trubus.id
Dengan Metode Ini, Produktivitas Tanaman Singkong Bisa Meningkat Tajam

Dengan Metode Ini, Produktivitas Tanaman Singkong Bisa Meningkat Tajam

Syahroni - Rabu, 06 Mei 2020 18:00 WIB

Trubus.id -- Tahun lalu, ketika para pemimpin dunia berkumpul dalam Sidang Majelis Umum PBB, ratusan pemimpin dunia yang berniat memerangi ketidaksetaraan global berkumpul di acara Pertemuan Tahunan ketiga Yayasan Bill & Melinda Gates di New York City. Di antara mereka, ilmuwan Universitas Illinois, Amanda De Souza memaparkan tentang tanaman singkong. 

Ia menyebutkan, tanaman yang memiliki pati di akar umbi itu telah menopang kehidupan lebih dari 500 juta orang di Afrika sub-Sahara. Namun ketimpangan dialami tanaman ini. Singkong sebagian besar telah diabaikan oleh penelitian dan pengembangan, dibandingkan dengan tanaman pokok lain dari daerah yang lebih kaya. 

Baru-baru ini, De Souza dan tim dari Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE) menerbitkan sebuah studi di jurnal New Phytologist yang mengidentifikasi peluang untuk meningkatkan hasil singkong — yang belum meningkat selama lebih dari lima puluh tahun di Afrika.

"Bagi petani kecil yang bergantung pada bidang tanah kecil untuk memberi makan dan mendukung keluarga mereka, singkong adalah tanaman 'cadangan' ketika tanaman lain gagal," kata De Souza dilansir dari phsy.org. 

"Khusus untuk perempuan, yang mewakili mayoritas petani kecil, singkong adalah rekening tabungan. Ini adalah sumber daya yang dapat mereka panen sepanjang tahun untuk membayar hal-hal seperti perawatan medis dan biaya sekolah anak-anak mereka." urainya lagi.

Proyek RIPE adalah upaya internasional untuk mengembangkan tanaman yang lebih produktif dengan meningkatkan fotosintesis — proses alami bertenaga sinar matahari yang digunakan semua tanaman untuk memperbaiki karbon dioksida menjadi karbohidrat yang memicu pertumbuhan, perkembangan, dan akhirnya menghasilkan. RIPE didukung oleh Gates Foundation, Yayasan A.S. untuk Penelitian Makanan dan Pertanian (FFAR), dan Departemen Pemerintah AS untuk Pembangunan Internasional (DFID).

Dipimpin oleh para peneliti RIPE di Illinois dan Lancaster University, studi ini meneliti faktor-faktor yang membatasi fotosintesis di 11 varietas singkong Afrika yang populer atau disukai petani dengan tujuan untuk akhirnya membantu singkong mengatasi keterbatasan fotosintesis untuk meningkatkan hasil panen.

Pertama, tim memeriksa keterbatasan fotosintesis singkong yang terpapar pada tingkat cahaya yang tinggi secara konstan, seperti yang akan dialami tanaman di siang hari dengan langit cerah tanpa awan. Dalam kondisi ini, dan seperti banyak tanaman lainnya, fotosintesis singkong dibatasi (sebanyak 80 persen) oleh dua faktor: Satu setengahnya disebabkan oleh kecepatan rendah yang dilalui molekul karbon dioksida melalui daun untuk mencapai enzim yang menggerakkan fotosintesis, yang disebut Rubisco. Setengah lainnya adalah karena Rubisco kadang-kadang memperbaiki molekul oksigen secara tidak sengaja, menghabiskan banyak energi pabrik.

Selanjutnya, tim mengevaluasi keterbatasan fotosintesis dalam kondisi cahaya yang berfluktuasi. Anehnya, dan tidak seperti kebanyakan tanaman, Rubisco bukanlah faktor pembatas utama ketika daun berpindah dari bayangan ke sinar matahari, seperti ketika matahari muncul dari balik awan. Sebaliknya, singkong dibatasi oleh stomata, yang merupakan pori-pori mikroskopis pada permukaan daun yang terbuka untuk memungkinkan karbon dioksida memasuki tanaman tetapi dengan biaya air yang lolos melalui pori-pori yang sama. Stomata sebagian tertutup di tempat teduh dan terbuka sebagai respons terhadap cahaya ketika Rubisco aktif.

"Rubisco adalah faktor pembatas utama selama transisi ini dari naungan ke cahaya untuk sebagian besar tanaman, termasuk beras, gandum, dan kedelai," kata De Souza. "Singkong adalah tanaman pertama yang kami temukan di mana stomata membatasi fotosintesis selama transisi cahaya ini lebih dari Rubisco."

Peneliti Postdoctoral Illinois, Yu Wang menciptakan model komputer untuk menghitung berapa banyak yang akan didapat dari singkong dengan mengatasi batasan ini. Menurut model tingkat daun, jika stomata dapat membuka tiga kali lebih cepat, singkong dapat memperbaiki karbon dioksida 6 persen lebih banyak setiap hari. Selain itu, efisiensi penggunaan air singkong - rasio biomassa yang dihasilkan terhadap air yang hilang oleh tanaman - dapat ditingkatkan sebesar 16 persen.

Selain itu, tim menemukan bahwa dibutuhkan selama 20 menit untuk singkong untuk transisi dari teduh ke cahaya penuh dan mencapai tingkat maksimum fotosintesis, yang cukup lambat dibandingkan dengan tanaman lain seperti beras yang dapat transisi hanya dalam beberapa menit. Namun, varietas singkong tercepat dapat bertransisi hampir tiga kali lebih cepat dan memperbaiki 65 persen lebih banyak karbon dioksida menjadi karbohidrat daripada varietas paling lambat. Menutup celah ini adalah peluang lain untuk meningkatkan produktivitas singkong.

"Tanaman terus-menerus bergerak dari tempat teduh ke cahaya ketika daun bergeser dan awan melintas di atas kepala," kata Direktur RIPE Stephen Long, Ikenberry Endowed University Chair of Crop Sciences and Plant Biology at Illinois' Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, yang berkontribusi besar dalam penelitian ini. 

"Kami berharap bahwa variasi yang kami temukan selama transisi ringan di antara varietas singkong ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi sifat-sifat baru, dan karenanya peluang bagi kami untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis singkong dan potensi hasil." urainya lagi. [RN]

Editor : Syahroni

Berita Terkait

20 Nov 2020
20 Nov 2020
17 Nov 2020