Tembakkan Elektron ke Benih, Efektif Membunuh Organisme

Kita tembakkan elektron ke benih tanaman yang akan ditaburkan. Energi elektron tidak mengganggu struktur benih, dan tanpa efek sampingan terhadap kesehatan manusia yang mengosumsi hasil pertanian.   

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id –  Beberapa jenis fungisida  menimbulan ancaman bahaya terhadap kesehatan manusia seperti adanya vinclozolin sehingga penggunaannya dihentikan. 

Menurut Wikipedia, vinclozolin  adalah fungisida dikarboksimida yang digunakan untuk mengendalikan penyakit, seperti hawar, busuk, dan jamur di kebun anggur, dan pada buah-buahan dan sayuran raspberry, selada, kiwi, buncis, dan bawang. . 

Bahan ini digunakan sebagai rumput lapangan golf. Dua jenis jamur vinclozolin digunakan untuk melindungi tanaman terhadap  adalah Botrytis cinerea dan Sclerotinia sclerotiorum.

Sejak tahun 1981, vinclozolin digunakan secara luas meski aplikasinya secara keseluruhan telah menurun belakangan ini. 

Bahan ini telah melalui serangkaian tes dan peraturan untuk mengevaluasi risiko dan bahaya terhadap lingkungan dan hewan. 

Di antara hasil  penelitian, temuan utama adalah vinclozolin terbukti menjadi pengganggu endokrin dengan efek antiandrogenik.

Bahan jenis apa pun tidak boleh kita biarkan menempel dalam benih tanaman—termasuk embrio dan endosperm—benih sepenuhnya harus utuh tanpa jamur, virus, dan bakteri.

Membebaskan bahan kimia dari benih tanaman harus  berkelanjutan, dan teruji—inilah yang  dilakukan di lapangan yang dikembangkan oleh ahli E-VITA GmbH, yang merupakan perusahaan patungan Fraunhofer FEP dan Ceravis AG. 

Tim ahli menyimpulkan bahwa penggunaan bahan kimia untuk membersihkan benih tanaman dari jamur dan virus harus segera diakhiri.  

Selanjutnya, tim peneliti tidak menggunakan bahan kimia untuk merawat dan menghilangkan jamur dan sejenisnya dari biji atau benih.

Para ahli berusaha mencari elektron yang berfungsi lebih cepat dibandingkan dengan  bahan kimia. Penggunaan elektron itu harus  berkelanjutan, dan teruji dan merupakan alternatif yang ekonomis. 

Para ahli Fraunhofer Venture dan High-Tech Gründerfonds sangat teliti memperhatikan manfaat sosial langsung bagi para petani. 

Temuan para ahli layak diapresiasi dengan anugerah Fraunhofer Founder Award bagi perusahaan rintisan seperti E-VITA GmbH.

Prinsip  kerja di balik perlakuan elektron yang kaya energi dan ditembakkan ke benih. Elektron itu secara efektif membunuh organisme yang berbahaya dalam bentuk apa pun tanpa menggangu bagian-bagian  benih—termasuk embrio dan endosperm harus sepenuhnya utuh. 

Para peneliti mengembangkan metode dengan menembakkan elektron benih untuk membunuh spora jamur dan virus.

Semakin banyak konsumen yang lebih suka membeli makanan organik yang berasal dari tanaman tanpa menggunakan pestisida kimia. 

Praktik pertanian konvensional merawat benih dengan campuran bahan kimia, dan fungisida berguna untuk melindungi bibit yang muncul dari serangan jamur mikroskopis, insektisida terhadap wireworm, kutu daun dan serangga penggigit, herbisida untuk menekan gulma.

Para peneliti di Institut Fraunhofer untuk Sinar Elektron dan Teknologi Plasma FEP di Dresden telah mengembangkan alternatif pengobatan fungisida. 

“Jika tanaman sereal terkena penyakit, ini biasanya karena jamur mikroskopis dan spora yang ada di permukaan luar dan di kulit biji. Kami tidak menggunakan produk kimia untuk membasmi spora ini namun memanfaatkan elektron yang lebih cepat,” ungkap Dr Olaf Röder, Ketua ketua tim FEP.

Apa yang terjadi ketika elektron menabrak benih? 

“Cara ini tidak seperti memasak. Misalnya, saat Anda membuat selai stroberi, kuman terbunuh oleh suhu tinggi – dan selai Anda akan bertahan selama bertahun-tahun. Elektron menghancurkan ikatan kimia yang menyatukan molekul dalam spora jamur dan patogen lainnya, tetapi tanpa menghasilkan panas. Anda mungkin mengatakan bahwa mereka menyebabkan molekul meledak,” urai Dr Olaf  Röder.

Tanaman yang dikembangkan oleh para peneliti memaparkan benih ke elektron saat jatuh melalui zona perawatan. Ia mampu mengolah 30 metrik ton benih per jam atau mendisinfeksi seluruh permukaan sekitar 200.000 benih individu per detik. 

Tantangan terbesar bukanlah kecepatan prosesnya.

“Bibit tanaman adalah organisme hidup. Jika kita merusak embrio tanaman, benih tidak akan berkecambah. Kami memberi dosis energi elektron dengan sangat tepat, untuk memastikan bahwa mereka menembus tidak lebih jauh dari lapisan luar benih,” demikian Dr Olaf Röder.

Para peneliti mendisinfeksi sekitar 5.000 metrik ton benih per tahun bekerja sama dengan penanam benih Schmidt-Seeger-GmbH. 

“Metode kami telah disetujui untuk digunakan dalam pertanian konvensional, dan bahkan direkomendasikan untuk digunakan dalam pertanian organik. Kami berencana untuk mendirikan perusahaan spin-off untuk mengambil alih dan memperluas kegiatan produksi ini,” imbuh Dr Olaf  Röder. 

“Hasil penembakan elektron benih bersih tanpa mengandung zat berbahaya dan tidak akan menularkan racun kepada manusia dan lingkungan. Benih dapat disamaikan meski angin sedang bertiup,” jelas André Weidauer, Managing Director E-VITA GmbH. 

Daerah perlindungan air tanah—dan bahkan dapat digunakan sebagai hewan ternak.  

Petani tidak perlu merogoh kocek lebih dalam dari yang sudah mereka lakukan untuk benih yang sudah diolah. 

“Petani sangat termotivasi untuk membeli benih E-VITA: Mereka menerima benih yang berkelanjutan dan berkualitas lebih tinggi dengan harga yang sama,” rangkum André Weidauer.

Terobosan besar untuk proses tersebut dicapai berkat dua perkembangan.  

Pertama,  terdiri dari mengubah sistem stasioner yang sepenuhnya otomatis dari unit skala besar menjadi unit bergerak. 

Ini ditempatkan dalam wadah 40 kaki di truk dan dapat mengolah 25 ton benih per jam. 

Kedua, para peneliti di Fraunhofer FEP berhasil merancang sumber elektron yang jauh lebih kecil — ini meletakkan dasar bagi unit yang bahkan layak secara ekonomi dengan laju keluaran rendah delapan ton per jam. 

Pihak E-VITA berharap untuk menyelesaikan proyek percontohan untuk salah satu unit kecil yang terletak di dalam kontainer 20 kaki pada pertengahan 2022. 

Dalam jangka panjang, start-up ingin merebut pangsa pasar hingga 50 persen dengan unit kecilnya — pertama di Jerman, dan kemudian di seluruh Eropa.

Simak video berjudul Disinfecting seeds safely and sustainably using electron treatment https://www.youtube.com/watch?v=ns5QkKy_bh0&t=3s