Tanah bukan sekadar medium untuk tumbuhan berdiri. Ia ialah ekosistem hidup yang dipenuhi bakteria, kulat, cacing dan organisma lain yang penting untuk kesuburan. Salah satu kebimbangan tentang baja kimia ialah kesannya terhadap kehidupan dalam tanah. Artikel ini merumuskan kajian tentang perkara ini, termasuk dapatan yang bercampur.
Kesan terhadap Mikrob Tanah
Meta-analisis di China
Meta-analisis 115 kertas kajian mendapati penggunaan baja nitrogen jangka panjang di China [1]:
Menurunkan aktiviti enzim tanah seperti urease, nitrat reduktase, nitrit reduktase, katalase dan beberapa enzim lain sebanyak purata 9.82% hingga 22.37%.
Meningkatkan kekayaan komuniti mikrob (indeks Chao1) sebanyak 6.53%, tetapi menurunkan kepelbagaian komuniti (indeks Shannon) sebanyak 15.42%.
Menurunkan kelimpahan relatif bakteria dominan sebanyak 9.67% hingga 29.38%.
Menurunkan ekspresi gen penting dalam kitaran nitrogen sebanyak 9.92% hingga 19.83%.
Penyelidik turut mendapati suhu dan hujan tahunan mempengaruhi pengasidan tanah melalui kesannya terhadap kepelbagaian dan komposisi mikrob [1].
Baja kimia tidak menambah biojisim mikrob
Kajian penggunaan baja kandang selama 43 tahun mendapati baja nitrogen kimia tidak memberi kesan kepada biojisim mikrob atau kebanyakan aktiviti enzim, manakala baja kandang meningkatkannya dengan ketara [2].
Fauna tanah
Kajian dalam sistem gandum-jagung mendapati penggunaan baja nitrogen kimia yang berlebihan mengurangkan aktiviti fauna tanah, manakala penambahan baja organik meningkatkannya [3].
Kesan terhadap Bahan Organik Tanah
Meta-analisis 2,058 data di China mendapati, berbanding tanpa baja, baja nitrogen sahaja menghasilkan peningkatan paling rendah dalam karbon organik tanah, nitrogen dan nutrien lain. Sebaliknya, NPK bersama baja kandang memberikan peningkatan tertinggi, termasuk karbon organik tanah sebanyak 67% [4]. Penyelidik menyimpulkan bahawa baja organik memainkan peranan penting dalam meningkatkan kesuburan tanah, dan gabungan baja mineral dengan baja kandang mungkin cara terbaik untuk mengelakkan kemerosotan tanah [4].
Karbon tak organik juga hilang
Pengasidan tanah akibat pembajaan nitrogen dineutralkan oleh karbonat tanah, yang membebaskan karbon dioksida. Anggaran untuk tanah pertanian di China mendapati 7% stok karbon tak organik tanah telah hilang dari 1980 hingga 2020, dan 7 juta hektar tanah pertanian telah menjadi bebas karbonat [5]. Penyelidik menyatakan kalsium karbonat penting untuk penimbalan keasidan, pembentukan agregat, aktiviti mikrob dan enzim, serta produktiviti tumbuhan [5].
Pandangan dari Malaysia
Ulasan dari Malaysia menyatakan penggunaan baja kimia secara berlebihan telah membawa kepada trend kemerosotan tanah di Malaysia, dan baja kimia mengganggu kepelbagaian mikrob tanah yang penting. Namun, penulis menegaskan bahawa kajian tempatan dalam bidang ini masih terhad [6]. Kajian padi di UPM juga menyatakan penggunaan baja kimia telah menyebabkan pencemaran air bawah tanah dan menurunkan produktiviti tanah, yang menjejaskan pengeluaran padi dalam jangka panjang [7].
Dapatan yang Lebih Seimbang
Penting untuk diperhatikan bahawa baja kimia tidak semestinya merosakkan tanah dalam semua keadaan:
Meta-analisis di utara China mendapati baja kimia sendiri meningkatkan karbon organik tanah sebanyak 13%, walaupun kurang berbanding baja organik (34%) dan gabungan (39%) [8].
Pembajaan jangka panjang secara umumnya meningkatkan kandungan nutrien tanah dan hasil jagung berbanding tanpa baja [9].
Kadar nitrogen yang rendah dan sederhana di ladang teh tidak menunjukkan kesan ketara terhadap pH tanah [10].
Ini menunjukkan masalah utama ialah penggunaan berlebihan dan tidak seimbang, bukan baja kimia itu sendiri.
Panduan Praktikal
1. Elakkan baja nitrogen berlebihan yang menjejaskan mikrob dan fauna tanah [1][3].
2. Gabungkan baja kimia dengan bahan organik untuk menyokong biologi tanah [4].
3. Kembalikan sisa tanaman ke tanah jika sesuai.
4. Pantau kesihatan tanah, termasuk bahan organik dan pH.
5. Gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label.
6. Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI tentang amalan pengurusan tanah.
Mengapa Kepelbagaian Mikrob Penting?
Mikrob tanah memainkan peranan dalam kitaran nutrien, termasuk penukaran nitrogen kepada bentuk yang boleh diserap tumbuhan. Penurunan ekspresi gen yang terlibat dalam pengikatan nitrogen dan penitritan, seperti yang dilaporkan dalam meta-analisis di China, boleh menjejaskan fungsi-fungsi ini [1]. Meta-analisis global lain mendapati bahan organik meningkatkan aktiviti enzim yang berkaitan dengan pemerolehan karbon, nitrogen dan fosforus, dan peningkatan ini membantu menjelaskan peningkatan hasil tanaman [11]. Oleh itu, mengekalkan kehidupan tanah bukan sekadar isu alam sekitar, tetapi juga penting untuk produktiviti jangka panjang.
Amalan mudah seperti mengembalikan sisa tanaman, menanam tanaman penutup bumi dan menambah kompos boleh membantu mengimbangi kesan negatif penggunaan baja kimia terhadap mikrob tanah.
Hubungan dengan Pengasidan
Kesan baja kimia terhadap biologi tanah berkait rapat dengan pengasidan. Meta-analisis di China mendapati suhu dan hujan tahunan mempengaruhi pengasidan melalui kesannya terhadap mikrob tanah [1], dan kajian lain menunjukkan pengapuran dapat memulihkan kualiti tanah serta hasil [12].
Kesimpulan
Kajian menunjukkan penggunaan baja nitrogen kimia jangka panjang boleh mengurangkan aktiviti enzim, kepelbagaian mikrob dan fauna tanah, serta tidak menambah biojisim mikrob seperti baja organik. Namun, baja kimia masih meningkatkan nutrien tanah berbanding tanpa baja, dan kesan negatif paling ketara berlaku dengan penggunaan berlebihan. Gabungan dengan baja organik ialah cara terbaik untuk mengekalkan kesihatan biologi tanah.
Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum sahaja dan bukan nasihat pertanian khusus. Kebanyakan kajian dijalankan di China. Rujuk Jabatan Pertanian dan MARDI.
Rujukan
[1] Liqiang Zhang et al. (2024). Effects of Long-Term Application of Nitrogen Fertilizer on Soil Acidification and Biological Properties in China: A Meta-Analysis. Microorganisms. DOI: 10.3390/microorganisms12081683.
[2] N. Lupwayi et al. (2019). Linking soil microbial biomass and enzyme activities to long-term manure applications and their nonlinear legacy. Pedobiologia. DOI: 10.1016/j.pedobi.2019.04.001.
[3] Zhong-Kai Zhou et al. (2022). Effects of organic fertilizer incorporation practices on crops yield, soil quality, and soil fauna feeding activity in the wheat-maize rotation system. Unknown Journal. DOI: 10.3389/fenvs.2022.1058071.
[4] Shengnan Jia et al. (2022). Soil Chemical Properties Depending on Fertilization and Management in China: A Meta-Analysis. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy12102501.
[5] 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.
[6] Effonny Sandra Denil et al. (2024). Evaluating the Impact of Organic Compost on Soil Microbial Diversity in Sustainable Malaysian Agriculture: A Review. BORNEO AKADEMIKA. DOI: 10.24191/ba/v8i2/108317.
[7] M. Anisuzzaman et al. (2021). Effect of Organic and Inorganic Fertilizer on the Growth and Yield Components of Traditional and Improved Rice (Oryza sativa L.) Genotypes in Malaysia. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy11091830.
[8] Zhiyuan Bai et al. (2026). Impacts of inorganic and organic fertilization on soil organic carbon and crop production: a meta-analysis. Farming System. DOI: 10.1016/j.farsys.2026.100211.
[9] Minghao Jiang et al. (2024). Effects of different fertilization practices on maize yield, soil nutrients, soil moisture, and water use efficiency in northern China based on a meta-analysis. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-024-57031-z.
[10] Xiang-De Yang et al. (2018). Effects of long-term nitrogen application on soil acidification and solution chemistry of a tea plantation in China. Agriculture, Ecosystems & Environment. DOI: 10.1016/j.agee.2017.10.004.
[11] Gong-Wen Luo et al. (2018). Organic amendments increase crop yields by improving microbe-mediated soil functioning of agroecosystems: A meta-analysis. Soil Biology and Biochemistry. DOI: 10.1016/j.soilbio.2018.06.002.
[12] K. A. Tadesse et al. (2024). Impacts of long-term chemical nitrogen fertilization on soil quality, crop yield, and greenhouse gas emissions: With insights into post-lime application responses. The Science of the total environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.173827.
