Padi Abadi, Terobosan Genetik untuk Jawab Tantangan Pangan dan Kerusakan Lahan

SEPULUH ribu tahun yang lalu, penduduk kuno Tiongkok memanen biji padi liar, rumput abadi yang tumbuh hingga setinggi 15 kaki di rawa-rawa dan sungai. Bijinya kecil dan merah, matang secara bertahap dan sering kali hancur di dalam air. Keturunan mereka mengubah biji tersebut menjadi tanaman tahunan berdaya hasil tinggi yang saat ini memberi makan separuh populasi dunia.

Ketika ahli agronomi F. H. King mengunjungi teras sawah Tiongkok yang terawat dengan cermat pada tahun 1909, ia menyebut pria dan wanita yang menggarapnya sebagai “petani selama empat puluh abad.” Baginya, mereka tampaknya telah menemukan rahasia untuk melestarikan tanah dan menjaga kesuburan pertanian tanpa batas waktu.

Saat ini, dengan perubahan iklim dan semakin banyaknya lahan yang ditanami secara intensif, para petani padi menghadapi masa depan yang kurang pasti. Di beberapa bagian Asia, gletser yang mencair mengancam akan mengeringkan pasokan air untuk sawah irigasi, sementara suhu yang lebih tinggi dan curah hujan yang tidak menentu memberi tekanan pada sawah tadah hujan.

Di dataran tinggi seluruh dunia, di mana petani menanam padi di lereng bukit curam menggunakan teknik tebang bakar, periode bera semakin pendek dan erosi parah merusak produktivitas serta kesehatan ekosistem. Jaringan ilmuwan internasional berupaya menuju solusi radikal: padi abadi (perennial rice) yang menghasilkan biji-bijian selama bertahun-tahun tanpa perlu ditanam kembali.

Dengan menyilangkan padi domestik dengan pendahulunya yang liar, mereka berharap dapat menciptakan varietas berakar dalam yang menahan tanah, butuh lebih sedikit tenaga kerja, dan bertahan dalam suhu serta pasokan air ekstrem.

Para pemulia tanaman telah mencoba melakukan hal yang sama untuk gandum, sorgum, dan tanaman lainnya selama beberapa dekade. Dengan padi, visi tersebut akhirnya mendekati kenyataan. Para ilmuwan Tiongkok sedang bersiap merilis varietas yang menurut mereka berkinerja baik di sawah dataran rendah dan, dengan lebih banyak pekerjaan pemuliaan, pada akhirnya dapat tumbuh subur di lahan marginal juga.

“Penelitian ini mengisyaratkan cara yang lebih berkelanjutan untuk menanam tanaman di dataran tinggi,” kata Casiana Vera Cruz, seorang ahli pertanian dataran tinggi di Institut Penelitian Padi Internasional (IRRI) di Filipina, dikutip dari laman Yale E360. Ia mengatakan penelitian ini terutama dapat berdampak pada perempuan, karena merekalah yang paling sering bertanggung jawab atas kerja keras menanam padi dengan tangan setiap musim semi di lahan pertanian pegunungan kecil.

Dipanen Berkali-kali

Kemajuan terbesar terjadi di Tiongkok, di mana ahli genetika Fengyi Hu dan rekan-rekan di Akademi Ilmu Pertanian Yunnan menyelesaikan uji coba selama hampir satu dekade pada varietas padi tahunan, termasuk PR23, varietas yang mereka klaim menghasilkan panen yang mendekati panen padi konvensional selama empat tahun atau lebih.

Sebuah perusahaan pertanian di Yunnan akan menguji PR23 dan varietas serupa di lebih dari 1.500 hektar tahun ini, dan para peneliti juga mencoba PR23 di Laos. Jika pemerintah Yunnan menyetujui padi baru ini untuk dirilis secara luas kepada petani, padi ini akan menjadi salah satu tanaman padi tahunan pertama di dunia yang ditanam di luar lahan percobaan.

Namun, para kritikus berpendapat bahwa tanaman padi tahunan seperti PR23 tidak akan pernah mampu memberi makan populasi dunia yang terus bertambah. Kenneth Cassman, seorang ahli agronomi di Universitas Nebraska yang fokus pada ketahanan pangan global, mengatakan bahwa mengalokasikan sebagian besar dana penelitian pertanian dunia yang terbatas untuk penelitian padi tahunan adalah sebuah kesalahan.

“Tujuannya bukan hanya meningkatkan produktivitas pertanian, tujuannya adalah mengangkat orang keluar dari kemiskinan dan menyediakan nutrisi serta kesehatan yang memadai,” kata Cassman, yang bekerja di IRRI pada pertengahan 90-an. “Dan tidak mungkin tanaman padi tahunan dengan hasil panen rendah yang ditanam di lahan pertanian kecil dan marginal dapat mengangkat siapa pun keluar dari kemiskinan,” ucapnya.

Sebaliknya, ia berpendapat bahwa petani harus menanam pohon tahan kekeringan atau padang rumput, bukan tanaman padi di lereng bukit curam untuk menstabilkan tanah, dan ilmuwan harus fokus pada peningkatan hasil panen tahunan di lingkungan yang benar-benar cocok untuknya, seperti lahan datar dengan air cukup.

Meskipun demikian, mereka yang terlibat dalam penelitian padi tahunan di Tiongkok mengatakan bahwa hal itu dapat memiliki implikasi lingkungan global. Jutaan petani di Asia dan Afrika menanam padi di daerah dataran tinggi marginal dengan mengorbankan tanah secara besar-besaran (sawah curam tanpa terasering di Laos, misalnya, kehilangan tanah sekitar dua puluh kali lebih cepat daripada rata-rata laju pembentukan tanah baru di dunia).

Hal yang sama berlaku untuk tanaman lain di benua lain. Setengah populasi dunia bergantung pada lahan marginal untuk pangan, menurut makalah tahun 2010 di Science, dan pembajakan tahunan sering kali kian memperburuk kondisi lahan tersebut. Sementara itu, populasi dan permintaan akan biji-bijian meningkat dengan cepat.

Salah satu jawaban yang banyak dipromosikan disebut “intensifikasi ekologis,” di mana teknik pertanian berkelanjutan seperti tanaman penutup dan polikultur digunakan untuk meningkatkan hasil panen tanpa memperluas area lahan yang ditanami atau kerusakan lingkungan yang ditimbulkannya.

Tetapi para pendukung tanaman biji-bijian abadi berpendapat bahwa pertanian butuh perbaikan yang lebih mendasar pada intinya, pergeseran dari kebiasaan manusia selama 10.000 tahun untuk membersihkan lahan setiap tahun dan memulai kembali.

“Begitu banyak masalah yang kita anggap sebagai bagian dari paket pertanian—kebocoran nutrisi, erosi tanah, kehilangan karbon, invasi gulma—sebenarnya merupakan atribut dari ekosistem yang sangat terganggu ini,” kata Timothy Crews, direktur penelitian di Land Institute di Kansas, yang didirikan pada 1976 dengan tujuan mengembangkan ladang biji-bijian yang meniru padang rumput. “Mereka sangat mudah diprediksi dalam ekologi. Namun jika Anda pergi melihat ekosistem asli yang matang, Anda tidak akan menemukan masalah tersebut,” ucapnya.

Namun, mengembangkan versi abadi dari padi dan biji-bijian lainnya adalah tugas sulit. Sementara tanaman biji-bijian tahunan yang dibudidayakan mengalokasikan tiga puluh hingga enam puluh persen energinya untuk menghasilkan biji, rumput abadi mengalihkan lebih banyak energi untuk membangun akar demi kelangsungan hidup jangka panjang. hay