Mode of Action Herbisida [PDF]

  • Author / Uploaded
  • -
  • 0 0 0
  • Suka dengan makalah ini dan mengunduhnya? Anda bisa menerbitkan file PDF Anda sendiri secara online secara gratis dalam beberapa menit saja! Sign Up
File loading please wait...
Citation preview

Jenis dan Cara Kerja Herbisida



M.Yuli Irianto R&D Syngenta Indonesia-Cikampek



Materi: ● PENDAHULUAN ♦ Definisi Herbisida ♦ Kenapa Harus Tahu Jenis dan Cara Kerja ♦ Prinsip Aplikasi Herbisida ♦ Hal2 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



HERBISIDA = Herba (plant)+caedere (to kill) Bahan kimia pertanian yang digunakan untuk pengendalian gulma atau menghambat pertumbuhan tanaman secara normal



4



2



Mengapa Harus Tahu Jenis dan Cara Kerja Herbisida?



● Mengetahui jenis /golongan gulma apa yang dapat dikendalikan ● Mengetahui teknik aplikasi apa yang tepat/sesuai ● Mendiagnosa masalah2 keracunan ● Mencegah adanya resistensi gulma terhadap suatu 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 suatu alasan, satu atau lebih dari langkah diatas terbatas atau terhambat, tingkat pengendalian gulma dapat dinyatakan menurun.



6



3



Hal-hal apa saja yang harus diketahui?



Selektifitas Cara Aplikasi Waktu Aplikasi



JENIS HERBISIDA



CARA KERJA (MoA)  Target Sasaran (SoA) Spektrum Pengendalian



7



KUALITAS PENGENDALIAN ALAT dan KALIBRASI WAKTU APLIKASI



KUALITAS PRODUK (50%)



NOZZLE



8



4



Jenis Herbisida ● Struktur Kimia ● ” Cara Kerja” nya (MoA) ● Gejala Keracunan ● Spektrum pengendalian ● Teknik Aplikasi



9



Klasifikasi dan Cara Kerja Herbisida ● Herbisida dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara: ●Metode/Waktu Apliasi (Tanah vs Daun)  Tanah (Pre-emg; PPI → kandungan liat, BO, pH, curah hujan)  Daun (E-post; POST) → spesies/stadia gulma, iklim) ●Gejala Keracunan (Kontak vs Sistemik) ●Periode Residual activity (Persisten vs Non-persisten) ●Selektivitas (Selektif vs Non-selektif; Daun lebar vs Rumputan) ● Karena kompleksitas-nya, maka klasifikasi herbisida umumnya didasarkan atas “Cara Kerja/MoA dan Struktur/Kelompok Kimia.



10



5



Jenis Herbisida Kontak (Contact herbicides) C12H14N2Cl2



Sistemik (Translocating herbicides)



+



Root-shoot inhibitors 11



Herbisida Sistemik (Translocating Herbicides)



Aplikasi lewat daun (Foliar-Applied)



(10f2)



● Diserap melalui permukaan daun /foliage ● Bergerak melalui proses fotosintesa (symplastic) atau air/transpirasi (apoplastic) kedalam jaringan meristem (meristematic areas) ● Sangat tergantung dari waktu/saat aplikasi ● Stadia gulma harus pada kondisi yang tepat untuk dikendalikan (most vulnerable stage(s) : - Mis: Rumputan pada 2 – 4 daun - Mis: Gulma tahunan pada saat pertumbuhan tunas



12



6



Herbisida Sistemik (Translocating Herbicides)



Aplikasi lewat tanah (Soil Applied)



(20f2)



● 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: sistem vaskuler) melalui apoplastic, simplastic dan trans-membrane ● Waktu 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



Herbisida Kontak (Contact Herbicides) ● Aplikasi hanya lewat daun (Foliar application) - Hanya mengendalikan jaringan yang terkena (above-ground foliage) - Umumnya tidak ditranslokasi (do not translocate in the plant)



● Coverage, sangat penting ● Mengendalikan annuals dan biennial seedlings ● Pengendalian gulma tahunan yang sudah established dianjurkan untuk aplikasi ulangan



14



7



Penghambat akar dan seedling (Seedling & Root Inhibitors) ● Hanya melalui tanah (root uptake exclusively) ● Umumnya mempunyai residual activity



● Sangat aktif pada seedling yang baru berkecambah (germinating seedlings) - Menghambat pertumbuhan akar (root growth) - Menghambat pertumbuhan tunas (shoot growth)



● Harus diaplikasi dan dicampurkan/inkorporasi dalam tanah sebelum biji gulma berkecambah (prior to seed germination)



15



Selektifitas Herbisida



8



●Herbisida Selektif - Hanya mematikan gulma yang tidak mampu mendetoksifikasi herbisida (susceptible plants) - Gulma yang mampu mendetoksifikasi herbisida umumnya tidak mati (tolerant plants)



●Herbisida Non-selektif - Mengendalikan semua jenis Gulma (all types of weeds)



17



Selektifitas tergantung pada beberapa faktor : 1. Berdasarkan Fisiologi Tanaman Menyebabkan keracunan pada beberapa tanaman 2,4-D



Herbisida memblok enzim yang digunakan untuk sintesa asam amino atau lipida atau fotosintesa 18



9



2. Berdasarkan Struktur Tanaman Bentuk daun (Leaf shape)



Jumlah stomata, bulu daun, lapisan lilin/wax, dan atau debu yang melapisi permukaan daun akan mempengaruhi uptake dari herbisida 19



3.Berdasarkan Waktu Aplikasi ● 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 adalah SEGALANYA STADIA DAUN Tanam



Tumbuh



1



2



Minggu I



3



Minggu II



4



5



6



7



Minggu III Minggu IV



PERIODE KRITIS (KEHILANGAN HASIL TINGGI) KOSMETIK, Mencegah Penyebaran Biji Gulma PROTEKSI



dan Hasil mungkin tidak seperti yg diharapkan



UNTUK HASiL YG LEBIH TINGGI



21



4. Berdasarkan Penempatan-nya ● Pada Kedalaman Tanah (Depth in soil) - Diatas perakaran tanaman - Seedling yang tumbuh akan menyerap herbisida



● Serasah yang ada di permukaan tanah dapat menurunkan efektifitas herbisida



22



11



5. Berdasarkan Aplikasi-nya ● Herbisida “langsung” diaplikasikan pada gulma. - Spot spray - Rope wick or wiper - Langsung (Direct spray)



23



Cara Kerja (MoA)



12



Mode of Action Bagian dari suatu proses kejadian yang menyebabkan tanaman mati atau pertumbuhan-nya terganggu. (The sequence of events that leads to plant death or growth interruption)



• 2 fase • Bergerak ke target sasaran (Movement to target site) • Berinteraksi 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



Proses : Cahaya (eg. Photosynthesis, pigment CAHAYA synthesis) 26



Proses : Metabolisme Sel (eg. Protein or lipid synthesis) METABOLISME SEL



Proses: Pembelahan Sel (eg. Microtubule formation, Auxin transport)



13



Beberapa hal yang harus diketahui sehubungan dengan “Cara Kerja” ....



● Fotosintesa (makanan) ● Respirasi (energi) ● Asam amino (protein/pertumbuhan) ● Lipid (membran sel) ● Pigmen (energi/cahaya) ● Mitosis (pembelahan sel)



27



Klasifikasi berdasarkan “Mode of Action” ● Menghambat proses fotosintesa (Photosynthesis Inhibitors)  Mobile and Nonmobile ● Menghambat biosintesa asam amino (Amino Acid Biosynthesis Inhibitors) ● Menghambat biosintesa lipida (Fatty acid/Lipid Biosynthesis Inhibitors) ● Menghambat pembentukan pigment (Pigment Inhibitors) ● Menghambat Pertumbuhan Tanaman (Plant Growth Regulators) ● Menghambat Pertumbuhan seedling (Seedling Growth Regulators)  Root & Shoot and Shoot ● Merusak membran sel (Cell Membrane Disrupters) ● Merusak metabolisme N (Phosphorylated Amino Acid (N Metabolism) Disrupter



28



14



Klasifikasi berdasarkan “Mode of Action” WSSA Group



HRAC Group



1



A



ACCase Inhibitors



FOP’s & DIM’s



Clodinafop; Cyhalofop, Clethodim, Setoxydim



2



B



ALS Inhibitors (AHAS)



Sulfonylurea’s Imidazolinone



Metsulfuron, Triasulfuron Imazapyr, Imazethaphyr



5 7 6



C1 C2 C3



PS II Inhibitors (PS II)



Triazine; Uracil Triazolinone Ureas; Amida Nitrile; Phenylpiridazil



Atrazin, Bromacil Amycarbazone Diuron; Propanil Bromoxynil, Pyridate



22



D



PS I (electron diversion)



Bipyridiliums



Paraquat; Diquat



9



G H



EPSP Synthase Glutamine Synthetase



Glycines Phosphinic acid



Glyphosate; Sulfosate Glufosinate, Bialaphos



14



E



PPO Inhbitors



Diphenylethers



Oxyfluorfen



28



F2



HPPD’s inhibitors



Triketones



Mesotrione, Tembotrione



Cara Kerja (MoA)



Kelompok Kimia



Bahan Aktif



http://www.plantprotection.org/HRAC/Bindex.cfm?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



PSII stroma



QA



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+



2H+



PQnH 2 cytoplasm



P700 H+ B-carotene



2H+



+ 02 + 4H



2H20



cyt f PC



P680 2e-



Gejala:  Gejala kekuningan disertai dengan matinya jaringan tanaman dari sisi luar daun  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 menghambat sintesa Asam Amino yang sangat diperlukan sebagai protein tanaman. Mis: SU’s (Metsulfuron, Triasulfuron) Imidazolinone (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  Proses kematian cukup lama (± 10 hari) 34



17



Fatty Acid/Lipid Biosynthesis Inhibitors Herbisida ini merusak biosintesa Lipid (pada gol rumputan) pada sel2 tanaman dan organ2 sel yang mengandung membran lipid, sehingga mempengaruhi integritas membran dalam jaringan meristem. Mis: FOP’s (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, CO2



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 cukup lama terlihat (± 7-14 hari)



Saat aplikasi



3 MSA



1 MSA



35



Pigments/HPPD Inhibitors Herbisida ini menyebabkan rusaknya klorofil sehingga tanpa klorofil tanaman tidak mampu melakukan fotosintesa dan mati. Mis: Triketones (Mesotrione, 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  Daun lebih tua umumnya lebih dulu terlihat  Jika Bleaching