Nationalgeographic.co.id—Para ilmuwan dari John Innes Centre di Norwich, Norfolk, Inggris, telah berhasil mengungkap mekanisme biologis penting yang meningkatkan daya tarik akar tanaman terhadap mikroba tanah.
Penelitian inovatif ini, yang dilakukan di Inggris, membuka jalan bagi pengembangan tanaman masa depan yang membutuhkan input pupuk nitrat dan fosfat yang jauh lebih sedikit.
Menurut para peneliti di balik penemuan ini, implikasi dari pekerjaan mereka sangat luas, menawarkan solusi potensial untuk masalah lingkungan yang signifikan terkait dengan penggunaan pupuk yang berlebihan dalam pertanian modern.
Dr. Myriam Charpentier, pemimpin kelompok penelitian yang berada di garis depan penemuan penting ini, menyatakan, "Kita sekarang bisa membayangkan pengembangan jenis pertanian ramah lingkungan baru dengan tanaman yang memerlukan lebih sedikit pupuk buatan."
Peneitian yang diberi judul "Autoactive CNGC15 enhances root endosymbiosis in legume and wheat" ini telah diterbitkan di jurnal Nature, pada 15 Januari 2025.
Dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan pupuk secara berlebihan telah menjadi masalah ekologi yang mengkhawatirkan secara global. Praktik pertanian intensif yang bergantung pada pupuk kimia telah dikaitkan dengan berbagai masalah lingkungan yang merusak.
Degradasi tanah adalah salah satu konsekuensi utama, di mana penggunaan pupuk yang berkelanjutan merusak struktur dan kesehatan tanah, mengurangi kesuburan jangka panjangnya.
Selain itu, limpasan pupuk dari lahan pertanian menimbulkan polusi besar di ekosistem perairan. Ketika kelebihan nutrisi dari pupuk mencemari sungai dan badan air lainnya, hal ini memicu pertumbuhan alga yang berlebihan, yang dikenal sebagai algal bloom.
Fenomena ini menghabiskan oksigen di dalam air, menciptakan zona mati dan menyebabkan kematian ikan serta berbagai kehidupan akuatik lainnya, mengganggu keseimbangan ekologi yang rapuh.
Menyadari tantangan-tangan ini, seperti dilansir lama The Guardian, penelitian yang dilakukan di John Innes Centre berfokus pada pengembangan pendekatan alami untuk meningkatkan penyerapan nutrisi tanaman dari tanah.
Inti dari pendekatan ini terletak pada pemahaman dan pemanfaatan proses yang dikenal sebagai endosimbiosis. Endosimbiosis adalah fenomena biologis di mana satu organisme hidup di dalam organisme lain dalam hubungan yang saling menguntungkan.
Baca Juga: Energyfish: Pelopor Teknologi Tenaga Mikro Hidro yang Mengusung Sustainability
Dalam konteks ini, peneliti berupaya memanfaatkan interaksi alami antara tanaman dan mikroba tanah untuk meningkatkan perolehan nutrisi.
Di lingkungan alami, aktivitas endosimbiotik ini sangat penting bagi beberapa tanaman untuk mendapatkan nutrisi penting dari tanah yang kekurangan nutrisi.
Namun, dalam pengaturan pertanian konvensional, di mana pupuk anorganik digunakan secara luas untuk meningkatkan hasil panen, intervensi buatan ini sering kali mengganggu dan melemahkan interaksi alami yang menguntungkan antara tanaman dan mikroba tanah.
Dalam upaya untuk mengatasi masalah ini, tim yang dipimpin oleh Dr. Charpentier melakukan penelitian mendalam pada tanaman legum Medicago truncatula.
Melalui penyelidikan genetik yang cermat, mereka menemukan mutasi khusus pada Medicago truncatula yang secara signifikan meningkatkan kemitraan tanaman dengan bakteri dan jamur menguntungkan yang memasok nitrogen dan fosfor penting ke akar tanaman. Peningkatan kemitraan endosimbiotik ini menghasilkan peningkatan penyerapan nutrisi yang nyata oleh tanaman.
Yang paling signifikan, penelitian tim ini tidak terbatas pada tanaman model Medicago truncatula. Dalam langkah terobosan, mereka berhasil menunjukkan bahwa mutasi gen yang sama, ketika diperkenalkan ke dalam tanaman gandum, menghasilkan peningkatan kemitraan endosimbiotik serupa dalam kondisi lapangan yang realistis.
Temuan penting ini membuka jalan yang menjanjikan untuk penciptaan varietas gandum baru yang mampu memanfaatkan mikroba tanah secara alami untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya.
Potensi untuk mengembangkan varietas gandum yang kurang bergantung pada aplikasi pupuk anorganik buatan dalam jumlah besar sangat besar, menawarkan solusi berkelanjutan untuk mengurangi dampak lingkungan dari pertanian gandum.
Dr. Charpentier menekankan aspek penting dari penelitian mereka, dengan menyatakan, "Penemuan ini dibuat pada varietas gandum yang non-GM."
Pernyataan ini menyoroti bahwa terobosan ini dicapai menggunakan varietas gandum non-modifikasi genetik (non-GM), yang berarti bahwa pemulia tanaman dapat memanfaatkan metode pemuliaan tradisional yang sudah mapan untuk mengembangkan varietas tanaman yang memiliki sifat menguntungkan ini.
Potensi penerapan yang luas melalui teknik pemuliaan konvensional meningkatkan daya tarik dan penerimaan penemuan ini secara praktis dalam praktik pertanian.
Penemuan yang menjanjikan ini telah menghasilkan kegembiraan yang cukup besar di kalangan komunitas ilmiah dan pertanian. Prospek penggunaan agen endosimbiotik sebagai alternatif alami untuk pupuk anorganik dalam tanaman utama seperti gandum memiliki potensi transformatif untuk pertanian berkelanjutan.
Temuan dari tim Dr. Charpentier menawarkan "potensi besar untuk memajukan pertanian berkelanjutan."
KOMENTAR