PERAN STRATEGIS MIKROBA DALAM TRANSFORMASI PERTANIAN BERKELANJUTAN

PERAN STRATEGIS MIKROBA DALAM TRANSFORMASI PERTANIAN BERKELANJUTAN

 

 

Mikroba pertanian adalah mikroorganisme (makhluk hidup berukuran mikroskopis) yang hidup di lingkungan pertanian, terutama di dalam tanah dan area perakaran (rizosfer), yang menjalin hubungan simbiotik maupun nonsimbiotik dengan tanaman. Kelompok ini meliputi bakteri, jamur (fungi), aktinomiset, dan virus tertentu.

Dalam konteks Pertanian Berkelanjutan, mikroba bertindak sebagai "teknologi hidup" yang menggantikan atau mengurangi peran input kimia sintetis. Mereka berfungsi untuk memelihara kesehatan tanah, menyediakan nutrisi secara alami, dan melindungi tanaman dari serangan penyakit tanpa merusak ekosistem.

Sejarah pemanfaatan mikroba dalam pertanian terbagi menjadi dua fase: fase tradisional (di mana manusia melakukannya tanpa sadar) dan fase ilmiah (di mana manusia mulai mengisolasi dan memproduksi mikroba di laboratorium).

Berikut adalah garis waktu sejarah pemanfaatan mikroba dalam pertanian:

1. Era Tradisional: Praktik Tanpa Sadar (Ribuan Tahun Lalu)

Jauh sebelum mikroskop ditemukan, peradaban kuno telah memanfaatkan kekuatan mikroba melalui teknik praktis:

• Mesopotamia dan Mesir Kuno: Mereka menggunakan teknik rotasi tanaman dan pembenaman sisa-sisa tanaman legum (kacang-kacangan) ke dalam tanah. Meskipun mereka tidak tahu tentang bakteri Rhizobium, mereka menyadari bahwa menanam kacang-kacangan membuat tanah menjadi lebih "gemuk" (subur).

• Pembuatan Kompos: Penggunaan kotoran ternak yang dibusukkan (proses fermentasi oleh mikroba) telah dilakukan sejak awal peradaban agraris untuk meningkatkan hasil panen.

2. Abad ke-19: Penemuan Ilmiah Pertama (Kelahiran Mikrobiologi Tanah)

Titik balik sejarah terjadi ketika para ilmuwan mulai mengidentifikasi "aktor" di balik kesuburan tanah:

• 1885 (A.B. Frank): Ilmuwan Jerman, Albert Bernhard Frank, pertama kali mengidentifikasi hubungan simbiosis antara jamur dan akar pohon, yang ia beri nama Mikoriza. Ia menjelaskan bahwa jamur membantu pohon menyerap nutrisi.

• 1888 (Martinus Beijerinck): Ahli mikrobiologi Belanda ini berhasil mengisolasi bakteri dari bintil akar tanaman legum yang dinamakan Rhizobium. Inilah pertama kalinya manusia secara ilmiah membuktikan bahwa bakteri mampu menambat nitrogen dari udara untuk tanaman.

3. Akhir Abad ke-19: Komersialisasi Pertama (1895)

Pemanfaatan mikroba secara sengaja dan komersial dimulai pada akhir abad ke-19:

• Tahun 1895 (Nitragin): Bangsa Jerman mematenkan "Nitragin", inokulan komersial pertama di dunia yang berisi kultur murni bakteri Rhizobium. Inokulan ini dijual untuk membantu petani meningkatkan hasil tanaman kacang-kacangan. Ini dianggap sebagai "Pupuk Hayati" pertama di dunia.

4. Abad ke-20: Pengembangan Biopestisida (1901 - 1920-an)

Selain sebagai pupuk, mikroba mulai digunakan sebagai senjata melawan hama:

• 1901: Ishiwatari Shigetane menemukan bakteri Bacillus thuringiensis (Bt) di Jepang pada ulat sutra yang mati.

• 1920-an: Prancis mulai memproduksi secara komersial pestisida berbasis spora Bacillus thuringiensis untuk membasmi larva serangga. Hingga saat ini, Bt menjadi biopestisida yang paling banyak digunakan di seluruh dunia.

5. Era Modern (1970 - Sekarang): Inovasi PGPR dan Rekayasa Genetika

• 1978: Kloepper dan Schroth memperkenalkan istilah PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) untuk mendefinisikan kelompok bakteri tanah yang secara aktif mengkolonisasi akar dan meningkatkan pertumbuhan tanaman.

• 2000-an - 2026: Teknologi beralih ke penggunaan Konsorsium Mikroba (campuran berbagai jenis mikroba dalam satu produk) dan penggunaan mikroba untuk rehabilitasi lahan yang rusak akibat pencemaran kimia.

   

  Penggunaan mikroba sebagai Biofertilizer (pupuk hayati)

   

  

  
  

   

  Penggunaan mikroba sebagai Biofertilizer (pupuk hayati) dan Biopestisida mengalami lonjakan signifikan secara global pada periode 2020–2026. Banyak negara di Asia Tenggara, termasuk Indonesia, mulai mengintegrasikan "Microbial-based Agriculture" ke dalam kebijakan nasional untuk mengurangi ketergantungan pada impor pupuk kimia yang harganya fluktuatif. Inovasi besar saat ini terjadi di lahan-lahan marginal (seperti lahan gambut dan lahan bekas tambang) di mana mikroba digunakan untuk merestorasi kesuburan tanah yang telah rusak.

Penyebab Peristiwa (Mengapa Mikroba Dibutuhkan?)

Peralihan fokus menuju pemanfaatan mikroba dipicu oleh beberapa faktor utama:

• Degradasi Tanah: Penggunaan pupuk NPK kimia secara terus-menerus menyebabkan tanah menjadi masam, keras, dan kehilangan biodiversitas mikroba alami.

• Resistensi Hama: Patogen dan hama semakin kebal terhadap pestisida kimia, sehingga dibutuhkan solusi biologi (musuh alami) yang lebih dinamis.

• Fiksasi Nutrisi: Tanaman seringkali tidak mampu menyerap nutrisi di tanah karena terikat secara kimiawi. Mikroba hadir sebagai "pembuka kunci" nutrisi tersebut.

Implementasi Strategis dan Studi Kasus

Salah satu implementasi nyata peran mikroba di Indonesia dapat dilihat pada proyek Beras Biofortifikasi di Banyuwangi (2025). Dalam kasus ini, mikroba tidak hanya berperan sebagai penyedia nutrisi tanaman, tetapi juga sebagai agen biofortifikasi yang meningkatkan kandungan Zinc dalam beras untuk mendukung program nasional penurunan stunting, sekaligus menekan emisi gas rumah kaca dari sektor pertanian

 

1. Latar Belakang dan Lokasi

Proyek ini berlokasi di Kabupaten Banyuwangi, Jawa Timur, yang dikenal sebagai salah satu lumbung pangan nasional. Fokus utama proyek ini adalah mengatasi masalah stunting melalui pangan fungsional (biofortifikasi) dan mengurangi dampak lingkungan dari penanaman padi intensif.

2. Penyebab dan Inovasi Mikroba

Penyebab utama inisiatif ini adalah tingginya ketergantungan petani pada pupuk subsidi kimia yang merusak struktur tanah dan rendahnya kandungan nutrisi mikro (seperti Zinc dan Zat Besi) pada beras konvensional.

Inovasi yang digunakan adalah PPAI Technology® (oleh Pandawa Agri Indonesia) yang mengandalkan:

• Inokulan Mikroba Endofit: Mikroba yang hidup di dalam jaringan tanaman untuk membantu transportasi nutrisi dari tanah ke biji padi.

• Mikroba Pelarut Nutrisi: Bakteri yang secara spesifik melepaskan unsur Zinc (Zn) yang terikat di tanah sehingga masuk ke dalam bulir beras (proses biofortifikasi alami).

3. Keuntungan yang Ditimbulkan (Data Aktual 2025)

Pemanfaatan mikroba dalam ekosistem ini memberikan keuntungan tiga dimensi:

• Kesehatan (Biofortifikasi): Beras yang dihasilkan memiliki kandungan Zinc yang lebih tinggi secara alami tanpa perlu tambahan zat kimia pasca-panen, efektif untuk pemenuhan gizi masyarakat.

• Lingkungan (Low Emission): Berhasil mengurangi emisi gas metana ($C{H}_4$) sebesar 24%. Mikroba membantu proses dekomposisi organik yang lebih bersih di lahan sawah tergenang.

• Ekonomi: Efisiensi penggunaan air meningkat drastis, dan petani dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia hingga 50%, yang berdampak pada penurunan biaya produksi.

4. Poin Pendukung: Skalabilitas

Pada tahun 2026, model ekosistem berbasis mikroba ini telah direplikasi ke lebih dari 500 hektar lahan di Jawa Timur dan mulai diperluas ke daerah lain sebagai standar baru "Pertanian Regeneratif" di Indonesia.

Sumber Referensi :

1. Laporan Keberlanjutan Pandawa Agri Indonesia (2025): Transformasi Ekosistem Padi Berkelanjutan.

2. Kementerian Pertanian RI (2026): Direktori Inovasi Pertanian Rendah Karbon.

3. Universitas Brawijaya (2025): Studi Efektivitas Mikroba Endofit pada Biofortifikasi Padi Sawah.

4. Aasfar, A., et al. (2021). Actinobacteria: Role in Agrobiology and Plant Health. Frontiers in Agronomy.

5. Bargaz, A., et al. (2018). Soil Microorganisms and Environmental Fertilization. Frontiers in Microbiology.

6. Kementerian Pertanian RI (2023). Pedoman Teknis Pengembangan Pupuk Hayati dan Pembenah Tanah.

7. Vessey, J.K. (2003). Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil, 255(2), 571-586. (Referensi Klasik).
   
   
   Penulis : Togu Maruli Risky Hutbarat
   NPM: 202301699
   Kelas: C
   Tugas Individu MK Mikrobiologi Lingkungan