Sunday, November 27, 2022

Pangan Nuklir

Rekomendasi

Jarang yang tahu bahwa nuklir itu juga membantu menciptakan varietas tahan hama, tanaman berproduksi tinggi, atau meningkatkan produksi pangan. Itulah sisi lain wajah nuklir. Sejak setengah abad silam, nuklir sudah dimanfaatkan untuk membantu riset berbagai bidang seperti kesehatan dan pertanian. Nuklir adalah teknologi pemanfaatan radioisotop yang memiliki sifat kimiawi dan sifat fisis. Kedua sifat itu sama dengan zat kimia biasa. Yang membedakan, sifat fisis nuklir memancarkan sinar radioaktif.

Para ahli memanfaatkan kelebihan itu untuk memecahkan masalah bidang pertanian seperti peningkatan produksi pangan. Ketahanan pangan mendapat ancaman serius karena konversi lahan subur yang cepat. Lahan-lahan subur di negeri ini beralih fungsi menjadi kompleks perumahan, sarana sosial, dan berdirinya industri. Luas lahan alih fungsi mencapai 30.000 ha setiap tahun. Jika produktivitas padi rata-rata 5 ton per ha, potensi kehilangan hasil mencapai 1,5-juta ton padi setahun. Oleh sebab itu diperlukan varietas unggul.

Kunci: dosis

Untuk memecahkan permasalahan itu, Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) merakit varietas unggul beragam tanaman pangan seperti padi sawah, padi gogo, kedelai, dan kacang hijau. Varietas unggul itu berumur genjah, produksi tinggi, serta tahan terhadap hama dan penyakit utama. Di samping penggunaan varietas unggul yang diperoleh dari pemuliaan mutasi, kompetensi inti aplikasi nuklir yang lain untuk pertanian ialah pemupukan tanaman dan pengendalian hama.

Bibit unggul diperoleh secara konvensional dengan kawin silang atau teknik induksi mutasi. Tujuan dasar induksi mutasi ialah menambah keunggulan tanaman yang tersedia agar diperoleh perbaikan sifat tanaman yang diinginkan, seperti hasil yang tinggi, tahan penyakit, genjah, warna dan kualitas biji, dan kandungan protein. Oleh karena itu dari semua teknik yang dapat menaikkan persentase mutasi sangat bermanfaat.

Radiasi mempunyai potensi untuk induksi mutasi pada tanaman. Walau pada dasarnya radiasi dapat merusak makhluk hidup, tetapi jika radiasi yang diberikan pada biji-bijian atau seluruh bagian tanaman itu berdosis tepat, induksi mutasi pada generasi selanjutnya terjadi. Sebaliknya, jika dosis radiasi terlalu rendah, maka biji yang diradiasi tidak berubah. Begitu juga jika dosisnya terlalu tinggi, mereka akan mati semua.

Radiasi yang optimal menaikkan frekuensi mutasi sebesar 100.000 kali. Dosis optimal untuk induksi mutasi bervariasi tergantung materi tanaman, varietas tanaman, dosis radiasi sinar gamma dan sinar X yang digunakan. Dengan dosis di bawah 5 krad, frekuensi mutasi berkurang, radiasi sedang pada dosis minimal 25 krad.

Negara-negara di Eropa memanfaatkan nuklir untuk menciptakan varietas unggul. Pada 1958 Swedia melepas 7 varietas barley hasil induksi mutasi dengan sinar X. Itu merupakan hasil induksi mutasi dengan radiasi yang cukup menggembirakan. Hingga 1987 tercatat 845 varietas hasil induksi mutasi yang dilepas. Dari jumlah itu, kurang lebih 90% hasil induksi mutasi dengan radiasi.

Bagaimana dengan Indonesia? Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi BATAN menemukan 20 varietas tanaman-semua hasil induksi mutasi dengan radiasi. Di antaranya padi, kedelai, kacang hijau, dan kapas. Varietas pertama hasil radiasi yang dilepas pada 1982 adalah padi atomita. Produksinya 4,5-5,0 ton/ha, umur panen 120-127 hari, tahan hama wereng cokelat biotipe-1 dan wereng hijau, bakteri daun, bakteri daun bergaris, serta bakteri blast.

Varietas

Hingga kini BATAN menghasilkan 11 varietas padi yang perakitannya menggunakan teknologi radiasi. Varietas-varietas itu dikembangkan luas oleh petani di berbagai wilayah. Varietas padi atomita-4, misalnya, ditanam luas di lahan 11.871 ha di 9 provinsi.

Padi varietas cilosari, juga hasil radiasi, tersebar di Jawa Timur, Nusa Tenggara Barat, Jakarta, Jawa Barat, Sumatera Utara, Bengkulu, dan Sulawesi Tenggara. Pada 1998 total luas penanaman cilosari mencapai 5.838 ha. Selain untuk mencari varietas unggul, nuklir diaplikasikan pada penelitian pemupukan dan nutrisi tanaman untuk memecahkan masalah efisiensi, penggunaan pupuk berimbang dan mengatasi pencemaran lingkungan dari residu pupuk yang berlebihan.

Contoh pemanfaatan strain bakteri Bradyrizobium sp pada pupuk untuk peningkatan fiksasi nitrogen. Bakteri Bradyrizobium sp diisolasi dari bintil akar kedelai di berbagai lokasi. Bakteri penambat nitrogen itu antara lain diuji di laboratorium dan rumah kaca di Balai Penelitian Tanaman Perkebunan Sembawa, Sumatera Selatan, dan Rasaujaya, Pontianak, Kalimantan Barat, pada galur mutan kedelai.

Pengujian di Balai Penelitian Perkebunan Sembawa dan Instalasi Penelitian Pengkajian Teknologi Pertanian Taman Gogo, Lampung Tengah menunjukkan strain BATAN efektif dan toleran untuk lahan masam dan memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen tinggi. Inokulan campuran beberapa strain BATAN tunggal (Rhizora) mampu meningkatkan kandungan nitrogen dan hasil biji kering kedua jenis kedelai itu.

Pengujian inokulan pada lahan dengan kemasaman dan kejenuhan A1 68%, inokulasi meningkatkan kandungan nitrogen tanaman dan nitrogen biji dari 1.136 mg N/10 tanaman menjadi 2.177 mg N/10 tanaman pada stadium awal pengisian polong. Sedangkan pada biji dari 29 kg N/ha menjadi 61 kg N/ha. Kedelai yang dihasilkan di lahan masam dan jenuh Al itu meningkat 2 kali lipat, dari 0,52 ton/ha menjadi 1,1 ton/ha.

Beras awet

Nuklir melalui radiasi atom sinar y, n, dan x juga berfaedah sebagai pengendali hama. Metode pengendalian membunuh secara langsung dengan teknik disinfestasi radiasi dan membunuh secara tidak langsung melalui teknik serangga jantan mandul. Teknik Serangga Mandul (TSM) merupakan cara baru mengendalikan hama, ramah lingkungan, sangat efektif, dan spesies spesifik. Prinsip dasar TSM sangat sederhana yaitu membunuh serangga dengan serangga itu sendiri (autocidal technique).

BATAN mengiradiasi koloni serangga dengan sinar y, n, atau x. Kemudian secara periodik serangga dilepas di lapang sehingga tingkat perkawinan antara serangga mandul dan serangga fertil menjadi makin besar. Hasilnya, generasi pertama ke generasi berikutnya memiliki persentase fertilitas semakin menurun. Pada generasi ke-4 persentase fertilitas mencapai titik terendah menjadi 0% atau dengan kata lain jumlah populasi serangga pada generasi ke-5 nihil.

TSM pertama kali dilakukan pada 1965 untuk pengendalian lalat ternak Cochliomya hominivorax di Pulau Curacao, Amerika Serikat. Di Indonesia iradiasi sinar y, n, dan x dimanfaatkan untuk memandulkan berbagai serangga seperti Plutella xylostella dan Crocidolomia binotalis-keduanya hama kubis. Kebun kubis milik Universitas Brawijaya di Cangar, Malang, Jawa Timur, pada 1996 tidak membutuhkan penyemprotan insektisida. Sebab, hama utama kubis dimandulkan dengan iradiasi.

Radiasi nuklir juga bermanfaat untuk mengawetkan bahan pangan seperti peningkatan masa simpan beras di gudang. Empat serangga ini: bubuk beras Sitophilus oryzae, ngengat Ephestia kuhniella, Tribolium confusum, dan kumbang fuli Oryzaephilus surinamensis, mengincar beras di gudang. Kerusakan beras oleh bubuk beras mulai dari panen sampai ke konsumen mencapai 25%.

Selama ini untuk mengendalikan bubuk beras dengan insektisida fumigan. Sayang, hasilnya belum memuaskan. Sebab, fumigan sulit menembus larva di dalam butir beras. Radiasi sinar gamma mampu menembus butir-butir beras sehingga larva di dalam butir beras sekalipun dapat terbunuh. Penyinaran dengan sinar gamma cell 220 pada dosis 0,075 kGy, 0,45 kGy, dan 0,1 kGy menyebabkan kemandulan penuh (100%) pada ke-4 serangga hama itu.

Pemanfaatan iradiasi untuk merakit varietas unggul dan mengawetkan bahan pangan cukup aman bagi manusia. Sebab, iradiasi memenuhi standar Good Manufacturing Practices dan Good Radiation Practices. Di Indonesia jaminan keamanan pangan dari radiasi diatur dengan peraturan Menteri Kesehatan No. 826/1087 dan No. 152/Menkes/SK/II/1995 serta Undang-undang Pangan RI No. 7/1996. Dari segi teknis ilmiah dosis radiasi pangan sangat rendah, 30 Krad sehingga tidak menimbulkan toksisitas. Potensi toksisitas radiasi baru terjadi pada dosis yang sangat tinggi, 5 Mrad .

Pada rekayasa genetika, iradiasi hanya digunakan untuk mendapatkan varietas mutan baru yang menggunakan dosis rendah, sekitar 20 Krad melalui seleksi tanaman yang memerlukan waktu kurang lebih 5 tahun. Produksi padi, kedelai, dan kacang hijau hasil mutasi radiasi sama sekali bebas dari masalah radiasi karena radiasi hanya digunakan dalam proses untuk mendapatkan mutan unggul.***

Profesor Singgih Sutrisno, ahli peneliti utama Bidang Pertanian di Badan Tenaga Nuklir Nasional, Jakarta.

 

- Advertisement -spot_img
Artikel Terbaru

Empat Gabus Hias yang Cocok untuk Pemula

Trubus.id — Pehobi pemula perlu memahami jenis gabus hias atau channa. Hal ini karena masing-masing gabus hias memiliki tingkat...
- Advertisement -spot_img

More Articles Like This

- Advertisement -spot_img