Pesti Botani Kkp-2009

Dadang [email protected] [email protected] Departemen Proteksi Tanaman Fakultas Pertanian - IPB

Hama sebagai salah satu faktor pembatas: Persen kerusakan -hama 12,3% -patogen 11,9% -gulma 9,8%

Penurunan mutu dan jumlah

Tindakan pengendalian

Aspek legal: UU No. 12/1992 (Sistem Budidaya Tanaman) Peraturan Pemerintah No. 6/1995 (Perlindungan Tanaman)

IPM

Pestisida sbg alat utama Penggunaan kurang tepat

- Intensitas penggunaan - Penggunaan berlebih - Teknik aplikasi - Waktu aplikasi

Isu sekarang: R E S I D U

- Pasar bebas - Peningkatan pada kesehatan - Peningkatan pada lingkungan

akibat: - Penyakit akut dan kronis - Penurunan biodiversitas

PHT: Keamanan lingkungan Ekonomi efisien Penerimaan masyarakat Teknologi praktis dan berkelanjutan

Apa itu pestisida botani? Apakah pestisida botani merupakan penemuan baru?

Apa Pestisida Botani/Nabati? Pertanyaan awal: Apa itu Pestisida? Definisi Pestisida Penggolongan Pestisida ……. Formulasi ……. Bahan aktif Penggunaan Pestisida Kelebihan dan kekurangan Perbaikan yang harus dilakukan

Bahan Aktif Pestisida Pestisida sintetik (organofosfat, karbamat, organoklorin, piretroid, dll) Pestisida alami (natural pesticide) -Pestisida anorganik (sulfur) -Pestisida biologi (bt) -Pestisida metabolit -Tumbuhan -Mikroorganisme

Apa itu pestisida botani ? Setiap bahan kimia (metabolit) tumbuhan yang mampu memberikan satu atau lebih aktivitas biologi, baik fisiologis (kematian) maupun tingkah laku (penghambatan makan) pada OPT dan memenuhi syarat untuk digunakan dalam pengendalian OPT

Sejarah pestisida botani Zaman Yunani dan Romawi klasik: Ampas zaitun (Olea europea), bawang putih (Allium sativum), mentimun liar (Citrullus colocynthis) untuk mengendalikan ulat dan belalang 1690: ekstrak tembakau untuk mengendalikan kepik jala (Tingidae) pada pohon pir di Perancis --- imidakloprid 1848: akar tuba untuk mengendalikan hama pala di Malaysia Hingga sekarang digunakan utk ikan 1800: tepung bunga piretrum sebagai insektisida di daerah Kaukasus-Iran Model untuk piretroid 1960: azadirakhtin berhasil diisolasi Indigenous knowledge harus dieksplor

Mengapa kembali ke insektisida botani • Efek samping penggunaan insektisida sintetik pada berbagai aspek • Aplikasi PHT secara luas telah dimulai • Permintaan produk organik semakin meningkat sejalan dengan peningkatan pada aspek kesehatan • Meningkatnya perhatian thd kesehatan lingkungan • Isu-isu internasional (Sanitary & Phytosanitary Measures) yang membatasi kadar residu pestisida pada produk ekspor/ impor

Hal positip dari insektisida botani -Mudah terurai di alam -Relatif aman terhadap organisme bukan sasaran termasuk musuh alami hama (selektivitas) -Bisa dipadukan dg komponen lain PHT (kesesuaian) -Dapat memperlambat laju resistensi -Komponen ekstrak bisa bersifat sinergis -Petani dapat menyiapkan sendiri untuk beberapa jenis sendiri (kesinambungan) -Dapat menjamin ketahanan dalam berusaha tani

Keterbatasan insektisida botani • Persistensi singkat  perlu aplikasi berulang --- timing • Spektrum aktivitas terbatas • Ekstrak dg pelarut air tidak tahan lama --- segera digunakan • Beberapa ekstrak bekerja lambat ----- prilaku users • Untuk produksi komersial: - sediaan bahan baku terbatas ----- upayakan kons. rendah - biaya produksi relatif mahal ---- swa produksi - standardisasi tidak selalu mudah karena kandungan bahan aktif dlm tumbuhan beragam ------ regulasi perlu disempurnakan

Pendekatan dalam eksplorasi 2. Pernah digunakan sebagai obat tradisional 3. Pernah digunakan dalam pengendalian tradisional 4. Tanaman sekerabat yang aktif 5. Secara ekologi 6. Acak

Azadirachta indica (Meliaceae) ------------ Efektif thd beberapa hama ------------ sudah dipasarkan Melia azedarach (Meliaceae) Aglaia odorata (Meliaceae)

------------ Efektif thd beberapa hama ------------ sudah dipasarkan ------------ Efektif thd beberapa hama kubis

Swietenia mahogani (Meliaceae) ---------- Efektif thd beberapa Lepidoptera Alpinia galanga (Zingiberaceae) ---------- Efektif thd beberapa Lep dan Col Annona squamosa (Annonaceae) ---------- Efektif thd beberapa hama Piper betle (Piperaceae)

------------ Efektif thd beberapa Lep dan Col

Piper retrofractum (Piperaceae) ----------- Efektif thd beberapa Lep dan Col

-campuran ekstrak -formulasi

O

4,11-selinadien-3-one Cyperus rotundus L. (Cyperaceae)

CHCH2 CHOCOCH3

OCOCH3 1`-acetoxychavicol acetate rimpang Alpinia galanga

CH3

HO

CH CH3 CH3

C10H18O Bahan aktif dari Amomum cardamomum

Pe ng uj ian Ko mb in asi

Analisis data Data kematian POLO PC Program

Interaksi antar ekstrak : IC =

LCXa(mj) LC

a X

+

LCXb(mj) LC

b X

+

LCXa(mj) LC

a X

x

LCXb(mj) LCXb

LCXa(mj) and LCXb(mj) = LCx campuran ekstrak x proporsi concentrasi dalam campuran LCXa and LXb = LCx nilai ekstrak tunggal IC<1 : sinergis IC=1 : aditif IC>1 : antagonis

Source: Chou & Talalay 1984 in Prijono 2005

Tes tunggal: LC50, LC90, and LC95 values and regression at 72 HAT Extract

y = a + bx

Konsentrasi (%) LC50

LC90

LC95

a

b

A. squamosa

0.055

0.202

0.292

2.86

2.27

A. muricata

0.221

0.497

0.625

2.39

3.64

A. indica A. odorata

0.048

0.630

1.304

0.28

0.20

0.199

1.059

1.701

1.24

1.77

a: Intersep dan b: sudut kemiringan

LC50, LC90, and LC95 values and regression of A. indica and A. squamosa (IS) extract mixture on various comparisons

Extract mixture

a

Concentration (%)

b

LC50

LC90

LC95

(IS) 2:1

0.043

0.049

0.050

30.31

22.10

(IS) 1:1

0.021

0.049

0.062

5.76

3.42

(IS) 1:2

0.018

0.057

0.079

4.44

2.54

y = a + bx

a: Intercep, b: slope of regression Interaction of extract mixture of A. indica and A. squamosa (IS) at 72 HAT Comparison

Interaction

LC50

LC90

LC95

(IS) 2:1

1.08

0.134

0.092

Antagonistic Synergistic Synergistic

(IS) 1:1

0.452

0.165

0.07

Synergistic Synergistic Synergistic

(IS) 1:2

0.370

0.225

0.205

Synergistic Synergistic Synergistic

LC50

LC90

LC95

LC50, LC90, and LC95 values and regression of A. odorata and A. muricata (OM) extract mixture on various comparisons Comparison

Concentration (%) LC50

LC90

Y = a + bx LC95

a

b

(OM) 2:1

0.167

0.373

0.468

2.86

3.67

(OM) 1:1

0.042

0.243

0.402

2.31

1.67

(OM) 1:2

0.310

0.608

0.736

2.23

4.37

a: Intercep and b: slope of regression Interaction of extract mixture of A. odorata and A. muricata (OM) at 72 HAT Comparison

LC95

Sifat interaksi LC90 LC95

LC50

LC90

(OM) 2:1

0.950

0.409

0.476 Synergistic Synergistic Synergistic

(OM) 1:1

0.221

0.387

0.478 Synergistic Synergistic Synergistic

(OM) 1:2

1.937

1.164

1.045 Antagonistic Antagonistic Antagonistic

LC50

Pembuatan larutan semprot

alkil gliserol flatat

ekstrak tanaman

metanol

+ air

Populasi larva P. xylostella pada tanaman kubis

No. of larvae/plant

10

Gg0. 5

8

Gg0. 25

6

Ac0. 25

4

Ag0. 25

2

Cr 0. 25

0

Ct r

Ac0. 5

Ag0. 5

Cr 0. 5

Dec

I

II

Observation

III

IV

D2G

Larva/tanaman

Efikasi lapangan insektisida sintetik, mikroba, dan botani terhadap P. xylostella pada tanaman kubis 6 4 2 0 I

II

III

IV

V

VI

Pengam atan B t (0.5) Tc (1.0)

B t (4.0) Tc (2.0)

Pr (0.5) C ontrol

Pr (2.0)

4

0,50%

0,30%

0,10%

Curacron 500 EC

Populasi (larva/tanaman)

Kontrol 3

2

1

0 I

II

III

IV

V

VI

Pengamatan

Gambar 1 Perkembangan tingkat populasi larva P. xylostella yang diberi perlakuan ekstrak biji S. mahogani dan Curacron 500 (profenofos)

Metode Uji 10 larva P. xylostella

0,1,2,3,5, dan 7 hari Dijemur Daun kubis 2 x 2 cm

Mortalitas

Change the treated leaf With free insecticide leaf

100

0 day under sunlight 1 day under sunlight 2 days under sunlight 3 days under sunlight 5 days under sunlight 7 days under sunlight

a

80 60 40 20

Larval mortality (%)

0 1

2

100

3

4

5

6

7

8

9

3

4

5

6

7

8

9

3

4

5

6

7

b

80 60 40 20 0 1

2

c

100 80 60 40 20 0 1

2

8

9

Day after treatment) Fig. Larval mortality of P. xylostella treated with (a) OM 7:3 0.5 %, (b) OM 1:1 0.5%, (c) OM 3:7 0.5% extract mixtures

Gejala fitotoksisitas

kontrol

•

odorata : S. mahogani 7:3 0,5%

A. odorata : S. mahogani 1:1, 0,5%

A. odorata : S. mahogani 3:7, 0,5%

S. mahogani : T. tuberculata 7:3, 1%

Tingkat parasitisasi larva P. xylostella pada tanaman kubis yang diberi perlakuan ekstrak S. mahogani dan Curacron 500 EC Perlakuan

Pengamatan (%) I

II

III

IV

S. mahogani 0,5%

35

20

15

25

S. mahogani 0,3%

25

15

10

15

S. mahogani 0,1%

15

10

20

20

Curacron 500 EC

10

10

10

15

Kontrol

20

30

15

25

Populasi arthropoda tanah Treatment

No. Individuals (N)

No. species (S)

N/S

B. Thuringiensis (1.0 g/l)

837

37

23.25

B. Thuringiensis (4.0 g/l)

617

47

13.13

Profenofos (0.5 ml/l)

430

39

11.03

Profenofos (2.0 ml/l)

415

41

10.12

T. Crispa (1.0 g/l)

776

43

18.05

T. Crispa (2.0 g/l)

637

39

16.30

Control

578

41

14.10

Hama gudang

Hama pertanian

Ekstrak tumbuhan

Hama rumah tangga

Aktivitas Biologi Ekstrak Tunggal terhadap Serangga Uji Spesies P. cablin

Pelarut

MeOH Eter Heksana F. vulgare MeOH Eter Heksana P. betle MeOH Eter Heksana R. communis MeOH Eter Heksana V. zizanioides MeOH Eter Heksana A. squomosa MeOH Eter Heksana A. glabra MeOH Eter Heksana

Ovisida X X X X X X X X X O X X X X X X OX X X X X X X X X X X X X X O O X X O O O X O O X

X=tidak/kurang efektif, O=efektif;

Penolakan Peneluran OX X X X X X X OX X X X O X X X X X X X X X X X X X O O X X O O X O O O O O O O O

Mortalitas X X X X X X X X OX X X X X X X O X O X O O X O X X X X O X X O O O O X O X O O O O

Aktivitas Penghambatan Peneluran Campuran Ekstrak terhadap Callosobruchus sp. dan S. zeamais Jenis campuran

7:3

1:1

3:7

Callosobruchus sp.

A. glabra (M) : P. cablin (M)

X

O

X

A. glabra (H) : V. zizanioides (H)

O

X

O

A. glabra (E) : A. squomosa (E)

X

O

O

A. glabra (M) : A. squomosa (E)

X

X

X

A. glabra (H) : A. squomosa (H)

O

O

O

A. squomosa (M) : P. betle (M)

X

O

X

A. glabra (M) : A. squomosa (M)

O

O

O

A. glabra (M) : P. betle (M)

O

O

O

A. glabra (E) : V. zizanioides (E)

O

O

O

S. zeamais

X=tidak/kurang efektif, O=efektif; M=metanol, E=eter, dan H=heksana

Aktivitas Insektisida Campuran Ekstrak terhadap Callosobruchus sp. dan S. zeamais Jenis campuran

7:3

1:1

3:7

A. glabra (H) : A. squomosa (H)

X

X

X

A. glabra (E) : A. squomosa (E)

X

O

O

A. glabra (E) : F. vulgare (E)

X

X

X

A. glabra (E) : A. squomosa (E)

X

X

X

A. squomosa (E) : F. vulgare (E)

X

X

X

A. squomosa (E) : P. cablin (E)

X

X

X

A. glabra (E) : P. cablin (E)

O

O

X

Callosobruchus sp.

S. zeamais

X=tidak/kurang efektif, O=efektif; M=metanol, E=eter, dan H=heksana O = Untuk formulasi cair

Efektivitas bahan pembawa dalam formulasi Bahan pembawa A. glabra (H) : V. zizanioides (H) 3:7

A. glabra (M) : P. cablin (M) 1:1

A. glabra (E) : A. squomosa (E) 1:1

1:10

1:20

1:30

Zeolit

X

X

X

Kaolin

O

X

X

Gel silika

X

X

X

Zeolit

X

X

X

Kaolin

O

X

X

Gel silika

X

X

X

Zeolit

X

X

X

Kaolin

O

X

X

Gel silika

X

X

X

X=tidak/kurang efektif, O=efektif; M=metanol, E=eter, dan H=heksana O = Untuk formulasi repelen

Efektivitas Beberapa Perlakuan pada Pengujian Lapangan/Gudang 14

Persen kerusakan

12 10 8 6 4 2 0

I

II

II

IV

Minggu Penyemprotan dan Repelensi Penyemprotan Kontrol

Repelensi Fumigasi

Famili penting sebagai sumber insektisida botani  Acanthaceae

 Fabaceae (Leguminosae)

 Annonaceae

 Lamiaceae

 Arecaceae

 Meliaceae

 Asteraceae

 Piperaceae

 Clusiaceae

 Simaroubaceae

 Euphorbiaceae  Solanaceae  Zingiberaceae

Acanthaceae: Andrographis paniculata Andrografolida (Antifidan) Arecaceae: Acorus calamus (jeringau) β-asaron (pemandul) Eugenol (pemikat) Annonaceae: Annona squamosa, A. muricata, A. glabra, Polyalthia littoralis, P. lateriflora Asteraceae: Tanacetum cinerariaefolium: Efektif thd bbg serangga Ageratum sp. (antijuvenil hormon) Fabaceae/Leguminosae: Tephrosia vogelii, Derris eliptica Meliaceae: A. indica, A. odorata, S. mahogani Zingiberaceae: lengkuas, temu hitam Piperaceae: Piper betle, P. terofractum, P. longum

Beberapa cara kerja insektisida botani - Racun syaraf: piretrin (piretrum) nikotin (tembakau) pipersida (Piper spp.) kavikol (lengkuas) - Racun respirasi: rotenon (akar tuba) skuamosin (srikaya) - Penghambat fungsi hormon serangga (IGR): azadirahtin (mimba) - Penghambat makan: Triterpenoid (mahoni) Suren

• Penghambat peneluran: akar wangi, nilam, limonin dari kulit jeruk • Zat pengusir: senyawa terpenoid dari Asteraceae, zodia, sereh wangi • Zat pemikat: metil eugenol dari selasih dan cengkeh • Zat pemandul: β-asaron dari jeringau • Mematikan telur: Polyalthia littoralis

Syarat untuk aplikasi -Sebaiknya konsentrasi efektif cukup rendah yaitu ≤ 0,5 % utk ekstrak dg pelarut organik atau ≤ 5-10% utk ekstrak air) -Tidak fitotoksik (merusak tanaman) -Aman thd musuh alami hama & organisme bukan sasaran lainnya -Tumbuhan sumber insektisida botani mudah ditemukan/dibudidayakan utk kesinambungan -Untuk produksi komersial, mutu harus terjamin

Contoh Penyiapan insektisida botani • Serbuk tumbuhan + air, tanpa pemanasan • Serbuk tumbuhan + air, dgn pemanasan/ perebusan • Serbuk tumbuhan + lerak/sabun + air (tanpa atau dgn pemanasan/perebusan) Catatan: Air dlm tong di luar ruangan  sumber air panas

Contoh penyiapan insektisida botani Modifikasi ekstrak sederhana utk meningkatkan keefektifan: • Serbuk tumbuhan + diterjen* + air (tanpa atau dgn pemanasan/perebusan) • Serbuk tumbuhan + biosurfaktan + air • Serbuk tumbuhan + sedikit alkohol/metanol* + biosurfaktan + air * Perlu dicek SNI ttg pertanian organik

Peggunaan insektisida botani dlm PHT: • Harus tetap mengacu pada asas-asas PHT (PP No 6/1995 dan empat pilar PHT) • Ekstrak kasar lebih baik drpd senyawa murni  sinergisme & menekan resistensi • Insektisida botani dlm bentuk campuran  menekan resistensi, sinergisme, & mengatasi keterbatasan bahan baku. • Penggunaan insektisida botani secara berselang-seling  menekan resistensi, mengatasi keterbatasan bahan baku.

Insektisida botani dlm PHT (lanjutan): • Menganjurkan petani utk menanam tumbuhan sumber insektisida & menggunakannya secara langsung • Dukungan kebijakan pemerintah • Penyuluhan pertanian partisipatif

APLIKASI SEDERHANA (sumber: Kardinan, 2001)

Ramuan 1 Daun mimba (8kg), lengkuas (6kg), serai (6 kg), deterjen (20 g) ddan air (20 l) Untuk belalang, wereng coklat, walang sangit, kutu, ulat, aphid, thrips

Ramuan 2 Daun sirsak (satu genggam, rimpang jeringau (satu genggam), bawang putih (10 siung), deterjen (20 g), air 20 l) Untuk wereng coklat

Penutup ● Insektisida botani memiliki peluang yg besar utk dpt diterapkan dlm pertanian berbasis PHT khususnya pd pertanian organik tetapi akan mendapat persaingan yg keras dari insektisida sintetik generasi baru yg lebih aman & insektisida alami lain dlm penerapannya utk PHT pd pertanian konvensional. ● Perlu dikembangkan sistem pemasyarakatan yg memperhatikan segi pengetahuan, sikap, dan tindakan petani dalam meningkatkan peranan insektisida botani dalam PHT.