Ap/ikasi lsotop don Radiasi,1996
APLIKASI FORMULASI PELEP ASAN TERKENDALI KARBOFURAN-14C PADA TANAMAN TOMAT
Ulfa Tamin, SofnieM. Chaiml, dan M. Sulistyati Pusat Aplikasi lsotop dan Radiasi. BAT AN
ABSTRAK APLIKASI FORMULASI PELEPASAN TERKENDALI KARBOFURAN-"C PADA TANAMAN TO MAT. Telah dilakukan penelitian kandungankarbofuran padatananJantomat setelahpemberianinsektisidatersebutpada tanah dalam bentuk formulasi pelepasanterkendali. Formulasi yang diberikan mengandung0,024 ~Ci karbofuran-"C + 6 mg karbofuran tidak radioaktif ke dalam setiap pot. Insektisida diberikan dalam bentuk 2 macam formulasi, yaitu masing-masingmenggunakan kaolin dan silika sebagaipengisi. Aktivitas karbofuran dalam tanah, akar, batang, dan daun diukur denganalat pencacah sintilasi cair setelah 1,2,4,6, dan 14 minggu pemberianformulasi. Hasil menunjukkan bahwa karbofuran terdistribusi pada batang dan daun melalui akar. Persentasekarbofuran-"C yang terlepasdari formulasi baik dari formulasi dengan pengisi kaolin maupun silika hampir sarna. Kandungankarbofuran dalam buah tomat pada pemberian formulasi dengan pengisi kaolin adalah20 x 10.0ppm. sedangkanpada pemberianfonnulasi dengan pengisi silika adalah40 x 10.0ppm
ABSTRACT APPLICATION OF CONTROLLED RELEASE FORMULATION OF 14C-CARBOFURAN ON TOMATO PLANT. The effects of carbofuran application on tomato plants were studied using two kinds of controlled releaseformulation of 14C-carbofuraninsecticide. Formulation containing 0,024 IICi 14C-carbofuran+ 6 mg non labelled carbofuran were spread on the soil in eachpot. These formulations weremade using silica and kaolin as filler. The activities of the 14C-carbofuran in the soil, root, stem, and fruit were determined using Liquid Scintillation Counter after I, 2,4,6, and 14 weeks of application. The result showed that the carbofuran was distributed to stem and leaves,through the root. The percentagesof insecticidereleasedfrom the silika and kaolin formulations were almost similar The contentsof 14C-carbofuranin fruits from kaolin formulation was 20 x 10.6ppm, and from silica formulation was 40 x 10.. ppm.
PENDAHULUAN Insektisida karbofuran merupakan insektisida sistemikyang dikenal dengannama dagangFuradan 3 G atauCurater3 G dengankadarbahanaktif karbofuransebesar3%. Aplikasinyabiasanyadilakukan denganmemasukkannyake dalam tanah saatpenanamanataudengancara menaburkanpada tanah(1). Karbofuran bersifat racun pada binatang menyusui, cepatterurai dalam tanab,daD dapat melindungi tanamandari seranggaselama21 bari, daD yang efektif terpakai banya sekitar sepertiga dari jumlab yang diaplikasikan (2). Formulasi terkendali karbofuran biasanya digunakanuntuk melindungi daun dari gangguanserangga. misalnyapadatanamanpadi, tebu,daDtembakau,sedangkan padakentangdan tomat digunakan untuk membasmi nematodapada bintil akar. Perkembangan penggunaan fonnulasi pelepasanterkendali zat-zat kimia bertujuan untuk mencegabpenggunaanyang berlebiban daD mengurangi pencemaranlingkungan. Pembuatanfonnulasi terkendali dengan pelapis alginat daD penambabankanji pada bahan aktif. dapat mengurangikehilanganbahanaktif tersebutakibatpengua-
pan, larut dalam air tanah, ataupenguraianoleh mikroba tanah. Sebagaicontohpestisida alaklor yang telab dibuat formulasi pelepasanterkendali, mengalamipengurangan penguapansebanyak64% dibandingkan dengan alaklor komersial(3). Bahanaktif yang terdapatdalam formulasi terkendali,sebelumterlepaske tanab atauke air akan terlindung daTiprosesperuraian,sehinggapenggunaannya efektif. Padapenelitianini dibuatforrnulasidenganmenggunakan kaolin daD silika sebagai matriks, sedangkan bahanaktifnya adalahkarbofurantak bertandadaDbertanda-14C,lalu diaplikasikan pada tanaman tomat untuk mengujikeefektifannya. BAHAN DAN METODE Tanah yang digunakan dalam percobaan ini diambil daTi tanah Pasar Jumat yang dicampur dengan pupuk kandang dengan perbandingan 5 : 1 sebanyak 5 kg untuk masing-rnasing pot. Tanaman tomat dipindahkan daTi pembibitan ke dalam pot setelah bemmur 20 hari. Bahan Kimia. Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini ialah karbofuran-14Cyang berasal daTi
151
Aplikasi Isotopdon Radiasi,1996
Isotope International Munchen; karbofuran tidak radioaktif, metanol, sintilator, aseton, daD CaCI2. Kaolin diperoleh dari PT. Lucky Indah Kerarnik Tangerang dengan ukuran 35 mesh. Pasir silika diperoleh dari PT. Verona Makrnur Jakarta dengan ukuran 40 mesh. Peralatan. Peralatan yang digunakan antara lain Liquid Scintillation Counter (LSC) merk Beckman model LS 1800 daD Biological Oxidizer-Ox 400 dengan suhu pembakaran 900°C. Pembuatan Formulasi. Karbofuran sebanyak 2,5 gram dirnasukkan kedalam gelas piala volume 400 ml, lalu ditambahkan aseton untuk melarutkannya. Kemudian karbofuran-'4C sebanyak 60 J11dengan aktivitas total sebesar 270 J1Ci/IO ml yang telah dilarutkan dalam metanol, dicampurkan ke dalam gelas piala tersebut sambiI diaduk. Setelah homogen, dimasukkan tarutao kanji sebanyak I gram daD bubuk silika sebanyak 50 gram sambiI diaduk. lalu ditambahkan aquades sebanyak 5 ml, sehingga larutan menjadi homogen daD berbentuk suspensi. Kemudian ditambahkan lagi aquades sampai menjadi 300 ml sambil diaduk sampai rata. Setelah homogen, tarutao dilewatkan melalui corong daDditampung dengan tarutao CaCI20,5%, sehingga terbentuk butiran-butiran. Butiran-butiran ini disaring dari tarutao CaCI2 lalu dikeringkan pada suhu kamar. Pembuatan formulasi karbofuran dengan kaolin dilakukan dengan cara yang sarna seperti dengan silika. Uji Pelepasan Terkendali dalam Air. Formulasi karbofuran-14C sebanyak 2 gram dimasukkan ke dalam botol yang berisi 500 ml aquades. Insektisida yang terlepas ke dalam air diamati setelah 1,7, 14,28,42,56. daD 70 hari dengan mengambil sampel air sebanyak 2 mi. Sampel air tersebut ditambah sintilator, lalu dicacah dengan LSC. Air yang telah diambil diganti kembali dengan air yang baru sehingga volumenya di dalam botol tidak berubah dan tetap 500 mI. Uji Pelepasan Terkendali pada Tanaman Tomat. Ke dalam pot berisi 5 kg tanah yang telah dicampur dengan pupuk kandang daD telah ditanami dengan tanaman tomat berumur 6 minggu ditebarkan 2 gram formulasi karbofuran-14C di sekitar tanaman tomato Penentuan penyerapan insektisida oleh tanah daD tanaman dilakukan dengan membakar sebanyak 0,2 gram tanah dan tanaman dengan Biological Oxidizer, lalu dicacah dengan Liquid Scintillation Counter. Pengambilan contoh tanah dan tanaman tomat dilakukan pada minggu ke-l, 2. 4,6 daD saat paneD (14 minggu) sesudahaplikasi. Contoh buah tomat dianalisis setelah paneD, yaitu dengan membakar sebanyak 0,2 gram confab menggunakan Biological Oxidizer daD dicacah dengan LSC.
BASIL DAN PEMBABASAN Pada Gambar 1 dapat dilihat hubunganantara persentaseinsektisida yang dilepaskandalam air dengan waktu perendaman.Persentase dihitung dari aktivitasyang didapatdibandingkandenganaktivitas semuladalam masing-masingformulasi. Padaminggu ke-l sampaiminggu ke-lO terlihat ada perbedaankecepatanpelepasankarbofuran-14Cantara kedua formulasi, yaitu pada formulasi 152
dengan pengisi silika lebih cepat daripada fonnulasi dengan pengisi kaolin. Perbedaan ini kemungkinan disebabkan porositas kaolin lebih baik daripada silika, sehingga penyerapan insektisida lebih baik, sedangkan kecepatan penglepasannya lebih lambat (5). Gambar 2 menunjukkan persentase insektisida karbofuran-14Cyang terserap di dalam tanah setelah penggunaan fonnulasi pada tanah tanaman tomat sarnpai paneD (14 minggu). Persentase maksimum baik akibat penggunaan fonnulasi dengan pengisi kaolin maupun silika terjadi pada pada minggu ke-6, yaitu masing-masing sere. saT 24% daD 27%. Kemudian terjadi penurunan, sarnpai pada saat pallen (14 minggu) tinggal sebesar 150-20% daTi jumlah semula dalam masing-masing fonnulasi yang ditebarkan. Penurunan ini pada umumnya disebabkan oleh adanya peruraian insektisida oleh mikroba dalam tanah daD pengaruh suhu. Gambar 3 menunjukkan persentase insektisida yang terserap pada akar tanaman tomat setelah pemberian fonnulasi dalam tanah. Penyerapan insektisida mencapai maksimum pada minggu ke-6 dengan kadar insektisida pada akar untuk pemberian fonnulasi dengan pengisi kaolin sebesar 15%, daD dengan pengisi silika sebesar 18% daTi jumlah semula dalam fonnulasi yang diberikan. Pada minggu ke-14, jumlah karbofuran yang terserap dalam akar tinggal sebesar 14% untuk fonnulasi dengan pengisi kaolin, sedangkan untuk fonnulasi dengan bahan pengisi silika masih tetap sebesar 18%. Penurunan ini disebabkan karena insektisida daTi akar akan ditranslokasikan ke batang daD ke daun. Persentase penyerapan insektisida karbofuran-14C pada batang ditunjukkan pada Gambar 4. Penyerapan mencapai 10% pada minggu ke-6 untuk kedua formulasi baik dengan pengisi kaolin maupun dengan silika, lalu selanjutnya hampir tidak berubah atau sedikit menurun setelah pallen. Gambar 5 menunjukkan persentase insektisida yang terdapatpada daun. Setelah pemberian fonnulasi pada tanah, persentase insektisida yang berasal daTi fonnulasi dengan pengisi kaolin daD silika dalam daun pada saat paneD tidak berbeda nyata, yaitu antara 8 daD 10% daTi jumlah karbofuran yang diberikan. Kandungan karbofuran dalam buah tomat pada saat paneDmasing-masing adalah sebesar20 x 10-6daD 40 x 10-6ppm untuk fonnulasi dengan pengisi kaolin daD silika.
KESIMPULAN Dari basil penelitianyang dilakukandapatdisimpulkanbahwabahanpengisisilika dan kaolin dapatdipakai sebagaimatriks untuk membuatfonnulasi pelepasan terkendalikarbofuran. Karbofuranyang terlepasdari kedua fonnulasi tersebut akan terserap pada tanah, akar, batang,daD daun tanamantornat daD akan mencapaipenyerapanmaksimalsetelah6 minggu pemberianfonnulasi. Kandungankarbofurandalam buahtomatpadapemberian fonnulasidenganpengisikaolin adalah20 x 10-6 ppm, sedangkanpada pemberianfonnulasi denganpengisisilika adalah40 x 10-6ppm.
Aplikasi [sotopdo" Radi
2. DAS, K.G., Researchand Developmentof Controlled ReleaseTechnologyfor AgrochemicalsUsing lsot~s (IAEA TECDOC-404),IAEA, Vienna(1987).
UCAPANTERIMA KASm Penulis mengucapkanterima kasih kepadaSaudam PatuanSitoros atasbantuannyadalam penelitian ini sehinggapenelitian ini dapatdiselesaikan.Ucapanterima kasih disampaikan pula kepada SaudaraMursalih atas bantuannyadalam penelitian ini.
3. mCKMAN, M. V., and SCHREffiER M.M., Transport, mobility, degradationand environmentalimpact of starch encapsulatedformulations of herbicides, FAO-IAEA, Vienna (1993). 4. HUSSAIN, M., GAN, J., and RATHOR, N.M., Pestic.Sci. 1.:4(1992).
DAFfAR PUSTAKA
5. MEISTER, T. RICHARD, Farm Chemical Handbook, Meister Publishing,Ohio (1982).
1. ANONIM. Pestisidaunhlk Pertaniandan Kebutanan. DepartemenPertanian,Jakarta(1991).
. .
... p
D
Y
. p
a a
n
/
., . ow,
p
D
/
r
a p
f
a n
--L__-
2
41
6
J_-
---1
8
10 J
I
-J [~;~'-;~:.;~~ 12
14 L
16
0
Waktu (mlnggu) Gb 2. Penyerapan
karbofuran
dalam
tanah
153
0'
Aplikasi [salop don Radiasi. J 996
ow,
p
e
D
y
e
r
a p a
n
-
12r~
. .
10
... p
j
8
n y r a p
~
a
~
"'"
n
~-
0
I
1
1
I
2
4
6
8
.I.-
10
Kaolin
,
SIII'a
1
1-
12
14
Waktu (mtnggu) Gb 4. Penyerapan tarboluran
... p e
n
y e r
a p
a n
154
dalam batang
16
_Aplikasi
lsotop don Radiasi./996
DISKUSI
WINARTI ANDAYANI
GENI RINA S.
Mengapa penyerapankarbofuran dari formulasi pada tanaman setelah 6 minggu menurun, baik dengan pengisi kaolin maupunsilika?
Mengapakandungankarbofuranpada tornatberbedaantarapernberianformulasidenganpengisikaolin dan silika, padahaldikatakanbahwa persentasipelepasankarbofuranuntuk pengisi kaolin daDsilika sarna?
ULF A T AMIN
ULFA TAMIN Karena disebabkanoleh pengaruhsuhu dan terdegradasimenjadibagian lain oleh mikroorganismedalam tanah.
Pada tanamantomat ada perbedaanbasil penyerapankarbofurandisebabkanperbedaanporositypenyangga kaolin dan silika dalam pembuatanformulasi terkendali. Porositykaolin lebih homogendari porositysilika.
JUNE MELLA WA TI 1. Bagaimana nasib residu karbofuran _14Cdi tanah? Adakah jenis-jenis mikroorganisme pengubah pestisida
tersebut? 2. Akhir-akhir ini sering disebut pestisida alamo Apa perbedaan keuntungan dibandingkan dengan teknik pelepasan terkendali karbofuran?
ANONIM Mengapapengamatanaktivitas karbofurantidak ada padabuah?
ULF A T AMIN ULF A TAMIN I. Residukarbofuran _14Cdi tanahterurai diantaranya: -2,3 dihydro -7- hydroxy -2,2 dimethyl benzofuran -2,3 dihydro -7- hydroxy -2,2 dimethyl otobenzofuran -3- hydroycarbofuran Mikroorganismepengubahkarbofuran di tanah menurut GUNALAN dan DALLY adalahPseudomonas pulida. 2. Pestisidapelepasanterkendalidapatmengurangidegradasi awal saataplikasi dan mengurangikelarutanpestisida oleh air tanah dan mengurangikehilangan zatzat kimia daTi penguapan.Sedangkanpestisidaalam mudah terurai, tidak akan mencemarilingkungan misalnyaekstraktembakau,tetapi rnasihsulit didapatbaban bakunyadalamjumlah besar. Kadar aktifnya bervariasi dan kurang stabil. Jadi pestisidasintetik masih diminati sampaisekarang.
Ada, yaitu aktivitas karbofuran pada tomat dengan pengisi kaolin 20 X 10-6ppm, daD 40 X 10-6ppmdengan pengisi bubuk silika.
SUWIRMA SYAMSU Penyerapankarbofuran oleh kaolin melalui mekanismeabsorbsi,adsorpsi,atau pertukaranion?
ULF A TAMIN
Mekanismeabsobsi,karena pori-pori kaolin lebih homogen; yang merupakan salah satu syarat dari matriks penyanggapembuatanformulasi terkendali.
155
