Ilmuan: Agar Tanaman Bisa Tumbuh di Tanah Keras dan Rusak.

Tim peneliti internasional, yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Universitas Nottingham’s Future Food Beacon dan Shanghai Jiao Tong University menemukan bagaimana sinyal tanaman ‘etilen’ menyebabkan akar berhenti tumbuh di tanah yang keras, tetapi setelah sinyal ini dinonaktifkan, akar dapat tumbuh tanpa melihat kondisi tanah dan mendorong pertumbuhan akar melalui tanah yang dipadatkan. Penelitian ini dipublikasikan di Science.

Tanah yang keras merupakan tantangan utama yang dihadapi pertanian modern yang dapat mengurangi hasil panen lebih dari 50% dari mengurangi pertumbuhan akar. Eropa memiliki lebih dari 33 juta hektar tanah yang rentan terhadap pemadatan dan menjadi area kasus tertinggi di dunia. Pemadatan tanah memicu penurunan penetrasi akar dan penyerapan air dan nutrisi.

Meskipun jelas penting bagi pertanian dan ketahanan pangan global, mekanisme yang mendasari respons pemadatan akar masih belum jelas hingga saat ini.

Profesor Malcolm Bennett dari University of Nottingham School of Biosciences, mengatakan: “Memahami bagaimana akar menembus tanah keras memiliki implikasi besar bagi pertanian, karena pengetahuan ini akan sangat penting untuk membiakkan tanaman yang lebih tahan terhadap pemadatan tanah. Tim kami mengidentifikasi bahwa tanaman menandakan etilen mengontrol respons akar terhadap tanah yang keras, sehingga membuka peluang baru untuk memilih tanaman baru yang tahan pemadatan. “

Menggunakan pemindai Tomografi Terkomputasi sinar-X yang tersedia di Fasilitas Hounsfield di Universitas Nottingham, memvisualisasikan secara in-situ bagaimana akar tanaman merespons tanah yang dipadatkan. Profesor Sacha Mooney dari Universitas Nottingham dan Direktur Fasilitas Hounsfield menjelaskan: “Sebelum penelitian ini kami berasumsi bahwa kekerasan tanah mencegah akar tumbuh lebih dalam. Dengan menggunakan pendekatan pencitraan kami, kami dapat melihat bahwa akar terus tumbuh di tanah yang sangat keras ketika sinyal etilen dimatikan.

Tim internasional yang terlibat dalam makalah Sains ini mencakup para peneliti dari sembilan universitas yang berbasis di Eropa, Cina, dan AS, mengintegrasikan keahlian yang mencakup ilmu tanaman dan tanah, bioimaging, dan matematika. Tim ini melibatkan beberapa peneliti karir awal termasuk Dr. Bipin Pandey dan Dr. Rahul Bhosale yang didanai oleh Royal Society Challenge Grant, BBSRC Discovery Fellowship, dan penghargaan University of Nottingham Future Food Beacon.

Jurnal Referensi:

• Bipin K. Pandey, Guoqiang Huang, Rahul Bhosale, Sjon Hartman, Craig J. Sturrock, Olivier C. Martin, Lottie Jose, Michal Karady, Laurentius A. C. J. Voesenek, Jonathan P. Lynch, Kathleen M. Brown, William R. Whalley, Karin Ljung, Sacha J. Mooney, Dabing Zhang, Malcolm J. Bennett. 2021. Plant roots sense soil compaction through restricted ethylene diffusion. Science, 2021; 371 (6526): 276 DOI: 10.1126/science.abf3013