ANI |
Diperbarui: 06 Agustus 2022 22:08 IST
California [US]6 Agustus (ANI): Menurut penelitian baru, para ilmuwan kini telah menemukan cara murah baru untuk mengurangi jumlah pupuk nitrogen yang dibutuhkan untuk menanam tanaman sereal, yang bermanfaat bagi petani dan lingkungan.
Penelitian ini keluar dari laboratorium Eduardo Blumwald, seorang profesor ilmu tumbuhan terkemuka, yang telah menemukan jalur baru sereal untuk menangkap nitrogen yang mereka butuhkan untuk tumbuh.
Penemuan ini juga dapat membantu lingkungan dengan mengurangi polusi nitrogen, yang dapat menyebabkan sumber air tercemar, peningkatan emisi gas rumah kaca, dan masalah kesehatan manusia. Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Plant Biotechnology.
Nitrogen adalah kunci pertumbuhan tanaman, dan operasi pertanian bergantung pada pupuk kimia untuk meningkatkan produktivitas. Tetapi banyak dari apa yang diterapkan hilang, larut ke dalam tanah dan air tanah. Penelitian Blumwald bisa menciptakan alternatif yang berkelanjutan.
“Pupuk nitrogen sangat, sangat mahal,” kata Blumwald. “Apa pun yang dapat Anda lakukan untuk menghilangkan biaya itu penting. Masalahnya adalah uang di satu sisi, tetapi ada juga efek berbahaya dari nitrogen terhadap lingkungan.”
Sebuah jalur baru menuju pupuk alami
Penelitian Blumwald berpusat pada peningkatan konversi gas nitrogen di udara menjadi amonium oleh bakteri tanah — sebuah proses yang dikenal sebagai fiksasi nitrogen.
Legum seperti kacang tanah dan kedelai memiliki bintil akar yang dapat menggunakan bakteri penambat nitrogen untuk menyediakan amonium bagi tanaman. Tanaman sereal seperti beras dan gandum tidak memiliki kemampuan itu dan harus bergantung pada penyerapan nitrogen anorganik, seperti amonia dan nitrat, dari pupuk di dalam tanah.
“Jika tanaman dapat menghasilkan bahan kimia yang membuat bakteri tanah memperbaiki gas nitrogen atmosfer, kita dapat memodifikasi tanaman untuk menghasilkan lebih banyak bahan kimia ini,” kata Blumwald. “Bahan kimia ini akan menginduksi fiksasi nitrogen bakteri tanah dan tanaman akan menggunakan amonium yang terbentuk, mengurangi jumlah pupuk yang digunakan.”
Tim Blumwald menggunakan skrining kimiawi dan genomik untuk mengidentifikasi senyawa pada tanaman padi yang meningkatkan aktivitas bakteri pengikat nitrogen.
Kemudian mereka mengidentifikasi jalur yang menghasilkan bahan kimia dan menggunakan teknologi penyuntingan gen untuk meningkatkan produksi senyawa yang merangsang pembentukan biofilm. Biofilm tersebut mengandung bakteri yang meningkatkan konversi nitrogen. Akibatnya, aktivitas pengikat nitrogen dari bakteri meningkat, begitu pula jumlah amonium dalam tanah untuk tanaman.
“Tanaman adalah pabrik kimia yang luar biasa,” katanya. “Apa yang bisa dilakukan adalah memberikan praktik pertanian alternatif yang berkelanjutan yang mengurangi penggunaan pupuk nitrogen yang berlebihan.”
Jalur tersebut juga bisa dimanfaatkan oleh tanaman lain. Permohonan paten untuk teknik ini telah diajukan oleh University of California dan sedang menunggu keputusan.
Dawei Yan, Hiromi Tajima, Howard-Yana Shapiro, Reedmond Fong dan Javier Ottaviani dari UC Davis berkontribusi pada makalah penelitian, begitu pula Lauren Cline dari Bayer Crop Science. Ottaviani juga seorang peneliti di Mars Edge. (ANI)
