dalam derivat fenil adalah metil paration, etil paration, stirofos, fention, fonofos, profenofos, isofenfos, dll.

Derivat heterosiklik seperti fenil mereka memiliki bangunan rantai tetapi perbedaannya satu atau beberapa atom C ditempati oleh O,N,atau S.  Juga bangunan rantai dari kelompok ini mempunyai 3, 5, atau 6 atom.  Senyawa-senyawa kelompok ini paling stabil dan lama bertahan di lingkungan.

Dari kelompok ini yang terkenal adalah diazinon dan lainnya seperti asinfosmetil, kloropirifos, fention, fosmet, stirofos, temefos, metidation, dll.

3. Karbamat

Karbamat berspektrum lebar dan telah banyak digunakan secara luas untuk pengendalian hama tanaman.  Karbamat relatif baru bila dibandingkan dengan 2 kelompok insektisida organoklorin dan organofosfat.  Karbamat mula-mula dikembangkan oleh perusahaan insektisida Geigy sejak tahun 1951 dan baru dipasarkan pada tahun 1956.  Semua insektisida karbamat mempunyai bangunan dasar asam karbamat.  Cara karbamat mematikan serangga sama dengan OP yaitu melalui penghambatan aktivitas enzim kolinesterase pasa sistem syaraf.  Perbedaannya bahwa pada karbamat penghambatan enzim kolinesterasenya bersifat bolak-balik.  Insektisida tersebut daya racunnya dari jaringan binatang, sehingga tidak terakumulasi dalam jaringan lemak dan susu seperti OK.  Beberapa karbamat memiliki toksisitas rendah bagi mamalia tetapi ada yang sangat beracun.

Karbamat yang paling banyak digunakan sampai saat ini adalah karbaril dengan rumus bangun, sbb:

Karbofuran merupakan insektisida karbamat kedua yang paling banyak digunakan sebagai insektisida dan nematisida tanah untuk pengendalian serangga hama tanah dan hama yang menggerek jaringan tanaman karena sifatnya yang sistemik.  Di indonesia saat ini karbamat direkomendasikan sebagai insektisida untuk pengendalian hama penggerek batang padi.  Namun perlu diingat bahwa karbofuran sangat beracun bagi manusia sehingga penggunaannya harus dilakukan secara berhati-hati.

Karbamat lainnya adalah aldikarb. Metiokarb, metomil, dan propoksur.  Aldikarb merupakan insektisida karbamat yang paling beracun juga merupakan insektisida sistemik baik yang digunakan untuk pengendalian serangga dan nematoda.  Toksisitas Aldikarb yang sangat tinggi membatasi penggunaannya sehingga di Indonesia penggunaannya harus melalui ijin khusus.  Proposur merupakan insektisida yang umum digunakan di dalam rumah untuk penyemprotan nyamuk, kecoa, lalat, dll.

4.Sintetik Piretroid

Piretroid merupakan kelompok insektisida organik sintetik konvensional yang paling baru, digunakan secara luas sejak tahun 1970-an dan saat ini perkembangannya sangat cepat.  Keunggulan piretroid sintetik (PS) karena memiliki pengaruh “knock down” atau menjatuhkan serangga dengan cepat, tingkat toksisitas rendah bagi manusia.

Kelompok Sintetik Piretroid merupakan tiruan dari bahan aktif insektisida botanik piretrum yaitu sinerin I yang berasal dari bunga Chrysanthemum cinerariaefolium.  Sebagai insektisida botanik piretrum memiliki keunggulan yaitu daya “knock down” yang tinggi tetapi sayangnya di lingkungan bahan alami ini tidak bertahan lama karena mudah terurai oleh sinar ultraviolet.  Kecuali itu penggunaan di lapangan kurang praktis dan mahal karena piretrum harus lebih dahulu diekstraksikan dari bunga Chrysantenum.  Dari rangkaian penelitian kimiawi dengan melakukan sintesis terhadap susunan kimiawi piretrum dapat diperoleh bahan kimiawi yang memiliki sifat insektisidal mirip dengan piretrum dan bahan tersebut mempunyai kemampuan untuk bertahan lebih lama di lingkungan serta dapat diproduksikan di pabrik.  Jenis insektisida buatan yang mirip piretrum diberi nama piretrin yang kemudian menjadi modal dasar bagi  pengembangan SP lainnya.

Sintetik Piretroid seringkali dikelompokkan menurut generasi perkembangannya di laboratorium.  Biasanya generasi yang lanjut merupakan perbaikan sifat sintetik piretroid generasi sebelumnya.  Sasaran perkembangan sintetik piretroid kecuali sifat-sifat yang disebutkan di atas juga mencari dosis aplikasi yang sekecil mungkin dengan kemampuan mematikan serangga hama setinggi mungkin sehingga diperoleh efisiensi ekonomik yang tinggi.  Sampai saat ini sudah dikenal 4 generasi sintetik piretroid.  Salah satu anggota generasi pertama adalah alletrin, generasi kedua adalah resmetrin.

Yang paling banyak digunakan sekarang adalah generasi sintetik piretroid yang ketiga dan keempat.

Generasi sintetik piretroid ketiga antara lain fenvalerat dan permentrin.  Sekarang banyak digunakan untuk pengendalian hama-hama kapas, kedelai dan sayuran.  Untuk memperoleh efektivitas yang sama dosis aplikasi insektisida sintetik piretroid generasi baru lebih kecil bila dibandingkan organo klorin (OK) organofosfat (OP) .  Generasi sintetik piretroid keempat lebih hemat lagi dibandingkan dengan generasi ketiga.  Beberapa sintetik piretroid yang termasuk generasi keempat yang saat ini juga ada yang sudah diijinkan di Indonesia antara lain sipermetrin, flusitrinit, fluvalinat, deltametrin.

Meskipun daya mematikan sintetik piretroid sangat tinggi dan sangat sedikit menghadapi permasalahan lingkungan.  Namun sintetik piretroid menghadapi permasalahan utama yaitu percepatan perkembangan strain hama baru yang tahan terhadap sintetik piretroid.  Menurut pengalaman petani sayuran di Jawa sintetik piretroid hanya dapat efektif selama 2 musim, setelah itu serangga hama selalu menjadi tahan.

pencarian terkait pest management:

READ
Apa itu LD50?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

error: Content is protected !!