Bioteknologi tanah menerapkan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam pengelolaan tanah dengan memanfaatkan mikroba untuk meningkatkan produktivitas dan kualitas tanah serta hasil tanaman secara optimal. Penerapannya lebih diarahkan pada penggunaan mikroba sebagai pupuk hayati atau inokulan mikrobia untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi tanaman.

1. BIOTEKNOLOGI TANAH
• Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio'
yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang
berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa.
• bioteknologi : perpaduan dari ilmu pengetahuan
alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan
meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel,
bagian dari organisme hidup, dan/atau analog
molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa
(European Federation of Biotechnology (1989)

2. bioteknologi bukan merupakan
sesuatu yang baru
• pemanfaatkan mikroba untuk tempe, oncom, tape,
arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco,
antibiotik, enzim-enzim
• Dalam bidang pertanian, mikroba penambat
nitrogen telah dimanfaatkan sejak abad ke 19.
Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk
pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun
1950-an. Mikroba juga telah dimanfaatkan secara
intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran.

4. Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari
pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan
lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim,
alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan
barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan
bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata,
tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain,
seperti biokimia, komputer, biologi molekular,
mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain
sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu
terapan yang menggabungkan berbagai cabang
ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

5. Pada masa ini, bioteknologi berkembang
sangat pesat, terutama di negara negara
maju. Kemajuan ini ditandai dengan
ditemukannya berbagai macam teknologi
semisal rekayasa genetika, kultur jaringan,
rekombinan DNA, pengembangbiakan sel
induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini
memungkinkan kita untuk memperoleh
penyembuhan penyakit-penyakit genetik
maupun kronis yang belum dapat
disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS

6. Garis waktu bioteknologi
•8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia,
Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk
meningkatkan kualitas ternak.
•6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan
bantuan ragi
•4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat
•1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia
•1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
•1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan
hewan
•1880 Mikroorganisme ditemukan
•1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan
•1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke
turunannya.
•1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi
•1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk
memotong gen gen
•1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein
•1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang
terdapat pada usus besar
•1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya,
E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar
5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia)
•1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver"
•2000 Perampungan Human Genome Project

7. Bioteknologi:
1. Pemanfaatan makhluk-makhluk hidup untuk
menyediakan barang dan jasa pelayanan
2. Pemanfaatan sutau bahan untuk
menghasilkan suatu bahan dengan
pemanfaatan jasad renik.
3. Penempan prinsip-prinsip biologi, biokimia,
dan rekayasa dalam pengolahan bahan
dengan memanfaatkan agensia jasad hidup
dan komponen-komponennya untuk
menghasilkan barang dan jasa.

8. Bioteknologi :
1. Konvensional
2. Modern
• bioteknologi konvensional, • Bioteknologi modern
penerapan teknik-teknik rekayasa molekuler telah
biologi, biokimia atau mencapai tingkat yang
rekayasa masih sangat lebih terarah, sehingga
terbatas sehingga belum hasilnya dapat lebih, atau
mencapai tingkat rekayasa bahkan sepenuhnya
molekuler yang terarah. dikendalikan.
Dalam hal ini agensia
jasada hidup digunakan
sebagai mana "apa
adanya".

9. Contoh Penggunaan Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modern
dalam Praktek Pertanian
Kegiatan Bioteknologi Bioteknologi Modern
Konvensional Contoh Contoh
Budidaya Penggunaan galur Budidaya tanaman
tanaman tanaman alami yang transgenik yang
Pengendalian belum mengalami membawa gen
hama dan modifikasi genetik. ketahanan terhadap
penyakit Penggunaan bakteri herbsida
Bacillus thuringiensis Penggunaan galur
alami untuk tanaman transgenik
pengendalian hama yang membawa gen
cry Bacillus
thuringiensis

10. Kelebihan dan kekurangan Penerapan Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modem dalam Pertanian
Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Modem
Kelebihan Kekurangan Kelebihan Kekurangan
Relatif murah Perbaikan sifat Perbaikan sifat Relatif mahal
Teknologi relatif genetik tidak terarah genetik dilakukan Memerlukan kecanggihan
sederana Tidak dapat secara terarah teknologi
Pengaruh jangka mengatasi masalah Dapat mengatasi Pengaruh jangka panjang
panjang umumnya ketidaksesuaian kendala belum diketahui
sudah diketahui (inkompatibilita) ketidaksesuaian
karena sistemnya genetik genetik
sudah mapan Hasil tidak dapat Hasil dapat
diperkirakan diperhitungkan
sebelumnya Dapat
Memerlukan waktu menghasilkan jasad
relatif lama untuk baru yang tidak ada
menghasilkan galur pada jasad alami
baru Dapat
memperpendek
jangka waktu
pengembangan
galur jasad/tanaman
baru
Dapat
meningkatkan
kualitas dan
mengatasi kendala
alam dalam sistem
budidaya tanaman

11. Bioteknologi Tanah :
Penerapan prinsip-prinsip
biologi, biokimia, dan rekayasa
dalam pengelolaan tanah
dengan memanfaatkan agensia
hayati/jasad hidup dan
komponen-komponennya untuk
meningkatkan
produktivitas/kualitas tanah dan
hasil tanaman yang optimal.

12. Penerapan bioteknologi tanah dalam bidang pertanian
lebih diarahkan pada penggunaan mikroba untuk digunakan
sebagai pupuk hayati (biofertiliser) dan bioremediasi. Pupuk
hayati adalah suatu bahan yang berasal dari jasad hidup,
khususnya mikroba yang digunakan untuk meningkatkan
kualitas dan kuantitas produksi suatu tenaman. Dalam hal
ini yang dimaksud dengan berasal dari jasad hidup adalah
mengacu pada hasil proses mikrobiologis. Oleh karena itu
istilah pupuk hayati lebih tepat disebut sebagai inokulan
mikrobia, seperti yang dikemukakan oleh Rao (1982).
Mikrobia yang umum digunakan untuk membuat formulasi
suatu pupuk hayati adalah kelompok bakteri dan jamur serta
sianobakteri.