6 Aplikasi Bioproses Pada Pertanian

Suatu proses yang menggunakan konsep, seperti bioteknologi, biologi, dan rekayasa proses untuk menghasilkan suatu produk yang bermanfaat disebut dengan bioproses. Aplikasi dari bioproses sangat banyak, salah satu di antaranya bidang pertanian. Aplikasi dari bioproses pada bidang pertanian, antara lain.

1. Biopestisida atau herbisida

Biopestisida merupakan bahan yang berfungsi menghambat bahkan mematikan hama atau organisme penyebab penyakit tanaman yang berasal dari makhluk hidup seperti tanaman, hewan atau mikroorganisme. Senyawa yang dihasilkan biopestisida ramah terhadap lingkungan, jika dibandingkan pestisida dari bahan kimia.

Hal ini dikarenakan senyawa organik yang mudah terdegradasi alam. Beberapa tanaman yang dapat dijadikan biopestisida, yakni cengkeh, lengkuas, mimba, bawang merah dan lerak.

Selain itu, terdapat mikroba yang dapat dijadikan sebagai biopestisida, sebab memiliki efek antagonis terhadap patogen seperti Trichoderma sp., Pseudomonas fluorescens dan Bacillus sp. Perlu diketahui jika Trichoderma sp ialah mikroorganisme berupa jamur penghuni tanah yang dapat diisolasi dari perakaran tanaman.

Tak hanya itu, bipestisida Trichoderma sp dapat dijadikan biofungisida dengan menghambat beberapa jamur penyebab penyakit tanaman, seperti Rigidiforus lignosus, Fusarium oxysporum, Rizoctonia solani, Sclerotium rolfsii.

2. Peningkatan mutu varietas tumbuhan

Bibit tanaman alami umumnya, sulit untuk tumbuh di tanah kurang subur. Akan tetapi, dengan adanya teknologi bioproses bibit tanaman dapat dirancang untuk jenis kondisi tertentu, misalnya lahan kering, masam atau kadar garam tinggi.

Hasil yang didapatpun akan lebih meningkat baik dalam segi kualitatif maupun kuantitatif. Beberapa contoh peningkatan mutu varietas tumbuhan, yaitu tahan terhadap serangan hama dan resisten terhadap herbisida.  Peningkatan gizi tanaman, dapat dilakukan dengan memasukkan gen pembuat protein dari bibit tanaman hutan ke dalam tanaman penghasil karbohidrat untuk meningkatkan nilai gizi dan lainnya.

3. Pakan ternak

Organ pencernaan ternak biasanya berkapasitas besar dengan sistem pencernaan unik. Hal ini ditunjukkan, dengan keterlibatan interaksi antara pakan, mikroba rumen, dan ternaknya sendiri.

Pun, Sebagian besar pakannya berupa serat kasar, misalnya selulosa, hemiselulosa dan xylan yang mana komponen karbohidrat. Di samping itu, limbah pertanian termasuk dalam limbah organik yang mengandung hemiselulosa, kemudian menghasilkan enzim xylanase melalui fermentasi.

Limbah pertanian banyak mengandung xylanase untuk campuran pakan ternak dapat memperbaiki efisiensi penggunaan pakan sehingga meningkatkan berat ternak.

4. Enzim xylanase

Jerami, sekam padi, bagas tebu, kulit buah (pisang) mengandung xilan dan karbohidrat tinggi. Xilanase, ialah enzim ekstraseluler yang dapat menghidrolisis xilan. Dalam hal ini, yang dimaksud xilan, yaitu hemiselulosa menjadi xilo-oligosakarida dan xilosa.

Xilosa sendiri, yakni gula terbanyak di alam setelah glukosa. Melalui proses fermentasi, xylanase dapat dihasilkan dengan bantuan mikroba biasa, bakteri, dan khamir atau cendawan.

Aspergillus fumigatus dan A. niger diketahui mampu menghasilkan xilanase yang tahan atau toleran pH tinggi. Aplikasi dari enzim xilanase sangat luas di antaranya untuk pakan ternak, pada pangan dapat meningkatkan aroma jus dan anggur serta likuifikasi buah dan sayur, pemutih kertas, peningkatan kualitas roti, dan produksi bioetanol. Beberapa mikroorganisme yang dapat menghasilkan xylanase, contohnya Penicillium, Trichoderma, Aspergillus, Cryptococcus, dan Fusarium.

5. Pupuk dan kompos

Limbah pertanian sangat cocok untuk dijadikan pupuk atau kompos, karena mudah diuraikan oleh bakteri dan mengandung unsur makro juga mikro. Hal tersebut, sangat dibutuhkan tanaman sehingga dapat menggemburkan tanah yang kurang subur.

Pembuatan kompos secara konvensional telah dilakukan sejak lama, tetapi lambat laun pembuatan kompos kian bekermbang dengan menggunakan bioproses. Hasil yang didapat dari perkembangan bioproses ini lebih efektif dan efisien.

Di sisi lain, penggunaan biakan jamur Trichoderma dalam media dedak bermanfaat sebagai dekomposer, stimulator pertumbuhan tanaman, dan pengurai yang menghasilkan pupuk serta kompos yang bermutu. Trichonoderma banyak ditemukan di tanah pertanian, tanah hutan atau substrat berkayu.

6. Bakteri penambah nitrogen

Unsur nitrogen (N) dalam tanah termasuk faktor penting untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangan tanaman, namun keberadaan dan ketersediannya dalam tanah sangat terbatas. Selanjutnya, kandungan udara di nitrogen berkisar 78 – 80%, sayangnya tidak dapat digunakan secara langsung oleh tanaman.

Hal ini disebabkan, nitrogen tersebut berbentuk N2, karenanya perlu penambahan pupuk nitrogen secara konvensional. Saat ini, telah diketahui sekelompok bakteri tanah yang bersimbiosis ataupun hidup bebas memiliki kemampuan memfiksasi N dari udara, yaitu Azotobacter, Azospirillum dan Rhizobium. Rhizobium bersimbiosis dengan tanaman dari suku Leguminoceae dan mampu mengikat N2 bebas.

Amonia terjadi akibat pengikatan nitrogen bebas (N2), lalu ammonia tersebut diubah menjadi asam amino hingga berubah menjadi senyawa nitrogen, untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Dengan demikian, unsur N bagi tanaman akan meningkatkan kandungan klorofil pada daun, sehingga proses fotosintesis akan meningkat. Begitupun, asimilat yang dihasilkan lebih banyak juga, menjadikan pertumbuhan tanaman lebih baik.