Cara Meningkatkan Bahan Organik Tanah: Amalan Organik, Tanaman Penutup dan Pengurangan Gangguan Tanah

Bahan organik tanah atau soil organic matter (SOM) merupakan salah satu komponen paling penting dalam menentukan kesuburan, struktur dan kesihatan tanah. Kandungannya mempengaruhi keupayaan tanah memegang air, membentuk agregat, menyimpan nutrien dan menyokong aktiviti mikroorganisma.

Namun begitu, bahan organik tanah boleh menurun akibat pertanian intensif, pembajakan berlebihan, pengurangan sisa tanaman dan penggunaan tanah secara berterusan. Berdasarkan dokumen yang diberikan, peningkatan SOM memerlukan dua pendekatan utama, iaitu menambah input bahan organik dan mengurangkan kadar kehilangan atau penguraiannya.

Bahan organik tanah dan karbon organik tanah

Bahan organik tanah merangkumi sisa tumbuhan, bahan haiwan, organisma hidup, hasil pereputan dan bahan humik yang terdapat dalam tanah. Karbon organik tanah atau soil organic carbon (SOC) pula ialah komponen karbon dalam bahan organik tersebut.

Dalam banyak kajian, perubahan bahan organik tanah dinilai melalui kandungan SOC. Peningkatan SOC biasanya menunjukkan bahawa lebih banyak karbon daripada sisa tumbuhan, kompos atau bahan organik lain telah disimpan dalam tanah.

Walau bagaimanapun, tidak semua bahan organik yang dimasukkan akan kekal dalam tanah. Sebahagiannya diuraikan oleh mikroorganisma dan dibebaskan sebagai karbon dioksida, manakala sebahagian lagi distabilkan dalam bentuk bahan humik atau terikat dengan mineral tanah.

Penggunaan amengan organik

Amengan organik ialah bahan yang ditambah ke dalam tanah untuk memperbaiki sifat fizikal, kimia dan biologinya. Antara bahan yang dinyatakan dalam dokumen ialah:

Kompos;
Najis haiwan;
Najis ladang;
Sluri;
Sisa tanaman; dan
Baja organik buatan petani.

Aplikasi amengan organik secara jangka panjang dilaporkan meningkatkan SOC sehingga 90% berbanding tanah yang tidak dibaja dan sehingga 100% berbanding rawatan baja kimia.

Peningkatan tersebut menunjukkan bahawa baja kimia dan bahan organik mempunyai fungsi yang berbeza. Baja kimia membekalkan nutrien secara langsung, manakala bahan organik turut menyumbang karbon dan membantu membina struktur tanah.

Kompos lebih stabil berbanding bahan segar

Kompos dan najis ladang yang telah reput dilaporkan lebih cekap meningkatkan SOC berbanding penggunaan sluri dan jerami secara berasingan.

Proses pengkomposan mengubah bahan organik segar menjadi bahan yang lebih stabil. Sebahagian komponen mudah reput telah diuraikan semasa pengkomposan, manakala bahan humik yang lebih tahan penguraian mula terbentuk.

Bahan yang telah matang mempunyai beberapa kelebihan:

Lebih stabil dalam tanah;
Kurang kehilangan karbon secara mendadak;
Lebih mudah dikendalikan;
Mengurangkan risiko bahan mentah mengganggu pertumbuhan tanaman; dan
Menyumbang kepada pembentukan bahan humik.

Kesan najis ladang terhadap SOC

Jadual pada halaman pertama dokumen menunjukkan beberapa hasil kajian jangka panjang mengenai penggunaan bahan organik:

Amengan organik	Peningkatan SOC	Tempoh kajian
Najis ladang, 35 tan/ha/tahun	18–43‰ setahun	20 tahun
Kompos berbanding sluri	Tambahan 6% SOC	15 tahun
Amengan organik berbanding baja kimia	Sehingga 100%	3–60 tahun
Najis lembu berbanding kawalan	25% untuk gandum, 148% untuk jagung	2 tahun
Baja organik buatan petani	28–30% pada kedalaman 0–60 cm	Meta-analisis 434 ujian

Aplikasi najis ladang pada kadar 35 tan bahan segar sehektar setahun menghasilkan peningkatan SOC sekitar 18 hingga 43‰ setahun dalam tempoh 20 tahun pertama.

Walau bagaimanapun, kadar tersebut datang daripada kajian jangka panjang dan keadaan tertentu. Kesan sebenar di sesuatu ladang bergantung pada iklim, jenis tanah, sumber bahan organik dan sistem pengurusan.

Gabungan baja organik dan bukan organik

Dokumen menyatakan bahawa gabungan baja organik dengan baja bukan organik lebih berkesan meningkatkan SOM dan kepelbagaian mikrob berbanding penggunaan urea sahaja.

Baja organik membekalkan karbon dan bahan makanan kepada mikroorganisma, manakala baja bukan organik menyediakan nutrien dalam bentuk yang lebih cepat tersedia.

Gabungan kedua-duanya berpotensi:

Menambah bekalan nutrien;
Meningkatkan input karbon;
Menyokong komuniti mikrob;
Memperbaiki persekitaran akar; dan
Mengurangkan pergantungan kepada satu sumber nutrien sahaja.

Namun, kesannya masih bergantung pada kadar, masa aplikasi dan keseimbangan nutrien.

Tanaman penutup sebagai sumber bahan organik

Tanaman penutup ditanam bagi melindungi permukaan tanah ketika tanah tidak digunakan untuk tanaman utama. Dalam dokumen, tanaman penutup disebut sebagai salah satu strategi penting untuk meningkatkan bahan organik.

Tanaman penutup membantu melalui beberapa mekanisme:

Menghasilkan biojisim;
Menambah sisa akar;
Mengurangkan hakisan;
Melindungi tanah daripada hujan langsung;
Menyokong populasi mikroorganisma; dan
Mengekalkan tanah dalam keadaan berakar hidup.

Apabila bahagian tanaman mati dan terurai, bahan tersebut menjadi sumber karbon kepada tanah.

Kepentingan akar hidup

Akar hidup bukan sekadar menyerap air dan nutrien. Akar juga mengeluarkan eksudat seperti gula, asid organik dan sebatian lain yang menjadi sumber tenaga kepada mikroorganisma rhizosfera.

Oleh itu, mengekalkan tanaman hidup pada tanah untuk tempoh yang lebih panjang dapat menyokong aktiviti biologi dan menambah karbon melalui akar.

Sisa akar juga sering lebih terlindung daripada penguraian berbanding sisa di permukaan kerana ia berada dalam tanah dan boleh berinteraksi dengan mineral.

Rotasi tanaman

Rotasi tanaman yang menggabungkan spesies berbeza boleh meningkatkan kuantiti dan kepelbagaian sisa organik.

Dokumen menyebut tanaman separa saka seperti alfalfa dan semanggi sebagai contoh tanaman yang menghasilkan residu organik tinggi. Tanaman sebegini mempunyai sistem akar yang berkembang dan boleh menyumbang bahan organik pada beberapa kedalaman tanah.

Rotasi tanaman membantu mengelakkan sistem yang terlalu bergantung pada satu jenis tanaman dan satu bentuk sisa sahaja. Sisa yang berbeza mempunyai kandungan lignin, nitrogen dan nisbah karbon kepada nitrogen yang berlainan.

Pengurangan pembajakan

Pembajakan mempercepat pendedahan bahan organik kepada oksigen dan mikroorganisma. Pemecahan agregat tanah juga membuka bahan organik yang sebelum ini terlindung.

Dokumen melaporkan bahawa pengurangan pembajakan meningkatkan:

SOC lapisan atas sebanyak 25%; dan
Biojisim mikrob sebanyak 32% selepas 15 tahun.

Tanah dengan pembajakan minimum menunjukkan stratifikasi SOC dan nutrien yang lebih tinggi pada lapisan permukaan.

Dalam satu eksperimen selama 18 tahun, kandungan SOC meningkat mengikut urutan:

Pembajakan papan < pembajakan dalam < tanpa pembajakan

Dapatan ini menunjukkan bahawa semakin rendah intensiti gangguan tanah, semakin besar potensi bahan organik dikekalkan.

Mengapa pembajakan mempercepat kehilangan karbon?

Pembajakan meningkatkan pengudaraan tanah dan memecahkan struktur agregat. Keadaan ini mempercepatkan hubungan antara mikroorganisma dengan bahan organik.

Akibatnya, penguraian berlaku dengan lebih cepat dan karbon dibebaskan sebagai CO?.

Pembajakan juga boleh:

Memusnahkan saluran akar;
Mengganggu rangkaian kulat;
Meningkatkan risiko hakisan;
Mempercepat kehilangan kelembapan; dan
Mengurangkan perlindungan fizikal bahan organik.

Pengurangan pembajakan bertujuan mengurangkan gangguan tersebut.

Biochar sebagai sumber karbon tahan lama

Biochar ialah bahan kaya karbon yang dihasilkan melalui pirolisis biojisim dalam keadaan oksigen terhad.

Dokumen menyatakan bahawa biochar berpotensi menyimpan karbon dalam tanah tropika untuk tempoh yang lebih panjang kerana mempunyai kandungan karbon aromatik yang tinggi.

Struktur aromatik lebih tahan terhadap penguraian mikrob berbanding bahan tumbuhan segar. Oleh itu, sebahagian karbon biochar boleh kekal dalam tanah untuk tempoh yang lebih lama.

Namun, fungsi biochar bergantung pada:

Bahan mentah;
Suhu pirolisis;
Saiz zarah;
Kadar aplikasi;
Jenis tanah; dan
Keadaan iklim.

Agroforestri

Sistem agroforestri menggabungkan tanaman pertanian dengan pokok atau tanaman berkayu.

Pokok dalam sistem ini menyumbang:

Daun luruh;
Ranting;
Akar mati;
Eksudat akar; dan
Bahan organik berkandungan lignin.

Residu kaya lignin lebih lambat terurai. Dokumen menyatakan bahawa bahan tersebut boleh membentuk kompleks stabil dengan mineral tanah dan melindungi karbon daripada penguraian.

Akar pokok yang lebih dalam turut memindahkan karbon ke lapisan bawah tanah yang kurang terganggu.

Tanaman berakar dalam

Tanaman berakar dalam berpotensi meningkatkan karbon organik mineral atau mineral-associated organic carbon pada lapisan subtanah.

Akar membawa karbon ke lapisan yang biasanya menerima sedikit sisa tanaman permukaan. Apabila akar mati atau mengeluarkan eksudat, karbon boleh berinteraksi dengan mineral tanah.

Dokumen menyatakan bahawa strategi ini lebih berkesan pada lapisan subtanah yang mempunyai nisbah SOC kepada tanah liat yang rendah. Ini menunjukkan masih terdapat ruang bagi mineral tanah untuk mengikat karbon tambahan.

Bahan organik tidak meningkat secara linear

Menambah lebih banyak bahan organik tidak semestinya menghasilkan peningkatan SOC pada kadar yang sama.

Dokumen menyatakan bahawa hubungan antara input organik dengan stok SOM adalah tidak linear. Pada kadar residu yang tinggi, kesan priming boleh meningkat sehingga 90%.

Kesan priming berlaku apabila penambahan bahan segar merangsang mikroorganisma untuk menguraikan bukan sahaja bahan baharu, tetapi juga bahan organik lama yang telah sedia ada dalam tanah.

Keadaan ini boleh mengurangkan jumlah karbon bersih yang berjaya distabilkan.

Kuantiti input residu

Jumlah residu merupakan faktor utama, tetapi peningkatan kuantiti tidak semestinya menjamin penstabilan jangka panjang.

Bahan organik yang terlalu mudah reput boleh meningkatkan aktiviti mikrob secara mendadak. Sebahagian besar karbon kemudiannya dilepaskan semula sebagai CO?.

Oleh itu, keberkesanan input perlu dinilai berdasarkan:

Jumlah bahan;
Kualiti bahan;
Nisbah C/N;
Kandungan lignin;
Tahap kematangan; dan
Keupayaan tanah melindungi karbon.

Kandungan karbon asal tanah

Tanah yang mempunyai kandungan karbon asal rendah tidak semestinya menyimpan semua bahan tambahan dengan cekap.

Dokumen melaporkan bahawa tanah kekurangan karbon membebaskan lebih banyak CO? bagi setiap unit bahan organik yang ditambah. Ini menunjukkan pulangan pelaburan karbon yang lebih rendah.

Keadaan tersebut mungkin berlaku kerana komuniti mikrob bertindak balas dengan cepat terhadap sumber makanan baharu dan menguraikan bahan tersebut dengan intensif.

Peranan iklim

Iklim mempengaruhi kadar penguraian dan penstabilan bahan organik.

Dokumen menyatakan bahawa keadaan sejuk dan lembap lebih sesuai untuk pengumpulan karbon aromatik. Suhu rendah biasanya memperlahankan aktiviti penguraian mikrob.

Di kawasan panas dan lembap, seperti kawasan tropika, penguraian boleh berlaku dengan lebih cepat. Oleh itu, input bahan organik mungkin perlu dibuat secara lebih konsisten untuk menggantikan kehilangan.

Ketersediaan sumber kepada petani

Pelaksanaan strategi meningkatkan bahan organik bergantung pada ketersediaan bahan di peringkat ladang.

Dokumen menyatakan bahawa kekurangan najis haiwan boleh mengehadkan pencapaian sasaran peningkatan SOC sebanyak 4‰ setahun.

Walaupun sesuatu kadar aplikasi berkesan dalam eksperimen, ia mungkin sukar dicapai pada skala luas jika bahan organik tidak mencukupi atau kos pengangkutannya terlalu tinggi.

Pemilihan strategi perlu mempertimbangkan sumber tempatan seperti:

Sisa tanaman;
Kompos ladang;
Najis ternakan;
Tanaman penutup;
Sisa pemangkasan; dan
Bahan biojisim yang sesuai.

Kualiti amengan organik

Kualiti bahan organik menentukan kadar penguraian dan bentuk karbon yang terhasil.

Dokumen menekankan kepentingan:

Nisbah karbon kepada nitrogen;
Kandungan nitrogen;
Tahap kematangan;
Komposisi kimia; dan
Pembentukan karbon aromatik.

Bahan dengan nitrogen yang sangat rendah mungkin terurai dengan perlahan dan menyebabkan mikroorganisma menggunakan nitrogen tanah. Sebaliknya, bahan yang sangat mudah reput mungkin cepat hilang sebagai CO?.

Bahan organik dan hasil tanaman

Peningkatan SOM memberikan manfaat besar kepada kualiti tanah, tetapi tidak semestinya menghasilkan peningkatan hasil tanaman secara langsung dalam setiap keadaan.

Hasil tanaman turut dipengaruhi oleh:

Nutrien tersedia;
Air;
Varieti;
Penyakit;
Iklim;
Struktur tanah; dan
Pengurusan tanaman.

Walaupun peningkatan SOM kecil, dokumen menyatakan bahawa kesannya terhadap fungsi dan kualiti tanah boleh menjadi lebih besar daripada kadar peningkatan tersebut.

Pendekatan bersepadu

Strategi yang paling sesuai bukanlah bergantung pada satu bahan atau satu amalan sahaja. Dokumen mengesyorkan pendekatan bersepadu yang:

Mengurangkan gangguan tanah;
Mengekalkan litupan hidup;
Menggunakan tanaman penutup;
Menjalankan rotasi tanaman;
Mengembalikan residu;
Menggunakan kompos atau najis matang;
Mengintegrasikan tanaman berakar dalam; dan
Memanfaatkan biochar atau agroforestri apabila sesuai.

Pendekatan sebegini membantu meningkatkan input karbon sambil mengurangkan kehilangan melalui hakisan, penguraian berlebihan dan gangguan fizikal tanah.

Kata kunci: bahan organik tanah, SOM, karbon organik tanah, SOC, amengan organik, kompos, najis ladang, tanaman penutup, rotasi tanaman, pengurangan pembajakan, tanpa pembajakan, biochar, agroforestri, tanaman berakar dalam, karbon tanah, kesan priming, kesihatan tanah

Sumber Rujukan

Adekiya, A., Alori, E., Ogunbode, T., Sangoyomi, T. E., & Oriade, O. A. (2023). Enhancing organic carbon content in tropical soils: Strategies for sustainable agriculture and climate change mitigation. The Open Agriculture Journal.

Alvarez, R. (2025). Increasing soil organic carbon by applying farm-made organic fertilizers as a function of soil depth: A global synthesis. Science of the Total Environment, 991, 179933.

Diacono, M., & Montemurro, F. (2010). Long-term effects of organic amendments on soil fertility: A review. Agronomy for Sustainable Development, 30, 401–422.

Garratt, M., Bommarco, R., Kleijn, D., Martin, E. A., Mortimer, S., Redlich, S., Senapathi, D., Steffan-Dewenter, I., ?witek, S., Takacs, V., van Gils, S., van der Putten, W. H., & Potts, S. G. (2018). Enhancing soil organic matter as a route to the ecological intensification of European arable systems. Ecosystems, 21, 1404–1415.

Gerke, J. (2022). The central role of soil organic matter in soil fertility and carbon storage. Soil Systems.

Hatano, R., Mukumbuta, I., & Shimizu, M. (2024). Soil health intensification through strengthening soil structure improves soil carbon sequestration. Agriculture.

Jakab, G., Madarász, B., Masoudi, M., Karlik, M., Király, C., Zacháry, D., Filep, T., Dekemati, I., Centeri, C., Al-Graiti, T., & Szalai, Z. (2023). Soil organic matter gain by reduced tillage intensity: Storage, pools and chemical composition. Soil and Tillage Research.

Krauss, M., Berner, A., Perrochet, F., Frei, R., Niggli, U., & Mäder, P. (2020). Enhanced soil quality with reduced tillage and solid manures in organic farming: A synthesis of 15 years. Scientific Reports, 10.

M, N. (2025). The role of organic matter in soil for improving crop productivity and soil health. Journal of Experimental Agriculture International.

Navarro-Pedreño, J., Almendro-Candel, M. B., & Zorpas, A. (2020). The increase of soil organic matter reduces global warming: Myth or reality? Sci.

Poulton, P., Johnston, J., Macdonald, A., White, R. P., & Powlson, D. (2018). Major limitations to achieving “4 per 1000” increases in soil organic carbon stock in temperate regions: Evidence from long-term experiments at Rothamsted Research, United Kingdom. Global Change Biology, 24, 2563–2584.

Shahbaz, M., Kuzyakov, Y., & Heitkamp, F. (2017). Decrease of soil organic matter stabilization with increasing inputs: Mechanisms and controls. Geoderma, 304, 76–82.

Singh, N. K., Sachan, K., G., R., S., C., P., M. B., Panotra, N., & Katiyar, D. (2024). Building soil health and fertility through organic amendments and practices: A review. Asian Journal of Soil Science and Plant Nutrition.

Wu, T., Wichern, F., Wiesmeier, M., Buegger, F., Shi, L., Dippold, M., Höschen, C., & Mueller, C. W. (2024). Organic carbon loading of soils determines the fate of added fresh plant-derived organic matter. Geoderma.

Yang, Q., Zheng, F., Jia, X.-C., Liu, P., Dong, S., Zhang, J., & Zhao, B. (2020). The combined application of organic and inorganic fertilizers increases soil organic matter and improves the soil microenvironment in wheat–maize fields. Journal of Soils and Sediments, 20, 2395–2404.