Bioteknologi Pertanian

Pada umumnya bioteknologi pertanian berupa budidaya tanaman yang menghasilkan makanan. Bioteknologi pertanian dikembangkan dengan cara-cara berikut.

1. Hidroponik

Semakin sempitnya lahan pertanian, mendorong akal pikiran manusia untuk mendapatkan cara bercocok tanam yang tidak memerlukan tanah sebagai medianya. Cara bercocok tanam ini dinamakan hidroponik. Pada mulanya teknik hidroponik diperkenalkan oleh W.E. Gericke dari Universitas California Amerika pada tahun 1929 yang berhasil menggunakan media air sebagai pengganti tanah untuk bercocok tanam.

Selain air sebagai media tanam, dapat juga digunakan genting, pasir, kerikil, kertas dan lain-lain, yang disiram dengan larutan nutrien yang diperlukan tanaman. Bagaimana hasil pengamatan Anda setelah melihat penanaman hidroponik?

Makanan atau nutrisi tumbuhan hidroponik diperoleh dari zat anorganik yang dialirkan melalui pipa air. Tanaman dapat juga ditempatkan di atas bak penampung nutrisi sehingga akar tanaman dapat menyerap nutrisi dari bak. Jadi, akar akan selalu terendam cairan nutrisi.

Keuntungan apa saja yang diperoleh dari penanaman secara hidroponik?

a. Sistem hidroponik lebih praktis dan produktif karena memanfaatkan ruangan yang sempit (bukan kebun) atau untuk menyiasati daerah atau tempat yang tidak dapat ditanami. Cara menanam dengan sistem ini dapat dilakukan di mana pun dan akan diperoleh tanaman yang sebanyak-banyaknya, serta tidak bergantung pada musim karena dikelola secara khusus.

b. Penggunaan pupuk lebih efektif dan berdaya guna, yaitu dapat dilakukan secara tepat dan tidak boros karena pada bercocok tanam di lahan pertanian biasa, tanah sering merembeskan sebagian dari pupuk yang diberikan ke tempat lain menjauhi tanaman sehingga perhitungan pemberian pupuk bisa meleset.

c. Bebas dari serangan hama dan penyakit yang berasal dari tanah, termasuk gulma di dalam tanah.

d. Mutu buah dan tanaman yang dihasilkan lebih baik. 

Bagaimana cara pelaksanaan sistem dengan hidroponik?

a. Penanaman teknik hidroponik dapat dilakukan di dalam pot-pot dengan media pasir, bata merah yang dihaluskan dan steril atau arang sekam.

b. Bibit tanaman diambil dari tempat pembibitan di kebun biasa, tanah yang melekat pada tanaman tersebut dibuang dengan hati-hati agar tidak sampai merusak dan melukai akar-akarnya. Kemudian akar tersebut dicuci dengan air pada suatu bak sampai benar-benar bersih.

c. Bibit tersebut siap ditanam di dalam pot hidroponik yang telah disiapkan dengan ditimbuni pasir atau kerikil-kerikil kecil sampai setinggi pangkal akar tanaman tersebut. Pasir atau kerikil tersebut perlu dijaga kelembabannya terus-menerus dengan jalan disemprot dengan air biasa. Sebaiknya jangan diberi pupuk terdahulu agar keadaan akar menjadi segar kembali karena untuk menjaga akar yang terluka.

d. Penyemprotan dilakukan terus-menerus dengan air biasa agar tetap lembap selama 2-3 minggu.

e. Selanjutnya tanaman disiram dengan larutan yang mengandung pupuk, penyiraman dengan air biasa tetap dilakukan untu menjaga kelembapan pasir atau kerikil dan kira-kira seminggu sekali perlu ditambahkan larutan mineral yang mengandung pupuk anorganik.

f Tempat penanaman dapat digunakan pot hidroponik atau dalam bentuk kantong-kantong plastik. Sistem pengairannya dapat menggunakan pipa plastik atau pipa pralon berlubang yang dipasang di atas deretan tanaman. Dapat juga langsung disiramkan pada tanaman dalam pot hidroponik dengan periode waktu tertentu.

g. Untuk menjaga kesterilan kebun hidroponik dari serangan hama atau penyakit dari luar, sebaiknya ditutup dengan plastik dibentuk seperti rumah kaca.

Lakukan percobaan berikut untuk mengetahui berbagai media penanaman hidroponik!

Tujuan : Mempraktikkan cara penanaman hidroponik
Alat dan Bahan : 

1. Sebuah ember ukuran sedang
2. 3 pot berukuran sama
3. Pasir, tanah, dan kerikil
4. Larutan pupuk organik dan wadahnya
5. Bibit tanaman cabe

Cara Kerja :
1. Siapkan 3 pot plastik yang masing-masing diisi dengan pasir (A), kerikil (B), dan tanah (C).

2. Siapkan 3 bibit tanaman cabai kemudian tanamlah pada ketiga pot tersebut.
3. Siapkan 3 wadah larutan pupuk organik masing-masing 1 liter dengan dosis yang sama, satu wadah pot (B) dimasukkan ke dalam ember yang berisi larutan pupuk organik hingga akarnya terendam.
4. Siramkan larutan pupuk organik ke dalam media pot A dan pot C.
5. Lakukan penyemprotan kembali seperti nomor 4 dua kali dalam seminggu selama 4 minggu. Dan amatilah kesuburan tanaman tersebut.

Pertanyaan untuk didiskusikan:
1. Di antara ketiga pot tersebut, manakah yang pertumbuhannya paling baik dan mengapa?
2. Apa perbedaan pertumbuhan dari ketiga tanaman tersebut?
3. Berikanlah kesimpulan dari kegiatan tersebut!

Cara bercocok tanam aeroponik sama seperti sistem hidroponik, perbedaannya di dalam aeroponik tanaman tidak diberi media untuk tumbuhnya akar, melainkan dibiarkan terbuka, menggantung pada suatu tempat yang dijaga kelembapannya. Akar dan tubuh tanaman disemprot dengan larutan pupuk yang mengandung nutrisi. Bagaimana cara tanaman aeroponik memperoleh makanannya? Apakah keuntungan dari aeroponik ini? 

2. Penggunaan Teknologi Nuklir

Teknologi nuklir ternyata tidak hanya digunakan untuk urusan militer saja. Teknologi nuklir merupakan teknologi yang berkaitan dengan penggunaan unsur-unsur radioaktif yang dapat memancarkan sinar radioaktif, antara lain sinar gama (γ), sinar alfa (α) dan sinar beta (β). Jika pengunaan sinar ini tidak terkendali maka sangat berbahaya, tetapi apabila penggunaannya dalam dosis yang rendah sinar tersebut dapat dimanfaatkan, antara lain berguna di bidang kedokteran, pengawetan bahan pangan, bidang pertanian.

Manfaat dari radioaktif terutama sinar gama (γ) dapat dimanfaatkan dalam hal pemuliaan tanaman, yaitu dengan meradiasi sel atau jaringan sehingga akan terjadi mutasi yaitu terjadinya perubahan jumlah kromosom atau gen yang terdapat dalam inti sel, sedangkan gen itu merupakan faktor pembawa sifat keturunan, sehingga jika terjadi mutasi maka akan terjadi perubahan sifat keturunan dengan tujuan agar menghasilkan atau memilikiketurunan dengan bibit unggul. Hal tersebut sudah dilakukan di BATAN (Badan Tenaga Atom Nasional), hasilnya adalah padi Atomita I sampai Atomita IV yang merupakan varietas hasil dari mutasi radiasi terhadap padi Pelita I dan Pelita II. Jenis tanaman lain yang merupakan hasil mutasi radiasi adalah kedelai varietas Muria, Meratus dan yang terbaru adalah kedelai kualitas Mutiara I.

kedelai kualitas Mutiara I

Hasil dari mutasi yang sering dinamakan mutan, ternyata memiliki beberapa keuntungan di antaranya cocok ditanam di persawahan pasang surut yang memiliki kadar garam cukup tinggi, bersifat tetap sampai pada keturunan selanjutnya tanpa perubahan ke sifat induk semula, tahan wereng cokelat dan hijau, tahan penyakit busuk daun, umur lebih pendek, dapat ditanam pada musim kemarau dalam waktu lebih singkat, hasil panennya lebih banyak. Tanaman hasil mutasi ini bersifat poliploidi (jumlah kromosomnya berkelipatan dari kromosom normal) sehingga dapat memberikan hasil yang lebih tinggi, misalnya cepat berbuah, buahnya lebih besar, dan tidak berbiji.


3. Seleksi Fenotipe
Seleksi fenotipe adalah memilih sifat suatu makhluk sesuai dengan sifat unggul yang sesuai diinginkan manusia. Misalnya untuk tanaman pangan maka yang dipilih adalah yang berproduksi tinggi, enak rasanya, dan tahan penyakit.

Sebenarnya seleksi fenotipe ini sudah lama dilaksanakan, contoh ketika petani akan menanam biji kacang tanah, mereka memilih biji kacang tanah yang besar dan tidak keriput, dengan harapan agar hasilnya yang diperoleh sama sifatnya pada biji tersebut.