Nanoteknologi adalah teknologi yg mengganti molekul pada skala nano meter atau satu per satu milyar meter berdasarkan molekul-molekul untuk menerima atau memunculkan sifatsifat yg bisa dikontrol sesuai dengan yang diinginkan. Teknologi ini menggabungkan beberapa ilmu misalnya ilmu kimia, ilmu fisika, ilmu biologi, ilmu elektro, mesin & ilmu material. Nanopartikel partikel berukuran 1-100 nanometer yang biasanya disebut dengan ultrafine particles dan kebanyakan metode menyarankan sebaiknya ukuran diameter partikel antara 200 dan 400 nm. Nanopartikel diambil dari bahasa Yunani yaitu “nanos” yang berarti kecil. Dalam skala nanometer, sebuah material akan memperlihatkan sifat-sifat fisika, biologi, maupun kimia yang berbeda jika dibandingkan dengan material yang berukuran bulk. Dalam hal ini, rekayasa nanomaterial berperan penting pada aplikasi nanoteknologi yang dapat menghasilkan nanomaterial berperforma kerja lebih sensitif dibandingkan dengan material yang berukuran bulk karena reaktifitas nanomaterialnya semakin tinggi disebabkan oleh luas permukaan spesifiknya semakin besar. Hasil penelitian menjelaskan bahwa material yang berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat fisika dan kimia yang lebih unggul dibandingkan material yang berukuran besar. Salah satu hasil pemanfaatan nanoteknologi adalah mengahsilkan silika dalam bentuk nano dari pasir dan sekam padi, silika yang dihasilkan dari nanoteknologi ini disebut nanosilika (SiO2).
Nanosilika sendiri banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, salah satunya dalam bidang pertanian karena dapat memaksimalkan produksi maupun hasil dari sebuah tanaman dengan cara meminimalkan penggunaan pupuk konvensional, pestisida maupun kebutuhan lainnya dengan melakukan monitoring langsung keadaan tanah seperti perakaran serta mengaplikasikannya secara langsung pada target agar tidak ada yang terbuang. Silika dalam bentuk nano memiliki nilai perbandingan antara luas permukaan dan volume yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel sejenis dalam ukuran besar. Selain itu, beberapa kelebihan silika dalam bentuk nano adalah kemampuan untuk menembus ruang-ruang antar sel yang hanya dapat ditembus oleh ukuran partikel koloidal dan fleksibilitasnya untuk dikombinasikan dengan berbagai teknologi lain sehingga membuka potensi yang luas untuk dikembangkan pada berbagai keperluan dan target. Salah satu tanaman yang banyak dibudidayakan petani dan menjadi sumber penghasilan untuk para petani adalah tanaman tembakau (Nicotiana tabacum).
Tanaman tembakau (Nicotiana tabacum) dibudidayakan secara luas pada berbagai daerah di Indonesia. Varietas kemloko merupakan tembakau cukup populer dikalangan petani maupun konsumen karena produktivitas rata-rata yang cukup tinggi, mutu tembakau yang baik, serta memiliki ketahanan terhadap penyakit. Permasalahan yang dijumpai dalam proses budidaya tembakau antara lain adanya pengaruh perubahan iklim yaitu musim kemarau yang lebih panjang sehingga petani mengalami kerugian karena banyak bibit tembakau yang layu dan mati. Kebutuhan air yang cukup banyak sangat diperlukan pada tahap awal penanaman bibit tembakau. Sehingga memerlukan strategi adaptasi oleh petani yaitu melalui pemakaian bibit atau bahan tanam yang memiliki sifat tahan kekeringan. Peningkatan sifat/karakter ketahanan tanaman dapat diupayakan melalui program pemuliaan. Namun, program pemuliaan secara konvensional dianggap relatif lama dan kurang efektif karena keragaman genetik yang ditimbulkan cukup besar. Sehingga dalam penelitian ini digunakan program pemuliaan secara in-vitro dengan penambahan nanosilika (SiO2) .
Penggunaan Nanosilika sekam padi dan pasir memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan tanaman tembakau, tetapi penggunaan nanosilika dari sekam padi memberikan hasil yang lebih baik dan optimal, penambahan konsentrasi nanosilika yang optimal adalah sebesar 0,06 g/L. Penambahan nanosilika abu sekam padi mempengaruhi pertambahan tinggi, berat segar kecambah tembakau dan mampu meningkatkan pertumbuhan vegetatif kecambah tembakau secara in-vitro. Hal ini dapat menjadi solusi dalam meningkatkan hasil produksi para petani mengingat sering terjadinya masalah dalam proses budidaya yaitu bibit kecambah tembakau yang layu dan mati.
