Biologi Pertanian

Biologi Pertanian – Kemajuan ilmu biologi berperan dalam peningkatan sumber daya pangan, kemajuan teknologi alat pertanian, penggunaan pupuk secara tepat dan pemilihan bibit unggul. 

Bahkan rekayasa genetika, teknik kloning, pemeliharaan dan pembudidayaan tanaman secara modern (kultur jaringan dan genetika) semakin terkendali. 

Peranan ilmu biologi dalam bidang pertanian sangat nyata dan banyak mendukung kemajuan yang signifikan untuk meningkatkan hasil pertanian. 

Semakin maju ilmu pengetahuannya, maka akan semakin maju hasil pertaniannya. Beberapa peranan tersebut adalah:

Hama adalah binatang yang merusak atau mengganggu pertumbuhan dan perkembangan tanaman pertanian. Gulma adalah tumbuhan pengganggu yang tidak diinginkan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman utama. 

Hama dan gulma dapat dibasmi dengan insektisida dan herbisida yang alami dan sintetik/kimiawi. Dalam membuat herbisida dan insektisida kimiawi/sintetik diperlukan penelitian dahulu serta uji coba yang baik agar obat yang dihasilkan tidak membahayakan tanaman utama/mengganggu kandungan gizi serta membahayakan bagi yang mengonsumsinya. 

Kedua obat ini banyak jenisnya di pasaran dan dapat kita lihat di sumber-sumber bacaan yang terkait. Pembasmi hama dan gulma yang alami biasanya menggunakan hewan atau cairan herbal yang dihasilkan dari tanaman lain yang telah teridentifikasi mengandung kandungan zat yang dapat memberantas hama dan gulma. 

Secara ekologikal pembasmi yang alami lebih baik karena ramah lingkungan dan tidak merusak lingkungan hidup.

Pupuk alami merupakan pupuk yang berasal dari makluk hidup khususnya tumbuhan atau bagian tumbuhan yang dikeringkan. 

Contoh pupuk alami adalah kompos dan dalam pembuatan membutuhkan penerapan ilmu biologi yaitu proses respirasi aerob. 

Material hijau dari tumbuhan atau bagian tumbuhan akan didegradasi oleh mikroorganisme. Pupuk hayati/biofertilizer merupakan sekumpulan organisme hidup yang aktivitasnya bisa memperbaiki kesuburan tanah (menurut Permentan no 2 Tahun 2006). 

Pupuk hayati bukan hanya terdiri dari senyawa kimia yang menambah unsur hara saja namun juga berisi konsorsium mikroorganisme yang akan memperbaiki kesuburan tanah dan menambah laju pertumbuhan tanaman. 

Terdapat dua peran utama pupuk hayati dalam budidaya tanaman, yakni sebagai pembangkit kehidupan tanah (soil regenerator), penyubur tanah kemudian tanah dan penyedia nutrisi tanaman (feeding the soil that feed the plant).

Penggunaan hormon tumbuhan dalam proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman dapat meningkatkn atau mempercepat proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Hormon pertumbuhan sudah ada secara dalam tubuh tumbuhan. 

Tetapi dengan kemajuan ilmu pengetahuan khususnya cabang ilmu biologi manusia dapat membuat hormon pertumbuhan tanaman secara sintetis/buatan yang berasal dari bahan-bahan kimia yang dianggap ramah dan aman bagi tumbuhan pertanian. Misalnya hormon untuk mempercepat kematangan buah atau mempercepat pertumbuhan tanaman.

Persilangan tanaman merupakan usaha untuk menghasilkan jenis atau varietas baru dalam satu genus/satu spesies (jenis). 

Persilangan dilakukan dengan mengawinkan dua makhluk hidup yang berbeda varietas tetapi masih dalam satu genus yang sama. 

Hasil dari persilangan tersebut adalah tanaman jenis unggul/bibit unggul/kultivar hibrid  yang memiliki gen-gen unggul.

Rekayasa genetika merupakan upaya untuk melakukan modifikasi molekul genetik dari suatu organisme sehingga diperoleh sifat baru yang dimiliki. 

Teknik tersebut selanjutnya dikembangkan untuk meningkatkan kualitas produk pertanian sehingga muncullah berbagai hasil rekayasa genetika yang sering disebut produk GMO (Genetically Modified Organisms) atau PRG (produk rekayasa genetika). 

Produk pertanian ini biasanya sudah diatur sifat-sifat gen  baik dan unggul apa saja yang akan dimunculkan dalam hasil varietas atau jenis yang baru pada jenis tanaman. 

Produk GMO sudah lama ditinggalkan oleh negera maju seperti belahan benua Amerika, Eropa, Australia karena membahayakan bagi manusia jika mengkonsumsinya dengan frekeuensi yang sering/banyak dan jangka waktu yang lama (terus menerus).

Perkembangbiakan tanaman dapat dipercepat dengan metode kloning atau kultur jaringan. Pada kultur jaringan perkembangbiakan dilakukandengan mengambil jaringan tanaman kemudian ditumbuhkan dalam media hingga menjadi bakal tanaman. 

Biasanya kultur jaringan banyak diterapkan untuk pembudidayaan anggrek. Secara konvensional, kloning sebenarnya sudah sering dilakukan.

Smart plant merupakan tanaman yang telah dimodifikasi secara biologis sehingga dapat menghasilkan sinyal apabila terjadi kekurangan suatu elemen. 

Contohnya saja tanaman yang diberi gen reporter sehingga daun tanaman akan berubah menjadi biru apabila kekurangan fosfor. Dengan demikian petani akan tahu kapan harus menambahkan pupuk berisi fosfor kepada tanaman pada waktu yang tepat.

Pertanian berkelanjutan merupakan pemanfaatan lahan untuk produksi pangan dengan menggunakan prinsip ekologi yang menjaga keseimbangan organisme dan lingkunga. 

Pada sistem ini, penggunaan unsur hara (hara mineral) dapat terus diperbaharui dengan menggunakan pola sistem penanaman bergantian. 

Sehingga hal ini dapat menjaga keseimbangan ekosistem. Dengan sustainable farming, biaya pupuk dapat dikurangi. Selain itu, produksi tanaman dapat terjaga dengan baik dan  dapat pula mendapatkan produksi sampingan. 

Contohnya adalah sistem lahan padi dengan budidaya ikan. Air buangan dari kolam ikan dapat dipakai untuk mengairi lahan pertanian sehingga nutrien tanaman terpenuhi. Air kemudian dapat dibalikan kembali ke kolam budidaya setelah nutriennya terserap oleh tanaman.