Kekurangan Jagung Hibrida: Tidak Bisa Mengimbangi Tingkat Ozon Tinggi

Farmers! Sebuah studi dari Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, University of Illinois di Urbana-Champaign menunjukkan bahwa ozon di lapisan bawah atmosfer menurunkan hasil panen jagung dan mengubah jenis bahan kimia yang ditemukan di dalam daun.

Ozon terbentuk ketika nitrous oksida, yang dilepaskan dari industri seperti pipa knalpot mobil, diuraikan oleh sinar matahari dan bereaksi secara kimiawi untuk membentuk ozon. Para peneliti di University of Illinois Urbana-Champaign telah mempelajari efek polusi ozon pada tanaman selama lebih dari 20 tahun di fasilitas unik di mana tanaman dapat ditanam di bawah kondisi lapangan pertanian dunia nyata tetapi dengan peningkatan konsentrasi polusi ozon.

"Polusi ozon lebih tinggi di belahan bumi utara, dan puncaknya pada bulan-bulan musim panas yang lebih hangat. Konsentrasi tinggi dari polusi ozon tumpang tindih secara temporal dan spasial dengan pertumbuhan tanaman, jadi penting untuk mempelajari bagaimana konsentrasi ozon yang tinggi mempengaruhi hasil panen," kata Jessica Wedow, mantan mahasiswa PhD di lab Ainsworth.

Para peneliti mengamati tiga jenis jagung: dua galur B73 dan Mo17, dan persilangan hibrida B73 × Mo17. Anehnya, mereka menemukan bahwa tekanan ozon kronis menyebabkan penurunan 25% hasil pada tanaman hibrida sementara tanaman hasil kawin tetap tidak terpengaruh. Tanaman hibrida juga menua lebih cepat daripada tanaman hasil kawin.

Untuk memahami mengapa B73 × Mo17 terpengaruh, para peneliti mengukur komposisi kimiawi daun. "Tanaman yang dibiakkan tidak merespons ozon. Di sisi lain, tanaman hibrida menghasilkan lebih banyak tokoferol dan fitosterol, yang membantu memadamkan molekul oksigen reaktif dan menstabilkan membran kloroplas," kata Wedow. Hasil ini menunjukkan bahwa karena jagung hibrida lebih sensitif terhadap paparan ozon, mereka mungkin menghasilkan lebih banyak bahan kimia yang menangani konsekuensi stres ozon kronis.

"Studi ini memberikan petunjuk untuk meningkatkan toleransi jagung terhadap polusi ozon," kata Lisa Ainsworth (GEGC), Pemimpin Riset Unit Riset Perubahan dan Fotosintesis Perubahan Global dan Fotosintesis USDA ARS. Kelompok tersebut saat ini sedang mempelajari apakah tanggapan ini konsisten di seluruh rumput penting lainnya, termasuk yang digunakan untuk bioenergi.

Farmers! Studi ini menggambarkan pengaruh perubahan iklim pada tanaman, terlebih pada jenis tanaman yang sensitif terhadap perubahan iklim seperti peningkatan kadar ozon pada suatu wilayah, yang berarti tidak berlaku pada wilayah dengan tingkat ozon rendah. Point penting yang dapat diambil adalah menganal jenis verietas tanaman dan kondisi di setiap daerah, point kedua untuk bisa berpartisipasi menjaga keseimbangam alam dan semakin inovatif membuat trobosan baru dalam bidang tanaman yang lebih toleransi terhadap perubhan iklim. Semoga menambah wawasan!

Jurnal Referensi

• Jessica M. Wedow, Charles H. Burroughs, Lorena Rios Acosta, Andrew D. B. Leakey, Elizabeth A. Ainsworth. 2021. Age‐dependent increase in α‐tocopherol and phytosterols in maize leaves exposed to elevated ozone pollution. Plant Direct, 2021; 5 (2) DOI: 10.1002/pld3.307