Pestisida

Pestisida atau pengawahama (dari bahasa Inggris pesticide) 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.

Sejarah 
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, tetapi 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, tetapi masih digunakan di beberapa negara berkembang untuk mencegah malaria dan penyakit tropis lainnya dengan menyemportkannya ke dinding untuk mencegah kehadiran nyamuk.

Definisi 

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.

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, tetapi seluruh senyawa organoklorin bersifat persisten dan dapat terakumulasi secara biologi. 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.

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. Triazin mengganggu fotosintesis. 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.

Organofosfat 
Pestisida organofosfat mempengaruhi sistem saraf dengan mengganggu enzim yang mengatur asetilkolin, zat penghantar sinyal saraf. Ditemukan pada awal abad ke 19, tetapi 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.

Karbamat 
Sama seperti organofosfat, tetapi efeknya bersifat reversible dan dapat disembuhkan.

Organoklorin 
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.

Piretroid 
Dikembangkan sebagai versi sintetik dari senyawa alami piretrin yang ditemukan di bunga krisan. Namun senyawa piretroid sintetik berbahaya bagi kesehatan sistem saraf.

Sulfonilurea 
Pestisida ini membunuh tanaman dengan menghambat enzim asetolaktat sintase.

Biopestisida 
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 mikrob yang merupakan sekumpulan mikrob (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.

Contoh pestisida lainnya yaitu:

Pemanfaatan 
Pestisida digunakan untuk mengendalikan keberadaan hama yang diyakini membahayakan. Misal nyamuk yang dapat membawa berbagai penyakit mematikan seperti virus Nil Barat, demam kuning, dan malaria. Pestisida juga ditujukan kepada hewan yang mampu menyebabkan alergi seperti lebah, tawon, semut, dan sebagainya. Insektisida pun digunakan di peternakan dalam mencegah kehadiran serangga yang mampu menularkan penyakit dan menjadi parasit. Pestisida pun digunakan dalam pengawetan makanan, seperti mencegah tumbuhnya jamur pada bahan pertanian dan mencegah serta membunuh tikus yang biasa memakan hasil pertanian yang disimpan. Herbisida juga digunakan dalam transportasi seperti membunuh gulma di pinggir jalan dan trotoar. Tumbuhan dan hewan invasif juga dapat ditanggulangi dan dicegah dengan pestisida. Herbisida dan algasida telah digunakan untuk mengendalikan pertumbuhan alga dan tumbuhan air di perairan. Hama seperti rayap dan jamur dapat merusak struktur bangunan yang terbuat dari kayu.

Pestisida dapat menyelamatkan usaha pertanian dengan mencegah hilangnya hasil pertanian akibat serangga dan hama lainnya. Di Amerika Serikat, diperkirakan setiap dolar yang dikeluarkan untuk pestisida menyelamatkan empat dolar uang yang dapat hilang karena hama. Studi lainnya menemukan bahwa tanpa penggunaan pestisida, hasil pertanian dapat turun sekitar 10%. Studi lainnya yang dilakukan pada tahun 1999 menemukan bahwa pelarangan pestisida di Amerika Serikat dapat menyebabkan kenaikan harga pangan, hilangnya lapangan pekerjaan, dan meningkatnya penderita kelaparan.

DDT yang disemprotkan di tembok rumah dapat melawan malaria dan digunakan pada tahun 1950an dan WHO mendukung hal tersebut. Namun pada tahun 2007, sebuah studi mengkaitkan kanker payudara dengan paparan DDT pra-pubertas. Gejala keracunan fatal juga dapat terjadi ketika DDT dan senyawa hidrokarbon berklorin masuk ke dalam saluran makanan manusia. Meski begitu, para ilmuwan memperkirakan DDR dan bahan kimia organofosfat lainnya telah menyelamatkan 7 juta jiwa sejak tahun 1945 dengan mencegah penyebaran penyakit malaria, wabah bubonik, tripanosomiasis afrika, dan typhus. Meski demikian, penggunaan DDT tidak selalu efektif karena resistansi terhadap DDT telah ditemukan sejak tahun 1955, dan pada tahun 1972 19 spesies nyamuk dinyatakan telah tahan terhadap DDT. Sebuah studi oleh WHO pada tahun 2000 di Vietnam menemukan bahwa pengendalian malaria tanpa DDT dapat lebih efektif dibandingkan DDT.

Pada tahun 2006 dan 2007, dunia telah menggunakan setidaknya 5.2 miliar pon pestisida dengan herbisida merupakan porsi terbesar, mencapai 40%, diikuti insektisida 17%, dan fungisida 10%. Pada tahun yang sama, Amerika Serikat menggunakan 1.1 miliar pon pestisida. Saat ini terdapat 155 juta bahan aktif yang terdaftar sebagai pestisida yang dapat digunakan bersama-sama untuk membentuk 20000 jenis produk pestisida. Diperkirakan pasar ini akan mendapatkan keuntungan sebesar US$ 52 miliar pada tahun 2019.

Alternatif 
Berbagai metode dapat digunakan untuk mengendalikan hama, termasuk modifikasi metode budi daya, penggunaan pengendalian hama biologis seperti feromon dan protein mikrob, rekayasa genetika, dan metode penghalangan perkembang biakan serangga. Penerapan kompos dari sampah kebun juga dapat digunakan untuk mengendalikan nematoda. Metode ini menjadi semakin populer karena lebih aman dibandingkan penggunaan bahan kimia konvensional.

Modifikasi praktik budi daya mencakup praktik polikultur, rotasi tanaman, penanaman di lahan yang tidak dapat ditumbuhi hama, penanaman berdasarkan musim di mana hama tidak banyak muncul, dan penggunaan tanaman jebakan yang memikat hama dari tanaman yang diproduksi. Penyiraman air panas juga sama efektifnya dengan pestisida dengan biaya yang sama dengan penyemprotan pestisida.

Pelepasan organisme yang melawan hama juga dapat menjadi alternatif dari penanggulangan hama. Organisme tersebut adalah predator atau parasit dari hama target.

Intervensi siklus reproduksi serangga dapat dicapai dengan sterilisasi serangga jantan sehingga betina tidak menghasilkan telur. Metode ini pertama digunakan pada serangga Cochliomyia hominivorax pada tahun 1958. Namun metode ini dapat memakan banyak biaya dan waktu, serta hanya efektif pada serangga jenis tertentu.

Alternatif lainnya adalah perlakuan panas pada tanah (sterilisasi) menggunakan uap untuk membunuh hama yang hidup atau dorman di dalam tanah.

Efektivitas 
Berbagai bukti menunjukan bahwa metode pengendalian hama alternatif memiliki efektivitas yang setara dengan pestisida kimia. Swedia telah mengurangi setengah pestisida berbahaya tanpa mengurangi hasil pertaniannya. Di Indonesia, petani telah mengurangi pestisida pada sawah sebanyak 65% dan hanya mengalami penurunan prduksi 15%. Di Florida penanaman jagung yang diikuti dengan penerapan kompos sampah kebun dengan rasio C/N yang tinggi dapat mengurangi parasit nematoda dan meningkatkan hasil produksi.

Resistansi pestisida secara umum meningkat sehingga peningkatan penggunaan pestisida kimia cenderung tidak berarti. Pada tahun 1940an di Amerika Serikat, petani kehilangan 7% dari hasil pertanian akibat hama. Peningkatan penggunaan pestisida meningkat, tetapi pada tahun 1980an petani kehilangan 13% hasil pertanian akibat hama. Sejak tahun 1945, diperkirakan antara 500 hingga 1000 spesies serangga dan gulma telah mengembangkan ketahanan terhadap pestisida.

Kerugian 
Pestisida secara umum membawa kerugian bagi lingkungan dan kesehatan manusia.

Bahaya bagi kesehatan 
Pestisida dapat menyebabkan efek akut dan jangka panjang bagi pekerja pertanian yang terpapar. Paparan pestisida dapat menyebabkan efek yang bervariasi, mulai dari iritasi pada kulit dan mata hingga efek yang lebih mematikan yang mempengaruhi kerja saraf, mengganggu sistem hormon reproduksi, dan menyebabkan kanker. Sebuah studi pada tahun 2007 pada limfoma non-Hodgkin dan leukemia menunjukan hubungan positif dengan paparan pestisida. Bukti yang kuat juga menunjukan bahwa dampak negatif dari paparan pestisida mencakup kerusakan saraf, kelainan bawaan, kematian janin, dan gangguan perkembangan sistem saraf. Asosiasi Medis Amerika merekomendasikan pembatasan paparan pestisida dan mulai menggunakan alternatif yang lebih aman.

WHO dan UNEP memperkirakan bahwa setiap tahunnya 3 juta pekerja pertanian mengalami keracunan pestisida, dan 18000 diantaranya meninggal. Dan kemungkinan 25 juta orang mengalami gejala keracunan pestisida ringan setiap tahunnya. Bunuh diri dengan meracuni diri sendiri dengan pestisida merupakan cara bunuh diri paling populer ketiga di dunia. Wanita pada usia kehamilan 8 minggu yang hidup dekat dengan ladang yang disemprot pestisida organoklorin jenis dikofol dan endosulfan memiliki kemungkinan mendapatkan anak yang lahir dalam kondisi autis.

Efek bagi lingkungan 

Penggunaan pestisida meningkatkan jumlah permasalahan pada lingkungan. Lebih dari 90% insektisida dan 95% herbisida yang disemprotkan menuju ke tempat yang bukan merupakan target. Arus pestisida terjadi ketika pestisida yang tersuspensi di udara sebagai partikel terbawa oleh angin ke wilayah lain, sehingga berpotensi menimbulkan pencemaran. Pestisida merupakan masalah utama polusi air dan beberapa pestisida merupakan polutan organik persisten yang menyebabkan kontaminasi tanah.

Pestisida juga mengurangi keanekaragaman hayati pertanian di tanah sehingga mengurangi laju pengikatan nitrogen. hilangnya polinator, menghancurkan habitat (terutama habitat burung), dan membahayakan satwa terancam. Seiring waktu, spesies hama dapat mengembangkan ketahanan terhadap pestisida sehingga dibutuhkan penelitian untuk mengembangkan pestisida jenis baru.

Karena pestisida hidrokarbon terklorinasi larut di dalam jaringan lemak dan tidak diekskresikan, organisme yang terpapar akan mempertahankan senyawa tersebut sepanjang hidupnya. Akumulasi akan terjadi pada rantai makanan, di mana pestisida akan terkonsentrasi pada pemuncak rantai makanan. Di habitat laut, konsentrasi pestisida ada pada ikan karnivora, terutama ikan pemangsa burung dan mamalia. Distilasi global adalah proses di mana pestisida yang menguap mengalir dari lingkungan yang lebih panas ke lingkungan yang lebih dingin, terutama kutub dan puncak gunung. Pestisida ini dapat terbawa oleh angin dan terkondensasi, kembali ke tanah sebagai hujan atau salju.

Dalam mengurangi dampak negatif ini, pestisida diharapkan mampu terdegradasi atau setidaknya tidak menjadi aktif setelah masuk ke lingkungan di luar lahan target penyemprotan. Inaktivasi dapat dilakukan dengan mendayagunakan sifat kimia dari senyawa atau memanfaatkan proses yang terjadi di lingkungan. Adsorpsi pestisida oleh tanah juga dapat menghambat pergerakan pestisida, tetapi membahayakan keanekaragaman hayati di dalam tanah.

Keekonomian 
Di Amerika Serikat, kerugian biaya akibat dampak pestisida bagi kesehatan dan lingkungan diperkirakan mencapai US$ 9.6 miliar. Biaya tambahan mencakup proses registrasi dan pembelian pestisida. Proses registrasi zat atau produk pestisida baru membutuhkan waktu beberapa tahun hingga selesai karena membutuhkan lebih dari 70 jenis uji lapang dan memakan biaya sebesar US$ 50 - 70 juta untuk satu pestisida.

Lihat pula 
 Residu pestisida
 Dampak Buruk Pestisida Secara Umum

Referensi

Bahan bacaan terkait 
Buku
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Jurnal
 
 World Health Organization Persistent Organic Pollutants: Impact on Child Health

Berita

Pranala luar 

 National Pesticide Information Center (NPIC) Information about pesticide-related topics.
 Pesticide laws guidance on NetRegs.gov.uk
 Pesticide Modes of action (International Pesticide Application Research Centre)
 Beyond Pesticides, founded in 1981 as the National Coalition Against the Misuse of Pesticides - Source of information on pesticide hazards, least-toxic practices and products, and on pesticide issues. Website has Daily News Blog relating to pesticides.
 Compendium of Pesticide Common Names: Classified Lists of Pesticides Lists of pesticide names by type.
 Pesticide Action Network. PAN Pesticides Database. Compilation of multiple regulatory databases into a web-accessible form.
 Pesticide pathfinder Information about pesticide use in the workplace and links to U.S regulatory information.
 USDA Pesticide Data Program, tracking residue levels in food
 Snell Scientifics Pesticide Development Lab  General Pesticide Development Information

Lembaga pengatur penggunaan pestisida
  College voor toelating bestrijdingsmiddelen en biociden. Regulatory authority in the Netherlands - information available in English
 UK Pesticides Safety Directorate
 European Commission pesticide information
 Lake Ontario Waterkeeper (May 21, 2008) -- Pesticide legislation suggests industry lobby is still alive and well
 United States Environmental Protection Agency Office of Pesticides Program
 US EPA Pesticide Chemical Search

Kesehatan manusia
 NIH encyclopedia pages with emergency treatment of Insecticide exposure
 Durango Software  - Provides risk assessment tools for pesticide use
 Environmental Working Group (July 14, 2005), The Pollution in Newborns .
 Hazard Communications for Agricultural Workers (October 2007)
 National Agricultural Workers Survey 
 Pesticides and Health -- Greenpeace China 
 David Suzuki Foundation: Protecting Your Health from Pesticides 
 Estimation of human intake of pesticides from all potential pathways by L Tran, R Glass, P Ritchie, A Sleeuwenhoek, L MacCalman, J Cherrie. Institute of Occupational Medicine Research Report TM/08/01
 Field evaluation of protective clothing against non-agricultural pesticides  by A Soutar and others. Institute of Occupational Medicine Research Report TM/00/04
 A comparison of different methods for assessment of dermal exposure to nonagricultural pesticides in three sectors  by SN Tannahill and others. Institute of Occupational Medicine Research Report TM/96/07

 
Kesehatan lingkungan
Pencemaran tanah