Singkong bisa mendapatkan keuntungan dari peningkatan karbon dioksida di atmosfer lebih dari tanaman lain

Penulis

Foto udara dari studi lapangan di SoyFACE University of Illinois, yang mempelajari bagaimana singkong (tanaman akar utama) akan beradaptasi dengan kondisi iklim futuristik. Para peneliti menemukan peningkatan hasil panen berkisar antara 22 hingga 39 persen pada tujuh dari delapan varietas. Penulis pinjaman: proyek Beau Barber / RIPE

Karbon dioksida bahan bakar fotosintesis – proses di mana tumbuhan menerima makanan dalam bentuk karbohidrat. Tingkat karbondioksida di atmosfer meningkat dengan cepat, tetapi ada ketidakpastian apakah tanaman dapat mengubah sumber daya tambahan ini menjadi hasil yang lebih tinggi dengan tetap menjaga kualitas nutrisi.

Sebuah tim dari University of Illinois dan Monash University telah mempelajari bagaimana singkong dengan akar, yang memberi makan lebih dari 1 miliar orang, beradaptasi dengan jumlah karbon dioksida yang diharapkan pada paruh kedua abad ini. Mereka menanam tanaman di fasilitas penelitian terbuka SoyFACE, yang secara artifisial meningkatkan karbondioksida, untuk memahami bagaimana peningkatan level akan mempengaruhi tanaman dalam beberapa dekade mendatang.

Studi ini merupakan hasil kemitraan dua proyek penelitian internasional yang didukung oleh Bill and Melinda Gates Foundation. Cangkang ubi kayu difokuskan pada peningkatan hasil ubi kayu; Memahami Peningkatan Fotosintesis (RIPE) meningkatkan fotosintesis untuk meningkatkan hasil panen dengan dukungan dari Yayasan Gates, Yayasan Penelitian Pangan dan Pertanian dan Kantor Urusan Luar Negeri, Persemakmuran dan Pembangunan Inggris.

У Jurnal Botani Eksperimentalmereka melaporkan peningkatan hasil yang signifikan berkisar antara 22 hingga 39 persen pada tujuh dari delapan varietas singkong. Setiap varietas yang dipilih untuk studi ini “disukai petani” di Afrika, di mana singkong merupakan seperempat atau lebih dari ransum di beberapa negara. Tidak seperti penelitian sebelumnya pada tanaman lain, mereka tidak menemukan penurunan kualitas protein dan kandungan nitrogen pada daun yang dikonsumsi manusia dan hewan selain umbi bertepung.

Panen massal

University of Illinois, mahasiswa doktoral Ursula Ruiz Vera, mengumpulkan singkong sebagai bagian dari penelitian yang meneliti perbedaan fotosintesis antara varietas singkong yang ditanam di iklim futuristik di fasilitas penelitian SoyFACE. Studi tersebut menemukan bahwa hasil panen meningkat dari 22 menjadi 39 persen pada tujuh dari delapan varietas. Penulis: Claire Benjamin / RIPE Project

“Kami ingin mengetahui bagaimana singkong mengatasi karbon dioksida yang tinggi,” kata Wakil Direktur RIPE Donald Orth, Robert Emerson, profesor biologi tanaman dan tanaman di Institut Biologi Genomik Karl R. Vauss di Illinois. “Terkadang tanaman tidak dapat menggunakan kelebihan karbohidrat, yang selanjutnya memaksa tanaman untuk mengatur fotosintesis. Kami menemukan bahwa singkong dapat mendukung efisiensi fotosintesis dan kualitas nutrisi. “

Untuk mengambil karbon dioksida, tanaman membuka pori-pori kecil di daun (disebut stomata) yang memungkinkan air keluar melalui transpirasi. Studi ini menemukan bahwa dengan meningkatkan kadar karbon dioksida dari 400 menjadi 600 ppm, daun singkong dapat menghemat rata-rata 58 persen lebih banyak air dengan mengoptimalkan stabilitas konduktivitas – laju serapan karbon dibandingkan dengan air yang keluar dari daun.

“Kemampuan alami ubi kayu untuk menghasilkan hasil yang tinggi dengan sedikit air adalah bagian dari apa yang membuat tanaman ini menjadi makanan pokok di daerah yang rawan kekeringan di sub-Sahara Afrika,” kata rekan penulis Amanda De Souza, seorang mahasiswa doktoral di proyek RIPE. di Illinois. “Tidak mengherankan bahwa sifat ini diperkuat pada tanaman C3, tetapi ini menggembirakan, karena kami memperkirakan kelangkaan air sebagai penghalang utama ketahanan pangan.”

Meskipun tim tidak menemukan banyak perbedaan tentang seberapa baik delapan varietas tersebut berfotosintesis, mereka menemukan perbedaan dalam pertumbuhan dan perkembangannya karena bagaimana tanaman mendistribusikan karbohidrat di akar, batang dan daun, yang disebut septum. Pemulia singkong berusaha memaksimalkan sumber daya yang dilepaskan oleh akarnya, yang disebut “cangkang”, tempat tanaman menyimpan karbon.

“Kita dapat memanfaatkan perbedaan partisi ini untuk mengembangkan varietas singkong yang menyerap lebih banyak karbon ke dalam akar untuk meningkatkan hasil,” kata Ursula Ruiz Vera, seorang mahasiswa doktoral di kedua proyek yang memimpin penelitian di Illinois. “Kami berkomitmen untuk meningkatkan ketahanan alami dan hasil tanaman ini, yang berlokasi unik untuk membantu petani kecil menahan tekanan perubahan iklim.”

Informasi: 11 November 2020, Jurnal Botani Eksperimental.
DOI: 10.1093 / jxb / eraa459 /

RIPE dan CASS, serta sponsor mereka, berkomitmen untuk menyediakan akses global dan membuat teknologi proyek ini tersedia bagi petani yang paling membutuhkannya.

Penerapan efisiensi fotosintesis (RIPE) bertujuan untuk meningkatkan fotosintesis dan membekali petani di seluruh dunia dengan tanaman agar setiap orang memiliki cukup pangan untuk menjalani hidup sehat dan produktif. Disponsori oleh RIPE – Bill & Melinda Gates Foundation, American Food and Agriculture Research Foundation dan Office of Foreign and Commonwealth Affairs, Commonwealth and UK Development.

Cassava Source-Sink (CASS) adalah pekerjaan internasional untuk meningkatkan tanaman singkong untuk mendukung petani kecil di sub-Sahara Afrika. Proyek CASS didukung oleh Bill and Melinda Gates Foundation.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.