Dahulu para petani hanya
mengetahui cara-cara bertani yang sederhana/tradisional, yakni hanya dengan
mencangkul tanah kemudian menanaminya dengan tanaman yang diinginkan lalu disirami
secukupnya. Dan hasil yang didapat ternyata tidak terlalu menggembirakan baik
mutu maupun jumlahnya. Jika hal ini tidak segera diperbaiki maka kebutuhan
masyarakat akan pangan tidak dapat tercukupi, dan akan terjadi kekurangan bahan
pangan (rawan pangan). Apalagi pada masa sekarang ini, dimana telah terjadi
ledakan jumlah penduduk, tentunya masalah rawan pangan merupakan masalah yang
harus segera ditangani.Usaha yang harus dilakukan tidak hanya pada bagaimana
membatasi pertambahan jumlah penduduk, tetapi juga harus dipikirkan bagaimana
caranya meningkatkan produksi pangan.
Berkat kemajuan cabang-cabang
Biologi dan teknologinya, sudah banyak orang mengetahui bagaimana cara
meningkatkan hasil pertaniannya. Masyarakat khususnya para petani, kini telah
banyak mengetahui bagaimana cara memilih bibit tanaman unggul, bagaimana cara
memilih pupuk yang diperlukan berikut cara memupuknya, serta bagaimana cara
memberantas hama dengan pestisida atau insektisida, dengan maksud meningkatkan
kualitas dan kuantitas hasil panennya. Mereka pun telah banyak mengetahui
teknik-teknik berkebun seperti mencangkok, menempel, mengenten dan sebagainya.
Untuk mendapatkan bibit unggul
dari berbagai jenis tanaman sekarang tidaklah sulit. Hampir di seluruh pelosok
tanah air, bibit unggul berbagai jenis tanaman bukan merupakan barang langka
lagi. Hal ini berkat makin berkembangnya prinsip-prinsip Genetika yang sudah
banyak diketahui oleh para petani, seperti dengan melakukan penyilangan
(bastar), yang dapat dilakukan sendiri oleh mereka. Selain itu, dengan
menerapkan prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan, para petani melalui para ahli
pertanian yang telah banyak mengetahui jenis pupuk yang baik untuk berbagai
jenis tanaman.
Adapun dalam penggunaan pupuk,
pestisida atau insektisida pada persawahan, perkebunan atau perladangan ini,
para petani harus memperhatikan faktor keseimbangan ekosistem di sekitarnya.
Misalnya dengan mengikuti/mematuhi dosis (takaran) serta intensitas yang
ditetapkan oleh setiap jenis pupuk atau pestisidanya. Jika pemakaian zat-zat
kimia tersebut melebihi aturan yang ditetapkan biasanya akan menimbulkan
pencemaran air sungai di sekitar areal pertanian tersebut.
Contoh kasus yang sering terjadi akibat pemakaian zat kimia yang tidak memperhatikan faktor keseimbangan ekosistem adalah pada pemakaian pupuk N yang intensif. Pemakaian pupuk N secara terus menerus dapat menyebabkan kadar nitrat dalam air sungai di areal penanaman menjadi tinggi. Akibat yang terjadi kemudian adalah timbulnya penyakit methemoglobinemia jika air sungai tersebut dikonsumsi oleh manusia. Selain timbulnya penyakit itu, dapat terjadi pula eutrofikasi. Apakah methemoglobinemia itu, dan apa yang dimaksud dengan eutrofikasi?
Contoh kasus yang sering terjadi akibat pemakaian zat kimia yang tidak memperhatikan faktor keseimbangan ekosistem adalah pada pemakaian pupuk N yang intensif. Pemakaian pupuk N secara terus menerus dapat menyebabkan kadar nitrat dalam air sungai di areal penanaman menjadi tinggi. Akibat yang terjadi kemudian adalah timbulnya penyakit methemoglobinemia jika air sungai tersebut dikonsumsi oleh manusia. Selain timbulnya penyakit itu, dapat terjadi pula eutrofikasi. Apakah methemoglobinemia itu, dan apa yang dimaksud dengan eutrofikasi?
Methemoglobinemia merupakan
ketidakmampuan hemoglobin di dalam sel-sel darah merah untuk mengikat oksigen,
karena hemoglobin diikat oleh nitrit. Nitrit ini dihasilkan dari pengubahan
nitrat yang mengkontaminasi air minum oleh mikroorganisme pada saluran
pencernaan manusia. Dan tahukah Anda apa akibatnya jika tubuh kita kekurangan
oksigen? Sedangkan eutrofikasi adalah pengeruhan air yang disebabkan oleh
berkembang dengan pesatnya alga dan eceng gondok pada perairan yang tercemar
nitrat. Eutrofikasi ini menyebabkan organisme seperti ikan-ikan di perairan
tersebut menjadi mati. (perhatikan gambar 21). Maka dari itulah, pengetahuan
mengenai Ekologi serta teknik bertani sangat diperlukan agar tidak terjadi
hal-hal yang pada akhirnya akan merugikan masyarakat sekitar atau para petani
sendiri. Menurut Anda bagaimanakah mencegah pencemaran perairan oleh pupuk
nitrat? Ya betul, diantaranya dengan mengadakan pergiliran penanaman jenis
tanaman atau rotasi tanaman, sehingga pupuk yang digunakan juga berganti-ganti.
|
Gambar 21. Eutrofikasi oleh eceng gondok.
Masalah penyakit-penyakit yang
menyerang tanaman, kini juga sudah banyak diketahui penyebabnya. Sudah banyak
jenis virus, bakteri dan parasit lain yang menyerang tanaman budi daya yang
berhasil diidentifikasi dan ditemukan cara pemberantasannya. Hal ini tentu
berkaitan dengan kemajuan di bidang cabang-cabang Biologi seperti virologi,
mikrobiologi dan parasitologi. Jadi, cabang-cabang Biologi yang berhubungan
dengan bidang pertanian adalah botani, anatomi tumbuhan, fisiologi tumbuhan,
virologi tumbuhan, parasitologi, mikrobiologi, genetika dan ekologi.
Perkembangan bioteknologi seperti
teknik Rekayasa Genetika, Kultur Jaringan, dan teknik Mutasi Buatan pun kini
sudah berhasil membantu mengatasi masalah rawan pangan. Coba Anda perhatikan
uraian berikut ini, mengenai contoh-contoh sumbangan pengetahuan yang telah
diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia pertanian:
a. Bioteknologi dan Biologi Molekuler telah
berhasil menemukan teknik-teknik untuk Rekayasa Genetika, seperti teknik
transfer nukleus, teknik pemotongan, penyambungan dan penyisipan gen, dimana
teknik-teknik ini bertujuan untuk mencari atau menciptakan jenis tanaman dengan
sifat unggul tertentu (tanaman transgenik). Teknik-teknik rekayasa genetika
seperti ini biasanya dilanjutkan dengan suatu teknik yang disebut Kloning.
Istilah Klon merupakan garis turunan individu-individu yang secara genetik
identik. Klon juga diartikan sebagai usaha membuat satu atau lebih replika
(duplikat) suatu individu, sel, ataupun gen. Pengaplikasian yang sudah berhasil
dilakukan adalah pada terciptanya tanaman budi daya yang mampu menghasilkan
insektisida sendiri, sehingga tanaman tersebut tidak perlu disemprot
insektisida lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenis tanaman pangan
yang telah berhasil di rekayasa dengan tiujuan tersebut adalah tanaman buah
apel, pir, kol/kubis, brokoli, dan kentang. Teknik rekayasa genetika ini juga
sudah berhasil menciptakan tanaman budi daya yang mampu mengikat nitrogen bebas
sendiri dari udara, sehingga tanaman tersebut tidak perlu diberi pupuk nitrogen
sintetik lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenis tanaman yang sudah
berhasil direkayasa untuk tujuan tersebut adalah pada padi dan gandum.
b. Melalui kemajuan di bidang
Biologi Molekuler, telah dapat diketahui pula urutan gen pada genom sel-sel
tumbuhan, sehingga para biologiwan dapat mengidentifikasi urutan-urutan gen
tertentu yang bertanggungjawab untuk perkembangan organ. Dengan demikian para
biologiwan dapat memodifikasi arah perkembangan tanaman yang diinginkan.
Pengaplikasian teknik ini yang sudah berhasil dilakukan adalah telah
terciptanya batang pohon jati yang dapat tumbuh dengan diameter besar dan
lurus.
c. Dengan menggunakan teknik
kultur Jaringan, tanaman yang sudah diketahui berkhasiat sebagai obat, atau pun
tanaman budi daya yang sudah diketahui keunggulan mutunya, dapat diproduksi
dengan waktu singkat, dalam jumlah yang banyak, tanpa memerlukan lahan yang
luas, dan dengan kondisi steril. Teknik kultur jaringan ini termasuk salah satu
usaha kloning, dimana individu-individu baru yang dihasilkan akan sama persis
atau identik dengan suatu tanaman yang sudah diketahui manfaat maupun
keunggulannya. Adapun contoh-contoh tanaman budi daya yang sudah berhasil
diperbanyak dengan teknik kultur jaringan tersebut antara lain tanaman kelapa
sawit, tanaman anggrek, tanaman pisang barangan, dan wortel.
d. Teknik Mutasi Buatan merupakan
usaha merubah susunan atau jumlah materi genetik/DNA dengan menggunakan radiasi
sinar radioaktif (sinar X, alpha, beta dan gamma) atau dengan senyawa kimia
(kolkisin). Teknik mutasi dengan sinar gamma biasanya ditujukan untuk
menghasilkan biji-biji tanaman padi dan palawija, agar berumur pendek (cepat
dipanen), hasilnya banyak dan tahan terhadap serangan hama wereng. Selain itu,
terdapat teknik mutasi buatan lainnya, yakni teknik perendaman biji-biji
tanaman perkebunan dan pertanian dalam senyawa kolkisin, senyawa ini
menyebabkan tanaman mempunyai buah yang besar dan tidak berbiji; misalnya buah
semangka, pepaya, jeruk, dan anggur tanpa biji, seperti pada gambar 22 berikut.
Namun sayangnya tanaman ini tidak dapat menghasilkan tanaman baru sebagai
keturunannya, karena buah-buahan yang dihasilkan tidak memiliki organ
reproduksi yaitu biji. Lalu bagaimanakah caranya bila kita menghendaki
buah-buahan tanpa biji lagi? Ya benar, kita harus memulai lagi dari perendaman
biji-biji (benih) dari buah yang memiliki biji, dengan senyawa kolkisin. Baru
kemudian ditanam dan ditunggu hasil buahnya yang pasti tidak memiliki biji.
(a)
|
(b)
|
Gambar 22. Buah-buahan tanpa biji
hasil mutasi buatan; (a)
pepaya,(b) jeruk.
Demikianlah pemanfaatan Biologi
dalam bidang pertanian. Bagaimana, sampai di sini apakah Anda sudah memahami
seluruh uraian yang diberikan? Bagus! Untuk memperkaya wawasan Anda mengenai
pemanfaatan Biologi bagi kehidupan manusia, sekarang pelajarilah bagaimana
pemanfaatan Biologi pada dunia Peternakan berikut ini. Sumbangan apakah yang
sudah diberikan Biologi dalam upaya mengatasi masalah rawan pangan dan
perbaikan gizi masyarakat?
.