pengur_1.pdf

KURSUS STAE 2162 – EKOLOGI DARATAN DAN PENGURUSAN GUNATANAH SEMESTER 2 SESI 2002/03

PENGURUSAN GUNA TANAH

Pengenalan

Subjek Pengurusan Gunatanah merangkumi tiga komponen penting yang masing-masing boleh berdiri sendiri. Komponen yang dimaksudkan ialah pengurusan, gunatanah dan tanah itu sendiri. Untuk menerangkan subjek pengurusan gunatanah maka ketiga-tiga komponen ini perlu ditakrifkan secara berasingan.

Definisi

Pengurusan sistem pertanian mampan

Pengurusan yang dibincang di sini adalah pengurusan sistem pertanian mampan (sustainable agricultural system). Definisi pengurusan sistem pertanian mampan disenaraikan di bawah:

1. Pengurusan sumber pertanian yang berjaya untuk menampung keperluan manusia yang berubah-ubah, di samping mengekalkan dan memperbaiki kualiti sekitaran, dan memulihara sumber semulajadi. (FAO 1989)

2. (a) Satu sistem yang mengekalkan pengeluaran pada tahap yang boleh diterima malah bertambah, yang boleh memenuhi keperluan mendesak dan sentiasa terus berubahsuai untuk memenuhi keperluan akan datang untuk menambah kapasiti pengeluaran sumber asas dan untuk keperluan lain yang berguna untuk manusia.

ATAU, dengan kata lain,

(b) Satu sistem di mana petani meningkatkan pengeluaran secara berterusan pada tahap yang boleh diterima secara ekonomi, ekologi terpelihara dan diterima budaya, menerusi pengurusan sumber yang efesien dan pengemblengan input dalam bentuk bilangan, kuantiti, kualiti, urutan dan masa, dengan kerosakan minimum kepada sekitaran dan kebahayaan kepada kehidupan manusia. (Okigbo 1991)

3. Sistem yang melibatkan pengurusan dan pemuliharaan sumber semulajadi, dan orientasi teknologi dan perubahan isnstitusi sedemikian rupa untuk mempastikan pencapaian dan kepuasan berterusan keperluan manusia pada masa kini dan generasi akan datang. Pembangunan mampan ini (di dalam sektor pertanian, kehutanan dan perikanan) memulihara tanah, air, sumber genetik tumbuhan dan haiwan, dan termampu secara ekonomi dan dapat diterima oleh masyarakat. (FAO 1991)

1


4. Sistem penanaman tidak akan mampan melainkan output tahunan menunjukkan trend tidak menurun dan resisten, dalam hal yang berkaitan dengan kestabilan penghasilan, terhadap turun naik tekanan dan gangguan yang biasa. (Spencer dan Swift 1991)

5. Pengurusan Tanah mampan ialah sistem yang tidak merosakkan tanih atau mencemar sekitaran dengan signifikan, semasa menyediakan keperluan untuk kehidupan manusia.

Definisi pengurusan mampan di atas dapat dirumuskan seperti di bawah:

• Menghasilkan makanan dan bahanapi yang mencukupi untuk keperluan penduduk.

• Menghasilkan produk yang setara atau lebih baik pada musim pengeluaran akan datang.

• Tidak menghasilkan produk yang mencemar sekitaran secara kekal menyebabkan sekitaran tidak baik untuk dihuni manusia.

• Mengurangkan ketergantungan terhadap bahan yang tidak boleh diperbaharui seperti sumber mineral, tenaga dan kimia.

• Memulihara habitan hidupan liar dan mengekalkan sumber genetik.

Tanah

Mengandungi segala unsur sekitaran fizikal yang mana dapat mempengaruhi potensi guna tanah. Oleh itu tanah tidak sahaja merujuk kepada tanih tapi juga merujuk kepada fitur-fitur yang sesuai dari geologi, langforms (berhubung dataran), iklim dan hidrologi, tumbuhan penutup dan haiwan, termasuklah serangga dan hidupan mikro yang berkaitan dengan penyakit. Termasuk juga di dalam konsep tanah (land) ialah aktiviti manusia yang lepas seperti penghapusan tumbuhan (vegetarial clearance) dan tebus guna laut. Termasuk juga konsekuensi yang tidak dikehendaki dari aktiviti yang lepas seperti tanah terhakis dan pemusnahan tumbuhan.

Guna Tanah (Landuse)

Sebarang jenis kegunaan tanah masakini ataupun yang mempunyai potensi. Terbahagi kepada dua bahagian iaitu gunatanah major dan gunatanah minor.

2


Jenis major

Merupakan pembahagian utama kegunaan tanah pada masa kini ataupun GUNATANAH potensi seperti:

Pertanian yang bergantung kepada hujan (rainfield agriculture).

Pertanian yang diairi (irrigated agriculture)

Ragutan (grazing)

Kehutanan (Forestry)

Rekreasi (recreation)

Perbandaran

Perlombongan

Perindustrian

Kawasan Tadahan

Tapak Pelupusan

Pendasaran (pembinaan)

Jenis Minor

Sebarang kegunaan tanah yang ditakrifkan dengan lebih mendalam dari guna tanah major.

Contohya ialah di dalam pertanian yang bergantung kepada hujan, penanaman jagong atau tembakau atau padi adalah merupakan unit-unit yang kecil di mana keperluan setiapnya perlu dijelaskan dengan lebih mendalam lagi.

Semua aktiviti gunatanah mempunyai kesan yang negatif dan positif kepada manusia dan sekitaran. Kesan positif mungkin boleh dirasai dari segi ekonomi di mana pulangan dari aktiviti gunatanah yang dijalankan mendapat keuntungan yang besar. Ini berlaku kalau sumber semulajadi diurus dengan betul secara lestari. Kegagalan untuk mengurus sumber alam dengan sempurna akan menyebabkan masalah sekitaran yang bekait secara langsung dengan masalah ekonomi dan sosial, seperti pengangguran, kemiskinan, penyakit dan kelaparan.

1. Kerosakan malah degradasi keupayaan tanah untuk menyediakan faedah ekonomi dan sekitaran.

3


Contoh kepada masalah ini boleh dilihat di mana-mana bahagian dunia samada negara maju atau mundur. Masalah seperti hakisan, disertification, keruntuhan stok perikanan dan sumber lain, pengurangan air bawah tanah, penggaraman tanah, bahan buangan lombong beracun, penghapusan spesies dan kehilangan kepelbagaian biologi. Degradasi keupayaan tanah untuk menyokong keperluan manusia menyebabkan pembandaran, migrasi beramai-ramai dan konflik sosial yang tidak terkawal.

2. Pembaziran atau penggunaan tidak efesien sumber.

Kurangnya pendekatan bersepadu di dalam pengurusan tanah sering menyebabkan penggunaan teknologi yang tidak sesuai untuk sesuatu kawasan atau jenis tanah. Antara contohnya ialah pembangunan projek pengairan di kawasan kering di mana pengeluaran pertanian sebenarnya dihadkan oleh kekurangan nutrien melebihi air. Penggunaan sumber seperti baja dan racun serangga yang berlebihan mungkin tak perlu malah akan menyebabkan kesan negatif kepada efesiensi pertanian dan menyebabkan pencemaran dan masalah kesihatan yang mana boleh memberikesan kepada orang di kawasan bandar ataupun luar bandar. Bertambahnya kos untuk membersihkan air dan merawat penyakit yang disebabkan oleh pencemaran selalunya ditanggung oleh pihak yang tidak langsung terlibat dengan pencemaran yang berlaku. Penggunaan sumber tenaga yang tidak efesien merupakan halangan terbesar di dalam semua aspek pembangunan lestari. Pengalaman dari negara membangun menunjukkan penyelesaian terbaik kepada banyak masalah gunatanah ialah kombinasi pengetahuan setempat dengan teknologi termaju.

3. Impak terkumpul.

Selain dari kesan buruk secara lokal dan nasional dari pengurusan tanah yang buruk, masalah yang mengumpul diperingkat antarabangsa menjadi semakin serious apabila jumlah penduduk semakin bertambah. Contohnya asidifikasi tasik air tawar di Skandinivia adalah disebabkan oleh pencemaran udara perindustrian dari baratlaut eropah. Penebangan pokok di Nepal dan di kawas pergunungan sekitarnya menyebabkan kawasan banjir di kawasan hilir sungai Ganges dan sistem sungai lain yang megalir ke hilir.

Di dalam Eropah, pencemaran Sungai Rhine oleh aktiviti perindustrian di negara-negara yang terletak di sebelah hulu menyebabkan kualiti air di negara-negara hilir sungai berkurang. Degradasi dan disertifikasi tanah di beberapa negara boleh menyebabkan migrasi besar-besaran, masalah pelarian yang serious, dan juga degradasi tanah di negara bjiran juga terutama pada kaedaan iklim yang teruk.

4


Degradasi Tanah

Hakisan tanah Kesan daripada hakisan tanah adalah saling berkait, kesan yang berlaku di dalam satu bahagian menyebabkan masalh berantai pada bahagian lain.

• Contohnya, hakisan tanah yang berlaku kerana kaedah pertanian yang tidak sesuai di kawasan berkecerunan tinggi menyebabkan pengurangan pengeluaran makanan dan ekonomi kawasan yang mengalami hakisan.

• Di samping itu, kesan secara lokal yang lain ialah runtuhan tanah yang akan menutup jalanraya dan jalan keretapi bukan saja memberi kesan kepada pertanian tetapi juga banyak komponen lain di dalam ekonomi lokal.

• Selanjutnya, tanah yang dihakis dari kawasan berkecerunan tinggi akan mencemar dan menimbus sungai, yang mana ini akan menambahkan kekerapan dan keterukan banjir, memberi kesan kepada navigasi dan mengurangkan hasil tangkapan ikan oleh nelayan. Apabila sungai memasuki laut, siltasi yang berlaku akan merosakkan terumbu karang dan estuari, merosakkan perikanan semulajadi dan komersial.

Hakisan tanah merupakan salah satu faktor utama di dalam mengurangkan potensi pengeluaran makanan di negara membangun dan negara maju.

• Contohnya, di Amerika Syarikat telah kehilangan kira-kira 1/3 dari tanah atasnya sejak pertanian bermula iaitu kurang dari 300 tahun yang lalu. Kehilangan tanah berterusan pada kadar 12 tan/ha/tahun dengan jumlah kehilangan kira-kira 50 juta tan nutrien tumbuhan dalam masa setahun.

• Sg.Huang di China merupakan sungai yang paling banyak mengandungi sedimen di dunia, membawa kira-kira 1.6 bilion tan tanah dari kawasan pertanian yang subur di China ke laut China Timur.

• Di Brazil, reservoir Paso Real yang besar di Rio Grande do Sul telah kehilangan 18% dari isipadu asalnya dalam masa kurang dari 8 tahun dan input sedimen dari hakisan yang berterusan ke dalam reservoir ini akan memendekkan usia janaelektrik hidro di sini kepada kurang dari 30 tahun.

• Kira-kira 86% dari Kawasan Andean di Columbia mengalami hakisan, sementara 21% telah terhakis ke paras kritikal. Sepanjang sejarah manusia, terdapat contoh yang menunjukkan sesuatu tamadun musnah kerana aktiviti pertanian mereka merosakkan pengeluaran tanah mereka. Di dalam dunia modenpun kesejahteraan manusia dan ekonomi masa depannya samada di negara maju atau membangun sentiasa diancam oleh degradasi tanah.

Kadang-kadang kesan aktiviti pertanian yang tidak disengajakan, seperti kehilanagn vegetasi dan kekurangan nutrien, akan menyebabkan hakisan dan disertifikasi hingga ke peringkat di mana tanah tidak lagi berupaya menghasilkan pengeluaran pertanian yang

5


dikehendaki. Pengilangan industri pertanian juga mengeluarkan bahan kimia toksik yang berlebihan, seperti baja pertanian dan bahan kimia industri.

Di negara maju dan negara sedang maju masalah utama ialah pencemaran, ini diakibatkan oleh penggunaan berbagai alat teknologi termaju. Di kawasan negara membangun terutamanya di zon tropikal masalah degradasi tanah merupakan sesuatu yang kritikal kerana kawasan ini mempunyai kadar kemiskinan yang tinggi serta penduduk yang ramai oleh itu makanan merupakan sumber yang sangat diperlukan. Negara-negara ini banyak bergantung kepada pertanian dan perhutanan, disamping sedikit perlombongan. Ketergantungan terhadap pertanian sebagai alat pengeluaran makanan dan ekonomi nasional menyebabkan degradasi yang berlaku pada tanah mengurangkan pengeluaran makanan dan tidak dapat memenuhi keperluan penduduk.

Hakisan air Hakisan percik

Hakisan yang berlaku apabila titisan hujan melakukan hentaman ke atas permukaan tanah yang terdedah. Proses ini menyebabkan tanih yang mempunyai struktur terserak kepada saiz butiran yang lebih halus.

Hakisan permukaan dan alur

Hakisan permukaan berlaku pada butiran halus yang diserakkan oleh hakisan percik. Ini melibatkan pergerakan air secara seragam pada permukaan tanah cerun. Ini akan menyebabkan tanah atas yang subur diangkut ketempat lain.

Hakisan alur berlaku apabila aliran permukaan tertumpu dan membentuk satu alur kecil. Alur ini tidak menghalang penggunaan jentera semasa operasi penyediaan tapak pertanian dijalankan. Hakisan geluk/gegaung Hakisan gegeluk berlaku apabila larian air permukaan menghakis dan membesarkan alur yang sedia ada pada permukaan cerun. Ini sangat menghalang penggunaan jentera untuk penyediaan tapak pertanian.

Hakisan angin

Hakisan angin disebabkan oleh tiupan angin yang kencang pada ketinggian 1 kaki di atas permukaan tanah yang terdedah pada kelajuan 12 bsj. Angin mengerakkan partikel tanih dan pasir dalam tiga cara iaitu partikel halus akan terapung dan diangkut sebagai habuk

6


halus ke tempat yang sangat jauh; yang bersaiz sederhana akan bergerak dalam bentuk saltasi manakala yang kasar akan bergolek di permukaan tanah.

Faktor yang mempengaruhi kuantiti hakisan angin adalah kehakisan tanah, kekasaran permukaan tanah, iklim, jarak tidak berhadang sepanjang kawasan tanah yang searah dengan arah tiupan angin dan sisa tanaman atau tanaman penutup.

Impak Hakisan Angin

Hakisan angina merosakkan tanah pertanian dengan menghakis tanah atas yang subur berserta nutrient yang mana mengurangkan keupayaan tanah untuk pertanian.

Kawalan hakisan angin

Kurangkan kelajuan angin pada permukaan dengan menggunakan pemecah angin, sisa tanaman, tanaman penutup, pengkasaran permukaan dan pertanian strip.

Perangkap partikel tanah dengan membina batas-batas dan mengkasarkan permukaan untuk memerangkap partikel tanah yang bergerak. Tambahkan saiz agregat tanah

• dengan mengamalkan pusingan tanaman yang mengandungi rumput dan legume, • dengan menanam tanaman yang mempunyai sisa yang banyak dan

mengembalikan sisa tanaman itu kepada tanah, • dengan pembajakan yang menghasilkan ketulan besar pada permukaan tanah.

7


Penggaraman

Masalah penggaraman berlaku apabila terdapat kepekatan garam yang tinggi di dalam tanih. Kandungan garam di dalam tanih dikira tinggi apabila bacaan kekonduksian elektriknya melebihi 8 mS/cm. Tumbuhan yang sensitif terhadap kandungan garam mesti mempunyai bacaan kekonduksian elektrik di dalam tanih < 4 mS/cm manakala tanaman yang tahan terhadap kandungan garam yang sederhana bacaan kekonduksian elektrik di dalam tanih mestilah < 8 mS/cm. Kebanyakan tanaman tidak akan terhadap kandungan garam dalam tanih yang melebihi 8 mS/cm. Kawasan yang terlibat dengan penggaraman ialah kawasan arid yang mempunyai jumlah hujan yang sedikit, kawasan berhampiran pantai dan kawasan pertanian intensif yang menggunakan shelter. Ada DUA kesan garam terlarut ke atas tanaman iaitu kesan spesifik dan kesan umum. Kesan spesifik disebabkan oleh kandungan ion tertentu yang berbahaya kepada tanaman.

1. Kesan spesifik terbahagi kepada dua iaitu yang bertindak pada paras kepekatan yang rendah dan yang bertindak pada paras kepekatan yang tinggi.

• Paras kepekatan yang rendah hanya dua jenis garam yang biasanya penting

iaitu natrium karbonat dan boron terlarut.

o Natrium karbonat menyebabkan peningkatan pH yang mana mengakibatkan banyak nutrien seperti fosfat, ferum, zink dan mangan tidak tersedia kepada tanaman. Di samping itu ia juga menyebabkan struktur tanih menjadi tidak stabil menghasilkan tanih yang mempunyai ketertelapan rendah, pengudaraan teruk dan susah untuk dikerjakan.

o Boron terlarut di dalam air pengairan sebanyak 0.3 ppm mesti dirawat

kerana pada kepekatan ini akan mengurangkan hasil banyak tanaman. Pada kepekatan 2 hingga 4 ppm tanaman akan terhad kepada yang toleran dengan boron sahaja antaranya seperti kurma dan bit gula.

• Pada kepekatan yang tinggi sebahagian ion menyebabkan ketoksikan. Ini akan menambahkan kebahayaan tekanan osmosis yang sedia disebabkannya. Pada keadaan tekanan osmosis yang sama tinggi ion magnesium lebih toksik daripada ion kalsium, ion kalsium lebih tinggi daripada natrium. Kepekatan nartium klorida yang tinggi juga berbahaya sebab ia menekan pengambilan nutrien seperti K.

2. Kesan umum yang disebabkan oleh peningkatan tekanan osmosis larutan di

sekeliling akar.

8


Kesan umum kandungan garam yang tinggi di dalam tanih adalah tanaman yang bantut dan kecil. Bila kepekatan garam makin tinggi pembantutan menjadi lebih jelas, daun tanaman menjadi pudar, selalunya hijau kebiruan dan terdapat mendakan berlilin pada daun.

Pengurusan Tanah yang diairi Kualiti air pengairan Air pengairan yang diambil daripda sungai dan telaga selalu mempunyai kandungan garam. Air akan diambil oleh tanaman dalam proses transpirasinya. Sebahagian daripada garam terlarut tersebut akan tertinggal di dalam tanih. Di kawasan yang mempunyai hujan yang sedikit air hujan yang turun menerusi profil jarang melepasi kawasan akar. Di kawasan inilah di mana pengairan selalunya diperlukan. Pengairan yang berterusan menyebabkan pengumpulan garam di dalam tanih. Kandungan garam di dalam air pengairan diukur sebagai kekonduksian elektrik di dalam unit mS/cm. Kualiti air saliran yang digunakan oleh U.S. Salinity Laboratory adalah <0.25 mS/cm - tidak membahayakan 0.25 – 0.75 mS/cm – Sederhana salin 0.75- 2.25 mS/cm - Salin

>2.25 mS/cm – sangat salin Pengurusan Rendahkan paras air tanah sebaik-baiknya 3 meter di bawah. Kedalaman 1.8 m masih memberikan masalah. Ini boleh dilakukan dengan melakukan pengepaman air bawah tanah keluar jika tanah mempunyai ketelapan yang baik. Jikalau tanah tidak telap mungkin perlu buat system perparitan yang dalam. Gunakan jumlah air yang mencukupi untuk melakukan pengairan. Tanaman adalah sensitif ketika masih benih oleh itu tanih di sekeliling benih mesti rendah kandungan garamnya.

9


Keasidan

Pengasidan tanah merupakan proses di mana pH tanah berkurang mengikut masa. Tidak ada tanda yang nyata daripada kejadian ini selain daripada penurunan hasil. Tanah boleh mengalami pengasidan di bawah keadaan semula jadi dalam masa ribuan tahun terutama sekali di kawasan yang mempunyai hujan yang tinggi (>500mm). Di bawah system pertanian intensif tanih akan menjadi asid dalam masa beberapa tahun sahaja. Keasidan boleh terjadi kepada tanih atas ataupun kepada sub-tanih.

Pengasidan melibatkan beberapa siri tindakbalas kimia di dalam tanah yang menyebabkan nitrogen (daripada sumber organic atau sumber baja ammonia) bertukar menjadi ammonium, kemudian ditukar kepada nitrate. Anion seperti sulfat, klorida, bikarbonat dan terutamanya nitrat dilarutnlesapkan jauh daripada zon akar ke sub-tanah. Kation yang berassosiasi seperti Ca dan Mg juga dilarutlesapkan meninggalkan ion hydrogen yang terlalu banyak pada tanih atas. Apabila tanih makin asid Al dan Mn akan berada di dalam keadaan terlarut. Al dan Mn toksik kepada banyak tanaman.

Pengasidan dan pertanian

Faktor-faktor yang mempercepatkan pengasidan tanah:

• Penggunaan baja nitrogen berbentuk ammonia kepada tanih yang berasid secara semulajadi dalam kadar yang melebihi keperluan tanaman.

• Larutlesap nitrogen nitrat yang asalnya digunakan daripada baja berbentuk ammonia, keluar daripada zon perakaran.

• Penyingkiran berterusan tanaman beralkali dan hasilan ternakan serta sisa hasilan daripada kawasan pertanian.

Penanaman tanaman akan menyingkirkan alkali daripada tanah. Apabila hasil tanaman dituai ini akan menambahkan keasidan tanah. Impaknya adalah tertinggi apabila bahan disingkirkan dalam kuantiti yang banyak seperti di dalam pengeluaran silage, hay dan tebu.

Impak

Tidak ada symptom yang ketara akibat pengasidan tanah selain daripada penurunan hasil pertanian dan pengeluaran pastura. Apabila tanah semakin berasid nutrient berada di dalam keadaan kurang terdapat manakala unsure-unsur lain mungkin berada di dalam kepekatan yang toksik. Ini akan menyebabkan

• Mikroorganisma yang berguna di dalam kitaran nutrient terhalang daripada berfungsi seperti biasa (e.g. mengurangkan bekalan nitrogen)

• Fosforus di dalam tanih lebih sukar terdapat oleh tanaman

10


• Akan berlaku kekurangan nutrient seperti Ca, Mg, Mo dan B

• Kebolehan tanaman untuk menggunakan air sub tanah terhalang

• Aluminium yang toksik kepada tanaman dan mikroorganisma akan dilepaskan daripada tanah

• Paras manganese boleh mencapai paras toksik

• Pengambilan tanaman dan pastura ke atas pencemar logam berat seperti Cd akan bertambah.

• Tanih atas akan kehilangan struktur dan jadi keras, tumbuhan tidak tumbuh menggalakkan hakisan.

Pengurusan Tanih asid

Sangat penting merawat keasidan yang berlebihan sebelum ia menjadi teruk dan merebak ke bahagian sub-tanah. Keasidan di sub tanah susah dikawal dan mahal untuk dibaikpulih.

Langkah pertama mengurus keasidan tanah adalah mengenalpasti sebarang peningkatan keasidan. Ini melibatkan penentuan paras pH, Al dan manganese tanah atas (lapisan bajakan) dan sub-tanih hingga kedalaman 30 cm. Praktis pertanian yang dicadangkan untuk meminimakan asidifikasi adalah:

• Memberikan baja nitrogen kepada tanaman dalam kadar yang mencukupi

• Menggunakan bentuk nitrogen yang kurang membentuk asid

• pengairan yang efisien untuk mengurangkan larutlesap

• penanaman yang cepat selepas pengairan untuk penggunaan nitrogen dengan cepat

• menanam spesies tanaman perennial yang berakar dalam untuk menggunakan nitrogen pada tempat yang dalam

• proses pengapuran yang regular untuk menawar keasidan yang terhasil daripada system pertanian

• menanam tanaman yang toleran kepada keasidan seperti tebu dan pisang.

Penggunaan baja

Ujian ke atas tanah mesti dijalankan untuk menentukan kadar nitrogen yang digunakan sesuai dengan keperluan tanaman. Pemberian semua keperluan baja kepada tanaman sekali harung akan menyebabkan pengasidan dengan membiarkan larutlesap nitrat nitrogen sebelum ia dapat digunakan. Cara untuk mengelak ini daripada berlaku berikan baja tersebut secara berperingkat-peringkat.

11


Potensi pengasidan baja nitrogen

Baja Potensi pengasidan

Kalsium nitrat, kalium nitrat Rendah

Niltram, urea, baja binatang Sederhana

Ammonium sulfat, MAP, DAP Tinggi

Pengapuran

Apabila tanih menjadi asid untuk tanaman tertentu kapur atau dolomite boleh digunakan untuk menaikkan pH kepada nilai yang dikehendaki. Jumlah kapur atau dolomite yang diperlukan untuk membaiki pH bergantung kepada tanah dan jenis tanaman yang ditanam. Tanah yang mengandungi banyak liat dan bahan organic memerlukan aplikasi kapur yang banyak. Oleh itu pH tanah sahaja tidak dapat menunjukkan jumlah keperluan sebenar kapur.

Untuk menganggarkan keperluan kapur tanah ujian penentuan kaperluan kapur tanah perlu dijalankan. Ujian ini digunakan untuk menentukan keperluan kapur 15 cm tanah atas pada keluasan 1 ha untuk menaikkan pH pada paras yang tidak menghadkan hasilan tanaman. Secara amnya target pH (dalam air) yang hendak dicapai ialah 5.5. Apabila pH yang hendak dicapai terlaksana, mungkin masih memerlukan kapur tambahan bergantung kepada jenis tanaman yang ditanam. Sebahagian system pertanian mempunyai keasn pengasidan ke atas tanah yang berkait dengan jumlah bahan yang disingkirkankan semasa penuaian, jumlah dan jenis baja yang biasa digunakan dan jumlah larutlesap yang berlaku.

Keperluan kapur

Sistem pertanian Keperluan kapur (tan/ha/tahun)

Pusingan pastura-tanaman 0.1

Anggur 0.1

Tebu 0.2

Pastura rumput untuk pengeluaran hay 0.3

Pisang 1.7

12


PEMBAIKAN

• Aplikasi baja

• Penanaman legum untuk kawal hakisan.

• Pengairan

• Saliran

• Sungkupan

13


GUNA TANAH DI KAWASAN TROPIKA

Kegunaan Tanah Untuk Pertanian

• Tanah Ladang

• Tanah Ragutan

• Hutan

Kegunaan Tanah Selain Pertanian

• Rekreasi

• Pendasaran

• Tapak pelupusan

• Bahan pembinaan

• Perbandaran/petempatan

14


Sistem Pertanian

Sistem pertanian merupakan satu sistem tabii. Ia merupakan satu sistem yang terbuka, yang menerima input dari luar dan kehilangan tenaga dan jisim sebagai output. Secara dalaman sistem ini terdiri dari beberapa komponen yang saling berkaitan yang menerima aliran tenaga dan jisim. Jisim yang terlibat di dalam aliran ini termasuklah air, unsur nutrien (solutes) dan pepejal ( contoh: kumin tanah).

INPUTS

TANAMAN TERNAKAN

TANAH

SISTEM FIZIKAL

Lanskap

Sungai

Air Bwh Tanah

Tumbuhan

Fauna Dll

SISTEM LUARAN TUAI

Sistem Pengurusan Pengaruh

Aliran

Struktur am Sistem Pertanian dan kaitannya dengan Sistem Luar

INPUT kepada sistem berlaku dengan berbagai cara:

• Luluhawa batuan dasar (yang mengeluarkan pepejal dan unsur nutrien)

• Radiasi solar (tenaga)

• Presipitasi (water and unsur nutrien)

• Pemindahan daripada permukaan tanah yang bersebelahan (dengan cara hakisan atau run-off yang mana keduanya membawa air, pepejal & larutan).

• Input yang disengajakan oleh petani (biji benih, ternakan, baja kandang, baja dagangan, pestisid, makanan binatang & tenaga bahan api).

15


Menerusi input ini, sebahagiannya membolehkan manusia dapat mengawal sistem pertanian dan mengekalkan kapasiti untuk penghasilan paras pengeluaran (output) yang tinggi yang menjadi ciri-ciri enterprise pertanian moden.

Manusia juga dapat kawal banyak daripada output daripada sistem pertanian.

Dengan saliran tanah manusia mempunyai pengaruh ke atas magnitud dan hala tuju air yang hilang dari sistem itu.

Dengan praktis pembajakan, giliran tanaman dan pemuliharaan tanah manusia dapat mengawal kadar hakisan seterusnya kehilangan pepejal.

Yang paling penting sekali iaitu dengan penuaian (harvesting) dan pengurusan ternakan dan sisa tinggalan tumbuhan, manusia dapat mempengaruhi kehilangan nutrien daripada sistem. Kehilangan nutrien semasa tuaian mewakili output nutrien yang utama daripada sistem.

Dari perbincangan ini, dapat menyimpulkan bahawa salah satu dari perkara yang penting dalam sistem pertanian ialah proses kitaran (tenaga, air dan nutrien) dan juga cara bagaimana praktis pertanian memberi kesan ke atas kitaran ini.

16


Kitaran Tenaga

Radiasi solar

Input utama tenaga kepada semua sistem terestrial adalah dari matahari, dan 98% dari tenaga tersebut terkandung di dalam jarak gelombang 0.15 ke 3.0 μm. Apabila ia sampai kepada permukaan tanah bukan semua radiasi yang datang diserap, sebahagian daripadanya dikembalikan dalam bentuk gelombang pendek bergantung kepada sifat-sifat pembalik permukaan tanah. Sifat-sifat pembalik permukaan dikira dalam bentuk albedo. Albedo ialah % dari jumlah radiasi yang datang (semua jarak gelombang) yang dibalikkan secara terus.

Radiasi yang tidak dibalikkan diserap dan memanaskan permukaan tanih. Pergerakan haba seterusnya akan memanaskan lapisan bawah tanih. Seterusnya terdapat juga haba yang hilang dari permukaan dalam bentuk jarak gelombang panjang. Sebahagian dari tenaga yang boleh didapati diserap dalam bentuk haba terpendam akan meruapkan air daripada permukaan. Kemudiannya haba terpendam ini akan dibebaskan dalam bentuk air pelowapan di atmosfera tiada digunakan untuk memanaskan atmosfera. Haba terpendam digunakan untuk memanaskan atmosfera.

Sumber haba yang lain, kadang-kadang lebih besar magnitudnya datang dari bahagian permukaan tanah, atau bahagian dasar atmosfera secara adveksi (angkutan oleh pergerakan atmosfera).

Kepentingan Biologi Radiasi

Fotosintesis

Tumbuhan menggunakan cahaya untuk mengikat tenaga kepada bentuk molekul organik dalam proses fotosintesis. Di dalam ekosistem proses fotosintesis sangat penting sebab ia merupakan sumber segala tenaga. Transformasi tenaga oleh fotosintesis disebut sebagai pengeluaran primer dan tumbuhan itu disebut autotrop. Persamaan fotosintesis diringkas seperti berikut:

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2

2816 KJ

tenaga Karbon dioksida

air Karbohaiderat

Hidrogen Oksigen

Tenaga cahaya digunakan oleh klorofil untuk memecahkan molekul air untuk melepaskan oksigen. Tenaga yang terhasil digunakan untuk menurunkan karbon dioksida kepada karbohidrat.

17


Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi fotosintesis:-

Intensiti cahaya - semakin tinggi intensiti cahaya semakin tinggi kadar fotosintesis, hingga kepada satu tahap di mana keberkesanan tumbuhan menjadi tepu cahaya. Pada keadaan tepu cahaya proses fotosintesis tidak bertambah lagi walaupun intensiti cahaya bertambah.

Suhu - kadar fotosintesis tinggi pada suhu yang tinggi. Suhu optima kebanyakan tumbuhan adalah 25°C.

Kepekatan CO2 - hanya penting pada intensiti cahaya sederhana dan tinggi. Tumbuhan menyerap CO2 di samping mengeluarkannya semasa respirasi.

Respirasi

Penafasan melibatkan kepenggunaan karbohidrat sebagai sumber tenaga tumbuhan untuk membesar: Persamaannya

C2 H12 O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 2830 kJ

karbohidrat oksigen karbon dioksida air tenaga

Keseimbangan di antara tenaga yang diambil semasa fotosintesis dan yang dikeluarkan semasa respirasi inilah yang tersedia di dalam satu ekosistem.

Model Keseimbangan Tenaga

Rajah I

Input tenaga utama - solar

Input tenaga lain:

baja kimia, pestisid

Kitaran tenaga di dalam banyak sistem pertanian adalah tidak efficient, kerana sebahagian kecil dari input tenaga total akan digunakan oleh manusia.

Kitaran Hidrologi

18


Air memainkan peranan yang sangat penting di dalam sistem pertanian. Air penting untuk mengekalkan kesegahan dan pengangkutan nutrien di dalam tumbuhan. Air juga ada peranan di dalam luluhawa, larutlesap dan hakisan. Oleh itu ia mengawal kebajikan input dan kehilangan nutrien dari sistem. Pada masa yang sama sistem pertanian mempunyai impak terhadap proses hidrologi ini.

Input air kepada sistem pertanian datang dari hujan dan pengairan. Kehilangan datang dari evaporasi, transpirasi (evapotransiprasi), saliran ke air bawah tanah, dan aliran mendatar (runoff & through flow) ke sungai-sungai. Penyimpanan air berlaku dalam tanah, tisu tumbuhan dan badan haiwan.

Sistem hidrologi adalah sangat dinamik, di mana input dan output berlaku dengan banyak pada waktu pendek, menyebabkan pelbagai perbezaan di dalam penyimpanan air dalam tanah. Air dalam tanah sangat penting untuk tumbuhan oleh itu perbezaan kandungan air di dalamnya memberikan signifikan yang tinggi pada tumbuhan. Bahkan kekurangan air di dalam tanah sangat mempengaruhi hasil tanaman.

Variasi di dalam kandungan air tanih bergantung kepada beberapa faktor.

• Jumlah dan taburan hujan

• Potensi evaporasi atmosfera ( kepada suhu udara, kelembapan dan halaju angin)

• Kapasiti pemegangan air tanih dan status saliran tanih.

• Topografi lokal (mempengaruhi kadar aliran dan dalam tanah)

Secara amnya petunjuk bagi keseimbangan air tahunan di mana-mana tempat ditunjukkan oleh bajet air. Gambarajah ini menunjukkan input bulanan dari hujan dan (output) kehilangan melalui evapotranspirasi.

Pada musim di mana hujan melebihi evapotranspirasi terdapat lebihan air di dalam tanah dan air terkumpul di dalam tanih sehingga “field capacity” had basah tercapai (penyimpanan air maksima). Air yang berlebihan selepas had basah akan hilang secara saliran atau aliran oleh tarikan graviti.

Pada musim evapotranspirasi melebihi hujan, kekurangan air akan berlaku. Tumbuhan akan menggunakan air yang tersimpan di dalam tanah menyebabkan simpanan air berkurangan, had layu sementara akan dicapai. Ini menunjukkan tindakbalas oleh tumbuhan ke atas kehilangan air. Proses layu bertujuan untuk mengurankan air yang hilang dari tumbuhan. Bila tidak ada input air baru dalam waktu yang agak lama, had layu tetap akan dicapai, pada ketika ini evapotranspirasi sudah tidak berlaku dan tumbuhan jadi kering dan mati.

19


Kitaran Nutrien

Edaran nutrien di dalam sistem pertanian diringkaskan di dalam Rajah 3. Tiga penakung nutrient yang utama ialah tumbuhan, ternakan dan tanah.

Tisu tumbuhan dan ternakan-ternakan dari karbohidrat, lemak, protin dan nukleoprotin. Untuk membesar dan pertumbuhan tisu, tumbuhan perlukan jumlah karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, posforus dan sulfur yang banyak. Ini diperlukan bersama-sama dengan jumlah sedikit dari besi, mangan, zink, koper, boron dan molybdenum. Untuk membantu di dalam pertumbuhan tisu dan kegunaan lain jumlah berbagai dari kalium, magnesium dan kalsium juga diperlukan. Unsur major dan minor ini disebut sebagai nutrien dan atau edaran nutrien ini di dalam ekosistem adalah sangat mustahak.

Penggerak utama kepada edaran nutrien ialah tenaga dan selalunya nutrien bergerak dalam bentuk larutan. Oleh itu edaran nutrien secara amnya mengikuti perjalanan yang sama dengan tenaga dan aliran air.

Kitaran nutrien yang utama ialah kitaran organic dan kitaran nitrogen.

Kitaran organik (karbon)

Merupakan perkara asas yang sangat penting di dalam ekosistem kerana karbon merupakan bentuk tenaga yang utama dalam bentuk kimia. Atmosfera bertindak sebagai takungan karbon dioksida. Gas ini digunakan oleh tumbuhan di dalam fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat. Sebatian organik dipindahkan ke dalam tanih dalam beberapa cara, yang terpenting ialah daun yang gugur dan pereputan akar. Residue yang gugur akan dimakan oleh herbivor di mana dalam proses ini karbon dilepaskan. Karbon ini kebanyakannya akan berintegrasi ke dalam tanah sebagai sebahagian dari molekul liat-humus.

Karbon juga wujud di dalam atmosfera tanah yang mana ia membentuk 4% dari jumlah isipadu gas. Kepekatan ini adalaha 300% kali ganda dari jumlah karbon di atmosfera.

Pengumpulan CO2 di dalam atmosfera tanih disebabkan oleh

• pereputan akar

• pereputan bahan organik

• pernafasan organism hidup di dalam tanih

Kalau tidak ada pengudaraan yang cukup CO2 bertambah dalam sekitaran tanah menyebabkan CO2 menghalang aktiviti organism tanih dan pertumbuhan akar.

20


Kitaran Nitrogen

Tumbuhan memerlukan jumlah nitrogen yang banyak. Ia diambil menerusi nitrat yang terlarut. Nitrat yang digunakan untuk sintesis asid amino yang kemudiannya bergabung untuk membentuk protin. Haiwan mendapat protin dengan jalam memakan tumbuhan atau haiwan lain (protin keluaran haiwan).

(Rajah ) Di dalam tanah, terdapat rantaian proses bermula dari nitrogen organik di dalam asid amino, menerusi amonia, nitrit dan kembali kepada nitrat. Setiap transisi ini memerlukan mikfroflora tanih. Beberapa jenis tumbuhan mempunyai bakteria yang hidup pada akar (jenis Rhizobium - bintil) yang mana boleh mengikat gas nitrogen dari udara kepada bentuk nitrat. Bakteria ini terdapat dalam nodul di dalam akar tumbuhan legum (seperti kekacang, alfafa, clover).

Dalam pertanian moden, nitrat dibekalkan dalam bentuk baja. Nitrat yang mudah larut dalam tanah mudah larut lesap sementara kelebihan nitrat juga ada keburukannya. Kalau ia terlalu banyak ia jadi lumut.

21


Kesan Sekitaran Ke atas Pertanian

Kemajuan di dalam teknik pertanian sedikit sebanyak telah melepaskan pertanian dari pergantungan totalnya terhadap sekitaran. Ini dapat digambarkan oleh hasil yang tidak lagi dipengaruhi sepenuhnya oleh limitasi tanah dan iklim sementara limitasi lain telah dapat diatasi dengan penggunaan baja, saliran dan pengairan. Di samping itu masalah serangga dapat dikawal dengan menggunakan racun serangga.

Walaupun demikian, aktiviti pertanian masih dipengaruhi oleh sekitaran. Praktis praktis seperti pembajakan, saliran dan pengairan, baja dan racun serangga merupakan tindakbalas terhadap kondisi sekitaran yang spesifik. Ini adalah usaha untuk mengubahsuai sekitaran supaya ianya lebih sesuai untuk pertanian.

Praktis-praktis ini mestilah kos efektif, iaitu faedah yang didapati dari output, atau kualiti tumbuhan mestilah melebihi kos yang telah dibelanjakan untuknya. Di dalam praktis pertanian, ini merupakan kekangan yang utama. Di dalam banyak kes, sekitaran tidak dapat dibaiki secara berekonomi. Ini akan menghalang produktiviti secara berterusan dan menghalang penanaman kepelbagaian jenis tanaman. Limitasi ini selalunya bertindak secara indirek. Misalnya, hasil barley di England dan Wales dikaitkan dengan waktu waktu menanam. Waktu menanam yang lewat hasilnya akan kurang. Alasan kenapa penanaman dilakukan dengan lewat ialah tanahnya terlalu basah kerana hujan lebat dan tak cukup saliran. Ini menyusahkan penyediaan tanahuntuk penanaman. Oleh itu, pengaruh sekitaran terhadap pengeluaran dirasai dari segi kawalannya terhadap cara pengurusan. Dengan mengawal hasil dan fleksibiliti jenis tanaman yang boleh ditanam, faktor sekitaran dapat menghadkan kapabiliti kegunaan tanah untuk pertanian.

Pada ketika ini terdapat pertambahan output pertanian. Pertambahan ini sedikit sebanyak didapati hasil dari perluasan kawasan pertanian ke kawasan baru, melintasi kawasan pertanian yang sedia ada. Kawasan perluasan ialah kawasan hutan serta tebusguna kawasan paya dengan menyalirkan airnya. Dari kepentingan sekitaran, jika perluasan dan penebusgunaan ini menguntungkan, kerja-kerja penebusgunaan mestilah dijalankan dengan mengambil kira faktor sekitaran, supaya hanya tanah yang sesuai sahaja yang digunakan untuk pertanian, dengan menggunakan kaedah yang sesuai dan dengan tumbuhan yang sesuai.

Pertambahan output juga disumbangkan oleh penggunaan intensif dari tanah pertanian yang sedia ada. Didapati bahawa dengan cara ini penghasilan bertambah, tetapi akan sampai satu takat di mana penghasilan adalah mendatar (tidak bertambah). Untuk menghasilkan hasil yang lebih banyak maka kefahaman terhadap faktor-faktor sekitaran yang menghadkan pertumbuhan tanaman dan interaksinya terhadap praktis pertanian adalah diperlukan.

22


Kesan Pertanian Ke atas Sekitaran

Sistem pertanian merupakan sistem artificial (buatan, tiruan), ia merupakan satu sistem yang diusahakan untuk mengekalkan sekitaran di dalam keadaan artificial (tiruan) dan yang penting sekali produktiviti dengan jalan mengawal kesuburan tanah, vegetasi, fauna dan iklim mikro. Kejayaan usaha ini ditunjukkan oleh pengeluaran biomas yang lebih tinggi dari sistem ini berbanding dengan sistem natural (tabii) dalam sekitaran yang sama. Walau bagaimanapun bukan semua kesan pertanian ke atas sekitaran adalah baik, dalam jangka panjang aktiviti pertanian juga akan merosakkan sekitaran.

Impak utama sistem pertanian adalah ke atas tanah, kesannya ialah mengurangkan kesuburan oleh itu mengurangkan hasil.

*Di kawasan temperat waktu pembajakan yang tidak sesuai akan merosakkan struktur tanah liat, ini akan menyebabkan hasil berkurangan.

*Kehilangan bahan organik dari dalam tanah di bawah sistem pertanian merupakan satu penyebab kepada berkurangnya kestabilan agregat dan menambahkan risiko hakisan.

Dalam kesemua kes-kes ini, kerosakan yang diakibatkan oleh pertanian akan mengurangkan kesuburan tanah, menambahkan masalah pengurusan tanah, dan akhirnya mengurangkan hasil dan fleksibiliti pertanian. Dalam jangka waktu panjang sistem pertanian boleh (bertahan) sustainable jika impak sistem pertanian terhadap sumber sekitaran terutamanya tanih diambil kira.

Sistem pertanian juga mempengaruhi sistem ekologi dan sosio-ekonomi. Input yang banyak dalam sistem pertanian seperti baja dan pestisid, keluar dari sistem dan mencemar sekitaran di sekelilingnya.

• Nitrat mencemar air permukaan dan air bawah tanah

• Bahan buangan organik ternakan kadang-kadang menjadi pencemaran utama kepada sumber air.

• Pestisid didapati terkumpul dengan banyak di dalam rantaian makanan.

23


Praktis-praktis sistem pertanian merubah sekitar secara fizikal. Selalunya memusnahkan operasi sistem lain.

• Saliran - merosakkan habitat paya

• pertanian di kawasan ragutan yang lama, tanah ragut akan menyebabkan hilangnya spesis haiwan dan tumbuhan yang ‘gharib’.

• perubahan ke atas tumbuhan dan bentuk daratan yang disebabkan oleh intensifikasi pertanian atau perluasan kawasan pertanian menyebabkan berkurangnya kualiti pemandangan sekitaran.

• Pertanian bersaing dengan konservasi hidupan liar dan rekreasi.

Adalah disetujui bahawa sistem pengeluaran makanan tidak dapat mengelak daripada memberi kesan kepada sekitaran, oleh itu adalah menjadi tanggungjawab kepada ahli pertanian untuk mencari satu kaedah perladangan yang dapat mengurangkan impak terhadap sekitaran.

24


Praktis Di Dalam Pertanian

PEMBAJAKAN

Pembajakan merupakan praktis asas di dalam pengurusan pertanian. Pembajakan merupakan satu kaedah di mana petani menganggu, membalik dan menyusun semula tanah untuk tujuan menghasilkan satu kondisi fizikal tanah yang disukai oleh tumbuhan untuk pertumbuhannya.

Fungsi membajak adalah untuk

• menyediakan tapak semaian secara fizikal dengan cara membajak, menyisir, menggulung tanah untuk memecahkan.

• membuang saki-baki tumbuhan (tunggul), dan rumpai dengan cara memotong dengan pisau dan menimbus dengan bajakan.

• memperbaiki kondisi saliran dan perakaran dengan pembajakan yang dalam.

Penyediaan tapak semaian

Dalam mana-mana sistem pertanian, tanaman di tanam dari benih. Pertumbuhan dan perkembangan benih, dan juga hasil tanaman bergantung kepada ciri fizikal tapak semaian. Di dalam menyediakan tapak semaian, tujuan utama membajak ialah untuk membina satu tapak semaian yang sesuai, di mana benih boleh ditanam pada kadar yang seragam pada kedalaman yang konstan, yang membenarkan pertumbuhan yang cepat.

Membuang tunggul tumbuhan dan rumpai

Tujuan menghilangkan rumpai dan tunggul tumbuhan ialah

• supaya ia tidak menganggu operasi penanaman yang berikutnya.

• nutrien dalam tunggul dan rumpai dapat digunakan oleh tumbuhan berikutnya.

• rumpai yang dibiarkan tumbuh akan bersaing dengan tanaman untuk mendapatkan nutrien yang akan membantutkan pertumbuhan benih.

• rumpai dan tunggul juga mungkin merupakan perumah bagi penyakit yang berasal dari tanah.

Memperbaiki keadaan perakaran dan saliran

Tumbuhan yang membesar memerlukan sokongan fizikal, air, nutrien dan oksigen dari tanih, semua ini disediakan melalui akar. Kebolehan akar menyediakan keperluan ini bergantung kepada isipadu tanih yang mereka dapat eksploit. Secara umum perkembangan akar dihalang oleh kurangnya ruang rongga yang sesuai di dalam tanih (mampat, lapisan tak berstruktur dan saliran buruk). Tujuan lain pembajakan adalah

25


untuk membina sekitaran perakaran yang sesuai dengan melonggarkan tanih dan menghilangkan air berlebihan.

Dalam keadaan biasa majoriti saiz rongga adalah kecil, sangat sedikit jumlahnya yang lebih besar dari 2 mm garis pusat, majoritinya adalah < 60-100 μm. Sebaliknya akar utama dari kebanyakan tanaman pokok adalah melebihi garispusat 400 μm, akar-akar rambut pula lebih daripada 300μm. Oleh sebab itu, jumlah isipadu tanih yang dapat digunakan oleh akar dengan segera adalah terhad, dengan ini akar terpaksalah bersusah payah memasuki celah-celah kumin. Akar melakukan ini dengan memberikan tekanan kepada dinding ruang rongga menyebabkan mereka mengembang. Ketika ini akar rambut yang halus menyokong, hujung akar memasuki celah-celah ruang rongga dengan cara pemanjangan tisu meristem. Selagi tanih itu mudah dipecahkan ruang rongga akan terbuka dan akar memanjang. Akar tidak akan dapat memanjang pada tanah yang padat. Dengan pembajakan tanah yang padat boleh dipecahkan menjadi agregat yang lebih longgar, dengan ini pembajakan membantu pemanjang akar.

Pembajakan juga memperbaiki saliran dan pengudaraan di dalam tanih kerana pembajakan menambahkan porositi, serta kemasukan dan pengeluaran air dan udara oleh itu mempastikan bekalan udara yang tetap kepada akar. Pada masa yang sama air berlebihan dikeluarkan dengan saliran dan gas beracun hilang dengan cara resapan ke atmosfera.

Proses pembajakan

Ploughs.-The plough is primarily designed to prepare the ground for cultivation by turning it over, thus burying the weeds and loosening the earth. Modifications of the plough, however, have of late been contrived to assist in cultivating operations, such as the destruction of weeds, loosening the surface of the earth, or casting, the same against the rows of the grain or plant, as the case may be, and ploughs of this description will be treated of under the head of Cultivators, by which term they are now generally known. The modern plough consists of a frame, to which horses may be attached, and to which is fastened a device to detach (in advance of the share) the furrow from the unploughed land; a share to sever the bottom of the furrow from the land beneath, a gauge-wheel to regulate the depth to which the share shall enter the soil, and a mould- board to invert the furrow.

In Fig. 5 is represented an improved form of plough, made by the Ames Plough Co. A is the frame; B B are the handles by which the operator guides the plough ; C is the gauge-wheel, which runs upon the surface of the soil and determines by the distance between its perimeter at the bottom and the bottom of the ploughshare the depth of the furrow; D is the coulter which severs the furrow- slice from the land in advance of the share ; E is the mould-board, and

F is the clevis to which the draught is applied. The manner in which the furrow is turned by the plough is of considerable importance. Greensward land may be ploughed with the

26


furrows turned completely over so as to kill the herbage, as shown in Fig. 6; or it may be Lap-furrowed, as shown in Fig. 7. The difference is, that in the former case the ploughed land lies solid, and is difficult to break up, whereas in the latter the land will break somewhat of itself, while there will remain at the same time beneath the furrows the hollow triangular

spaces shown in Fig. 7. Hence, when cultivator, or clod-crusher, is passed over the land, the soil will be more thoroughly broken up. In arable land-that is, land that has been well ploughed before, and is not of a very clayey nature-the furrows may be turned completely over with such a short turn that the twisting of the soil itself will cause it to break up, as shown in Fig. 8. Still another kind of ploughing is

performed by the double Michigan plough, the furrows of which are shown in Fig. 9. The upper furrow merely skims or pares off the upper portion of the sod and inverts it in the bottom of the furrow-a trench left by the bottom plough in its previous traverse. By this

27


method the soil is well broken up. The ploughing may be deep, and the roots of grass, weeds, etc., are thoroughly buried

Kesan Jangka Panjang Pembajakan

1. Ketumpatan Pukal dan Pengudaraan

Kebanyakan operasi pembajakan dengan cara membajak dan menyisir mengakibatkan penyusunan semula agregat, yang akan menyebabkan pembukaan ruang rongga dan rekahan. Dengan sebab inilah lapisan yang selalu dibajak mempunyai tanah yang lebih porous (telap), longgar dan kurang padat berbanding dengan tanah yang tidak dibajakan.

Terdapat juga keadaan di mana ketumpatan pukal tanih menjadi lebih tinggi apabila dibajak. Ini berlaku apabila tanah dibajak pada waktu keadaan kandungan airnya tidak sesuai untuk dibajak. Apabila dibajak tanah akan dipadatkan oleh berat traktor dan tayarnya. Dalam satu sistem pertanian, mungkin memerlukan 6 atau 7 ulangan laluan yang berlainan dengan traktor untuk alat/perkakas yang berbeza sehingga tuaian diselesaikan. Dalam masa setahun mungkin 90% dipermukaan ladang dilalui oleh traktor.

Pembajakan biasanya melonggarkan bahagian tanah atas, tetapi pada bahagian tanah bawah berlaku sebaliknya. Ketumpatan pukal biasanya bertambah pada lapisan di bawah ‘lapisan bajak’. Ini disebabkan oleh

(1) pemadatan oleh tayar traktor dan

(2) pembentukan ‘kerak bajak’.

Kerak bajak ini terhasil bila tasik dibajak berulang-ulang kali pada ke dalaman yang sama, pada waktu yang tidak sesuai, atau menggunakan bajak yang tumpul. Ini menyebabkan smearing (palitan) dan penyusunan semula partikel tanih, menghasilkan

28

http://www.classic-ploughing.com/


satu lapisan berbentuk leper yang padat. Lapisan ini menghalang pergerakan air dan udara, dan pertumbuhan akar. Pada waktu basah tumbuhan akan mengalami merana akibat air berlebihan (waterlogging) pada zon akar. Pada musim kering, kedalaman perakaran yang dangkal menyebabkan akar tidak dapat menggunakan simpanan air yang terhimpun pada zon tanah yang lebih dalam oleh itu akar akan menderita (suffer) akibat kekurangan air. Ini akan mengurangkan hasil dengan banyak.

2. Kapasiti Infiltrasi dan Penahanan air

Perubahan struktur yang disebabkan oleh pembajakan memberikan juga kesan kepada sifat-sifat hidrologi tanih dalam berbagai cara:

penambahan kekesatan permukaan yang disebabkan oleh pembajakan menyebabkan pertambahan permukaan penakung air hujan sewaktu sangat lebat. Ini mengurangkan kemungkinan aliran permukaan.

Ia juga membolehkan inflitrasi berlaku dengan lebih lama. Pembajakan juga melonggarkan tanah, oleh itu menggalakkan infiltrasi dengan cara menyediakan zon permukaan yang mengandungi ruang rongga besar yang boleh menerima dan menyahkan air dengan lebih cepat.

Sehubungan dengan perubahan di dalam penerimaan air ialah kecenderungan bagi tanih yang dibajak untuk kekurangan air dengan lebih cepat dengan cara saliran graviti, sekurang-kurangnya pada lapisan atas. Ini mempunyai dua kepentingan.

• Kurang kemungkinan berlakunya terlalu banyak air (waterlogging) pada bahagian tanah atas dan field capacity (had basah) tanah berlaku pada kandungan air yang sangat rendah.

• Tanah akan menahan jumlah air yang kurang selepas hujan, oleh itu ia mempunyai kapasiti penahanan air yang lebih kecil (mengurangkan A.W.C).

Keadaan ini adalah yang umumnya berlaku. Kadangkala keadaan yang berlaku ketika pembajakan pada waktu yang tidak sesuai ialah pembentukan kerak bajak (plough pan). Ini mengurangkan penyaliran air dari tanah atas oleh itu menyebabkan berlakunya waterlogging. Ini berlaku pada musim hujan. Pada musim kering ini mungkin ada kebaikannya sebab ianya mengalakkan penahanan air untuk kegunaan tumbuhan (0.05 - 15 bar).

3. Bahan organik

Salah satu dari kesan pembajakan dalam jangka masa yang panjang ialah berkurangnya jumlah bahan organik di dalam tanih jika dibandingkan dengan tanih pastura. Kandungan bahan organik dalam tanah pastura ialah 5-10%, sementara di dalam tanah pertanian mengandungi kira-kira 1-2% bahan organik. Bagaimanapun kurangnya bahan organik ini tidak semata-mata disebabkan oleh pembajakan. Kekurangan bahan organik di dalam tanah pertanian disebabkan oleh pembuangan saki-baki bahan organik semasa penuaian. Oleh itu beberapa bahan organik dalam tanah pertanian disebabkan oleh

29


kurangnya bahan tanaman yang dikembalikan ke tanah (misal roots crop (ubi, beet, kentang), cereal).

Pengudaraan yang baik yang diakibatkan oleh pembajakan membantu di dalam menggalakkan oksidasi kimia bahan organik yang tidak diperbaharui oleh input yang baru. Ini disebut sebagai penguraian dipercepat - accelerated decomposition.

4. Organisma Tanih

Pembajakan mengurangkan aktiviti biologi dalam tanih. Banyak organisma yang hidup di dalam tanah akan terkesan oleh pembajakan, terutamanya haiwan besar seperti tikus. Di samping itu aktiviti mesofauna dan mikrofauna akan menurun. Dalam kes mesofauna pembajakan akan mencederakan haiwan ini serta menghapuskan sama sekali haiwan ini. Kekurangan bahan organik yang berkaitan dengan pembajakan mengurangkan bahan makanan organisma ini. Pembaikan saliran oleh pembajakan menambahkan mobiliti organisma, menyebabkan sebahagian spesies akan didapati dengan mudah oleh pemangsanya.

5. Kestabilan Struktur

Pembajakan walaupun menghasilkan struktur tanih tetapi struktur tanih yang terhasil tidak stabil. Pembentukan struktur yang baik memerlukan kohesian dan penyiminan yang kedua-duanya melibatkan bahan organik. Koloid organik (humus) mempunyai cas permukaan yang tinggi yang membolehkan penahanan kation menerusi jerapan, ini menggalakkan pengikatan kation. Asid amino dan polisakarid mengeluarkan bahan penyimen dengan cara penguraian atau ekskresi dari organisme hidup (cacing tanah). Ini akan membentuk lapisan nipis tahan air (water resistant) di keliling agregat yang akan menghalang penyerakan oleh kebasahan.

Kehilangan bahan organik di sekitaran oleh pembajakan menyebabkan struktur tanih tidak stabil. Implikasinya ialah:

1. tanah lebih mudah terserak apabila hujan (capping & crusting).

2. melambatkan kemunculan benih.

3. menambahkan kemungkinan terhakis oleh air dan angin kerana struktur yang tidak stabil (struktur yang stabil merupakan kawalan yang penting terhadap hakisan angin dan air)

4. menyusahkan lagi proses pembajakan.

30


6. Sifat-Sifat Kimia

Pembaikan pengudaraan pada tanah apabila dilakukan pembajakan menggalakkan pengoksidaan dan menyebabkan penukaran sebatian kepada yang agak susah larut (less soluble) dalam bentuk oksidanya (eg. Fe2+ Fe3+). Sebaliknya, saliran yang baik akan memudahkan berlakunya larut lesap dengan cara mempercepatkan pergerakan air menerusi tanah. Kehilangan bahan organik dalam tanah juga mengurangkan KPK. Ini mengurangkan kedapatan nutrien.

Masa Pembajakan

Masa pembajakan yang sesuai bergantung kepada jenis tanaman yang hendak ditanam. Padi memerlukan masa pembajakan yang berbeza daripada penanaman jagung dan gandum.

Pembajakan memberikan kesan yang banyak kepada tanih. Yang baik: tambah hasil dan memudahkan penanaman. Yang tak berapa baik mengurangkan kesuburan.

31


PENANAMAN TERUS - DIRECT DRILLING (USA Zero tillage)

Merupakan alternatif dari pembajakan. Ia didasarkan pada prinsip mengurangkan kekerapan pembajakan. ‘Direct Drilling’ merupakan bentuk yang ekstrim yang melibatkan tiada pembajakan langsung. Tanaman ditanam dalam tanah yang tidak dibajak dengan menggunakan mesin yang memotong lubang benih yang sempit. Baki tanaman dibiarkan reput secara insitu, racun mungkin diguna untuk kawal rumpai dan serangga, keadaan perakaran dan saliran dikekalkan dengan menggalakkan aktiviti cacing tanih.

Tujuannya:

• Pemuliharaan tanih dan kelembapan lalu mengurangkan kos penanaman.

• Dengan tidak dibajak, banyak sungkup (mulch) baki tanaman akan tertinggal, ini akan menahan tanah dari hakisan dan kurangkan evapotranspirasi.

Kesan Ke Atas Tanih

Tanah atas

• Bertambahnya ketumpatan pukal pada tanah atas.

• Keporosan udara dan ketelapan berkurang kerana tanih tidak dilonggarkan oleh pembajakan.

Sub-Tanah

• ketumpatan pukal rendah

• keporosan udara dan ketelapan air tinggi

Ini disebabkan oleh tiada pemampatan oleh mesin.

Kurangnya pembajakan menyebabkan tanih merupakan satu habitat yang stabil untuk organisma tanih, sementara pertambahan input bahan organik menambahkan bahan makanan organism. Ini menyebabkan pertambahan ketara organism tanih. Jumlah cacing akan bertambah. Pertambahan jumlah aktiviti cacing tanah ada beberapa implikasi:-

• menambahkan ketumpatan pukal, mengekalkan saliran yang mencukupi dan pengudaraan di tanah atas.

• lubang cacing merupakan saluran untuk air hujan dan udara.

• lubang cacing memudahkan pertumbuhan akar

32


• bertambahnya aktiviti biologi yang menstabilkan struktur tanah, menyebabkan ia kurang dihakis.

Perubahan dalam struktur tanah dan kandungan bahan seperti mempengaruhi penahanan air. Pertambahan ketumpatan dikaitkan dengan kehilangan ruang rongga makro, tapi pertambahan dalam jumlah isipadu ruang rongga meso dan mikro (<100 μm). Ini menysebabkan pertambahan penahanan air dalam tanah. Suhu juga dipengaruhi

Kesan ke atas Hasil (yield)

Hasil yang didapati dari kaedah ‘Penanaman Terus’ adalah setara dengan hasil yang didapati dengan cara pembajakan. Ini dapat dicapai dengan melakukan kawalan yang efektif ke atas rumpai dan serangga dengan menggunakan racun rumpai dan racun serangga.

Didapati juga bahawa tumbuhan yang ditanam dengan kaedah ini bertindakbalas kepada paras baja nitrogen yang banyak berbanding dengan tanaman di bawah pembajakan. Ini adalah jelas sebab banyak dari nitrogen tanah terikat di dalam saki baki tumbuhan dan fauna tanah; sementara itu mineralisasi adalah terhalang di dalam tanah yang agak padat dalam kaedah ‘Penanaman Terus’. Oleh itu banyak baja nitrogen diperlukan untuk hasilkan penghasilan yang tinggi.

Kesesuaian Tanih untuk Direct Drilling

Tidak semua kawasan sesuai dan berjaya dengan kaedah ‘Penanaman Terus’. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kesesuaian tanah untuk direct drilling.

• kondisi tanih

• iklim

• topografi

Kondisi tanah

• Struktur tanih dan tekstur memberikan halangan terhadap kaedah ini. Tanah liat selalunya bermasalah kerana ia mempunyai struktur lemah dan tekstur yang halus oleh itu percambahan benih adalah lambat.

• ‘Penanaman Terus’ pada tanah basah/lembut akan menyebabkan palitan pada slot benih, ini akan menyebabkan pertumbuhan akar benih terhad oleh itu pertumbuhan terbantut.

• Saliran permukaan yang lambat menyebabkan slot benih mengalami waterlog oleh itu benih rosak sebelum bercambah.

33


• saliran berlebihan akan menghadkan hasil, sebab ia akan melarutlesapkan nitrat oleh itu berlaku kekurangan nitrogen.

Iklim

Faktor iklim yang utama ialah hujan. Hujan yang banyak dicirikan dengan risiko kerosakan tanah yang tinggi semasa ‘Penanaman Terus’, kerana masalah waterlogging.

Topografi

‘Penanaman Terus’ sesuai pada berbagai keadaan topografi kecuali pada cerun sangat curam, sebab hakisan gegaung bermula dari slot benih, menyebabkan kehilangan tanah dan benih. Ini dapat dihalang dengan menggerudi selari dengan garis kontur.

34


SALIRAN DAN PENGAIRAN

Keperluan air tanaman

Kedapatan air merupakan solar satu perkara yang penting yang mengawal pertumbuhan tanaman. Air diperlukan untuk

• mengekalkan kesegaran dan

• membekalkan nutrien.

Kekurangan air sebabkan tumbuhan kehilangan kesegahan seterusnya jadi layu, ini akan menghalang pertumbuhan dengan cara mengurangkan nutrien yang didapati dan mengurangkan pencernaan tenaga. Tumbuhan dapatkan air dari dalam tanah. Air akan bersaing dengan udara untuk mengisi ruang rongga. Bila kandungan air banyak maka kandungan udara rendah, keadaan ini disebut waterlog.

Air didapati oleh tumbuhan menerusi transpirasi. Ini dikawal oleh sifat fisiologi tumbuhan seperti luas dan saiz daun, ketumpatan dan kedudukan stomata dan juga iklim. Dalam transpirasi air akan keluar (evaporate) melalui daun, ini hasilkan status kelembapan yang tidak seimbang di dalam daun dengan bahagina bawah tumbuhan. Kesan dari ini akan dirasakan oleh membran akar, seterusnya tanih kemudian pergerakan air berlaku menerusi rongga di sekeliling akar.

Penghalang kedapatan air

Kedapatan air oleh tumbuhan di kawal oleh dua penyebab seperti di bawah

1. Batang dan akar tumbuhan:

Halangan berlaku pada batang dan akar tumbuhan di mana ketelapan membran akar akan menentukan kadar kemasukan air ke dalam tumbuhan. Panjang dan saiz rongga yang memancarkan (transmit) air di dalam tumbuhan. Isipadu akar akan menentukan luas persentuhan di antara akar dan jasad tanah. Akar yang banyak memberikan jumlah sentuhan yang banyak oleh itu membolehkan pengambilan air yang banyak.

2. Faktor tanah

Apabila air berkurangan di dalam tanah, air makin susah untuk di dapati. Apabila kadar transpirasi > kadar pengambilan air daun akan layu. Ini akan mengurangkan kadar transpirasi, bagaimanapun tidak menghalang secdara total. Musim kering yang berterusan menyebabkan kesegahan tumbuhan makin kurang, input nutrien menurun oleh itu pertumbuhan menurun. Sebagai akibatnya hasil banyak yang hilang. Kalau tidak ada bekalan air yang baru maka tumbuhan akan mati.

Kesan dari kekurangan air kepada tumbuhan bergantung kepada masa dan lamanya musim kemarau. Tumbuhan sangat mudah terkesan oleh kekurangan air pada ketika pembentukan bunga, pembajaan dan percambahan. Ini adalah kerana ia akan

35


melambatkan pengeluaran cambah. Ketika ini kekurangan air akan mengurangkan hasil tuaian. Pada masa yang selain dari perkara di atas intensiti dan panjang kemarau akan menyebabkan kekurangan hasil.

Keperluan oksigen tanah

Oksigen didapati oleh tumbuhan dengan dua cara (1) udara tanah dan, (2) atmosfera. Tumbuhan yang sesuai hidup di dalam keadaan berair seperti padi dan sejenisnya boleh mengambil oksigen menerusi daunnya dan dibawa ke akar. Bagaimanapun sifat ini tidak ada pada semua tumbuhan justru itu bekalan oksigen menerusi akar sangat penting. Pergerakan oksigen menerusi sistem ruang rongga di dalam tanih kepada akar tumbuhan secara tidak langsung merupakan fungsi saiz ruang rongga.

Pada ruang rongga yang diisi udara, resapan oksigen tinggi dan kekurangan oksigen jarang berlaku. Bila ruang rongga tepu, D, koefisien efektif resapan oksigen lebih rendah <= 1/1000 dari kadar resapan udara biasa. Akibatnya resapan oksigen tak dapat mengekalkan bekalan untuk akar dan mikrobial di dalam jangka masa panjang. Dengan kekurangan oksigen sebatian alkohol, sianida terbentuk di dalam tisu tumbuhan. Pertumbuhan tanaman akan terhalang dengan hebat.

Sistem Saliran Dalam Pertanian

Kesan Waterlogging

Air dan udara bersaing untuk mendapatkan ruang. Apabila air mendominasi ruang rogga, udara akan didapati dengan kurangnya. Ini menyebabkan kurangnya bekalan oksigen. Kekurangan oksigen akan menyebabkan pertumbuhan tanaman terhalang. Di samping itu sebatian yang toksik kepada tanaman akan terhasil. Keadaan anaerobik menghasilkan CO2 yang tinggi, kadang-kadang boleh merosakkan tanaman. Gas-gas lain yang lebih bahaya akan terhasil contohnya etilina, yang parasnya boleh mencapai paras beracun.

Sebatian inorganik terhasil dari proses penurunan. Mereka akan terkumpul pada tanah yang waterlog. Misalan, mangan, nitrat, sulfat dan sulfida. Ini bahaya kepada tanaman. Dalam keadaan aerobik, oksigen di dalam udara bertindak sebagai ‘sinki’ untuk elektron yang dilepaskan semasa pernafasan mikrob. Dengan tidak adanya oksigen ini, sebatian lain akan digunakan, dan dalam proses penggunaan ditukar dari keadaan valensi tinggi ke valensi rendah. Ini menyebabkan kehilangan oksigen dan pembentukan sebatian terturun.

NO3- + 2H+ + 2e NO2

- + H20

Fe2O3 + 2H+ + 2e 2FeO + H2O

36


Sebatian organik merupakan biproduk pereputan bahan organik dalam sekitaran anaerobik. Ia tidak teroksida kepada CO2 dan air tetapi, karbohaiderat hanya separa reput kepada asid lemak dan berbagai asid hidroksi lain yang mudah. Ini seterusnya akan direputkan dengan cepat menghasilkan metana, propana dan etilina. Etilina akan dihasilkan beberapa jam selepas berlaku waterlog bila kandungan oksigen berada di bawah paras 1%, akan berterusan toksik selama beberapa minggu kalau tiada jalan keluar ke permukaan. Dengan kehadiran etilina, pertumbuhan akan terhalang, tumbuhan rosak, ini akan menyebabkan kesan jangka panjang kepada tumbuhan.

Dalam sekitaran anaerobik, kelarutan nutrien adalah tinggi menjadikan ia senang mengalami larutlesap. Kesan tak terus dari keadaan anaerobik ialah kejadian penyakit bertambah sebab serangga suka keadaan lembab.

Keperluan Saliran

Masalah saliran berlaku sebab air tidak dapat keluar dengan cukup cepat dari dalam profail tanah. Ini berlaku sebab (a) paras air terlalu tinggi (b) tanah dikuasai oleh tekstur halus. Konduktiviti air di sini sangat rendah dan pemindahan air hujan berlaku dengan sangat perlahan. Ada beberapa jenis tanah yang terhasil apabila berlaku pengaliran perlahan air keluar dari sekitaran tanah.

• Groundwater gley soil - terhasil daripada paras air tanah rantau yang tinggi yang dipengaruhi oleh faktor luaran seperti geologi atau topografi.

• Surface water gley - terhasil oleh saliran yang dihalang oleh faktor dalaman seperti tekstur tanah yang halus atau pemadatan.

• Pelosol - tanah bukan aluvial dan bukan koluvial, mempunyai lapisan liat dalam 30 cm dari permukaan. Ia mempunyai sifat gley disebabkan oleh pergerakan air perlahan di dalam tanah.

Dari segi pengurusan saliran, surface water gley boleh diperbaiki dengan menggalakkan pergerakan menegak di dalam profail.

Groundwater gley memerlukan pertolongan dan kemudahan untuk menyalirkan air dari kawasan tersebut.

Tujuan saliran tanih adalah untuk mengawal pergerakan air dan penyimpanan air untuk keadaan pertumbuhan tanaman yang optimum dan bukannya menghilangkan semua air dari sekitaran tanih.

Apabila air berlebihan wujud, perkara-perkara berikut perlulah dilakukan:

• baiki pergerakan menegak air

• perbaiki pergerakan mendatar

• rendahkan paras air tanah kawasan

37


Perbaiki Pergerakan Menegak Air

Salah satu sebab yang menghalang pergerakan air ke bawah tanih ialah kewujudan sistem ruang rongga yang sangat halus. Masalah ini dapat diatasi dengan melakukan pembajakan biasa. Pembajakan biasa akam membaiki struktur tanih oleh itu memudahkan air bergerak ke lapisan bawah tanah.

Pada tanih liat, atau tanih yang mengandungi kerak yang agak dalam, saliran dalaman boleh dibaiki dengan melakukan subsoiling. Ini melibatkan penggunaan alat-alat seakan-akan bajak yang menerobos masuk ketempat yang lebih dalam, dalam tanih, yang akan memecahkan lapisan yang menghalang dan membentuk sistem ruang rongga yang kasar, dengan rekahan yang berterusan ke bahagian dalam tanih yang membolehkan penyaliran air.

Perbaiki Pergerakan Mendatar

Dalam banyak kes pergerakan air secara menegak dihubungkaitkan dengan kedapatan lapisan penghalang aliran. Ini berlaku dalam tanah liat. Kehadiran rekahan menegak bukannya membantu pengaliran air secara mendatar tetapi akan menyebabkan air bertakung di kawasan tersebut. Kaedah untuk membaiki pergerakan mendatar termasuklah pembajakan dan subsoiling. Di samping itu perlu membina sistem perparitan dalam tanah. Parit yang dimaksudkan boleh dalam bentuk moles, paip dan parit terbuka.

Saliran Arterial

Kalau saliran ynag buruk disebabkan oleh fenomena rantau, seperti paras air tinggi disebabkan oleh topografi atau berdekatan dengan laut, cara pembaikan adalah berbeza. Cara untuk merendahkan paras aira ialah:

luruskan sungai untuk menambahkan cerun dan memperbaiki aliran dan menghalang berlakunya banjir

Korek sungai untuk mendalamkan nya

Pam air dari tanah pertanian ke sungai.

Kesan saliran tanah pertaniah ke atas hidrologi tanah dan hasil

Hasil yang didapati apabila tanah disalirkan tidak semestinya lebih baik dari hasil sebelum disalirkan. Ini adalah kerana ada kemungkinan pada masa penyaliran air dari kawasan pertanian telah disalirkan secara berlebihan menyebabkan bekalan air untuk pertumbuhan tanaman tidak mencukupi.

38


PENGAIRAN

Pengairan diperlukan bagi kawasan pertanian. Ini dilakukan apabila air yang didapati dari hujan tidak dapat menampung keperluan tanaman. Penanaman dilakukan bukan pada musim hujan.

• Iklim penting di dalam pembekalan air - taburan dan intensiti

• Kurang air- tanaman akan mengalami tegasan lembapan, untuk atasi perlu bekalkan air.

Kaedah Pengairan

Kaedah pengairan permukaan - furrow (alur, galur, parit)

Kaedah pengairan atas permukaan - sprinkler, percikan dalam bentuk statik, rotating dan travelling

Kaedah pengairan bawah tanah - sangat efektif sebab mengurangkan evaporasi, bekalan terus kepada bahagian yang memerlukan iaitu akar. Dapat mengurankan bahaya hakisan, dan kerosakan struktur. Guna parit dan paip bawah tanah.

Masa Pengairan

Jumlah air yang hendak diberikan kepada sesuatu tanah perlu diketahui. Ini adalah kerana pemberian air yang berlebihan akan sebabkan pembaziran dan hakisan. Lagi paras air yang naik oleh pemberian air yang berlebihan akan membawa bawa garam terlarut ke permukaan (Na + Ca) menyebabkan kegaraman. Penumpukan garam pada zon akar dalam jangka waktu panjang akan menyebabkan masalah pernafasan dan menghalang pertumbuhan. Sebaliknya jumalah air yang kurang akan menyebabkan masalah kegaraman dan perakaran akan berlaku pada lapisan tanah atas sahaja.

Untuk mengetahui banyak mana air yang perlu ditambahkan kepada tanah maka perlu guna tensiometer atau perkiraan gravimetri untuk mengetahui berapa banyak air telah berkurang dari paras had basah. Banyak mana air yang kurang maka banyak itu lah yang perlu ditambahkan.

Kualiti air

Air yang hendak digunakan untuk pengairan mesti mempunyai kandungan garam Na + Ca yang rendah. Kalau Na + Ca tinggi ia akan menyebabkan masalah kegaraman yang menggalakkan pembentuk kerak di permukaan atau dekat permukaan. Kandungan unsur surih seperti Mo, B, dan Cd merupakan masalah pada air yang didapati dari kawasan industri atau air bawah tanah yang berkaitan dengan batuan yang ada permineralan. Penumpukannya yang tinggi adalah merbahaya kepada haiwan dan tumbuhan.

Kesan Pengairan ke Atas Keadaan Tanah dan penghasilan Tanaman

39


Pengairan akan menyebabkan perubahan yang ketara pada keadaan tanah. Sebahagian mempunyai kesan jangka panjang dan mungkin tidak semuanya bermenafaat kepada pertanian.

Perubahan pengudaraan tanah

Pengairan akan menyebabkan kadar resapan oksigen pada tanah atas akan terjejas selama beberapa hari. Pengairan secara permukaan akan menepukan tanah atas oleh itu menjejaskan tanah lebih dari kaedah sprinkler (alat penyembur/semburan/percikan).

Hakisan

Kesan yang serius ke atas tanih adalah hakisan. Kebanyakan kaedah pengairan akan menggalakkan kehilangan taanah dengan cara menambahkan pengaliran permukaan yang mana akan menyebabkan kerosakan struktur tanih. Hakisan teruk pada tanah yang diairi dengan cara furrow (alur/past) atau pembanjiran.

Perubahan Kimia & Organik

Di kawasan kering di mana kualiti air adalah rendah berlaku pengumpulan/ penumpukan garam dan unsur surih. Ini akan jadi masalah besar. Bikorbonat, Klorid, Sulfat, Na dan B akan menumpuk hingga ke paras toksik. Untuk hilangkannya pengawalan kaedah pengairan, keadaan kelembapan dan kualti air perlu dilakukan.

Pertambahan kegaraman dalam tanah akan sebabkan kedapatan nutrien kurang dan struktur tanah tidak stabil. Struktur yang tidak stabil menyebabkan penutupan ruang di dalam tanah yang mana akan menghalang pergerakan menegak dan mendatar air di dalam tanah. Ia juga terhalang aktiviti organik kerana kurangnya bekalan oksigen.

Kesan ke Atas Hasil

Pengairan akan menambahkan dan membaiki kualiti hasil pertanian. Tanaman yang tidak mendapat bekalan air yang mencukupi biasanya terencat pertumbuhannya dan akan mengeluarkan hasil yang kurang berbanding apabila bekalan air adalah mencukupi.

Kebaikan pengairan • Mengurangkan tegasan lembapan

• Bertambahnya bekalan air

• Bertambah kadar transpirasi

• Bertambahnya pengambilan nutrien

• Bertambahnya hasil

40


BAJA DAGANGAN DAN BAJA KANDANG

Baja sangat penting kepada tumbuhan. Pemberian baja kepada tanah adalah perlu sebab dalam satu sistem pertanian kehilangan baja semasa tuaian adalah amat ketara. Kehilangan baja adalah berbagai bergantung kepada kesuburan tanah, kaedah pengurusan, jenis tanaman dan hasil. Bagaimanapun jumlah kehilangan nutrien adalah jauh lebih tinggi daripada input semulajadi dari air hujan dan luluhawa. Penenaman yang berterusan akan menyebabkan berkurangnya takungan nutrien tanih, oleh itu hasil akan berkurangan.

Input nutrient bertujuan untuk mengganti nutrient yang hilang di samping itu pemberian nutrien yang banyak melebihi paras nutrien tabii akan menambahkan hasil. Ini juga akan menyebabkan hasil yang konsisten dari musim ke musim.

Jenis Baja

Nutrien yang diperlukan dengan banyak ialah N, P, K, Ca, Mg dan S. Nutrien ini boleh didapati dari baja inorganik dagangan (kimia) maupun baja kandang (organik).

Penggunaan baja inorganik lebih banyak daripada baja organik kerana:

• baja inorganik lebih murah

• penyimpanan dan pengurusan baja inorganik mudah

Baja Inorganik

Jenis-jenis baja ini seperti yang biasa digunakan (Jadual ). Ia boleh didapati dalam bentuk pepejal dan cecair, dalam bentuk tunggal atau berggabung. Baja pepejal berbentuk granul dan pelet. N boleh juga diberikan dalam bentuk cecair. Dalam bentuk cecair baja mudah digunakan disamping murah.

Di dalam proses pembajaan selalunya baja-baja sebatian banyak digunakan. Baja sebatian mengandungi campuran N, P, dan K, kadang-kadang mengandungi kuantiti yang sedikit yang mewakili peratusan N, P2O5 dan K2O. Oleh itu baja 20:10:10 mengandungi 20% nitrogen, 10% posfat dan 10% kalium.

Baja Organik

Baja organik meliputi bahan-bahan baja kandang, kompos dan bahan buangan perbandaran (sewage sludge). Komposisi baja organik sangat berbeza-beza. Contoh komposisi FYM berbeza bergantung kepada jumlah straw atau bahan organik lain termasuk, jenisnya, kaedah dan keadaan fisiologi haiwan yang menghasilkan baja tadi. Begitu juga dengan kompos juga berbeza bergantung kepada tabii tumbuhan, kadar

41


pereputan dan kandungan nutrien asal. Hasil buangan perbandaran (enapcemar kumbahan) - berbeza bergantung kepada ciri-ciri industri dan kawasan punca dan darjah perawatan.

Dalam banyak kes, komposisi juga berubah ketika proses penyimpanan kerana berlakunya proses organik.

Baja Inorganik Vs Baja Organik

Kelebihan baja inorganik:

• dipergunakan dengan begitu meluas

• murah

• kebersihan

• mudah diurus, mudah disimpan dan mudah dialih

Komposisi nutrien dalam baja inorganik adalah pasti oleh itu mudah untuk kira kadar yang diperlukan oleh tumbuhan, dan mudah untuk meramal hasil. Pemberian baja inorganik lebih merata taburannya sebab ia boleh diberi pada masa membajak, menanam.

FYM/Kompos

Kebaikan

• memberi input kepada tanah bahan-bahan yang akan membaiki struktur tanah

• mengurangkan hakisan

• tambah bekalan nutrien dalam tanah

• tambah bekalan air

Pemberian FYM yang tetap akan memberikan hasil seperti pada pemberian baja inorganik.

Masalah:

• Susah untuk tentukan kedapatan nutrien yang ada di dalam baja tersebut. Tidak dapat pastikan berapakah nutrien yang boleh didapati di dalam baja tersebut.

42


• Susah untuk ramalkan kesan baja organik kerana sifatnya yang lambat reput. Pereputan oleh mikrobial bergantung kepada aktivitinya, pereputan baja organik tinggi apabila aktiviti mikrobial tinggi, pada masa ini mikrobial perlu N, jadi tumbuhan mungkin susah dapat baja N buat seketika.

Prinsip pemberian baja

Dalam bentuk yang betul

• Urea

• Ammonium nitrat

harga

kedapatan

jumlah yang betul

• Jangan lebih dan jangan kurang

waktu yang betul

• Pada waktu pertumbuhan awal

• Pada waktu keluar daun

• Pada waktu pembungaan

Pada tempat betul

43


KAWALAN SERANGGA DAN PERLINDUNGAN TUMBUHAN

Masalah dalam pertanian:

• serangga perosak - organisme parasit seperti aphid slugs, foxes dan rabbit

• penyakit

• weeds/rumpai

Serangan dari masalah ini menyebabkan berkurangnya hasil tanaman.

Rumput rumpai:

• Masalah yang paling biasa di dalam pertanian sebab ia akan bersaing dalam mendapatkan cahaya, air dan nutrien.

• Ia menyebabkan kos penuaian makin meningkat dan jika tercampur di dalam tanaman yang dituai akan mengurangkan mutunya.

• Ia juga menyediakan habitat untuk serangga dan penyakit.

Haiwan perosak

Serangga perosak mungkin penyebab utama kehilangan tanaman di kawasan tropika dan subtropika. Serangga perosak terbahagi dua kategori utama. Serangga yang memakan tumbuhan pada peringkat lava, misalnya ulat bulu rama-rama dan kupu-kupu. Terdapat juga serangga yang memakan tumbuhan sepanjang hidupnya.

Ulat bulu makan daun oleh itu ia mengurangkan keefisienan fotosintesis. Ulat yang lain masuk ke dalam batang tumbuhan dan merosakkan xylem tumbuhun; kerosakan ini menyebabkan transmisi air dan nutrien ke daun terhalang. Tanaman akan rosak dan menurunkan penghasilannya. Terdapat juga serangga yang makan akar. Serangga eelworm akan menyerang tumbuhan jenis ubi seperti kentang, sugarbeet dan bentuk cereal. Serangan serangga juga menggalakkan penyakit

Penyakit

Penyakit lebih penting daripada haiwan perosak. Penyakit disebabkan oleh fungi. Penyakit tumbuhan merebak dalam dua cara:

44


• menerusi tanah

• menerusi udara - dibawa oleh angin atau organisma seperti aphid.

Semua ini akan kurangkan hasil

Kaedah Perlindungan

• kawalan secara terus (weeding)

• kawalan kimia

• kawalan biologi

• metode kultura

• Penyahan habitat

Kawalan secara terus

Kawalan secara terus bertujuan untuk kenalpasti dengan jelas perosak-perosak tersebut, organisme yang berguna tidak diganggu. Ia adalah kaedah yang purba. Caranya ialah dengan merumput dengan tangan untuk rumpai serta memburu untuk haiwan-haiwan seperti musang, tupai dan lain-lain.

Keburukan - guna masa panjang dan juga mahal

Kawalan kimia

Menggunakan bahan-bahan kimia untuk kawal rumpai dan serangga. Bahan kimia seperti DDT, BHC, 2, 4-1 dan MCPA, malathion, Aldrin, Dieldrin dan banyak lagi. Racun ini adalah spesifik, mengandungi sebatian untuk serang serangga (insecticide) rumpai (herbicide), fungi (fungicide) dan cacing (nematicide).

Racun serangga

Jenis-jenis racun serangga yang boleh diguna ketika ini merupakan kandungan organoposfat dan karbonat (D-D, aldrin, lindane, phorate).

Kebanyakan racun-racun ini mudah terurai di sekitaran, lebih beracun dan pemilih.

Non sistematik: - spray

45


Organoposfat beroperasi dengan merosakkan sistem saraf organisme sasaran. Terdapat juga racun sistemik seperti phorate, di mana ia diserap oleh tumbuhan menerusi akar dan daun kemudian dimakan oleh serangga atau haiwan. Ini tidak akan membunuh organisme pemangsa melainkan ia memakan daun yang sudah disembur.

Racun rumpai

Mengandungi sebatian yang sangat memilih kumpulan tumbuhan tertentu; dan juga penyebab penyakit yang menyerang tumbuhan hijau.

• Residual herbicides:- menyerang penyebab penyakit yang menyerang tumbuhan hijau. Diberikan kepada tanah dan diambil oleh tumbuhan.

• Selective herbicide: sangat memilih tumbuhan tertentu, diberikan kepada daun secara semburan. Ia menghalang proses pembesaran sel. Ini menghalang tumbesaran akar. Ini menyusahkan rumpai untuk mendapat air dan nutrien. Fotosintesis berkurang. Pembekalan nutrien menerusi filum juga terjejas.

Racun fungi

Ia digunakan untuk rawat biji benih sebelum penanaman. Ia juga digunakan sebagai semburan kepada daun. Biji-biji benih bijiran dirawat dengan organomerkuri atau karboxin untuk kawal fungi pembawa penyakit. Untuk racun fungi jenis sistemik lebih efisien dari non sistemik.

Kebaikan dan keburukan kawalan kimia

Kebaikan:

• terlalu selektif dan mudah sangat aplikasinya

• boleh diguna dengan cepat ketika ada bencana berlaku

Keburukan:

• harga makin mahal

• mempunyai kesan kepada sekitaran

46


Kawalan Biologi

Kawalan ini digunakan untuk menghadkan serangga dan rumpai. Ini tercapai dengan menggunakan spesies pemangsa yang akan menyerang secara spesifik organisme sasaran. Faktor kritikal dalam kaedah ini ialah aktiviti pemangsa bergantung kepada kepadatan populasi mangsa. Kalau populasi mangsa bertambah maka aktiviti pemangsa bertambah. Kalau populasi mangsa berkurang maka aktiviti pemangsa berkurang. Dengan ini terdapat keseimbangan di antara dua jenis organisme.

Kaedah kultura

Merupakan kaedah yang masih banyak digunakan di sebahagian tempat di dunia

Pembajakan - membantu mengawal rumpai dan mengawal banyak serangga tanah dan penyakit. Pembajakan akan menimbus saki-baki tumbuhan, menghilangkan rumpai dan kecepatan pereputan bahan organik akan memusnahkan habitat pertumbuhan serangga.

Giliran tanaman akan membantutkan/memutuskan edaran penyakit

Membaiki keadaan tanah dengan membaja, mengapur dan saliran - membantu mengawal penyakit dari tanah. Ini kerana keadaan baru ini menghapuskan keadaan yang disukai oleh penyebab penyakit-penyakit.

Kaedah kultura ini merupakan cara terbaik untuk mengawal serangga.

Pemindahan Habitat

Tempat tinggal serangga/haiwan yang mengganggu tumbuhan adalah pada kawasan separa tabii. Mereka membiak di sana dan pergi ke ladang untuk makan. Dengan memusnahkan tempat ini, maka masalah serangga perosak dapat dikawal, tapi ini juga menyebabkan serangga yang diperlukan juga turut musnah.

47


Aktiviti Racun Serangga

Penggunaan racun serangga telah berkembang dengan pesat akhir-akhir ini. Hasilnya ia mempunyai kesan kepada sekitaran.

Keracunan & Kekhususan

Keracunan ialah kebolehan racun serangga untuk membunuh organisme sasaran Kekhususan ialah darjah kekhususan kesan

Keracunan serangga dijelaskan dalam bentuk nilai D50, iaitu ‘lethal dose’ yang diperlukan untuk memastikan 50% daripada organism sasaran terbunuh.

Ini dikawal oleh beberapa faktor:

1. Komposisi kimia pestisid

Sebahagian pestisid lebih toksik sebab ia lebih volatile dan mudah larut oleh itu boleh tersebar dengan mudah di dalam tanah.

2. Kaedah aplikasi

Fumigaant lebih toksik daripada pepejal dan cecair.

3. Fisiologi & aktiviti organ sasaran

Organisma yang lebih aktif lebih terdedah kepada keracunan

4. Keadaan sekitaran semasa tumbesaran

Iklim ketika pemberian penting sebab ia mengawal kadar pestisid yang diberikan ke

dalam - keluar tanah, mempengaruhi proses penahanan dan degradasi. Oleh itu iklim

tentukan jumlah pestisid yang ada untuk serang sasaran.

Kecekalan (Persistant)

Ketahanan bahan kawalan kimia di dalam tanah diukur dalam bentuk separuh hayat – (half life) iaitu masa yang diambil oleh kuantiti sebatian menjadi separuh. Separuh hayat untuk pestisid dengan berbeza.

48


Untuk DDT, dieldrin separuh hayatnya mengambil masa beberapa tahun. Untuk semburan fumigant/herbisid separuh hayatnya Cuma beberapa hari sahaja.

Jerapan

Proses penahanan bahan kawalan kimia di dalam tanah adalah secara jerapan. Pestisid dipegang dan aktif pada tapak pertukaran kation tanah. Apabila dia di immobilised keracunannya berkurang. Kalau banyak mineral lempung dan bahan organic jerapan pestisid adalah tinggi oleh itu paras keracunannya adalah rendah.

Larutlesap

Pestisid yang tidak dijerap oleh koloid tanih akan mengalami larutlesap ke bahagian sub-tanah. Ini berlaku terutamanya kepada pestisid yang mempunyai learutan yang tinggi di dalam air. Ini banyak berlaku pada tanah yang mempunyai tekstur kasar. Kehidalnag daripada sekitaran tanah akan menyebabkan berkurangnya keberkesanan pestisid tersebut sebab kekuatan racun telah berkurang.

Ruapan

Ruapan pestisid melibatkan penguraian sebatian kepada gas seperti oksigen, CO2, klorin, N dan H. Proses ini sangat penting kepada pestisid yang diberikan secara asap (fumigant). Kehilangan secara ruapan adalah tinggi mencapai 40% dari bahan tersebut. Faktor yang mengawal kehilangan adalah suhu dan kelembapan. Tanah yang sejuk dan kering mempunyai kehilangan yang kurang berbanding dengan tanah yang panas dan basah.

Penguraian Kimia

Penguraian secara kimia berlaku dalam bentuk penguraian cahaya dan hidrolisis. Penguraian dipengaruhi oleh pH. Bahan yang terhasil daripada penguraian kadang-kadang sama kuat dan lebih lagi keracunannya berbanding dengan yang asal.

Penguraian Biologi

Penguraian secara biologi melibatkan organisma tanah. Hanya beberapa jenis organisma sahaja yang mempunyai enzim untuk memusnahkan pestisid, dan bukan semua pestisid mudah diuraikan oleh mikrob. Kadar penguraian pestisid oleh mikrob bergantung kepada keadaan tanah. Fenomena jerapan, larutlesap dan ruapan menyebabkan serangan mikrob berkurang. Faktor kehadiran bahan organik akan menambahkan aktiviti mikrob.

Kesan Pestisid kepada Tumbesaran Tumbuhan & Kesuburan

49


Penggunaan pestisid di dalam sistem pertanian akan menambahkan hasil pertanian dan memperbaiki mutu hasil tersebut. Walau bagaimanapun mutu dan hasil adalah berbeza bagi jenis tanah yang berbeza.

Kesan yang tidak baik termasuklah merosakkan akar tanaman bijirin oleh itu mudah dijangkiti oleh penyakit tumbuhan, di samping keupayaan untuk mendapatkan air dan nutrien berkurang. Pestisid yang disembur pada daun akan menyebabkan daun itu kering jika pemberian terlalu banyak.

Daripada segi kesuburan tanah, pestisid akan menambahkan kandungan bahan-bahan kimia di dalam tanah kepada paras yang berpotensi toksik kepada tumbuhan dan haiwan.

50

pengur_1.pdf

Documents