Oleh: Dr. Kim S. Siow, PhD
Felo Penyelidik
Institut Kejuruteraan Mikro & Nanoelektronik (IMEN), Universiti Kebangsaan Malaysia

Krisis keselamatan makanan adalah salah satu daripada masalah utama yang melanda seluruh dunia kerana peningkatan penduduk dunia sejagat, kekurangan tanah pertanian yang sesuai untuk ditanam, pergantungan kepada beberapa jenis tanaman makanan yang terhad, dan kemerosotan kualiti bijih benih tanaman tersebut. Kekurangan tanah pertanian subur dapat dibaiki dengan kegunaan baja dan racun makhluk perosak tetapi menelan belanja dan kualiti benih yang menurun lebih sukar diselesaikan kerana perubahan iklim dunia sejagat. Pembaziran juga berlaku sepanjang peringkat pengeluaran hasil pertanian.

Krisis ini bertambah teruk disebabkan oleh gangguan rantaian bekalan makanan sejak wabak Covid-19 melanda seluruh dunia sejak 2020.  Hasil tanaman juga boleh diserang oleh kulat, patogen atau tikus dan serangga di peringkat semaian, tanaman, penuaian mahupun penyimpanan seperti simpanan peti sejuk. Semenjak pandemik Covid-19 melanda Malaysia, bekalan makanan juga merosot akibat daripada masalah kekurangan pekerja yang terjejas dan isu logistik dalam tempoh kawalan pergerakan. Semasa hasil tanam ini diedar ke lokasi-lokasi pasaran, hasil tanaman ini juga boleh mengalami kerosakan dan menjejaskan kualiti.

Teknologi Agri-Plasma

Dalam pada itu, modifikasi atau rawatan plasma telah disarankan sebagai salah satu teknologi yang dapat mengurangkan masalah keselamatan makanan ini pada era pasca-Covid-19. Secara ringkas, plasma yang digunakan dalam agri-plasma adalah mirip ion-ion yang terkandung dalam tiub pendarfluor di rumah kita. Perbezaannya ialah  jenis gas yang terkandung dalam tiub pendarfluor yang  berlainan daripada gas yang digunakan dalam rawatan agri-plasma. Gas yang berlainan akan menghasilkan ion yang berbeza; ion-ion yang berbeza boleh mempengaruhi pertumbuhan dan pencambahan biji benih,  mensterilkan benih daripada patogen atau memelihara  kualiti  dan khasiat tanaman tersebut secara berbeza. Daripada teknologi plasma yang mengunakan vakum, teknologi plasma ini dikembangkan lagi  berasaskan atmosfera udara tanpa vakum.

Seperti dalam tiub pendarfluor, teknologi plasma, biasanya, adalah berasaskan vakum, tetapi dalam perkembangan terkini,  atmosfera udara mempunyai kos pemilikan yang lebih rendah tanpa kekangan keadaan vakum yang mahal dan ruang yang terhad.  Teknologi jet plasma atmosfera juga mempunyai ciri plasma ion yang hampir sama dengan teknologi plasma yang berasaskan vakum, dan hasilnya dapat direplikasikan apabila rawatan plasma berasaskan atmosfera diulangi untuk menggantikan teknologi plasma vakum.

Antara gas yang pernah dikaji untuk aplikasi agri-plasma ialah udara biasa, udara basah, nitrogen, oksigen, argon dan helium.  Selain argon yang agak mahal secara relatif, semua gas yang lain mempunyai kos yang rendah atau percuma.  Pelopor dalam teknologi ini telahpun  memfailkan hak paten sejak tahun 1930-an [1], tetapi keberkesanannya dan sains di sebalik teknologi ini adalah agak ketinggalan kerana kekurangan teknik  pencirian yang sesuai untuk memastikan pengulangan teknik di skala yang lebih besar.   Sejak 10 tahun kebelakangan ini, teknologi ini sudah bertambah matang dengan teknologi penjanaan teknologi plasma dengan teknik pencirian, dan berkembang kepada negara lain termasuk di Malaysia.

Sejak tahun 2019, Kementerian Pendidikan Malaysia telah menaja sekumpulan penyelidik daripada Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) yang diketuai oleh Dr Siow Kim Shyong (Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik) untuk bekerjasama dengan Dr. Farah Farhanah Haron dan Dr. Khairun Hisam Nasir dari MARDI Serdang (Institut Penyelidikan dan Kemajuan Pertanian Malaysia) untuk mengaplikasikan teknologi ini kepada biji benih cili dan betik  yang mengalami masalah percambahan. Sebelum ini, Dr Siow juga telah pun menunjukkan keberkesanan teknologi ini dengan kacang Bambarra dengan sekumpulan penyelidik dari Crops for Future di Semenyih yang diketuai oleh Dr. Ho Wai Kuan. Hasil penyelidikan tersebut sudahpun diterbitkan dalam salah satu jurnal antarabangsa, Agronomy [2].   Antara penemuan kajian tersebut, rawatan plasma akan meningkatkan kebasahan dan kekasaran bijih benih sambil mengoksidakan permukaannya untuk memudahkan penyerapan air dan nutrien.  Seterusnya, serapan  ini akan meningkatkan kadar pencambahan bijih benih kacang Bambarra.

Berdasarkan mekanisma yang hampir sama, penyelidikan dengan cili dan betik juga menghasilkan hasil eksperimen yang memuaskan, dan kini menunggu masa yang sesuai untuk diperluaskan kepada tanaman lain. Rawatan plasma ini juga dijangka tidak akan menyebabkan mutasi kepada tanaman atau bijih benihnya, dan kajian masih berlangsung untuk membuktikan hipotesis ini bersama dengan Dr. Chan Kok Meng dari Fakulti Sains Kesihatan, UKM.

Dr. Siow bersama pelajar PhD, Naeem Ahmed di Makmal Institut Kejuruteraan Mikro & Nanoelektronik (IMEN), UKM

Kini, pasukan UKM sedang mencari usahawan yang berminat untuk melabur bersama dengan agensi kerajaan untuk menggunakan teknologi ini di tapak semaian dan ladang pertanian mereka.  Kerjasama dengan petani dan usahawan adalah amat penting untuk membuktikan teknologi ini mampu digunakan di skala yang lebih luas berbanding kajian makmal universiti saja.  Kerjasama semua pihak terutama dari kerajaan dan swasta membangunkan teknologi agri-plasma mampu menjayakan projek ini di peringkat lebih tinggi dan memberi pulangan lumayan kepada pengusaha..  Bagi sesiapa yang berminat mengetahui lebih lanjut mengenai teknologi agri-plasma dan aplikasinya, sila hubungi Dr. Siow di kimsiow@ukm.edu.my.

Foto kreditMedFoo

[1] B Riccioni, US2084004, 1937 https://patents.google.com/patent/US2084004A/en?oq=US2084004

[2] https://www.mdpi.com/2073-4395/11/2/338

Artikel lain dari penulis – Ulasan Buku: Bahan Pelekat Cip Bersuhu Tinggi dalam Pempakejan Mikrolektronik

sumber asal : www.majalahsains.com

By neto

Tinggalkan Balasan

Alamat e-mel anda tidak akan disiarkan. Medan diperlukan ditanda dengan *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.