NADIKABAR.COM — Para ilmuwan dari Institut Ilmu Fisika Hefei di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan China menawarkan solusi baru atas masalah yang kerap menghantui dunia pertanian, yakni lunturnya pestisida dari daun tanaman sebelum menuntaskan tugasnya.
Solusi itu ditawarkan dalam hasil studi yang diterbitkan dalam Journal od Controlled Release, terinspirasi dari struktur-struktur kecil mirip rambut yang membantu bakteri melekat pada usus manusia.
Meniru trik pelekatan alami tersebut, tim peneliti membuat nanopartikel silika berpermukaan kasar yang dapat melekat pada permukaan daun jauh lebih baik dibandingkan dengan formulasi konvensional, yang berpotensi memangkas limbah pestisida dan mengurangi kebutuhan penyemprotan berulang kali.
Menurut para peneliti, penyemprotan pestisida konvensional sangatlah tidak efisien. Permukaan daun dilapisi lapisan berlilin yang bersifat tahan air, sehingga menyebabkan tetesan semprotan memantul. Air hujan akan membilas sisa pestisida yang sempat menempel, sementara sinar matahari dan penguapan akan menguraikan bahan-bahan aktif yang terkandung di dalamnya.
Berbagai studi terdahulu menunjukkan bahwa 90 persen pestisida mungkin tidak pernah mencapai sasarannya, sehingga memaksa petani melakukan penyemprotan berulang kali. Hal ini meningkatkan biaya serta memperparah polusi dan kerusakan ekologis.
Tim peneliti mencari jawaban melalui bakteri. Beberapa bakteri usus memiliki bagian kecil menyerupai rambut yang disebut pili. Pili ini berfungsi layaknya kait-kait kecil. Struktur tersebut mencengkeram permukaan agar bakteri tidak ikut tersapu.
Para peneliti meniru mekanisme ini. Mereka menciptakan partikel silika berongga yang sangat kecil dan menutupi permukaannya dengan duri-duri kecil. Kemudian, mereka mengisi partikel-partikel tersebut dengan imidakloprid, sejenis insektisida yang lazim digunakan.
Analisis terperinci mengonfirmasi bahwa ketika disemprotkan ke daun, nanopartikel berduri tersebut bekerja seperti pili bakteri. Partikel-partikel ini menancap pada permukaan daun yang berlilin dan melekat kuat, layaknya jangkar kecil. Partikel-partikel tersebut juga membentuk ikatan hidrogen, yaitu interaksi kimia lemah yang bekerja seperti magnet kecil, sehingga daya cengkeramnya menjadi semakin kuat.
"Daya cengkeram ganda ini membantu pestisida tetap melekat, bahkan saat hujan. Bahan pembawanya juga melepaskan pestisida secara perlahan dan tahan terhadap kerusakan akibat sinar ultraviolet (UV), sehingga membuatnya semakin efisien," kata Wang Guozhong, seorang peneliti di institut tersebut.
Tim peneliti menguji formulasi baru tersebut pada daun kapas, kedelai, dan tomat. Setelah dilakukan simulasi hujan, jumlah pestisida yang tersisa pada daun tercatat lebih dari 4,8 kali lebih tinggi dibandingkan dengan produk imidakloprid komersial.
"Uji keamanan pada tanaman dan ikan zebra tidak menunjukkan tanda-tanda bahaya yang jelas, yang mengindikasikan bahwa pestisida baru ini ramah lingkungan dan dapat membantu membuka jalan bagi pengembangan produk pestisida ramah lingkungan dengan dosis rendah dan efisiensi tinggi," imbuh Wang.
