Masalah mendasar dengan tanaman sereal—beras, gandum, jagung—apakah mereka, tidak seperti beberapa tanaman lainnya, membutuhkan banyak pupuk untuk tumbuh dengan baik.
Pupuk memiliki masalah lingkungan dan energi yang serius terkait dengan penggunaannya. Untuk membantu mengatasi masalah tersebut, ada banyak kemungkinan:rotasi tanaman, menanam tanaman lain secara bersamaan, hal semacam itu. Tapi di MIT, mereka mengerjakan cawan suci:tanaman sereal yang membuat pupuk sendiri.
Bahan utama dalam kebanyakan pupuk adalah nitrogen, yang super-kekuatan pertumbuhan tanaman. Beberapa tanaman, terutama kacang-kacangan, dapat memperbaiki sendiri. "Perbaiki" adalah istilah untuk tindakan mengambil nitrogen dari udara dan membuatnya tersedia di tanah untuk digunakan. Kacang-kacangan melakukan ini dengan beberapa bakteri yang hidup di kenop pada tanaman itu sendiri, tetapi tanaman sereal tidak bisa melakukan itu. Jadi, tanaman sereal—sejauh ini merupakan tanaman yang paling umum ditanam di dunia—menguras nitrogen yang tersedia dari tanah, kemudian haus lagi, yang diaplikasikan dalam bentuk pupuk.
Tapi sebenarnya memproduksi pupuk sangat boros energi, membutuhkan banyak dan banyak bahan bakar fosil, terutama gas alam, yang tidak ideal. Plus, pemupukan jarang efisien, mengarah ke limpasan pupuk ke badan air—juga tidak ideal.
Di MIT, Voigt Lab—dinamai berdasarkan pemimpinnya, insinyur biologi Christopher Voigt—telah bekerja untuk menciptakan tanaman sereal yang berfungsi seperti kacang-kacangan, untuk memperbaiki nitrogen mereka sendiri. Tapi mentransfer bakteri itu, atau efeknya, dari kacang-kacangan hingga tanaman sereal sangat rumit dan sulit, sarat dengan rintangan.
MIT mengumumkan minggu ini bahwa Voigt Lab telah berhasil mentransfer beberapa struktur vital di dalam sel bakteri, menghindari masalah yang mungkin tidak dapat diatasi dalam mentransfer seluruh bakteri. Para peneliti segera mencatat, meskipun ini "hanya satu langkah, meskipun langkah besar” untuk menciptakan pabrik sereal pengikat nitrogen. Setiap strain spesifik dari setiap tanaman sereal berbeda; setiap bakteri pengikat nitrogen spesifik berbeda. Tetapi pekerjaan mereka menunjukkan kemajuan serius menuju tujuan ini.
Bahkan di atas aplikasi lingkungan dan keselamatan, tanaman pengikat nitrogen akan dapat ditanam di tanah yang biasanya dianggap terlalu miskin nitrogen untuk diganggu. Secara teoretis, ini bisa membuka dunia:lebih sedikit pupuk, dan lebih banyak tanaman.
