Petikhasil.id, BAVARIA — Di laboratorium penelitian fisiologi tanaman di Munich, Jerman, para ilmuwan agrikultur sedang menguji coba salah satu terobosan mikrobiologi tanah paling dinanti di tengah krisis pupuk dunia. Alih-alih merumuskan pupuk kimia sintetis baru, mereka justru mengembangbiakkan spora organisme purba yang telah menghuni bumi sejak 400 juta tahun lalu: jamur mikoriza arbuskular (Arbuscular Mycorrhizal Fungi / AMF), khususnya spesies Rhizophagus irregularis (dahulu dikenal sebagai Glomus intraradices).
Spora-spora mikroskopis ini diformulasikan menjadi inokulan biologis cair yang disuntikkan langsung ke butiran benih jagung (Zea mays) saat proses penanaman. Hasil uji lapangan di kawasan pertanian Bavaria membuktikan bahwa tanaman jagung bermikoriza mampu memangkas kebutuhan pupuk fosfat sintetis hingga 40 persen, tanpa mengalami penurunan bobot tongkol panen segram pun.
Di tengah ancaman menipisnya cadangan tambang batuan fosfat dunia dan melonjaknya harga pupuk NPK, “penyuntikan” jamur purba ini menjadi jawaban ilmiah bagi paradoks terbesar kimia tanah modern: tanah pertanian sejatinya kaya akan unsur fosfor, namun terkunci rapat di luar jangkauan tanaman.
Paradoks Zona Deplesi Fosfat di Sekitar Bulu Akar
Fosfor adalah salah satu unsur hara makro primer yang mutlak dibutuhkan tanaman untuk menyintesis molekul pembawa energi adenosin trifosfat (ATP), asam nukleat DNA, serta memicu pertumbuhan akar muda. Namun tidak seperti ion nitrat yang sangat mudah larut dan bergerak bebas terbawa aliran air tanah (mass flow), ion fosfat anorganik ($H_2PO_4^-$) bersifat sangat lamban dan tidak mudah bergerak (immobile).
Begitu pupuk fosfat ditaburkan ke tanah, sebagian besar ion fosfat langsung bereaksi dengan kation kalsium, besi, atau aluminium di dalam tanah, membentuk endapan mineral yang tidak larut air. Tanaman hanya mampu menyerap ion fosfat yang berada dalam radius difusi yang sangat sempit—kurang dari satu milimeter dari permukaan bulu-bulu akar.
Akibatnya, hanya dalam hitungan hari setelah berkecambah, akar jagung telah menyedot habis seluruh fosfat terlarut di sekelilingnya, menciptakan zona kosong hara yang disebut zona deplesi fosfat (phosphate depletion zone). Bulu-bulu akar tanaman yang kaku dan pendek tidak mampu lagi menjangkau cadangan fosfat yang berjarak hanya beberapa sentimeter di luarnya.
Membangun Jaringan Internet Bawah Tanah Melalui Hifa Eksternal
Di sinilah keajaiban simbiosis mutualisme mikoriza bekerja. Ketika spora jamur yang disuntikkan ke benih mendeteksi senyawa sinyal kimia (strigolactone) yang dilepaskan oleh akar jagung yang lapar fosfat, spora tersebut berkecambah dan menyusupkan benang hifanya menembus lapisan korteks akar.
Di dalam sel-sel korteks tanaman, hifa jamur membentuk struktur percabangan mikroskopis yang indah menyerupai pohon kecil yang disebut arbuskula (arbuscule). Arbuskula ini bertindak sebagai pasar barter nutrisi dua arah: tanaman jagung menyuplai 10 hingga 20 persen hasil fotosintesisnya berupa gula glukosa dan lemak lipid kepada jamur, sementara jamur membalasnya dengan membanjiri tanaman menggunakan aliran ion fosfat murni.
Secara bersamaan, jamur menumbuhkan jaringan jaring benang halus (hifa eksternal) yang menyebar ke luar akar menembus tanah sejauh puluhan sentimeter. Karena diameter hifa jamur hanya berukuran 2 hingga 5 mikrometer—jauh lebih halus daripada bulu akar tanaman yang berdiameter 15 mikrometer—hifa ini mampu menyusup ke dalam celah-celah pori mikro tanah yang paling sempit yang mustahil ditembus oleh akar tanaman.
Jaringan hifa eksternal ini melipatgandakan total luas permukaan serapan sistem perakaran jagung hingga lebih dari 100 kali lipat, menembus jauh melampaui batas zona deplesi fosfat.
Sekresi Enzim Fosfatase dan Perekat Glomalin
Keunggulan jamur mikoriza tidak berhenti pada jangkauan fisik semata. Ujung-ujung hifa jamur aktif menyekresikan enzim organik khusus bernama fosfatase asam (acid phosphatase) dan senyawa pengkelat asam sitrat. Enzim biologis ini secara agresif memotong ikatan ester fosfat pada bahan organik tanah dan melarutkan ikatan mineral fosfat yang terkunci, mengubahnya kembali menjadi ion fosfat bebas yang langsung disedot oleh transporter hifa.
Selain membebaskan nutrisi, dinding hifa jamur memproduksi protein lengket hidrofobik bernama glomalin. Senyawa glomalin bertindak layaknya lem biologis alami yang merekatkan partikel-partikel debu dan lempung tanah menjadi struktur agregat remah yang tahan erosi, memperbaiki aerasi tanah, serta mengunci cadangan karbon organik di dalam tanah selama puluhan tahun.
Baca Juga: Botol dan Alkohol Bisa Menjebak Hama Kopi? Begini Cara Kerja Perangkap Broca
Inovasi jamur purba asal Bavaria ini membuktikan arah baru revolusi hijau abad ke-21: bahwa masa depan kesuburan pangan dunia tidak lagi ditentukan oleh berapa banyak berton-ton bahan kimia sintetis yang kita tumpahkan ke atas tanah, melainkan seberapa cerdas kita membangunkan kembali aliansi mikrobiologi purba yang telah tertidur di bawah telapak kaki kita. (AK)
