Loncat ke daftar isi utama

Panduan Pemula Biopestisida Mikroba: Jenis dan Cara Penggunaan

tema: Dasar-dasar biokontrol

tema: Agen biokontrol

Ringkasan

Apa itu biopestisida mikroba?

Biopestisida mikroba, atau mikroba, adalah produk pengendalian biologis yang mengandung organisme hidup mikroskopis (atau produk sampingannya) sebagai bahan aktif utama.

Penerapan biopestisida mikroba mirip dengan produk pengendalian hama lainnya – seperti dengan botol semprot, di tanah, atau di dedaunan, dan masih banyak lagi. Bahan-bahan ini sangat efektif dalam mengendalikan hama dengan sedikit dampak berbahaya, tidak seperti pestisida sintetik.

Beberapa contoh pestisida mikroba adalah:

Biopestisida mikroba hanyalah salah satu jenis agen biokontrol. Ada yang lain, seperti:

Biopestisida mikroba biasanya berbahan dasar virus, bakteri, atau jamur, namun bisa juga mengandung oomycetes atau alga.

Kita dapat memisahkan mikroba menjadi dua kelompok berdasarkan fungsinya:

  • antagonis mikroba – mikroba yang mengendalikan patogen, termasuk nematoda parasit
  • mikroba entomopatogen – mikroba yang mengendalikan serangga hama  
Seorang petani Pakistan menyemprot ladang kapas dengan biopestisida mikroba
Seorang petani menyemprotkan biopestisida mikroba pada tanaman kapas di Pakistan. © CABI

Cara kerjanya: cara bertindak

Biopestisida mikroba memiliki cara kerja yang spesifik dan biasanya menargetkan satu atau sejumlah kecil hama dan patogen. Efek dan cara kerja mikroba bergantung pada hama atau patogen sasaran serta mikroorganisme yang terkandung dalam produk. Ada juga cara langsung dan tidak langsung biopestisida ini dapat menekan hama dan patogen.

Mekanisme langsung

Beberapa biopestisida mikroba secara langsung membunuh atau menghambat hama atau patogen, misalnya:  

  • Mikroba entomopatogen dapat bekerja melawan hama serangga dan tungau. Biasanya, inang serangga terinfeksi melalui pemakanan (penelanan) mikroba atau penetrasi mikroba melalui kulitnya (kutikula). Serangga itu bisa mati karenanya infeksi langsung atau dari racun Dilepaskan
  • Antagonis mikroba yang mengendalikan patogen tanaman, baik di atas maupun di bawah tanah, juga mempunyai cara kerja langsung: 
    • Parasitisme: antagonis “memakan” patogen. Misalnya, beberapa jamur dapat memperoleh nutrisi dari jamur lain sehingga membatasi pertumbuhan penyakit.  
    • Antibiosis (Atau produksi produk penghambat): senyawa penghambat yang dihasilkan oleh antagonis membatasi atau mengurangi aktivitas dan pertumbuhan patogen.
Pandangan mikroskopis dari jamur yang menjadi parasit pada jamur lain yang menyebabkan penyakit bulai
Contoh jamur yang menjadi parasit pada jamur lain. Kredit: CC BY-SA 2.0 Björn S. melalui Flickr

Mekanisme tidak langsung

Hal ini mengacu pada cara kerja dimana biopestisida tidak secara langsung membunuh atau menghambat hama atau patogen, namun malah menciptakan kondisi yang mengurangi kemampuan hama atau patogen untuk berkembang.

Antagonis mikroba secara tidak langsung dapat mengendalikan patogen secara tidak langsung melalui dua cara tindakan utama:

  • Kompetisi (Atau pengecualian kompetitif): antagonis dapat bersaing dengan penyakit tanaman untuk mendapatkan makanan atau ruang, dan pada akhirnya mengalahkannya. Ini bekerja dengan baik melawan patogen jamur yang menjajah akar tanaman.
  • Induksi ketahanan tanaman: antagonis dapat meningkatkan kemampuan tanaman dalam melawan penyakit. Permohonan harus mendahului deteksi penyakit. Misalnya saja dengan menggunakan produk perawatan benih.

Keuntungan dan dampak terhadap pertanian berkelanjutan

Biopestisida mikroba memiliki banyak manfaat selain mengendalikan hama dan penyakit secara efektif.

 Ini termasuk:

  • Mereka meninggalkan sedikit atau tidak ada residu beracun
  • Mereka membusuk dengan cepat
  • Banyak yang mempunyai periode masuk kembali (REI) dan interval prapanen (PHI) yang nol atau rendah.
  • Mereka memiliki cara kerja yang kompleks sehingga menyulitkan hama dan patogen untuk mengembangkan resistensi
  • Mereka spesifik dalam aktivitasnya dan menargetkan satu atau sejumlah kecil hama
  • Bahan-bahan tersebut kompatibel dengan sebagian besar produk biologi dan pestisida sintetik sehingga dapat dimasukkan ke dalam program Pengendalian Hama Terpadu (PHT).  

Berbeda dengan pestisida kimia sintetik, biopestisida mikroba hanya menimbulkan sedikit risiko terhadap lingkungan dan berperan penting dalam pertanian berkelanjutan. Mereka dapat melindungi keanekaragaman hayati, kesehatan tanah dan kualitas air sekaligus mengendalikan hama secara efektif. Ketika dimasukkan dalam program PHT, biopestisida ini mengurangi kebutuhan bahan kimia dan meningkatkan hasil panen. Oleh karena itu, biopestisida mikroba dapat menumbuhkan ekosistem yang tangguh dan sehat, yang pada akhirnya mendorong pertanian berkelanjutan. 

Jenis biopestisida mikroba

Biopestisida bakteri

Biopestisida bakteri adalah bentuk pengendalian biologis mikroba yang paling umum dan digunakan. Sebagian besar produk tersebut merupakan insektisida, yang berarti dapat melawan serangga hama seperti ngengat, ulat bulu, kumbang, dan lalat.

Bakteri entomopatogen

Biopestisida bakteri sering kali diaplikasikan langsung ke tanaman. Setelah tertelan oleh serangga hama, ia akan menyerang inangnya. Bakteri melepaskan racun di dalam serangga yang menyerang sel-sel usus, sehingga membuat usus serangga berlubang. Serangga itu mati dalam beberapa hari.

Biopestisida entomopatogen yang umum mengandung bakteri dari genus tersebut Basil.

  • Misalnya, BETK-03® (CL, PE) adalah bubuk yang dapat dibasahi yang mengandung bakteri dari Bacillus thuringiensis (var. Kurstaki) jenis. Bubuk tersebut dicampur dengan air dan disemprotkan pada dedaunan yang terserang hama. Produk ini menyasar ulat kupu-kupu dan ngengat (Lepidopteran), termasuk penambang daun tomat (Tuta mutlak), ngengat buah oriental (Cydia menganiaya) dan ngengat codling (Cydia pomonella). Ketika ulat memakan produk tersebut, bakteri tersebut akan menyerang usus serangga tersebut dan menyebabkan kelumpuhannya. Ulat tidak bisa lagi makan dan akhirnya mati.

Bakteri antagonis

Basil bakteri juga umum ditemukan pada produk yang menargetkan patogen tanah dan daun tanaman (yang ditularkan melalui daun). Ini termasuk nematoda parasit juga. Mereka dapat mencegah dan mengendalikan penyakit melalui berbagai mekanisme, seperti kompetisi dan antibiotik.

  • Sebagai contoh, Serenade® (BR) biopestisida mengandung spesies bakteri Bacillus subtilis. Ini membatasi pertumbuhan berbagai patogen yang ditularkan melalui daun, seperti patogen yang menyebabkan embun tepung, penyakit busuk daun, botrytis, dan banyak lagi. Ia bekerja dengan cara antibiosis, artinya bakteri menghasilkan senyawa penghambat yang membatasi pertumbuhan patogen.

Biopestisida jamur

Jamur entomopatogen

Insektisida jamur masuk ke tubuh serangga hama begitu bersentuhan. Jamur berkembang biak di dalam serangga dan melumpuhkannya melalui racun jamur yang dihasilkan dan akhirnya membunuhnya. Empat genera umum di antara jamur entomopatogen: Beauvaria, Isaria, Metarhizium dan Paecilomyces.

Larva kumbang badak Asia yang terinfeksi jamur metarhizium
Tahapan infeksi kumbang badak Asia (Badak Oryctes) larva oleh jamur Metarhizium. © Milksloong melalui Wikipedia Commons, CC BY-SA 4.0
  • BioCeres EC®(US, CA) adalah biopestisida yang mengandung spora Beauvaria bassiana jamur. Ini menargetkan hama seperti lalat putih, thrips dan kutu daun. Setelah disemprotkan pada serangga, ia akan menginfeksi serangga tersebut dan, setelah beberapa hari, menyebabkan kematian.
  • Attracap® (DE) merupakan produk jamur yang menyerang wireworm (larva kumbang klik) yang merusak kentang. Produk ini berbentuk butiran yang mengandung spora jamur Metarhizium brunneum. Butirannya menarik cacing kabel di dalam tanah. Begitu wireworm mencapai butiran, mereka akan mati dalam beberapa hari.

Jamur antagonis

Banyak produk jamur yang menargetkan penyakit mengandung jamur dari marga Trichoderma spp.. Mereka bekerja melawan patogen akar seperti Fusarium busuk akar dan embun tepung.

Beberapa produk seperti Nexy® (FR, US) mengandung ragi yang akan bersaing dengan patogen tanaman untuk mendapatkan nutrisi. Ini aktif melawan jamur abu-abu (botrytis spp.) atau bersifat patogen Penicillium spesies.

Afla-Guard GR® (AS) lain biopestisida jamur yang mengalahkan dan mengendalikan jamur patogen yang tumbuh pada jagung.

Biopestisida virus 

Virus entomopatogen 

Serangga perlu memakan virusnya sebelum dapat menimbulkan efek. Serangga menelan virus dengan memakan tanaman tempat produk tersebut diaplikasikan. Virus tersebut kemudian menginfeksi usus serangga dan menyebar melalui serangga tersebut, yang mati dalam beberapa hari. Setelah serangga tersebut mati, tubuhnya akhirnya meledak dan melepaskan virus ke lingkungan, yang dapat menginfeksi inang baru.

Larva yang tergantung di dahan menunjukkan gejala infeksi baculovirus.
Distria Malacosoma ulat dibunuh oleh baculovirus. © James Solomon melalui Bugwood.com, CC BY 3.0. 

Biopestisida virus biasanya mengandung baculovirus. Virus Nucleopolyhedrosis (NPVs) dan Granuloviruses (GVs) adalah genera Baculovirus yang paling sering digunakan.

Misalnya, Capex® (FR, GB) adalah produk berdasarkan granulovirus yang bekerja melawan tortrix buah musim panas (Adoxophyes orana), hama yang memakan berbagai tanaman buah-buahan.

Cryptex® (KE, UG) adalah produk viral lainnya mengendalikan ngengat codling palsu (Thaumatotibia leucotreta) dalam buah jeruk.

Virus antagonis

Beberapa virus dapat mengatasi penyakit tanaman dengan meningkatkan kemampuan tanaman melawan patogen, termasuk virus lainnya.

Hal ini berlaku untuk V10® (DE, GB, CA, ES) biopestisida, merupakan biopestisida virus yang mengendalikan Pepino Mosaik Virus (PepMV) pada tomat. Produk ini bekerja seperti vaksin bagi tanaman. Virus yang terkandung dalam produk tersebut merupakan virus yang sama yang menyerang tanaman tetapi variannya kurang ganas. Anda dapat menggunakan produk ini secara preventif dan membantu tanaman “bersiap” menghadapi serangan varian virus berbahaya.

Bagaimana biopestisida mikroba dapat diterapkan?

Ada banyak cara untuk menerapkan biopestisida mikroba pada hama sasaran. Cara pengaplikasiannya tergantung pada bahan aktif (bakteri, jamur, virus, dll), hama atau penyakit sasaran, dan formulasi produk.

Biopestisida mikroba tersedia dalam berbagai formulasi, termasuk bubuk yang dapat dibasahi (WP), butiran yang dapat terdispersi dalam air (WDG) dan konsentrat suspensi (SC). Formulasi cair cenderung disemprotkan atau dimasukkan ke dalam sistem irigasi, misalnya. Mikroba dapat dibawa ke benih, tanah, stek, bibit, atau tanaman yang sudah tua/tua.

Biji gandum yang diberi bakteri dan cawan petri yang dikolonisasi oleh bakteri yang sama.
Biji gandum yang diolah dengan bakteri seperti yang dikolonisasi di cawan petri. © Jack Dykinga melalui Flickr, CC BY 2.0

Beberapa metode aplikasi meliputi:

  • Perawatan benih: biopestisida mikroba diterapkan pada benih sebelum disemai. Ini mencegah patogen menjajah akar dan melindungi tanaman pada tahap awal. Anda bisa mencelupkan benih ke dalam mikroba atau menyemprotnya.
  • Pencelupan bibit: Anda bisa mencelupkan bibit atau akar bibit ke dalam campuran yang mengandung produk mikroba.
  • Aplikasi tanah: biopestisida mikroba dapat diaplikasikan langsung ke dalam tanah untuk mengendalikan penyakit yang ditularkan melalui tanah dan hama akar. Anda dapat memasukkan produk ke dalam tanah apa adanya (misalnya butiran) atau dicampur dengan air terlebih dahulu.
  • Aplikasi semprotan daun: produk disemprotkan langsung ke daun tanaman, dengan sasaran penyakit daun dan hama yang memakan bagian atas tanaman. Dengan metode ini, Anda harus memperhatikan kondisi lingkungan, seperti hujan, sinar UV, dan suhu, yang dapat berdampak signifikan terhadap kemanjuran suatu produk.

Menjembatani kesenjangan: biopestisida mikroba dan pertanian berkelanjutan

Menghubungkan kimia hijau dengan pembangunan berkelanjutan

Biopestisida mikroba terbuat dari mikroorganisme alami. Tindakan yang ditargetkan membuat mereka lebih aman bagi organisme bermanfaat dan keanekaragaman hayati, sementara degradasi lingkungan yang cepat mencegah kontaminasi tanah dan air dalam jangka panjang. Dengan meningkatkan kesehatan tanah dan melestarikan keanekaragaman hayati, biopestisida mikroba berkontribusi terhadap praktik pertanian yang lebih berkelanjutan. Mengintegrasikan biopestisida mikroba ke dalam sistem pertanian mendukung produksi pangan berkelanjutan dan memastikan ekosistem yang lebih sehat.

Biopestisida dalam Pengendalian Hama Terpadu (IPM)

Rendahnya risiko dan efektivitas biopestisida mikroba menjadikannya elemen berharga untuk dimasukkan ke dalam program PHT. Mereka kompatibel dengan banyak produk biologis lainnya, termasuk makrobial seperti predator, dan kinerjanya bahkan lebih baik bila dikombinasikan dengan metode pengintaian dan pemantauan. Penggunaan produk mikroba dalam PHT dapat membantu mengurangi ketergantungan terhadap pestisida kimia dan, dengan demikian, petani dapat membangun sistem pertanian yang lebih produktif dan ramah lingkungan, serta menjamin ketahanan pangan dan kesehatan ekosistem.

Pemantauan hama di lahan merupakan langkah penting dalam PHT. Hak Cipta CABI

Tantangan dan prospek biopestisida di masa depan

Penerapan biopestisida menghadapi tantangan seperti umur simpan yang terbatas atau kemanjuran yang bervariasi karena kondisi lingkungan. Selain itu, kurangnya kesadaran di kalangan petani dapat menghambat pemanfaatannya secara luas. Namun, penelitian yang sedang berlangsung selalu berupaya meningkatkan stabilitas dan kemanjuran biopestisida. Kemajuan teknologi di bidang ini diharapkan dapat mengatasi keterbatasan yang ada saat ini.

Aksesibilitas yang lebih mudah terhadap informasi dan peningkatan pengetahuan tentang biopestisida dapat lebih meningkatkan adopsi, menjadikan produk perlindungan tanaman biologis sebagai komponen mendasar dalam pertanian berkelanjutan. Alat seperti Portal BioProtection CABI  meningkatkan kesadaran dan memfasilitasi penggunaan produk biokontrol dan biopestisida dengan memberikan akses gratis terhadap informasi tentang produk terdaftar dan menawarkan konten pendidikan kepada petani mengenai praktik pengendalian hama berkelanjutan.

Untuk langkah selanjutnya, lihat blog kami:

Bagikan halaman ini

Terkait artikel

Apakah halaman ini membantu?

Kami mohon maaf halaman tidak memenuhi Anda
harapan. Tolong beri tahu kami caranya
kita bisa memperbaikinya.