Kacang soya, seperti kekacang lain, boleh mendapatkan nitrogen daripada udara melalui kerjasama dengan bakteria di akarnya. Satu kajian menyatakan pemakanan kekacang bergantung kepada dua sumber nitrogen, iaitu nitrogen mineral daripada tanah dan pengikatan nitrogen secara biologi [1]. Bakteria yang terlibat bagi kacang soya ialah Bradyrhizobium, dan bakteria ini boleh ditambah kepada biji benih melalui proses yang dipanggil inokulasi.
Artikel ini meneliti kajian ladang tentang kesan inokulasi Bradyrhizobium terhadap bintil akar, pengikatan nitrogen dan hasil kacang soya.
Inokulasi Kos Rendah
Satu kajian di Mozambique menyifatkan inokulasi soya dengan strain rhizobia sebagai pelaburan kos rendah yang boleh meningkatkan hasil petani kecil [2].
Berapa Banyak Nitrogen Diikat?
Satu kajian di savana Amazon, Brazil, menggunakan teknik isotop untuk menganggarkan sumbangan pengikatan nitrogen [3]. Pengikatan nitrogen menyumbang 84 hingga 90% nitrogen dalam pokok yang diinokulasi [3].
Kajian yang sama mendapati baja nitrogen pada 200 kg/ha menjejaskan pembentukan bintil akar dan tidak meningkatkan hasil berbanding inokulasi [3].
Tanah Baharu lawan Tanah Pernah Ditanam Soya
Kesan inokulasi bergantung kepada sejarah penanaman. Dalam kajian di savana Amazon [3]:
-
Di kawasan yang pertama kali ditanam soya, inokulasi meningkatkan pelbagai parameter berbanding tanpa inokulasi.
-
Di kawasan yang pernah ditanam soya, kesannya kurang ketara.
-
Inokulasi semula di kawasan lama meningkatkan hasil bijirin purata 12 hingga 18%, walaupun perbezaan ini tidak signifikan secara statistik.
Pengkaji menyatakan inokulasi tahunan penting untuk memastikan pokok dijangkiti oleh strain yang cekap [3].
Dapatan serupa dilaporkan di Mozambique. Strain USDA 110 paling baik di dua lokasi dengan populasi rhizobia asli yang rendah, manakala strain USDA 442 dan WB74 paling baik di lokasi dengan populasi asli yang lebih tinggi [2].
Peningkatan Hasil
Mozambique. Kesemua empat strain menggandakan bilangan bintil dan meningkatkan berat kering bintil sehingga 5.8 kali ganda [2]. Strain USDA 110 meningkatkan hasil bijirin sebanyak 552 kg/ha (56%) hingga 1,255 kg/ha (76%) [2]. Inokulasi meningkatkan margin kasar sebanyak USD 182.57 hingga 395.35 sehektar pada 2018, tetapi kemarau pada 2019 mengurangkan manfaatnya [2].
Ethiopia. Satu kajian di Bako ATVET College mendapati inokulasi strain TAL 379 meningkatkan hasil sebanyak 53.2% berbanding tanpa inokulasi [4]. Semua parameter bintil dipengaruhi dengan signifikan oleh strain Bradyrhizobium, bukan oleh varieti [4].
Strain Perlu Dipadankan dengan Varieti
Satu kajian di Jerman menguji strain Bradyrhizobium tempatan dengan pelbagai kultivar soya [5]. Dapatannya [5]:
-
Terdapat interaksi yang sangat signifikan antara strain dan kultivar terhadap pembentukan bintil.
-
Inokulasi kultivar Merlin dengan strain GEM96 meningkatkan bintil, tetapi tidak meningkatkan hasil di ladang.
-
Strain USDA110 konsisten meningkatkan hasil kultivar Sultana dan Siroca.
Pengkaji menyimpulkan strain perlu dipadankan dengan kultivar tertentu untuk prestasi simbiosis yang optimum [5].
Gabungan dengan Baja Nitrogen Rendah
Satu kajian di tenggara Poland mendapati inokulasi B. japonicum meningkatkan bintil, komponen hasil dan hasil biji [1]. Baja nitrogen 30 kg/ha tidak mengurangkan bintil dengan signifikan, tetapi 60 kg/ha mengurangkannya [1]. Gabungan terbaik bagi kedua-dua kultivar ialah 30 kg N/ha bersama inokulasi [1].
Inokulasi Bersama dengan Azospirillum
Pengesahan dengan petani. Satu program lanjutan lima tahun di negeri Paraná, selatan Brazil, memasang 273 unit rujukan teknikal untuk membandingkan biji tanpa inokulasi dengan biji yang diinokulasi bersama Bradyrhizobium dan Azospirillum brasilense [6]. Dapatannya [6]:
-
Bintil meningkat secara purata 35%, sehingga 350%.
-
Hasil bijirin meningkat secara purata 8% (273 kg/ha), sehingga 80%.
-
Seramai 3,299 petani kecil terlibat, dengan anggaran keuntungan purata USD 111.5 sehektar semusim.
Meta-analisis Brazil. Satu meta-analisis data ladang 2009 hingga 2020 mendapati inokulasi bersama meningkatkan hasil bijirin sebanyak 3.2% berbanding inokulasi Bradyrhizobium sahaja [7]. Kesan lebih ketara di tanah berpasir, sistem tanpa bajak, iklim tropika dan kawasan dengan hasil di bawah 3,500 kg/ha [7].
Dapatan yang Bercampur
Satu meta-analisis ke atas 42 artikel (1987 hingga 2018) tentang inokulasi bersama Bradyrhizobium dengan bakteria penggalak pertumbuhan tumbuhan lain mendapati [8]:
-
Bilangan bintil meningkat 11.40% dan biojisim akar meningkat 12.84%.
-
Namun, tiada peningkatan signifikan dalam kandungan nitrogen pucuk dan hasil bijirin.
-
Peningkatan lebih ketara dalam kajian pasu berbanding di ladang.
-
Azospirillum, Bacillus dan Pseudomonas lebih berkesan berbanding Serratia.
Dapatan ini menunjukkan peningkatan bintil tidak semestinya diterjemahkan kepada hasil yang lebih tinggi.
Panduan Umum
Kajian-kajian ini dijalankan di Brazil, Mozambique, Ethiopia, Jerman dan Poland. Tiada kajian inokulasi soya di Malaysia ditemui dalam carian ini. Bagi kawalan perosak, gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label. Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI tentang sumber inokulan dan amalan pembajaan yang sesuai.
Kesimpulan
Inokulasi Bradyrhizobium membolehkan kacang soya mengikat sebahagian besar nitrogennya sendiri, dan boleh meningkatkan hasil dengan ketara, terutamanya di tanah yang belum pernah ditanam soya. Baja nitrogen dos tinggi boleh menjejaskan bintil tanpa meningkatkan hasil. Inokulasi bersama dengan Azospirillum memberikan peningkatan hasil yang sederhana dalam kajian di Brazil, tetapi meta-analisis lain tidak mendapati peningkatan hasil yang signifikan. Strain juga perlu dipadankan dengan varieti dan keadaan tanah.
Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum berdasarkan ringkasan kajian dan bukan nasihat agronomi khusus. Keputusan sebenar bergantung kepada strain, varieti, tanah dan keadaan ladang.
Rujukan
[1] E. Szpunar-Krok, D. Bobrecka-Jamro et al. (2023). Effect of Nitrogen Fertilization and Inoculation with Bradyrhizobium japonicum on Nodulation and Yielding of Soybean. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy13051341. https://consensus.app/papers/details/9281d7b4613f55f8999f2fb25fad4e70/
[2] S. Kyei-Boahen, C. E. Savala et al. (2023). Symbiotic effectiveness of Bradyrhizobium strains on soybean growth and productivity in Northern Mozambique. Unknown Journal. DOI: 10.3389/fsufs.2022.1084745. https://consensus.app/papers/details/8014d52785185688b558b83cbe13c2c3/
[3] J. Zilli, R. Pacheco et al. (2021). Biological N2 fixation and yield performance of soybean inoculated with Bradyrhizobium. Nutrient Cycling in Agroecosystems. DOI: 10.1007/s10705-021-10128-7. https://consensus.app/papers/details/59acb95931d4523aaee20304361e250c/
[4] T. Solomon, L. Pant, and T. Angaw (2012). Effects of Inoculation by Bradyrhizobium japonicum Strains on Nodulation, Nitrogen Fixation, and Yield of Soybean (Glycine max L. Merill) Varieties on Nitisols of Bako, Western Ethiopia. ISRN Agronomy. DOI: 10.5402/2012/261475. https://consensus.app/papers/details/9cc016d1bf595690a7e425f9e96af4d8/
[5] Richard Ansong Omari, Kun Yuan et al. (2022). Enhanced Soybean Productivity by Inoculation With Indigenous Bradyrhizobium Strains in Agroecological Conditions of Northeast Germany. Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389/fpls.2021.707080. https://consensus.app/papers/details/c2055cec2ed15261907bdedd93c079c9/
[6] A. M. Prando, J. Barbosa et al. (2024). Benefits of soybean co-inoculation with Bradyrhizobium spp. and Azospirillum brasilense: Large-scale validation with farmers in Brazil. European Journal of Agronomy. DOI: 10.1016/j.eja.2024.127112. https://consensus.app/papers/details/7a1cc9001e1259f49762f26dd261a2df/
[7] J. Barbosa, M. Hungria et al. (2021). Meta-analysis reveals benefits of co-inoculation of soybean with Azospirillum brasilense and Bradyrhizobium spp. in Brazil. Applied Soil Ecology. DOI: 10.1016/j.apsoil.2021.103913. https://consensus.app/papers/details/6ea3d536bb1151799fb4ddac6eaaab93/
[8] D. Zeffa, L. H. Fantin et al. (2020). Effects of plant growth-promoting rhizobacteria on co-inoculation with Bradyrhizobium in soybean crop: a meta-analysis of studies from 1987 to 2018. PeerJ. DOI: 10.7717/peerj.7905. https://consensus.app/papers/details/ab0e26eb0d14520f8c241ec75d71cf3d/
Kata Kunci
kacang soya, Bradyrhizobium, inokulasi, pengikatan nitrogen, biobaja
