Pestisida
Pestisida atau pembasmi hama adalah bahan yang digunakan untuk mengendalikan, menolak, atau membasmi organisme pengganggu. Nama ini berasal dari pest ("hama") yang diberi akhiran-cide ("pembasmi"). Sasarannya bermacam-macam, seperti serangga, tikus, gulma, burung, mamalia, ikan, atau mikrobia yang dianggap mengganggu. Pestisida biasanya, tetapi tak selalu, beracun.
Penggunaan pestisida tanpa mengikuti aturan yang diberikan membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan, serta juga dapat merusak ekosistem. Berdasarkan Konvensi Stockholm mengenai Polutan Organik Persisten, 9 dari 12 senyawa kimia organik berbahaya adalah pestisida.
Sebelum tahun 2000 SM, manusia telah menggunakan pestisida untuk melindungi tanaman pertanian. Pestisida pertama berupa sulfur dalam bentuk unsur yang ditebarkan di atas lahan pertanian di Sumeria sekitar 4500 tahun yang lalu. Rig Veda yang berusia 4000 tahun menyebutkan penggunaan tanaman beracun untuk mengendalikan hama. Sejak abad ke 15, senyawa berbahaya seperti
arsenik, raksa, dan timbal diterapkan di lahan pertanian untuk membunuh hama. Pada abad ke 17, nikotin sulfat diekstraksi dari daun tembakau untuk dijadikan insektisida. Abad ke 19, piretrum dari bunga krisan dan rotenon dari akar sayuran mulai dikembangkan. Hingga tahun 1950an, pestisida berbahan dasar arsenik masih dominan. Paul Herman Müller menemukan DDT yang sangat
efektif sebagai insektisida. Organoklorin menjadi dominan, namun segera digantikan oleh organofosfat dan karbamat pada tahun 1975 di negara maju. Senyawa piretrin menjadi insektisida dominan. Herbisida berkembang dan mulai digunakan secara luas pada tahun 1960an dengan triazin dan senyawa berbasis nitrogen lainnya, asam karboksilat, dan glifosat.
Pada tahun 1960an, ditemukan bahwa DDT menyebabkan berbagai burung pemakan ikan tidak bereproduksi, yang menjadi masalah serius bagi keanekaragaman hayati. Penggunaan DDT dalam pertanian kini dilarang dalam Konvensi Stockholm, namun masih digunakan di beberapa negara berkembang untuk mencegah malaria dan penyakit tropis lainnya dengan menyemportkannya ke dinding untuk mencegah kehadiran nyamuk.
FAO mendefinisi pestisida sebagai "zat atau campuran zat yang bertujuan untuk mencegah, membunuh, atau mengendalikan hama tertentu, termasuk vektor penyakit bagi manusia dan hewan, spesies tanaman atau hewan yang tidak diinginkan yang dapat menyebabkan kerusakan selama produksi, pemrosesan, penyimpanan, transportasi, atau pemasaran bahan pertanian (termasuk hasil hutan, hasil
perikanan, dan hasil peternakan).Istilah ini juga mencakup zat yang mengendalikan pertumbuhan tanaman, merontokkan daun, mengeringkan tanaman, mencegah kerontokkan buah, dan sebagainya yang berguna untuk mengendalikan hama dan memitigasi efek dari keberadaan hama, baik sebelum maupun setelah panen."
Pestisida dapat diklasifikasikan berdasarkan target organisme yang menjadi sasarannya, struktur senyawanya bahan bakunya (misal organik, inorganik, sintetis, biopestisida), dan wujud fisiknya serta cara penerapannya (misal fumigasi pada pestisida berwujud gas). Biopestisida mencakup pestisida mikrobiologi dan biokimia. Pestisida berbahan dasar tumbuhan saat ini telah berkembang, yaitu piretrum, rotenon, nikotin, strychnine, dan scillirosida.:15
Berbagai pestisida dapat dikelompokan menjadi famili senyawa kimianya. Famili senyawa kimia pestisida yang terkenal yaitu organoklorin, organofosfat, dan karbamat. Famili hidrokarbon organoklorin dapat dibagi menjadi diklorodifeniletana (DDT), senyawa siklodiena, dan lainnya. Organoklorin bekerja dengan mengganggu keseimbangan ion kalium-natrium di dalam jaringan
saraf. Tingkat keracunan senyawa ini dapat bervariasi, namun seluruh senyawa organoklorin bersifat persisten dan dapat terakumulasi secara biologi.:239-240 Organofosfat dan karbamat telah menggantikan organoklorin. Keduanya menghambat kerja enzim asetilkolinesterase yang mengirimkan asetilkolin ke jaringan saraf, mampu menyebabkan kelumpuhan. Organofosfat secara umum beracun bagi vertebrata.:136-137
Herbisida seperti fenoksi bekerja secara selektif dan hanya mengincar gulma berdaun lebar dan tidak mengincar rerumputan. Fenoksi dan asam benzoat berfungsi mirip seperti hormon pertumbuhan tanaman, dan menumbuhkan sel secara tidak terkendali, sehingga memaksa kerja sistem transportasi tanaman (floem dan xylem) dan merusaknya.:300 Triazin mengganggu
fotosintesis.:335 Glifosat yang kini banyak digunakan, belum dikategorikan dalam famili senyawa herbisida manapun.
Pestisida juga dapat diklasifikasikan berdasarkan mekanisme biologisnya dan metode penerapannya. Kebanyakan pestisida bekerja dengan meracuni hama. Pestisida sistemik diserap oleh tanaman dan bergerak di dalam tanaman sehingga meracuni hama yang menghisap nutrisi tanaman. Insektisida dan fungisida bergerak melalui xylem. Insektisida sistemik dapat membahayakan
serangga non target, bahkan serangga yang menguntungkan seperti lebah dan polinator lainnya, karena sinsektisida sistemik juga bergerak dari dalam tubuh tumbuhan ke bunga.
Pada tahun 2009, fungisida paldoksin diperkenalkan dan bekerja dengan memanfaatkan senyawa yang dilepaskan oleh tumbuhan, fitoaleksin. Secara alami, fungi melakukan detoksifikasi melawan fitoaleksin. Paldoksin menghambat enzim yang berperan dalam detoksifikasi tersebut. Fungisida ini dipercaya lebih aman.
Pestisida juga bisa diklasifikasikan berdasarkan kemampuan terurainya (biodegradable dan persisten) yang dapat berlangsung selama beberapa detik hingga tahunan. DDT membutuhkan waktu tahunan untuk terurai di alam, dan akan terakumulasi dalam rantai makanan.
Pestisida organofosfat mempengaruhi sistem saraf dengan mengganggu enzim yang mengatur asetilkolin, zat penghantar sinyal saraf. Ditemukan pada awal abad ke 19, namun efeknya pada serangga dan manusia baru diketahui pada tahun 1932: organofosfat sama berbahayanya bagi serangga dan manusia. Beberapa sangat beracun dan digunakan di Perang Dunia II sebagai senjata. Namun biasanya tidak bersifat persisten di alam.
Organoklorin bekerja dengan mengganggu keseimbangan ion kalium-natrium di dalam jaringan saraf. Organoklorin telah dilarang penggunaannya di berbagai negara karena membahayakan lingkungan dan kesehatan serta bersifat sangat persisten.
Dikembangkan sebagai versi sintetik dari senyawa alami piretrin yang ditemukan di bunga krisan. Namun senyawa piretroid sintetik berbahaya bagi kesehatan sistem saraf.
Biopestisida dikembangkan dari bahan alami, dari hewan, tumbuhan, bakteri, dan bahan tambang mineral. Contohnya adalah minyak kanola dan baking soda memiliki kemampuan sebagai pestisida. Klasifikasi biopestisida yaitu:
Biopestisida mikroba yang merupakan sekumpulan mikroba (bakteri, fungi, virus) sebagai bahan aktifnya. Biopestisida ini bersifat selektif dan mengincar target tertentu saja. Telah terdapat fungi yang didayagunakan sebagai penghambat pertumbuhan gulma tertentu. Beberapa jenis fungi juga menjadi parasit bagi serangga dan dapat digunakan untuk membunuh serangga tersebut.
Bacillus thuringiensis adalah contoh bakteri biopestisida. Bakteri ini memproduksi protein yang membunuh larva serangga. Protein ini mengganggu saluran pencernaan sehingga menyebabkan larva serangga kelaparan.
Tanaman juga dapat dimodifikasi secara genetika untuk menghasilkan senyawa yang mampu melindungi tanaman. Pestisida biokimia yang secara alami terdapat di alam dapat mengendalikan hama secara non-toksik. Contohnya adalah feromon yang mempengaruhi siklus perkembang biakan serangga sehingga rantai keturunan serangga terputus. Feromon juga bisa berfungsi sebagai pemikat serangga untuk menuju ke jebakan serangga.