Penerapan Nanoteknologi dalam Rekayasa Pupuk di Bidang Pertanian

Teknologi nano adalah teknologi yang meliputi pencitraan, pemodelan, pengukuran, pabrikasi dan memanipulasi sesuatu pada skala nano (RSAE, 2004 dalam Chinamuthu et al., 2009; Trenggono, 2008). Terdapat beberapa teknik dalam proses pembuatan pupuk nano, diantaranya : 1) Teknik enkapsulasi pupuk di dalam partikel nano, teknik ini adalah salah satu teknik baru yang dilakukan pada nutrisi tanaman yang dapat dienkapsulasikan ke dalam material nanoporous, 2) Teknik pelapisan dengan menggunakan polimer film, dan 3) Teknik membuat menjadi partikel atau emulsi berdimensi skala nano (Rai et al., 2012). 

Beberapa peneliti mengungkapkan dua metode untuk pembuatan pupuk nano, yaitu metode top-down dan bottom up. Metode top-down yaitu metode penghancuran secara mekanis. Metode top-down dilakukan dengan beberapa cara diantaranya: mechanical milling (mesin penggilingan), repeated quenching (penghilangan kandungan air secara berulang), dan lithography (proses pembuatan pupuk nano dengan bantuan logam) (Wage dkk, 2015).

Metode bottom up yaitu metode yang dilakukan secara kimia. Metode bottom-up dengan beberapa cara diantaranya : solgel process (Proses sol-gel), aerosol – based processes (proses berbasis aerosol), chemical vapour deposition (deposisi uap kimia), atomic or moleculer condensation (kondensasi atom atau molekuler), gas-phase condensation (kondensasi fase gas), supercritical fl uid synthesis (sintesis fl uida superkritis) (Husnain dkk, 2010).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

 Badan Riset Inovasi Nasional berhasil mengembangkan pupuk makro dan mikro nano seperti zink oksida (ZnO), silikon dioksida (SiO2), tembaga oksida (CuO), magnesium oksida (MgO), mangan oksida (MnO) dan kitosan, besi (III) oksida (Fe2O3). Teknologi produksi nanopartikel juga telah berkembang dari ball mill, Physical Vapor Synthesis (PVS) hingga teknologi nanobubble. Keberhasilan pengembangan pupuk nano dan penerapan nanoteknologi di bidang pertanian dalam arti luas akan mendorong terjadinya revolusi industri di bidang pertanian yang dapat meningkatkan produksi pertanian secara modern, efisien, produktif, dan berkelanjutan.

Pembahasan

Keunggulan pupuk nano dibandingkan dengan pupuk konvensional lainnya adalah: penghantaran unsur hara melalui mekanisme controlled/slow release, pemberian jangka panjang 40-50 hari (tradisional 4-10 hari). Lebih sedikit nutrisi yang dibutuhkan. Akumulasi dalam tanah dapat dikurangi. Pelepasan nutrisi dapat dilakukan sesuai kebutuhan, misalnya dengan biosensor. Ketersediaan nutrisi dipastikan karena ukurannya yang semakin kecil, luas permukaan yang besar, sehingga reaktivitasnya tinggi. Peningkatan penggunaan pupuk lanjutan akan sangat mengurangi kebutuhan pupuk tanaman, sehingga secara langsung maupun tidak langsung menjawab permasalahan kenaikan harga bahan baku dan pupuk impor. Transportasi pupuk nano yang lebih aktif dan lebih cepat karena kelarutannya yang tinggi dalam air mendorong penyebaran polutan yang lebih luas, sehingga harus ada pengendalian.

Oleh karena itu pupuk nano harus digunakan secara optimal, agar tidak menimbulkan pencemaran badan air (badan air) dan tanah yang lebih tinggi. Untuk mencapai efisiensi dan produktivitas yang signifikan, potensi nanoteknologi untuk pertanian harus dikembangkan lebih luas, diikuti dengan pembangunan pertanian berkelanjutan.

SIMPULAN DAN SARAN 

Simpulan