2014 Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati USU MEDAN
1
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan
Oleh: Parlindungan Lumbanraja NIM:138104002
Program S-3
Sekolah Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara
Medan.
2014
(2)
2
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati /
Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik,
Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan
Lingkungan
I. Beberapa Pengertian dan Batasan
1.1. Bioteknologi Tanah:
Bioteknologi adalah pemanfaatan sistem yang hidup dan organisma untuk mengembangkan atau membuat suatu produk yang dapat guna, atau aplikasi berbagai teknologi yang menggunakan sistem yang hidup, organisma hidup ataupun yang dihasilkannya untuk membuat atau memodifikasi hasilnya atau proses untuk tujuan tertentu (Wikipedia, 2013). Sahar Hanafiah ( 2013) mengutarakan bahwa bioteknologi tanah merupakan suatu cara menggunakan organisma tanah (bakteri, jamur, cacing tanah dan berbagai organisma lainnya termasuk tumbuh-tumbuhan baik secara langsung ( cara ini disebut cara konvensional ) atau menggunakan rekayasanya (tanaman unggul, biota unggul atau potensil) dalam upaya mencapai manfaat tertentu dalam bidang pertanian dan lainnya (cara yang kedua ini disebut sebagai cara moderen ). Bioteknologi tanah (Soil Biotechnology) dalam pemanfaatan atau aplikasinya merupakan suatu teknologi yang ramah lingkungan (Bhardwaj, 2010), yang oleh Sahar Hanafiah ( 2013) disebut sebagai soft technology.
(3)
3
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Pupuk: Sesuatu bahan (organik dan anorganik) yang dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman yang berguna untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman. Pupuk hayati:
merupakan inokulum yang mengandung sel-sel hidup atau latent dari berbagai jenis mikrobia yang efisien yang bisa hidup bersimbiosa degan tanaman ataupun yang bisa hidup bebas ataupun berassosiasi, yang mempunyai kemampuan memfiksasi N2 dari udara atau
melarutkan/memobilisasi unsur hara fosfat dari bentuk yang tidak bisa dimanfaatkan tanaman menjadi bentuk yang bisa dimanfaatkan tanaman, merombak bahan organik termasuk sumber-sumber organik lainnya (seperti pupuk kandang) yang mempertcepat proses-proses mikrobiologi tertentu dalam tanah untuk meningkatkan ketersediaan unsur hara yang dapat diassimilasikan oleh tanaman (Sahar Hanafiah
et al, 2009).
1.3. Pestisida Hayati.
Pestisida adalah zat pengendali hama seperti: ulat, wereng dan kepik, (Putra, E. 2009). Pengendalian hayati merupakan taktik pengelolaan hama yang dilakukan secara sengaja dengan memanfaatkan atau memanipulasikan musuh alami (virus, bakteri, nematoda dan jamur) untuk menurunkan atau mengendalikan populasi hama (http://goorganic-2010). Tetapi penggunaan organisma lain seperti tembakau juga termasuk didalamnya (http://pestisidaorganik74)
1.4. Pertanian organik.
Pertanian organic merupakan system manajemen produksi yang holistik, yang berusaha untuk mencapai agro-ekosistem yang sehat, termasuk di dalamnya adalah keragaman hayati, siklus biologis dan aktifitas biologis tanah. Sistem pertanian ini mempertimbangakan aspek ekologis, aspek teknologi produksi dan pengolahan serta sosial dalam penerapannya (Sahar Hanafiah,
(4)
4
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
2013). Penggantian input anorganik dengan input organik merupakan salah satu tujuan penerapan agroekologi ini. Model pengendalian hama dengan menggunakan musuh alami juga merupakan bagian dari teknologi yang ramah lingkungan. Teknologi ramah lingkungan ini juga dikenal dengan istilah soft technology. Inti teknologi dalam sistem pertanian ini adalah bioteknologi tanah dan bioteknologi tanaman.
1.5. Pertanian berkelanjutan (sustainable agriculture).
TAC-CGIAR, (1988) dalam Lumbanraja (1997), Pertanian berkelanjutan adalah pengelolaan sumberdaya yang berhasil untuk usaha pertanian guna memenuhi kebutuhan manusia yang berubah sekaligus mempertahankan atau meningkatkan kualitas lingkungan dan melestarikan sumberdaya alam. FAO (1989) dalam Lumbanraja (1997), pertanian berkelanjutan merupakan pengelolaan konservasi sumber daya alam dan berorientasi pada perubahan teknologi dan kelembagaan yang dilakukan sedemikian rupa untuk menjamin pemenuhan dan pemuasan kebutuhan manusia secara berkelanjutan bagi generasi sekarang dan mendatang. Konsep pertanian berkelanjutan (sustainable agriculture) disebut juga pertanian regeneratif yang merupakan suatu pola pertanian yang berkelanjutan yang memelihara dayadukung lingkungan terhadap produksi sepanjang waktu(Richard 1990 dalam Lumbanraja, 1997).
1.6. Pengelolaan Lingkungan
Karena fungsi bioteknologi tanah akan membahas pengelolaan lingkungan maka saya merasa perlu untuk mengutarakan bahwa pemanfaatan organisma dalam pengelolaan lingkungan sering juga disebut bioteknologi lingkungan yang merupakan salahsatu pemanfaatan bioteknologi yang penggunaannya banyak melibatkan mikroorganisme untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya (Ferdana, L.V. ----). Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri,fungi,virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
(5)
5
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa tertentu yang diinginkan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari pencemaran atau polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (beracun) disungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru (http://id.wikipwdia.org. 2013).
II. Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik.
Sebagaimana dijelaskan pada batasan dan pengertian di atas sebelumnya bahwa pertanian organik merupakan system manajemen produksi yang wholistic, yang berusaha untuk mencapai agro-ekosistem yang sehat. Jadi tentunya penerapan dari berbagai jasa bioteknologi tanah melalui pemanfaatan pupuk organik dan pestisida organik akan merupakan bukti dasar dari pembuktian pertanian organik dapat dilakukan jika didukung oleh tekat yang kuat, karena secara teknologi dengan bioteknologi tanah hal ini telah terbukti. Berbagai contoh yang dapat diutarakan dalam hal ini adalah penggunaan berbagai organsma (seperti berbagai bakteri) penambat N simbiosa misalnya Rhizobium yang bersimbiosa dengan tanaman
leguminosa (Sahar Hanafiah, 2013), maupun yang bersimbiosa dengan tanaman non legum Nostoc, Klebsiella, Frankia, Anabaena azollae, dll. Sebagai contoh simbiosa Azolla – Anabaena dapat memproduksi 1 ton pupuk hijau / ha/ hari, & mengandung 3 kg N fiksasi yang setara dengan 15 kg ammonium sulfat atau 7 kg urea (Sahar Hanafiah, 2013). Sedangkan penambat N yang non simbiotik
yang juga terdiri dari berbagai jenis mikrobia, diantaranya bakteri yang terpenting adalah Azotobacter dan Clostridium, yang keduanya merupakan organisme organotrophic yang hidup bebas. Sebagai gambaran bahwa diazotrph (organisma yang bermanfaat dalam
(6)
6
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
pengikatan Nitrogen) yang hidup bebas ini membutuhkan 20-120 g karbon untuk memfiksasi 1 kg N (Sahar Hanafiah, 2013).
Selain itu ada juga yang dikenal penambat N yang hidup dengan berassosiasi seperti kelompok tanaman yang secara kollektiv disebut Actinorhiza, salah satu contohnya adalah Alder (Alnus rubra), tanaman yang mempunyai kemampuan memfiksasi N yang membentuk asosiasi simbiotik dengan Actinomycetes dari genus Frankia (Sahar Hanafiah, 2013).
Manfaat lainnya adalah seperti dalam hal transformasi N organik dan N anorganik di dalam tanah seperti 5 proses berikut : mineralisasi (ammonifikasi), asimilasi (immobilisasi), nitrifikasi, reduksi nitrat dan fiksasi N2 yang mana semua proses ini merupakan suatu siklus,
adalah digerakkan atau dikerjakan oleh berbagai macam mikrobia. Selain itu berbagai tanaman legum dikenal juga sebagai pupuk hijau
yang baik, misalnya dari sawah-sawah di India, Cina, Philiphina, Malaysia (contohnya: Sesbania yang menyukai tanah lembab), ditanam pada tanah sawah sebelum musim tanam padi. Beberapa bulan kemudian tanaman ini dibenamkan kedalam tanah sawah. Sahar Hanafiah (2013) mengutarakan bahwa sumbangan N dari pupuk hijau ini mancapai 150 kg N/ha/tahun. Bahkan jenis sesbania yang berasal dari Afrika yaitu Sesbania rostrata yang mempunyai bintil di akar dan di batang / cabang dapat menyumbangkan N sebanyak 200 kg N/ha/musim tanam.
Selain penambat N dikenal juga mikrobia peralut fosfat misalnya: Bakteri seperti dari genus Pseudomonas, Bacillus, Mycobacterium, Micrococcus, Flavobacterium, Bacterium, Citrobacter, dan Enterobacter. Selain dari bakteri telah diketahui juga bahwa ada jamur yang juga berfungsi melarutkan fosfat seperti: Aspergillus, Penicillium, Sclerotium, dan Fusarium.
Model pengendalian hama dengan menggunakan musuh alami juga merupakan bagian dari pola pertanian organik ini. Teknologi ramah lingkungan ini juga dikenal dengan istilah soft technology. Inti teknologi dalam sistem pertanian ini adalah bioteknologi tanah dan bioteknologi tanaman.
(7)
7
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
III. Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Berkelanjutan.
Dankelman and Davidson, 1988 dalam Lumbanraja, 1997, mengutarakan bahwa suatu pertanian dapat dikatakan berkelanjutan jika mampu memenuhi beberapa syarat berikut, antara lain : 1. Mampu mempertahankan kehilangan tanah dengan laju dibawah laju pembentukan tanah, atau pada tingkat kehilangan tanah yang diperbolehkan (tolerable soil loss). 2. Mampu meningkatkan pendapatan petani. 3. Dapat diterima masyarakat dan mampu untuk mengulangi penerapan teknologi (replicable) secara terus menerus tanpa ketergantungan. 4. Pengembangan pola tanam, metoda pengolahan bahan makanan, dan metoda penyimpanan persediaan bahan makanan. 5. Meningkatkan tingkat diversivikasi guna menjamin keluwesan pola tanam. 6. Merpertahankan kesuburan tanah melalui pendauran bahan organik. 7. Pemanfaatan sumber air dan sumber energi setepat mungkin.
Dari uraian ini terlihat bahwa pola pemanfaatan bioteknologi tanah dengan pupuk hayati dan pestisida organik/hayatinya sebagaimana dijelaskan pada pengertian dan batasan sebelumnya maka terlihat jelas bahwa pola pertanian berkelanjutan (sustainable agriculture) dapat dikatakan secara prinsip mendukung bahkan bisa menjadi dasar bagi pelaksanaan dari pola pertanian berkelanjutan ini. Hal ini terbukti dari berbagai manfaat yang telah terbukti dapat disumbangkan sebagaimana diutarakan pada uraian sebelumnya bahwa berbagai contoh yang dapat diutarakan dalam hal ini adalah penggunaan berbagai organisma penambat N simbiosa seperti Rhizobium yang bersimbiosa dengan tanaman leguminosa
maupun yang bersimbiosa dengan tanaman non legum Nostoc, Klebsiella, Frankia, Anabaena azollae, dll. Sebagai contoh simbiosa
(8)
8
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
& mengandung 3 kg N fiksasi yang setara dengan 15 kg ammonium sulfat atau 7 kg urea. Sedangkan penambat N yang non simbiotik
yang juga terdiri dari berbagai jenis mikrobia bakteri yang terpenting adalah Azotobacter dan Clostridium, yang keduanya merupakan organisme organotrophic yang hidup bebas. Sebagai gambaran bahwa diazotroph (organisma yang bermanfaat dalam pengikatan Nitrogen) yang hidup bebas ini membutuhkan 20-120 g karbon untuk memfiksasi 1kg N (Sahar Hanafiah, 2013). Selain itu ada juga yang dikenal penambat N yang hidup dengan berassosiasi seperti kelompok tanaman yang secara kollektiv disebut Actinorhiza, salah satu contohnya adalah Alder (Alnus rubra), tanaman yang mempunyai kemampuan memfiksasi N yang membentuk asosiasi simbiotik dengan Actinomycetes dari genus Frankia. Transformasi N organik dan N anorganik di dalam tanah seperti 5 proses berikut : mineralisasi (ammonifikasi), asimilasi (immobilisasi), nitrifikasi, reduksi nitrat dan fiksasi N2 yang mana semua proses ini merupakan suatu siklus,
adalah digerakkan atau dikerjakan oleh mikrobia.
Berbagai tanaman legum dikenal juga sebagai pupuk hijau
yang baik misalnya dari sawah-sawah di India, Cina, Philiphina, Malaysia (contoh Sesbania yang menyukai tanah lembab, ditanam pada tanah sawah sebelum musim tanam padi. Beberapa bulan kemudian tanaman ini dibenamkan kedalam tanah sawah. Sumbangan N dari pupuk hijau ini mancapai 150 kg N/ha/tahun. Bahkan jenis sesbania yang berasal dari Afrika yaitu Sesbania rostrata yg mempunyai bintil di akar dan di batang / cabang dapat menyumbangkan N sebanyak 200 kg N/ha/musim tanam (Sahar Hanafiah, 2013).
Transformasi N organik dan N anorganik di dalam tanah seperti 5 proses berikut : mineralisasi (ammonifikasi), asimilasi (immobilisasi), nitrifikasi, reduksi nitrat dan fiksasi N2 yang mana
semua proses ini merupakan suatu siklus, adalah digerakkan atau dikerjakan oleh mikrobia. Selain penambat N dikenal juga mikrobia peralut fosfat misalnya: Bakteri seperti genus Pseudomonas, Bacillus,
(9)
9
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Mycobacterium, Micrococcus, Flavobacterium, Bacterium, Citrobacter, dan Enterobacter. Selain dari bakteri telah diketahui juga bahwa ada jamur yang juga berfungsi melarutkan fosfat seperti: Aspergillus, Penicillium, Sclerotium, dan Fusarium. Model pengendalian hama dengan menggunakan musuh alami juga merupakan bagain dari pola pertanian organik ini. Teknologi ramah lingkungan ini juga dikenal dengan istilah soft technology. Inti teknologi dalam sistem pertanian ini adalah bioteknologi tanah dan bioteknologi tanaman.
Dari uraian ini terlihat jelas bahwa berbagai hal yang dituntut dalam pertanian berkelanjutan dapat dipenuhi oleh pola bioteknologi tanah ini melalui aplikasi pupuk hayati dan pestisida hayatinya. Sebagaimana terbukti dari berbagai sumbangan nyata dari penerapan pola teknologi ini dapat mensubstitusi beberapa fungsi mulai dari pemenuhan kebutuhan N tanaman melalui fiksasi N atmosfer secara simbiosa, nonsimbiosa, assosiasi, penambahan pupuk organik melalui berbagai cara dan berbagai tingkat (tergantung dari sumber dan lokasi). Dengan kenyataan ini tentunya pemanfaatan pupuk kimia dan berbagai macam obat-obatan kimia dapat diterkan penggunaanya bahkan dalam beberapa hal akan dapat ditiadakan aplikasinya karena dapat digantikan oleh bioteknologi tanah ini. Selain itu kemaupun peningkatan ketersediaan P dalam tanah, yang semuanya ini adalah merupakan sumbangan dari peran bioteknologi tanah yang dilakukan oleh berbagai macam mikrobia tanah mulai dari bakteri pelarut fosfat, berbagai jenis jamur seperti micorhiza dll. Tentunya dengan berbagai kenyataan contoh yang dapat diutarakan di atas sudah jelas bahwa bioteknologi tanah merupakan pondasi atau landasan bagi pertanian berkelanjutan yang sesungguhnya.
IV. Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pengelolaan Lingkungan.
(10)
10
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Dalam pengelolaan lingkungan tentunya sudah barang tentu bahwa bioteknologi tanah ini sebagaimana dijelaskan manfaatnya dalam pertanian organik dan pertania berkelanjutan pada dua penjelasan sebelumnya dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia, pestisida dan bahan kimia lainnya kedalam tanah dengan cara mensubstitusinya dengan penggunaan pupuk hayati, pestisida hayati dan manfaat lainnya. Maka dengan cara ini tentunya bahwa pengurangan pemakaian produk kimia ke dalam lingungan sudah barangtentu menyehatkan lingkungan sebagaimana kita ketahui bahwa hal ini adalah merupakan tujuan dari kedua pola pertanian sebelumnya (baik pertanian organik maupun pertanian berkelanjutan), setidaknya bagi tanah-tanah lingkungan pertanian yang belum tercemar. Dari kenyataan tersebut di atas sudah jelas bahwa dengan pengurangan penggunaan bahan pupuk kimia dan berbagai racun kimia atau bahkan meniadakan pemakaiannya dalam pemanfaatan lingkungan dalam bentuk usaha apapun (yang mana bahan-bahan tersebut telah diketahui bahwa penggunaannya dapat mencemari bahkan merusak tanah dan air atau faktor lingkungan lainnya) sudah merupakan manfaat dari bioteknologi tanah tersebut dalam upaya penyehatan lingkungan.
Sedangkan untuk tanah-tanah pada lingkungan yang sudah tercemar oleh aplikasi berbagai pupuki kimia maupun pestisida kimia, diketahui juga bahwa bioteknologi tanah tetap mempunyai peranan kunci atau peran utama dalam upaya penyehatan dari lingkungan tersbut. Peran dari bioteknologi tanah adalah kenyataan dari berbagai hasil penelitian bahwa berbagai organisma tanah mampu mendegradasi berbagai sisa pestisida kimia dan pupuk kimia kepada bentuk yang tidak berbahaya, sehingga manusia dan berbagai organisma lainnya yang berada pada lingkungan tersebut dapat beraktivitas dalam memanfaatkan sumberdaya alam dengan aman. Dari bebrbagai hasil yang telah diketahui misalnya sebagaimana diutarakan oleh Sahar Hanafiah (2009) berikut ini untuk bahwa
(11)
11
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
berbagai jenis mikrobia tanah dapat berfungsi dalam merombak berbagai bentuk residu pestisida yang ada pada lingkungan misalnya:
Herbisida: perombakannya dapat dilakukan oleh: Bakterium globiforme, Pseudomonas, Achromobacterium, Nocardia, Flavobacterium, dll.
Isnsektisida: perombakannya dapat dilakukan oleh berbagai jenis bakteri.
Fungisida: perombakannya dapat dilakukan oleh Aspergillus, Penicillium.
Sedangkan hal lain yang mungkin fungsi yang paling banyak dilakukan oleh jasa bioteknologi tanah (dengan mengandalkan jasa makro dan mikrobianya) yang walaupun sering tidak disadari oleh manusia adalah kemampuan mikro dan makrobia tanah dalam memineralisasi sampah-sampah lingkungan dalam bernbagai macam ragam dan bentuknya (baik organik maupun anorganik) sehingga sisa-sisa tersebut dapat kembali menjadi mineral yang pada akhirnya dimanfatkan tanaman sebagai unsurhara bagi pertumbuhannya. Dengan kata lain bahwa siklus mineral sekalipun dalam lingkungan berlangsung atas dasar aktivitas dari mikrobia tanah ini. Seumpamanya organisma-organisma ini yang kita sebut sebagai pelaksana tugas dan fungsi dari bioteknologi tanah tidak berjalan sebagaimana mestinya maka bumi kita ini sudah akan penuh dengan timbunan sampah.
Jadi bisa dikatakan seumpamanya peran bioteknologi tanah dapat dijalankan dengan penuh dalam pola pertanian yang kita sebutkan sebelumnya, atau jika mungkin dalam setiap pola pemanfaatan sumber daya alam, maka akan kita ketahui bahwa kita pada dasarnya telah melakukan penyehatan lingkungan secara otomatis. Telah terlihat dari berbagai bukti hasil penelitian yang diperoleh, bahwa kita tahu sekarang bahwa lingukungan yang sehat dapat dipertahankan tetap sehat dengan pemanfaatan bioteknologi
(12)
12
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
tanah dan jika suatu lingkungan telah tercemar ternyata juga bahwa lingkungan tersebut juga dapat disehatkan kembali dengan penerapan bioteknologi tanah, dan untuk inilah bahwa bioteknologi tanah ini sering juga disebutkan sebagai bioteknologi lingkungan dalam beberapa hal tujuan aplikasinya sebagaimana dijelaskan sebelumnya.
Daftar Pustaka
Bhardwaj. 2010. Soil Biotechnology an Alternative for Sewage Treatment. jayawanth_b@hotmail.com. 24 Desember 2013. Ferdana, L.V. ----. http://www.escribd.com. 20 Des. 2013.
http://goorganic-2010. 20 Des. 2013. Pestisida Organik.
http://pestisida organik74blogspot. 2012. 25 Des. 2013. Pestisida Organik.
http://id.wikipedia.org. 2013. 24 Des. 2013. Bioteknologi Lingkungan.
Lumbanraja, P. 1997. Sistem Pertanian Berkelanjutan; Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas HKBP Nommensen-Medan.
Putra, E. 2009. http://www.escribd.com/epri_putra 20 Des. 2013. Sahar Hanafiah, A, T. Sabrina, dan H. Guchi. 2009. Biologi dan
Ekologi Tanah; Program Studi Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Sahar Hanafiah. 2013. Pertanian organik dan pertanian berkelanjutan (power point). Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
(13)
13
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Sahar Hanafiah. 2013. Materi Kuliah. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
(14)
14
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
(15)
15
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
(16)
16
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
(17)
17
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
(18)
18
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
2. Pertanian organik merupakan salah satu bagian pendekatan pertanian
berkelanjutan, yang di dalamnya meliputi berbagai teknik sistem pertanian, seperti tumpangsari (intercropping), penggunaan mulsa, penanganan tanaman dan pasca panen. Pertanian organik memiliki ciri khas dalam hukum dan sertifikasi, larangan penggunaan bahan sintetik, serta pemeliharaan produktivitas tanah.
3. Pertanian organik system manajemen produksi yg holistik, yg berusaha utk mencapai agro-ekosistem yang sehat, termasuk di dalamnya adalah keragaman hayati, siklus biologis, & aktifitas biologis tanah.
4. Prinsip Ekologis
5. Pengembangan pertanian organik didasarkan pd hubungan
(19)
19
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
7. organisme itu sendiri secara seimbang al:
8.
9. - Pemanfaatan air sebagaimana mestinya
10. - Konservasi tanah air
11. - Pemeliharaan dan pengelolaan udara bersih mengurangi emisi gas rumah kaca.
12. - Pemanfaatan sebanyak mungkin aneka ragaman hayati dan melestarikan.
13. - Penyesuaian dengan iklim & tradisi setempat (Sahar Hanafiah, 2023)
B. Prinsip Teknis Produksi dan Pengolahan (prinsip dasar dlm metode & teknik yg dipakai dlm pengembangan pertanian organis).
• Konversi ada masa transisi dari metode konvensional menuju metode organik menjamin PO dari residu kimia.
Pengelolaan Pengelolaan PO hrs berkesinambungan.
• Luasan lahan luasan lahan tertentu utk menjamin ekosistem lengkap dpt terjaga, diperlukn batasan lahan yg besarnya disesuaikan dg lokal
• Asupan melarang pemakaian asupan kimia mendorong pemakaian asupan biologis & mendorong pemakaian bibit (tanaman & ternak yg sesuai dg kondisi lokal. Pemupukan dan nutrisi tanaman & hewan membutuhkan nutrisi (makanan) untuk hidup dari bahan organik.
C. Prinsip Ekonomi dan Sosialsebagai aspek non teknis dan ekologis dalam
pengembangan PO merupakan bagian integral dari usaha PO yang bertujuan menjamin kelangsungan hidup petani.
Menguntungkan secara ekonomis memberikan keuntungan yg layak bagi kehidupan petani.
Memberikan produk pertanian yg sehat & dlm jumlah yg cukup dg proses memanfaatkan sumberdaya terbarukan.
• Dalam pertanian organik tidak meggunakan bahan kimia buatan seperti pupuk kimia buatan dan pestisida, maka biofertilizer atau pupuk hayati menjadi salah satu alternatif yang dapat dipertimbangkan.
• Beberapa mikroba tanah yg berperan seperti rhizobium, azosprillium, azotobacte, mikoriza, pelarut P, perombak sellulosa
(20)
20
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
13.1.
(21)
21
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Pestisida Hayati
pestisida organik 33
Ratings: 0|Views: 640|Likes: 2Published by epri_putra See More
Pestisida adalah zat pengendali hama (seperti: ulat, wereng dan
kepik). Pestisida Organik:adalah pengendali hama yang dibuat
dengan memanfaatkan zat racun dari gadung dan tembakau. Karena
bahan-bahan ini mudah didapat oleh petani, maka pestisida
organik dapatdibuat sendiri oleh petani sehingga menekan biaya
produksi dan akrab denga lingkungan.
Pengendalian hayati merupakan taktik pengelolaan hama yang dilakukan secara sengaja dengan memanfaatkan atau memanipulasikan musuh alami untuk
menurunkan atau mengendalikan populasi hama. Pengendalian hayati pada dasarnya adalah usaha untuk memanfaatkan dan menggunakan musuh alami sebagai
pengendali populasi hama yang merugikan.
Pengendalian hayati sangat dilatarbelakangi oleh berbagai pengetahuan dasar ekologi, terutama teori tentang pengaturan populasi oleh pengendali alami dan keseimbangan ekosistem. Musuh alami dalam fungsinya sebagai pengendali hama bekerja secara tergantung kepadatan, sehingga keefektifannya ditentukan pula oleh kehidupan dan perkembangan hama yang bersangkutan. Ketersediaan lingkungan yang cocok bagi perkembangan musuh alami merupakan prasarat akan keberhasilan pengendalian hayati.
(22)
22
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
pestisida yang bahan dasarnya berasal dari berbagai jenis tanaman yang memiliki kandungan spesifik dalam tingkah laku dan metabolisme organisme pengganggu tanaman(OPT) serta bahan lainnya umumnya masih bersifat sederhana dan apabila masuk ke dalam tanah, air akan mudah terdegradasi secara alami dan tidak mencemari lingkungan, relatif lebih aman bagi manusia dan ternak.
1.2 Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
a. Untuk memahami pengertian dari pestisida hayati
b. Untuk memahami pestisida hayati dengan menggunakan virus c. Untuk memahami pestisida hayati dengan menggunakan bakteri d. Untuk memahami pestisida hayati dengan menggunakan nematoda e. Untuk memahami pestisida hayati dengan menggunakan jamur
Pestisida Organik
Tembakau, salah satu bahan pestisida organik
Pestisida organik adalah pestisida yang bahan utamanya berasal dari makhluk hidup. Jika yang digunakan untuk membuat pestisida terbuat dari tanaman bisa disebut pestisida nabati. Bahan aktif pestisida yang berasal dari tanaman berupa kelompok metabolit sekunder yang mengandung beribu-ribu senyawa bioaktif seperti alkaloid, terpenoid, fenolik dan zat – zat kimia sekunder lainnya. Senyawa bioaktif tersebut dapat mempengaruhi serangga, seperti penolak (repellent), penarik (attractant), penghambat makan (anti feedant), penghambat perkembangan serangga (insect growth regulator), menurunkan kepiridian, mencegah peletakan telur (oviposition deterrent) dan berpengaruh langsung sebagai racun.
(23)
23
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
14.Pertanian organik merupakan salah satu bagian pendekatan pertanian
berkelanjutan, yang di dalamnya meliputi berbagai teknik sistem pertanian, seperti tumpangsari (intercropping), penggunaan mulsa, penanganan tanaman dan pasca panen. Pertanian organik memiliki ciri khas dalam hukum dan sertifikasi, larangan penggunaan bahan sintetik, serta pemeliharaan produktivitas tanah.
15.Pertanian organik system manajemen produksi yg holistik, yg berusaha utk mencapai agro-ekosistem yang sehat, termasuk di dalamnya adalah keragaman hayati, siklus biologis, & aktifitas biologis tanah.
16.Prinsip Ekologis
17.Pengembangan pertanian organik didasarkan pd hubungan
18.antara organisme dg alam sekitarnya & hubungan antara
19.organisme itu sendiri secara seimbang al:
20.
21. - Pemanfaatan air sebagaimana mestinya
22. - Konservasi tanah air
23. - Pemeliharaan dan pengelolaan udara bersih mengurangi emisi gas rumah kaca.
24. - Pemanfaatan sebanyak mungkin aneka ragaman hayati dan melestarikan.
25. - Penyesuaian dengan iklim & tradisi setempat (Sahar Hanafiah, 2023)
B. Prinsip Teknis Produksi dan Pengolahan (prinsip dasar dlm metode & teknik yg dipakai dlm pengembangan pertanian organis).
• Konversi ada masa transisi dari metode konvensional menuju metode organik menjamin PO dari residu kimia.
Pengelolaan Pengelolaan PO hrs berkesinambungan.
• Luasan lahan luasan lahan tertentu utk menjamin ekosistem lengkap dpt terjaga, diperlukn batasan lahan yg besarnya disesuaikan dg lokal
• Asupan melarang pemakaian asupan kimia mendorong pemakaian asupan biologis & mendorong pemakaian bibit (tanaman & ternak yg sesuai dg kondisi lokal. Pemupukan dan nutrisi tanaman & hewan membutuhkan nutrisi (makanan) untuk hidup dari bahan organik.
C. Prinsip Ekonomi dan Sosialsebagai aspek non teknis dan ekologis dalam
pengembangan PO merupakan bagian integral dari usaha PO yang bertujuan menjamin kelangsungan hidup petani.
Menguntungkan secara ekonomis memberikan keuntungan yg layak bagi kehidupan petani.
(24)
24
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
sumberdaya terbarukan.
• Dalam pertanian organik tidak meggunakan bahan kimia buatan seperti pupuk kimia buatan dan pestisida, maka biofertilizer atau pupuk hayati menjadi salah satu
alternatif yang dapat dipertimbangkan.
• Beberapa mikroba tanah yg berperan seperti rhizobium, azosprillium, azotobacte, mikoriza, pelarut P, perombak sellulosa
• Pertanian berkelanjutan (sustainable agriculture) sistem pertanian yg memanfaatan sumber daya yg dpt diperbaharui (renewable resources) & sumberdaya tdk dpt diperbaharui (unrenewable resources) untuk proses produksi pertanian dg menekan dampak negatif terhadap lingkungan seminimal mungkin.
• Proses produksi pertanian yg berkelanjutan akan lebih mengarah pd penggunaan produk hayati yg ramah terhadap lingkungan (Kasumbogo Untung, 1997 dalam Sahar Hanafiah, 2013).
(25)
25
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
penerapan agroekologi ini.
• Berbagai penemuan pupuk organik yg memp. kemampuan yg sama bahkan melebihi pupuk anorganik merupakan tantangan dpt dijadikan sbg contoh teknologi pertanian yg ramah lingkungan.
• Model pengendalian hama dg menggunakan musuh alami juga merupakan teknologi yg ramah lingkungan. Teknologi ramah lingkungan ini juga dikenal dg istilah soft technology.
26.Inti teknologi dalam sistem pertanian ini adalah bioteknologi tanah dan bioteknologi tanaman.
• •
• pengelolaan lingkungan
Bioteknologi Lingkungan
Bioteknologi lingkungan merupakan salahsatu pemanfaatan bioteknologi yang penggunaannya banyak melibatkan mikroorganisme untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya. Peningkatan kualitas lingkungan tersebut meliputi pencegahan terhadap masuknya berbagai polutan agar lingkungan tidak terpolusi; membersihkan lingkungan yang terkontaminasi oleh polutan; dan memberdayakan sumber daya alam yang masih memiliki nilai tambah untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Essensi kajian bioteknologi lingkungan sesungguhnya untuk meningkatkan kesejahteraan taraf kehidupan manusia melalui pemberdayaan lingkungan melalui mekanisme tertentu.
BIOTEKNOLOGI LINGKUNGAN 33
Ratings: 0|Views: 1,536|Likes: 11 Published by Lya Vita Ferdana
Perkembangan bioteknologi di era sekarang mengalami perkembangan pesat. Semua sektor kehidupan menerapkan bioteknologi untuk menyelesaikan permasalahan yang terjadi. Salah satunya peranan bioteknologi yaitu diterapkan pada lingkungan
See More
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan
(26)
26
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
(enzim,alkohol)dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan
jasa.Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmudalam proses produksi barang dan jasa.Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarianlingkungan hidupdaripolusi.Sebagai contoh, pada penguraianminyak bumiyang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) disungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.Bioteknologi lingkungan penggunaannya banyak melibatkan
mikroorganismeuntuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya.Peningkatan kualitas lingkungan tersebut meliputi pencegahan terhadap masuknyaberbagai polutan agar lingkungan tidak terpolusi; membersihkan
lingkungan yangterkontaminasi oleh polutan; dan membangkitkan serta memberdayakan sumber dayaalam yang masih memiliki nilai tambah untuk meningkatkan kesejahteraan hidupmanusia. Penggunaanmikroorganismeuntuk mengurangipolutandi lingkungan merupakan bioremediasi.Essensi kajian bioteknologi lingkungan sesungguhnya untuk meningkatkankesejahteraan tarap kehidupan manusia melalui pemberdayaan lingkungan secarateknik. Bioteknologi lingkungan merupakan kajian yang sangat menjanjikan terutamakesejahteraan dalam meningkatkan kehidupan modern yang mengarah kepadakehidupan modern yang lebih baik lagi. Perlakuan teknologi secara mikrobiologitelah dikembangkan sejak awal abad ke-20an, seperti mengaktivasi berbagai kotoran(hewan dan juga manusia) dan pencernaan anaerobik hewan, kotoran-kotoran lainyang berserakan di lingkungan sekitar tempat tinggal.Pada waktu yang sama, teknologi-teknologi baru secara konstan ditujukanuntuk memecahkan masalah-masalah yang sedang trend sekarang ini,
terutama
masalah lingkungan hidup, seperti detoksifikasi zat-zat kimia yang berbahaya yangsudah banyak menyatu ke dalam berbagai tumbuhan dan hewan
peliharaan.Beberapa perangkat penting yang sering digunakan untuk
melihatkarakteristik dan proses pengontrolan polutan dalam teknologi lingkungan juga telahdikembangkan secara bertahap sesuai dengan biaya yang tersedia. Contoh: mengukurbiomassa secara tradisional, seperti zat padat yang mudah menguap, yang tidak memiliki relevansi berkurang atau hilang, meskipun perangkat ini digunakan khususuntuk biologi molekuler guna mengeksplor persebaran komunitas
mikrobial.Proses kerja bioteknologi lingkungan sesuai dengan prinsip kerja yang sudahdiaplikasikan pada bidang mikrobiologi dan rekayasa (
engineering
), akan tetapiaplikasi prinsip-prinsip ini secara normal membutuhkan beberapa tingkatanempirisme. Material yang diperlakukan dengan bioteknologi lingkungan adalahsangat kompleks dan tidak dapat dipisahkan dalam berbagai waktu dan tempat.Prinsip-prinsip rekayasa mengarah kepada perangkat kuantitatif, sedangkan prinsip-prinsip mikrobiologi seringkali mengarah kepada observasi. Kuantifikasi merupakanessensi, jika proses ini handal (
reliable
) dan hemat biaya ( cost-efective
(27)
27
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Kompleksitas ini seringkali berada di luar deskripsi kuantitatif, tidak memiliki nilai observasi kuantitatif dari nilai yang terbaik.Kajian bioteknologi lingkungan berdasar pada prinsip-prinsip dan aplikasibiologi, yang berkaitan dengan teknologi. Strategi dalam mengembangkanbioteknologi lingkungan berbasis kepada konsep-konsep dasar dan perangkat yangbersifat kuantitatif saja. Yang dimaksud dengan prinsip-prinsip dan aplikasi biologidisini adalah memberdayakan semua proses mikrobiologikal agar dapat dipahami,diprediksi, dan merupakan satu kesatuan pemahaman. Setiap aplikasi bioteknologilingkungan memiliki ciri-ciri khusus tersendiri yang musti dipahami. Ciri khusus inidilakukan secara bertahap.Ilmu-ilmu pengetahuan yang terlibat kedalam kajian bioteknologi lingkungan,di antaranya: dasar-dasar taksonomi makhluk hidup, dasar-dasar mikrobiologilingkungan, metabolisma, genetika, dan ekologi mikrobial. Di samping itu,
pengetahuan lain juga terlibat, seperti: stokiometri dan energetika dari
reaksi-reaksimikrobial. Oleh karena itu, bioteknologi lingkungan merupakan ilmu aplikatif yangharus ditumbuhkembangkan untuk meningkatkan kesejahteraan taraf
kehidupanmanusia ke arah kemakmuran. Bioteknologi lingkungan dibatasi pada yang secaralangsung atau tidak langsung menangani masalah-masalah lingkungan
BIOTEKNOLOGI LINGKUNGAN
Bioteknologi adalah upaya pemanfaatan makhluk hidup dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah untuk menghasilkan produk atau jasa yang berguna bagi manusia.
Pemanfaatan Bioteknologi bagi kehidupan manusia dintaranya digunakan dalam bidang:
Pertanian Kesehatan Lingkungan Peternakan
Bioteknologi lingkungan adalah bioteknologi yang penggunaannya banyak
melibatkan mikroorganisme untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya. Bioteknologi lingkungan dimanfaatkan untuk perbaikan
lingkungan.
Contoh bioteknologi lingkungan : 1. BIOGAS
(28)
28
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob).
Komponen biogas antara lain sebagai berikut : ± 60 % CH4 (metana), ± 38 % CO2 (karbon dioksida) dan ± 2 % N2, O2, H2, & H2S.
Pembuatan Biogas
~ Biogas dibuat dengan memanfaatkan kotoran ternak, karena itu dapat mengurangi pencemaran oleh kotoran ternak, dan sisa-sisa biogas dapat dimanfaatkan untuk pupuk
~ Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas.
Bakteri yang membantu pembentukan biogas : ~ Bakteri fermentatif
~ Bakteri asetogenik ~ Bakteri metana 2. Cacing Tanah
Cacing tanah termasuk hewan tingkat rendah karena tidak mempunyai tulang belakang (invertebrata). Cacing tanah termasuk kelas Oligochaeta.
Di Indonesia, cacing tanah telah banyak diternakkan. Sentra peternakan cacing terbesar terdapat di Jawa Barat khususnya Bandung-Sumedang dan sekitarnya. Manfaat Cacing Tanah
~ Mengurangi pencemaran sampak organik ~ Menyuburkan Tanah
~ Memperbaiki aerasi dan struktur tanah ~ Meningkatkan ketersediaan air tanah ~ Makanan manusia
(29)
29
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Mikroorganisme dapat dimanfaatkan oleh kalangan industri untuk mengolah limbah sebelum limbahnya dibuang ke lingkungan. Misalnya, industri yang limbahnya mengandung lemak dapat memanfaatkan mikroorganisme pencerna lemak sebelum membuang limbah ke sungai.
Proses pengolahan limbah dengan metode Biologi adalah metode yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai katalis untuk menguraikan material yang terkandung di dalam air limbah.
Mikroorganisme yang digunakan umumnya bakteri aerob Proses pengolahan air limbah
~Pengumpulan ~Pemilahan
~Pengaliran limbah ~Pengendapan ~Proses aerob ~Kucuran air ~Proses anaerob ~Sumber energi
~Pembuangan sampah
Posted by Petani Peternak Nelayan at 3:43 PM
• Mikrobiologi di Masa Depan
• A. Mikrobiologi telah dan akan terus berpengaruh terhadap masyarakat. Sahar Hanafiah, 2013).
•
• B. Ahli mikrobiologi di masa depan akan::
• 1. Mencoba untuk memahami secara lebih baik dan mengendalikan
• penyakit yang telah ada, yang muncul, dan muncul kembali.
• 2. Mengkaji keterkaitan antara agen infeksi dengan penyakit kronis.
• 3. Mempelajari lebih mendalam tentang pertahanan inang dan interaksi
• inang-patogen.
• 4. Mengembangkan aplikasi baru mikroba dalam bidang industri,
• pertanian, dan pengendalian lingkungan (Sahar Hanafiah, 2013).
(30)
30
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Pustaka
Bhardwaj. 2010. Soil Biotechnology an Alternative for Sewage Treatment.
jayawanth_b@hotmail.com. 24 Desember 2013.
---. 2012. Pestisida Organik. http://pestisida organik74blogspot.com 25 Des. 2013.
---. 2010. (http://goorganic-2010). Pestisida Organik. 20 Des. 2013. Ferdana, L.V. ----.
Putra, E. 2009. http://www.xcribd.com/epri_putra 20 Des. 2013.
Sahar Hanafiah, A, T. Sabrina, dan H. Guchi. 2009. Biologi dan Ekologi Tanah; Program Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Sahar Hanafiah. 2013. Pertanian organik dan pertanian berkelanjutan (power point). Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
Sahar Hanafiah. 2013. Catatan Kuliah. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
(31)
31
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
(1)
26
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
(enzim,alkohol)dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan
jasa.Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmudalam proses produksi barang dan jasa.Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarianlingkungan hidupdaripolusi.Sebagai contoh, pada penguraianminyak bumiyang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) disungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.Bioteknologi lingkungan penggunaannya banyak melibatkan
mikroorganismeuntuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya.Peningkatan kualitas lingkungan tersebut meliputi pencegahan terhadap masuknyaberbagai polutan agar lingkungan tidak terpolusi; membersihkan
lingkungan yangterkontaminasi oleh polutan; dan membangkitkan serta memberdayakan sumber dayaalam yang masih memiliki nilai tambah untuk meningkatkan kesejahteraan hidupmanusia. Penggunaanmikroorganismeuntuk mengurangipolutandi lingkungan merupakan bioremediasi.Essensi kajian bioteknologi lingkungan sesungguhnya untuk meningkatkankesejahteraan tarap kehidupan manusia melalui pemberdayaan lingkungan secarateknik. Bioteknologi lingkungan merupakan kajian yang sangat menjanjikan terutamakesejahteraan dalam meningkatkan kehidupan modern yang mengarah kepadakehidupan modern yang lebih baik lagi. Perlakuan teknologi secara mikrobiologitelah dikembangkan sejak awal abad ke-20an, seperti mengaktivasi berbagai kotoran(hewan dan juga manusia) dan pencernaan anaerobik hewan, kotoran-kotoran lainyang berserakan di lingkungan sekitar tempat tinggal.Pada waktu yang sama, teknologi-teknologi baru secara konstan ditujukanuntuk memecahkan masalah-masalah yang sedang trend sekarang ini,
terutama
masalah lingkungan hidup, seperti detoksifikasi zat-zat kimia yang berbahaya yangsudah banyak menyatu ke dalam berbagai tumbuhan dan hewan
peliharaan.Beberapa perangkat penting yang sering digunakan untuk
melihatkarakteristik dan proses pengontrolan polutan dalam teknologi lingkungan juga telahdikembangkan secara bertahap sesuai dengan biaya yang tersedia. Contoh: mengukurbiomassa secara tradisional, seperti zat padat yang mudah menguap, yang tidak memiliki relevansi berkurang atau hilang, meskipun perangkat ini digunakan khususuntuk biologi molekuler guna mengeksplor persebaran komunitas
mikrobial.Proses kerja bioteknologi lingkungan sesuai dengan prinsip kerja yang sudahdiaplikasikan pada bidang mikrobiologi dan rekayasa (
engineering
), akan tetapiaplikasi prinsip-prinsip ini secara normal membutuhkan beberapa tingkatanempirisme. Material yang diperlakukan dengan bioteknologi lingkungan adalahsangat kompleks dan tidak dapat dipisahkan dalam berbagai waktu dan tempat.Prinsip-prinsip rekayasa mengarah kepada perangkat kuantitatif, sedangkan prinsip-prinsip mikrobiologi seringkali mengarah kepada observasi. Kuantifikasi merupakanessensi, jika proses ini handal (
reliable
) dan hemat biaya ( cost-efective
(2)
27
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Kompleksitas ini seringkali berada di luar deskripsi kuantitatif, tidak memiliki nilai observasi kuantitatif dari nilai yang terbaik.Kajian bioteknologi lingkungan berdasar pada prinsip-prinsip dan aplikasibiologi, yang berkaitan dengan teknologi. Strategi dalam mengembangkanbioteknologi lingkungan berbasis kepada konsep-konsep dasar dan perangkat yangbersifat kuantitatif saja. Yang dimaksud dengan prinsip-prinsip dan aplikasi biologidisini adalah memberdayakan semua proses mikrobiologikal agar dapat dipahami,diprediksi, dan merupakan satu kesatuan pemahaman. Setiap aplikasi bioteknologilingkungan memiliki ciri-ciri khusus tersendiri yang musti dipahami. Ciri khusus inidilakukan secara bertahap.Ilmu-ilmu pengetahuan yang terlibat kedalam kajian bioteknologi lingkungan,di antaranya: dasar-dasar taksonomi makhluk hidup, dasar-dasar mikrobiologilingkungan, metabolisma, genetika, dan ekologi mikrobial. Di samping itu,
pengetahuan lain juga terlibat, seperti: stokiometri dan energetika dari
reaksi-reaksimikrobial. Oleh karena itu, bioteknologi lingkungan merupakan ilmu aplikatif yangharus ditumbuhkembangkan untuk meningkatkan kesejahteraan taraf
kehidupanmanusia ke arah kemakmuran. Bioteknologi lingkungan dibatasi pada yang secaralangsung atau tidak langsung menangani masalah-masalah lingkungan
BIOTEKNOLOGI LINGKUNGAN
Bioteknologi adalah upaya pemanfaatan makhluk hidup dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah untuk menghasilkan produk atau jasa yang berguna bagi manusia.
Pemanfaatan Bioteknologi bagi kehidupan manusia dintaranya digunakan dalam bidang:
Pertanian Kesehatan Lingkungan Peternakan
Bioteknologi lingkungan adalah bioteknologi yang penggunaannya banyak
melibatkan mikroorganisme untuk meningkatkan kualitas lingkungan hidup manusia dan alam sekitarnya. Bioteknologi lingkungan dimanfaatkan untuk perbaikan
lingkungan.
Contoh bioteknologi lingkungan : 1. BIOGAS
(3)
28
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob).
Komponen biogas antara lain sebagai berikut : ± 60 % CH4 (metana), ± 38 % CO2 (karbon dioksida) dan ± 2 % N2, O2, H2, & H2S.
Pembuatan Biogas
~ Biogas dibuat dengan memanfaatkan kotoran ternak, karena itu dapat mengurangi pencemaran oleh kotoran ternak, dan sisa-sisa biogas dapat dimanfaatkan untuk pupuk
~ Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas.
Bakteri yang membantu pembentukan biogas : ~ Bakteri fermentatif
~ Bakteri asetogenik ~ Bakteri metana 2. Cacing Tanah
Cacing tanah termasuk hewan tingkat rendah karena tidak mempunyai tulang belakang (invertebrata). Cacing tanah termasuk kelas Oligochaeta.
Di Indonesia, cacing tanah telah banyak diternakkan. Sentra peternakan cacing terbesar terdapat di Jawa Barat khususnya Bandung-Sumedang dan sekitarnya. Manfaat Cacing Tanah
~ Mengurangi pencemaran sampak organik ~ Menyuburkan Tanah
~ Memperbaiki aerasi dan struktur tanah ~ Meningkatkan ketersediaan air tanah ~ Makanan manusia
(4)
29
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Mikroorganisme dapat dimanfaatkan oleh kalangan industri untuk mengolah limbah sebelum limbahnya dibuang ke lingkungan. Misalnya, industri yang limbahnya mengandung lemak dapat memanfaatkan mikroorganisme pencerna lemak sebelum membuang limbah ke sungai.
Proses pengolahan limbah dengan metode Biologi adalah metode yang memanfaatkan mikroorganisme sebagai katalis untuk menguraikan material yang terkandung di dalam air limbah.
Mikroorganisme yang digunakan umumnya bakteri aerob Proses pengolahan air limbah
~Pengumpulan ~Pemilahan
~Pengaliran limbah ~Pengendapan ~Proses aerob ~Kucuran air ~Proses anaerob ~Sumber energi
~Pembuangan sampah
Posted by Petani Peternak Nelayan at 3:43 PM
• Mikrobiologi di Masa Depan
• A. Mikrobiologi telah dan akan terus berpengaruh terhadap masyarakat.
Sahar Hanafiah, 2013). •
• B. Ahli mikrobiologi di masa depan akan::
• 1. Mencoba untuk memahami secara lebih baik dan mengendalikan
• penyakit yang telah ada, yang muncul, dan muncul kembali.
• 2. Mengkaji keterkaitan antara agen infeksi dengan penyakit kronis.
• 3. Mempelajari lebih mendalam tentang pertahanan inang dan interaksi
• inang-patogen.
• 4. Mengembangkan aplikasi baru mikroba dalam bidang industri,
• pertanian, dan pengendalian lingkungan (Sahar Hanafiah, 2013).
(5)
30
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;
Program S-3; Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014.
Pustaka
Bhardwaj. 2010. Soil Biotechnology an Alternative for Sewage Treatment. jayawanth_b@hotmail.com. 24 Desember 2013.
---. 2012. Pestisida Organik. http://pestisida organik74blogspot.com 25 Des. 2013.
---. 2010. (http://goorganic-2010). Pestisida Organik. 20 Des. 2013. Ferdana, L.V. ----.
Putra, E. 2009. http://www.xcribd.com/epri_putra 20 Des. 2013.
Sahar Hanafiah, A, T. Sabrina, dan H. Guchi. 2009. Biologi dan Ekologi Tanah; Program Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.
Sahar Hanafiah. 2013. Pertanian organik dan pertanian berkelanjutan (power point). Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
Sahar Hanafiah. 2013. Catatan Kuliah. Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara-Medan
(6)
31
Peran Bioteknologi Tanah dan Pupuk Hayati / Pestisida Hayati dalam Pertanian Organik, Pertanian Berkelanjutan dan Pengelolaan Lingkungan; Bioteknologi Tanah, Pupuk Hayati dan Aplikasinya AGR-638;Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S; Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM:138104002;