Pemanfaataan Teknologi Nano Partikel Untuk Pengendalian Hama Terpadu (PHT)
Oleh : Asnul Fitria, S.Si (2020422007) Mahasiswa Pasca Sarjana Biologi FMIPA Universitas Andalas
Berdasarkan asal katanya , “nano” itu sendiri berasal dari bahasa latin yang berarti sesuatu yang sangat kecil (dwarf) atau satu per satu milyar (10-9). Teknologi nano dapat didefinisikan sebagai sebuah ilmu yang berhubungan dengan benda-benda yang berukuran 1 hingga 100 nm, memiliki sifat yang berbeda dari bahan asalnya dan memiliki kemampuan untuk mengontrol atau memanipulasi dalam skala atom (Kuzma and Verhage, 2006).
Pengaplikasian teknologi nano di bidang pertanian diantaranya dalam rekayasa genetika untuk mendapatkan bibit unggul. Beberapa ilmuwan dunia telah melakukan riset untuk memperbaiki beberapa sifat tanaman misalkan untuk menghasilkan tanaman bebas virus.
Saat ini aplikasi nanoteknologi pada pertanian lebih matang lagi dengan ditemukannya sifat-sifat unik partikel yang berukuran beberapa nano atau bahkan puluhan nanometer. Nanopertikel dan nanoemulsi dapat diaplikasikan pada pestisida, pupuk, sensor untuk memantau tanah, Pakan ternak, obat hewan, Pangan, obat herbal dan kemasan antibakteri serta komposit anti persesapan gas. Nanoteknologi juga banyak dimanfaatkan dalam berbagai hal misalnya meningkatkan efisiensi penggunaan pupuk dan bahan alami dalam tanah, mempelajari mekanisme dan dinamika unsur-unsur nutrisi di dalam tanah.
Penggunaan teknologi nano pada pupuk akan memungkinkan pelepasan nutrisi yang terkandung pada pupuk dapat dikontrol. Jadi hanya nutrisi yang benar-benar akan diserap oleh tanaman saja yang dilepaskan, sehingga tidak terjadi kehilangan nutrisi ada target yang tidak dikehendaki seperti tanah, air dan mikroorganisme. Pada pupuk nano, nutrisi dapat berupa enkapsulasi nanomaterial, pelapisan oleh lapisan pelindung yang tipis atau dilepaskan dalam bentuk emulsi dari nanopartikel.
Contoh aplikasi nanoteknologi dalam bidang pertanian dalam upaya peningkatan produktifitas pertanian dilaporkan antara lain nanoporous, nanonutrisi, slow-released, nanoenkapsulasi, nanosensor untuk pupuk, air, herbisida, kestabilan tanah dan lain sebagainya.
Penggunaan teknologi nano pada pestisida dilakukan oleh Dr. Micaela Buteler bekerja sama dengan Prof Weaver dari Montana State University. Kedua peneliti ini menguji penggunaan NSA (nanostructured alumina) pada dua jenis serangga pengganggu yang biasa ditemukan pada penyakit kopi. Seiring dengan berkembangnya zaman, teknologi nano dapat diterapkan ke teknik formulasi pestisida organik.
Nanobiopestisida merupakan teknologi pestisida yang terdiri atas partikel kecil atau struktur kecil dari bahan aktif yang berfungsi sebagai pestisida organik. Pengendalian hama dan penyakit tanaman dengan menggunakan Nanobiopestisida akan lebih efektif.
Beberapa keuntungan penggunaan Nanobiopestisida adalah tingkat efikasi dan keamanan yang tinggi, mengurangi dosis atau konsentrasi penggunaan pestisida pada tanaman, mengurangi residu beracun, dan mengurangi emisi lingkungan di lahan pertanian. Formulasi Nanobiopestisida ada beberapa cara diantaranya dengan cara nanoemulsi. Kelemahan utama dari pestisida nabati yang mengandung minyak atsiri adalah mudah menguap dan tidak stabil. Oleh karena itu, bahan aktif minyak atsiri perlu diformulasikan dalam bentuk yang lebih stabil, seperti partikel nano.
Teknologi nano dapat memperkecil partikel hingga berukuran nano (10-9 m) dan diharapkan dapat meningkatkan efisiensi dan efektivitas bahan aktif minyak atsiri. Selanjutnya, dengan sentuhan enkapsulasi, bahan aktif tidak mudah menguap dan lebih stabil. Nanopestisida terdiri atas partikel kecil dari bahan aktif pestisida atau struktur kecil dari bahan aktif yang berfungsi sebagai pestisida. Nanoemulsi dan nanoenkapsulasi adalah salah satu teknik nanopestisida yang sudah banyak digunakan dan efektif untuk pengendalian penyakit tanaman.
Teknologi nano pada pestisida organik dapat dilakukan dengan mengembangkan material toksik yang dikandung oleh tanaman atau bahan organik dalam ukuran nanopartikel sehingga akan lebih mudah mengenai sasaran dan jumlah pestisida yang dibutuhkan pun jauh lebih kecil. Namun seperti halnya teknologi yang lain, pemanfaatan nanoteknologi pada pestisida memiliki dua sisi berbeda.
Beberapa ahli berpendapat bahwa pestisida dalam ukuran nano dapat menjadi berbahaya bagi manusia karena bisa menginfeksi kulit atau terhirup dan masuk ke paru-paru kemudian sampai ke otak. Ini masih menjadi perdebatan apakah teknologi ini bisa digunakan dan dikembangkan atau lebih baik tidak sama sekali.
Perkembangan pestisida organik meningkat pesat sejalan dengan meningkatnya pemahaman masyarakat menegnai bahaya zat kimia sintetis dalam pestisida yang digunakan pada saat ini. Nanoteknologi diharapkan mampu menjembatani persoalan ini.
Efektivitas pestisida yang dapat meningkat berkali lipat dengan mengubahnya menjadi nanopartikel bisa dijadikan dasar untuk aplikasi pestisida organik berbahan dasar tanaman seperti rosemary, cengkeh, lavender, kemangi dan beberapa minyak atsiri lain yang berotensi menjadi pestisida nabati. Dengan pendekatan nanoteknologi, zat aktif dari bahan alam bisa menjadi senjata ampuh dalam mengendalikan hama tanaman dan dapat menggantikan pestisida kimia.
Pestisida organik yang terbuat dari ekstrak beberapa tanaman seperti disebutkan sebelumnya sangat potensial sebagai bahan alami pembuatan pestisida untuk diaplikasikan pada bidang agrikultur sebagai pengendali hama tanaman.
Sebuah studi yang dipresentasikan oleh beberapa ilmuwan dalam pertemuan nasional American Chemical Society’s ke 238 di Kanada menyebutkan bahwa beberapa kandungan zat alami dari beberapa tanaman yang disebut “essential oils pesticides” atau “killer spices” merupakan pestisida alami potensial yang ramah lingkungan dan relatif lebih tidak beresiko bagi kesehatan manusia dan hewan. Hanya saja pestisida organik ini tidak tahan lama karena sifatnya yang volatil dan mudah terdegradasi oleh cahaya matahari.
Beberapa hasil penelitian Nanobiopestisida yang efektif untuk mengendalikan hama dan penyakit diantaranya keefektifan Nanobiopestisida berbahan dasar Bacillus thuringiensis dapat menyebabkan kematian serangga Trichoplusia ni hingga 100%.
Nanobiopestida berbahan dasar bunga cengkeh dapat meningkatkan kandungan eugenol sebesar 9,9% dan menurunkan populasi N. lugens dan relatif aman bagi musuh alami. Nanobiopestida berbahan dasar bunga cengkeh dapat meningkatkan kandungan eugenol sebesar 9,9% dan menurunkan populasi N. lugens dan relatif aman bagi musuh alami.
Di Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balittri), telah dilakukan penelitian awal Pemanfaatan Teknologi Nano untuk pembuatan pestisida organik untuk mengendalikan hama dan penyakit pada tanaman kopi, yaitu pemanfaatan nanobioinsektisida ekstrak buah cabai dan nanobiofungisida menggunakan cengkeh.
Nanobioinsektisida ekstrak buah cabai dan nanobiofungisida menggunakan cengkeh dapat efektif dalam mengendalikan hama PBKo dan karat daun dengan dosis rendah. Hasil penelitian awal telah didapatkan ekstrak cabai jawa (Piper retrofractum) dengan dosis 2,5%-3% efektif mengendalikan PBKo (Hypothenemus hampei) skala laboratoriumdan pengujian ekstrak daun cengkeh (Syzygium aromaticum) dosis 0,2% efektif menghambat perkecambahan spora H. vastatrix skala laboratorium.
Pestisida nabati yang sudah dibuat dalam bentuk nanoparticle diantaranya yaitu pestisida nabati mimba (Azadirachta indica) (Forim, 2011). Banyaknya penggunaan pestisida mimba tidak terlepas dari kemanjuran pestisida tersebut terhadap beberapa jenis hama tanaman. Forim membuat nanokapsul dengan diameter rata-rata mulai 150 hingga 250 nm.
Peranan nanoteknologi dalam pengembangan pestisida organik diharapkan menjadi jawaban tentang bagaimana caranya agar pestisida organik ini bisa bersaing dengan pestisida yang sudah lama beredar di masyarakat baik dari sifat toksiknya maupun kemampuannya bertahan di alam dengan teknologi slow release.
Berita Terkait :
Facebook Comments