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