Perdebatan antara baja organik dan baja kimia sering digambarkan sebagai pilihan antara satu atau yang lain. Namun, banyak kajian menunjukkan bahawa gabungan kedua-duanya mungkin memberikan keputusan terbaik. Artikel ini merumuskan kajian tentang strategi penggantian sebahagian baja kimia dengan baja organik.
Mengapa Gabungan?
Baja organik membina kesuburan tanah jangka panjang, tetapi nutriennya dibebaskan secara perlahan. Baja kimia pula membekalkan nutrien dengan cepat tetapi tidak membina bahan organik tanah. Kajian di Malaysia menyatakan baja organik membantu memulihkan kesihatan tanah tetapi tidak mencukupi untuk membekalkan nutrien penting bagi pertumbuhan optimum, jadi gabungan dengan baja kimia digunakan untuk mendapatkan hasil optimum [1].
Dapatan Kajian
Sintesis 32 eksperimen jangka panjang di China
Gabungan bahan organik dan baja kimia meningkatkan hasil gandum, jagung dan padi secara purata sebanyak 29% berbanding bahan organik sahaja dan 8% berbanding baja kimia sahaja. Gabungan ini juga meningkatkan bahan organik tanah, dan penyelidik menyimpulkan ia ialah cara paling berkesan untuk menghasilkan lebih banyak makanan, membina bahan organik tanah dan meningkatkan kemampanan [2].
Meta-analisis jagung di utara China
Gabungan baja kimia dan organik menunjukkan peningkatan hasil dan kecekapan penggunaan air yang paling tinggi [3].
Padi di Malaysia
Kajian pasu di UPM mendapati rawatan 2.5 tan tahi ayam sehektar ditambah 50% kadar baja kimia disyorkan memberikan prestasi lebih baik berbanding tahi ayam sahaja, dan setanding dengan baja kimia penuh [1].
Berapa Peratus Penggantian?
Ini soalan penting. Meta-analisis 388 kajian global mendapati satu pertukaran (trade-off) yang jelas [4]:
| Kadar penggantian | Peningkatan karbon tanah | Perubahan hasil |
|---|---|---|
| Kurang 50% | +13.08% | +3.67% |
| Lebih 50% | +28.91% | –1.09% |
Ini bermakna penggantian yang lebih tinggi baik untuk karbon tanah tetapi boleh mengurangkan hasil sedikit. Kadar penggantian yang tinggi lebih sesuai di kawasan panas dan lembap, tanah berasid dan tanah yang rendah karbon dan nitrogen [4]. Penyelidik juga menyatakan potensi penyerapan karbon terbesar adalah di Afrika dan Asia, tetapi risiko pengurangan hasil pada kadar penggantian tinggi perlu dipertimbangkan [4].
Contoh kajian lain
Kapas, 10 tahun: 75% kimia + 25% organik memberikan hasil tertinggi, manakala 50:50 memberikan indeks hasil mampan tertinggi [5].
Padi di tanah tebus guna: 40% nitrogen organik + 60% nitrogen kimia mengekalkan atau meningkatkan hasil padi, dengan baja hampas kanola paling berkesan, diikuti vermikompos dan tahi ayam [6].
Gandum, tiga tahun: Penggantian 18% nitrogen kimia dengan nitrogen organik memberikan hasil terbaik dan meningkatkan kecekapan penggunaan baja [7].
Gandum, baja organik komersial: Penggantian 20% nitrogen bukan organik meningkatkan hasil sedikit (1.16% hingga 3.05%) dan kualiti tanah (15% hingga 65%) [8].
Padi dua musim: Gabungan baja hijau (Chinese milk vetch) dan jerami padi dengan 75% baja kimia meningkatkan hasil tahunan sebanyak 8.00% hingga 8.82% berbanding 100% baja kimia [9].
Gabungan Lebih Baik untuk Hasil, Organik Sahaja untuk Tanah
Meta-analisis padi-gandum mendapati gabungan baja organik dan kimia lebih baik untuk hasil tanaman, tetapi kurang baik untuk memperbaiki sifat tanah berbanding baja organik sahaja [10]. Ini selaras dengan dapatan pertukaran antara karbon tanah dan hasil [4].
Manfaat Tambahan: Hasil Lebih Stabil
Kajian kapas 10 tahun mendapati hubungan positif yang kuat antara indeks kualiti tanah dan indeks hasil mampan, menunjukkan bahawa tanah yang lebih sihat menghasilkan hasil yang lebih stabil dari tahun ke tahun [5]. Meta-analisis kajian jangka panjang juga mendapati bahan organik bersama baja kimia meningkatkan daya tahan sistem pertanian [11].
Panduan Praktikal
1. Mulakan dengan penggantian kurang 50% jika hasil ialah keutamaan [4].
2. Tingkatkan bahagian organik jika matlamatnya membina kesuburan tanah [10].
3. Pantau bahan organik dan nutrien tanah secara berkala [8].
4. Pilih sumber organik yang berkualiti [6].
5. Gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label.
6. Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI tentang nisbah gabungan yang sesuai.
Kesan Terhadap Enzim dan Kualiti Tanah
Gabungan baja juga memberi manfaat biologi. Kajian padi di tanah tebus guna mendapati gabungan 40% nitrogen organik dan 60% nitrogen kimia meningkatkan karbon organik tanah, nitrogen jumlah, fosforus dan kalium tersedia serta kapasiti pertukaran kation, di samping meningkatkan aktiviti enzim sukrase, urease dan katalase [6]. Hasil padi berkait positif dengan karbon organik tanah, nutrien tersedia dan aktiviti enzim [6]. Dalam kajian kapas 10 tahun pula, rawatan gabungan meningkatkan aktiviti enzim urease dan katalase dengan ketara [5].
Kajian gandum yang menggantikan sebahagian nitrogen kimia dengan baja organik komersial menyatakan bahawa penggantian ini meningkatkan kecekapan penggunaan nitrogen dan fosforus. Namun, penyelidik menegaskan penggunaan berterusan memerlukan pemantauan bahan organik dan nutrien tersedia untuk menyesuaikan pembajaan [8].
Kesimpulan
Kajian secara konsisten menunjukkan gabungan baja organik dan kimia memberikan hasil yang lebih tinggi berbanding baja organik sahaja, dan sering lebih baik daripada baja kimia sahaja, sambil membina bahan organik tanah. Namun, terdapat pertukaran: penggantian melebihi 50% lebih baik untuk karbon tanah tetapi boleh mengurangkan hasil sedikit. Nisbah terbaik bergantung kepada matlamat, jenis tanah dan iklim.
Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum sahaja dan bukan nasihat pertanian khusus. Rujuk Jabatan Pertanian dan MARDI.
Rujukan
[1] 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.
[2] Wen-Liang Wei et al. (2016). Effects of combined application of organic amendments and fertilizers on crop yield and soil organic matter: An integrated analysis of long-term experiments. Agriculture, Ecosystems & Environment. DOI: 10.1016/j.agee.2016.04.004.
[3] 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.
[4] Guang-hui Zhang et al. (2026). Heterogeneous responses of soil organic carbon and crop yields to organic fertilizer substitution ratios. European Journal of Agronomy. DOI: 10.1016/j.eja.2026.128297.
[5] Ning Wang et al. (2024). Higher yield sustainability and soil quality by reducing chemical fertilizer with organic fertilizer application under a single-cotton cropping system. Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389/fpls.2024.1494667.
[6] J. Ju et al. (2022). Effects of Organic Fertilizer Combined with Chemical Fertilizer on Nutrients, Enzyme Activities, and Rice Yield in Reclaimed Soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. DOI: 10.1080/00103624.2022.2101661.
[7] Weidan Lu et al. (2024). Effects of Different Proportions of Organic Fertilizer Replacing Chemical Fertilizer on Soil Nutrients and Fertilizer Utilization in Gray Desert Soil. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy14010228.
[8] Hao He et al. (2022). Commercial organic fertilizer substitution increases wheat yield by improving soil quality. The Science of the total environment. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.158132.
[9] Jing Yang et al. (2022). Effects of Applying Different Organic Materials on Grain Yield and Soil Fertility in a Double-Season Rice Cropping System. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy12112838.
[10] Yuanbin Li et al. (2021). [Effects of organic fertilizer application on crop yield and soil properties in rice-wheat rotation system: A meta-analysis]. Ying yong sheng tai xue bao = The journal of applied ecology. DOI: 10.13287/j.1001-9332.202109.024.
[11] Yong-Shan Chen et al. (2018). The long-term role of organic amendments in building soil nutrient fertility: a meta-analysis and review. Nutrient Cycling in Agroecosystems. DOI: 10.1007/s10705-017-9903-5.
