Pengurusan air merupakan antara faktor paling penting dalam pengeluaran melon, terutama apabila tanaman ditanam dalam rumah hijau menggunakan sistem substrat. Air yang terlalu sedikit boleh menjejaskan pertumbuhan dan hasil, tetapi pemberian air secara berlebihan juga tidak semestinya memberikan keputusan terbaik. Malah, pengairan berlebihan boleh meningkatkan kejadian buah retak dan menurunkan kualiti hasil.
Kajian oleh Xue, Li dan Du (2025) menunjukkan bahawa pengairan defisit atau deficit irrigation (DI) secara terkawal, khususnya ketika peringkat kematangan buah, berpotensi menjadi strategi pengairan yang lebih baik. Kajian tersebut mendapati defisit air ringan ketika buah matang mampu mengurangkan kadar buah retak dengan ketara tanpa menyebabkan pengurangan hasil yang signifikan.
Mengapa buah melon mudah retak?
Buah retak merupakan masalah fisiologi yang boleh mengurangkan kualiti, nilai pasaran dan pulangan ekonomi tanaman melon. Menurut kajian ini, kejadian buah retak mempunyai hubungan rapat dengan jumlah air yang diterima oleh tanaman, khususnya ketika buah memasuki peringkat kematangan.
Pengairan konvensional yang terlalu tinggi mungkin membantu memenuhi keperluan air tanaman, tetapi pada masa yang sama boleh menyebabkan kadar buah retak lebih tinggi dan menurunkan kualiti buah. Atas sebab itu, pengairan defisit diperkenalkan sebagai pendekatan untuk menggunakan air secara lebih terkawal sambil mengekalkan hasil dan meningkatkan kualiti.
Menariknya, kepekaan buah terhadap kekurangan air tidak sama pada setiap peringkat pertumbuhan. Peringkat pembungaan hingga pembesaran buah memerlukan lebih banyak air untuk perkembangan dan pembesaran sel, manakala ketika buah matang, aktiviti utama lebih tertumpu kepada perubahan biokimia seperti pengumpulan gula, degradasi kanji dan pelembutan buah.
Bagaimana kajian ini dijalankan?
Eksperimen dijalankan selama tiga musim tanaman, iaitu musim bunga 2021, musim bunga 2022 dan musim panas 2022 di rumah hijau jenis Venlo di Stesen Eksperimen Shiyanghe, China Agricultural University di Wuwei, Gansu, China.
Melon yang digunakan ialah kultivar “Tinglin”, iaitu Cucumis melo var. chinensis. Anak benih dipindahkan ke dalam beg substrat yang mengandungi campuran bahan berasaskan kelapa dan tanaman dipangkas kepada dua sulur dengan empat biji buah dikekalkan bagi setiap pokok.
Tempoh reproduktif dibahagikan kepada dua peringkat utama:
Peringkat F – flowering-swelling stage, iaitu dari pembungaan hingga pembesaran buah, dan Peringkat M – fruit maturation stage, iaitu peringkat kematangan apabila warna kulit berubah daripada hijau kepada putih.
Tanaman kawalan atau W0 menerima pengairan penuh sebanyak 100% daripada evapotranspirasi tanaman. Rawatan W1 menerima kira-kira 75% daripada pengairan penuh dan dianggap sebagai defisit ringan, manakala W2 menerima sekitar 50% dan dikategorikan sebagai defisit yang lebih teruk. Rawatan tersebut diberikan sama ada pada peringkat F, peringkat M atau sepanjang kedua-dua peringkat reproduktif.
Defisit air ketika buah matang memberikan hasil paling menarik
Salah satu dapatan paling penting kajian ialah masa pemberian tekanan air lebih penting daripada sekadar mengurangkan jumlah air secara umum.
Apabila defisit ringan diberikan hanya ketika peringkat kematangan buah, iaitu rawatan W1M, hasil tanaman tidak berbeza secara signifikan daripada tanaman yang mendapat pengairan penuh. Sebaliknya, rawatan defisit lain menyebabkan pengurangan hasil antara 9.71% hingga 42.85% berbanding kawalan.
Ini menunjukkan bahawa mengurangkan air terlalu awal, terutama ketika buah sedang berkembang, mempunyai risiko lebih besar terhadap saiz dan hasil.
Peringkat pembesaran buah merupakan tempoh apabila pembahagian dan pengembangan sel sedang aktif. Oleh itu, bekalan air yang terlalu rendah ketika tempoh tersebut lebih mudah mengehadkan pertumbuhan buah.
Kadar buah retak turun sehingga sekitar 73%
Dapatan paling jelas daripada kajian ini ialah kesan pengairan defisit terhadap buah retak.
Defisit air yang diberikan ketika peringkat kematangan menurunkan kadar buah retak sebanyak 72.79% hingga 87.34% berbanding pengairan penuh. Sebaliknya, defisit yang hanya diberikan ketika peringkat pembungaan-pembesaran buah tidak menghasilkan perbezaan signifikan dalam kadar buah retak berbanding kawalan.
Dalam rumusan keseluruhan kajian, pengairan defisit ringan ketika kematangan dilaporkan menurunkan kadar keretakan buah sekitar 73%.
Perkara ini menunjukkan bahawa pengurusan air pada penghujung perkembangan buah mempunyai pengaruh besar terhadap kejadian keretakan.
Mengapa air berlebihan ketika matang boleh menyebabkan buah retak?
Pada peringkat kematangan, keperluan air buah secara relatifnya lebih rendah berbanding ketika pembesaran buah. Pada masa tersebut, buah lebih banyak mengalami proses penukaran dan pengumpulan gula serta nutrien.
Apabila sejumlah besar air diserap secara berterusan atau secara tiba-tiba ketika buah hampir matang, tekanan dalaman buah boleh meningkat. Tekanan ini memberikan daya tambahan kepada epidermis dan perikarp buah.
Pengairan defisit yang terkawal membantu mengehadkan pertumbuhan buah yang terlalu cepat, mengurangkan regangan kutikel dan mempengaruhi sifat mekanikal perikarp. Gabungan kesan tersebut boleh mengurangkan kecenderungan kulit buah untuk retak.
Kajian juga mendapati kadar buah retak berkorelasi positif dengan jumlah pengairan, potensi air batang pada tengah hari dan kadar transpirasi ketika peringkat kematangan. Hubungan tersebut tidak berlaku dengan cara yang sama pada peringkat pembungaan-pembesaran.
Ini menguatkan idea bahawa status air tanaman ketika buah hampir matang merupakan faktor utama dalam pembentukan buah retak.
Kurang sedikit air, buah menjadi lebih manis
Defisit air bukan sahaja mempengaruhi keretakan buah, malah mengubah komposisi kimia buah.
Pada peringkat kematangan, semua rawatan defisit meningkatkan kandungan beberapa jenis gula secara signifikan. Berbanding pengairan penuh:
- fruktosa meningkat sekitar 56.25–67.08%;
- sukrosa meningkat sekitar 14.80–38.17%;
- jumlah gula larut meningkat sekitar 18.18–53.00%;
- nisbah gula kepada asid meningkat sekitar 8.01–24.43%; dan
- jumlah pepejal terlarut atau TSS meningkat sekitar 14.55–57.71%.
Dalam penilaian buah, TSS sering digunakan sebagai salah satu petunjuk kepada kandungan bahan terlarut yang sebahagian besarnya berkaitan dengan gula. Oleh itu, peningkatan TSS dan gula larut membantu menjelaskan mengapa tekanan air terkawal boleh menghasilkan buah dengan rasa yang lebih pekat atau manis.
Mekanismenya berkaitan dengan dua proses. Pertama, pengurangan air dalam buah boleh menyebabkan kesan pemekatan bahan terlarut. Kedua, tekanan air boleh mengubah pembahagian hasil fotosintesis dan metabolisme gula di dalam buah.
Tetapi terlalu kurang air juga mempunyai kelemahan
Pengairan defisit bukan bermaksud semakin sedikit air semakin baik.
Apabila tekanan air terlalu tinggi atau dikenakan sepanjang tempoh reproduktif, saiz dan berat buah boleh terjejas. Dalam eksperimen 2021, berat segar buah ketika peringkat F menurun 14.25% di bawah defisit ringan dan 26.41% di bawah defisit teruk.
Pada peringkat kematangan, pengurangan berat segar buah berbeza daripada hanya 3.30% bagi rawatan W1M sehingga 29.76% bagi rawatan W2FM yang mengalami defisit teruk sepanjang tempoh reproduktif.
Ini merupakan perkara penting dalam pengurusan tanaman. Tekanan air boleh meningkatkan beberapa ciri rasa dan komposisi buah, tetapi jika keterlaluan, keuntungan daripada peningkatan kualiti mungkin tidak dapat mengimbangi kehilangan berat dan hasil.
Dengan kata lain, tujuan pengairan defisit bukanlah “memberi air sesedikit mungkin”, tetapi mencari paras dan masa pengurangan air yang memberikan keseimbangan terbaik.
Kualiti keseluruhan buah meningkat di bawah pengairan defisit
Penyelidik tidak menilai kualiti berdasarkan satu parameter sahaja. Mereka menggunakan analisis komponen utama atau PCA dan membership function untuk menggabungkan beberapa indikator kualiti buah.
Tiga komponen utama yang diperoleh menerangkan lebih daripada 75% variasi keseluruhan parameter kualiti. Menariknya, rawatan pengairan penuh W0 memperoleh skor kualiti keseluruhan paling rendah dalam ketiga-tiga musim, manakala pengairan defisit secara umum meningkatkan skor kualiti komprehensif.
Dari sudut kualiti buah semata-mata, defisit yang lebih kuat sepanjang tempoh reproduktif boleh menghasilkan skor komprehensif yang sangat baik.
Namun, kualiti sahaja bukan satu-satunya perkara yang perlu dipertimbangkan oleh pengusaha kerana saiz, hasil, buah retak dan nilai ekonomi juga penting.
Nilai ekonomi meningkat 16.14%
Kesan yang sangat praktikal daripada rawatan W1M ialah peningkatan nilai pengeluaran.
Rawatan defisit ringan ketika kematangan menghasilkan gabungan hasil yang tinggi dan kadar buah retak yang rendah. Akibatnya, nilai pengeluaran bagi rawatan tersebut merupakan yang tertinggi dalam eksperimen musim bunga 2021, meningkat 16.14% berbanding pengairan penuh.
Perkara ini berlaku kerana buah yang retak mempunyai nilai jualan yang lebih rendah. Dalam kajian tersebut, harga buah tidak retak digunakan pada kadar 0.040 CNY/g, manakala buah retak hanya bernilai 0.022 CNY/g.
Oleh itu, hasil berat yang tinggi belum tentu memberikan pendapatan tertinggi sekiranya sebahagian besar buah mengalami keretakan.
Inilah antara kekuatan kajian tersebut: strategi pengairan dinilai bukan hanya berdasarkan hasil tanaman tetapi juga kualiti pasaran dan nilai ekonomi.
Bagaimana dengan produktiviti penggunaan air?
Pengairan defisit biasanya dikaitkan dengan peningkatan produktiviti penggunaan air atau irrigation water productivity (IWP). Namun dalam kajian ini, kesannya tidak semudah itu.
Hanya rawatan defisit teruk pada peringkat pembungaan-pembesaran dan defisit teruk sepanjang tempoh reproduktif menunjukkan penurunan IWP yang signifikan berbanding kawalan. Sementara itu, defisit ringan ketika matang tidak menjejaskan hasil atau IWP secara signifikan.
Justeru, kelebihan utama rawatan W1M bukan kerana ia meningkatkan IWP secara dramatik, tetapi kerana ia mengekalkan hasil sambil mengurangkan buah retak dan meningkatkan nilai ekonomi serta kualiti.
Entropy-TOPSIS menentukan rawatan terbaik secara keseluruhan
Salah satu perkara menarik dalam kajian ini ialah penggunaan kaedah Entropy-TOPSIS.
Kaedah ini digunakan untuk membuat penilaian pelbagai objektif dengan mempertimbangkan lima faktor serentak:
hasil, produktiviti air pengairan, kadar buah retak, nilai pengeluaran dan skor kualiti buah.
Jika hanya kualiti dipertimbangkan, tekanan air yang lebih tinggi mungkin kelihatan menarik kerana kandungan gula meningkat. Sebaliknya, jika hanya hasil dipertimbangkan, pengairan penuh mungkin kelihatan lebih selamat.
Apabila kelima-lima faktor digabungkan, pengairan defisit ringan ketika peringkat kematangan muncul sebagai rawatan terbaik secara keseluruhan. Rawatan berikutnya ialah defisit ringan sepanjang tempoh reproduktif, sementara defisit teruk menghasilkan penilaian keseluruhan yang lebih rendah.
Apakah pengajaran paling penting daripada kajian ini?
Kajian ini menunjukkan satu prinsip penting dalam pengurusan pengairan melon: jumlah air dan masa pemberian air sama pentingnya.
Mengurangkan air terlalu awal ketika buah sedang membesar boleh mengecilkan buah dan menurunkan hasil. Tetapi mengurangkan air secara sederhana apabila buah menghampiri kematangan boleh memberikan keseimbangan yang lebih baik.
Dalam kajian ini, pengairan defisit ringan ketika matang:
mengekalkan hasil, tidak menjejaskan IWP secara signifikan, mengurangkan buah retak kira-kira 73%, meningkatkan kandungan gula dan kualiti buah, serta meningkatkan nilai pengeluaran sekitar 16.14%.
Dapatan ini menjadikan peringkat kematangan sebagai “tingkap pengurusan air” yang sangat penting. Bukannya menghentikan pengairan sepenuhnya, kajian tersebut menunjukkan manfaat mengurangkan bekalan kepada sekitar 75% daripada pengairan penuh berdasarkan ET dalam rawatan defisit ringan yang diuji.
Walau bagaimanapun, angka ini datang daripada eksperimen terhadap kultivar Tinglin yang ditanam dalam beg substrat di rumah hijau di China. Oleh itu, dokumen ini sendiri tidak membuktikan bahawa kadar 75% ET akan menghasilkan tindak balas yang sama bagi semua varieti melon atau semua sistem penanaman.
Kata kunci
melon, muskmelon, Cucumis melo, pengairan defisit, deficit irrigation, pengurusan air, buah retak, fruit cracking, kematangan buah, evapotranspirasi, ET, produktiviti air pengairan, IWP, kualiti buah, kandungan gula, pepejal terlarut, TSS, fruktosa, sukrosa, rumah hijau, tanaman substrat, tekanan air, potensi air batang, transpirasi, hasil melon, Entropy-TOPSIS
Sumber Rujukan Utama
Xue, Q., Li, H., & Du, T. (2025). Mild water deficit during maturity reduces cracking rate of greenhouse muskmelon while improving fruit quality. Agricultural Water Management, 313, 109465.
Kajian diterima pada 27 Mac 2025 dan diterbitkan dalam talian pada 28 April 2025. DOI yang dinyatakan dalam dokumen ialah 10.1016/j.agwat.2025.109465.
