BIOTEKNOLOGI MIKROBA
UNTUK PERTANIAN ORGANIK
Alasan kesehatan dan kelestarian alam/lingkungan menjadikan
pertanian organik sebagai salah satu alternatif pertanian modern. Pertanian
organik mengandalkan bahan-bahan alami dan menghindari segala asupan yang
berbau sintetik, baik berupa pupuk sintetik, herbisida, maupun pestisida
sintetik.
Namun, petani
sering mengeluhkan hasil produksi pertanian organik yang produktivitasnya
cenderung rendah dan lebih rentan terhadap serangan hama. Masalah ini
sebenarnya bisa diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi berbasis mikroba yang
diambil dari sumber-sumber kekayaan hayati non sintetik.
Tanah adalah
habitat yang sangat kaya akan keragaman mikroorganisme seperti bakteri,
aktinomicetes, fungi, protozoa, alga dan virus. Tanah-tanah pertanian yang
subur mengandung lebih dari 100 juta mikroba per gram tanah. Produktivitas dan
daya dukung tanah tergantung pada aktivitas mikroba-mikroba tersebut. Sebagian
besar mikroba tanah memiliki peranan yang menguntungan bagi pertanian. Mikroba
tanah antara lain:
1. Berperan
dalam menghancurkan limbah organic.
2. Recycling
hara tanaman.
3. Fiksasi
biologis nitrogen.
4. pelarutan
fosfat
5. Merangsang
pertumbuhan.
6. Biokontrol
pathogen.
7. Membantu
penyerapan unsur hara.
8. Membentuk
simbiosis menguntungan.
Bioteknologi
berbasis mikroba tanah dikembangkan dengan memanfaatkan peran-peran penting
mikroba tanah tersebut.
Teknologi Kompos
Bioaktif
Salah satu
masalah mendasar yang sering ditemui ketika menerapkan pertanian organik adalah
kandungan bahan organik tanah dan status hara tanah yang rendah. Petani organik
mengatasi masalah tersebut dengan memberikan pupuk hijau atau pupuk kandang.
Pupuk hijau dan pupuk kandang sebenarnya adalah limbah-limbah organik yang
telah mengalami penghacuran sehingga menjadi lebih tersedia bagi tanaman.
Limbah organik seperti sampah dedaunan, seresah, kotoran-kotoran binatang
ternak tidak bisa langsung diberikan ke tanaman. Limbah organik harus
dihancurkan/dikomposkan terlebih dahulu oleh mikroba tanah menjadi unsur-unsur
hara yang dapat diserap oleh tanaman. Secara alami proses pengkomposan ini
memakan waktu yang sangat lama, berkisar antara enam bulan hingga setahun
sampai bahan organik tersebut benar-benar tersedia bagi tanaman.
Proses
penghancuran limbah organik dapat dipercepat dengan menggunakan mikroba
penghancur (dekomposer) yang memiliki kemampuan tinggi. Penggunaan mikroba
penghancur ini 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.
Dr. Didiek H Goenadi, Direktur Eksekutif Lembaga Riset Perkebunan Indonesia, mendefinisikan kompos bioaktif sebagai kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, produk biodekomposer yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderman pseudokoningii, Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih. Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3 minggu. Mikroba tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan mikroba-mikroba patogen penyebab penyakit tanaman.
Keuntungan penggunaan kompos bioaktif untuk pertanian organik selain mempercepat waktu pengomposan dan menyediakan kompos yang berkualitas tinggi, juga berperan sebagai agensia hayati untuk mengendalikan penyakit tanaman, terutama penyakit yang menyerang dari dalam tanah. Kekawatiran para petani organik akan tanamannya yang mudah diserang penyakit dapat di atasi dengan menggunakan kompos bioaktif.
Dr. Didiek H Goenadi, Direktur Eksekutif Lembaga Riset Perkebunan Indonesia, mendefinisikan kompos bioaktif sebagai kompos yang diproduksi dengan bantuan mikroba lignoselulolitik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. SuperDec dan OrgaDec, produk biodekomposer yang dikembangkan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI), dikembangkan berdasarkan filosofi tersebut. Mikroba biodekomposer unggul yang digunakan adalah Trichoderman pseudokoningii, Cytopaga sp, dan fungi pelapuk putih. Mikroba tersebut mampu mempercepat proses pengomposan menjadi sekitar 2-3 minggu. Mikroba tetap hidup dan aktif di dalam kompos. Ketika kompos tersebut diberikan ke tanah, mikroba akan berperan untuk mengendalikan mikroba-mikroba patogen penyebab penyakit tanaman.
Keuntungan penggunaan kompos bioaktif untuk pertanian organik selain mempercepat waktu pengomposan dan menyediakan kompos yang berkualitas tinggi, juga berperan sebagai agensia hayati untuk mengendalikan penyakit tanaman, terutama penyakit yang menyerang dari dalam tanah. Kekawatiran para petani organik akan tanamannya yang mudah diserang penyakit dapat di atasi dengan menggunakan kompos bioaktif.
Biofertilizer
Petani
organik sangat alergi dengan pupuk-pupuk kimia atau pupuk sintetik lainnya.
Untuk memenuhi kebutuhan hara tanaman, petani organik umumnya mengandalkan
kompos sebagai sumber utama nutrisi tanaman. Sayangnya kandungan hara kompos
rendah. Kompos yang sudah matang kandungan haranya kurang lebih : 1.69% N,
0.34% P2O5, dan 2.81% K. Dengan kata lain seratus kilogram kompos setara dengan
1.69 kg Urea, 0.34 kg SP 36, dan 2.18 kg KCl. Misalnya untuk memupuk padi yang
kebutuhan haranya kg Urea/ha, kg SP 36/ha dan kg KCl/ha, maka kompos yang
dibutuhkan kurang lebih sebanyak ton kompos/ha. Jumlah kompos yang demikian
besar memerlukan tenaga kerja yang lebih banyak dan berimplikasi pula pada biaya
produksi.
Mikroba-mikroba
tanah banyak yang berperan di dalam penyediaan maupaun penyerapan unsur hara
bagi tanaman. Tiga unsur hara penting tanaman, yaitu Nitrogen (N), fosfat (P),
dan kalium (K) seluruhnya melibatkan aktivitas mikroba tanah. Hara N sebenarnya
tersedia melimpah di udara. Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N
udara tidak dapat langsung diserap oleh tanaman. Tidak ada satupun tanaman yang
dapat menyerap N dari udara. N harus difiksasi/ditambat oleh mikroba tanah dan
diubah bentuknya menjadi tersedia bagi tanaman. Mikroba penambat N ada yang
bersimbiosis dengan tanaman dan ada pula yang hidup bebas di sekitar perakaran
tanaman. Mikroba penambat N simbiotik antara lain : Rhizobium sp. Rhizobium sp
hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan (leguminose). Mikroba
penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan Azotobacter sp. Mikroba
penambat N simbiotik hanya bisa digunakan 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 tanaman adalah mikroba
pelarut fosfat (P) dan kalium (K). Tanah-tanah yang lama diberi pupuk
superfosfat (TSP/SP 36) umumnya kandungan P-nya cukup tinggi (jenuh). Namun,
hara P ini sedikit/tidak tersedia bagi tanaman, karena terikat pada mineral
liat tanah yang sukar larut. Di sinilah peranan mikroba pelarut P. Mikroba ini
akan melepaskan ikatan P dari mineral liat tanah dan menyediakannya bagi
tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain:
Aspergillus sp, Penicillium sp, Zerowilia lipolitika, Pseudomonas sp, … ,…………
Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi
dalam melarutkan K.
Kelompok
mikroba lain yang juga berperan dalam penyerapan unsur P adalah Mikoriza.
Setidaknya ada dua jenis mikoriza yang sering dipakai untuk biofertilizer,
yaitu: ektomikoriza dan endomikoriza. Ektomikoriza seringkali ditemukan pada
tanaman-tanaman keras/berkayu, sedangkan endomikoriza ditemukan pada banyak
tanaman, baik tanaman berkayu atau bukan. Mikoriza hidup bersimbiosis pada akar
tanaman. Mikoriza berperan dalam melarutkan P dan membantu penyerapan hara P
oleh tanaman. Selain itu tanaman yang bermikoriza umumnya juga lebih tahan terhadap
kekeringan. Contoh mikoriza yang sering ditemukan adalah Glomus sp dan
Gigaspora sp.
Beberapa
mikroba tanah juga mampu menghasilkan hormon tanaman yang dapat merangsang
pertumbuhan tanaman. Hormon yang dihasilkan oleh mikroba akan diserap oleh tanaman
sehingga tanaman akan tumbuh lebih cepat atau lebih besar. Kelompok mikroba
yang mampu menghasilkan hormon tanaman, antara lain: Pseudomonas sp dan
Azotobacter sp.
Mikroba-mikroba
tanah yang bermanfaat untuk melarutkan unsur hara, membantu penyerapan unsur
hara, maupun merangsang pertumbuhan tanaman diformulasikan dalam bahan pembawa
khusus dan digunakan sebagai biofertilizer untuk pertanian organik. Hasil
penelitian yang dilakukan oleh BPBPI mendapatkan bahwa biofertilizer setidaknya
dapat mensuplai lebih dari setengah kebutuhan hara tanaman. Biofertilizer yang
dikembangkan oleh BPBPI antara lain: Emas, Rhiphosant, Kamizae, dan
Simbionriza.
Agen Biokontrol
Hama dan
penyakit tanaman merupakan salah satu kendala serius dalam budidaya pertanian
organik. Jenis-jenis tanaman yang terbiasa dilindungi oleh pestisida kimia
seperti jenis-jenis hibrida, umumnya sangat rentah terhadap serangan hama dan
penyakit ketika dibudidayakan dengan sistim organik. Alam sebenarnya telah
menyediakan mekanisme perlindungan alami. Di alam terdapat mikroba-mikroba
dapat mengendalikan organisme patogen tersebut. Mikroba atau organisme patogen
akan menyerang tanaman ketika terjadi ketidakseimbangan populasi antara
organisme patogen dengan mikroba pengendalinya. Di sini jumlah organisme
patogen lebih banyak daripada jumlah mikroba pengendalinya. Apabila kita dapat
menyeimbangakan populasi kedua jenis organisme ini, maka hama dan penyakit
tanaman dapat dihindari.
Mikroba yang
dapat mengendalikan hama tanaman antara lain: Bacillus thurigiensis (BT),
Bauveria bassiana, Paecilomyces fumosoroseus, dan Metharizium anisopliae.
Mikroba-mikroba ini mampu menyerang dan membunuh berbagai serangga yang menjadi
hama tanaman. Mikroba yang dapat mengendalikan penyakit tanaman misalnya:
Trichoderma sp. Trichoderma sp mampu mengendalikan penyakit tanaman yang
disebabkan oleh Gonoderma sp, JAP (jamur akar putih), atau Phytoptora sp.
Aplikasi pada Pertanian Organik
Produk-produk
bioteknologi mikroba hampir seluruhnya menggunakan bahan-bahan alami. Produk-produk
ini dapat memenuhi kebutuhan petani organik. Kebutuhan akan bahan organik tanah
dan hara tanaman dapat dipenuhi dengan kompos bioaktif dan aktivator
pengomposan. Aplikasi biofertilizer pada pertanian organik dapat mensuplai
kebutuhan hara tanaman yang selama ini dipenuhi dari pupuk-pupuk kimia.
Serangan hama dan penyakit tanaman dapat dikendalikan dengan memanfaatkan
biokotrol.
Selama ini
petani Indonesia yang menerapkan sistem pertanian organik hanya mengandalkan
kompos dan cenderung membiarkan serangan hama dan penyakit tanaman. Dengan
tersedianya bioteknologi berbasis mikroba, petani organik tidak perlu kawatir
dengan masalah ketersediaan bahan organik, unsur hara, dan serangan hama dan
penyakit tanaman.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar