Aplikasi Teknologi Nuklir di Bidang Pertanian dan Peternakan

Nuklir tidak selalu berhubungan dengan bom atom, senjata nuklir serta radiasi. Nuklir juga telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, misalnya pertanian dan peternakan. Beberapa aplikasi teknologi nuklir dalam bidang pertanian dan peternakan yang telah dikembangkan di Indonesia melalui Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) adalah sebagai berikut.

Bidang Pertanian

Di bidang pertanian, khususnya padi, BATAN berhasil mengembangkan berbagai varietas bibit padi unggul. Puluhan varietas benih padi tersebut, dihasilkan dari penggunaan teknologi nuklir untuk mengubah sifat dari benih padi tertentu menjadi lebih berkualitas. Teknologi yang digunakan adalah teknik mutasi radiasi. Varietas-varietas tersebut antara lain: Sebanyak dua puluh varietas padi tersebut, yakni varietas atomita 1, atomita 2, atomita 3, atomita 4, situ gintung, silo sari, kahayana, binongo, merauke, dian suci, mira 1, bestari 1, inpari, sultan insulat 1, sultan insulat 2, sultan unsurat 1, sultan unsurat 2, inpari mugibat, wella, dan yuwono. Varietas padi tersebut telah melalui pengujian berupa kegenjahan (umur), ketahanan terhadap hama, produksi, dan rasa. (Wibisono, 2012)

Salah satu varietas yang sudah banyak diaplikasikan adalah varietas mira-1. Varietas ini merupakan varietas yang potensial dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi pangan nasional. Varietas yang telah mendapatkan sertifikasi dari Departemen Pertanian tersebut mampu menghasilkan 9,20 ton/ha dengan rata-rata produksi 6,9 ton/ha gabah kering giling. Kelebihan lain Mira-1 dibanding dengan padi konvesional adalah batangnya lebih kokoh, sehingga tidak mudah rebah/rontok ketika diterpa angin kencang. Varietas ini merupakan hasil temuan dari Prof. Moegiono dan kawan-kawan.

Berdasarkan hasil uji daya multilokasi di 28 lokasi, uji ketahanan terhadap hama wereng coklat dan penyakit bakteri hawar daun serta analisis mutu dan kualitas beras, varietas Mira-1 mempunyai keunggulan sebagai berikut:

Potensi hasil tinggi yaitu 9,2 ton/ha, dengan rata-rata produksi 6,29 ton/ha gabah kering giling.

·      Umur 115-120 hari.

·      Berat 1000 butir 26-27 gram.

·      Tahan terhadap hama wereng coklat biotipe 2 dan agak tahan botipe 3.

·      Tahan terhadap penyakit bakteri hawar strain III  dan agak tahan strain IV.

·      Kadar amilosa rendah yaitu 19% dan kadar protein tinggi yaitu 9,02 %.

·      Mutu dan kualitas beras bagus, berasnya panjang dan kristal tanpa butir mengapur, dengan tekstur nasi pulen.

·      Randemen giling tinggi yaitu 73,75%, sedang varietas IR-64 72,89% dan Cisantana 65,19%.

·      Prosentase beras kepala tinggi yaitu 87,67%, sedang IR-64 adalah 80,84% dan Cisantana 77,97%.

Selain varietas Mira 1, varietas padi hasil dari radiasi nuklir yang banyak ditanam adalah varietas bestari. Bibit bestari merupakan hasil teknik mutasi radiasi untuk memperoleh sifat-sifat unggul, seperti daya hasil, umur lebih pendek, rasa dan ketahanan terhadap hama dan penyakit, serta daya adaptasi terhadap berbagai kondisi lahan. Bibit padi unggul "bestari" juga diklaim berpotensi menghasilkan panen hingga sembilan ton per hektare gabah kering giling (GKG).

Bidang Peternakan (Sugoro, 2004)

Aplikasi teknologi nuklir di bidang peternakan meliputi peningkatan produksi ternak, perbaikan sistem reproduksi, kesehatan, dan manajemen ternak. Keuntungan pengggunaan teknik nuklir dalam bidang peternakan, yaitu kepekaan deteksi tinggi, akurat untuk perunutan, efektif dan efisien, aman, serta ekonomis. Perunutan merupakan suatu proses pemanfaatan senyawa yang telah ditandai dengan isotop atau radioisotop untuk menjadi bagian dari sistem biologi/mekanik sehingga diketahui mekanisme yang terjadi atau diperoleh suatu hasil pengukuran.

Teknik perunutan dapat menggunakan isotop atau radioisotop. Pemanfaatan teknik nuklir untuk perunutan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya.

Hasil-hasil teknologi Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan) yang memanfaatkan teknik perunutan adalah suplemen pakan urea multinutrient molasses block (UMMB) dan radioimmuno assay (RIA). Suplemen pakan UMMB merupakan suplemen pakan (SP) untuk ternak ruminansia, seperti sapi, kerbau, kambing, domba dan lainnya. Ciri khas dari ternak ruminansia adalah adanya rumen yang merupakan ekosistem mikroba yang berperan dalam penguraian bahan pakan dan mikroba pun berfungsi sebagai bahan protein bagi ternak. Agar teknologi suplemen tersebut dapat diterapkan oleh peternak dan mudah dalam penyimpanan serta transportasinya, maka suplemen tersebut dibuat dalam bentuk padat dari komposisi bahan tertentu (urea, dedak, onggok, tepung tulang, lakta mineral, garam dapur, tepung kedelai, dan kapur). UMMB memiliki lebih dari 10 formula agar saat penerapan di daerah lebih mudah karena setiap daerah memiliki potensi yang berbeda-beda.

Pemberian SP merupakan strategi untuk meningkatkan konsumsi pakan oleh ternak pada kondisi pemeliharaan tradisional. SP tersusun dari kombinasi bahan limbah sumber protein dengan tingkatan jumlah tertentu yang secara efisien dapat mendukung pertumbuhan, perkembangan, dan kegiatan mikroba secara efisien di dalam rumen.

Pemanfaatan teknik nuklir radiasi yang dilakukan di bidang peternakan terutama di subbidang kesehatan ternak, yaitu untuk melemahkan patogenisitas penyakit yang disebabkan oleh bakteri, virus dan cacing. Litbang pemanfaatan radiasi telah menghasilkan radiovaksin, reagen diagnostik, dan pengawetan.

Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Definisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila diinokulasikan. Pembuatan radiovaksin memiliki keunggulan dibandingkan dengan cara konvensional, yaitu mempercepat proses pembuatan vaksin dengan memperpendek waktu pasasel. Selain itu, radiovaksin yang diproduksi memiliki kualitas yang sama dengan vaksin buatan secara konvensional. Sumber radiasi yang digunakan untuk pembuatan radiovaksin adalah sinar gama yang digunakan untuk menurunkan infektivitas, virulensi, dan patogenitas agen penyakit, tetapi diharapkan mampu merangsang timbulnya kekebalan pada tubuh terhadap infeksi penyakit.

Penelitian yang dilakukan saat ini adalah upaya pengembangan vaksin terhadap penyakit ternak, seperti brucellosis dan mastitis. Selain penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari mikroorganisme, dilakukan pula penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari cacing, seperti Coccidiosis, Fasciolosis, dan Haemonchosis. Salah satu hasil penelitian yang telah menjadi produk adalah vaksin koksivet untuk penyakit Coccidiosis, yaitu penyakit yang disebabkan oleh protozoa Emeria Sp pada usus yang mengakibatkan berak darah.

Daftar Pustaka:

Sugoro, Iwan. 2004. Peran Teknik Nuklir di Bidang Peternakan. Diakses dari: http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1085284506  pada tanggal 2 November 2014.

Wibisono, B. Kunto. 2012. BATAN Hasilkan 20 Varietas Benih Padi Unggul. Diakses dari: http://www.antaranews.com/berita/322256/batan-hasilkan-20-varietas-benih-padi-unggul pada tanggal 2 November 2014.