Pada tahun 2022, semasa misi Shenzhou-14 China, satu pencapaian besar dicapai apabila eksperimen kitaran hayat penuh padi berjaya diselesaikan buat kali pertama di Stesen Angkasa Antarabangsa. 

Enam biji benih yang dihantar ke angkasa menghasilkan 59 butir padi yang berharga, mencatat sejarah penting dalam pertanian angkasa manusia. 

Kini, benih-benih yang telah melalui perjalanan angkasa itu tumbuh subur di sawah percubaan darat, menunjukkan tanda-tanda kehidupan yang luar biasa.

Padi angkasa generasi ketiga dari Stesen Angkasa China tumbuh subur di sawah percubaan darat.

 

Di pangkalan pembiakan dan penanaman tanaman di Pusat Kecemerlangan Inovasi Molekul Sains Tumbuhan Akademi Sains China di Songjiang, Shanghai, para penyelidik kini memantau perkembangan generasi ketiga padi angkasa dengan teliti. Selepas lebih 100 hari penjagaan rapi, tangkai padi yang keemasan melambai di bawah sinar matahari, menandakan musim menuai yang menjanjikan akan tiba.

Dr. Zheng Huiqiong, penyelidik di Pusat Kecemerlangan Inovasi Molekul Sains Tumbuhan Akademi Sains China, dalam satu temu bual dengan media tempatan, berkongsi perjalanan penuh pembiakan tiga generasi padi angkasa.

Beliau menjelaskan bahawa 59 butir benih pertama yang kembali ke bumi sangat bernilai. Pasukan penyelidik memilih sebahagian benih dengan berhati-hati untuk pembiakan dalam bilik iklim buatan, menghasilkan hampir 10,000 benih generasi kedua yang meletakkan asas untuk ujian ladang berskala besar. Kini, generasi ketiga padi angkasa sedang tumbuh subur di sawah percubaan darat.

Misteri Kehidupan di Persekitaran Mikrograviti

Dalam persekitaran mikrograviti angkasa, penyelidik mendapati benih padi bukan sahaja dapat berkembang secara normal, malah mengekalkan kadar pembiakan yang baik. Lebih menarik lagi, generasi kedua padi angkasa menunjukkan kadar percambahan yang jauh lebih tinggi berbanding kumpulan kawalan di bumi. Penemuan ini membuktikan potensi menghasilkan makanan dalam persekitaran angkasa.

Kandungan glukosa dan fruktosa dalam benih padi yang kembali dari angkasa meningkat dengan ketara, berpotensi memberikan pengalaman rasa yang berbeza.

 

Namun, persekitaran angkasa juga membawa perubahan ketara kepada ciri-ciri padi. Berbanding dengan varieti bumi, sudut daun padi angkasa menjadi lebih lebar, menjadikan strukturnya kurang padat. 

Walaupun unik, ciri ini mencabar penanaman dalam kepadatan tinggi kerana jarak daun yang terlalu besar boleh mengurangkan keberkesanan fotosintesis. Bagi menangani isu ini, pasukan penyelidik telah mengenal pasti gen utama yang berkaitan dan berusaha untuk memperbaikinya melalui kaedah biologi molekul.

Satu lagi fenomena menarik ialah ciri kulit padi angkasa. Gambar dari stesen angkasa menunjukkan kebanyakan kulit padi tidak tertutup sepenuhnya walaupun dalam fasa matang, berbeza dengan padi bumi yang kulitnya segera tertutup selepas pendebungaan. 

Kajian mendapati perubahan ini berpunca daripada modifikasi pada lemma (bahagian luar kulit padi yang melindungi benih daripada kerosakan). Pasukan penyelidik kini sedang menyelidik mekanisme molekul di sebalik fenomena ini.

Penemuan Mengejutkan Kandungan Nutrisi 

Dalam analisis kandungan nutrisi, para penyelidik menemui perubahan yang amat menarik. Berbanding dengan varieti padi di bumi, benih padi yang kembali dari angkasa menunjukkan peningkatan kandungan glukosa dan fruktosa yang ketara, kira-kira lima hingga enam kali lebih tinggi. 

Walaupun jumlah keseluruhan kanji hampir sama, komposisi strukturnya mengalami perubahan. Selain itu, kandungan protein juga meningkat. Ciri-ciri nutrisi istimewa ini menunjukkan bahawa padi angkasa mungkin memberikan pengalaman makan yang berbeza.

Dr. Zheng Huiqiong menjelaskan bahawa penanaman padi dalam persekitaran angkasa menghadirkan cabaran unik. Persekitaran vakum memerlukan penciptaan keadaan yang sesuai dalam ruang tertutup sepenuhnya, di mana semua elemen pertumbuhan seperti cahaya, udara, dan air perlu dikawal secara buatan. 

Masalah pencahayaan adalah antara cabaran utama, kerana padi memerlukan tahap pencahayaan yang tinggi, sedangkan di angkasa ia hanya bergantung kepada sumber cahaya buatan. Oleh itu, varieti padi perlu dipilih dan diperbaiki khas agar dapat menyesuaikan diri dengan keadaan cahaya buatan.

Pencapaian di Baridan Hadapan Antarabangsa

Sebelum ini, Stesen Angkasa Antarabangsa China hanya berjaya menyelesaikan eksperimen kitaran hayat penuh untuk tumbuhan seperti Arabidopsis thaliana, kanola, kacang pis, dan gandum. 

Angkasawan kru penerbangan Shenzhou-14, Liu Yang, menunjukkan padi angkasa yang telah ditanam selama lebih 70 hari di stesen angkasa. Benih padi telah berkembang menjadi tanaman padi.

 

Sebagai tanaman ruji yang menyumbang kepada pemakanan hampir separuh populasi dunia, penanaman padi di angkasa mempunyai kepentingan strategik yang besar. Penyelidik China telah membuktikan kemampuan pembiakan padi angkasa, menyediakan pengalaman berharga untuk pembangunan pertanian angkasa manusia.

Pada masa depan, pasukan penyelidik akan terus mendalami kajian jaminan keselamatan makanan di stesen angkasa, serta meneroka lebih banyak kemungkinan dalam bidang pertanian angkasa. Langkah ini bukan sahaja membuka lembaran baharu dalam usaha penerokaan angkasa China tetapi juga menyediakan jalan baharu bagi jaminan makanan manusia dalam penjelajahan angkasa.