Monday, 2 February 2015

Sumbangan Bidang Bioteknologi Dalam Sektor Pertanian


Walaupun di negara yang maju dalam sektor pertanian, seperti Belanda, dan New Zealand, kajian bioteknologi telah berkembang pesat tetapi di negara ini bidang bioteknologi masih baharu dan memerlukan penekanan yang lebih. Bidang kajian ini ialah suatu bidang sains yang menggunakan bahan kajian bioteknologi untuk dimanfaatkan dalam pengeluaran industri. Sebagai contoh, penghasilan ubat-ubatan berasaskan hasil keluaran pertanian ialah daripada kajian dan penyelidikan dalam bidang bioteknologi. Memandangkan pertanian merupakan suatu bidang yang telah sekian lama kita usahakan maka peningkatan kajian bioteknologi memang bermanfaat bagi negara kita.

Sumbangan kajian bioteknologi yang paling asas ialah penemuan baka ternakan dan benih tanaman yang lebih bermutu dan tahan rintang, yang dapat menghasilkan pengeluaran dengan lebih banyak, cepat, dan berkualiti tinggi. Banyak contoh yang dapat kita kemukakan dalam hal ini, misalnya hasil kacukan biri-biri Australia dengan kambing tempatan, hasil kacukan lembu tempatan dengan baka lembu dari New Zealand, dan penemuan benih limau dan belimbing madu, buah duku langsat serta buah-buahan yang lain. Penemuan baka dan benih baharu yang lebih baik membawa harapan yang cerah kepada pengusaha sektor pertanian untuk melibatkan diri dengan lebih aktif dalam kegiatan ini. Perkembangan yang menggalakkan dalam sektor pertanian di negara ini akan dapat mengurangkan jumlah import bekalan makanan.


Hasil kajian bidang bioteknologi juga dapat membantu kita menemukan produk-produk baharu bagi sesuatu hasil pertanian. Kalau hasil daripada kelapa sawit dapat kita keluarkab produk seperti minyak, susu, lilin, mentega, dan vitamin E, maka tidak mustahil hasil-hasil pertanian lain juga dapat kita manfaatkan untuk menghasilkan produk akhir yang mempunyai nilai komersil yang tinggi. Dalam konteks ini, masih banyak lagi bahan pertanian di negara kita yang belum lagi kita kaji dengan mendalam, khususnya tumbuh-tumbuhan yang mempunyai nilai perubatan. Banyak pokok herba yang tumbuh liar di hutan di negara ini dipercayai boleh dijadikan asas rawatan sesuatu penyakit jika diproses secara saintifik. Penemuan produk baharu yang bernilai akan memberikan satu dimensi baharu kepada ekonomi negara kita.


Selain itu, teknik penanaman moden juga dapat dihasilkan melalui kajian bioteknologi. Kaedah hidroponik dan earoponik misalnya tidak lagi asing kepada kita, sebaliknya kaedah ini sudah dimanfaatkan dengan agak meluas dalam kalangan petani moden di negara ini. Kaedah ini dapat menjimatkan penggunaan tanah dan hasilnya pula bermutu. Pada masa ini, satu lagi teknik pertanian yang terkini telah kita import dari Belanda. Teknik itu dinamakan teknik fertigasi dan teknik ini telah pun digunakan dengan jayanya dalam penanaman rock melon. Dengan menggunakan teknik ini, saiz dan kemanisan buah dapat dikawal melalui bekalan nutrien yang disediakn untuk tanaman. Teknik penanaman ini hanya memerlukan plastik yang dibubuh dengan air serta baja disamping penyiraman tanaman sebanyak 2 hingga 3 jam sehari. Buah-buahan musim sejuk dapat ditanam dengan menggunakan teknik ini.


Baja, racun makhluk perosak, hormon dan ubat-ubatan tidak dapat kita nafikan kepentingannya dalam kegiatan pertanian. Pokok memerlukan baja dan racun makhluk perosak untuk tumbuh subur, manakala haiwan ternakan pula memerlukan hormon dan ubat-ubatan untuk membesar. Semuanya ini dapat dipenuhi dengan jayanya jika kita memanfaatkan kajian bidang bioteknologi. Bidang kajian bioteknologi dapat mengenal pasti nutrien yang diperlukan khusus oleh sesuatu tanaman, begitu juga dengan cara mengelakkannya daripada dimusnahkan oleh serangga perosak. Demikian juga dengan pengawalan tumbesaran haiwan. Pemakanan dan perawatan khusus dapat dikenal pasti melalui kajian bidang bioteknologi.

Satu lagi sumbangan yang tidak dapat dikesampingkan ialah teknologi pemprosesan hasil pertanian. Hasil mentah pertanian mungkin tidak mempunyai nilai yang menguntungkan, tetapi dengan ciptaan teknologi tertentu, bahan tersebut dapat diproses tanpa menjejaskan mutunya atau dijadikan produk hiliran yang mempunyai nilai komersil. Sebagai contoh, buah pisang jika tidak diproses dan dibungkus dengan menggunakan bahan kimia tertentu, akan cepat masak dan busuk. Tetapi, dengan kajian yang dijalankan, pisang dapat dibungkus dengan kaedah tertentu dan tempoh masaknya lebih lambat. Selain itu, pisang juga dapat diproses menjadi produk lain, seperti kek, dan perasa aiskrim.

Kerajaan kini memang jelas cuba mengubah perhatian masyarakat agar tidak lagi memandang rendah terhadap sektor pertanian. Pendedahan yang berkaitan dengan usaha kerajaan itu secara meluas membuktikan hal tersebut. Usaha tersebut memberikan nafas baharu kepada pengusaha sektor pertanian dan diharap kita dapat mengembalikan peranan sektor ini sebagaimana dahulu. Dengan demikian, usaha kerajaan itu perlu diberikan sokongan. Ini disebabkan negara kita memang pada asasnya ialah sebuah negara pertanian. Jika kita berjaya dalam bidang bioteknologi, bermakna masa hadapan kita bukan sahaja cerah dalam sektor pertanian malah juga dalam sektor hilirannya.



                                          



Penggunaan Bioteknologi dalam Pertanian



1. Inokulasi rhizobium
  • bakteria Rhizobium sp terdapat dalam nodul akar kekacang 
  • bakteria ini mengikat nitrogen dari atmosfera
  • nitrogen yang diikat digunakan oleh tumbuhan
  • inokulum Rhizobium menghasilkan simbiotik antara kekacang dan Rhizobium



2. Kawalan perosak secara biologi
Kaedah :

(a) Penggunaan tanaman pencegah
  • struktur seperti duri, bulu, lendair dan aroma mencegah kehadiran perosak
  •  aroma serai wangi menghalau nyamuk dan lipas




(b) Penanaman tanaman resistan penyakit 

  •  menggunakan kejuruteraan genetik untuk mengubah dan memindahkan gen
  •  menghasilkan varieti baru yang dikehendaki yang resistan terhadap penyakit
  •  contohnya pemindahan gen Bt untuk menghasilkan tanaman yang resistan serangga
  • dan virus

(c) Penggunaan serangga pemangsa
  •  mengawal perosak menggunakan haiwan pemangsa
  •  contoh : burung jelapang – kawal tikus; burung/semut/bakteria – kawal serangga


3. Penguraian sisa pertanian
  •  membersih pencemaran sisa pertanian
  •  menggunakan mikroorganisma seperti E. Coli dan Pseudomonas sp
  •  contoh aktiviti penguraian sisa pertanian yang berguna dalam bidang pertanian:
(a) Pengkomposan – mengubah sisa pertanian kepada bahan organik berguna
(b) Landfarming – mengurai bahan cemar
(c) Biostimulasi – memecahkan bahan cemar kepada hasil kurang bahaya









4. Industri makanan berasaskan pertanian

(a) Penghasilan makanan berasaskan tanaman
  •  Penapaian – tapai, tempe, kicap
  •  Kultur tisu – pembiakan tanaman
  •  Trangenik – ubah sifat tanaman cara pemindahan gen

(b) Penghasilan makanan berasaskan ternakan
  • Penapaian – yogurt, keju,
  •  Pembiakan in vitro – pembiakan ternakan secara permanian beradas
  •  Transgenik – hasil pengeluaran yang diubahsuai

……kejuruteraan genetik boleh mengubah sifat haiwan



5. Penghasilan varieti baru melalui kejuruteraan genetik
  •  menghasilkan organisma baru dikenali sebagai transgenik
  •  melalui pemindahan gen secara kejuruteraan genetik

 contoh tanaman transgenik:

(a) Kapas Bt – terima gen bakteria Bacillus thuringiensis – resistan kepada kumbang pengorek batang
(b) Betik – disambat gen protein kapsul – halang penyakit Papaya Ring Spot Virus

 contoh ternakan transgenik ;

(a) Biri-biri – disambat gen enzim sistin – meningkatkan kualiti bulu
(b) Kambing – hasil protein anti pembekuan darah



Kepentingan Bioteknologi dalam Pertanian



1. Meningkatkan hasil
  • meningkatkan kualiti dan kuantiti hasil tanaman dan ternakan
  • penghasilan haiwan transgenik secara penyuntikan gen hormon tumbesar
  • menyebabkan saiz badan dan kadar tumbesar meningkat
  • kualiti hasil seperti mutu daging dan serat daging ditingkatkan
  • mengubahsuai kandungan protein dalam susu


2. Menambahkan nilai pemakanan
  •  meningkatkan kandungan protein dan vitamin dalam produk pertanian secara
  • kaedah kejuruteraan genetik– meningkatkan kandungan vitamin E dalam minyak kelapa sawit, jagung dan kacang soya
  •  meningkatkan vitamin A dalam padi
  •  nilai diet manusia bertambah baik dan manusia menjadi lebih sihat dan dapat mengurangkan serangan penyakit


3. Membaiki ciri fizikal hasil pertanian
  • membaiki ciri fizikal seperti saiz, tekstur, warna dan rasa
  •  menggunakan kaedah kejuruteraan genetik
  •  contoh – penghasilan varieti orkid yang mempunyai warna lebih menarik dan tangkai bunga yang pendek


4. Meningkatkan resistan terhadap serangan perosak dan penyakit
  • hasil tanaman atau ternakan yang resistan patogen
  •  penghasilan tanaman yang resistan serangan serangga melalui pemindahan gen bakteria Bacillus thuringiensis (Bt)
  •  contohnya tanaman yang menerima gen Bt ialah Kapas Bt dan Jagung Bt

Produk pertanian dan sifat toleran tertentu:

Produk Sifat
Jagung Resistan serangan pengorek batang
Betik Resistan virus bintik berpusar
Ubi kentang Resistan virus daun kerinting
Tomato Melambatkan buah rosak


5. Meningkatkan toleran tanaman dan ternakan terhadap persekitaran
  • faktor persekitaran seperti kemasinan tanah, perubahan suhu dan cuaca
  •  boleh merencatkan pertumbuhan tanaman
  •  atasi dengan menghasilkan tanaman transgenik

6. Mengawal penyakit
  •  aplikasi bioteknologi menghasilkan vaksin dan antibiotik
  •  mengawal penyakit yang disebabkan oleh kulat, virus atau bakteria


7. Mengurangkan penggunaan bahan kimia pertanian
  • penggunaan pestisid dan baja kimia mencemarkan alam sekitar
  •  bioteknologi menghasilkan :
  •  tanaman transgenik yang resistan penyakit – dapat kurangkan penggunaan pestisid
  •  tanaman kekacang mengikat nitrogen dari atmosfera – dapat jimat guna baja N
  •  vaksin untuk cegah penyakit ternakan