Planet kita diperkirakan akan menampung pertambahan dua miliar manusia pada tahun 2050, namun jumlah lahan subur yang harus kita tempati tidak akan banyak berubah. Bagaimana sebenarnya kita akan memberi makan semua mulut yang lapar ini adalah masalah yang dihadapi ilmuwan dari setiap sudut, termasuk menciptakan sapi tahan panas, peternakan vertikal dan hamburger yang dibudidayakan. Periset sekarang melaporkan sebuah kemajuan di bidang terinspirasi NASA yang dikenal sebagai “pembiakan cepat” yang bergantung pada rezim pencahayaan intens untuk meningkatkan panen beberapa kali lebih cepat, dan meningkatkan kesehatan mereka pada saat bersamaan.
Dikembangkan oleh para ilmuwan di University of Sydney, University of Queensland (UQ) dan John Innes Center, teknik ini dibangun berdasarkan penelitian yang diujicobakan NASA lebih dari satu dekade yang lalu sebagai cara menghasilkan makanan selama misi luar angkasa. Ia melihat tanaman yang tumbuh di Bumi di dalam rumah kaca, di bawah LED berbiaya rendah yang terus-menerus yang memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu untuk meningkatkan fotosintesis.
“Spektrum far-red penting untuk memicu pertumbuhan reproduksi dan juga intensitas cahaya untuk tanaman sehat yang sehat,” rekan penulis studi dan Senior Research Senior UQ Lee Hickey mengatakan kepada New Atlas.
Dengan menggunakan pengaturan pencahayaan yang dibuat dengan hati-hati, tim tersebut dapat menumbuhkan enam generasi tanaman gandum, kacang buncis dan barley dan empat tanaman canola dalam satu tahun, berlawanan dengan dua atau tiga di rumah kaca atau satu generasi di lapangan. Dikatakan juga bisa berhasil untuk kacang, bayam dan kacang lentil, dan ada harapan untuk bisa berhasil juga pada bunga matahari, lada dan lobak.
“Di rumah kaca saat ini kami menggunakan lampu sodium sodium bertekanan tinggi dan ini cukup mahal dalam hal permintaan listrik,” kata Hickey. “Dalam makalah kami, kami menunjukkan bahwa populasi gandum dan jelai dapat tumbuh pada kepadatan sekitar 900 tanaman per meter persegi, sehingga dikombinasikan dengan sistem lampu LED, ini merupakan peluang menarik untuk meningkatkan operasi penggunaan industri.”
Hickey mengatakan teknik percepatan pembiakan berpotensi untuk tidak hanya meningkatkan hasil panen bagi petani, namun juga menghasilkan panen dengan kualitas yang lebih baik. Tim membandingkan fitur tanaman seperti jumlah anakan dan biji-bijian per lonjakan hingga yang ditanam di bawah kondisi rumah kaca biasa, menemukan bahwa seringkali kecepatan tanaman yang dibesarkan keluar di atas. Membesarkan tanaman dengan cepat ini sudah mungkin dilakukan sebelumnya, namun menghasilkan spesimen sehat yang dibandingkan dengan real deal belum semudah itu.
“Orang bilang Anda mungkin bisa mengolah tanaman dengan cepat, tapi akan terlihat kecil dan tidak signifikan, dan hanya memberi beberapa biji,” kata Dr. Brande Wulff dari John Innes Center, penulis utama di koran tersebut. “Sebenarnya, teknologi baru ini menciptakan tanaman yang terlihat lebih baik dan lebih sehat daripada yang menggunakan kondisi standar. Salah satu kolega tidak dapat mempercayainya saat pertama kali melihat hasilnya.”
Dan perputaran melalui generasi pada tingkat yang lebih cepat bisa memiliki konsekuensi untuk menguji dan mengembangkan kombinasi genetik yang lebih tahan banting dan cocok untuk iklim yang berbeda. Meskipun teknik percepatan pembiakan tidak menggabungkan teknologi GM -modifikasi genetika- saat berdiri, tim mengatakan bahwa jika dikombinasikan, keduanya memiliki potensi besar.
“Pembiakan cepat adalah metode ‘non-GM’ untuk mempercepat pengembangan tanaman kita,” kata Hickey. “Ini adalah kabar baik untuk panen seperti gandum, di mana GM tidak diterima, namun kami menunjukkan di dalam makalah kami bahwa teknologi GM sangat kompatibel dengan pembiakan cepat. Saya percaya bahwa keuntungan terbesar dari pembesaran kecepatan akan menjadi keberhasilan penggabungan alat dengan teknologi pemuliaan tanaman lainnya, seperti genomik atau CRISPR. ”
Sementara teknologi yang telah banyak diuji di laboratorium sejauh ini, ia menarik minat industri. Sebagai contoh, perusahaan Australia Dow AgroSciences telah menggunakan pembiakan cepat untuk mengembangkan varietas gandum dengan ketahanan yang lebih besar terhadap panen pra-panen.
“Saya ingin berpikir bahwa dalam 10 tahun dari sekarang Anda bisa masuk ke lapangan dan menunjuk ke tanaman yang atribut dan sifatnya dikembangkan dengan menggunakan teknologi ini,” kata Wulff.
Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature Plants
