Jeni Je niss da dan n Car Caraa Kerj Kerjaa He Herb rbis isid idaa
M.Yuli Irianto R&D Syngenta Indonesia Indonesia-Cikampek -Cikampek
Materi: ●
PENDAHULUAN
Definisi Herbisida ♦ Kenapa Harus Tahu Jenis dan Cara Kerja ♦ Prinsip Aplikasi Herbisida 2 ♦ Hal Yang Perlu Diketahui ♦
♦
JENIS HERBISIDA
Klasifikasi Umum ♦ Herbisida Sistemik ♦ Herbisida Kontak ♦ Selektifitas ♦
♦
CARA KERJA HERBISIDA (Mode of Action/MoA)
Definisi Umum ♦ Klasifikasi Berdasarkan Cara kerja ♦
2
1
PENDAHULUAN
Herba ba (pl (plant ant)+cae )+caeder deree (t (to o kil kill) l) HERBISIDA = Her
Bahan kimi kimiaa pertanian pertanian yang yang digunakann untuk pengendalian digunaka gulma atau menghambat pertumbuhann tanama pertumbuha tanamann secara secara normal
4
2
Meng Me ngap apaa Ha Harus rus Tah ahu u Je Jeni niss da dan n Cara Cara Kerja Kerja He Herbi rbisi sida da? ?
●
●
● ●
Mengetahui jenis /golongan gulma apa yang dapat dikendalikan Mengetahui tekni teknikk apli aplikasi kasi apa yang tepat/sesuai Mendiagnosa masalah2 keracunan Mencegah Mencegah adanya resist resistensi ensi gulm gulmaa terhadap terhadap suatu herbisida herbisida
PRINSIP2 APLIKASI HERBISIDA 5
Prinsip dari Aplikasi Herbisida
Yakinkan herbisida mencapai gulma target Ada dipermukaan daun sebelum diabsorbsi tanaman Mencapai sasaran ( site
of action )
dalam tanaman
Hingga akhirnya, tanaman menunjukkan gejaka keracunan ●
Jika karena karena suatu alasan, satu atau lebih dari langkah diatas terbatas atau terhambat, tingkat pengendalian gulma dapat dinyatakan menurun.
6
3
HalHa l-ha hall ap apaa sa saja ja ya yang ng har harus us di dike keta tahu hui? i?
Selektifitas Cara Aplikasi Wakt Waktu u
JENIS HERBISIDA
Aplik Aplikasi asi
CARA KERJA (MoA (MoA)) Tar Targe gett Sasaran Sasaran (SoA SoA)) Spektrum Spektrum Pengendal Pengendalian ian
7
KUALITAS PENGENDALIAN ALAT dan dan KALIBRASI WAKTU APLIKASI
KUALITAS PRODUK (50%)
NOZZLE
8
4
Jeni Je niss He Herb rbis isid idaa Struktur Kimia ● ” Cara Kerja” nya (MoA) ● Gejala Keracunan ● Spektrum pengendalian ● Teknik Aplikasi ●
9
Klasifikas Klasi fikasii dan Cara Kerja Herbi Herbisida sida ●
Herbis Her bisida ida dap dapat at dik diklas lasifi ifikas kasika ikan n dal dalam am berb berbaga agaii cara cara:: Metode/ de/Wak Waktu tu Apl Aplias iasii ● Meto
(Tanah Tanah vs vs Daun Daun)
Tanah (Pre-emg (Pre-emg;; PPI →
Daun (E(E-post; post; POST) → spesies/stadia gulma, iklim)
● Gej Gejala ala Ker Keracun acunan an (Konta Kontakk
Periodee ● Period
vs Siste Sistemi mik k )
Residual Resid ual activity (Per (Persis sisten ten vs Non-per Non-persis sisten ten))
Selekti ektivit vitas as ● Sel ●
kandungan kandung an liat, BO, pH, curah curah hujan)
(Selekti Selektiff vs Non-sel Non-selekti ektif; f; Daun Daun lebar lebar vs Rumputa Rumputan n)
Karena kom Karena komple pleksi ksitas-n tas-nya, ya, maka kla klasif sifika ikasi si herb herbisi isida da umu umumny mnyaa did didasa asarkan rkan atas “Cara Kerja/MoA dan Struktur/Kelom Struktur/Kelompok pok Kimia.
10
5
Jeni Je niss He Herb rbis isid idaa Contact herbicides herbicides ) Kontak (Contact
C12H14N2Cl2
Sistemik (Translocating Translocating herbicides herbicides )
+
Root-shoot inhibitors
11
Herbis Her bisida ida Si Sistem stemik ik (Transl Translocatin ocating g Herbi Herbicides cides))
(10f 2) 2)
Apli Ap lika kasi si le lewa watt da daun un (Foliar-Applied ) ● ●
● ●
Diserap melalui permukaan daun /foliage Bergerak melalui proses fotosintesa (symplastic ) atau air/transpirasi (apoplastic ) kedalam jaringan meriste meristem m (meristematic areas) Sangat tergantung tergantung dari waktu/saat waktu/saat aplikasi Stadia gulma harus pada kondisi yang tepat untuk dikendalika dikendalikann (most vulnerable stage(s) : - Mis: Rumputan pada 2 – 4 daun - Mis: Gulma tahunan pada saat pertumbuhan tunas
12
6
Herbis Her bisida ida Si Sistem stemik ik (Transl Translocatin ocating g Herbi Herbicides cides))
0f 2) (2 0f 2)
Apli Ap lika kasi si le lewa watt ta tana nah h (Soil Applied ) Diabsorpsi melalui akar terutama melalui rambut2 akar (root hairs) Bergerak dg mediasi air (kelembaban dan olah tanah diperlukan untuk inkorporasi) Bergerak ke target sasaran/ site of action (tujuan utama adl: siste sistem m vas vaskule kuler r ) melalui
●
●
●
apoplastic, apoplas tic, simplastic dan trans-membrane trans-membrane
Waktu aplikasi aplikasi bukan hal yang “kritis” seperti halnya herbisida2 lain-nya
●
- Gulma2 yang lebih besar dan berakar dalam
dari pada lapisan herbisida menyebabkan pengendalian menjadi kurang bagus
13
Herb He rbis isid idaa Ko Kont ntak ak (Contact Herbicides) Herbicides ) ●
Aplikasi Aplikasi hanya hanya lewat daun (Foliar application application)) - Hanya mengendalikan jaringan yang terkena (above-ground foliage)
Umumnya tidak ditransloka ditranslokasi si (do not - Umumnya translocate in the plant) plant) ●
Coverage,, sangat penting Coverage
●
Mengendalikan annuals dan biennial seedlings Pengendalian gulma tahunan yang sudah sudah established dianjurkan untuk aplikasi ulangan
●
14
7
Penghamb Pengha mbat at ak akar ar dan seed seedli ling ng (Seedling & Root Inhibitors ) Inhibitors )
● ● ●
Hanya melalui tanah (root uptake exclusively ) Umumnya Umumnya mempunyai mempunyai residual activity Sangat aktif pada seedling yang baru seedlings ) berkecambah (germinating seedlings ) - Menghambat pertumbuhan akar ( root growth) - Menghambat pertumbuhan tunas (shoot growth)
●
Harus diaplikasi dan dicampurkan/inkorporasi dicampurkan/inkorporasi dalam tanah sebelum biji gulma berkecambah prior to seed germination germination ) ( prior
15
Selektifitas Herbisida
8
Herbisida sida Selek Selektif tif ● Herbi - Hanya mematikan gulma yang tidak mampu mendetoksifikasi herbisida (susceptible plants) - Gulma yang mampu mendetoksifikasi herbisida umumnya tidak mati (tolerant plants)
Herbisida sida Non-s Non-selekt elektif if ● Herbi - Mengendalikan semua jenis Gulma ( all types of weeds) weeds)
17
Selek Selektif tifita itass terga tergantu ntung ng pada pada be beber berap apaa fak faktor tor :: Berda dasa sarka rkan n Fi Fisi siolo ologi gi Ta Tanam naman an 1. Ber
Menyebabkan keracunan pada beberapa Menyebabkan tanaman 2,4-D
Herbisida memblok enzim yang digunakan untuk asam am am amin inoo atau sintesa as lipida atau fotosintesa 18
9
2. Berda Berdasa sarka rkan n Stru Struktu kturr Ta Tana naman man Bentuk daun (Leaf shape)
Jumlah stomata, bulu daun, lapisan lilin/wax, lilin/wax, dan atau debu yang yang melapisi permukaan daun daun akan mempengaruhi uptake dari herbisida 19
3.Berda 3.B erdasarka sarkan n Wakt Waktu u Apli Aplikas kasii
Sebelum tanam/Pre-plant (incorporated) - PPI ● Pra-tumbuh /Pre-emergence to crop or weed – – PRE ● Awal Purna Tumbuh/ E-POST ● Purna-tumbuh/Post-emergence - POST ●
20
10
WAKTU WAKT U adalah adalah SEGA SEGALANY LANYA A STADIA DAUN Tan anam am
Tumb Tu mbuh uh 1
2
Minggu I
3
Minggu IIII
4
6
5
Minggu IIIII
7
Minggu IV IV
PERIODE KRITIS (KEHILANGAN HASIL TINGGI) KOSMETIK KOSMETIK,, Mence Mencegah gah Penye Penyebar baran an Biji Biji Gulma Gulma PROTEKSI
dan Hasilmungkintidak sepertiyg diharapkan diharapkan
UNTUK HASiL YG LEBIH TINGGI
21
4. Berdasarka Berdasarkan n Pene Penempa mpatan-n tan-nya ya ●
Pada Kedalaman Tanah ( Depth in soil ) - Diatas perakara perakarann tanaman - Seedling yang tumbuh akan menyerap
herbisida
●
Serasah yang ada di permukaan tanah dapat menurunkan efektifitas herbisida
22
11
5. Berdasark Berdasarkan an Apl Aplikas ikasi-nya i-nya ●
Herbisida “langsung” diaplikasikan pada gulma. - Spot spray - Rope wick or wiper - Langsung (Direct spray)
23
Cara Kerja (MoA)
12
Mode of Action Bagian Bagi an da dari ri su suat atu u pr pros oses es ke keja jadi dian an ya yang ng menye menyeba babk bkan an tanama tan aman n ma mati ti at atau au per pertum tumbuh buhanan-ny nyaa ter terga gang nggu. gu. (The sequence of events that leads to plant death or growth interruption)
•
2 fase • Bergerak Bergerak ke ke tar target get sasara sasaran n (Movement to target site) •
Berinteraksi pada pada target sasaran (Interaction at target site)
HERBICIDE Tidak mampu mengikat ENZYM -> GULMA tetap hidup HERBISIDA memblok dan menghambat kerja ENZYM -> GULMA mati
ENZYM HERBISIDA
Mutasi pada target sasaran
dan/atau
Metabolisme Herbisida
25
www.hracglobal.com
Pro Pr ose ses s : Cahaya (eg. Photosy Photosynthesis, nthesis, pigment CAHAYA synthesis) 26
Proses : Metabolisme Sel (eg. Protein or lipid synthesis) METABOLISME SEL
Proses: Pembelahan Sel (eg. Microtubule formation, Auxin transport)
13
Beberap Beb erapaa hal yang haru haruss dik diketah etahui ui sehu sehubun bungan gan den dengan gan“Cara “Cara Kerja Kerja”” ....
Fotosintesa (makanan) ● Respirasi (energi) ● Asam amino (protein/pertumbuhan) ● Lipid (membran sel) ● Pigmen (energi/cahaya) ● Mitosis (pembelahan sel) ●
27
Klasifika Klasi fikasi si berda berdasarka sarkan n “Mode of Action” Action ” ●
● ● ● ● ●
● ●
Mengha Menghamba mbatt proses proses fotosin fotosintesa tesa((Photos Photosynthesi ynthesiss Inhib Inhibitors itors)) Mobile and Nonmobile Mengha Menghamba mbatt biosin biosintesa tesa asam asam amino amino ( Amino Amino Acid Acid Biosynthesis Inhibitors) Menghambat Menghambat biosintesa biosintesa lipida lipida (Fatty acid/Lipid Biosynthesis Inhibitors) Menghambat Menghambat pembentukan pembentukan pigment pigment (Pigment Inhibitors) Inhibitors) Menghambat Menghambat Pertumbuhan Pertumbuhan Tanaman( Tanaman (Plant Growth Regulators) Menghambat Menghambat Pertumbuhan Pertumbuhan seedling seedling (Seedling Growth Regulators) Root & Shoot and Shoot Merusa Merusakk membran membran sel (Cell Membrane Disrupters) Disrupters) Merusa Merusakk metabol metabolism ismee N (Phosphorylated Amino Acid Acid (N Metabolism) Metabolism) Disrupter Disrupter
28
14
Klasifika Klasi fikasi si berdas berdasarkan arkan “Mode of Action” Action ” WSSA Group
HRAC Group
1
A
ACCase Inhibitors
FOP’s & DIM’s
2
B
ALS ALS Inh Inhibit ibitoors (AHAS AHAS))
Sulfonylurea’s
5 7 6
14
C1 C2 C3 D G H E
PS I (ele (elect ctro ronn dive divers rsio ion) n) EPSP Synthase Glutamine Synthetase PPO Inhbitors
28
F2
HPPD’s inhibitors
22 9
Cara Kerja (M (MoA)
PS II Inhibitors (PS II)
Kelompok Ki Kimia
Bahan Ak Aktif
Imidazolinone Triazine; Uracil Triazolinone Ureas; Amida Nitrile; Phenylpiridazil
Clodinafop; Cyhalofop, Clethodim, Setoxydim Metsulfuron, Triasulfuron Imazapyr, Imazethaphyr Atrazin, Bromacil Amycarbazone Diuron; Propanil Bromoxynil, Pyridate
Bipyridiliums
Paraquat ; Diquat
Glycines Phosphinic acid
Glyphosate; Sulfosate Glufosinate, Bialaphos
Diphenylether therss
Oxyfl xyfluorfen fen
Triketones
Mesotrione, Tembotrione
http://www.plantprotect http://www.plant protection.or ion.org/HRAC/Bindex.cfm g/HRAC/Bindex.cfm?doc=MOA.html ?doc=MOA.html
29
30
15
31
32
16
Photosynthesis Inhibitors Herbisida golongan ini mengganggu proses fotosintesa yaitu proses konversi energi cahaya dalam tanaman (daun) menjadi makanan. Mis:: Atrazin, Diuron, Hexazinone Mis
PSII
stroma
QA
2H +
QB
Kebanyakan berupa PRE-emg/ PPI Beberapa punya kemampuan sbg POST Lewat tanah → translokasi sistemik Residual efek tergantung dari Jenis herbisida
H
PSI FP
ATP A D P
Fd
thylakoid membrane
PQn
Pheo
cyt b6
+ P i
FeS
FeS
Karakterisitik:
NADP+
PQnH 2 cytoplasm
P700 H+ B-carotene
2H+
+ 02 + 4H
2H20 2H20
cyt f PC
P680 2e-
Gejala:
Gejala kekuningan disertai dengan matinya jaringan tanaman dari sisi luar daun dau n Jika di aplikasikan POST – jaringan tanaman cepat terbakar Tanaman yang toleran saat di aplikasi POST menyebabkan spot kekuningan atau mengkerut
33
Amino Acid Biosynthesis Inhibitors (/ALS) Herbisida golongan ini menghamb menghambat at sintesa Asam Amino yang sangat diperlukan sebagai protein tanaman. Mis:: SU’s (Metsulfuron, Triasulfuron) Mis Imidazolinone (Imazapir (Imazapir,, Imazapic)
Threonine Pyruvate HETP
P
TPP
Acetolactate synthase (ALS)
Aktif baik lewat tanah maupun daun Di translokasi secara sistemik dalam tanaman Residual efek tergantung dari Jenis herbisida Dosis sangat rendah (g/ha)
P
TPP
Dihydroxy isovalerate
Acetohydroxybutyrate
Oxoisovalerate
Dihydroxy aminovalerate
Karakterisitik:
Oxobutyrat e HETP
Oxo methylvalerate Leucine
Valine Iso leucine
Gejala:
Pada Gol Rumputan : Stunting/Yellowing, menghambat sistem perakaran Pada Gol Daun lebar: bentuk&warna daun memerah/purple, daun muda menguning dan titik tumbuh menghitam menghitam Proses kematian cukup lama (± 10 hari)
34
17
Fatty Acid/Lipid Biosynthesis Inhibitors Herbisida ini merusak biosintesa Lipid (pada gol rump rumputa utan) n) pada sel2 tanaman dan organ2 sel yang mengandung membran lipid, sehingga mempengaruhi integritas membran membran dalam dalam jaringan meristem. Mis:: FOP’s ( Fluazifop; Mis Fluazifop; Cyhalofop) Karakterisitik:
Umumnya diaplikasi Lewat Daun (Foliar) Translokasi lewat phloem ke jaringan meristem Berpengaruh hanya pada Gol Rumputan (tahunan/menahun)
fluazifop-P target site
inhibition Acetyl Co-A carboxylase
Acetyl Co-A
ADP + Pi
ATP, CO 2
Malonyl Co-A
Fatty acid
Gejala:
Gejala awal pada daerah meristem Pada daerah ini akan menjadi klorosis disertai dengan nekrosis, kemudian mudah dipisahkan dari bagian tanaman yg lain. Gejala kematian kematian cukup lama terlihat terlihat (± 7-14 hari)
Saat aplikasi aplikasi
3 MSA
1 MSA
35
Pigments/HPPD Inhibitors Herbisida ini menyebabkan rus rusakny aknyaa klor klorofil ofil sehingga tanpa klorofil tanaman tidak mampu melakukan melakukan fotosintesa fotosintesa dan mati. Mis:: Tr Mis Triketones iketones (Mesotrion (Mesotrione, e, Isoxaflutole) Karakterisitik:
Aktif baik lewat tanah maupun daun (Shoot-Root) Di absorbsi lewat tanah lalu ditranslokasi ke daun lewat xylem Mengendalikan gulma pada stadia awal (Daun Lebar dan Rumputan) Resiko resistensi rendah
Plastoquinone/Tocophe rol Synthesis tyrosine
Carotenoid Synthesis farnesyl-pp
4 hydroxyphenylpyruvate geranylgeranyl-PP
HPPD
MESOTRIONE
homogentisate
cofactor for PDS
phytoene norflurazon fluorchlorid one
phytofluene alpha-tocopherol
plastoquinone
carotenoids
Gejala:
Gejala berupa Älbino” /Bleaching / Bleaching Daun lebih tua umumnya lebih dulu terlihat Jika Bleaching <50% kemungkinan dapat recover
36
18
Again, Know Your Fields!
Jika ha hasil sil pe peng ngen enda dalia liann ku kura rang ng me memu muas aska kann, ada beberapa opsi pilihan : - Pilih Herbisida dengan ca cara ra ke kerja rja be berb rbed edaa - Pilih tanaman yang mamp mampuu berk berkompe ompetisi tisi dengan spesies gulma tersebut - Cari tahu faktor utama penyebab ketidak berhasilan Waktu ktu apl aplika ikasi, si, iklim, iklim, alat alat ap aplika likasi si ) (Wa ● Harus dipertimbangka dipertimbangkann carry-over carry-over effect effect ●
37
38
19
