Para peneliti di Universitas Sydney Barat menemukan bahwa tanaman gandum yang terkena dampak kekeringan mampu memanfaatkan bakteri tanah yang ramah lingkungan untuk bertahan hidup, membantu menjaga tanaman tetap sehat, meningkatkan hasil panen, dan menyediakan jalur untuk mengembangkan tanaman yang tahan terhadap cuaca ekstrem.
Penelitian yang diterbitkan hari ini di jurnal Cell Host & Microbe , mengungkap bahwa ketika gandum menghadapi kekeringan, ia menghasilkan senyawa alami yang disebut 4-oxoproline di sekitar akarnya, yang mengirimkan sinyal kimia untuk menarik bakteri tanah khusus yang bersahabat, termasuk spesies Streptomyces dan Leifsonia.
Mikroba tanah yang melawan kekeringan kemudian menghasilkan senyawa bermanfaat termasuk osmolit, hormon tanaman , dan pelarut nutrisi yang meningkatkan kemampuan tanaman untuk menahan kekeringan dan terus tumbuh. Ketika tim peneliti memperkenalkan kembali mikroba bermanfaat pada tanaman gandum di tanah kering, tanaman tersebut tumbuh lebih besar, tetap lebih sehat, dan menghasilkan lebih banyak biji-bijian, bahkan pada generasi tanaman berikutnya.
Penulis utama Dr. Jiayu Li, dari Institut Hawkesbury untuk Lingkungan Universitas Sydney Barat, mengatakan bahwa temuan penelitian ini mengungkap bagaimana tanaman dan mikroba bekerja sebagai satu tim untuk bertahan hidup dalam kondisi yang menekan seperti kekeringan, menjadikan pertanian yang berkelanjutan dan cerdas iklim sebagai pilihan yang layak.
“Penelitian kami akan memberi para ilmuwan dan petani sebuah platform baru untuk memanfaatkan senyawa tanaman alami dan mikroba tanah sebagai alat berbasis hayati untuk melindungi tanaman dari kekeringan, serta mengurangi dampak kekeringan pada produktivitas pertanian ,” kata Dr. Li.
“Hal ini juga menyediakan jalur baru untuk pemuliaan tanaman terarah untuk tanaman yang tahan terhadap perubahan iklim dan cuaca ekstrem , karena mikroba ini bahkan meneruskan ‘memori kekeringan’, yang membantu siklus panen berikutnya tumbuh lebih baik di tanah kering.”
Mikroba ramah tanaman, yang ditemukan oleh para peneliti dari Institut Hawkesbury untuk Lingkungan Universitas Sydney Barat, bertindak sebagai “probiotik” bagi tanaman dan menyediakan cara alami untuk melindungi tanaman dari kekeringan.
Penulis senior, Profesor Terhormat Brajesh Singh, mengatakan bakteri penangkal kekeringan dan produk mereka akan membantu petani melindungi tanaman mereka dan bertahan dari kekeringan, sekaligus meningkatkan hasil panen.
“Frekuensi dan intensitas tekanan kekeringan meningkat akibat perubahan iklim, yang menimbulkan ancaman signifikan terhadap produktivitas primer dan keberlanjutan global,” kata Profesor Singh yang terhormat. “Studi ini menunjukkan bahwa kemitraan tanaman-mikroba ini dapat menciptakan manfaat berkelanjutan bagi pertanian di lingkungan kering, membantu mengatasi kekeringan dan dampak berkelanjutan yang signifikan terhadap ketahanan pangan dan kesehatan lingkungan.”
Kekeringan merupakan salah satu tantangan terbesar yang dihadapi pertanian global, yang mengancam ketahanan pangan di seluruh dunia. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperkirakan 55 juta orang di seluruh dunia terkena dampak kekeringan setiap tahun, dengan kelangkaan air yang berdampak pada 40% populasi dunia.