Bioteknologi dalam Pertanian

• Penerapan bioteknologi pertanian di Indonesia

Bioteknologi merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari mengenai manfaat dari makhluk hidup dan produk yang dapat dihasilkan dari makhluk hidup. Penerapan Bioteknologi ini mampu meningkatkan produktivitas dalam bidang pertanian. Perkembangan teknologi untuk sektor pertanian menjadi hal penting dalam menghasilkan komoditas pertanian dengan kualitas yang lebih baik. Karena itulah penerapan Bioteknologi bidang pertanian di Indonesia sangat diperlukan guna meningkatkan kesejahteraan masyarakat, khususnya bagi petani.

Salah satu contoh Bioteknologi yang dapat diterapkan di Indonesia adalah Kultur Jaringan. Kultur Jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman, seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dalam kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan tumbuh menjadi tanaman kembali.

Salah satu penerapan Kultur Jaringan ini dapat dilakukan pada Bibit Bawang Putih. Penerapan ini dilakukan pada Kelompok Tani di Desa Pancot Tawangmangu. Salah satu sentra penanaman bawang putih lokal yang ada di jawa tengah berada di desa Pancot, Kecamatan Tawangmangu. Lokasi tersebut berada di pegunungan dengan iklim yang cocok untuk komoditas bawang putih. Saat ini jumlah petani yang membudidayakan bawang putih di Desa Pancot semakin mengalami penurunan. Kebanyakan mereka memilih untuk membudidayakan sayuran seperti kubis, wortel atau daun bawang yang lebih menguntungkan dibandingkan dengan budidaya bawang putih.

Oleh karena itu diperlukan upaya-upaya untuk mencegah semakin menurunnya produktivitas ini, salah satunya melalui penyediaan bibit bawang putih yang bermutu. Salah satu cara penyediaan bibit bawang putih yang unggul dan berkualitas adalah dengan mengembangbiakkan bibit melalui kultur invitro atau kultur jaringan tanaman.

Teknik kultur jaringan tanaman ini memiliki beberapa tahap, yaitu :

• seleksi tanaman induk dan penyiapannya. Pada tahap ini, tanaman yang akan dijadikan bibit harus jelas jenis, spesies, dan varietasnya serta harus sehat dan bebas dari hama dan penyakit.
• kultur aseptik. Tujuan utama dari tahap ini adalah pembuatan kultur dari eksplan yang bebas mikroorganisme serta inisiasi pertumbuhan baru.
• perbanyakan/penggandaan propagule (kalus/tunas/embrio). Tahap ini bertujuan untuk menggandakan propagul atau bahan tanaman yang diperbanyak seperti tunas atau embrio, serta memeliharanya dalam keadaan tertentu untuk dipersiapkan pada tahap selanjutnya.
• Pengakaran. Tujuan dari tahap ini adalah untuk membentuk akar dan pucuk tanaman yang cukup kuat untuk dapat bertahan hidup sampai saat dipindahkan dari lingkungan in-vitro ke lingkungan luar.
• aklimatisasi plantlets. Pada tahap ini, planlet atau tunas mikro dipindahkan ke lingkungan di luar botol seperti rumah kaca , rumah plastik, atau screen house (rumah kaca kedap serangga).

Dengan adanya penerapan Kultur Jaringan ini diharap dapat mebantu petani dalam pemenuhan bibit unggul, sehingga dapat meningkatkan pendapatan dan kemakmuran petani di Indonesia.

• Produk bioteknologi modern apa yang sudah ada dan bagaimana peran perencana wilayah dalam menyikapi berbagai produk bioteknologi.

Bioteknologi merupakan seperangkat teknik yang memanfaatkan organisme hidup atau bagian dari organisme hidup, untuk menghasilkan atau memodifikasi produk, meningkatkan kemampuan tumbuhan dan hewan, mengembangkan mikroorganisme untuk penggunaan khusus yang berguna bagi kehidupan manusia. Berikut beberapa produk bioteknologi modern yang telah ada.

a. Hidroponik dan Aeroponik

Hidroponik adalah suatu istilah yang digunakan dalam bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tumbuhnya. Untuk memperoleh zat makanan atau unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, ke dalam air yang digunakan dilarutkan campuran pupuk organik. Campuran pupuk ini dapat diperoleh dari buatan sendiri atau pupuk buatan yang siap pakai.

• 
  
• Selain hidroponik, saat ini teknik yang sedang dikembangkan adalah teknik aeroponik. Pada aeroponik tidak menggunakan media sama sekali. Akar tanaman di letakkan menggantung dalam suatu wadah yang dijaga kelembapannya dari air yang biasanya berasal dari pompa bertekanan sehingga timbul uap air. Zat makanan diperoleh melalui larutan nutrien yang disemprotkan ke bagian akar tanaman.

  Sistem aeroponik memiliki kelebihan dibandingkan sistem hidroponik. Pada sistem aeroponik, akar yang menggantung akan lebih banyak menyerap oksigen sehingga meningkatkan metabolisme dan kecepatan pertumbuhan tanaman.

  b. Kultur Jaringan Tumbuhan

  Teknik kultur jaringan banyak dilakukan untuk menghasilkan bibit tumbuhan dalam jumlah besar dan seragam sifat genetiknya dalam waktu relatif singkat, misalnya bibit jati, anggrek, dan kelapa sawit. Selama kultur berlangsung, faktor lingkungan seperti cahaya, temperatur, kelembapan, dan pH diatur pada kondisi yang paling sesuai untuk pertumbuhan eksplan. Teknik kultur jaringan sangat menguntungkan dalam perbanyakan tumbuhan bernilai tinggi. Selain itu tanaman langka yang terancam punah dapat dilestarikan dengan memanfaatkan kultur jaringan. Dengan demikian kemajuan industri agrobisnis dapat terwujud dan ketahanan pangan akan meningkat.

  c. Tanaman yang Dapat Menfiksasi Nitrogen

  Serealia atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan yang menyuplai 50% makanan pokok penduduk dunia. Namun, serealia tidak memiliki simbion bakteri akar-akarnya untuk memfiksasi nitrogen, sehingga kebutuhan nitrogen (N2) diperoleh dari penambahan pupuk buatan. Kelebihan pupuk buatan yang diberikan dapat terbilas air dan menyemari air minum yang dikonsumsi manusia di lingkungan sekitar.

  Dengan bioteknologi, para ilmuwan mengembangkan tumbuhan yang akar-akarnya dapat bersimbiosis dengan Rhizobium. Ide ini melibatkan gen nif yang dapat mengontrol fiksasi nitrogen. Para ilmuwan menyisipkan gen nif ini pada:

  • Tumbuhan serealia
  • Bakteri yang berasosiasi dengan tumbuhan serealia
  • Plasmid TI ( Tumor Inducing) dari Agrobacterium dan kemudian menginfeksikannya ke tumbuhan yang sesuai dengan bakteri yang telah direkayasa.

• d. Teknologi Tanaman Transgenik

  Tanaman transgenik merupakan tanaman yang telah disusupi DNA asing sebagai pembawa sifat yang diinginkan. DNA tersebut dapat berasal dari tumbuhan yang beda jenis. Untuk menghasilkan tanaman transgenik dibutuhkan teknik rekayasa genetika dan vector sebagai pembawa gen sifat yang diinginkan. Sebagai vector digunakanlah DNA yang berasal dari bakteri Agrobacterium tumefaciens yang lebih dikenal dengan nama Ti plasmid (tumor-inducing plasmid). Ti plasmid memiliki kemampuan untuk masuk ke dalam sel tumbuhan selama proses infeksi.

  Teknologi transgenik telah dilakukan pada beberapa tanaman pertanian seperti jagung, kapas, tomat, padi, kedelai, dan papaya. Pada kedelai telah dimasukkan beberapa gen yang menyebabkan variasi pada tanaman kedelai. Tanaman transgenik ini tidak perlu disemprot dengan pestisida untuk menyingkirkan hama dan penyakit, sebab dengan sisipan gen tersebut akan menghasilkan senyawa endotoksin ( senyawa racun) sehingga tanaman transgenik dapat membrantas hama dengan senyawa racun yang dikandungnya.

  e. Fusi Protoplas

  Fusi protoplas merupakan suatu proses alamiah yang terdapat dari mulai tanaman tingkat rendah sampai pada tanaman tingkat tinggi. Fusi protoplas merupakan gabungan protoplas dengan protoplas lain dari beberapa spesies, kemudian membentuk sel yang dapat tumbuh menjadi tanaman hibrid. Hibridisasi somatik melalui fusi protoplasma digunakan untuk menggabungkan sifat lain dua spesies atau genus yang tidak dapat digabungkan secara seksual ataupun aseksual. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menggabungkan seluruh genom dari spesies yang sama (intra-spesies), atau antarspesies dari genus yang sama (inter-spesies), atau antargenus dari satu famili (inter genus).

  Tujuan fusi protoplas adalah untuk mendapatkan suatu hibrida somatic atau sibrida atau mengatasi kelemahan dari hibrida seksual.  Fusi protoplas dapat dimanfaatkan untuk melakukan persilangan antar spesies atau galur tanaman yang tidak memungkinkan untuk dilakukan dengan persilangan biasa karena adanya masalah inkompatibilitas fisik.

  Teknik ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari teknik ini adalah dapat menghasilkan tanaman dengan sifat tertentu dan dapat dilakukan dengan spesies yang berbeda. Kekurangan dari teknik ini adalah memerlukan biaya yang mahal serta butuh ketelitan yang lebih.

  f. Bioteknologi dalam Pembentukan Varietas Tanaman Unggul Baru

  Teknik-teknik bioteknologi juga dimanfaatkan untuk membuat jenis tanaman tanaman unggul yang baru. Hal ini diperlukan untuk mencukupi kebutuhan pangan yang terus meningkat, sedangkan luas lahan pertanian cenderung menurun. Tanaman unggul ini diharapkan mempunyai produktivitas yang lebih baik. Selain itu, peningkatan hasil, juga dilakukan upaya perbaikan pada kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, usia panen, dan berbagai nilai tambah yang lain.

  Seorang perencana dalam merencanakan suatu wilayah akan memperhatikan masalah dan potensi yang ada dalam daerah yang direncanakan. Nah, dengan adanya bioteknologi atau teknologi modern, akan meningkatkan kegiatan masyarakat sehingga terjadinya pergerakan atau pertumbuhan baik di sektor ekonomi dan sosial masyarakatnya. Penerapan bioteknologi dapat dijadikan sebagai suatu potensi dalam mengembangkan perekonomian. Semisal dengan adanya sistem baru dalam dunia pertanian seperti adanya tenologi pembentukan varietas unggul, akan menbantu petani dalam meningkatkan jumlah, jenis, juga kualitas dari hasil panennya. Karena di Indonesia sendiri, sektor yang paling dominan merupakan pertanian, jadi tingginya angka tenaga kerja dan pendapatan wilayah yang berasal dari sektor tersebut, sehingga memiliki pengaruh besar dalam perkembangan wilayah. Dengan begitu, diharapkan dapat meningkatkan pendapatan petani juga dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat sekitar, dengan adanya addvalue atau nilai tambah dari perkembangan bioteknologi.

  Disisi lain munculnya teknologi baru berupa bioteknologi dapat membuat kutub pertumbuhan baru yang dapat memperluas kesempatan kerja juga memunculkan kegiatan-kegiatan perkeonomian baru yang mendukung. Yang kedepannya diharapkan dapat mengurangi tingkat pengangguran juga meningkatkan kualitas SDMnya. Meningkatnya angka angkatan kerja dan peningkatan kesejahteraan masyarakat juga dapat menjadi faktor pendorong pertumbuhan ekonomi wilayah dari peningkatan PAD hingga PDRB yang menjadi tolok ukur dalam pertumbuhan ekonomi wilayah.