Bioteknologi pertanian adalah metode yang melibatkan makhluk hidup atau organisme untuk menghasilkan produk baru sehingga bisa bermanfaat untuk manusia.
Bioteknologi dapat juga diartikan sebagai suatu cabang ilmu yang mempelajari tentang cara memanfaatkan organisme hidup dalam melakukan proses produksi untuk menghasilkan barang ataupun jasa yang bermanfaat untuk manusia.
Peran Bioteknologi di Bidang Pertanian secara umum yaitu :
1. Dapat menghasilkan obat.
2. Dapat mengurangi pencemaran lingkungan
3. Dapat meningkatkan hasil produksi pertanian bagi tanaman transgenik
4. Pengolahan pada produk makanan.
5. Penanaman tanaman secara hidroponik
6. Rekayasa antibiotika untuk memperoleh varietas unggul,
7. Tanaman tahan hama, patogen,
8. Bioteknologi pengolah limbah
9. Pupuk Organik dan
10. Pestisida Nabati (dosenpertanian.com).
Pada artikel ini akan mengulas tentang pengertian bioteknologi pertanian secara umum, peran bioteknologi dalam bidang pertanian dan terkhusus akan mengulas tentang manfaat tanaman Azolla sebagai pupuk organik pada budidaya padi sawah.
Azolla berasal dari bahasa latin “Azollaceae”, yang merupakan tanaman paku air yang termasuk ordo Salviniales, family Azollaceae. Azolla mempunyai beberapa spesies yaitu A. caroliniana, A. filiculoides, A. mexicana, A. microphylla, A. rubra, A. nilotica, dan A. Pinnata. Spesies yang banyak terdapat di Indonesia terutama di pulau Jawa adalah Azolla pinnata. Azolla banyak tumbuh di lahan sawah atau pada ketebalan air optimal 3-5 cm maupun pada permukaan tanah yang lembab.
Jumlah unsur nitrogen yang dapat ditambat melalui simbiosis Azolla-Anabaena azollae cukup tinggi. Besarnya aktivitas penambatan nitrogen (N2) adalah 7,2 - 7,8 mg N2 per gram berat/kering. Pada kondisi pertumbuhan azolla yang baik dapat dihasilkan 335 - 675 kg N2/Ha/th atau setara dengan 333 ton berat basah Azolla sp, dengan kandungan nitrogen sebesar 840 kg per hektar luas tanah (Maftuchah, 1994). Selama hidupnya azolla bersimbiosis mutualis dengan ganggang hijau biru (Anabaena azollae), yang mampu memfiksasi nitrogen (N2). Kemampuan simbiosis Azolla anabaena untuk mereduksi nitrogen dari atmosfer menjadi amonia melalui enzim denitrogenase cukup efektif (Kuncarawati, et.al, 2005).
Azolla merupakan salah satu sumber bahan organik bagi lahan sawah. Biomassa azolla dapat dijadikan sebagai pupuk organik sumber Nitrogen (N) yang sangat cocok dikembangkan oleh para petani karena aplikasinya sangat mudah dan murah. Penggunaan azolla pada lahan sawah bisa dengan disebar langsung ataupun dibenamkan. Sebelum digunakan, azolla terlebih dahulu diperbanyak pada kolam. Bibit yang dipakai adalah yang masih muda (umur 2 minggu), hal ini mempengaruhi pada proses produktifitas. Pemberian pupuk tambahan seperti N, P dan K sangat penting untuk memacu pertumbuhan bibit azolla. Setelah jumlahnya cukup, azolla disebar atau dibenamkan di sawah dengan frekuensi empat kali yaitu pada saat pengolahan tanah pertama dan kedua, saat penyiangan kesatu dan kedua. Setelah dibenamkan azolla segar terdekomposisi dan melepaskan hara nitrogen dan hara lainnya. Dengan cara demikian dapat menghemat pupuk Urea 60 - 80% dari total kebutuhan pertumbuhan padi. Selain sebagai sumber N, azolla juga sebagai tanaman penutup (lapisan azolla) yang juga berpotensi untuk meningkatkan produksi padi.
Proses fiksasi N2 terjadi pada mikrosimbion Anabaena azollae, dengan sebagian besar energi yang disuplai dari tanaman inang Azolla sp. Nitrogen diikat oleh mikro simbion dan diberikan kepada tanaman inang, selanjutnya tanaman inang mengubah nitrogen tersebut dalam bentuk asam amino. Diduga sebagian asam amino tersebut disuplaikan kembali dari tanaman Dari hasil penelitian diperoleh data bahwa, sebayak 70% N-Azolla dilepaskan selama dekomposisi dua hari pertama, setelah itu mineralisasi berlangsung lambat (Kuncarawati, et.al, 2005).
Beberapa keuntungan penggunaan azolla pada padi sawah: 1) Mengurangi penggunaan pupuk kimia khususnya pupuk N, 2) Meningkatkan pendapatan petani karena lebih efisien dalam biaya pengelolaan budidaya padi sawah, 3) Meningkatkan kualitas mutu gabah, 4) Dalam jangka panjang akan menguntungkan kondisi tanah menuju sistem pertanian yang berkelanjutan (Maftuchah, 1994).
Berdasarkan komposisi kimia, azolla sangat efektif digunakan sebagai pupuk organik untuk mempertahankan kesuburan tanah, setiap hektar sawah memerlukan azolla sejumlah 20 ton dalam keadaan kering. Bila azolla diberikan setiap musim tanam, maka tingkat pemakaian pupuk buatan akan semakin berkurang. Hal ini dikarenakan pada pemberian pertama seperempat bagian unsur yang dikandung azolla langsung dimanfaatkan oleh tanah. Seperempat bagian ini, setara dengan 65 kg pupuk urea. Pada musim tanam ke-2 dan ke-3, azolla mensubsitusikan seperempat sampai sepertiga dosis pemupukan. Penggunaan azolla sebagai pupuk, selain dalam bentuk segar, baik juga dalam bentuk kering dan kompos (Utami, et.al 2012).
Pemberian bahan organik dapat meningkatkan luas daun dan berat kering tanaman. Nitrogen yang cukup tersedia pada fase vegetatif menghasilkan jumlah anakan yang banyak dan luas daun yang lebih tinggi. Unsur N, P dan K yang cukup tersedia pada perlakuan kombinasi persentase N azolla dan N urea menghasilkan luas daun dan indeks luas daun yang tinggi. Seiring dengan peningkatan luas daun, maka produk biomassa yang dihasilkan juga tinggi.
Selanjutnya pemberian kompos azolla dengan dosis 6 ton/ ha memberikan hasil terbaik tanaman padi sawah sebesar 12,05 ton/ ha atau meningkatkan berat produksi gabah sebesar 21,03% (Gunawan, 2014).
***
Mara Adam (E1J017008), Agroekoteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Bengkulu
