Pyrethroids

Piretroid adalah sekelompok insektisida sintetis yang meniru aksi piretrin, zat yang terjadi secara alami diekstraksi dari bunga krisan. Insektisida ini secara aktif digunakan untuk mengendalikan berbagai serangga hama di bidang pertanian, hortikultura, dan dalam rumah tangga. Piretroid sangat beracun bagi serangga, menghalangi sistem saraf mereka dan menyebabkan kelumpuhan, yang menyebabkan kematian mereka. Tidak seperti piretrin, piretroid sintetis lebih stabil untuk degradasi oleh sinar matahari, membuatnya lebih efektif dan tahan lama.

Tujuan dan pentingnya dalam pertanian dan hortikultura

Tujuan utama menggunakan piretroid adalah untuk melindungi tanaman dari hama. Insektisida ini diterapkan untuk melindungi berbagai tanaman pertanian, dari sayuran dan buah-buahan hingga sereal dan tanaman hias. Piretroid membantu mengurangi populasi serangga yang dapat menyebabkan kerusakan signifikan di sektor pertanian, mengurangi kualitas dan kuantitas panen. Dalam hortikultura, piretroid secara efektif memerangi hama seperti kutu daun, whiteflies, dan tungau, melindungi tanaman hias dan meningkatkan kesehatan mereka. Penggunaan yang tepat dari produk-produk ini berkontribusi pada peningkatan hasil dan meminimalkan kerusakan dari serangga hama.

Relevansi topik

Studi piretroid sangat penting, karena penggunaan insektisida ini tidak tepat dapat menyebabkan pengembangan resistensi pada serangga dan secara negatif mempengaruhi lingkungan. Sangat penting untuk mempelajari cara memilih insektisida dengan benar, mematuhi dosis dan aturan aplikasi, untuk meminimalkan risiko serangga dan ekosistem yang menguntungkan secara keseluruhan. Selain itu, peningkatan kesadaran piretroid akan membantu dalam memerangi resistensi serangga terhadap insektisida, yang merupakan salah satu masalah saat ini dalam pertanian dan hortikultura.

Sejarah piretroid

Piretroid adalah insektisida sintetis yang meniru aksi piretrin alami yang ditemukan pada bunga-bunga spesies krisan tertentu. Sejak penemuan dan kreasi mereka pada tahun 1970-an, piretroid telah banyak digunakan dalam pertanian dan berkebun karena efektivitasnya yang tinggi, toksisitas rendah terhadap mamalia, dan gangguan cepat di lingkungan. Sejarah piretroid dimulai dengan studi tentang zat alami dan pengembangan analog sintetis mereka untuk kontrol hama yang lebih aman dan lebih efektif.

1. Penemuan awal dan studi tentang piretrin

Piretrin alami pertama kali diisolasi pada abad ke-19 dari krisan. Pada tahun 1940-an, ditemukan bahwa piretrin memiliki aktivitas insektisida dan secara efektif dapat membunuh serangga. Zat-zat ini rusak dengan cepat dan memiliki dampak minimal pada mamalia, membuatnya menarik sebagai insektisida. Namun, piretrin alami memiliki keterbatasan dalam stabilitas dan efektivitas, yang menyebabkan pencarian analog sintetis.

2. Pengembangan piretroid sintetis

Pada tahun 1970-an, para ilmuwan mulai mengembangkan analog sintetis dari piretrin - pilethroids. Piretroid diciptakan untuk meningkatkan stabilitas dan meningkatkan durasi aksi mereka, serta untuk memberikan toksisitas yang lebih tinggi untuk serangga dan toksisitas yang lebih rendah untuk manusia dan hewan. Senyawa sintetis ini meniru mekanisme piretrin alami, menghalangi impuls saraf pada serangga, yang menyebabkan kelumpuhan dan kematian.

Contoh:

• Permethrin - Piretroid sintetis pertama yang dikembangkan pada tahun 1970-an, yang memperoleh pengakuan luas untuk efektivitas dan ketahanannya yang tinggi terhadap degradasi. Permethrin menjadi salah satu insektisida paling populer untuk mengendalikan hama di pertanian dan juga di rumah tangga untuk perlindungan terhadap tungau dan nyamuk.

3. Penggunaan piretroid secara luas pada 1980-an dan 1990-an

Sejak 1980-an, piretroid telah digunakan di berbagai bidang, termasuk pertanian, pengendalian hama rumah tangga, dan kedokteran hewan. Dengan peningkatan penggunaan piretroid, pengembangan formulasi baru dengan karakteristik yang lebih baik, seperti peningkatan efektivitas, stabilitas lingkungan, dan mengurangi toksisitas pada organisme non-target, dimulai.
Contoh:

• Cypermethrin - Piretroid sintetis yang dikembangkan pada 1980-an yang dengan cepat menjadi salah satu insektisida paling populer. Ini digunakan untuk mengendalikan berbagai hama di bidang pertanian dan juga untuk mengendalikan vektor penyakit, seperti nyamuk yang menularkan virus.
• Deltamethrin - Piretroid lain yang menjadi banyak digunakan pada 1990-an. Itu dikenal karena efektivitasnya yang tinggi terhadap berbagai serangga seperti kecoak, nyamuk, dan lalat dan juga digunakan untuk melindungi tanaman pertanian dari hama.

4. Aplikasi dan peningkatan modern

Dengan kemajuan teknologi pada tahun 2000-an dan 2010-an, piretroid terus meningkat, menjadi lebih aman dan lebih efektif. Generasi baru insektisida menampilkan stabilitas yang lebih baik, aktivitas tinggi terhadap berbagai hama, dan mengurangi risiko terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. Piretroid terus memainkan peran penting dalam sistem manajemen hama terintegrasi, menggabungkan metode kontrol kimia, biologis, dan mekanis.

Contoh:

• Lambda-cyhalothrin-salah satu piretroid modern yang sangat aktif terhadap berbagai hama, termasuk serangga yang resisten terhadap insektisida yang lebih tua. Produk ini digunakan dalam pertanian dan penanaman untuk perlindungan terhadap hama seperti kumbang kentang Colorado dan berbagai spesies ngengat.

5. Masalah dan prospek

Terlepas dari keberhasilan piretroid, penggunaannya bukan tanpa masalah. Salah satu masalah yang paling signifikan adalah pengembangan resistensi pada serangga, yang mengarah pada berkurangnya efektivitas produk. Menanggapi masalah ini, para ilmuwan terus mengembangkan formulasi piretroid baru, serta produk kombinasi, untuk mengatasi resistensi dan memberikan perlindungan yang efektif terhadap hama.

Tren modern dalam penggunaan piretroid

Saat ini, piretroid tetap menjadi insektisida penting dalam perang melawan hama, tetapi penggunaannya secara signifikan terbatas karena masalah resistensi serangga dan risiko lingkungan. Penelitian modern berfokus pada pengembangan piretroid dengan peningkatan karakteristik yang akan lebih efektif terhadap hama yang resisten, serta mengurangi dampaknya pada serangga yang menguntungkan. Sebagai alternatif dan suplemen untuk piretroid, metode perlindungan tanaman biologis, termasuk musuh serangga alami dan penggunaan mikroorganisme, sedang dikembangkan.

Dengan demikian, sejarah piretroid mencakup pembentukannya sebagai insektisida yang efektif dan relatif aman, serta pengembangan masalah resistensi hama dan dampak lingkungan. Memahami sejarah ini membantu dalam mencari metode pengendalian hama yang baru dan lebih aman.

Klasifikasi

Piretroid adalah sekelompok besar insektisida yang terutama digunakan untuk mengendalikan serangga hama. Mereka secara sintetis meniru piretrin - insektisida alami yang ditemukan pada bunga krisan. Bergantung pada struktur, aktivitas, dan aplikasi kimianya, piretroid dapat diklasifikasikan sesuai dengan berbagai karakteristik.

1. Dengan struktur kimia:

Piretroid dapat diklasifikasikan berdasarkan struktur kimianya, yang ditentukan oleh adanya kelompok fungsional tertentu. Kelas yang paling umum adalah:

• Pyrethroid Tipe I (Kelas I): Kelas ini termasuk piretroid yang tidak mengandung grup atom tambahan, membuatnya lebih beracun bagi serangga. Contohnya adalah permethrin, yang memiliki aktivitas yang baik dan efek cepat.
• Piretroid tipe II (Kelas II): Piretroid ini mengandung kelompok atom tambahan, yang secara signifikan meningkatkan stabilitasnya dan mengurangi toksisitas pada hewan. Cypermethrin adalah salah satu contoh paling populer dari Tipe II. Ini digunakan dalam pertanian untuk mengendalikan serangga hama dan dalam memerangi vektor penyakit.

2. Dengan kecepatan aksi:

Piretroid berbeda dalam seberapa cepat mereka mempengaruhi serangga. Bergantung pada seberapa cepat mereka menginduksi kelumpuhan dan kematian pada serangga, mereka dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

• Piretroid yang bekerja cepat: Insektisida ini dengan cepat melumpuhkan serangga dan mulai bekerja dalam beberapa menit setelah kontak. Permethrin adalah contoh piretroid yang bekerja cepat.
• Piretroid yang bekerja lambat: Produk-produk ini bekerja lebih lambat, dengan efeknya menjadi terlihat hanya setelah beberapa jam. Deltamethrin adalah contoh piretroid tersebut.

3. Dengan Formulir Aplikasi:

Piretroid dapat diklasifikasikan tergantung pada bentuk di mana mereka diterapkan:

• Piretroid Sistemik: Insektisida ini menembus ke dalam tanaman dan menyebar ke seluruh jaringannya, membuatnya efektif terhadap serangga yang memakan jaringan tanaman. Contoh piretroid seperti itu adalah landamethrin.
• Hubungi Piretroids: Zat-zat ini bertindak langsung berdasarkan kontak dengan serangga, menyebabkan kelumpuhan dan kematian. Cypermethrin adalah contoh piretroid kontak yang bertindak pada bagian eksternal tanaman atau pada serangga itu sendiri.

4. Dengan area aplikasi:

Piretroid dapat diklasifikasikan berdasarkan area aplikasi mereka:

• Untuk pertanian: Ini adalah area aplikasi yang paling umum untuk piretroid, karena mereka secara aktif digunakan untuk melindungi tanaman pertanian dari berbagai serangga hama. Contohnya adalah chlorpyrifos, yang banyak digunakan pada sayuran, sereal, dan tanaman buah.
• Untuk penggunaan rumah tangga: Piretroid juga digunakan dalam rumah tangga, misalnya, untuk melindungi terhadap hama dalam ruangan seperti kecoak, lalat, nyamuk, dan serangga lainnya. Deltamethrin dan permethrin sering digunakan dalam semprotan insektisida rumah tangga.
• Untuk penggunaan hewan: Piretroid dapat digunakan dalam kedokteran hewan untuk melindungi hewan peliharaan dari parasit seperti kutu dan kutu. Contohnya adalah fenvalerate, yang digunakan dalam perawatan anti-flea untuk anjing dan kucing.

5. Dengan stabilitas:

Klasifikasi piretroid oleh stabilitas didasarkan pada kemampuan mereka untuk mempertahankan aktivitas dalam kondisi lingkungan yang berbeda:

• Photostable Pyrethroids: Insektisida ini tidak menurun dengan cepat di bawah sinar matahari, membuatnya efektif untuk penggunaan jangka panjang di ruang terbuka. Cypermethrin dan deltamethrin adalah contoh piretroid yang dapat dipotret tersebut.
• Photounstable Pyrethroids: Zat-zat ini kehilangan aktivitasnya di bawah sinar matahari, yang membatasi penggunaannya dalam kondisi pertanian terbuka. Namun, mereka dapat digunakan dalam ruang tertutup atau dalam kombinasi dengan produk lain yang meningkatkan stabilitas.

6. Oleh toksisitas:

Piretroid berbeda dalam toksisitasnya terhadap manusia, hewan, dan serangga. Toksisitas tergantung pada komposisi molekuler dan interaksinya dengan sistem saraf serangga.

• Piretroid yang sangat beracun: Produk yang sangat beracun bagi serangga dan digunakan untuk berbagai hama. Contohnya adalah permethrin.
• Piretroid yang cukup beracun: Insektisida ini memiliki toksisitas sedang dan sering digunakan untuk melindungi tanaman yang lebih sensitif. Contohnya adalah fenvalerate.

Mekanisme aksi

• Bagaimana insektisida mempengaruhi sistem saraf serangga:

Piretroid memblokir transmisi impuls saraf dalam tubuh serangga dengan mempengaruhi saluran natrium dalam sistem saraf mereka. Saluran-saluran ini mengatur aliran ion natrium ke dalam sel saraf, yang merupakan proses kunci untuk fungsi sistem saraf normal. Ketika piretroid diterapkan, saluran-saluran ini menjadi hiperaktif, yang menyebabkan gangguan transmisi impuls saraf normal. Ini menghasilkan kelumpuhan dan akhirnya kematian serangga.

• Dampak pada metabolisme serangga:

Selain efek langsung pada sistem saraf, piretroid dapat mengubah metabolisme serangga. Sebagai contoh, beberapa piretroid mengganggu fungsi sel normal, yang dapat mempengaruhi metabolisme energi, memperlambat pertumbuhan dan proses pengembangan. Perubahan ini dapat melemahkan kemampuan hama untuk mereproduksi dan meningkatkan sensitivitasnya terhadap faktor stres lainnya.

• Contoh mekanisme aksi molekuler:

1. Tindakan pada asetilkolinesterase: Piretroid dapat menghambat aktivitas asetilkolinesterase, yang mengarah ke akumulasi asetilkolin dalam sinapsis saraf, sehingga mengganggu transmisi impuls saraf normal.
2. Tindakan pada saluran natrium: Piretroid mempengaruhi saluran natrium, menyebabkan pembukaan kontinu, yang mengarah pada aliran ion yang tidak terkendali dan eksitasi sel saraf.

Perbedaan antara kontak dan tindakan sistemik:

• Hubungi piretroid bertindak langsung atas kontak dengan permukaan tubuh serangga. Mereka dengan cepat menembus organisme melalui cangkang luar dan dengan cepat menyebabkan kelumpuhan.
• Piretroid sistemik dapat menembus tanaman dan menyebar melalui mereka, mempengaruhi hama tidak hanya melalui kontak dengan tubuh mereka tetapi juga melalui pemberian makan ketika serangga mengonsumsi tanaman yang dirawat.

Contoh produk

Keuntungan:

• Tindakan Cepat: Piretroid mulai bekerja dalam beberapa menit setelah kontak, memberikan kontrol cepat populasi hama.
• Berbagai tindakan: Insektisida ini efektif terhadap berbagai jenis hama, termasuk kutu daun, lalat, tungau, dan serangga lainnya.
• Toksisitas rendah terhadap mamalia: Piretroid memiliki toksisitas yang lebih rendah untuk manusia dan hewan dibandingkan dengan insektisida lainnya.

Kerugian:

• Dampak pada serangga yang menguntungkan: Piretroid dapat menjadi racun bagi lebah dan serangga menguntungkan lainnya, yang mengurangi penyerbukan dan mengganggu keseimbangan ekologis.
• Resistensi pada hama: Serangga dapat mengembangkan resistensi terhadap piretroid, membutuhkan rotasi produk atau penggunaan metode kontrol gabungan.

Contoh Produk:

• Deltamethrin: Efektif terhadap kutu daun, Whiteflies, dan hama lainnya. Piretroid yang sangat aktif dengan efek cepat.
• Cypermethrin: banyak digunakan dalam pertanian untuk melindungi sayuran dan tanaman buah dari berbagai serangga.

Dampak Lingkungan

• Dampak pada serangga menguntungkan (lebah, serangga predator):

Piretroid bisa berbahaya bagi serangga yang menguntungkan, seperti lebah dan kepik. Lebah, yang memainkan peran penting dalam penyerbukan tanaman, dapat mati saat bersentuhan dengan piretroid. Ini mengurangi keanekaragaman hayati dan mempengaruhi ekosistem.

• Jumlah sisa insektisida di tanah, air, dan tanaman:

Setelah piretroid diterapkan, jumlah residu zat dapat tetap di tanah, air, dan tanaman. Ini menciptakan risiko kontaminasi ekosistem, terutama badan air, yang dapat mempengaruhi organisme hidup seperti ikan dan tanaman air.

• Fotostabilitas dan degradasi insektisida di alam:

Piretroid memiliki fotostabilitas yang baik, artinya mereka menahan kerusakan oleh sinar matahari. Ini meningkatkan aktivitas dan durasi tindakan mereka tetapi juga berkontribusi pada akumulasi bahan kimia di lingkungan.

• Biomagnifikasi dan akumulasi dalam rantai makanan:

Insektisida dapat menumpuk dalam tubuh hewan, yang mengarah ke biomagnifikasi - konsentrasi bahan kimia yang meningkat di setiap tingkat rantai makanan. Ini dapat memiliki efek berbahaya pada hewan dan manusia yang mengonsumsi produk yang mengandung insektisida residual.

Masalah resistensi pada serangga terhadap insektisida

• Penyebab Perlawanan:

Resistensi pada serangga muncul karena seleksi alam: individu yang memiliki mutasi yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup paparan insektisida meneruskan sifat-sifat ini ke keturunan mereka. Seiring waktu, serangga seperti itu menjadi resisten terhadap produk, mengurangi efektivitasnya.

• Contoh hama resisten:

Kumbang kentang Colorado, kutu daun, dan serangga lainnya telah menjadi resisten terhadap piretroid setelah berulang kali menggunakan produk-produk ini di area yang sama.

• Metode untuk mencegah resistensi:

Untuk mencegah resistensi, disarankan untuk memutar insektisida dengan mekanisme aksi yang berbeda, menggunakan produk gabungan, dan mempraktikkan metode pengendalian hama terintegrasi seperti kontrol biologis dan penggunaan musuh alami.

Pedoman Keselamatan untuk Penggunaan Insektisida

• Solusi Persiapan dan Dosis:

Mengikuti dosis yang ditentukan secara ketat, karena kelebihan insektisida dapat membahayakan tanaman dan lingkungan. Sebelum aplikasi, penting untuk mencairkan insektisida dalam air dengan benar dan mencampurnya secara menyeluruh.

• Penggunaan peralatan pelindung saat menangani insektisida:

Saat menggunakan piretroid, peralatan pelindung seperti sarung tangan, topeng, dan kacamata harus dipakai. Ini melindungi terhadap kontak kimia dengan kulit dan sistem pernapasan.

• Rekomendasi untuk Perawatan Tanaman:

Perlakukan tanaman di malam hari atau pagi saat suhu lebih rendah, dan serangga lebih aktif. Hindari aplikasi selama cuaca hujan atau angin kencang untuk mencegah insektisida mencuci atau menyebar ke daerah lain.

• Kepatuhan dengan masa tunggu sebelum memanen:

Penting untuk mematuhi periode tunggu yang ditentukan pada kemasan untuk mencegah bahan kimia residual memasuki makanan.

Alternatif insektisida kimia

• Insektisida biologis:

Penggunaan entomofag, seperti tungau predator, serta produk bakteri seperti Bacillus thuringiensis, merupakan cara yang efektif untuk mengendalikan hama tanpa menggunakan bahan kimia.

• Insektisida alami:

Minyak Mimba, Solusi Bawang Putih, dan Infus Tembakau adalah metode alami yang secara efektif dapat mengusir serangga tanpa merugikan tanaman dan lingkungan.

• Perangkap feromon dan metode mekanis lainnya:

Feromon dan perangkap untuk serangga membantu mengurangi populasi hama tanpa menggunakan bahan kimia.

Contoh produk populer dari grup ini

Risiko dan tindakan pencegahan

• Dampak pada kesehatan manusia dan hewan:

Piretroid dapat beracun bagi manusia dan hewan jika disalahgunakan. Perhatian harus dilakukan saat menggunakannya.

• Gejala Keracunan Insektisida:

Keracunan oleh piretroid bermanifestasi sebagai sakit kepala, mual, muntah, dan pusing. Dalam hal keracunan, bantuan medis segera harus dicari.

• Pertolongan Pertama untuk Keracunan:

Bilas mulut dan mata, serahkan bantuan medis, dan ambil arang yang diaktifkan untuk mempercepat penghapusan racun dari tubuh.

Kesimpulan

Penggunaan piretroid yang rasional membantu mengontrol hama secara efektif tetapi membutuhkan perhatian yang cermat terhadap keamanan. Mengikuti rekomendasi dosis dan aplikasi meminimalkan risiko dan mencapai efektivitas maksimal.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

• Apa itu piretroid?

Piretroid adalah insektisida kimia sintetis yang dikembangkan dari piretrin, senyawa alami yang diekstraksi dari bunga krisan. Insektisida ini secara aktif digunakan untuk memerangi berbagai serangga hama karena toksisitasnya yang tinggi terhadap serangga dan toksisitas yang relatif rendah terhadap mamalia.

• Bagaimana cara kerja piretroid?

Piretroid mempengaruhi sistem saraf serangga dengan mengganggu fungsi normal neuron. Mereka memblokir saluran natrium pada membran sel, menyebabkan aktivasi terus-menerus sel saraf, yang menyebabkan kelumpuhan dan kematian serangga. Ini mengarah pada eliminasi hama yang cepat dan efektif.

• Apa perbedaan piretroid dari insektisida lain?

Piretroid sangat efektif melawan serangga dengan toksisitas yang relatif rendah terhadap mamalia, termasuk manusia. Mereka bertindak cepat dan memiliki durasi tindakan yang relatif singkat, yang mengurangi risiko akumulasi residu di lingkungan. Namun, piretroid dapat menjadi racun bagi organisme akuatik dan beberapa serangga yang bermanfaat.

• Apa keuntungan dari piretroid?

Piretroid memiliki beberapa keunggulan: mereka bertindak dengan cepat, efektif terhadap banyak spesies serangga, memiliki toksisitas rendah terhadap manusia dan hewan ketika digunakan dengan benar, dan rusak relatif cepat di lingkungan. Ini membuat mereka populer untuk digunakan dalam pertanian dan hortikultura.

• Apa kelemahan piretroid?

Kerugian utama piretroid adalah bahwa mereka dapat menyebabkan resistensi pada serangga ketika digunakan berulang kali atau terus menerus. Mereka juga dapat beracun bagi serangga yang menguntungkan, seperti lebah dan penyerbuk lainnya, serta ekosistem air. Piretroid sangat beracun bagi ikan dan organisme air lainnya, yang membutuhkan kehati-hatian saat digunakan di dekat badan air.

• Bagaimana piretroid mempengaruhi ekosistem?

Piretroid dapat mempengaruhi serangga yang menguntungkan, seperti lebah, kepik, dan entomofag (musuh alami hama), mengganggu ekosistem. Mereka juga dapat memasuki badan air dan membahayakan ekosistem air dengan membunuh ikan dan organisme air lainnya. Untuk meminimalkan dampak lingkungan, penting untuk mengikuti pedoman penggunaan untuk piretroid.

• Serangga apa yang paling rentan terhadap piretroid?

Piretroid efektif terhadap banyak spesies serangga, termasuk kutu, kutu daun, tungau, semut, dan hama pertanian seperti kumbang kentang Colorado. Mereka digunakan untuk pengendalian hama baik di pertanian dan pengaturan domestik.

• Bagaimana resistensi terhadap piretroid dapat dicegah?

Untuk mencegah resistensi, penting untuk memutar insektisida dengan berbagai mode aksi, menggunakannya dalam kombinasi dengan metode kontrol lainnya (mis., Insektisida biologis atau metode mekanis), dan mengikuti rekomendasi dosis dan frekuensi aplikasi. Produk yang berputar dan penggunaan yang tepat mengurangi kemungkinan populasi hama yang resisten.

• Bagaimana seharusnya piretroid digunakan dengan aman?

Saat menggunakan piretroid, penting untuk mengikuti rekomendasi pengemasan dan memakai pakaian pelindung (sarung tangan, kacamata, masker) untuk menghindari kontak dengan kulit dan jalur pernapasan. Juga, hindari menerapkannya dalam angin kencang dan hujan, dan mematuhi masa tunggu sebelum memanen untuk meminimalkan risiko residu pestisida dalam produk.

• Apakah ada alternatif untuk piretroid?

Ya, ada alternatif untuk piretroid, seperti insektisida organik (minyak neem, infus bawang putih), metode pengendalian hama biologis (entomofag, bakteri, dan virus), dan metode mekanis seperti perangkap dan pengangkatan fisik hama. Metode-metode ini dapat lebih aman bagi lingkungan dan kesehatan manusia tetapi mungkin memerlukan lebih banyak upaya dan waktu untuk mencapai efektivitas yang sama.