Memanfaatkan Jamur untuk Tanaman Penghasil Bioenergi

Jamur dapat dilihat sebagai fosil hidup dan mengeksplorasi tanah dengan hifanya dalam mencari nutrisi, dan memberikan nutrisi ini ke inangnya

Hubungan kuno dan saling menguntungkan antara tanaman dan jamur dapat membuat sebuah model pertanian yang lebih berkelanjutan. Misalnya, Jamur dapat mengurangi kebutuhan akan pupuk kimia.

Bahkan, selama beberapa tahun terakhir, profesor Heike Bucking dari Departemen Biologi dan Mikrobiologi dari South Dakota State University, telah mempelajari hubungan kuno yang sudah berlangsung sejak jutaan tahun lalu ini.

Tanaman berbagi karbohidrat dengan jamur mikoriza arbuskula yang "menjajah" akar mereka. Dan sebagai gantinya, jamur kemudian memberi "tuan rumah" mereka dengan nitrogen dan fosfor.

Dengan memanfaatkan hubungan ini, para ilmuwan mungkin dapat meningkatkan produksi biomassa tanaman bioenergi dan hasil panen tanaman pangan dan untuk mengurangi masukan pupuk yang dibutuhkan. Hal ini dapat memperbaiki kelestarian lingkungan dari sistem produksi pertanian.

Menurut Bucking, selama lebih dari 500 juta tahun, sebagian besar tanaman darat telah berbagi karbohidrat dengan jamur mikoriza arbuskula yang menjajah sistem akar mereka. Sebagai gantinya, jamur menyediakan tanaman dengan nitrogen dan fosfor, dan meningkatkan ketahanan stres "tuan rumah" mereka.

Jamur dapat dilihat sebagai fosil hidup dan mengeksplorasi tanah dengan hifanya dalam mencari nutrisi, dan memberikan nutrisi ini ke inangnya. Sebagai imbalan, tanaman inang mentransfer 4 sampai 20 persen dari karbon yang disintesis melalui fotosintesis ke simbion mikoriza ini.

"Kami pikir jamur ini berpotensi meningkatkan produksi biomassa tanaman bioenergi dan hasil panen pangan dan melakukannya dengan cara yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan," kata Bücking. Dia mempelajari interaksi ini dalam makanan dan tanaman bioenergi termasuk gandum, jagung, kedelai, alfalfa, semanggi dan rumput abadi, seperti padang rumput cordgrass.

Penelitiannya didukung oleh National Science Foundation, South Dakota Wheat Commission, Sun Grant Initiative, Soybean Research and Promotion Council dan departemen energi AS.

Menurut Bucking, pasokan dan permintaan menentukan jumlah nutrisi yang ditumbuhkan tanaman dan jamur dalam hubungan mutualistik ini. Untuk mengungkap interaksi kompleks ini, Bucking bekerja sama dengan para periset di Vrije Universiteit di Amsterdam dan University of British Columbia serta periset bidang Pertanian Dakota Selatan lainnya.

"Meskipun tanaman inang dikolonisasi oleh beberapa spesies jamur secara bersamaan, tanaman tahu persis dari mana manfaat tertentu berasal. Tanaman inang dapat membedakan antara perilaku jamur yang baik dan buruk dan mengalokasikan sumber daya yang sesuai," katanya. Ia mencatat bahwa transfer tanaman inang mana saja dari 4 sampai 20 persen dari karbon yang disintesis secara fotosintesis pada jamur mikoriza.

Jamur juga membentuk jaringan mikoriza umum yang memberi mereka akses ke beberapa tanaman inangnya. Penelitiannya menunjukkan bahwa ketika tanaman inang dinaungi dan menurunkan alokasi karbohidrat mereka, jamur merespon dengan mengurangi kandungan nutrisi mereka.

Bucking dan rekan-rekannya juga menemukan bahwa beberapa jamur lebih bermanfaat daripada yang lain. Sebagai contoh, Bucking dan rekan-rekannya mengevaluasi hubungan antara alfalfa dan 31 isolat berbeda dari 10 spesies mikoriza mikoriza arbuskula.