Tim PKM RE UNY Kembangkan Insektisida Nabati Berbasis Nanoteknologi Guna Basmi Hama Penggerek Batang Padi

Tim Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) bidang Riset Eksakta Universitas Negeri Yogyakarta mengusung inovasi sediaan tablet effervescent bioinsektisida yang terbuat dari komposit carbon dots dengan ekstrak daun sambung nyawa sebagai upaya dalam membasmi hama penggerek batang padi. Tim ini terdiri dari Herlambang Nugroho sebagai ketua, dengan anggota Mayadita Rizki Fazria, Fadhila Nisaulmuna, Amalia Yuslam Oktavioni, dan Laila Rahmawati serta didampingi Ibu Dr. Cahyorini Kusumawardhani, S.Si., M.Sc. Riset ini merupakan bagian dari Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Kewirausahaan (PKM-RE) tahun 2024 yang didanai oleh Direktorat Pembelajaran dan Kemahasiswaan (Belmawa) Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi (Kemdikbudristek).

Hama penggerek batang padi kuning terus menjadi ancaman serius bagi petani di Indonesia. Serangan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) ini dilaporkan meningkat dari waktu ke waktu dan menyebabkan kerugian yang signifikan. Hingga kini, insektisida sintetis masih menjadi pilihan utama petani dalam membasmi hama ini. Di Indonesia, pestisida sintetis yang terdaftar di Kementerian Pertanian mengalami peningkatan dari tahun 2017 sampai 2021 dengan total 24.796 merek (Direktorat Jenderal Prasarana dan Sarana Pertanian, 2021). Namun, penggunaan insektisida sintetis memiliki dampak negatif terhadap lingkungan, kesehatan, dan biodiversitas. Herlambang menjelaskan bahwa berdasarkan Pesticide Atlas (2022), terdapat sekitar 256 juta kasus keracunan akut yang dialami pekerja pertanian di Asia akibat insektisida kimia.

Menanggapi permasalahan tersebut, Tim PKM-RE UNY telah mengembangkan inovasi insektisida nabati berbasis komposit carbon dots (C-dots) dan ekstrak daun sambung nyawa dalam bentuk tablet effervescent. Inovasi ini bertujuan untuk meningkatkan efikasi, efisiensi, dan keamanan dalam pengendalian hama, serta mengurangi emisi lingkungan di lahan pertanian. C-dots yang digunakan dalam komposit ini terbuat dari biomassa daun sambung nyawa (Gynura procumbens) yang memiliki kandungan metabolit sekunder tinggi seperti flavonoid, saponin, triterpenoid, dan tanin. Metabolit sekunder tersebut berpotensi besar sebagai insektisida nabati yang efektif dan ramah lingkungan.

Insektisida berbasis carbon dots ini memiliki stabilitas yang lebih tinggi dan dapat berfungsi dalam kondisi lingkungan yang lebih beragam. C-dots dapat berfungsi sebagai agen pembawa molekul organik yang spesifik dan penguat bioaktivitas untuk menghambat metabolisme hama. Carbon dots juga dapat dimodifikasi untuk meningkatkan efektivitasnya terhadap berbagai jenis hama. Melalui keunggulan insektisida nabati berbasis komposit carbon dots tersebut diharapkan dapat meningkatkan produktivitas padi Indonesia. 

Namun, insektisida nabati yang ada umumnya tersedia dalam wujud cairan, sehingga rentan terhadap degradasi oleh cahaya, udara, dan kelembaban, yang dapat mengurangi efektivitasnya seiring waktu. Oleh karena itu, insektisida nabati komposit c-dots/ekstrak daun sambung nyawa ini diciptakan sebagai pembaruan riset melalui inovasi sediaan tablet effervescent. Penggunaan teknologi nanomaterial dalam bentuk tablet effervescent juga memberikan kemudahan dalam aplikasi karena cukup dilarutkan dalam air, sehingga meminimalkan risiko kesalahan dosis. Selain mudah dalam penggunaannya, tablet effervescent dinilai memiliki masa simpan yang lama, bentuk tablet ini memberikan stabilitas yang lebih baik terhadap bahan aktif, melindunginya dari degradasi oleh cahaya, udara, dan kelembaban.

Mayadita memaparkan bahwa dalam riset ini, daun sambung nyawa diekstraksi, kemudian ampas dari ekstraksi ini digunakan untuk sintesis C-dots melalui pemanasan microwave. Ekstrak daun sambung nyawa dan C-dots dicampur dalam berbagai konsentrasi untuk membuat komposit dan disajikan dalam wujud sediaan tablet effervescent. Tablet ini telah diuji secara fisik untuk memastikan kualitasnya serta dilakukan uji efektivitas terhadap hama penggerek batang padi. Pengujian dilakukan untuk menentukan tingkat kematian hama dan potensi toksisitas akut untuk menentukan keefektifan insektisida nabati ini. 

"Kami berharap inovasi ini dapat menjadi alternatif solutif untuk permasalahan hama penggerek batang padi yang selama ini mengganggu petani. Insektisida nabati ini tidak hanya efektif dan efisien, tetapi juga ramah lingkungan dan aman bagi kesehatan manusia," ujar ketua tim, Herlambang.

Riset ini menjadi langkah penting dalam pengembangan nanoteknologi pertanian berkelanjutan di Indonesia. Diharapkan, inovasi insektisida nabati berbasis komposit C-dots dan ekstrak daun sambung nyawa ini dapat memberikan kontribusi signifikan bagi peningkatan produktivitas dan keberlanjutan pertanian di Indonesia.