Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian...

6
Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelestarian alam menjadikan pertanian organik sebagai salah satu alternatif pertanian modern. Pertanian organik mengandalkan bahan- bahan alami dan menghindari input bahan sintetik, baik berupa pupuk, herbisida, maupun pestisida sintetik. Namun petani sering mengeluhkan hasil pertanian organik yang produktivitasnya cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama dan penyakit. Masalah ini sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yang diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati. Tanah sangat kaya akan keragaman mikro-organisme, seperti bakteri, aktinomicetes, fungi, protozoa, alga, dan virus. Tanah pertanian yang subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba tersebut. Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungkan bagi pertanian, yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organik, recycling hara tanaman, fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan, biokontrol patogen, dan membantu penyerapan unsur hara. Bioteknologi berbasis mikroba dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tersebut. Teknologi kompos bioaktif Salah satu masalah yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik adalah kandungan bahan organik dan status hara tanah yang rendah. Petani organik mengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Kedua jenis pupuk itu adalah limbah organik yang telah mengalami penghancuran sehingga menjadi tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sisa-sisa tanaman dan kotoran binatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Proses pengomposan alami memakan waktu yang sangat lama, antara enam bulan hingga setahun, sampai bahan organik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman. Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur (dekomposer) yang berkemampuan tinggi. Penggunaan mikroba dapat mempersingkat proses dekomposisi dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Di pasaran saat ini banyak tersedia produk-produk biodekomposer untuk mempercepat proses pengomposan, misalnya: SuperDec, OrgaDec, EM4, EM Lestari, Starbio, Degra Simba, Stardec, dan lain-lain.

Transcript of Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian...

Page 1: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian OrganikOleh : Isroi

Alasan kesehatan dan kelestarian alam menjadikan pertanian organik sebagai salahsatu alternatif pertanian modern. Pertanian organik mengandalkan bahan- bahan alami danmenghindari input bahan sintetik, baik berupa pupuk, herbisida, maupun pestisida sintetik.

Namun petani sering mengeluhkan hasil pertanian organik yang produktivitasnyacenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama dan penyakit. Masalah inisebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yangdiambil dari sumber-sumber kekayaan hayati.

Tanah sangat kaya akan keragaman mikro-organisme, seperti bakteri,aktinomicetes, fungi, protozoa, alga, dan virus. Tanah pertanian yang subur mengandunglebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan daya dukung tanahtergantung pada aktivitas mikroba tersebut.

Sebagian besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungkan bagipertanian, yaitu berperan dalam menghancurkan limbah organik, recycling hara tanaman,fiksasi biologis nitrogen, pelarutan fosfat, merangsang pertumbuhan, biokontrol patogen,dan membantu penyerapan unsur hara. Bioteknologi berbasis mikroba dikembangkandengan memanfaatkan peran-peran penting mikroba tersebut.

Teknologi kompos bioaktif

Salah satu masalah yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organikadalah kandungan bahan organik dan status hara tanah yang rendah. Petani organikmengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang. Keduajenis pupuk itu adalah limbah organik yang telah mengalami penghancuran sehinggamenjadi tersedia bagi tanaman. Limbah organik seperti sisa-sisa tanaman dan kotoranbinatang ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman.

Limbah organik harus dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikrobatanah menjadi unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman. Proses pengomposan alamimemakan waktu yang sangat lama, antara enam bulan hingga setahun, sampai bahanorganik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman.

Proses pengomposan dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba penghancur(dekomposer) yang berkemampuan tinggi. Penggunaan mikroba dapat mempersingkatproses dekomposisi dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Di pasaran saatini banyak tersedia produk-produk biodekomposer untuk mempercepat prosespengomposan, misalnya: SuperDec, OrgaDec, EM4, EM Lestari, Starbio, Degra Simba,Stardec, dan lain-lain.

Page 2: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi dengan bantuan mikrobalignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensiahayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, biodekomposer yangdikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI),dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yangdigunakan adalah Trichoderma pseudokoningii, Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih.

Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3minggu. Mikroba akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebutdiberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan organisme patogenpenyebab penyakit tanaman.

Biofertilizer

Petani organik sangat menghindari pemakaian pupuk kimia. Untuk memenuhikebutuhan hara tanaman, petani organik mengandalkan kompos sebagai sumber utamanutrisi tanaman. Sayangnya kandungan hara kompos rendah. Kompos matang kandunganharanya kurang lebih 1.69 persen N, 0.34 persen P2O5, dan 2.81 persen K. Dengan katalain 100 kg kompos setara dengan 1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl.Misalnya, untuk memupuk padi yang kebutuhan haranya 200 kg Urea/ha, 75 kg SP 36/ha,dan 37.5 kg KCl/ha, membutuhkan sebanyak 22 ton kompos/ha. Jumlah kompos yangdemikian besar ini memerlukan banyak tenaga kerja dan berimplikasi pada naiknya biayaproduksi.

Mikroba-mikroba tanah banyak yang berperan di dalam penyediaan maupunpenyerapan unsur hara bagi tanaman. Tiga unsur hara penting tanaman, yaitu Nitrogen(N), fosfat (P), dan kalium (K) seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba. Hara N tersediamelimpah di udara. Kurang lebih 74 persen kandungan udara adalah N. Namun, N udaratidak dapat langsung dimanfaatkan tanaman.

N harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya menjadi tersedia bagitanaman. Mikroba penambat N ada yang bersimbiosis dan ada pula yang hidup bebas.Mikroba penambat N simbiotik antara lain Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akartanaman kacang-kacangan (leguminose). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnyaAzospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisadigunakan untuk tanaman leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan untuk semua jenis tanaman.

Mikroba tanah lain yang berperan di dalam penyediaan unsur hara adalah mikrobapelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah pertanian kita umumnya memiliki kandungan Pcukup tinggi (jenuh). Namun, hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman karena terikatpada mineral liat tanah.

Di sinilah peranan mikroba pelarut P. Mikroba ini akan melepaskan ikatan P darimineral liat dan menyediakannya bagi tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampumelarutkan P, antara lain Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp, dan Bacillus

Page 3: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

megatherium. Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya jugaberkemampuan tinggi dalam melarutkan K.

Gbr.1 Endomikoriza Berperan melarutkan fosfat

Gbr.3 Bakteri yang unggul melarutkan fosfat

Page 4: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

Gbr.2 Jamur yang unggul dalam melarutkan fosfat

Gbr.2 Larva serangga yang mati diserang jamur biokontrol

Page 5: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

Kelompok mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P adalahMikoriza yang bersimbiosis pada akar tanaman. Setidaknya ada dua jenis mikoriza yangsering dipakai untuk biofertilizer, yaitu ektomikoriza dan endomikoriza.

Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan hara P olehtanaman. Selain itu, tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih tahan terhadapkekeringan. Contoh mikoriza yang sering dimanfaatkan adalah Glomus sp dan Gigasporasp.

Beberapa mikroba tanah mampu menghasilkan hormon tanaman yang dapatmerangsang pertumbuhan tanaman. Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserapoleh tanaman sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar. Kelompokmikroba yang mampu menghasilkan hormon tanaman antara lain Pseudomonas sp danAzotobacter sp.

Mikroba-mikroba bermanfaat tersebut diformulasikan dalam bahan pembawakhusus dan digunakan sebagai biofertilizer. Hasil penelitian yang dilakukan oleh BPBPImendapatkan bahwa biofertilizer setidaknya dapat menyuplai lebih dari setengahkebutuhan hara tanaman. Biofertilizer yang tersedia di pasaran antara lain Emas,Rhiphosant, Kamizae, OST, dan Simbionriza.

Agen biokontrol

Hama dan penyakit merupakan salah satu kendala serius dalam budidaya pertanianorganik. Jenis-jenis tanaman yang terbiasa dilindungi oleh pestisida kimia umumnyasangat rentan terhadap serangan hama dan penyakit ketika dibudidayakan dengan sistemorganik. Alam sebenarnya telah menyediakan mekanisme perlindungan alami.

Di alam terdapat mikroba yang dapat mengendalikan organisme patogen tersebut.Organisme patogen akan merugikan tanaman ketika terjadi ketidakseimbangan populasiantara organisme patogen dengan mikroba pengendalinya, di mana jumlah organismepatogen lebih banyak daripada jumlah mikroba pengendalinya. Apabila kita dapatmenyeimbangkan populasi kedua jenis organisme ini, hama dan penyakit tanaman dapatdihindari.

Mikroba yang dapat mengendalikan hama tanaman antara lain Bacillusthurigiensis (BT), Bauveria bassiana, Paecilomyces fumosoroseus, dan Methariziumanisopliae.

Mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga hama. Mikrobayang dapat mengendalikan penyakit tanaman, misalnya, Trichoderma sp yang mampumengendalikan penyakit tanaman yang disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akarputih), dan Phytoptora sp. Beberapa biokontrol yang tersedia di pasaran, antara lain,Greemi-G, Bio-Meteor, NirAma, Marfu-P, dan Hamago.

Produk-produk bioteknologi mikroba hampir seluruhnya menggunakan bahan-bahan alami. Produk ini dapat memenuhi kebutuhan petani organik. Kebutuhan bahan

Page 6: Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Mikroba... · Bioteknologi Mikroba Untuk Pertanian Organik Oleh : Isroi Alasan kesehatan dan kelest arian alam menjadikan pert anian organik

organik dan hara tanaman dapat dipenuhi dengan kompos bioaktif dan aktivatorpengomposan.

Aplikasi biofertilizer pada pertanian organik dapat menyuplai kebutuhan haratanaman yang selama ini dipenuhi dari pupuk-pupuk kimia. Serangan hama dan penyakittanaman dapat dikendalikan dengan memanfaatkan biokotrol.

Petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik umumnya hanyamengandalkan kompos dan cenderung membiarkan serangan hama dan penyakit tanaman.

Dengan tersedianya bioteknologi berbasis mikroba, petani organik tidak perlukhawatir dengan masalah ketersediaan bahan organik, unsur hara, dan serangan hamaserta penyakit tanaman.

I s r o i , S S i , M S i Peneliti Mikroba Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia

Lembaga Riset Perkebunan IndonesiaDimuat pada surat kabar Kompas, 17 Desember 2004