Tanah diatom atau diatomaceous earth (DE) adalah insektisida alami yang biasa digunakan untuk melindungi produk yang disimpan dan mengendalikan hama di rumah dan kebun. Produk ini disukai oleh petani karena sifatnya yang tidak beracun, tidak membahayakan lingkungan atau manusia. Operator pengendalian hama (PCO) juga mengapresiasi DE karena dapat diterapkan untuk menangani area yang sulit dijangkau seperti rongga dinding, sehingga secara efektif mencegah serangga pengganggu bersarang di sana. Selain itu, PCO yang memprioritaskan penggunaan produk ramah lingkungan menganggap DE bermanfaat dalam mengatasi kekhawatiran pemilik rumah tentang zat beracun (1).

DE berasal dari diatomit, yang terbentuk dari lapisan sedimen fosil fitoplankton mikroskopis yang dikenal sebagai diatom. Diatom ini, sebagian besar berasal dari setidaknya 20 juta tahun yang lalu pada periode Miosen, yang tinggal di danau dan laut. Mereka menyerap silika terlarut dan menggunakannya untuk membuat cangkang berstruktur rumit (1).

Gambar 1. Penampakan normal Tanah Diatom (kiri) dan pemindaian menggunakan mikroskop elektron (kanan)
(gambar di download dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Diatomaceous_earth)

Burung sering menggunakan debu tanah dan tanah liat untuk "mandi debu" guna menghilangkan tungau dan parasit lainnya. Perilaku ini mungkin telah mempengaruhi warga Tiongkok untuk memanfaatkan tanah diatom (diatomit) untuk pengendalian hama sejak 4000 tahun yang lalu. Di Amerika, pengamatan terhadap debu jalan yang membunuh cacing kapas sudah ada sejak tahun 1880. Sebelum tahun 1950an, debu tanah liat, pasir, atau gel silika lebih umum digunakan dibandingkan diatomit untuk pengendalian hama. Serangga yang dikendalikan oleh debu inert sebelum tahun 1950 yaitu ngengat buah oriental dan larva ngengat codling, kumbang kutu, kumbang mentimun, kecoa, larva kumbang kacang Meksiko, dan stored grain pests (2).

Mode of action

Partikel DE menempel pada kutikula serangga, yang menyebabkan kematian karena dehidrasi. Lapisan lilin atau lemak bagian luar pada serangga dihilangkan oleh debu baik melalui abrasi maupun penyerapan. Hal ini menyebabkan serangga kehilangan perlindungannya terhadap penguapan air, kemudian menyebabkan kekeringan dan akhirnya kematian. Misalnya, ketika serangga produk yang disimpan (stored grain pest) terkena Diatom selama 10 detik dan kemudian ditempatkan di lingkungan kering selama 24 jam, serangga yang diberi perlakuan mengalami kehilangan air dua kali lipat dibandingkan serangga kontrol dan tingkat kematian tiga kali lebih cepat (2).

Selain itu, abrasi juga berperan saling melengkapi, menyebabkan luka mikro pada kutikula. Morfologi partikel DE dianggap penting, dengan diatom berbentuk bulat mendorong penyerapan air lebih cepat, sedangkan partikel berbentuk tajam terutama bertindak sebagai bahan abrasif. Namun, bentuk diatom, dan cara kerjanya (seperti penyerapan versus abrasi), dapat diubah melalui berbagai teknik pemrosesan. (1)

Karena karakteristiknya yang unik, pemanfaatan tanah diatom (DE) menawarkan berbagai keuntungan dalam berbagai aplikasi. DE adalah zat alami dengan toksisitas rendah terhadap mamalia dan lingkungan, sehingga lebih mudah didaftarkan. Selain itu, sebagai bahan inert, DE tidak berinteraksi dengan komoditas dan dapat dengan mudah dihilangkan melalui metode pengolahan standar seperti pengayakan, tanpa mempengaruhi sifat produk akhir seperti tepung atau semolina yang digunakan dalam pembuatan kue atau pasta (1).

Selama lebih dari dua puluh tahun, DE telah digunakan sebagai bahan tambahan pakan dan pengendalian hama hewan. Selain itu, DE juga mudah diakses karena kandungan alami yang menjadi sumber ekstraksinya melimpah di seluruh dunia. Setelah ekstraksi, bubuk ini diayak untuk mencapai distribusi ukuran partikel yang seragam dan dikeringkan hingga kadar air sekitar 2–6%. Yang penting, karena cara kerjanya, DE diperkirakan tidak menimbulkan resistensi hama fisiologis (1).

Penggunaan DE yang efektif memerlukan konsentrasi yang lebih tinggi, jauh lebih tinggi dibandingkan insektisida konvensional. Selain itu, Tampilan DEs yang “berdebu” dapat menyebabkan gangguan pernafasan pada pekerja. Penerapan pada produk yang disimpan dapat mengurangi bobot uji, yang merupakan karakteristik penting dalam pasar biji-bijian internasional.

Efektivitas tanah diatom (DE) dalam pengendalian hama dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain tingkat kelembaban relatif (RH), suhu, anatomi serangga, dan sifat fisikokimia DE itu sendiri (1).

Tingkat RH yang lebih tinggi dapat mengurangi kemanjuran DE, terutama dalam kondisi lembab. Penelitian menunjukkan bahwa seiring dengan peningkatan RH, DE komersial menjadi kurang efektif, yang khususnya relevan untuk melindungi biji-bijian yang disimpan di tempat yang tingkat RHnya sering kali tinggi. Peningkatan suhu secara tidak langsung dapat meningkatkan efektivitas DE dengan mempercepat hilangnya air pada serangga dan meningkatkan pergerakan mereka, sehingga lebih banyak kontak dengan partikel DE. Penelitian telah menemukan hubungan positif antara suhu dan tingkat kematian serangga yang terpapar DE (1).

Kerentanan serangga terhadap DE bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti ukuran tubuh, bentuk, ketebalan kutikula, dan mobilitas. Serangga dengan rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi, seringkali serangga yang lebih kecil, sangat rentan. Misalnya, serangga seperti kumbang pedagang biji-bijian, Orzyaephilus mercator, yang memiliki banyak bulu tubuh yang dapat dengan mudah menjebak partikel, lebih rentan dibandingkan dengan kumbang yang lebih halus seperti kumbang tepung yang bingung, Tribolium confusum. Selain itu, serangga dengan kutikula tipis, seperti Aphytis spp, lebih rentan dibandingkan serangga dengan kutikula tebal seperti Metaphycus spp. Serangga seperti kecoa, yang dilindungi oleh lemak dengan titik leleh rendah, lebih rentan dibandingkan serangga dengan kutikula yang mengeras dan seperti lilin. Selain itu, serangga penghisap yang memperoleh air melalui makan tumbuh-tumbuhan umumnya kurang rentan dibandingkan serangga yang memakan biji-bijian kering. Umumnya serangga bertubuh lunak lebih rentan, meskipun ada pengecualian seperti tungau produk yang disimpan dengan kutikula tipis. Larva seringkali lebih rentan dibandingkan larva dewasa, meskipun hal ini dapat berbeda-beda tergantung spesiesnya. (2)

Ukuran dan bentuk partikel merupakan faktor penting yang mempengaruhi kemanjuran DE, dan partikel yang lebih kecil biasanya terbukti lebih efektif. Namun, bentuk partikel juga dapat mempengaruhi kemanjuran. Karakteristik DE lainnya seperti kandungan silikon dioksida, pH, dan kepadatan juga mempengaruhi kemanjuran (1).

Tanah diatom (DEs) dapat dikombinasikan dengan berbagai pestisida untuk meningkatkan pengendalian hama. DE dapat dicampur dengan insektisida sintetik seperti thiamethoxam, imidacloprid, dan deltamethrin untuk meningkatkan angka kematian hama pada dosis yang lebih rendah dan memberikan perlindungan jangka panjang. Jamur entomopatogen seperti Beauveria bassiana dapat dikombinasikan dengan DE untuk memanfaatkan efek sinergis, meningkatkan area penetrasi spora jamur dan mikosis serangga. Ekstrak tumbuhan dan minyak atsiri dapat dicampur dengan DE untuk meningkatkan sifat insektisidanya, sehingga menghasilkan kinerja yang lebih baik pada dosis yang lebih rendah dalam berbagai kondisi. Kombinasi ini merupakan bagian dari pendekatan pengelolaan hama terpadu yang bertujuan untuk lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan (1).

REFERENSI