APLIKASI ILMU BIOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN
Oleh:
1.
NONNY TRI WULANDARI (1708103010041)
2.
SHABRINA NOPRIMA (1708103010043)
3.
DEVIA NURUL AZLA MILZA (1708103010037)
4.
NUR HUSNA ADILA (1708108010010)
5.
NADIA ULFA (1708108010002)
6.
ZAHRIANA (1708103010027)
7.
JAINURSUMARMI SAFRULLAH ATANTA (1708103010048)
8.
NURCHALIS ALMANDA PUJA (1708103010047)
9.
ABI FARHAN (1708107010031)
10. GIYADDY ILMI ALAVAN (1708107010018)
11. BADDRI YATUL ULA (1708107010023)
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SYIAH
KUALA
DARUSSALAM-BANDA ACEH
2017
KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha
Penyayang, kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang
telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya, sehingga kami dapat
menyelesaikan malakah tentang Aplikasi Ilmu Biologi dalam Bidang Pertanian. Dan juga kami
berterima kasih kepada dosen pembimbing Mata kuliah Biologi Dasar yang telah memberikan tugas
ini.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka
menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai Aplikasi Ilmu Biologi dalam Bidang
Pertanian.
Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan
dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran
dan usulan demi perbaikan makalah yang telah saya buat di masa yang akan
datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun
yang membacanya. Sekiranya makalah yang telah kami susun ini dapat berguna bagi
kami maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat
kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang
membangun dari Anda selaku pembaca.
Banda Aceh, 14 Desember 2017
Penyusun
Kelompok 2
DAFTAR PUSTAKA
KATA
PENGANTAR................................................................................................................. i
DAFTAR ISI...............................................................................................................................ii
2.2 Aplikasi Ilmu Biolgi dalam Bidang Pertanian
............................................................7
3.1
KESIMPULAN........................................................................................................11
3.2 SARAN....................................................................................................................11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Biologi merupakan salah satu ilmu pengetahuan alam. Biologi diambil dari
kata “bios” yang berarti hidup dan kata “logos” yang berarti ilmu. Jadi biologi
merupakan ilmu yang mempelajari semua hal yang berkaitan dengan makhluk hidup.
Mempelajari ilmu yang ada kaitannya denga makhluk hidup pasti akan sangat
bermanfaat untuk kehidupan kita. Bahkan biologi ini sangat bermanfaat bagi
kehidupan manusia di berbagai bidang. Seperti bidang Kesehatan, kedokteran,
Industri, Peternakan, Pertanian dan masih banyak lagi manfaat yang kita
peroleh.
Indonesia merupakan negara Agraris, artinya mayoritas penduduknya adalah
seorang pertani. Meningkatnya jumlah penduduk harus disertai dengan peningkatan
produksi pangan. Manfaat ilmu biologi dalam bidang pertanian sangat banyak
karena cepatnya pertumbuhan penduduk harus kita imbangi dengan produksi pangan
yang cepat, disinilah peran ilmu biologi dibutuhkan. Dahulu
manusia hanya mengetahui cara-cara hidup yang sederhana atau tradisional,
contohnya para petani dahulu hanya tahu cara bertani secara sederhana yakni
hanya dengan mencangkul tanah kemudian menanaminya dengan tanaman yang
diinginkan lalu disirami secukupnya. Dan hasil yang didapat ternyata tidak
terlalu memuaskan baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya. Jika hal ini
tidak segera diperbaiki maka kebutuhan masyarakat akan pangan tidak dapat
tercukupi, dan akan terjadi kekurangan bahan pangan (rawan pangan). Apalagi
pada masa sekarang ini, dimana telah terjadi ledakan jumlah penduduk, tentunya
masalah rawan pangan merupakan masalah yang harus segera ditangani. Usaha yang
harus dilakukan tidak hanya pada bagaimana membatasi pertambahan jumlah
penduduk, tetapi juga harus dipikirkan bagaimana caranya meningkatkan produksi
pangan.
Sains dan
teknologi dari zaman ke zaman semakin berkembang, berawal dari pemikiran
manusia yang senantiasa ingin survive atau bertahan hidup dan ingin
memanfaatkan sumber daya alam yang ada. Namun apabila pemanfaatannya yang
kurang memperhatikan dampak lingkungan tentu dapat merusak keseimbangan
ekologisnya. Disisi lain kemajuan sains dan teknologi terus berkembang dan
menuntut manusia untuk memanfaatkannya, akan tetapi perkembangan tersebut dapat
merugikan manusia apabila tidak memperhatikan asas lingkungan.
Penerapan ilmu
sains khususnya biologi tentu juga akan menimbulkan manfaat dan masalah bagi
kehidupan manusia. Untuk itu perlu adanya
etika yang mengatur penerapan ilmu biologi dan disiplin ilmu sains yang
lainnya. Banyak aspek dari kehidupan yang dapat dijadikan kajian biologi
seperti aspek pertanian, perindustrian, pengelolahan makanan dan lain
sebagainya. . Makalah ini
tidak membahas tentang manfaat atau aplikasi ilmu biologi dalam semua bidang,
melainkah hanya aplikasi atau manfaat dalam bidang pertanian saja.
1.2
Rumusan
Masalah
1.
Bagaimana Tinjauan Tentang Biologi?
2.
Apa saja aplikasi ilmu biologi daam bidang pertanian?
1.3
Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui apa saja aplikasi atau
manfaat ilmu biologi dalam bidang pertanian
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Tinjauan Tentang
Biologi
Biologi merupakan salah satu cabang ilmu dari Ilmu
Pengetahuan Alam atau yang biasa kita singkat dengan IPA. Biologi berasal dari
dua kata, yaitu ‘bios’ yang berarti hidup dan ‘logos’ yang berarti ilmu.
Biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup. Tak hanya
mempelajari tentang makhluk hidup saja, tetapi biologi juga mempelajari segala
aspek yang menyertainya. Dalam pengembangan penerapan biologi yang dikenal
sebagai biologi terapan, biologi dapat dihubungkan dengan berbagai ilmu,
contohnya kimia, fisika, matematika serta teknologi informatika sehingga
muncullah ilmu-ilmu baru seperti biokimia (hubungan antara biologi dengan
kimia) dan biofisika (hubungan antara biologi dengan fisika) yang kemudian
bergabung dan membentuk suatu ilmu baru lagi yaitu bioteknologi. Selain itu,
biologi juga berkaitan erat dengan ilmu sosial dan membentuk ilmu-ilmu baru
yang salah satu contohnya adalah psikologi dan biogeografi. Ilmu terapan
tersebut dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia di
belahan bumi ini. Bidang yang tergolong biologi terapan misalnya kedokteran,
pertanian, perikanan, kesehatan, farmasi, dan bioteknologi.
Secara garis besar, biologi dapat
dibagi menjadi dua cabang ilmu, yaitu:
a.
Zoologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang kehidupan hewan
di alam semesta ini.
b.
Botani, yaitu ilmu yang mempelajari tentang kehidupan
tumbuhan di alam semesta ini.
Ada berbagai cabang ilmu
biologi, yaitu :
a.
Ekologi : Ilmu yang mempelajari interaksi antar makhluk
hidup dan lingkungannya.
b.
Morfologi : Ilmu yang mempelajari bentuk dan struktur
makhluk hidup.
c.
Sitologi : Ilmu yang mempelajari susunan dan fungsi sel.
d.
Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari segala aspek kehidupan
mikroorganisme.
e.
Fisiologi : Ilmu yang mempelajari sifat faal dan cara kerja
dari tubuh suatu organisme.
f.
Taksonomi : Ilmu yang mempelajari klasifikasi atau
pengelompokan makhluk hidup.
g.
Evolusi : Ilmu yang mempelajari perubahan dan perkembangan
serta hubungan kekerabatan jenis makhluk hidup.
h.
Embriologi : Ilmu yang mempelajari perkembangan suatu
organisme, mulai dari zigot sampai menjadi dewasa.
i.
Genetika : Ilmu yang mempelajari cara menurunnya sifat pada
makhluk hidup.
j.
Patologi : ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk
penyakit.
Jadi, tidak akan mungkin dapat
menguasai ilmu terapan tersebut tanpa menguasai ilmu biologi. Biologi merupakan
ilmu yang mempelajari segala sesuatu yang hidup, dan dalam biologi memiliki
kekhususan bidang pendalaman materi yang merupakan ciri khusus dari cabang
biologi itu sendiri.
2.2 Penerapan
Biologi Dalam Bidang Pertanian
Ilmu biologi dalam bidang pertanian, sebagai contoh ilmu
Biologi merupakan dasar dari ilmu pertanian terutama dalam penemuan jenis
tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhan dan hewan. Misalnya : pengetahuan
mengenai sifat suatu tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu biologi) membuat
manusaia mampu menerapkan cara pembudidayaan yang tepat dan pengolahan hasil
pertanian yang lebih baik. Adanya perbaikan sifat tanaman dapat dilakukan
dengan teknik modifikasi genetik dengan bioteknologi melalui rekayasa genetika
untuk memperoleh varietas unggul, produksi tinggi, tahan hama, patogen, dan
herbisida. Perkembangan Biologi Molekuler memberikan sumbangan yang besar
terhadap kemajuan ilmu pemuliaan ilmu tanaman (plant breeding). Suatu hal yang
tidak dapat dipungkiri bahwa perbaikan genetis melalu pemuliaan tanaman
konvemsional telah memberikan kontribusi yng sangat besar dalam penyediaan
pangan dunia.
Pemanfaatan mikroorganisme pada tanaman dalam fiksasi
Nitrogen yang dapat dapat membuat pupuknya sendiri sangat menguntungkan untuk
para Petani. Demikian pula terciptanya tanaman yang tahan terhadap tanah
gersang. Mikroba yang di rekayasa secara genetik dapat meningkatkan hasil panen
pertanian, demikian juga dalam cara lain, seperti meningkatkan kapasitas
mengikat nitrogen dari bakteri Rhizobium. Bakteri Rhizobium yang telah
direkayasa genetika dengan baik dapat meningkatkan hasil panen kacang kedelai
sampai 50%. Rekayasa genetik lain sedang mencoba mengembangkan turunan dari
bakteri Azotobacter yang melekat pada akar tumbuh bukan tumbuhan
kacang-kacangan (seperti jagung) dan mengembangbiakan, membebaskan tumbuhan
jagung dari ketergantungan pada kebutuhan pupuk amonia (pupuk buatan).
Hama tanaman merupakan salah satu kendala besar dalam
budidaya tanaman pertanian. Untuk mengatasinya, selama ini digunakan pestisida.
Namun ternyata pestisida banyak menimbulkan berbagai dampak negatif, antara
lain matinya organisme nontarget, keracunan bagi hewan dan manusia, serta
pencemaran lingkungan. Oleh karena itu, perlu dicari terobosan untuk mengatasi
masalah tersebut dengan cara yang lebih aman. Kita mengetahui bahwa
mikroorganisme yang terdapat di alam sangat banyak, dan setiap jenis
mikroorganisme tersebut memiliki sifat yang berbeda-beda. Dari sekian banyak
jenis mikroorganisme, ada suatu kelompok yang bersifat patogenik (dapat
menyebabkan penyakit) pada hama tertentu, namun tidak menimbulkan penyakit bagi
makhluk hidup lain. Contoh mikroorganisme tersebut adalah bakteri Bacillus
thuringiensis.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus thuringiensis
mampu menghasilkan suatu protein yang bersifat toksik bagi serangga, terutama
seranggga dari ordo Lepidoptera. Protein ini bersifat mudah larut dan aktif
menjadi toksik, terutama setelah masuk ke dalam saluran pencernaan serangga.
Bacillus thuringiensis mudah dikembangbiakkan, dan dapat dimafaatkan sebagai
biopestisida pembasmi hama tanaman. Pemakaian biopestisida ini diharapkan dapat
mengurangi dampak negatif yang timbul dari pemakaian peptisida kimia. Dengan
berkembangnya bioteknologi, sekarang dapat diperoleh cara yang lebih efektif
lagi untuk membasmi hama.
Peran mikroba dalam bidang pertanian antara lain dalam
teknologi kompos bioaktif dan dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara
bagi tanaman (biofertilizer). Kompos bioaktif adalah kompos yang diproduksi
dengan bantuan mikroba lignoslulotik unggul yang tetap bertahan di dalam kompos
dan berperan sebagai agensia hayati pengendali penyakit tanaman. Teknologi
kompos bioaktif ini menggunakan mikroba biodekomposer yang mampu mempercepat
proses pengomposan dari beberapa bulan menjadi beberapa minggu saja. Mikroba
akan tetap hidup dan aktif di dalam kompos, dan ketika kompos tersebut
diberikan ke tanah, mikkroba akan berperan untuk mengendalikan organisme.
Dalam hal penyediaan dan penyerapan unsur hara bagi tanaman
(biofertilizer), aktivitas mikroba diperlukan untuk menjaga ketersediaan tiga
unsur hara yang penting bagi tanaman antara lain, Nitrogen (N), fosfat (P), dan
kalim (K). Kurang lebih 74% kandungan udara adalah N. Namun, N udara tersebut
harus ditambat oleh mikroba dan diubah bentuknya terlebih dahulu agar bisa
langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Mikroba penambat N ada yang hidup bebas dan
ada pula yang bersimbiosis. Mikroba penambat N simbiotik antara lain :
Rhizobium sp yang hidup di dalam bintil akar tanaman kacang-kacangan (
leguminose ). Mikroba penambat N non-simbiotik misalnya: Azospirillum sp dan
Azotobacter sp. Mikroba penambat N simbiotik hanya bisa digunakan untuk tanaman
leguminose saja, sedangkan mikroba penambat N non-simbiotik dapat digunakan
untuk semua jenis tanaman.
Mikroba tanah lain yang berperan dalam penyediaan unsur hara
adalah mikroba pelarut unsur fosfat (P) dan kalium (K). Kandungan P yang cukup
tinggi (jenuh) pada tanah pertanian kita, sedikit sekali yang dapat digunakan
oleh tanaman karena terikat pada mineral liat tanah. Di sinilah peran mikroba
pelarut P yang melepaskan ikatan P dari mineral liat dan menyediakannya bagi
tanaman. Banyak sekali mikroba yang mampu melarutkan P, antara lain:
Aspergillus sp, Penicillium sp, Pseudomonas sp dan Bacillus megatherium.
Mikroba yang berkemampuan tinggi melarutkan P, umumnya juga berkemampuan tinggi
dalam melarutkan K.
Pada saat ini sudah dikembangkan tanaman transgenik yang
resisten terhadap hama. Tanaman transgenik diperoleh dengan cara rekayasa
genetika. Gen yang mengkode pembentukan protein toksin yang dimiliki oleh B.
thuringiensis dapat diperbanyak dan disisipkan ke dalam sel beberapa tanaman
budidaya. Dengan cara ini, diharapkan tanaman tersebut mampu menghasilkan
protein yang bersifat toksis terhadap serangga sehingga pestisida tidak
diperlukan lagi.
Pembuatan tanaman yang mampu mengikat nitrogen dari udara
bebas dengan menginjeksi bakteri Rhizobium kedalam tanaman tersebut.
1. Tanaman Transgenik
Rekayasa
genetika dapat dilakukan pada berbagai jenis tanaman untuk menghasilkan tanaman
dengan sifat yang dikehendaki manusia disebut tanaman transgenic.Tanaman transgenik
yaitu tanaman yang telah disisipi gen bakteri. Berikut ini contoh tanaman
transgenic :
a) Tanaman Kebal Hama dan Penyakit TMV
(Tobacco Mozaic Virus).
Pembentukan
tanaman tahan hama TMV pada tanaman tembakau dilakukan dengan rekayasa genetika
menggunakan teknik rekombinasi gen dan kultur sel. Dengan menyisipkan gen yang
kebal terhadap penyakit maka dapat menghasilkan tanaman kebal penyakit pula.
Vektor penyisip gen yang digunakan adalah plasmid dari bakteri Agrobacterium
tumefaciens.
b) Tanaman yang
Mampu Mengikat Nitrogen.
Tanaman
hasil rekayasa genetika dapat mengikat nitrogen dari udara bebas. Cara yang
digunakan yaitu dengan menginjeksi tanaman dengan bakteri Rhizobium. Di dalam
bakteri tersebut telah ditransfer gen-gen tertentu dari bakteri lain yang
menginfeksi tanaman selain dari familia Leguminoceae. Hasil akhirnya, bakteri
tersebut mampu mengikat nitrogen setelah diinjeksikan ke dalam tanaman selain
dari familia Leguminoceae.
2. Mikroorganisme Pembasmi Hama Tanaman.
Mikroorganisme
dapat digunakan untuk pengendalian hama dan penyakit secara biologi yang
disebut dengan biopeptisida mikroba. Beberapa mikroba yang dapat dipakai
sebagai pestisida adalah sebagai berikut :
a) Bacillus Thuringiensis membantu
mengatasi larva ngengat dan kupu-kupu perusak.
b) Bacillus populiae untuk mengatasi
kumbang jepang dengan menularkan “penyakit susu”.
c) Baculovirus merupakan kelompok virus
yang dikembangkan sebagai bioinsektisida untuk
memberantas serangga
penggerek jagung, kumbang kentang, serta kutu dan kumbang
daun.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Manfaat ilmu
biologi dalam bidang pertanian dapat kita lihat seperti pemilihan bibit unggul
untuk memperoleh jenis tanaman yang super maupun hasil yang melimpah.
Pengetahuan manusia tentang biologi pun mampu menerapkan cara pembudidayaan
tanaman dengan tepat baik dalam pengolahan lahan maupun menetapkan waktu
bercocok tanam yang tepat. Seperti halnya dalam bidang pertanian, dalam bidang
industri pun pemanfaatan ilmu biologi sangat lah membantu. Perkembangan zaman
yang cukup pesat berbanding lurus dengan perkembangan industri guna memenuhi
kebutuhan manusia dalam berbagai hal.
3.2 SARAN
Dengan dibuatnya
makalah Biologi Terapan dengan judul “Penerapan Biologi pada Bidang Pertanian” kami menyadari bahwa masih
banyak kekurangan-kekurangan atau kelemahan-kelemahan dalam penyusunan makalah
penerapan ilmu biologi dibidang pertanian ini. Oleh sebab itu, kami selaku penyusun
sangat mengharapkan kritik dan saran dari Ibu Dosen pembina mata kuliah Biologi serta
teman-teman yang bersifat membangun guna untuk kesempurnaan makalah “penerapan
biologi pada bidang pertanian” dan dapat memberi manfaat bagi para pembaca.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar