BIOTEKNOLOGI HIDROPONIK

BIOTEKNOLOGI HIDROPONIK

1. SEJARAH BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

2. PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

Perkembangan bioteknologi dapat dibagi dalam beberapa era yang meliputi:
1. Era bioteknologi generasi pertama / bioteknologi sederhana.
Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.
Contoh:
pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.
2. Era bioteknologi generasi kedua.
Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.
Contoh:
a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat
b. pengolahan air limbah
c. pembuatan kompos
3. Era bioteknologi generasi ketiga.
Proses dalam kondisi steril.
Contoh :
produksi antibiotik dan hormon
4. Era bioteknologi generasi baru
Contoh:
produksi insulin, interferon, antibodi monoclonal
3. Bioteknologi Hidroponik
Dalam bidang pertanian, bioteknologi memberi andil dalam usaha pemenuhan kebutuhan makanan. Beberapa hasil bioteknologi dalam bidang pertanian antara lain kultur jaringan, hidroponik, pembuatan tumbuhan kebal hama, dan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen sendiri. Pada bagian ini kita akan mempelajari teknik tanam dengan sistem hidroponik, karena di antara hasil bioteknologi bidang pertanian, teknik ini paling memungkinkan untuk kita lakukan. Hidroponik (hydroponics) adalah cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tanamnya. Di kalangan umum, istilah ini dikenal sebagai "bercocok tanam tanpa tanah". Termasuk juga bercocok tanam di dalam pot atau wadah lainnya yang menggunakan air atau bahan yang bersifat porus, seperti pecahan genting, pasir kali, kerikil,
spons, sabut kelapa, arang kayu, dan sebagainya.
Istilah hidroponik lahir tahun 1936, untuk memberi hasil percobaan DR.WF.Gericke, seorang agronomis dari Universitas California, USA. Hasil percobaannya berupa tomat setinggi 3 meter yang penuh buah dan ditanam dalam bak berisi mineral hasil uji cobanya. Maka sejak itu hidroponik berarti hydros adalah air dan ponics untuk menyebut pengerjaan atau bercocok tanam. Dalam perkembangannya hidroponik tidak lagi sebatas di laboratorium saja, tetapi dengan teknik yang sederhana dapat diterapkan siapa saja, termasuk ibu rumah tangga.
a. Keunggulan hidroponik
Kelebihan sistem tanam hidroponik antara lain sebagai berikut.
1) Perawatan lebih praktis dan gangguan hama lebih terkontrol.
2) Pemakaian pupuk lebih hemat.
3) Tanaman hidroponik dapat tumbuh lebih pesat dengan keadaan tidak kotor dan tidak rusak.
4) Beberapa jenis tanaman bisa dibudidayakan di luar musim.
5) Tanaman hidroponik dilakukan pada lahan atau ruang yang terbatas, misalnya: di atap, dapur, atau garasi.
b. Metode hidroponik
Pada dasarnya metode hidroponik dibagi menjadi 2 bagian, yaitu:
1) Hidroponik substrat
Metode ini tidak menggunakan air sebagai media, tetapi menggunakan media padat (bukan tanah) yang dapat menyerap atau menyediakan nutrisi, air, dan oksigen serta mendukung akar tanaman seperti halnya fungsi tanah. Media yang dapat digunakan dalam hidroponik substrat antara lain batu apung, pasir, serbuk gergaji, atau gambut. Media tanam sebelum digunakan harus dilakukan
sterilisasi dahulu. Cara paling umum dilakukan adalah dengan penguapan atau dengan bahan kimia. Larutan nutrisi atau pupuk diberikan dengan cara disiramkan atau dialirkan melalui sistem irigasi, setiap pemberian larutan nutrisi, harus dapat melembapkan barisan tanaman secara seragam. Banyaknya penyiraman tergantung dari pertumbuhan tanaman, jenis substrat, dan iklim. Permukaan substrat yang
kasar dan tidak teratur harus lebih sering disiram.
2) Hidroponik NFT (Nutrient Film Technique)
Metode ini dilakukan dengan cara meletakkan akar tanaman pada lapisan air yang dangkal. Air tersebut dialirkan dan mengandung nutrisi sesuai kebutuhan tanaman. Perakaran berkembang di dalam larutan nutrien.
c. Larutan nutrien
Larutan nutrien atau zat hara, adalah makanan bagi tanaman yang berupa campuran garam-garam pupuk yang dilarutkan dan diberikan secara teratur. Karena pada sistem hidroponik, media tanam hanya sebagai penopang akar, sehingga garam-garam pupuk harus mengandung semua unsur yang diperlukan tanaman. Zat-zat hara untuk keperluan hidroponik dapat diperoleh di pasaran dalam bentuk formula yang sudah jadi, seperti Hyponex atau Margaflor.
d. Merakit hidroponik
Jenis tanaman yang dapat ditanam secara hidroponik, baik di kebun maupun di rumah antara lain, cabai, paprika, tomat, asparagus,bunga kol, seledri, selada, semangka, labu, jagung manis, terung, dan tanaman hias.
Berikut ini cara merakit hidroponik untuk menanam tanaman seperti tomat, paprika, dan melon.
1) Persiapan lahan
Untuk menghindari tanaman dari pengaruh lingkungan, sebaiknya dibangun rumah plastik. Ukurannya disesuaikan dengan luas lahan. Bagian alas/lantai dibuat bedengan dengan lebar sekitar 70 cm dan panjangnya sesuai lahan yang tersedia. Tinggi bedengan sekitar 20-30 cm. Kemudian bedengan ditutup dengan plastik hitam yang agak tebal untuk mencegah penularan penyakit yang berasal dari tanah.
2) Persiapan wadah
Sebagai wadah untuk menanam hidroponik dapat digunakan polibag atau kantong plastik hitam ukuran tinggi 50 cm dan diameter 30 cm. Dipilih warna hitam agar sinar matahari tidak mampu menembus akar, jadi tidak ada kemungkinan ganggang tumbuh dan merusak akar. Pada dasar polibag dilubangi untuk keluar air dan samping polibag juga dilubangi 4 tempat.
3) Memasukkan media tanam
Lapisan pertama masukkan ijuk atau sabut kelapa yang sudah disterilkan/ditumbuk sebagai filter, lalu di atasnya diberi pasir setinggi 30 cm. Media ini harus dalam keadaan steril.
4) Penanaman bibit
Setiap polibag hanya ditanam satu bibit saja. Polibag yang sudah ditanami bibit diatur di atas bedengan.
5) Penyiraman larutan nutrien
Penyiraman paling mudah dilakukan dengan menggunakan gembor atau hand sprayer. Larutan nutrien dapat diperoleh di toko obat pertanian yang khusus untuk hidroponik, atau dapat digunakan NPK, urea, dan TSP sebagai pupuk makro, sedangkan pupuk mikro pilih pupuk yang mengandung Mn, Fe, Zn, dan Cu. Penggunaan pupuk makro sesuaikan fase pertumbuhan.
6) Perawatan lain
Beberapa jenis perawatan yang perlu dilakukan adalah:
a) Pengikatan atau pengajiran, agar tanaman dapat berdiri tegak, setelah umur 1 minggu. Ajir dapat terbuat dari kayu atau bilah bambu.
b) Pemangkasan, daun-daun yang sudah tua sebaiknya dipangkas. Untuk beberapa tanaman seperti paprika cabang yang tidak dipilih sebagai cabang untuk berproduksi, dipangkas menggunakan gunting yang tajam.
c) Pemberantasan hama, disemprot dengan insektisida sesuai dosis yang dibutuhkan.
C. Dampak Negatif Penggunaan Bioteknologi
1. Dampak terhadap Lingkungan
Selain membawa keuntungan bagi manusia, aplikasi bioteknologi ternyata menimbulkan akibat buruk oleh penerapan teknologi tersebut.
Contohnya, pembuatan tempe atau kecap dalam skala besar dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan. Air limbah dan kulit kedelai dari proses pembuatan tempe, apabila dibiarkan tergenang dalam waktu cukup lama, limbah tersebut mengubah lingkungan menjadi tidak sehat. Jika air limbah itu dibiarkan mengalir ke dalam kolam-kolam ikan atau ke lahan-lahan persawahan, kehidupan ikan atau tanaman akan terganggu, bahkan bisa mati. Selain meracuni organisme yang hidup di dalam air, limbah ini juga menimbulkan bau yang tidak enak. Untuk itu maka perlu ditangani secara baik agar tidak mencemari lingkungan.
2. Dampak Sosial
Produk minuman beralkohol seperti bir, anggur, wiski, dan air tape terkadang juga menimbulkan dampak yang buruk bagi lingkungan. Dampak tersebut berupa kebiasaan meminum minuman beralkohol tersebut sehingga mabuk. Minuman beralkohol bila diminum dalam jumlah banyak bersifat memabukkan dan menyebabkan kantuk karena menekan aktivitas otak. Alkohol juga bersifat candu. Orang yang sering minum alkohol dapat menjadi ketagihan dan sulit untuk meninggalkan kebiasaan minum minuman beralkohol. Walaupun tidak beracun, alkohol dapat menimbulkan angka kematian yang tinggi, misalnya pengemudi kendaraan yang dalam keadaan mabuk
menimbulkan kecelakaan lalu lintas. Alkohol yang terdapat dalam minuman beralkohol kadarnya bermacam-macam. Secara alami alkohol
hasil fermentasi kadarnya 12-15 % karena pada larutan yang berkadar sebesar ini ragi akan mati. Tetapi melalui proses penyulingan dapat diperoleh alkohol sampai 95,5%.
D. Usaha Mengatasi Dampak Penerapan Bioteknologi
Beberapa usaha yang dapat dilakukan untuk mengurangi/mengatasi akibat buruk penggunaan bioteknologi antara lain:
1. Penanganan limbah tempe, yang secara sederhana dapat dilakukan dengan cara:
a. Menampung dan menyaring limbah/air limbah tempe ke dalam sebuah bak. Kemudian bak ditutup agar tidak menimbulkan bau.
b. Kemudian, mengalirkan air limbah yang sudah disaring ke bak pengumpul. Pada bak ini, air limbah yang berasal dari beberapa kali
proses pembuatan tempe akan bercampur secara merata dan seragam.
c. Terakhir, mengalirkan air limbah yang berasal dari bak penampung, ke bak kedap udara dan selanjutnya diendapkan selama 20 hari. Di
dalam bak kedap udara, benda-benda (polutan) berat yang dapat membahayakan lingkungan diuraikan oleh mikroorganisme secara alami sehingga menjadi tidak berbahaya.
2. Untuk minuman beralkohol dikenai cukai atau pajak yang tinggi sehingga harganya mahal. Akibatnya tidak sembarang orang dapat mengonsumsi. Selain itu juga secara rutin diadakan penyitaan dan pemusnahan minum-minuman keras terutama yang berkadar alkohol tinggi.
3. Di beberapa negara untuk mengurangi kecelakaan, pengemudi mobil di tes kadar alkohol dalam darahnya.


Diperoleh dari "http://www.crayonpedia.org/mw/BIOTEKNOLOGI_9.1_DEWI_GANAWATI"
Kategori: IPA 9.1
Sejarah DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI