Tidak semua baja kimia yang ditabur akan diserap oleh tanaman. Sebahagian besar hilang ke alam sekitar melalui air bawah tanah, sungai dan udara. Kehilangan ini bukan sahaja membazirkan wang petani, tetapi juga mencemarkan air dan menyumbang kepada perubahan iklim. Artikel ini merumuskan kajian tentang kesan baja nitrogen terhadap alam sekitar.
Berapa Banyak Nitrogen yang Hilang?
Proses penitritan, iaitu penukaran ammonium kepada nitrat oleh mikrob tanah, membawa kepada larut lesap nitrat dan pengeluaran gas nitrus oksida, dan boleh menyebabkan sehingga 50% kehilangan nitrogen yang sepatutnya tersedia untuk tanaman [1]. Kajian di China juga menyatakan sistem pertanian intensif meninggalkan lebih 50% baja nitrogen di alam sekitar [2].
Laluan Kehilangan Nitrogen
Ulasan tentang kehilangan nitrogen daripada sistem tanah dan tumbuhan menjelaskan beberapa laluan [3]:
| Laluan | Kesan |
|---|---|
| Pemeruapan ammonia ke udara | Menyumbang kepada hujan asid dan sumber tidak langsung nitrus oksida |
| Larut lesap nitrat ke sungai dan tasik | Eutrofikasi, pertumbuhan alga dan rumpai air berlebihan, mengurangkan populasi ikan |
| Nitrat dalam air minuman | Risiko kesihatan |
| Pelepasan nitrus oksida | Merosakkan lapisan ozon dan menyumbang kepada perubahan iklim |
Nitrat dan Kesihatan
Ulasan tentang nitrat menyatakan ketoksikan nitrat telah dilaporkan dalam beberapa kajian, termasuk methemoglobinemia (sindrom bayi biru) pada bayi [4]. Analisis global juga menyatakan bahawa di beberapa kawasan di dunia, sumber air telah menjadi tidak boleh digunakan disebabkan kepekatan nitrat yang tinggi akibat pembajaan nitrogen berlebihan [5].
Nitrus Oksida: Gas Rumah Hijau yang Kuat
Nitrus oksida mempunyai potensi pemanasan global kira-kira 300 kali lebih kuat berbanding karbon dioksida [1]. Meta-analisis global mendapati baja nitrogen sintetik meningkatkan pelepasan nitrik oksida sebanyak 38%, lebih tinggi berbanding baja organik (20%) atau baja campuran (18%) [6].
Pertanian Tropika
Meta-analisis lebih 1,000 pemerhatian dari kawasan tropika mendapati hubungan antara input nitrogen dan kehilangan nitrogen tidak banyak berbeza antara tanah pertanian tropika dan beriklim sederhana. Menggandakan tiga kali input baja nitrogen di tanah pertanian tropika daripada 50 kepada 150 kg sehektar setahun akan meningkatkan [7]:
Larut lesap nitrat sebanyak 30%.
Pelepasan nitrus oksida sebanyak 30%.
Pelepasan nitrik oksida sebanyak 66%.
Pemeruapan ammonia sebanyak 74%.
Kajian di Ladang Sawit Malaysia
Kajian di Indonesia dan Malaysia (tanah berpasir Simunjan dan tanah gambut Tatau) mendapati pelepasan nitrus oksida dan karbon dioksida di ladang sawit tropika dipengaruhi dengan ketara oleh jenis tanah, tetapi tidak selalu oleh rawatan baja. Tanah gambut mencatatkan pelepasan nitrus oksida tertinggi [8].
Kajian di ladang sawit tanah gambut di Sarawak mendapati pelepasan nitrus oksida secara keseluruhan agak rendah berbanding laporan lain, menunjukkan input nitrogen tidak banyak melebihi keperluan tanaman [9].
Kajian di Malaysia mendapati ladang sawit di tanah gambut yang disalirkan mempunyai kehilangan nitrogen gas dan hidrologi yang lebih tinggi berbanding hutan paya gambut, disebabkan oleh perubahan keadaan tanah bersama input baja [10].
Sayur Rumah Hijau: Titik Panas
Meta-analisis 75 kajian mendapati sistem sayur rumah hijau sering menggunakan baja nitrogen secara berlebihan, dengan kecekapan penggunaan nitrogen hanya 15% hingga 35%. Purata larut lesap nitrogen ialah 297 kg sehektar setahun, dan faktor larut lesap bagi baja kimia ialah 18.7% [11]. Menariknya, kehilangan ini boleh dikurangkan dengan mengurangkan kadar baja tanpa menjejaskan hasil [11].
Adakah Baja Organik Lebih Baik?
Tidak semestinya. Meta-analisis 39 tahun data mendapati sumber organik menghasilkan purata 16% lebih tinggi kehilangan nitrat, tetapi secara keseluruhan tiada perbezaan ketara antara baja organik dan sintetik dari segi larut lesap [12]. Sayur yang dibaja dengan baja sintetik mencatatkan larut lesap nitrogen tertinggi [12]. Ini menunjukkan pengurusan, bukan jenis baja semata-mata, adalah kunci.
Panduan Praktikal
1. Elakkan kadar nitrogen berlebihan, kerana kehilangan meningkat dengan input [7].
2. Bahagikan baja kepada beberapa kali tabur untuk mengurangkan kehilangan [4].
3. Pertimbangkan perencat penitritan yang mengurangkan pelepasan nitrik oksida sebanyak 81% [6].
4. Elakkan menabur baja sebelum hujan lebat.
5. Gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label.
6. Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI tentang pengurusan nitrogen.
Faktor Tanah dan Iklim
Kehilangan nitrogen tidak hanya bergantung kepada kadar baja. Sintesis 2,500 pemerhatian lapangan di seluruh dunia mendapati faktor larut lesap nitrat berbeza sehingga sepuluh kali ganda antara kawasan dan tanaman, terutamanya didorong oleh keadaan hidroiklim dan tanah, bukannya pengurusan baja [13]. Hampir separuh daripada larut lesap global berlaku di China, India dan Amerika Syarikat [13]. Meta-analisis tropika juga mendapati tekstur tanah dan input air turut mengawal kehilangan nitrogen melalui air [7]. Bagi Malaysia yang menerima hujan lebat, ini bermakna pengurusan masa penaburan baja amat penting.
Kesimpulan
Sehingga separuh baja nitrogen boleh hilang ke alam sekitar, mencemarkan air bawah tanah dan sungai serta membebaskan nitrus oksida yang merupakan gas rumah hijau yang kuat. Kajian di kawasan tropika menunjukkan kehilangan meningkat dengan ketara apabila input nitrogen ditingkatkan. Namun, kehilangan ini boleh dikurangkan melalui pengurusan yang lebih baik tanpa menjejaskan hasil.
Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum sahaja dan bukan nasihat pertanian atau kesihatan khusus. Rujuk Jabatan Pertanian dan MARDI.
Rujukan
[1] Fabian Beeckman et al. (2018). Nitrification in agricultural soils: impact, actors and mitigation. Current opinion in biotechnology. DOI: 10.1016/j.copbio.2018.01.014.
[2] S. Raza et al. (2020). Dramatic loss of inorganic carbon by nitrogen?induced soil acidification in Chinese croplands. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.15101.
[3] K. Cameron et al. (2013). Nitrogen losses from the soil/plant system: a review. Annals of Applied Biology. DOI: 10.1111/aab.12014.
[4] Khalid Rehman Hakeem et al. (2016). Nitrate and Nitrogen Oxides: Sources, Health Effects and Their Remediation. Reviews of environmental contamination and toxicology. DOI: 10.1007/398_2016_11.
[5] J. Peñuelas et al. (2023). A better use of fertilizers is needed for global food security and environmental sustainability. Agriculture & Food Security. DOI: 10.1186/s40066-023-00409-5.
[6] Shu-Wei Liu et al. (2017). A meta?analysis of fertilizer?induced soil NO and combined NO+N2O emissions. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.13485.
[7] Alexandra M. Huddell et al. (2020). Meta?analysis on the potential for increasing nitrogen losses from intensifying tropical agriculture. Global Change Biology. DOI: 10.1111/gcb.14951.
[8] Rosnaeni Sakata et al. (2015). Effect of soil types and nitrogen fertilizer on nitrous oxide and carbon dioxide emissions in oil palm plantations. Soil Science and Plant Nutrition. DOI: 10.1080/00380768.2014.960355.
[9] N. Z. Zawawi et al. (t.t.). The effect of nitrogen fertiliser on nitrous oxide emission in oil palm plantation. Unknown Journal.
[10] E. Wangari et al. (2026). Linking nitrogen transformations and soil ?15N to assess drivers of nitrogen losses across a tropical peat swamp forest and an oil palm plantation. Journal of environmental management. DOI: 10.1016/j.jenvman.2026.130427.
[11] W. Qasim et al. (2020). Global greenhouse vegetable production systems are hotspots of soil N2O emissions and nitrogen leaching: A meta-analysis. Environmental pollution. DOI: 10.1016/j.envpol.2020.116372.
[12] Naila Hina (2024). Global Meta-Analysis of Nitrate Leaching Vulnerability in Synthetic and Organic Fertilizers over the Past Four Decades. Water. DOI: 10.3390/w16030457.
[13] Yan Wang et al. (2025). Accounting for differences between crops and regions reduces estimates of nitrate leaching from nitrogen-fertilized soils. Communications Earth & Environment. DOI: 10.1038/s43247-025-02001-0.
