Mikroba yang Membantu Pertanian

Bakteri bersarang di tanah- yang kita pijak tiap hari bekerja menjadi teknologi yang bisa membantu memberi makan dunia.

Sebuah kebakaran di lapisan batubara telah membuat Bumi di bawah Centralia, Pennsylvania, membara selama enam dekade. Kini ilmuwan berpikir, tanah panas dapat mengikat bakteri yang dapat digunakan untuk meningkatkan hasil panen. (Foto: Teake Zuidema, Hollandse Hoogte/Redux)

Pada hari dingin Februari 2014, Maren Friesen melaju delapan jam di dataran yang tertutup salju ke Centralia, Pennsylvania. Api memicu bara batubara di bawah kota pada 1962, dan lebih dari 60 tahun kemudian masih membara jauh di bawah tanah. Tempat itu gurun mengepul, membara gurun-yang dapat memegang kunci untuk memberi makan dunia.
Friesen, ahli mikrobiologi, sedang berburu suatu mikroba yang diduga hidup di tempat aneh ini, tanah panas. Bakteri rendah hati ini memiliki kemampuan yang tidak biasa yang dapat membantu petani menanam lebih banyak tanaman.
Lebih dari satu dekade lalu, ilmuwan Jerman menggambarkan bakteri yang sulit dipahami, yang dikenal sebagaiStreptomyces thermoautotrophicus, yang memiliki bakat khusus untuk mengubah nitrogen dari udara ke bentuk yang dapat digunakan tanaman -bahkan dengan adanya oksigen, yang biasanya meracuni enzim bakteri yang memompa keluar nitrogen. Proses ini disebut nitrogen "yang memperbaiki". 

Tapi setelah temuan awal tentang bakteri, tampaknya bakteri itu menghilang. Jika dapat ditemukan lagi, dan kemampuannya direkayasa menjadi tanaman yang biasanya tidak dapat memperbaiki nitrogen, petani bisa menyuburkan tanaman menggunakan pupuk kurang. 

Bakteri ini hanya salah satu dari banyak hal yang bisa mengubah pertanian. Di antara jutaan mikroorganisme yang berada tepat di bawah kaki kita, kita tak bisa berbohong bahwa banyak hal yang belum dimanfaatkan untuk meningkatkan pertanian. Mikroba ini sudah membuat tanah subur dan membantu tanaman tumbuh. Para ilmuwan berharap untuk mempekerjakan mereka, atau setidaknya meminjam keterampilan mereka, untuk meningkatkan hasil panen. 

Sekarang, peneliti universitas dan perusahaan-perusahaan pertanian besar sedang mencari cara baru untuk menggunakan bakteri tanah. Ada harapan untuk rekayasa genetika tanaman dengan gen mikroba atau untuk mengembangbiakkan tanaman yang lebih berinteraksi dengan mikroba tanah yang menguntungkan.Dengan demikian mengubah susunan masyarakat mikroba untuk memacu pertumbuhan tanaman. Startups dan perusahaan yang didirikan berlomba memasarkan koktail mikroba biologis ini. 

Friesen mengakui bahwa ide rekayasa tanaman dengan keterampilan bakteri terdengar berani-baik spekulatif dan spektakuler. Itu intinya. Revolusi hijau pertama, yang dimulai pada 1950-an, telah hampir melipatgandakan hasil. 

"Jika kita dapat memanfaatkan kemampuan mikroba untuk memperbaiki nitrogen atmosfer untuk produksi tanaman," katanya, "ini berpotensi memicu revolusi hijau kedua."