1

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhna dan perkembangan

tanaman budidaya adalah keberadaan gulma. Gulma merupakan tumbuhan yang

tumbuh pada tempat yang tidak dikehendaki oleh petani, karena akan merugikan

petani baik langsung maupun tidak langsung. Dalam sistem pertanian, gulma tidak

dikehendaki karena dapat menimbulkan banyak kerugian antara lain yaitu

menurunkan hasil, menurunkan mutu, sebagai tanaman inang hama dan penyakit,

menimbulkan keracunan bagi tanaman pokok seperti allelopati. Keberadaan gulma

dengan jumlah populasi cukup tinggi mengakibatkan kerugian besar bagi petani

sehingga perlu dikendalikan.

Pengendalian gulma dapat dilakukan secara preventif, manual, kultur

teknis, biologi, hayati, terpadu dan kimia dengan menggunakan herbisida.

Pengendalian gulma dengan cara menggunakan herbisida banyak diminati

terutama untuk lahan pertanian yang cukup luas. Hal tersebut dikarenakan

herbisida lebih efektif membunuh dan mengendalikan gulma tanaman tahunan dan

semak belukar serta meningkatkan hasil panen pada tanaman pokok dibandingkan

dengan penyiangan biasa. Sehingga dalam mengaplikasikan herbisida pada

tanaman budidaya diperlukan pengetahuan tentang klasifikasi herbisida, respon

morpologi dan biokimia terhadap herbisida.

2.1 Herbisida

Herbisida merupakan suatu bahan atau senyawa kimia yang digunakan

untuk menghambat pertumbuhan atau mematikan tumbuhan gulma. Herbisida ini

dapat mempengaruhi satu atau lebih proses-proses (seperti pada proses

pembelahan sel, perkembangan jaringan, pembentukan klorofil, fotosintesis,

respirasi, metabolisme nitrogen, aktivitas enzim dan sebagainya) yang sangat

diperlukan tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Herbisida

bersifat racun terhadap gulma atau tumbuhan penganggu juga terhadap tanaman

yang dibudidayakan.

2

II. PENGERTIAN DAN KLASIFIKASI HERBISIDA

2.1. Pengertian Herbisida

Herbisida berasal dari senyawa kimia organik maupun anorganik atau

berasal dari metabolit hasil ekstraksi dari suatu organisme. Herbisida bersifat racun

terhadap gulma atau tumbuhan pengganggu, juga terhadap tanaman. Herbisida

yang diaplikasikan dengan dosis tinggi akan mematikan seluruh bagian tumbuhan.

Namun pada dosis yang lebih rendah, herbisida akan membunuh tumbuhan

tertentu dan tidak merusak tumbuhan yang lainnya.

Menurut Sukman dan Yakup (1991) terdapat beberapa keuntungan

menggunakan herbisida diantaranya : dapat mengendalikan gulma sebelum

mengganggu tanaman budidaya, dapat mencegah kerusakan perakaran tanaman

yang dibudidayakan, lebih efektif dalam membunuh gulma, dalam dosis rendah

dapat berperan sebagai hormon tumbuh, dan dapat meningkatkan produksi

tanaman budidaya dibandingkan dengan perlakuan pengendalian gulma dengan

cara yang lain. Pemakaian suatu jenis herbisida secara terus menerus akan

membentuk gulma yang resisten sehingga akan sulit mengendalikannya.

2.2. Klasifikasi Herbisida

A. Berdasarkan Waktu Aplikasi

Herbisida yang digunakan dalam pengendalian gulma pada lahan pertanian

menurut waktu aplikasinya dibedakan menjadi :

1. Herbisida pra-pengolahan tanah, adalah herbisida yang diaplikasikan

pada lahan sebelum lahan tersebut diolah dan ditumbuhi gulma dengan

tujuan membersihkan lahan sebelum dilakukannya pengolahan tanah,

contohnya adalah herbisida dengan bahan aktif paraquat.

2. Herbisida pra-tanam, adalah herbisida yang diaplikasikan pada lahan

setelah dilakukan pengolahan tanah dan sebelum lahan tersebut

ditanami tanaman budidaya dengan tujuan mengendalikan serta mencegah

3

biji maupun organ perbanyakan vegetatif gulma lainnya yang muncul

berkat proses pembalikan tanah ke permukaan tumbuh di lahan, contohnya

adalah herbisida dengan bahan aktif EPTC dan triazin.

3. Herbisida pra-tumbuh, adalah herbisida yang diaplikasikan setelah lahan

ditanami, namun sebelum tanaman dan gulma tumbuh di lahan tersebut

dengan tujuan menekan pertumbuhan gulma yang akan tumbuh bersamaan

dengan tumbuhnya tanaman budidaya, contohnya herbisida dengan bahan

aktif nitralin.

4. Herbisida pasca tumbuh, adalah herbisida yang diaplikasikan pada lahan

setelah tanaman yang dibudidayakan tumbuh di lahan tersebut dengan

tujuan menekan keberadaan gulma setelah tanaman yang dibudidayakan

tumbuh, contohnya adalah herbisida dengan bahan aktif propanil,

glyphosate, dan dalapon.

B. Berdasarkan Cara Kerja

Herbisida juga dapat digolongkan berdasarkan cara kerja, selektifitas, dan

sifat kimianya. Berdasarkan cara kerjanya herbisida yang digunakan untuk

mengendalikan gulma secara kimia pada lahan pertanian dibedakan menjadi :

1. Herbisida kontak, herbisida kontak adalah herbisida yang langsung

mematikan jaringan-jaringan atau bagian gulma yang terkena langsung

(kontak) larutan herbisida, terutama bagian gulma yang berwarna hijau.

Herbisida jenis ini bereaksi sangat cepat dan efektif jika digunakan untuk

memberantas gulma yang masih hijau, serta gulma yang masih memiliki

sistem perakaran tidak meluas. Salah satu contoh cara kerja herbisida

kontak adalah dengan cara menghasilkan radikal hidrogen peroksida yang

memecahkan membran sel dan merusak seluruh konfigurasi sel. Herbisida

kontak memerlukan dosis dan air pelarut yang lebih besar agar bahan

aktifnya merata ke seluruh permukaan gulma dan diperoleh efek

pengendalian aktifnya yang lebih baik. Bagian gulma yang tidak terkena

langsung oleh herbisida ini tidak akan rusak karena di dalam jarinngan

tumbuhan, bahan aktif herbisida kontak hampir tidak ada yang

ditranslokasikan ke bagian-bagian gulma lainnya. Jika ada, bahan tersebut

4

ditranslokasikan melalui phloem. Herbisida kontak hanya mematikan

bagian tanaman hidup yang terkena larutan, jadi bagian tanaman dibawah

tanah seperti akar atau akar rimpang tidak terpengaruhi. Keistimewaannya

dapat membasmi gulma secara cepat, 2-3 jam setelah disemprot gulma

sudah layu dan 2-3 hari kemudian mati. Sehingga bermanfaat jika waktu

penanaman harus segera dilakukan. Kelemahannya, gulma akan tumbuh

kembali secara cepat sekitar 2 minggu kemudian dan bila herbisida ini

tidak menyentuh akar maka proses kerjanya tidak berpengaruh pada gulma.

Contohnya herbisida kontak adalah herbisida yang bahan aktifnya asam

sulfat 70 %, besi sulfat 30 %, tembaga sulfat 40 %, paraquat, gramoxon,

herbatop dan paracol.

2. Herbisida sistemik, herbisida sistemik adalah herbisida yang mematikan

gulma dengan cara bahan aktifnya ditranslokasikan ke seluruh tubuh atau

bagian jaringan gulma, mulai dari daun sampai keperakaran atau

sebaliknya. Herbisida ini membutuhkan waktu 1-2 hari untuk membunuh

tanaman pengganggu tanaman budidaya (gulma) karena tidak langsung

mematikan jaringan tanaman yang terkena, namun bekerja dengan cara

menganggu proses fisiologi jaringan tersebut lalu dialirkan ke dalam

jaringan tanaman gulma dan mematikan jaringan sasarannya seperti daun,

titik tumbuh, tunas sampai ke perakarannya. Herbisida sistemik mematikan

gulma dengan menghambat fotosisntesis, seperti herbisida berbahan aktif

triazin dan substitusi urea amida; menghambat pernafasan (respirasi),

seperti herbisida berbahan aktif amitrol dan arsen; menghambat

perkecambahan, seperti herbisida berbahan aktif tiokarbamat dan

karbamat; menghambat pertumbuhan gulma, seperti herbisida berbahan

aktif 2, 4 D, dicamba, dan picloram. Beberapa faktor yang mempengaruhi

efektivitas herbisida sistemik adalah keadaan gulma dalam masa tumbuh

aktif, cuaca yang cerah serta tidak berangin pada saat penyemprotan, tidak

melakukan penyemprotan pada saat menjelang hujan, areal yang akan

disemprot dikeringkan terlebih dahulu, gunakan air bersih sebagai bahan

pelarut. Keistimewaan dari herbisida sistemik ini yaitu dapat mematikan

tunas-tunas yang ada dalam tanah, sehingga menghambat pertumbuhan

5

gulma tersebut. Efek terjadinya hampir sama merata ke seluruh bagian

gulma, mulai dari bagian daun sampai perakaran. Dengan demikian, proses

pertumbuhan kembali juga terjadi sangat lambat sehingga rotasi

pengendalian dapat lebih lama (panjang). Penggunaan herbisida sistemik

ini secara keseluruhan dapat menghemat waktu, tenaga kerja, dan biaya

aplikasi. Herbisida sistemik dapat digunakan pada semua jenis alat

semprot, termasuk sistem ULV (Micron Herbi), karena penyebaran bahan

aktif ke seluruh gulma memerlukan sedikit pelarut.

C. Berdasarkan Toksisitas

Selain dari cara kerjanya herbisida juga digolongkan berdasarkan

toksisitasnya. Tingkat toksisitas pada herbisida ada 2 yaitu:

1. Toksisitas akut

Herbisida pada golongan toksisitas akut dapat dideskripsikan sebagai

suatu zat yang masuk secara intensif kedalam jaringan tubuh gulma,

apabila tidak langsung mati, kadangkala gulma hanya menderita sejenak.

2. Toksisitas kronik.

Herbisida toksisitas kronik masuk kedalam jaringan tubuh gulma

dalam waktu yang relative lebih lama sehingga cara kerjanya cenderung

lambat.

D. Berdasarkan Selektifitas

Berdasarkan selektifitasnya, herbisida yang digunakan untuk mengendalikan

gulma secara kimia pada lahan pertanian dapat dibedakan menjadi:

1. Herbisida selektif, adalah herbisida yang jika diaplikasikan pada berbagai

jenis tumbuhan hanya akan mematikan species tertentu gulma dan relatif

tidak mengganggu tanaman yang dibudidayakan misalnya herbisida

berbahan aktif asm 2, 4 D yang mematikan gulma daun lebar dan relatif

tidak mengganggu tanaman serelia. Contoh herbisida selektif adalah 2,4-

D, ametrin, diuron, oksifluorfen, klomazon, dan karfentrazon.

6

2. Herbisida non-selektif, adalah herbisida yang bila diaplikasikan pada

beberapa jenis tumbuhan melalui tanah atau daun dapat mematikan hampir

semua jenis tumbuhan termasuk tanaman yang dibudidayakan misalnya

herbisida berbahan aktif arsenikal, klorat dan karbon disulfida. Contoh

herbisida ini yaitu glifosat dan paraquat.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi selektivitas suatu herbisida yakni

faktor fisik dan faktor biologi atau hayati.

a. Faktor-fisik yang mempengaruhi selektivitas yaitu semua faktor yang

dapat mempengaruhi kontak antara herbisida yang diaplikasikan dengan

permukaan gulma yang akan dikendalikan serta retensi atau pengikatan

herbisida tersebut pada permukaan. Supaya efektif dalam

mengendalikan gulma, maka herbisida yang diaplikasikan harus tetap

kontak atau melekat atau berada pada tumbuhan sasaran atau gulma dan

bertahan dalam waktu yang cukup lama serta dalam jumlah yang dapat

mematikan gulma tersebut. Selektivitas ini dipengaruhi oleh dosis dan

formulasi herbisida. Jumlah atau dosis herbisida yang diaplikasikan dan

dapatdiserap oleh gulma akan menentukan selektivitas herbisida

tersebut. Semua jenis herbisida bersifat tidak selektif apabila

diaplikasikan dengan dosis yang tinggi. Formulasi herbisida, misalnya

adanya perekat atau tidak, akan menentukan jumlah herbisida yang

mampu melekat pada permukaan gulma (Sjahril dan Syam’un, 2011).

b. Faktor biologi yang menentukan selektivitas herbisida berkaitan dengan

sifat morfologi, fisiologi, dan metabolisme tumbuhan. Permukaan daun

yang berlilin, halus, atau berambut lebat akan lebih sulit terbasahi oleh

herbisida yang diaplikasikan dengan pelarut air bila dibandingkan

dengan permukaan yang tidak berlilin atau berambut. Posisi daun yang

tegak juga akan menampung lebih sedikit herbisida yang diaplikasikan

dibandingkan daun yang posisinya horisontal atau datar. Herbisida yang

telah masuk dalam sel, sebagian ada yang tidak mobil dan yang lainnya

dapat ditranslokasikan ke sel-sel lainnya. Sifat mobilitas herbisida

dalam sel ini juga memiliki kontribusi terhadap selektivitas herbisida.

7

Selektivitas antar spesies tumbuhan dapat pula disebabkan karena

tumbuhan tertentu mampu mendetoksifikasi (membuat tidak beracun)

herbisida yang diaplikasikan dibandingkan spesies lainnya.

E. Berdasarkan Sifat Kimia

Berdasarkan sifat kimiawinya herbisida yang digunakan untuk

mengendalikan gulma di lahan pertanian dibedakan menjadi :

1. Herbisida anorganik, adalah herbisida yang bahan aktifnya tersusun

secara anorganik, misalnya herbisida berbahan aktif amonium sulfanat,

amonium sulfat, amonium tiosianat, kalsium sianamida, tembaga sulfat-

nitrat-ferosulfat, sodium arsenat, sodium tetraborat, sodium klorat, sodium

klorida-nitrat dan asam sulfurat.

2. Herbisida organik, adalah herbisida yang bahan aktifnya tersusun dari

bahan organik, misalnya herbisida golongan nitrofenol+anilin, herbisida

tipe hormon, herbisida berbahan aktif asam benzoat+fenil asetat, amida,

nitril, arilkarbamat, substitusi urea, piridin, pirimidin-urasil, triazin,

amitrol dan gugusan organoarsenat

F. Berdasarkan Media Atau Jalur Aplikasinya

1. Foliar Applications

Herbisida yang diaplikasikan melalui daun atau tajuk gulma.

Herbisida yang termasuk dalam kelompok ini adalah herbisida pasca

tumbuh. Herbisida ini diaplikasikan pada saat gulma sudah tumbuh.

Contoh herbisida pasca tumbuh adalah glifosat, paraquat,

glufusinat dan propanil. Herbisida tertentu dapat diaplikasikan melalui

daun. Herbisida yang termasuk dalam kelompok ini adalah herbisida pasca

tumbuh, yaitu herbisida yang diaplikasikan pada saat gulma sudah tumbuh.

Beberapa contoh herbisida pasca tumbuh adalah glifosat, paraquat,

glufosinat, propanil, dan 2,4-D

8

2. Soil Application

Herbisida yang diaplikasikan melalui tanah, baik dilakukan dengan

cara penyemprotan pada permukaan tanah maupun dicampur dengan

tanah. Herbisida yang diaplikasikan melalui tanah diarahkan untuk

mengendalikan gulma sebelum gulma tersebut tumbuh. Contoh Herbisida

ini yaitu diuron, bromacil, oksadiazon, oksifluorfen, ametrin,

butaklor dan metil metsulfuron. Jalur aplikasi herbisida yang lain adalah

melalui tanah, baik dilakukan dengan cara penyemprotan pada permukaan

tanah maupun dicampur/diaduk dengan tanah. Herbisida yang

diaplikasikan melalui tanah diarahkan untuk mengendalikan gulma

sebelum gulma tersebut tumbuh (Sjahril dan Syam’un, 2011).

2.3 Contoh Produk Herbisida

a. Solusi

SOLUSI 865 SL

Bahan Aktif 2,4 D dimetil amina 865 g/l (setara dengan 2,4 D 720

g/l)

Jenis Formulasi Cair

Translokasi Sistemik

Selektivitas Selektif (satu jenis gulma)

Waktu Aplikasi Dilakukan pada saat gulma masih dalam stadia vegetatif

muda

Tanaman Sasaran Padi sawah dan karet

Gulma Sasaran &

dosisnya

Gulma daun lebar

Volume semprotnya Volume tinggi

Mekanisme Herbisida dengan persistensi rendah, Herbisida

persistensi rendah menandakan lamanya

aktivitas biologi herbisida dalam tanah termasuk

rendah. Dengan demikian, herbisida yang terserap

tanaman juga rendah sehingga hasil padi aman

dikonsumsi.

b. Gempa

GEMPA 300/100 SL

Bahan Aktif Luprolamina glifosat 300 g/l, isopropitamina 2,4-D 100

g/l

Jenis Formulasi Cair

Translokasi Sistemik

9

Selektivitas Non selektif (dua jenis gulma)

Waktu Aplikasi Pada saat gulma tumbuh subur

Tanaman Sasaran Kelapa sawit

Gulma Sasaran &

dosisnya

Gulma daun sempit dan daun lebar (1,2 l/ha)

Volume semprotnya Volume tinggi

Mekanisme Herbisida translokasi, menghambat kerja enzim 5-

enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS),

enzim yang terlibat dalam sintesa tiga asam amino

c. Bimaron

Bimaron 500 F

Bahan Aktif Diuron 500 g/l

Jenis Formulasi Cair

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif (tiga jenis gulma)

Waktu Aplikasi Pra-tumbuh

Tanaman Sasaran Tebu

Gulma Sasaran &

dosisnya

Daun sempit (0,75-1,5 l/ha), daun lebar (0,75-1,5 l/ha)

dan teki (1,50-3,0 l/ha

Volume semprotnya Volume tinggi

Mekanisme Herbisida diuron bersifat sistemik. Herbisida ini

biasanya diabsorbsi melalui akar dan ditranslokasikan ke

daun melalui batang. Pemakaian lewat daun tidak

ditranslokasikan lagi. Di dalam tubuh tumbuhan diuron

mengalami

degradasi, terutama melalui pelepasan gugus metil.

Herbisida diuron menghambat

reaksi Hill pada fotosintesis, yaitu dalam fotosistem II.

Dengan demikian

pembentukan ATP dan NADPH terganggu

(Tjitrosoedirdjo et al, 1984 dalam Agustina V.M.F,.

2006).

d. med ALLY 20 wg

med ALLY 20 wg

Bahan Aktif Metsulfuron metil 20%

Jenis Formulasi Granular

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif (dua jenis gulma)

Waktu Aplikasi -pada waktu tanaman padi berumur 7-12 HST

-lahan tanpa tanaman

-pada waktu gulma tumbuh subur

Tanaman Sasaran Padi

10

Gulma Sasaran &

dosisnya

-Daun lebar dan daun sempit

- padi (20-30l/ha), lahan tanpa tanaman (100-450 l/ha)

Volume semprotnya Dosis volume semprot

20-30 500 l/ha

100-450 500 l/ha

Mekanisme Cara kerja metil metsulfuron adalah menghambat kerja

dari enzim acetolactate synthase (ALS) dan

acetohydroxy synthase (AHAS) dengan

menghambat perubahan dari α ketoglutarate menjadi 2-

acetohydroxybutyrate dan piruvat menjadi 2-acetolactate

sehingga mengakibatkan rantai cabang-cabang asam

amino valine, leucine, dan isoleucine tidak dihasilkan.

Tanpa adanya asam amino yang penting ini, maka

protein tidak dapat terbentuk dan tanaman mengalami

kematian

e. Starlon

SARLON 655 EC

Bahan Aktif Triklopir butoksi etil ester 665 g/l

Jenis Formulasi Pekatan yang diamulsikan

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif (dua jenis gulma)

Waktu Aplikasi Pada saat gulma tumbuh aktif

Tanaman Sasaran Kelapa sawit

Gulma Sasaran &

dosisnya

Gulma semak belukar dan daun lebar (0,5-1 l/ha)

Volume semprotnya 450

Mekanisme Triklopir diabsorbsi oleh daun dan akar, serta di

translokasikan ke seluruh jaringan tumbuhan. Triklopir

dapat merusak tumbuhan melalui translokasi akar tetapi

tidak terlalu efektif. Triklopir berperan sebagai auksin

sintetis, memberikan tumbuhan auksin yang berlebihan

sekitar 1000 kali dari yang dibutuhkan tumbuhan,

sehingga

menggangu keseimbangan hormon dan menggangu

pertumbuhan.

f. Topstar

TOPSTAR 50/300 EW

Bahan Aktif Fluroksipir 1-MHE

Jenis Formulasi Emulsi minya dalam air

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selktif

Waktu Aplikasi Waktu gulma sedang aktif tumbuh dan sebelum

berbunga

Tanaman Sasaran Kelapa sawit (TM), karet (TBM)

11

Gulma Sasaran &

dosisnya

Gulma daun lebar Gulma daun sempit

Sawit TBM (1-2) Sawit TBM (1-2)

Sawit TM (1,5-2,25) Sawit TM (0,75-1,5 atau

1,5-2,25)

Karet TBM (1-2) Karet TBM (1-2/2)

Volume semprotnya 450-500 l/ha (volume tinggi)

Mekanisme Fluroksipir adalah herbisida nonfenoksi yang

dapat ditranslokasikan dan memperlihatkan

tingkat aktivitas yang tinggi terhadap gulma

berdaun lebar.

Fluroksipir tergolong ke dalam herbisida auksin. Pada

dosis rendah bersifat sebagai auksin, namun pada dosis

yang tinggi bersifat sebagai herbisida (mematikan).

Fluroksipir mempengaruhi sintesis lemak dan

RNA(Aldrich RJ 1984; dalam kristiawati 2003).

Terganggunya sintesis lemak sebagai salah satu

komponen membran sel akan diikuti oleh terganggtmya

proses-proses biokimia yang lain. Sedangkan

terganggunya sintesis RNA akan mempengaruhi transfer

infomasi

genetik, selanjutnya berpengaruh pada pertumbuhan,

bentuk, dan fungsi organ tanaman (epinasti, bengkok

batang, daun keriting) Fluroksipir juga mempengaruhi

kemampuan tanaman dalam metabolisme nitmgen

danproduksi enzim

g. Amexone 500 F

AMEXONE 500 F

Bahan Aktif Ametrin 500 g/l

Jenis Formulasi Larutan (F)

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif (dua jenis gulma)

Waktu Aplikasi Sebelum tanam

Tanaman Sasaran Tebu

Gulma Sasaran &

dosisnya

Daun lebar (2-4 l/ha), daun sempit (2-4 l/ha atau 4-6

l/ha)

Volume semprotnya 400-500 l/ha (volume tinggi)

Mekanisme Herbisida ini membunuh tanaman dengan

penggangguan proses fotosintesisnya. Tepatnya yang

diganggu adalah pada reaksi Hill. Menurut (Ashton dan

Craft, 1973 dalam Agustina V.M.F,. 2006), akibat

adanya gangguan reaksi Hill tersebut, tanaman tidak

membentuk karbohidrat, sehingga terjadi kekurangan

bekal persenyawaan gula- gula untuk memperoleh

proses-proses metabolisme selanjutnya.

(Tjitrosoedirdjo et al. 1984 dalam Agustina V.M.F,.

2006) menyatakan bahwa ametrin menghambat

fotosintesis, terutama dalam fotosistem II pada saat

pecahnya air. Ternyata reaksi ini menimbulkan senyawa

lain yang mematikan tumbuhan.

12

h. Galex

GALEX 250/250 EC

Bahan Aktif Metolaklor 250 g/l, metobromuron 250 g/l

Jenis Formulasi Larutan

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif

Waktu Aplikasi Pra tumbuh

Tanaman Sasaran Kedelai, kapas, dan tanaman kacang penutup tanah pada

budidaya karet

Gulma Sasaran &

dosisnya

Kedelai: Kapas:

-Gulma daun lebar (3-6

mL/lt)

-Daun lebar (6-9 mL/lt)

-Rumput(6-9 mL/lt) -Rumput (4 mL/lt atau 2

lt)

Volume semprotnya 400-500 lt (volume tinggi)

Mekanisme Metolakhlor + Melobromuron sebagaimana telah

diungkap dapat menghambat pertumbuhan akar pada

fase kecambah gulma yang mengakibatkan

pertumbuhan gulma abnormal atau mati (Ashton dan

Crafts. 1981 dalam Effendi dan Hidayat, 1996).

i. Touchdown

TOUCHDOWN 480 AS

Bahan Aktif Sulfosat 480 g/l

Jenis Formulasi Larutan

Translokasi Sistemik

Selektivitas Non selektif

Waktu Aplikasi Pada saat gulma tumbuh aktif

Tanaman Sasaran Karet, kedelai (TOT), kelapa sawit (TBM), kopi, padi

gogo (TOT), dan teh

Gulma Sasaran &

dosisnya

Daun sempit, gulma daun lebar dan teki

Volume semprotnya Volume tinggi

Mekanisme Penetrasi sulfosat terjadi melalui daun dan bagian yang

tidak berkayu kemudian ditranslokasikan ke seluruh

bagian tumbuhan melalui floem dengan

mengikuti gerakan akropetal dan basipetal. Mekanisme

kerja sulfosat adalah dengan men sintesa protein

sehingga menyebabkan kematian daun dan

akar (Corbett, Wright and Baille, 1984 dalam Juleha,

2002).

13

j. Basta

BASTA 150 WSC

Bahan Aktif Amonium glufosinat 150 g

Jenis Formulasi Larutan (WSC)

Translokasi Kantak dan sistemik

Selektivitas Non selektif

Waktu Aplikasi Purna tumbuh

Tanaman Sasaran Kelapa sawit, karet, kopi, kakao, teh dan cengkeh

Gulma Sasaran &

dosisnya

Gulma daun lebar, daun sempit, teki, dan alang-alang

Volume semprotnya 450 l/ha

Mekanisme efektif menekan pertumbuhan populasi gulma, karena

mempunyai aktivitas yang lebih cepat di dalam jaringan

tumbuhan

3.1 PEMBAHASAN

Gulma yang tumbuh pada lahan yang tidak diharapkan dapat dikendalikan

dengan herbisida. Herbisida merupakan suatu bahan atau senyawa kimia yang

digunakan untuk menghambat pertumbuhan atau mematikan tumbuhan gulma.

sampai saat ini, herbisida yang beredar di masayarakat sudah beraneka ragam

seperti Solusi 865 sl, Topstar, dll. Namun herbisida yang beredar dapat diketahui

dengan klasifikasi herbisida. Klasifikasi herbisida dapat berdasarkan waktu

aprlikasinya, cara kerjanya, toksisitas, selektifitas, sifat kimia, media atau jalur

aplikasi dan berdasarkan respon tanaman terhadap gulma.

Herbisida yang diaplikasikan dengan konsentrasi tinggi akan mematikan seluruh

bagian dan jenis tumbuhan. Pemakaian suatu jenis herbisida secara terus menerus

juga akan membentuk gulma yang resisten sehingga akan sulit mengendalikannya.

Oleh karena itu disarankan untuk menggunakan herbisida harus sesuai dengan 4

tepat yakni : tepat sasaran, tepat dosis, tetap waktu dan tepat cara

pengaplikasiannya untuk mengurangi dampak negatif yang nantinya akan

ditimbulkan oleh herbisida.

14

III. RESPON MORFOLOGI TERHADAP HERBISIDA

3.1. Latar belakang

Pertanian dalam arti luas mencakup semua kegiatan yang melibatkan

pemanfaatan makhluk hidup (termasuk tanaman, hewan, dan mikrobia) untuk

kepentingan manusia. Dalam arti sempit, pertanian diartikan sebagai kegiatan

pembudidayaan tanaman. Dalam budidaya tanaman banyak faktor-faktor yang

mendukung ataupun menghambat perkembangan tanaman yang dibudidayakan,

faktor yang menghambat yaitu organisme pengganggu tanaman (OPT) antara lain

hama, penyakit dan gulma.

Gulma adalah tumbuhan yang kehadirannya tidak diinginkan pada lahan

pertanian karena menurunkan hasil yang bisa dicapai oleh tanaman produksi.

Batasan gulma bersifat teknis dan plastis. Teknis, karena berkait dengan proses

produksi suatu tanaman pertanian. Keberadaan di pertanaman akan sangat

merugikan bagi tanaman budidaya, karana akan terjadi kompetisi antara gulma dan

tanaman budidaya, sehingga pertumbuhan tanaman budidaya akan terganggu. Oleh

karena itu perlu dilakukan pengendalian gulma pada pertanaman budidaya untuk

mengurangi atau menekan pertumbuhan gulma. Beberapa cara yang dapat

dilakukan untuk mengendalikan gulma antara lain adalah secara : preventif

mekanis, fisik, kultur teknis dan secara kimiawi.

Pengendalian gulma secara kimiawi adalah pengendalian gulma dengan

pemberian zat-zat kimia tertentu pada gulma yang dimana zat-zat tersebut bersifat

racun/toxin yang data merusak jaringan tanaman/gulma. Bahan kimiawi yang

digunakan untuk mengendalikan gulma sering disebut dengan istilah herbisida.

Pada tulisan ini akan dibahas lebih jauh megenai respon morfologi gulma terhadap

herbisida.

3.2. Pengertian Gulma

Gulma adalah segala tanaman yang tumbuh pada tempat yang tidak

diinginkan. Bunga mawar pun, jika tumbuh di tengah sayuran juga termasuk

Gulma. Kebanyakan Gulma adalah tanaman yang cepat tumbuh dan dapat

menghasilkan sejumlah besar biji dalam waktu singkat. Biasanya bijinya mudah

15

tersebar, misalnya bunga dandelion dengan buahnya yang bisa tersebar hanya

dengan angin kecil. Beberapa gulma akan terus menebarkan bijinya walaupun

pohonnya telah dicabut. Di atas tanah, dari gulma kebun biasa, bunga-bunganya

akan membuat setumpuk biji berambut pada timbunan kompos jika ditaruh disitu

dan tidak dihancurkan. Gulma lain seperti tumbuhan rambat bunga kuning

menghasilkan puncuk yang berakar setiap kali menyentuh tanah. Dengan ini,

tanaman menjalar dengan cepat. Ada Gulma yang seperti konvolvulus, harus

diangkat sepenuhnya dari tanah. Sisa tangkai yang tercecer akan tumbuh sebagai

tanaman baru.

3.3. faktor yang mempengaruhi perkembangan gulma

a. Faktor klimatik, meliputi cahaya, temperatur, air dan angin.

b. Faktor edafik, meliputi kelembaban tanah, aerasi , ph tanah, hara.

c. Faktor biotik, meliputi tumbuhan (tingkat tinggi dan rendah), hewan

(makro dan mikro).

3.4. Jenis – jenis Gulma

Berdasarkan morfologinya gulma dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu

a. Gulma teki-tekian

Golongan teki termasuk dalam familia Cyperaceae. Gulma ini memiliki

daya tahan yang luar biasa terhadap pengendalian mekanik karena memiliki umbi

batang di dalam tanah yang mampu bertahan berbulan-bulan. Gulma ini

menjalankan jalur fotosintesis C4 yang menjadikannya sangat efisien dalam

menguasai areal pertanian secara cepat. Ciri dari gulma ini adalah batang umumnya

berbentuk segitiga, kadang-kadang juga bulat dan biasanya tidak berongga.Daun

tersusun dalam tiga deretan, tidak memiliki lidah-lidah daun (ligula).Ibu tangkai

karangan bunga tidak berbuku-buku. Bunga sering dalam bulir (spica) atau anak

bulir, biasanya dilindungi oleh suatu daun pelindung. Buahnya tidak membuka.

Contohnya Cyperus rotundus, Fimbristylis littoralis, Scripus juncoides.

b. Gulma rumput-rumputan

16

Gulma golongan rumput termasuk dalam familia Gramineae/Poaceae.

Gulma ini memiliki daun yang sempit seperti teki-tekian tetapi memiliki stolon,

yang mana stolon ini di dalam tanah membentuk jaringan rumit yang sulit diatasi

secara mekanik.Ciri lain dari gulma ini adalah, batang bulat atau agak pipih,

kebanyakan berongga.Daun-daun soliter pada buku-buku, tersusun dalam dua

deret, umumnya bertulang daun sejajar, terdiri atas dua bagian yaitu pelepah daun

dan helaian daun. Daun biasanya berbentuk garis (linier), tepi daun rata. Lidah-

lidah daun sering kelihatan jelas pada batas antara pelepah daun dan helaian daun.

Contoh gulma rumput-rumputan adalah Imperata cyliindrica, Echinochloa

crusgalli, Cynodon dactylon,.

c. Gulma berdaun lebar

Gulma berdaun lebar umumnya termasuk Dicotyledoneae dan Pteridophyta.

Gulma ini biasanya tumbuh pada akhir masa budidaya. Kompetisi terhadap

tanaman utama berupa kompetisi cahaya. Ciri dari gulma ini adalah daun lebar

dengan tulang daun berbentuk jala. Contohnya Monocharia vaginalis, Limnocharis

flava, Eichornia crassipes, Amaranthus spinosus, Portulaca olerace, Lindernia sp.

3.5. Pengertian Dasar Herbisida

Herbisida merupakan suatu senyawa kimia yang dapat meracuni gulma. Efek

atau pengaruhnya akan cepat terlihat dalam mengendalikan gulma. Tetapi

penggunaannya harus disesuaikan dengan sifat dan macam gulma yang

dikendalikan. Aplikasi herbisida akan berfungsi degan baik jika tepat sasaran yaitu

pada gulma yang dikendalikan. Herbisida meiliki kemampuan untuk meracun

tanaman yang berbeda – beda sesuai dengan jenisnya. Klasifikasi herbisida adalah

sebagai berikut

1 Bedasarkan cara kerja :

a. Herbisida Kontak

Herbisida kontak adalah herbisida yang langsung mematikan jaringan –

jaringan atau bagian gulma yang terkena larutan herbisida, terutama bagian gulma

yang bewarna hijau. Herbisida jenis ini bereaksi sangat cepat dan efektif jika

digunakan untuk memberantas gulma yang masih muda dan, bewarna hijau,serta

gulma yang memiliki sistem perakaran tidak meluas.

17

Di dalam jaringan tumbuhan, bahan aktif herbisida kontak hampir tidak ada

yang ditranslokasikan. Jika ada, bahan tersebut ditranlokasikan melalui floem.

Karena hanya mematikan gulma yang terkena, pertumbuhan gulma kembali dapat

terjadi sangat cepat. Dengan demikian, rotasi pengendalian menjadi lebih sikat.

Herbisida kontak memerlukan dosis dan air pelarut yag lebih besar agar

bahan aktifnya merata keseluruh permukaan gulma dan diperoleh efek

pengendalian yang lebih baik. Dengan demikian, prestasi kerja yang dihasilkan

pada penyemprotan lebih kecil dan keutuhan tenaga kerja lebih banyak. Pengunaan

CDA sprayer ( mikron herbi ) atau sprayer sistem ULV lainnya tidak

direkomendasikan karena larutan herbisida yang kental akan dapat merata

keseluruh permukaan gulma sasaran dan dapat menyebabkan iritasi kulit bagi

pekerja ( penyemprot )

Contoh - contoh jenis herbisida kontak adalah sebagai berikut :Gramoxone,

Herbatop dan Paracol

b. Herbisida Sistemik

Bahan aktif herbisida sistemik dapat diserap dan ditranslokasikan ke seluruh

bagian atau jaringan guma, mulai dari daun sampi keperakaran atau sebaliknya.

Reaksi kematian gulma terjadi sangat lambat karena proses kerja bahan aktif

herbisida sistemik tidak langsung mematikan jaringan tanaman yang terkena,

namun bekerja dengan cara menganggu proses fiologis jaringan tersebut.

Efek kematian terjadi hampir merata keseluruh bagian gulma, mulai dari

bagian daun sampai perakaran engan demikian proses petumbuhan embali uga

terjadi sangat lambat sehingga rotasi pengendalian dapat lebih lama ( panjang ).

Pengunaan herbisida sistemik secara keseluruhan dapat menghemat waktu, tenaga

kerja, dan biaya aplikasi.

Herbisida sistemik dapat digunakan pada semua jenis aat semprot. Termauk

sistem ULV ( mikron herbi), karen penyebaran bahan aktif keseuruh gulma

memerlukan sedikit pelarut. Contoh – contoh herbisida sistemik adalah sebagai

berikut: Ally 20 WDG, Banvel, Basmilang, DMA 6, Kleenup, Polaris,

Rhodiamine, Roundup, Starane, Sunup, Tordon, Touchdown. Pada praktikum kali

ini hebisida sistemik menggunakan Roundop bahan aktif ; Isapropilamina glifosat

486 g/l , Roundop 486 SL dengan teknologi biorsorb adalah herbisid puma tumbuh

18

sistemik berbentuk larutan dalam air bewarna kekuningan , olah tanah, kedelai

tanpa olah tanah dan padi gogo tanpa olah tanah serta memacu kemasalahan dan

meningkatkan kualitas wira pada tanaman tebu

Perubahan yang terjadi pada pemakaian herbisida sistematik pada gulma

adalah pemakaian herbisida sistemik yang apat mematikan gulma oleh karena itu

ada pengurangan jenis gulma yang agak berkurang. Tergantung dari reaksi gulma

tersebut dan adanya pemakaian dosis yang pada takaran tertentu tergatunng

dari gulma sasaran , tanamannya, dan pemakaian roundup per liter terhadap lahan

luasnya perhektar.

2. Berdasarkan pada Perbedaan derajat respon tumbuh-tumbuhan.

a.Herbisida nonselektif

Herbisida Nonselektif adalah herbisida yang beracun bagi semua spesies

tumbuhan yang ada. Contoh herbisida ini yaitu glifosat dan paraquat.

b. Herbisida Selektif

Herbisida Selektif adalah herbisida yang bersifat lebih beracun untuk

tumbuhan tertentu daripada tumbuhan lainnya. Contoh Herbisida ini yaitu Ametrin,

diuron, oksifluorfen, klomazon dan karfentrazon.

3 Herbisida didasarkan pada media atau jalur aplikasinya

a. Soil Application

Herbisida yang diaplikasikan melalui tanah, baik dilakukan dengan cara

penyemprotan pada permukaan tanah maupun dicampur dengan tanah. Herbisida

yang diaplikasikan melalui tanah diarahkan untuk mengendalikan gulma sebelum

gulma tersebut tumbuh. Contoh Herbisida ini yaitu diuron, bromacil, oksadiazon,

oksifluorfen, ametrin, butaklor dan metil metsulfuron

b. Foliar Applications

Herbisida yang diaplikasikan melalui daun atau tajuk gulma. Herbisida yang

termasuk dalam kelompok ini adalah herbisida pasca tumbuh. Herbisida ini

diaplikasikan pada saat gulma sudah tumbuh. Contoh herbisida pasca tumbuh

adalah glifosat, paraquat, glufusinat dan propanil.

19

3.6. Respon Morfologi terhadap Herbisida

Herbisida menginduksi banyak perubahan dalam pertumbuhan tanaman

dan strukturnya. Perubahan ini berkisar dari hanya menghambat pertumbuhan

penyimpangan secara morfologi yang dapat mempengaruhi seluruh tanaman atau

hanya mengubah organ-organ tertentu saja. Efeknya dapat bervariasi dari spesies

ke spesies, perbedaan antara rumput dan tanaman berdaun lebar yang umum. Perlu

diingat bahwa perubahan awal biokimianya mendahului perubahan yang diamati

dalam pertumbuhan tanaman dan strukturnya. Informasi tambahan tersedia dalam

ulasan terbaru oleh Anderson dan Thomson (1973) , Cartwright (1976), Linck

(1976), dan Van Andel (1976).

Herbisida telah ditunjukkan untuk mengubah pembelahan sel,

pembesaran sel dan diferensiasi jaringan dan kerusakan jaringan. Perubahan ini

meliputi hambatan pertumbuhan, efek formatif, klorosis daun, nekrosis, dan

pembentukan kutikula berkurang serta organel dan modifikasi membran.

Penghambatan pertumbuhan pada umumnya untuk semua herbisida. Namun,

dengan tindakan kontak cepat membunuh jaringan sebelum penghambatan

pertumbuhan dapat diamati. Bahkan itu yang awalnya merangsang pertumbuhan,

pada akhirnya menghambat pertumbuhan sebelum kematiannya. Hambatan

pertumbuhan mungkin agak langsung di alam ketika disebabkan oleh gangguan

pembelahan sel atau pembesaran sel, atau tidak langsung ketika disebabkan oleh

kekurangan substrat metabolik untuk pertumbuhan, seperti dengan inhibitor

fotosintesis.

pembelahan sel atau mitosis telah dilaporkan dihambat oleh banyak

herbisida termasuk karbamat, thiokarbamat, CDAA, DCPA, bensulida, pronamide,

dan dinitroanilines. Efeknya dapat digambarkan sebagai penyimpangan mitosis

termasuk sel-sel multinukleat yang sering dengan kelainan sabnormal, vakuola

dewasa sebelum waktunya, mungkin disertai dengan pembesaran sel. Pembelahan

sel sering berakhir di proses metafase. Efek ini biasanya terlihat dalam meristem

akar, tetapi dalam beberapa kasus meristem lainnya tampaknya terlibat. Walaupun

efek sitologi umum muncul dan mirip pada senyawa ini, mekanisme penelitian

20

tindakan telah menunjukkan perbedaan penting bagaimanahal tersebut terjadi.

Pembesaran sel yang dipengaruhi oleh herbisida ini memiliki sedikit perhatian

kecuali yang terkait dengan efeknya pada pembelahan sel. Di dalam kebanyakan

kasus yang di mana pada saat pembelahan sel terhambat, sel-sel yang terlibat

menjadi lebih besar dari ukuran normal yang sebelumnya.

Selain diferensiasi jaringan yang diubah dibawa oleh pembelahan sel yang

abnormal dan pada saat terjadi pembesaran, herbisida tertentu mengganggu

diferensiasi xylem pada batang. Hal ini menyebabkan lemah, rapuh batang pada

kerusakan. Dan ini telah diamati pada batang beberapa spesies berdaun lebar dekat

permukaan.

Kesamaan respon terhadap herbisida adalah sifat atau gejala umum yang

ditunjukkan gulma tersebut apabila terpapar suatu jenis herbisida. Namun pada

kenyataan di lapangan, gulma dari spesies yang sama kadangkala memberikan

respon yang berbeda terhadap jenis herbisida tertentu. Hal ini disebabkan beberapa

faktor seperti kondisi lingkungan tumbuh yang berbeda (ternaungi atau tidak), fase

tumbuh yang tidak sama (baru berkecambah atau sudah dewasa). Penggolongan ini

juga berlaku apabila herbisida tertentu diaplikasikan dengan dosis rekomendasi dan

dengan cara aplikasi yang standar.

Penerapan herbisida di lapang, banyak menggunakan cara dengan

penyemprotan. Oleh karena itu dibutuhkan alat yang disebut sprayer. Dalam

penggunaan sprayer ini pun tidak mudah, dibutuhkan perhitungan yang tepat antara

dosis atau konsentrasi dan kecepatan menyemprot agar efektif dan efisien.

Herbisida merupakan suatu senyawa kimia yang dapat meracuni gulma,

herbisida di klasifikasikan berdasarkan cara kerja, didasarkan pada Perbedaan

derajat respon tumbuh-tumbuhan dan berdasarkan media aplikasinya. Herbisida

menginduksi banyak perubahan dalam pertumbuhan tanaman dan strukturnya.

Perubahan ini berkisar dari hanya menghambat pertumbuhan penyimpangan secara

morfologi yang dapat mempengaruhi seluruh tanaman atau hanya mengubah organ-

organ tertentu saja.

Penggunaan herbisida dilakukan harus tetap memperhatikan dampak

lingkungan, dengan dosis yang sudah dianjurkan.

21

IV. PROSES PENYERAPAN DAN TRANSLOKASI HERBISIDA

4.1 Latar Belakang

Herbisida adalah senyawa atau material yang disebarkan pada lahan pertanian

untuk menekan atau memberantas tumbuhan yang menyebabkan penurunan hasil panen

yang disebabkan oleh gulma. Herbisida kontak adalah herbisida yang langsung cepat

mematikan atau membunuh jaringan-jaringan atau bagian gulma yang terkena larutan

herbisida ini, terutama bagian gulma yang berwarna hijau.

Di dalam jarinngan tumbuhan, bahan aktif herbisida kontak hampir tidak ada yang

ditranslokasikan. Jika ada, bahan tersebut ditranslokasikan melalui phloem. Karena hanya

mematikan bagian gulma yang terkena, pertumbuhan gulma dapat terjadi sangat cepat.

Dengan demikian, rotasi pengendalian menjadi singkat. Herbisida kontak memerlukan

dosis dan air pelarut yang lebih besar agar bahan aktifnya merata ke seluruh permukaan

gulma dan diperoleh efek pengendalian aktifnya yang lebih baik.

Herbisida kontak juga yang bekerja dengan cara menghasilkan radikal hidrogen

peroksida yang memecahkan membran sel dan merusak seluruh konfigurasi sel. Herbisida

kontak hanya mematikan bagian tanaman hidup yang terkena larutan, jadi bagian tanaman

dibawah tanah seperti akar atau akar rimpang tidak terpengaruhi, dan bagian tanaman

didapat kembali dan proses kerja pada herbisida ini pun sangat cepat. Herbisida ini hanya

mampu membasmi gulma yang terkena semprotan saja, terutama bagian yang berhijau

daun dan aktif berfotosintesis (Mandala, 2015)

4.2. Mekanisme Penyerapan dan Translokasi Herbisida

Jika herbisida adalah menjadi efektif pada proses fisiologis dan biokimia tanaman,

harus diserap oleh tanaman dan translokasi (kecuali herbisida kontak) dalam jumlah yang

memadai ke situs tindakan. penyerapan diferensial dan translokasi, yang membentuk dasar

untuk herbisida selektivitas, menentukan toleransi dan kerentanan spesies tanaman untuk

herbisida tertentu.

Penyerapan Herbisida adalah herbisida gerakan dari permukaan ke dalam tubuh

tanaman. Atau Ini adalah proses penetrasi herbisida ke dalam jaringan tanaman. Herbisida

diterapkan baik ke tanah atau tanaman dedaunan. Oleh karena itu, penyerapan herbisida

tergantung pada metode aplikasi dan bagian tanaman yang menyerap kimia terjadi kontak.

22

Herbisida diterapkan pada tanah sebagai pra-tanam atau pengobatan pra-

munculnya biasanya diambil oleh akar atau tunas bibit muncul. Air, garam dan herbisida

yang larut dalam air yang diambil oleh akar rambut dan korteks, molekul herbisida

bermigrasi melalui xylum pada daun melalui aliran transpirasi.

Herbisida diserap oleh kedua mekanisme pasif dan aktif sebagai seperti ion

anorganik. Pintu masuk pasif terutama di sepanjang air diserap dan herbisida bergerak

dengan air melalui keluar pabrik di apoplast (Interkoneksi sel dinding dan ruang antar,

termasuk air atau udara diisi elemen xylum -a sistem hidup non) herbisida dapat masuk

pabrik dan bergerak terutama oleh salah satu atau kedua mekanisme ini tergantung pada

sifat kimia dan fisik dari molekul. Selain akar tanah diterapkan herbisida juga diserap oleh

tunas berkembang, biji-bijian dan juga oleh rimpang, umbi-umbian dan bagian vegetatif

lain dari gulma abadi Secara umum tunas herbisida aktif seperti atrazin dan urea herbisida

membunuh gulma dengan penyerapan melalui tunas.

Dalam kasus tanah diterapkan herbisida, penempatan herbisida dalam tanah

merupakan faktor penting yang mengatur efisiensi dan selektivitas herbisida dalam

pengendalian gulma. Aplikasi permukaan atau dangkal herbisida akan menjamin

selektivitas yang lebih besar untuk mengendalikan dangkal berakar gulma dari tanaman

berakar. Sebagian besar herbisida diterapkan biasanya terkonsentrasi di atas 2 sampai 8 cm

dari tanah. Jika herbisida tidak terkonsentrasi di zona mana gulma tumbuh, pengobatan

mungkin terbukti tidak efektif atau kurang efektif.

Translokasi Herbisida adalah transfer herbisida dari satu bagian ke bagian lain

pada tanaman. Translokasi herbisida aktif menembak dilakukan melalui jaringan floem

pada tanaman bersama dengan bahan makanan. Oleh karena itu, untuk translokasi aktif

herbisida tersebut ke bagian bawah tanah diperlakukan tanaman, sinar matahari dan kondisi

lain yang menguntungkan untuk proses fotosintesis oleh tumbuhan sangat penting.

Herbisida diterapkan pada tanah yang diserap oleh akar tanaman dan translokasi

ke tunas melalui pembuluh xylum sepanjang aliran translokasi. Di tanah kering translokasi

herbisida tersebut pada tanaman akan jauh lebih lambat dibandingkan dengan tanah

lembab. Beberapa herbisida pameran xylum-Floem pertukaran dan konsekuen, gerakan bi-

directional secara simultan pada tanaman. herbisida ini juga disebut herbisida peredaran

darah.

Herbisida adalah senyawa atau material yang disebarkan pada lahan pertanian

untuk menekan atau memberantas tumbuhan yang menyebabkan penurunan hasil panen

23

yang disebabkan oleh gulma. Penyerapan Herbisida merupakan gerakan dari permukaan

ke dalam tubuh tanaman. Atau proses penetrasi herbisida ke dalam jaringan tanaman.

Herbisida diserap oleh kedua mekanisme pasif dan aktif sebagai seperti ion anorganik.

Translokasi herbisida merupakan transfer herbisida dari satu bagian ke bagian lain pada

tanaman. Translokasi herbisida aktif menembak dilakukan melalui jaringan floem pada

tanaman bersama dengan bahan makanan.

24

V. BENTUK MOLEKUL HERBISIDA

5.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agraris atau merupakan negara yang

sebagian besar penduduknya bermatapencaharian sebagai petani, sehingga

sektor pertanian merupakan sektor yang penting dalam pembangunan dan

menjadisumber kehidupan yang utama.

Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh pada tempat yang tidak

dikehendaki oleh manusia, karena akan merugikan manusia baik langsung maupun

tidak langsung (Tjitrosoedirjo et al., 1984). Tumbuhan yang lazim menjadi gulma

mempunyai ciri yang khas yaitu pertumbuhannya cepat, mempunyai daya saing

kuat dalam memperebutkan faktor-faktor kebutuhan hidup, mempunyai toleransi

yang besar terhadap suasana lingkungan yang ekstrim, mempunyai daya

berkembang biak yang besar baik secara vegetatif atau generatif maupun kedua-

duanya, alat perkembangbiakannya mudah tersebar melalui angin, air maupun

binatang, dan bijinya mempunyai sifat dormansi yang memungkinkan untuk

bertahan hidup yang lama dalam kondisi yang tidak menguntungkan (Nasution,

1986). Dalam sistem pertanian gulma tidak dikehendaki karena akan menimbulkan

banyak kerugian antara lain: menurunkan hasil, menurunkan mutu, sebagai

tanaman inang hama dan penyakit, menimbulkan keracunan bagi tanaman pokok

seperti allelopati, mempersulit pengolahan tanah, menghambat atau merusak

peralatan, mengurangi debit dan kualitas air, serta menambah biaya produksi.

Pengendalian gulma dapat didefenisikan sebagai proses membatasiinfestasi

gulma sedemikian rupa sehingga tanaman bisa dibudidayakan secara produktif dan

efisien. Dalam pengendalian gulma tidak ada keharusan untuk mengendalikan

seluruh gulma, melainkan cukup menekan pertumbuhan ataumengurangi

populasinya. Dengan kata lain pengendalian hanya bertujuan untuk menekan

populasi gulma sampai tingkat yang tidak merugikan secaraekonomi. !aat ini,

terdapat berbagai macam metode pengendalian gulma yangdikenal secara luas,

seperti pengendalian mekanis dan kimiawi. Pengendalian kimiawi, dengan

menggunakan herbisida, merupakan metode yang paling banyak digunakan karena

tingkat efisiensi dan efektivitas yang tinggi.

25

Teknik pengendalian gulma dapat secara kimia dan organik. Hal ini

didasarkan atas bentuk molekul herbisida. Pada sistem produksi pertanian modern,

penggunaan herbisida merupakan salah satu faktor penyumbang dalam

meningkatkan hasil pertanian. meskipun demikian, penggunaan herbisida sejenis

secara terus-menerus dalam waktu yang lama dapat menyebabkan resistensi gulma,

kerusakan struktur tanah, pencemaran lingkungan hidup dan menimbulkan

keracunan pada tanaman pokok. Di dalam tanah, umumnya residu herbisida

berinteraksi dengan partikel tanah dan akar tanaman. Herbisida yang jatuh sampai

ke tanah, selain diabsorbsi oleh partikel tanah juga berada dalam larutan tanah dan

bergerak ke segala arah termasuk diserapakar tanaman. Penggunakan herbisida

pada pertanian harus memperhatikankeuntungan dan kelebihannya, oleh karena itu

penting untuk petanimengetahui segala sesuatu yang terkait dengan herbisida.

5.2. Peranan Morfologi dan Ekologi Gulma

Tanaman Gulma Gulma adalah tumbuhan yang tumbuh pada areal yang

tidak dikehendaki yakni tumbuh pada areal pertanaman. Gulma secara langsung

maupun tidak langsung merugikan tanaman budidaya. Gulma dapat merugikan

tanaman budidaya karena bersaing dalam mendapatkan unsur hara, cahaya

matahari, dan air. Pengenalan suatu jenis gulma dapat dilakukan dengan melihat

keadaan morfologi, habitat, dan bentuk pertumbuhanya (Gupta, 1984). Menurut

Sutidjo (1981) ditinjau dari segi ekologi gulma merupakan tumbuhan yang mudah

beradaptasi dan memiliki daya saing yang kuat dengan tanaman budidaya. Karena

gulma mempunyai sifat mudah beradaptasi dengan tempat lingkungan tumbuhnya

maka gulma memiliki beberapa sifat diantaranya:

1) mampu berkecambah dan tumbuh pada kondisi zat hara dan air yang sedikit, biji

tidak mati dan mengalami dorman apabila lingkungan kurang baik untuk

pertumbuhannya,

(2) tumbuh dengan cepat dan mempunyai pelipat gandaan yang relatif singkat

apabila kondisi menguntungkan,

(3) dapat mengurangi hasil tanaman budidaya dalam populasi sedikit,

26

(4) mampu berbunga dan berbiji banyak,

(5) mampu tumbuh dan berkembang dengan cepat, terutama yang berkembang biak

secara vegetatif (Mercado, 1979).

Tanaman pokok yang lebih dominan dari pada gulma dan tingkat kepadatan gulma

yang rendah, tidak terlalu berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Jika gulma

mempunyai tingkat kerapatan yang tinggi, akan menyebabkan terjadinya kompetisi

antara tanaman pokok dan gulma, sehingga dapat menurunkan kuantitas hasil

pertanian. Penurunan tersebut akibat dari persaingan antara gulma dan tanaman

pokok untuk mendapatkan sinar matahari, air tanah, unsur hara, ruang tumbuh, dan

udara (Sukman, 2003).

5.3. Pengaruh Herbisida terhadap Metabolisme Gulma

Herbisida Herbisida merupakan suatu bahan atau senyawa kimia yang

digunakan untuk menghambat pertumbuhan atau mematikan tumbuhan. Herbisida

ini dapat mempengaruhi satu atau lebih proses-proses (seperti pada proses

pembelahan sel, perkembangan jaringan, pembentukan klorofil, fotosintesis,

respirasi, metabolisme nitrogen, aktivitas enzim dan sebagainya) yang sangat

diperlukan tumbuhan untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Herbisida

bersifat racun terhadap gulma atau tumbuhan penganggu juga terhadap tanaman

yang dibudidayakan. Herbisida yang diaplikasikan dengan konsentrasi tinggi akan

mematikan seluruh bagian dan jenis tumbuhan. Pada dosis yang lebih rendah,

herbisida akan membunuh tumbuhan dan tidak merusak tumbuhan yang di

budidayakan (Sjahril dan Syam’un, 2011).

Menurut Sukman dan Yakup (1991) terdapat beberapa keuntungan

menggunakan herbisida diantaranya : dapat mengendalikan gulma sebelum

mengganggu tanaman budidaya, dapat mencegah kerusakan perakaran tanaman

yang dibudidayakan, lebih efektif dalam membunuh gulma, dalam dosis rendah

dapat berperan sebagai hormon tumbuh, dan dapat meningkatkan produksi tanaman

budidaya dibandingkan dengan perlakuan pengendalian gulma dengan cara yang

lain. Pemakaian suatu jenis herbisida secara terus menerus akan membentuk gulma

yang resisten sehingga akan sulit mengendalikannya.

27

5.3.1 Bentuk Molekul Herbisida

Herbisida (dari bahasa Inggris herbicide) adalah senyawa atau material yang

disebarkan pada lahan pertanian untuk menekan atau memberantas tumbuhan yang

menyebabkan penurunan hasil (gulma). Lahan pertanian biasanya ditanami sejenis

atau dua jenis tanaman pertanian. Namun demikian tumbuhan lain juga dapat

tumbuh di lahan tersebut. Karena kompetisi dalam mendapatkan hara di tanah,

perolehan cahaya matahari, dan atau keluarnya substansi alelopatik, tumbuhan lain

ini tidak diinginkan keberadaannya. Herbisida digunakan sebagai salah satu sarana

pengendalian tumbuhan pengganggu tanaman utama.

Berdasarkan bentuk molekulnya herbisida dibedakan menjadi dua yaitu

herbisida organik dan herbisida non organik. Herbisida anorganik adalah herbisida

yang bahan aktifnya tersusun secara anorganik, misalnya herbisida berbahan aktif

amonium sulfanat, amonium sulfat, amonium tiosianat, kalsium sianamida,

tembaga sulfat-nitrat-ferosulfat, sodium arsenat, sodium tetraborat, sodium klorat,

sodium klorida-nitrat dan asam sulfurat. Sedangkan herbisida organik adalah

herbisida yang bahan aktifnya tersusun secara organik, misalnya herbisida

golongan nitrofenol+anilin, herbisida tipe hormon, herbisida berbahan aktif asam

benzoat+fenil asetat, amida, nitril, arilkarbamat, substitusi urea, piridin, pirimidin-

urasil, triazin, amitrol dan gugusan organoarsenat (Sukman, 2002).

Meskipun kebanyakan hasil modifikasi molekul herbisida dalam senyawa yang

kurang fitotoksik, namun ada pengecualian untuk ini, B-oksidasi 2,4-DB dengan

hasil 2,4-D dalam fitotoksisitas meningkat. Sering substitusi atom tunggal untuk

lain pada molekul herbisida akan menghasilkan pembentukan senyawa hampir

sama sekali non-fitotoksik atau senyawa selektivitas sangat berbeda.

Tanaman tingkat tinggi telah ditunjukkan untuk mengubah konfigurasi

molekul herbisida oleh berbagai reaksi kimia. Sebagian besar ini mungkin

dikatalisasi oleh enzim tertentu, namun beberapa tampak nonenzimatik. Dalam

kebanyakan kasus enzim tertentu yang terlibat belum diisolasi dan dikarakterisasi.

Berikut jenis reaksi telah terbukti terlibat dalam degradasi herbisida pada tanaman

tingkat tinggi: oksidasi, reduksi, hidrolisis, dehalogenasi, dethiolation, deaminasi,

28

dekarboksilasi, dealkilasi, dealkyoxylation, dealkythiolation dan konjugasi dengan

biasanya pada tanaman.

a. Oksidasi. Herbisida fenoksi ini dipilih sebagai contoh reaksi oksidasi, karena

ada berbagai jenis oksidasi telah dilaporkan terjadi. Ini telah diklasifikasikan

sebagai a-, B-, dan w-oksidasi dan terlibat oksidasi di tiga lokasi yang berbeda

pada rantai samping. Fawcett et al (1955,1958) menunjukkan bahwa W (2,4-

Dichlorophenoxy) nitril alkana mengalami-oksidasi. (gambar 5.1)

b. Dekarboksilasi. Beberapa herbisida termasuk derivative fenoksi benzoate, dan

urea telah ditunjukkan untuk menjalani Dekarboksilasi disertai dengan

deaminization simultan yang mengikuti reaksi demethylation. Reaksi juga

memerlukan satu molekul air dank arena itu dianggap hidrolisis.

c. Hidroksilasi . Hidroksilasi dari molekul herbisida telah terbukti pada tanaman

tingkat tinggi. Herbisida ini terdapat pada turunan fenoksi, benzoate, dan kelas-

kelas trazine. N-hidroksi derivate pembentukan rantai sisi propham telah

diusulkan namun senyawa hidroksil tidak terisolasi, dengan fenoksi herbisida,

cincin hidroksilasi dapat disertai dengan perubahan dalam posisi atom klorin

pada cincin (gambar 5.6). Namun dengan asam benzoate hidroksilasi terjadi

tanpa pergeseran atom klorin (gambar 5.7). Pada kasus dengan trazine

herbisida, cincin hidroksilasi melibatkan Deklorinasi, demethoxylation, atau

demethylthioation. Gambar 5.8 menunjukkan hidroksilasi 2-chlorotriazine,

29

yang serupa, reaction dengan 2-methoxy (-OCH3) dan 2-methylthio (-SCH3)

derivatif.

d. Hidrolisis. Degradasi herbisida dalam hidrolisis tanaman tingkat tinggi

merupakan fenomena umum. Ini terlibat dalam berbagai degradasi. Formulasi

yaitu fenoksi ester, serta molekul dasar beberapa kelas herbisida. Beberapa

kelas-kelas ini adalah carbamates, thiocarbamates, triazines, dan urea.

Hidrolisis melekul herbisida biasanya menyebabkan perpecahan besar dalam

molekul yaitu menghasilkan dua fragmen yang relative besar yaitu

nonfitotoksik. Degradasi model molekul carbamate diberikan sebagai contoh

dari hidrolisis (gambar 5.9).

30

e. Penggantian berbagai kelompok alkil pada struktur dasar kelas tertentu

molekul herbisida tidak hanya diubah racunnya mutlak, tetapi juga telah

mengakibatkan bervariasi selektivitas pada spesies tanaman yang berbeda.

Kedua fakta ini terbukti sedikit pun triazine dan urea jenis herbisida. Beberapa

kelas herbisida yang telah ditunjukkan untuk menjalani dealkylation adalah

triazines, urcas, carbamate, thiocarbamates, dan dinitroanilines. Molekul

herbisida tertentu memiliki alkyloxy substitusi daripada hanya alkil substitusi.

Molekul herbisida tampaknya menjalani dealkyoxylations hampir terjadi

sebagai dealkylation i, Gambar 5-10 mengilustrasikan bertahap dealkylation

dan dealkyoxylation model urea herbisida.

f. Konjugasi herbisida atau degradasi produk dengan tumbuhan endogenus

telah sering dilaporkan dalam literatur. Jenis sering diamati conjugasi invollve

gula asam amino dan kurang sering macromolecutes seperti protein atau lignin.

Dalam kasus terakhir awalnya diduga ketika hasil larut radioaktivitas dari

herbisida radioaktif Terapan rendah dan radioaktivitas dalam residu larut

terdeteksi. Ringan hidrolisis residu larut ini dapat melepaskan molekul

herbisida utuh. Conjugasi sederhana herbisida diterapkan dengan gula atau

adalah asam amino biasanya larut dalam pelarut pengekstrak. tiga contoh

conjugasi sederhana seperti yang diberikan dalam gambar 5-11 (chlorambea -

31

glukosa), angka 5-12 (amitrole-Serin), dan mencari 5-13 (antrazine-

glutathione).

Pembelahan cincin. Rupanya membelah struktur cincin aromatik dan

heterosiklik yang terkandung dalam banyak herbisida berlangsung sangat lambat

pada tanaman yang lebih tinggi. Meskipun berbagai substitusi pada cincin biasanya

diurai, cincin itu sendiri dapat bertahan sebagai nontoxic senyawa seluruh

kehidupan tanaman. Struktur cincin seing terikat untuk melarutkan residu yang

merumitkan rilis radioaktif CO2 dari berlabel cincin herbisida dalam hlgher

tanaman, jumlah dan tingkat CO2 rilis biasanya telah cukup rendah. Frear dan

shimabukuro negara (1970), "Tidak ada tidak ada bukti jelas menunjukkan bahwa

tanaman mampu benar-benar merendahkan struetures cincin ini pada tingkat yang

signifikan."

32

Meskipun penelitian pada jalur degradasi herbisida dalam tanaman lebih tinggi

terus pada tingkat dipercepat, tren saat ini tampaknya menjadi :

Menempatkan sebuah peningkatan tekanan di isolasi dan karakterisasi dari

enzim yang bertanggung jawab atas reaksi tertentu. Pada tahun 1959 williams

(1959) menunjukkan bahwa pestisida dan xenobiotics lain ( senyawa asing )

tampaknya mengalami dua tahap pada hewan. Metabolisme melibatkan oksidasi

tahap 1, pengurangan, reaksi atau hidrolisis. Tahap II ini produk dari fase 1 menjadi

conjugasi dan detoksifikasi sebelum ekskresi. Konsep ini telah diterima secara luas.

Baru-baru ini shimabukuro et. Al tahun (1981) menerapkan prinsip ini untuk sistem

tanaman tingkat tinggi dan menambahkan kondisi tahap III ( tabel. 5-1). Tipe

metabolisme tahap III tampaknya kurang tepat untuk tanaman tingkat tinggi.

Dibutuhkan perhitungan bahwa produk metabolisme tahap II jarang dikeluarkan

dari tanaman ( berbeda dengan hewan ). Karena itu, dari miseliumnya ini harus

dibagi menjadi bagian dalam sel tanaman atau dihapus lebih lanjut dari aktivitas

metabolisme oleh mekanisme lain. Reaksi tahap I biasanya mengurangi

fitotoksisitas dari herbisida dan mempengaruhi senyawa residu.

5.3.2. Contoh Bentuk Molekul Herbisida

Berdasarkan bentuk molekulnya herbisida dibagi menjadi dua yaitu :

A. Herbisida anorganik merupakan suatu herbisida yang tersusun secara anorganik

(Riadi, 2011). Contohnya :

a · Ammonium sulfanat, akan memperpanjang masa dormansi sampai cadangan

karbohidrat dan gula menjadi habis dan menyebabkan kematian.

33

b· Ammonium sulfat, menyebabkan peningkatan nilai PH pada cairan tubuh

tumbuhan yang terkena ammonium, yang menyebabkan tumbuhan cepat mati.

Ammonium juga beracun pada protoplasma.sel.

(NH4)2SO4 adalah garam anorganik.

c· Ammonium tiosianat, menyebabkan racun pada sel tumbuhan, menghambat

enzim katalase dan mengkaogulasikan protein. Dengan rumus kimia (NH4SCN).

d· Kalsium sianamida dapat mengkoagulasikan protein sel.

CaCN2 dalam bentuk murninya merupakan kristal berbentuk jajaran genjang

yang tidak berwarna, bentuk komersialnya adalah bahan berwarna kelabu yang

34

mengandung 55-70% CaCN2; digunakan sebagai pupuk, pembasmi gulma,

dan penggundul hutan.

e· Tembaga sulfat, nitrat, dan fero sulfat, tembaga sulfat dapat melemahkan kerja

dan menyebabkan protein mengendap.

Tembaga Sulfat. CuSO4.

Fero Sulfat

B. Herbisida organik merupakan suatu herbisida yang tersusun secara organik

(Riadi, 2011). Contohnya :

a Amida. Amida digunakan untuk mengendalikan kecambah gulma semusim,

khusunya dari golongan rumputan. Herbisida ini lebih aktif bila

35

diaplikasikan pada permukaan tanah sebagai herbisida pratumbuh.

Mekanisme kerja utama herbisida yang tergolong dalam kelas amida adalah

mempengaruhi sintesa asam nukleat dan protein. Butaklor, pretilaklor,

alaklor, dan propanil termasuk dalam kelas amida ini.

Gugus fungsional organik yang memiliki gugus karbonil (C=O) yang berikatan

dengan suatu atom nitrogen (N), atau suatu senyawa yang mengandung gugus

fungsional ini. Jenis kedua adalah suatu bentuk anion nitrogen.

b Bipiridilium.

Herbisida yang termasuk dalam golongan ini umumnya herbisida pasca

tumbuh, tidak aktif apabila diaplikasikan lewat tanah dan tidak selektif. Paraquat

dan diquat adalah contoh herbisida yang termasuk dalam kelas ini. Tumbuhan yang

terkena herbisida akan menampakkan efek bakar dalam waktu relatif singkat dan

diikuti dengan peluruhan daun. Cahaya, oksigen, dan klorofil adalah prasarana

utama yang diperlukan untuk menunjukkan efek racun tersebut. Contoh diquat dan

paraquat : Gramoxone mengandung bahan aktif paraquat sebanyak 20%. Senyawa

paraquat dikenal sebagai racun kontak umum. Menurut formulatornya semua

tumbuhan hijau dapat dibunuhnya. Kenyataannnya lumut yang tumbuh di batu

tahan terhadapnya. Padahal lumut itu tumbuhan rendah, ada yang bersel satu saja.

Mungkin fotosintesisnya tidak menghasilkan elektron. Paraquat sendiri tidak habis

terpakai. Oleh karena itu paraquat dapat dapat dikatakan sebagai katalisator

organik. Tidak mengherankan kita, bila 1 liter produk paraquat di dalam 500 liter

air dapat menghanguskan rumput seluas satu lapang sepak bola. Elektron (e)

diperoleh dari hasil samping fotosintesis. Proses fotosintesis mutlak bergantung

pada sinar atau cahaya. Jadi, tenaga untuk membuat herbisida H2O2 secara tidak

langsung berasal dari matahari.

36

c Dinitroanilin. Butralin dan pendimentalin termasuk dalam golongan

herbisidadinitroanilin. Herbisida tersebut akan aktif bila diaplikasikan ke

tanah sebelum gulma tumbuh atau berkecambah. Pola kerja herbisida

dinitroalin adalah sebagai racun mitotikyang menghambat perkembangan

akar dan tajuk gulma yang baru berkecambah.

37

VI. RESPON BIOKIMIA TERHADAP PESTISIDA

6.1. Kompetisi Gulma

Gulma atau sering juga disebut ‘tumbuhan pengganggu’ selalu dikendalikan

oleh petani atau pekebun karena mengganggu kepentingan petani/pekebuntersebut.

Gulma mengganggu karena bersaing dengan tanaman utama terhadap kebutuhan

sumberdaya (resources) yang sama yaitu unsur hara, air, cahaya, dan ruang tumbuh.

Sebagai akibat dari persaingan tersebut,produksi tanaman menjadi tidak optimal

atau dengan kata lain adakehilangan hasil dari potensi hasil yang dimiliki tanaman.

Kehilangan hasil tanaman sangat bervariasi, dipengaruhi oleh sejumlah

faktor, antara lain kemampuan tanaman berkompetisi (beda jenis/kultivar berbeda

kemampuan bersaing), jenis-jenis gulma, umur tanaman dan umur gulma, teknik

budidaya, dan durasi mereka berkompetisi. Kehilangantersebut terbagi dua

kategori, langsung dan tidak langsung. Gulma berpengaruh langsung terhadap

tanaman utama dengan adanya kompetisiterhadap nutrient, air, dan cahaya. (Edison

Purba, 2009)

Gulma yang selalu tumbuh di sekitar pertanaman (crop) mengakibatkan

penurunan laju pertumbuhan serta hasil akhir.Adanya gulma tersebut

membahayakan bagi kelangsungan pertumbuhan dan menghalangi tercapainya

sasaran produksi pertanaman pada umumnya.Usaha manusia dalam mengatasi hal

tersebut dapat berupa pemberantasan atau pengendalian, tergantung pada keadaan

tanaman, tujuan bertanam, dan biaya. Budidaya pada tanaman dan pengelolaan

masih merupakan usaha yang cukup memadai dalam pertanian. Dengan

ditemukannya herbisida, peristiwa peracunan dan dosis dalam derajad

pengendalian masih perlu dipertimbangkan, demikan pula tentang selektivitas

“mode of action” dan efek residu.

Dalam pengendalian gulma, terkadang gulma dapat mengubah bahan aktif

herbisida (dalam takaran tertentu) menjadi bahan yang tidak meracuni gulma

tersebut. Hal ini terjadi akibat adanya respon biokimia gulma terhadap aplikasi

herbisida. Siklus biokimia utama merupakan suatu reaksi metabolisme tunggal

yang dipengaruhi oleh rendahnya konsentrasi herbisida dibandingkan dengan reaksi

38

lainnya, atau reaksi pertama yang dipengaruhi oleh rendahnya konsentrasi herbisida

yang diberikan.

6.2. Reaksi Biokimia Terhadap Herbisida

Menentukan signifikansi fisiologis di tempat penelitian biokimia in vitro

dalam aspek yang lainnya dari jenis penelitian ini. Hal ini terutama disebabkan oleh

kurangnya pengetahuan tentang konsentrasi herbisida di tempat terjadinya

biokimiawi pada tanaman. Dalam penelitian in vitro, konsentrasi grealer dari 10-3

M (1 mM) dianggap di atas tingkat fisiologis. Namun, dengan herbisida tertentu,

konsentrasi 10-4 tampaknya tidak mengubah reaksi biokimia yang telah diukur. Ini

mungkin hanya berarti bahwa reaksi biokimia yang paling sensitif yang terkena

herbisida belum diperiksa. Penghambat fotosintesis yang lebih aktif menghambat

reaksi Hill sekitar 50% pada kisaran 10-7 sampai 10-8M. Konsentrasi herbisida di

tempat biokimiawi juga bisa berubah seiring waktu di tanaman. Hal ini dapat

meningkat terus karena penyerapan dan translokasi atau penurunan karena

degradasi sehingga mengubah reaksi berubah serta tingkat suku bunga mereka

dengan bertambahnya waktu setelah perawatan. Karena 2,4-D diketahui

merangsang sintesis RNA pada konsentrasi rendah dan menghambatnya pada

konsentrasi tinggi, seseorang dapat memvisualisasikan rangsangan awal sintesis

RNA yang diikuti oleh penghambatan, karena konsentrasi herbisida meningkat di

tempat kerja dengan waktu. Kasus serupa dapat dilakukan untuk sintesis lipid pada

daun yang dipengaruhi oleh penghambat fotosintesis, stimulasi pada konsentrasi

herbisida rendah merupakan penghambatan pada konsentrasi tinggi. Contoh

penurunan konsentrasi herbisida di lokasi biokimiawi tanaman karena degradasi

adalah atrazin pada jagung. Telah ditunjukkan bahwa ketika akar tanaman jagung

yang ditanam dalam larutan kultur diobati dengan atrazin, fotosintesis pada daun

segera berkurang; Ketika tanaman ditempatkan dalam larutan kultur tanpa atrazin

laju awal fotosintesis secara bertahap dipulihkan setelah periode lag singkat.

Sebagian besar garam dan asam awal yang digunakan adalah bahan kontak;

Mereka membawa penghancuran cepat struktur protoplasma yang halus

berdasarkan keasaman tinggi, konsentrasi osmotik, dan daya presipitasi protein.

39

Sedikit yang diketahui tentang sifat dan urutan reaksi kimia yang tepat. Minyak,

yang masih banyak digunakan dalam pengendalian gulma, menghancurkan sifat

semipermeable membran hidup dengan solubilisasi, interpolasi molekul minyak ke

dalam lapisan protein membran dengan hilangnya ikatan, diskonfigurasi, dan

kebocoran (van Overbeek dan Blondeau 1954; Crafts and Robbins , 1962).

Sebagian besar herbisida kontak modern juga tampak bertindak dengan

memodifikasi struktur membran seluler. Namun, mekanisme tindakan mereka jelas

berbeda dari minyak dan garam kontak awal dan asam.

Sebagian besar respon biokimia primer yang disebabkan oleh herbisida masih

dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori besar yang diusulkan oleh Moreland

(1967), yaitu: (1) respirasi dan transportasi elektron mitokondria, (2) fotosintesis

sebagai reaksi Hill, dan (3) asam nukleat dan sintesis protein. Penelitian di tiga

kategori ini baru-baru ini diringkas: (1) oleh Kirkwood (1976), (2) oleh Moreland

dan Hilton (1976), dan (3) oleh Cherry (1976). Kirkwood (1976) juga meliput aksi

herbisida pada metabolisme perantara.

1. Pernapasan dan Transpor Elektron Mitokondria

Respirasi dapat melalui tiga tahap: (1) glikolisis (konversi gula menjadi asam

piruvat), (2) siklus asam tricarboxylic (metabolisme asam piruvat menjadi CO2

melalui serangkaian asam organik, dan (3) fosforilasi oksidatif dan Transpor

elektron (transfer elektron dari asam organik ke ATP) Glikolisis terjadi di

sitoplasma, sedangkan siklus asam tricarboxylic, fotofotoksilasi oksidatif, dan

transpor elektron terjadi di mitokondria. Langkah 2 dan 3 berhubungan erat.

Sebagian besar herbisida yang berpengaruh Respirasi bekerja pada tingkat

mitokondria, namun beberapa (2,4-D dan dalapon) telah dilaporkan mengubah

glikolisis.

Bahan kimia yang mengubah fungsi mitokondria dapat (1) melepaskan reaksi

yang bertanggung jawab untuk sintesis ATP, atau (2) mengganggu transpor

elektron dan transfer energi. Dinitrophenol (DNP) adalah uncoupler yang terkenal

dan digunakan sebagai inhibitor metabolik, namun ini bukan herbisida. Selain

mencegah sintesis ATP, pembungkus yang tidak memungkinkan (1) merangsang

respirasi mitokondria terisolasi yang tersuspensi dalam medium kekurangan

40

akseptor fosfat atau fosfat, (2) meningkatkan hidrolisis ATP dalam medium, atau

(3) menghambat reaksi pertukaran yang biasanya dikatalisis oleh mitokondria.

Dengan tidak adanya fotofat anorganik, ADP, ATP, dan H2O.

Herbisida yang umumnya dianggap sebagai pembentuk fosforilasi oksidatif

termasuk dinoseb, ioxynil, bromoxynil, dan chlorflurazole. Dichlobenil tidak

dianggap sebagai uncoupler, namun turunan hidroksinya tampaknya tidak

beraturan. Ada banyak bukti bahwa fenoksi juga mengurangi fosforilasi oksidatif;

Namun, mereka juga mengubah banyak reaksi metabolik lainnya. Oleh karena itu,

signifikansi fisiologis jika kemampuan uncoupling mereka tetap tidak jelas.

Ternyata, oksospasiat oksidatif lebih mudah terkena penghambatan daripada

tidak tersendat oleh herbisida, karena lebih banyak herbisida dilaporkan

menghambat daripada membaur. Furthemore, signifikansi fisiologis dari inhibisi

ini sering dipertanyakan karena konsentrasi yang relatif tinggi sering dibutuhkan

dan efek dari herbisida ini pada proses metabolisme lainnya. Namun demikian, jika

senyawa ini secara signifikan mengurangi pembentukan ATP secara in vitro,

mereka dapat berkontribusi terhadap respons herbisida yang paling akhir. Herbisida

yang tampaknya menghambat fosforilasi oksidatif meliputi CDAA, CDEC,

propham, chlorpropham, barban, asulam, dalapon, TCA, propanil, benzoik,

dinitroanilin, triazina, urea, dan tiokarbamat. Akhirnya beberapa senyawa ini juga

dapat terbukti tidak mampu mengoksidasi fosforilasi oksidatif. Kirkwood (1976)

telah menyajikan sebuah representasi skematik yang sangat informatif yang secara

tentatif menunjukkan lokasi tindakan pembasmi herbisida dan penghambat

fosforilasi oksidatif.

2. Fotosintesis Sebagai Reaksi Hill

Fotosintesis adalah proses yang rumit dalam perubahan karbondioksida dan air

menjadi komponen senyawa organik dan oksigen dengan memanfaatkan cahaya

dan kloroplas. Ini melibatkan dua seri dari reaksi. Seri pertama dari reaksi

memerlukan cahaya, H2O, ADP, Pi dan NADP+; hasil produksi O2 serta H+, ATP

dan NADPH; diringkas menjadi:

H2O + ADP Pi + NADP+ light O2 + H+ + ATP + NADPH

41

Seri kedua dari reaksi memerlukan sebagian besar produk reaksi pertama dan

CO2; hasil produksi (CH2O), ADP Pi + NADP+, diringkas menjadi:

CO2 + ATP + NADPH + H+ (CH2O) + ADP + Pi + NADP+

Seri pertama dari reaksi biasanya dapat disebut sebagai " reaksi terang",

sedangkan seri kedua dari reaksi disebut sebagai "reaksi gelap". Kedua seri reaksi

ini berlangsung dalam kloroplas. Reaksi pertama terjadi pada membran dalam

kloroplas (lamela atau tilakoid), dan reaksi kedua terjadi di daerah lamela dalam

(stroma). Herbisida dapat menghambat fotosintesis terutama mengganggu pada

saat proses "reaksi terang". Fiksasi karbon dioksida akan menurun karena semakin

berkurangnya produk-produk hasil dari proses "reaksi terang", yang penting untuk

"reaksi gelap". Studi Cooke (1956) dan Wessels, dan Van der Veen (1956)

mempelopori penelitian tentang efek herbisida pada proses fotosintesis. Mereka

menunjukkan bahwa herbisida tipe urea dapat mengganggu reaksi Hill.

2H2O + 2A kloroplascahaya 2AH2 + O2

A adalah penerima hidrogen atau elektron sedangkan AH2 adalah bentuk yang

dikurangi. Reaksi dapat diikuti menggunakan penerima elektron buatan dan

elektroda oksigen untuk Spektrofotometer (alat yang digunakan untuk

mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang

tertentu pada suatu objek kaca atau kuarsa ) menggunakan ferisianida atau pewarna

dapat sebagai penerima elektron buatan. Seperti yang dikatakan, ini telah digunakan

secara ekstensif dalam penelitian herbisida. Ini memungkinkan seseorang untuk

mengidentifikasi faktor penghambat fotosintetik tetapi tidak memungkinkan

seseorang untuk membatasi faktor penghambat dalam sistem fotosintesis.

Selama dua dekade banyak kemajuan telah dibuat dalam memahami sistem fot

osintesis. Banyak dari penelitian ini telah setia menggunakan siklus dari energi dan

untuk tujuan kita dapat disimpulkan dengan skema "Z" 1). Diagram kematis dari

induksi pengangkutan elektron dan fosforilasi memungkinkan

kita untuk mengidentifikasi faktor penghambat oleh herbisida. Diuron sering

digunakan oleh fotobiologi untuk memblokir adanya re-oksidari Q- dan dengan

demikian reaksi kimiawi dapat mengisolasi Fotosistem II dari Fotosistem I. Diuron

42

memblokir pengangkutan elektron antara penerima utama elektron Q dan

plastoquinone (PQ) dan dianggap sebagai faktor penghambat dalam pengangkutan

elektron. Herbisida lain yang muncul dan bertindak sebagai faktor penghambat dari

proses pengangkutan elektron salah satunya ialah triazines.

Uracil dan bis-karbamat (fenmedifam, desmedifam). Dengan eksperimen

tambahan, herbisida yang lain mungkin juga dapat ditampilkan untuk menghambat

reaksi ini. Salah satu herbisida (perfluidon) telah terbukti dapat memisahkan

fotofosforilasi, hal itu dapat mencegah pembentukan ATP tetapi sementara masih

memungkinkan dalam melanjutkan pengangkutan elektron. Beberapa herbisida yang

ada, dapat bertindak pada kedua reaksi tersbut sebagai penghambat dalam proses

pengangkutan elektron dan juga pemisah dalam proses fotofosforilasi, yang

termasuk diantaranya adalah dinoseb, ioxynil, bromocynil, dan chlorflurozole.

Moreland dan Hilton (1976) juga berpendapat pada hubungan ini dan menyarankan

bahwa mitokondria dan kloroplas harus memiliki banyak kesamaan dalam

mekanismenya yang terlibat dalam generasi pembentukan ATP.

Studi awal menunjukkan bahwa kloroplas dari spesies yang toleran dan rentan

serupa dalam tanggapan mereka terhadap herbisida yang dapat menghambat reaksi

Hill (Tabel 6-2). Toleransi tanaman utuh dianggap terutama terkait dengan

inaktivasi herbisida oleh degradasi. Secara umum ini masih berlaku, tetapi studi

terbaru juga menunjukkan bahwa biotipe gulma tertentu akan tahan karena

kurangnya pengikatan kimia herbisida terhadap molekul yang terdapat dalam

lamela.

3. Metabolisme Asam Nukleat dan Sintesis Protein

Metabolisme asam nukleat dan sintesis protein adalah dua hal yang sangat

penting dalam proses metabolisme dan berhubungan dengan erat. Konsentrasi

mereka terutama terletak pada transfer informasi genetik dari DNA

fungsional (enzim) dan protein struktural. Molekul-molekul ini adalah faktor utam

dalam menentukan bentuk dan fungsi dari organisme. Proses awal beralih dari

replikasi DNA melalui transkripsi ke RNA terjemahan ke dalam protein. Proses

kompleks ini melibatkan banyak reaksi yang memerlukan banyak kofaktor. Rincian

43

serangkaian reaksi secara komprehensif pada dasarnya meliputi semua proses

biokimia dan fisiologi tanaman.

Jelas setiap herbisida secara signifikan mengubah apapun proses reaksi, proses

ini dapat memiliki efek mendalam pada pertumbuhan dan perkembangan tanamn.

Efek 2,4-D pada proses ini telah diteliti secara ekstensif, dan hasilnya telah

dirangkum oleh cherry (1976) dan disajikan dalam bab fenoksi buku ini. Hasilnya

perlakuan tanaman sensitif dengan 2, 4-D adalah peningkatan dalam aktivitas RNA

polimerase dengan peningkatan RNA dan sintesis protein yang disertai dengan

proliferasi sel yang masiv dalam jaringan organ tertentu. Namun, pada konsentrasi

herbisida yang tinggi proses ini dapat menghambat.

Studi oleh Mann et al. (1965) dan Moreland et al. (1969) digunakan keluar

segmen jaringan; Ashton et al. (1977) digunakan sel-sel lef terisolasi, dan Van

Hoogstraten (1972) digunakan sistem sel-bebas. Spesies tanaman dan dan

konsentrasi berbagai herbisida yang digunakan para peneliti juga berbeda

Secara umum, sistem yang paling dihambat adalah sistem sel daun, mungkin

karena herbisida yang mampu bekerja kontak dengan tindakan situs metabolik lebih

mudah daripada memotong segmen jaringan dan kofaktor penting tertentu (yakni,

ATP) ditambahkan ke sistem sel bebas tetapi tidak untuk sistem sel daun yang

terisolasi. Sistem sel daun yang terisolasi mampu fotosintesis, yang tidak ada pada

sistem-sistem lain. Dalam hal ini sangat jelas bahwa dinoseb dan ioxynil sangat

menghambat kedua proses tersebut. Data yang terbatas pada PCP menunjukkan

bahwa itu juga cukup dalam penghambatan. Kelompok aphenol memiliki

kemiripan struktural yang dapat berkontribusi untuk kegiatan ini. Chlorpropham

dan propanil juga bisa untuk menjadi penghambat relatif. Dengan menggabungkan

data kemudian dikembangkan dalam studi yang berbeda untuk phenoxys (2,4-D dan

2,4,5-T) dan urea (monuron dan diruon), tampaknya herbisida ini juga menghambat

untuk dua proses. Chloroacetamides (CDAA dan propachlor) penghambatan

terjadi dalam beberapa tes tapi tidak yang lain. Karena sumber ATP yang

diperlukan untuk reaksi ini mungkin berasal dari fotosintetik dalam sistem sel daun

yang terisolasi (I) dan fosforilasi oksidatif dalam segmen jaringan (II), hal ini dapat

dipahami bahwa inhibitor fotosintesis lebih efektif dalam sistem I daripada sistem

II (yaitu, diuron atrazine, bromacil dan isocil, dan monuron). Namun, peningkatan

44

inhibisi oleh senyawa tertentu (yakni, chloramben, EPTC, trifluralin) dalam sistem

I relatif terhadap sistem II, ini mungkin karena konsentrasi yang lebih tinggi di situs

(s) tindakan.

Karena efek senyawa ini pada sintesis RNA dan protein kompleks, interpretasi

dari hasil mungkin sulit. Faktor-faktor seperti sintesis kimia, gangguan

keseimbangan energi, selektivitas spesies dan kekhususan enzim membuat

generalisasi berbahaya. Sementara kasus diatas campur tangan oleh herbisida dalam

metabolisme asam nukleat dan sintesis protein menyiratkan gangguan yang bersifat

fitotoksik, dalam kasus tidak langsung lethality telah terbukti. Kloroplas dan

mitokondria berisi DNA yang berbeda dalam komposisi dasar dari DNA nuklir,

DNA sintesis, DNA yang bergantung pada sintesis RNA dan sintesis protein terlihat

mengambil tempat di komponen ini. Banyak herbisida yang menghambat

penyerapan oksigen oleh mitokondria dan oksigen oleh choroplast juga dilaporkan

mengganggu metabolisme asam nukleat dan sintesis protein.

Gruenhagen dan Moreland (1971) telah berusaha untuk menunjukkan efek

herbisida pada kandungan ATP, fosforilasi oksidatif, RNA dan sintesis protein

dalam perspektif di kertas yang menggambarkan hasil tes pada efek dari beberapa

senyawa pada jumlah kandungan ATP pada jaringan hipokotil kedelai. Dinoseb,

ioxynil, propanil, dan chlorpropham mengurangi ATP konten 88-90%; Sedangkan

propachlor, 2, 4, 5-T, dan fenac mengurangi 65-69% semua senyawa ini telah

dilaporkan untuk menghambat fosforilasi oksidatif kecuali propachor dan fenac,

yang belum dievaluasi dalam hal ini. Semua senyawa ini juga telah dilaporkan

mengurangi sintesis RNA dan protein. Data ini menunjukkan bahwa sintesis RNA

dan protein terhambat karena kurangnya ATP dalam kasus herbisida ini. Namun,

Van Hoogstraten (1972) menemukan bahwa sintesis protein dihambat oleh PCP

(98%), ioxynil (93%), dinoseb (90%), fenac (37%) dan chlorpropham (29%).

Namun, Ashton et al (1977) melaporkan bahwa penghambat fotosintesis

atrazine, bromacil, monuroun, dan parakuat, serta dinoseb, yang juga menghambat

fotosintesis, juga merangsang sintesis lemak pada konsentrasi dekat yang

menghambat proses fotosintesis. Mann dan Pu (1968) tidak mengamati simulasi

oleh inhibitor fotosintesis dalam sistem tersebut; mungkin karena fotosintesis tidak

terjadi atau konsentrasi terlalu tinggi. Ashton et al (1977) menyarankan bahwa

45

stimulasi sintesis lemak dengan inhibitor fotosintesis mungkin berhubungan dengan

mekanisme perbaikan membran.

Informasi tambahan mengenai efek herbisida pada metabolisme lipid dan

metabolisme perantara tempat lain dapat ditemukan di bab-bab selanjutnya buku

ini serta seperti Kirkwood (1976) dan di Kearney Kaufman (1975,1976).

6.3. Lokalisasi Reaksi Utama

Tindakan utama lokalisasi tempat biokimia (lesi) herbisida tertentu memang

tugas yang sulit. Webb (1963), membahas lokalisasi tempat inhibitor inhibisi

metabolik dan menyatakan: " hanya benar-benar dalam keadaan kebetulan yang

memuaskan lokalisasi dapat mudah dibuat." Webb (1963) menulis bab hebat

mengenai hal ini dan itu harus ditinjau ulang oleh mahasiswa dengan serius pada

jenis penelitian ini.

Ashton (1967) berbicara sebelum Konferensi Gulma California membahas

program untuk tindakan utama lokalisasi tempat biokimia herbisida. Berikut

diadaptasi dari lima langkah program. Pada dasarnya program mulai dengan

memperhatikan gejala fitotoksin dan tempat akumulasi herbisida dalam tanaman

utuh. Menggunakan informasi ini sebagai panduan, salah satu hasil melalui

serangkaian sistem biokimia yang lebih disempurnakan.

1. Lokalisasi tempat akumulasi herbisida dalam tanaman utuh. Hal ini paling

sering dicapai dengan menggunakan herbisida berlabel dan autoradiografi

adalah alat yang sangat berguna

2. Pengenalan gejala fitotoksin. Misalnya, jika warna kuning daun adalah gejala

awal yang telah diblokir. Tindakan lain dari herbisida adalah produksi

antosianin, tanda bahwa gula yang terakumulasi. Dengan demikian kita dapat

mencari blok di transportasi gula atau mungkin respirasi, yang memanfaatkan

gula. Hilangnya turgiditas yang mengakibatkan pengumpulan air dari mesofil

daun sering menunjukkan hilangnya integritas membran: seperti mungkin hasil

dari toksisitas minyak, atau herbisida kontak lainnya. Kerusakan membran

yang diamati dengan herbisida lain biasanya berkembang lebih lambat dan

mungkin serupa respons sekunder. Gejala pertumbuhan herbisida fenoksi

adalah aspek lain dari pengunaan herbisida; salah satu yang melibatkan sistem

46

hormon endogenus dan gangguan pertumbuhan. Studi mikroskop dan

mikroskop elektron yang ringan juga dapat memberikan informasi lokalisasi.

Hubungan konsentrasi yang harus dibentuk atas kisaran efektif total dari

inisiasi gejala sampai mati. Informasi tersebut dapat digunakan dalam

penelitian secara in vitro kemudian pada berbagai jalur yang tampak penting.

Berikutnya harus mengikuti waktu - studi lapangan untuk mengikuti urutan

peristiwa yang menyebabkan kematian. Keterlambatan dalam terjadinya

inhibisi mungkin sekali menunjukkan bahwa substansi tidak diterapkan

inhibitor tetapi harus dapat dimetabolisme untuk tingkat kemampuan inhibitor

yang terkait dengan pemulihan. Ketika tanaman pulih ini menunjukkan

mekanisme detoksikasi atau bahwa herbisida benar-benar hilang dari tanaman

oleh kebocoran atau volatilisasi.

3. Studi metabolik awal harus dirancang untuk identitas tempat biokimia besar

berubah; yaitu fotosintesis, respirasi, sintesis protein, dan sebagainya. Semua

proses harus dievaluasi menggunakan sistem yang sama. Meskipun akan

diinginkan untuk menggunakan tanaman utuh pada tahap ini, metodologi ini

biasanya tidak tersedia. Oleh karena itu segmen jaringan atau sel terisolasi yang

mungkin paling sesuai. Organel-organel terisolasi dan sistem sel bebas yang

terlalu membatasi pada tahap ini karena hanya beberapa reaksi dapat diukur.

Konsentrasi dan waktu percobaan lapangan sangat penting. Kegagalan untuk

mengidentifikasi jalur awal metabolik utama yang berubah dalam studi dapat

mengakibatkan banyak jalur tidak relevan pada pekerjaan berikutnya.

4. Studi metabolik sekunder yang menggunakan sistem mentah. Memiliki satu

area metabolisme utama yang terlibat diblokir keluar sekarang mungkin untuk

melanjutkan secara mendalam dengan mempelajari komponen-komponen dari

proses metabolisme yang terkena. Sebagai contoh, sewaktu fotosintesis,

diferensiasi harus dilakukan antara reaksi terang dan gelap; evolusi fiksasi CO2

atau oksigen harus diukur dan mekanisme fosforilasi, siklik atau non-siklik

harus ditentukan. Dalam respirasi, pembedaan harus dibuat antara glikolisis

dan siklus TCA.

5. Studi tentang sistem metabolik tersier yang dimurnikan. Studi tersebut

mungkin melibatkan satu enzim, reaksi metabolik yang tunggal atau satu jenis

47

organel. Menggunakan waktu dan salah satu seri konsentrasi harus menentukan

hubungan dosis yang kritis dan dibandingkan dengan secara vivo dan in vitro

nilai-nilai meningkatkan kemungkinan bahwa salah satu memang telah

diterjemahkan tempat tindakan utama.

Lima proses di atas mewakili suatu pendekatan bertahap, dengan eliminasi,

untuk sampai pada hasil akhir. Pendekatan seperti ini aman dari resiko mempelajari

hanya satu bagian metabolisme tanpa sebelumnya menentukan apakah bagian yang

satu ini lebih sensitif terhadap herbisida tertentu daripada daerah metabolisme lain,

atau tidak menghubungkan/mengkaitkan hasil in vitro dan in vivo.

Ada beberapa teknik biokimia yang sering berguna dalam studi lokalisasi.

Seringkali ketika inhibitor bereaksi pada suatu enzim, substrat yang bereaksi

dengan enzim ini cenderung menumpuk. Oleh karena itu, akumulasi dari setiap

intermediate menunjukkan bahwa enzim bertindak pada intermediate ini dapat

dihambat oleh herbisida. Terkadang penambahan berbagai substrat atau intermediet

dari jalur penghambat dapat memberikan informasi mengenai lokasi aksi.

Penambahan substrat berlabel radioaktif atau intermediet ke sistem terhambat dan

deteksi perubahan yang dihasilkan dalam jalur yang disebabkan oleh herbisida,

mungkin berguna. Penggunaan inhibitor kedua yang lokasi aksinya dikenal dapat

digunakan baik untuk meniru aksi dari herbisida atau untuk mengisolasi jalur

metabolisme terhambat dari kompleksitas jalur penggangu.

Dalam sistem biologis ada sejumlah metabolisme bypass dan karenanya situs

utama aksi mungkin tidak bertepatan dengan situs aksi herbisida. Sebagai

contoh,terdapat reaksi A ke B ke C, jika pembentukan B dari A diblokir oleh

herbisida, maka akan mungkin terjadi bypass sebagai berikut.

A B C

D

Jika produk D dapat dibuat dari A dengan jalur yang berbeda dari reaksi A ke

B, kemudian menghalangi reaksi yang terakhir ini dapat menggeser jalur ke C

melalui D. Oleh karena itu reaksi A ke B tidak penting untuk pembentukan C dan

C kemudian dapat masuk ke dalam reaksi penting berikutnya.

48

6.4. Proses Siklus Biokimia Herbisida

Siklus biokimia utama merupakan suatu reaksi metabolisme tunggal yang

dipengaruhi oleh rendahnya konsentrasi herbisida dibandingkan dengan reaksi

lainnya, atau reaksi pertama yang dipengaruhi oleh rendahnya konsentrasi herbisida

yang diberikan. Konsentrasi herbisida di tempat biokimiawi juga bisa berubah

seiring waktu di tanaman. Hal ini dapat meningkat terus karena penyerapan dan

translokasi atau penurunan karena degradasi sehingga mengubah reaksi berubah

serta tingkat suku bunga mereka dengan bertambahnya waktu setelah perawatan.

Sebagian besar respon biokimia primer yang disebabkan oleh herbisida masih

dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori besar yang diusulkan oleh Moreland

(1967), yaitu: (1) respirasi dan transportasi elektron mitokondria, (2) fotosintesis

sebagai reaksi Hill, dan (3) asam nukleat dan sintesis protein.

Ashton (1967) berbicara sebelum Konferensi Gulma California membahas

program untuk tindakan utama lokalisasi tempat biokimia herbisida. Diadaptasi dari

lima langkah program tersebut meliputi: (1). Lokalisasi tempat akumulasi herbisida

dalam tanaman utuh; (2). Pengenalan gejala fitotoksin; (3). Studi metabolik awal

biokimia; (4). Studi metabolik sekunder; dan (5). Studi metabolik tersier. Lima

proses ini mewakili suatu pendekatan bertahap, dengan eliminasi, untuk sampai

pada hasil akhir.

49

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Tinjauan pustaka. Dapat diakses pada

http://digilib.unila.ac.id/2619/13/BAB%20II.pdf. Diakses pada tanggal 17

April 2017

Anonim. 2015. Pengertian dan klasifikasi herbisida. Dapat diakses pada

http://www.pengertianpakar.com/2015/05/pengertian-dan-klasifikasi-

herbisida.html. Diakses pada tanggal 17 April 2017

Anonim. 2013. Penggolongan herbisida. Dapat diakses pada

Ashton,Crafts. Mode of Action of Herbicides.

Agriinfo. 2016. “Mekanisme Penyerapan dan Translokasi Herbisida”. Diakses

pada:http://www.agriinfo.in/default.aspx?page=topic&superid=1&topicid=2224

. Diakses pada tanggal: 19 April 2017.

Suhardi. 2007. Dasar-Dasar Bercocok Tanam. Yogyakarta : Kanisius.

Djafaruddin. 2004. Dasar-Dasar Perlindungan Tanaman. Jakarta : PT Bumi Aksara.

Dad R. J. Sembodo, 2010. Gulma dan Pengelolaannya. Penerbit Graha Ilmu :

Yogyakarta.

https://prayudimarta.wordpress.com/2013/07/13/rangkuman-mata-kuliah-gulma-

persebaran-gulma diakses 19 april 2017.

http://rizkiero10.blogspot.co.id/2012/04/makalah-gulma.html diakses 19 april

2017. Mandala. 2015. “Pengertian dasar dari Herbisida”. Dikutip pada:

https://mustikatani.wordpress.com/pengertian-herbisida/. Diakses pada tanggal: 19 April 2017.

Sutrisno, Suvi. 2013. Laporan Gulma Selektivitas. Universitas Brawijaya

Sukman, Yernelis dan Yakup. 2002. Gulma dab Teknik Pengendaliannya.

Jakarta: Raja Grafindo Persada.

Tjitrosoedirdjo, S. 1984. Pengelolaan Gulma di Perkebunan. PT, Gramedia, Jakarta.

Wiley, John and Sons.1981.Mode of Action of Herbicides.Calivornia: A Wiley-

Interscience Publication.

Zaptan Virginia. 2015. Herbisida.

file:///C:/Users//Downloads/herbisida%202.html . Diakses pada tanggal 16

April 2017.

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa sehingga

Rangkuman dari proses aksi herbisida sebagai sebagai pengertian dasar pemahaman

klasifikasi dan respon herbisida dapat tugas ini dapat diselesaikan . Tujuan

penulisan buku ini untuk dijadikan pegangan mahasiswa untuk menambah

wawasan dan pengetahuan dalam bidang herbisida.

Disadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna, karena terbatasnya

pengetahuan dan terbatasnya pustaka pendukung. Oleh karena itu penulis sangat

mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi lebih sempurnanya

tulisan ini.

Akhirnya penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembaca,

khususnya untuk menambah pengetahuan dalam bidang perlindungan tanaman

khususnya pengetahuan tentang jenis dan cara peranan herbisida.

Terima kasih penulis ucapkan kepada semua pihak yang telah membantu

penyusunan tulisan ini.

Denpasar, April 2017

Penulis

ii

DAFTAR ISI

SAMPUL

KATA PENGANTAR .......................................................................................... .i

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ii

BAB I. PENDAHULUAN ………………………………………………………1

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Herbisida …………………………………………………………… 1

BAB. II. PENGERTIAN DAN KLASIFIKASI HERBISIDA …………… …. . 2

2.1. Pengertian Herbisida ………………………………………………..2

2.2 Kalsifikasi Herbisida ……………………………………………. 2

2.3 Conth Produk Herbisida …………………………………………… 8

BAB. III. RESPON MORFOLOGI TERHADAP HERBISIDA …...13

3.1. Latar belakang ………………………………………………………13

3.2 Pengertian Gulma ………………………………………………….. 15

3.3 Faktor-faktor Yang mempengaruhi perkembangan Gulma …………15

3.4 Jenis-jenis Gulma ………………………………………………….. 15

3.5 Pengertian Dasar Herbisida ………………………………………… 16

3.6 Respon Morfologi terhadap Herbisida …………………………….. 19

BAB. IV. PROSES PENYERAPAN DAN TRANSLOKASI HERBISIDA… 21

4.1 Latar Belakang ……………………………………………………………..21

4.2 Mekanisme Penyerapan dan Translokasi Herbisida ……………………… 21

BAB V. BENTUK MOLEKUL HERBISIDA …………………. … 24

5.1. Latar Belakang …………………………………………………………24

5.2 Peranan Morflogi dan Ekologi Gulma ………………………………….25

5.3 Pengaruh Herbisida terhadap Metabolisme Gulma …………………. 26

5.3.1 Bentuk Molekul Herbisida ……………………………………......32

5.3.2 Contoh Bentuk Molekul … …………………………………… .32

BAB.VI. RESPON BIOKIMIA TERHADAP PESTISIDA…… 37

5.1. Kompetisi Gulma ………………………………………………………37

5.2 Reaksi Biokimia TerhadapHerbisida …………………………………..38

5.3 Lokalisasi Reaksi Utama ……………………………………………… 45

6.4 Proses Siklus Biokimia Herbisida …………………………………...... 48

DAFTAR PUSTAKA ….……………………………………………………… .49

iii

KLASIFIKASI, RESPON MORFOLOGI

DAN RESPON BIOKIMIA TERHADAP

HERBISIDA

OLEH

IR. I MADE MEGA ADNYANA, MP.

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

F A K U L T A S P E R T A N I A N

UNIVERSITAS UDAYANA

2017

4