BIOTEKNOLOGI TANAH

• Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa.

• bioteknologi : perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa (European Federation of Biotechnology (1989)

bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru

• pemanfaatkan mikroba untuk tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco, antibiotik, enzim-enzim

• Dalam bidang pertanian, mikroba penambat nitrogen telah dimanfaatkan sejak abad ke 19. Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

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

Garis waktu bioteknologi•8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.•6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi•4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat•1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia•1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.•1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan•1880 Mikroorganisme ditemukan•1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan•1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.•1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi•1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen•1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein•1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar•1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia)•1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver"•2000 Perampungan Human Genome Project

Bioteknologi:1. Pemanfaatan makhluk-makhluk hidup untuk

menyediakan barang dan jasa pelayanan2. Pemanfaatan sutau bahan untuk

menghasilkan suatu bahan dengan pemanfaatan jasad renik.

3. Penempan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam pengolahan bahan dengan memanfaatkan agensia jasad hidup dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa.

Bioteknologi :1. Konvensional

2. Modern

• bioteknologi konvensional, penerapan teknik-teknik biologi, biokimia atau rekayasa masih sangat terbatas sehingga belum mencapai tingkat rekayasa molekuler yang terarah. Dalam hal ini agensia jasada hidup digunakan sebagai mana "apa adanya".

• Bioteknologi modern rekayasa molekuler telah mencapai tingkat yang lebih terarah, sehingga hasilnya dapat lebih, atau bahkan sepenuhnya dikendalikan.

Kegiatan Bioteknologi Konvensional Contoh

Bioteknologi Modern Contoh

Budidaya tanamanPengendalian hama dan penyakit

Penggunaan galur tanaman alami yang belum mengalami modifikasi genetik.Penggunaan bakteri Bacillus thuringiensis alami untuk pengendalian hama

Budidaya tanaman transgenik yang membawa gen ketahanan terhadap herbsidaPenggunaan galur tanaman transgenik yang membawa gen cry Bacillus thuringiensis

Contoh Penggunaan Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modern

dalam Praktek Pertanian

Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modem

Kelebihan Kekurangan Kelebihan Kekurangan Relatif murah Teknologi relatif

sederana Pengaruh jangka

panjang umumnya sudah diketahui karena sistemnya sudah mapan

Perbaikan sifat genetik tidak terarah

Tidak dapat mengatasi masalah ketidaksesuaian (inkompatibilita) genetik

Hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya

Memerlukan waktu relatif lama untuk menghasilkan galur baru

Perbaikan sifat genetik dilakukan secara terarah

Dapat mengatasi kendala ketidaksesuaian genetik

Hasil dapat diperhitungkan

Dapat menghasilkan jasad baru yang tidak ada pada jasad alami

Dapat memperpendek jangka waktu pengembangan galur jasad/tanaman baru

Dapat meningkatkan kualitas dan mengatasi kendala alam dalam sistem budidaya tanaman

Relatif mahal Memerlukan kecanggihan

teknologi Pengaruh jangka panjang

belum diketahui

Kelebihan dan kekurangan Penerapan Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modem dalam Pertanian

Bioteknologi Tanah :Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam pengelolaan tanah dengan memanfaatkan agensia hayati/jasad hidup dan komponen-komponennya untuk meningkatkan produktivitas/kualitas tanah dan hasil tanaman yang optimal.

Penerapan bioteknologi tanah dalam bidang pertanian lebih diarahkan pada penggunaan mikroba untuk digunakan sebagai pupuk hayati (biofertiliser) dan bioremediasi. Pupuk hayati adalah suatu bahan yang berasal dari jasad hidup, khususnya mikroba yang digunakan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi suatu tenaman. Dalam hal ini yang dimaksud dengan berasal dari jasad hidup adalah mengacu pada hasil proses mikrobiologis. Oleh karena itu istilah pupuk hayati lebih tepat disebut sebagai inokulan mikrobia, seperti yang dikemukakan oleh Rao (1982). Mikrobia yang umum digunakan untuk membuat formulasi suatu pupuk hayati adalah kelompok bakteri dan jamur serta sianobakteri.