Setiap siswa kelas tiga tahu bahwa tanaman menyerap nutrisi dari tanah melalui akarnya. Fakta bahwa mereka juga melepaskan zat ke dalam tanah mungkin kurang diketahui. Dan ini tampaknya membuat kehidupan tanaman jauh lebih mudah.
Itu setidaknya kesimpulan dari penelitian saat ini. Para peneliti yang berpartisipasi mempelajari beberapa varietas jagung yang berbeda secara signifikan dalam hasil panennya. Dalam pencarian penyebabnya, mereka menemukan enzim, flavon sintase 2. “Garis hasil tinggi 787 yang kami pelajari mengandung sejumlah besar enzim ini di akarnya”, jelas Dr. Peng Yu dari Institute of Crop Science dan Konservasi Sumber Daya (INRES) di Universitas Bonn. “Ia menggunakan enzim ini untuk membuat molekul tertentu dari kelompok flavonoid dan melepaskannya ke dalam tanah.”
Flavonoid memberi warna pada bunga dan buah. Di tanah, bagaimanapun, mereka melakukan fungsi yang berbeda: Mereka memastikan bahwa bakteri yang sangat spesifik menumpuk di sekitar akar. Dan mikroba ini, pada gilirannya, menyebabkan pembentukan lebih banyak cabang lateral pada akar ini, yang disebut akar lateral. “Ini memungkinkan tanaman jagung menyerap lebih banyak nitrogen dari lingkungan,” jelas Prof. Dr. Frank Hochholdinger dari Institute of Crop Science and Resource Conservation (INRES). “Ini berarti tanaman tumbuh lebih cepat, terutama ketika pasokan nitrogen langka.”
Tanah yang disterilkan tidak menyebabkan lonjakan pertumbuhan
Para peneliti mampu menunjukkan dalam eksperimen seberapa baik ini bekerja. Mereka melakukan ini dengan menggunakan varietas jagung dengan singkatan LH93, yang biasanya menghasilkan tanaman yang agak kecil. Namun, hal itu berubah ketika mereka menanam varietas ini di tanah di mana garis 787 berkinerja tinggi sebelumnya tumbuh: LH93 kemudian tumbuh lebih baik secara signifikan. Efeknya hilang ketika ahli botani mensterilkan tanah sebelum direpoting. Ini menunjukkan bahwa bakteri yang diperkaya memang bertanggung jawab atas pertumbuhan turbo, karena mereka terbunuh selama sterilisasi.
Para peneliti mampu menunjukkan dalam percobaan lain bahwa mikroorganisme benar-benar mendorong pertumbuhan akar lateral. Di sini, mereka menggunakan varietas jagung yang tidak dapat membentuk akar lateral karena mutasi. Namun, ketika mereka melengkapi tanah dengan bakteri, akar mutan mulai bercabang. Belum jelas bagaimana efek ini terjadi. Selain itu, dengan dukungan mikroba, jagung dapat mengatasi kekurangan nitrogen dengan lebih baik.
Hasil dapat berkontribusi pada pertanian yang lebih berkelanjutan
Nitrogen sangat penting untuk pertumbuhan tanaman – sedemikian rupa sehingga petani secara artifisial meningkatkan jumlahnya di tanah dengan menggunakan pupuk. Namun, beberapa pupuk terbawa dari ladang ke sungai bersama hujan atau masuk ke air tanah. Itu juga dapat memasuki atmosfer dalam bentuk nitrogen oksida atau sebagai gas amonium, di mana ia berkontribusi pada efek rumah kaca. Produksi pupuk nitrogen selanjutnya membutuhkan banyak energi. “Jika kita membiakkan tanaman yang dapat meningkatkan penggunaan nitrogennya dengan bantuan bakteri, kita mungkin dapat mengurangi pencemaran lingkungan secara signifikan,” harap Yu.
Studi menunjukkan bahwa tanaman membantu membentuk kondisi tanah tempat mereka tumbuh, dengan cara yang pada akhirnya menguntungkan mereka. Namun, aspek ini telah diabaikan dalam pemuliaan sampai sekarang. Dr. Peng Yu menambahkan bahwa, secara umum, banyak interaksi sistem akar dengan organisme tanah yang belum dipahami dengan baik. Dia ingin membantu mengubah itu: Dia baru saja mengambil alih kepemimpinan kelompok riset junior Emmy Noether di Universitas Bonn, yang didedikasikan untuk topik ini. Dengan Program Emmy Noether-nya, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Yayasan Penelitian Jerman) menawarkan para peneliti muda kesempatan untuk memenuhi syarat untuk jabatan profesor universitas dalam waktu enam tahun.
sumber : eurekalert.org
related post : bakteri-jamur-tinjauan
