Kebun Buah dan Kualiti Air Sungai: Masalah Larian Baja

Pengenalan

Banyak kebun buah di Malaysia terletak di lereng bukit atau berhampiran sungai dan parit, dan menerima hujan lebat hampir sepanjang tahun (pengetahuan am). Apabila baja nitrogen (N) dan fosforus (P) ditabur sebelum hujan lebat, sebahagiannya boleh dibawa oleh air larian ke sungai atau meresap ke air bawah tanah. Lebihan nutrien ini menyumbang kepada eutrofikasi (pengetahuan am).

Kajian utama bertajuk “Spatial and Seasonal Dynamics of Inorganic Nitrogen and Phosphorous Compounds in an Orchard-Dominated Catchment with Anthropogenic Impacts” (St?pniewski dan ?aszewski, 2021). Objektifnya ialah menyiasat variasi ruang dan musim sebatian nitrogen dan fosforus tak organik dalam air sungai di lembangan Sungai Mogielanka, yang 72% kawasannya diliputi kebun epal. Abstrak menyifatkan kawasan ini sebagai lembangan tanah pamah yang didominasi kebun dan merujuk kepentingan lembangan hortikultur di sesetengah rantau Eropah; nama negara tidak dinyatakan. Kajian ini disokong oleh kajian lembangan hulu dengan perluasan kebun di Delta Sungai Changjiang, China (Zhang et al., 2022), kajian langkah pengurusan larian kebun di China (Zhang et al., 2014), kajian larian dari plot kebun pic (Kim et al., 2000; negara tidak dinyatakan dalam abstrak) dan kajian pemodelan lembangan pantai di utara China (Han et al., 2024). Tiada kajian dari Malaysia atau kebun tropika ditemui dalam carian ini.

Sorotan Kajian Lepas

Carpenter et al. (1998) mengulas pencemaran sumber tidak tetap (nonpoint) air permukaan oleh fosforus dan nitrogen. Ringkasan mereka menyatakan keyakinan bahawa pencemaran ini boleh dikurangkan dengan mengurangkan lebihan aliran nutrien dalam sistem pertanian, mengurangkan larian pertanian dan bandar melalui pelbagai kaedah, serta mengurangkan pelepasan N daripada pembakaran bahan api fosil. Namun, kadar pemulihan berbeza-beza antara badan air.

Smith et al. (1999) menghuraikan kesan input nutrien berlebihan terhadap ekosistem air tawar, marin dan daratan. Melalui dua kajian kes, mereka menunjukkan bahawa sekatan beban nutrien merupakan asas utama kawalan eutrofikasi akuatik.

Withers et al. (2014) menggunakan United Kingdom sebagai contoh untuk meneroka ketidakpastian dan cabaran dalam mencapai keseimbangan mampan antara sumber air yang boleh digunakan, ekosistem akuatik yang pelbagai dan pertanian yang berdaya maju. St?pniewski dan ?aszewski (2021) menambah bahawa fungsi hidrokimia lembangan hortikultur kurang diberi perhatian walaupun penting di sesetengah rantau Eropah.

Dapatan Utama

Reka bentuk kajian. Sampel air diambil dari lima belas tapak di seluruh lembangan setiap bulan dari Mac 2020 hingga Februari 2021. Kepekatan NO??, NO??, NH?? dan PO?³? ditentukan secara fotometri, manakala suhu air, ketepuan oksigen, kekonduksian elektrik dan pH diukur di lapangan (St?pniewski dan ?aszewski, 2021).

Kesan kebun terutamanya pada nitrat musim sejuk. Kesan hortikultur terutamanya dilihat pada kepekatan NO?? yang lebih tinggi semasa bulan musim sejuk. Namun, nilai maksimum tidak melebihi 15 mg·dm?³ dan agak rendah berbanding lembangan yang didominasi tanah pertanian ladang (arable).

Fosfat terutamanya daripada kumbahan. Korelasi PO?³? dengan jumlah hujan mencadangkan bahawa peningkatan kepekatan PO?³? terutamanya berpunca daripada pengurusan kumbahan yang lemah. Kajian juga mendapati kesan jelas takungan tidak berstrata dan aliran masuk dari loji rawatan air sisa terhadap dinamik sebatian biogenik.

Baja ialah sumber utama di lembangan kebun China. Di lembangan hulu dengan perluasan kebun, hasil tahunan DIN, DON, DIP dan DOP ialah 31.68 ± 2.38, 5.98 ± 0.41, 1.12 ± 0.08 dan 0.37 ± 0.27 kg/ha/tahun. Lebih 60% jumlah hasil nutrien diperoleh dari Mei hingga Julai, lebih 70% hasil tahunan dipacu oleh hujan melebihi 40 mm, dan kira-kira 70% hasil nutrien lembangan berasal daripada aplikasi baja kimia dan organik (Zhang et al., 2022).

Kehilangan dari plot kebun pic. Dengan kadar baja N dan P sebanyak 172 dan 46 kg/ha, 26 kejadian hujan dari Mac hingga November 1999 menghasilkan kehilangan tanah 1,989 kg/ha. Jumlah kehilangan N ialah 16.39 kg/ha dan P ialah 1.04 kg/ha, iaitu kira-kira 9.5% dan 2.3% daripada N dan P yang dibaja. P terikat sedimen menyumbang 27% daripada kehilangan P (Kim et al., 2000).

Kebun di atas batas. Di kawasan dataran rangkaian sungai padat di China, kebun buah lazimnya ditanam di atas batas kerana paras air bawah tanah yang tinggi, dan reka bentuk saliran ini boleh menyebabkan isi padu larian yang besar membawa N, P dan kuprum dalam masa singkat. Kajian membandingkan lima rawatan, termasuk kawalan dan penanaman rumput rai, tetapi abstrak terpotong sebelum keputusan (Zhang et al., 2014).

Perubahan iklim dijangka memburukkan kehilangan P. Pemodelan SWAT-CO2 di lembangan pantai utara China mendapati larut resap nitrat melalui perkolasi ialah laluan utama kehilangan N (dipengaruhi tanah berpasir), manakala larian permukaan ialah laluan utama kehilangan P. Berbanding tempoh rujukan 1971–2000, hujan meningkat 15% hingga 28% di bawah tiga senario iklim, manakala kadar pertumbuhan kehilangan P dan larian permukaan masing-masing melebihi 120% (Han et al., 2024).

Perbincangan

Jawapan jujur kepada tajuk ini ialah: kebun buah boleh menyumbang kepada pencemaran nutrien, tetapi magnitudnya bergantung kepada keadaan setempat. Kajian utama mendapati kepekatan nitrat di lembangan kebun epal agak rendah berbanding lembangan tanah ladang, dan fosfat lebih banyak berpunca daripada kumbahan. Sebaliknya, kajian Zhang et al. (2022) di China mendapati baja merupakan sumber kira-kira 70% nutrien lembangan. Perbezaan ini menunjukkan bahawa sumber pencemaran sungai perlu dikenal pasti secara saintifik sebelum menyalahkan mana-mana pihak.

Satu corak yang konsisten ialah peranan hujan lebat. Di China, lebih 70% hasil nutrien dipacu oleh hujan melebihi 40 mm, dan pemodelan senario iklim masa depan (dengan hujan lebih tinggi) mengunjurkan peningkatan kehilangan P melebihi 120%. Malaysia, dengan hujan monsun yang lebat, berkemungkinan menghadapi risiko larian yang tinggi jika baja ditabur pada masa yang salah (pengetahuan am). Dapatan Kim et al. (2000) bahawa hanya 9.5% N dan 2.3% P hilang melalui larian disertai amaran penulis bahawa kepekatan N dan P yang tinggi dalam larian tetap perlu dikawal.

Batasannya ialah tiada kajian dari kawasan tropika ditemui, beberapa abstrak terpotong, dan nilai kepekatan dalam abstrak kajian kebun pic tidak dapat dibaca sepenuhnya. Tiada data tentang kebun buah Malaysia ditemui.

Implikasi kepada Pekebun dan Agensi

1. Elakkan menabur baja sebelum ramalan hujan lebat; hujan melebihi 40 mm memacu sebahagian besar hasil nutrien di lembangan kebun China.

2. Gunakan kadar baja berdasarkan analisis tanah dan daun bagi mengurangkan lebihan nutrien (pengetahuan am).

3. Kekalkan tanaman penutup bumi dan zon penampan bertumbuhan di tepi sungai bagi mengurangkan hakisan dan larian P (pengetahuan am).

4. Agensi perlu memantau kualiti air secara bermusim dan membezakan sumber kebun daripada kumbahan.

5. Perkukuh pengurusan kumbahan di kawasan desa, kerana ia sumber utama fosfat dalam kajian utama.

Kesimpulan

Kebun buah boleh menyumbang nitrogen dan fosforus kepada sungai melalui larian dan larut resap, terutamanya semasa hujan lebat. Namun, kajian utama menunjukkan bahawa di lembangan kebun epal, nitrat agak rendah dan fosfat lebih banyak berpunca daripada kumbahan. Pengurusan baja yang tepat dan pengurusan kumbahan yang baik sama-sama penting.

Rujukan

1. St?pniewski, K., & ?aszewski, M. (2021). Spatial and seasonal dynamics of inorganic nitrogen and phosphorous compounds in an orchard-dominated catchment with anthropogenic impacts. Sustainability. https://doi.org/10.3390/SU132011337

2. Zhang, P., Wang, F., Wang, J., et al. (2022). Modelling stream nutrient source and yield by coupling hydrological processes and nutrient budgets from an experimental headwater catchment with orchard expansion in the Changjiang River Delta area. Hydrological Processes. https://doi.org/10.1002/hyp.14660

3. Zhang, H., Xu, Q., & Zhang, M. (2014). Application of different management measures to reduce runoff losses of nitrogen, phosphorus and copper from orchard in dense river network plain. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-6819.2014.02.017

4. Kim, M.-K., Kim, B.-J., & Chung, J.-B. (2000). Surface runoff loss of nitrogen and phosphorus from peach orchard. Applied Biological Chemistry.

5. Han, Y., Liu, Z., Chen, Y., et al. (2024). The response of non-point source pollution to climate change in an orchard-dominant coastal watershed. Environmental Research. https://doi.org/10.1016/j.envres.2024.119515

6. Carpenter, S. R., Caraco, N. F., Correll, D. L., Howarth, R. W., Sharpley, A. N., & Smith, V. H. (1998). Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen. Ecological Applications. https://doi.org/10.1890/1051-0761(1998)008[0559:NPOSWW]2.0.CO;2

7. Smith, V. H., Tilman, G. D., & Nekola, J. C. (1999). Eutrophication: Impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems. Environmental Pollution. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(99)00091-3

8. Withers, P. J. A., Neal, C., Jarvie, H. P., Doody, D. G., et al. (2014). Agriculture and eutrophication: Where do we go from here? Sustainability. https://doi.org/10.3390/SU6095853

Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.

Kata kunci: larian baja, kualiti air sungai, nitrat, fosfat, eutrofikasi, kebun buah, pencemaran sumber tidak tetap, pengurusan kumbahan