KSW

ESSAY COMPETITION

2014

PEMANFAATAN NANOTEKNOLOGI DALAM PENGEMBANGAN

PUPUK DAN PESTISIDA ORGANIK DEMI MENINGKATKAN DAYA

SAING MENUJU KEMANDIRIAN PANGAN BANGSA INDONESIA

Diusulkan Oleh :

EMAS AGUS PRASTYO WIBOWO 4311413013/2013

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

2014

1

PEMANFAATAN NANOTEKNOLOGI DALAM PENGEMBANGAN

PUPUK DAN PESTISIDA ORGANIK DEMI MENINGKATKAN DAYA

SAING MENUJU KEMANDIRIAN PANGAN BANGSA INDONESIA

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi dan pemanfaatannya tidak bisa dipungkiri terkait

erat dengan peningkatan daya saing industri suatu negara . Peningkatan

pengetahuan dan penguasaan terhadap teknologi baru sangat dibutuhkan untuk

memenangkan persaingan di era perdagangan global baik oleh pemerintah

maupun industri.Salah satu contoh teknologi yang sedang hangat diperbincangkan

adalah nanoteknologi. Pemanfaatan nano teknologi sudah dikenal baik

diantaranya di bidang kesehatan, industri kosmetik dan pertanian. Berdasarkan

asal katanya , “nano” itu sendiri berasal dari bahasa lat in yang berarti sesuatu

yang sangat kecil (dwarf) atau satu per satu milyar (10−9 ). Teknologi nano dapat

didefinisikan sebagai sebuah ilmu yang berhubungan dengan benda-benda yang

berukuran 1 hingga 100 nm, memiliki sifat yang berbeda dari bahan asalnya dan

memiliki kemampuan untuk mengontrol atau memanipulasi dalam skala atom

(Kuzma and Verhage, 2006).

Geliat perkembangan teknologi nano banyak berkontribusi pada

pengembangan material-material baru yang lebih kecil dan lebih detil. Di bidang

kesehatan, teknologi ini diarahkan pada pengembangan virus yang difungsikan

sebagai nanokamera untuk melihat dan mempelajari rangkaian kehidupan sel dan

mekanisme kerja virus itu sendiri. Selain itu sebuah perusahaan bioteknologi

sedang berupaya mengembangkan Fullerenes atau Buckyball yaitu sebuah benda

berstruktur molekul dengan 60 atom karbon yang kedepannya diharapkan dapat

mematikan virus HIV maupun kanker. (Purnobasuki, H. 2005)

Pengaplikasian teknologi nano di bidang pertanian diantaranya dalam

rekayasa genetika untuk mendapatkan bibit unggul. Beberapa ilmuwan dunia

telah melakukan riset untuk memperbaiki beberapa sifat tanaman misalkan untuk

menghasilkan tanaman bebas virus . Dalam sepuluh tahun terakhir aplikasi

nanoteknologi pada pertanian lebih matang lagi dengan ditemukannya sifat-sifat

unik partikel yang berukuran beberapa nano atau bahkan puluhan nanometer.

2

Nanopertikel dan nanoemulsi dapat diaplikasikan pada pestisida, pupuk, sensor

untuk memantau tanah, pakan ternak, obat hewan, pangan, obat herbal dan

kemasan antibakteri serta komposit anti persesapan gas. Nanoteknologi juga

banyak dimanfaatkan dalam berbagai hal misalnya meningkatkan efisiensi

penggunaan pupuk dan bahan alami dalam tanah, mempelajari mekanisme dan

dinamika unsur-unsur nutrisi di dalam tanah. ( Yanto, 2005)

PEMBAHASAN

Pada dasarnya prinsip penemuan nanoteknologi adalah untuk

memaksimalkan hasil atau produksi tanaman dengan meminimalkan penggunaan

pupuk, pestisida dan kebutuhan lainnya dengan melakukan monitoring kondisi

tanah seperti perakaran dan mengaplikasikannya langsung ke target sehingga tidak

ada yang terbuang. Untuk pestisida, jika hal ini diterapkan akan dapat

meminimalisir penggunaan pestisida pada tanaman karena hanya serangga target

saja yang terkena dampaknya. Penggunaan teknologi nano pada pupuk akan

memungkinkan pelepasan nutrisi yang terkandung pada pupuk dapat dikontrol.

Jadi hanya nutrisi yang benar-benar akan diserap oleh tanaman saja yang

dilepaskan, sehingga tidak terjadi kehilangan nutrisi ada target yang tidak

dikehendaki seperti tanah, air dan mikroorganisme. Pada pupuk nano, nutrisi

dapat berupa enkapsulasi nanomaterial, pelapisan oleh lapisan pelindung yang

tipis atau dilepaskan dalam bentuk emulsi dari nanopartikel.

Contoh aplikasi nanoteknologi dalam bidang pertanian dalam upaya

peningkatan produktifitas pertanian dilaporkan antara lain nanoporous,

nanonutrisi, slow-released, nanoenkapsulasi, nanosensor untuk pupuk, air,

herbisida, kestabilan tanah dan lain sebagainya. Penggunaan teknologi nano

pada pestisida dilakukan oleh Dr. Micaela Buteler bekerja sama dengan Prof

Weaver dari Montana State University. Kedua peneliti ini menguji penggunaan

NSA (nanostructured alumina) pada dua jenis serangga pengganggu yang biasa

ditemukan pada proses penggilingan, pengolahan dan penyimpanan gabah kering.

Penelitian menunjukan bahwa NSA dapat menyediakan alternatif insektisida yang

murah dan terjangkau.

3

Pengembangan nanoteknologi pada pestisida baik itu pestisida kimia

maupun pestisida organik akan dapat membantu meningkatkan efisiensi

penggunaan pestisida maupun insektisida. Lebih jauh lagi, penggunaan pestisida

yang langsung pada target akan meminimalisir berkembangnya mekanisme

resistensi pada hama dan mengurangi kematian serangga non target. Hal ini tentu

akan membawa dampak positif bagi produksi pertanian, karena banyak kasus

sebelumnya dimana terjadi ledakan hama tertentu akibat penggunaan pestisida

yang kurang tepat.

Teknologi nano pada pestisida organik dapat dilakukan dengan

mengembangkan material toksik yang dikandung oleh tanaman atau bahan

organik dalam ukuran nanopartikel sehingga akan lebih mudah mengenai sasaran

dan jumlah pestisida yang dibutuhkan pun jauh lebih kecil. Namun seperti halnya

teknologi yang lain, pemanfaatan nanoteknologi pada pestisida memiliki dua sisi

berbeda. Beberapa ahli berpendapat bahwa pestisida dalam ukuran nano dapat

menjadi berbahaya bagi manusia karena bisa menginfeksi kulit atau terhirup dan

masuk ke paru-paru kemudian sampai ke otak. Ini masih menjadi perdebatan

apakah teknologi ini bisa digunakan dan dikembangkan atau lebih baik tidak sama

sekali.

Perkembangan pestisida organik meningkat pesat sejalan dengan

meningkatnya pemahaman masyarakat menegnai bahaya zat kimia sintetis dalam

pestisida yang digunakan pada saat ini. Nanoteknologi diharapkan mampu

menjembatani persoalan ini. Efektivitas pestisida yang dapat meningkat berkali

lipat dengan mengubahnya menjadi nanopartikel bisa dijadikan dasar untuk

aplikasi pestisida organik berbahan dasar tanaman seperti rosemary, cengkeh,

lavender, kemangi dan beberapa minyak atsiri lain yang berpotensi menjadi

pestisida nabati. Dengan pendekatan nanoteknologi, zat aktif dari bahan alam bisa

menjadi senjata ampuh dalam mengendalikan hama tanaman dan dapat

menggantikan pestisida kimia. (Kardinan, A 1999).

Pestisida organik yang terbuat dari ekstrak beberapa tanaman seperti

disebutkan sebelumnya sangat potensial sebagai bahan alami pembuatan pestisida

untuk diaplikasikan pada bidang agrikultur sebagai pengendali hama tanaman.

Sebuah studi yang dipresentasikan oleh beberapa ilmuwan dalam pertemuan

4

nasional American Chemical Society’s ke 238 di Kanada menyebutkan bahwa

beberapa kandungan zat alami dari beberapa tanaman yang disebut “essential oils

pesticides” atau “killer spices” merupakan pest isida alami potensial yang ramah

lingkungan dan relatif lebih tidak beresiko bagi kesehatan manusia dan hewan.

Hanya saja pestisida organik ini tidak tahan lama karena sifatnya yang volatil dan

mudah terdegradasi oleh cahaya matahari. Peranan nanoteknologi dalam

pengembangan pestisida organik diharapkan menjadi jawaban tentang bagaimana

caranya agar pestisida organik ini bisa bersaing dengan pestisida yang sudah lama

beredar di masyarakat baik dari sifat toksiknya maupun kemampuannya bertahan

di alam dengan teknologi slow release.

Menurut hasil penelitian material ukuran nanometer memiliki sejumlah

sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material ukuran besar seperti mikro.

Sifat tersebut dapat diubah-ubah melalui pengontrolan ukuran material,

pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi

antar partikel. Kekayaan sumber daya alam Indonesia menyimpan potensi yang

sangat besar untuk pengembangan teknologi nano. Keanekaragaman sumber daya

alam hayati Indonesia , alam tropis dan gunung api yang tersebar di seluruh

wilayah Indonesia merupakan penyedia iklim dan mineral penyubur tanah yang

ideal untuk tumbuhnya berbagai tanaman baik tanaman pangan, kayu keras dan

obat. Melalui rekayasa nanoteknologi, bahan alam berkhasiat obat (herbal) dapat

dimanfaatkan sebagai obat (biofarmaka) . Begitu pula bahan tanaman yang

berpotensi sebagai pengedali hama dapat dimanfaatkan sebagai pestisida organik

yang efektif, efisien dan ramah lingkungan dengan memanfaatkan teknologi nano.

Apabila pe,anfaatan nanoteknologi dalam bidang pertanian ini dapat

dimaksimalkan maka bangsa ini mempunyai daya saing terhadap bangsa lain serta

tentunya dapat menjadikan bangsa Indonesia menjadi bangsa yang mandiri dalam

ketahanan pangan.

KESIMPULAN

1. Teknologi nano pada pestisida organik dapat dilakukan dengan

mengembangkan material toksik yang dikandung oleh tanaman atau bahan

organik dalam ukuran nanopartikel sehingga akan lebih mudah mengenai

sasaran dan jumlah pestisida yang dibutuhkan pun jauh lebih kecil.

5

2. Pengembangan nanoteknologi pada pestisida baik itu pestisida kimia

maupun pestisida organik akan dapat membantu meningkatkan efisiensi

penggunaan pestisida maupun insektisida

3. Pupuk nano yang menggunakan bahan alami untuk pelapisan dan

perekatan granula pupuk yang bisa larut memberi keuntungan karena biaya

pembuatannya lebihrendah dibanding pupuk yang bergantung pada bahan

pelapis hasil manufaktur. Pupuk yang dilepas dengan lambat dan

terkendali bisa pula memperbaiki tanah dengan cara mengurangi efek

racun yang terkait dengan aplikasi pupuk secara berlebihan.

DAFTAR PUSTAKA

Kardinan, A. 1999. Mimba (Azadirachta indica) pestisida nabati yang sangat menjanjikan. Perkembangan Teknologi Penelitian Tanaman Rempah dan Obat 11(2): 5-13

Kuzma, J. and Peter Verhage. 2006. Nanotechnology In Agriculture and Food Production. Anticipated Application. Woodrow Wilson International Center For Scholar

Purnobasuki, H. 2005. Teknologi Nano untuk Kenali Virus. Tohoku University. http://www.nano.lipi.go.id. Diakses tanggal 9 November 2014.

Rohimatun. 2012. Penerapan Teknologi Nano Fotokatalis untuk Degradasi Pestisida. Warta Penelitian dan Pengembangan Tanaman Industri Vol 18(1): 15-20.

Yanto. 2005. Nanoteknologi. MIPA UGM. http://www.nano.lipi.go.id. Diakses tanggal 9 November 2014

6

LAMPIRAN

Gambar 1. Nanokapsul berisi ekstrak mimba dengan berbagai perbesaran menggunakan SEM.

Gambar 2. Nanokapsul PVP tanpa larvasida dan berisi temefos

7

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

1. Nama lengkap : Emas Agus Prastyo Wibowo

2. Tempat dan tanggal lahir : Wonogiri,18 Agustus 1995

3. Perguruan tinggi : Universitas Negeri Semarang

4. Jurusan/fakultas : Kimia/MIPA

5. Nomor Ponsel : 085728617618

6. E-mail : emasagus@ymail.com

7. Nama akun media sosial facebook: Emas Agus Prastyo Wibowo

8. Alamat rumah : Tunggul, Tasikhargo RT 03,RW01

9. Karya Ilmiah yang pernah dibuat :

Atractive Entrepreneur House(AtEnHo) AnakJalanan menuju Indonesia

Berdaya

Pemberdayaan Anak Jalanan Melalui Atenho di Kota Semarang

Semangat ”45” Pemuda dalam Pendidikan Karakter MewujudkanGenerasi

Cemerlang Untuk Indonesia Emas 2045

Jati Diri Manusia Sebagai “ Agen Of Changes” untuk Mengubah Wajah

Bumi Menjadi Lebih Baik

Kriteria dan Prinsip Pemimpin Ideal Menyongsong Pilihan Presiden 2014

dalam Perspektif Islam

Spiritualitas Ekologis Sebuah Kritik Atas Industrialisasi di Indonesia

Grand Design Peningkatan Sumber Daya Manusia(SDM) Bagi Kontraktor

Putra Daerah Guna Meingkatkan Kinerja Perusahaan Jasa Konstruksi di

Indonesia

Kajian Green Construction dalam Pembagunan Konstruksi di Indonesia

Optimalisasi Pemberdayaan Hutan Berbasis Rakyat Menuju MDGs 2015

Optimalisasi Pengelolaan Hutan Rakyat di Wonogiri

Integrasi Nilai – nilai Tauhid dalam Pembelajaran Matematika dan Sains

Sebagai Pondasi Karakter Guna Mewujudkan Indonesia Emas 2015

10. Penghargaan :

100 besar KTI KERTAS 2014 UNHAS

15 besar finalis IPC SSC Unnes 2014

8

9