Kadar Pemberian Larutan Nutrien: Kecekapan Air dan Baja dalam Fertigasi Sabut Kelapa

Pengenalan

Dalam sistem fertigasi titis, menentukan bila dan berapa banyak larutan nutrien perlu diberikan menentukan kecekapan penggunaan air dan baja. Pemberian berlebihan membazir, manakala pemberian kurang menjejaskan hasil. Hasil, kualiti dan kecekapan penggunaan air–baja merupakan parameter penting untuk menilai pengurusan air dan baja yang rasional.

Artikel ini meringkaskan kajian bertajuk “Effects of nutrient solution application rates on yield, quality, and water–fertilizer use efficiency on greenhouse tomatoes using grown-in coir” (Liu et al., 2024) yang dijalankan di China. Objektifnya ialah menilai kesan kadar pemberian larutan nutrien terhadap hasil, kualiti dan kecekapan air–baja tomato dalam sabut kelapa. Eksperimen rumah hijau dijalankan selama dua tahun (2022–2023) menggunakan formula larutan tomato tanpa tanah dari Universiti Pertanian China Selatan. Dapatan dilengkapi oleh kajian di Costa Rica (Betancourt Flores & Soto Bravo, 2026).

Sorotan Kajian Lepas

Konsep pengairan defisit telah lama dikaji dalam tomato tanah. Patanè et al. (2011), dalam kertas yang dipetik 426 kali, mendapati di bawah iklim Mediterranean separa gersang bahawa strategi pengairan defisit dengan pengurangan 50% ETc, sama ada sepanjang musim atau sebahagiannya, boleh dicadangkan untuk tomato proses bagi menjimatkan air, meningkatkan kecekapan penggunaan air, meminimumkan kehilangan buah dan mengekalkan kualiti buah yang tinggi (ringkasan SciSpace).

Kumpulan Universiti Pertanian China banyak menyumbang kepada bidang ini. Chen et al. (2013), dipetik 255 kali, mendapati pemberian 1/3 dan 2/3 pengairan penuh pada peringkat anak benih tidak mempengaruhi penggunaan air, jumlah hasil dan kualiti buah tomato rumah hijau secara signifikan (ringkasan SciSpace). Wang et al. (2011), dipetik 220 kali, membangunkan indeks kualiti komprehensif tomato untuk mencari kompromi antara hasil dan kualiti di bawah bekalan air terhad. Du et al. (2017) pula menilai tindak balas hasil, kualiti dan kecekapan air serta nitrogen tomato rumah hijau terhadap paras air dan nitrogen berbeza di bawah pengairan titis di barat laut China.

Dalam konteks tanpa tanah, Putra dan Yuliando (2015), dipetik 260 kali, mengulas bagaimana sistem kultur tanpa tanah, terutamanya sistem gelung tertutup, menyokong kecekapan penggunaan air sambil mengekalkan kualiti hasil (ringkasan SciSpace). Namun, kebanyakan kajian pengairan defisit dijalankan dalam tanah, maka Liu et al. (2024) mengisi jurang dengan menguji prinsip ini dalam substrat sabut kelapa.

Dapatan Utama

Tiga ambang pengairan. Liu et al. (2024), dipetik 10 kali, memberi larutan nutrien apabila kandungan air substrat menurun kepada 60% (T1), 70% (T2) atau 80% (T3), dengan had atas 100%, selama dua tahun. Penggunaan air harian ditentukan dengan menimbang jalur sabut kelapa pada pukul 7:00 pagi dan petang, dan larutan diberikan beberapa kali sehari dengan mengelakkan waktu panas tengah hari.

Hasil meningkat dengan kadar pemberian. Hasil tertinggi dicapai pada T3 (80%), diikuti T2 (70%) dan T1 (60%). Transpirasi harian juga paling tinggi pada T3.

T2 paling cekap. Walaupun hasil T2 hanya 3.65% lebih rendah daripada T3, kecekapan penggunaan air pengairan 29.10% lebih tinggi, kecekapan penggunaan air 19.99% lebih tinggi dan produktiviti baja separa 28.89% lebih tinggi.

Kualiti buah lebih baik pada T2. Tomato T2 mempunyai pepejal larut, vitamin C dan gula larut lebih tinggi, serta nisbah gula-asid lebih baik, menghasilkan rasa yang lebih sedap. Analisis TOPSIS mengesahkan kadar 70% sebagai pilihan terbaik secara keseluruhan.

Pengairan kerap dalam isipadu kecil. Betancourt Flores dan Soto Bravo (2026) di Costa Rica mendapati pengairan lebih kerap dengan isipadu lebih kecil (Ag11) mengekalkan kelembapan sabut kelapa mencukupi, EC stabil dan kekonduksian hidraulik lebih tinggi, menghasilkan pertumbuhan, hasil dan kecekapan air tertinggi bagi cili dan tomato. Pengairan dengan isipadu besar tetapi kekerapan rendah (Ag32) mengurangkan pertumbuhan, hasil dan kecekapan air.

Perbincangan

Dapatan ini menunjukkan bahawa sedikit pengorbanan hasil (kurang 4%) boleh menjimatkan hampir 30% air dan baja, sambil meningkatkan kualiti rasa buah. Ini selaras dengan prinsip yang ditunjukkan oleh Patanè et al. (2011) dan Chen et al. (2013) dalam tanah, iaitu tekanan air sederhana tidak semestinya menjejaskan hasil secara besar tetapi boleh meningkatkan kepekatan gula dan asid dalam buah.

Bagi pengusaha fertigasi di Malaysia, di mana kos baja merupakan perbelanjaan utama, strategi ini boleh meningkatkan keuntungan bersih (pengetahuan am). Penggunaan kaedah TOPSIS oleh Liu et al. (2024), yang menggabungkan hasil, kecekapan dan kualiti, juga memberi contoh bagaimana keputusan pengurusan boleh dibuat berdasarkan pelbagai kriteria, bukan hasil semata-mata, serupa dengan indeks kualiti komprehensif Wang et al. (2011).

Kajian Costa Rica pula menekankan bahawa kekerapan pengairan lebih penting daripada jumlah, kerana sabut kelapa yang terlalu kering sukar dibasahkan semula dan EC menjadi tidak stabil. Dalam iklim Malaysia yang panas, ambang 70% mungkin dicapai beberapa kali sehari, maka sistem perlu mampu memberi denyutan kecil yang kerap. Kaedah menimbang jalur substrat yang digunakan oleh Liu et al. (2024) boleh disesuaikan dengan sel beban (load cell) yang murah.

Implikasi kepada Pengusaha

1. Tetapkan ambang pengairan sekitar 70% kandungan air substrat.

2. Beri larutan secara kerap dalam isipadu kecil dan elakkan waktu panas tengah hari.

3. Gunakan sensor kelembapan atau penimbang substrat untuk automasi pengairan.

4. Pertimbangkan nilai kualiti rasa buah dalam penetapan harga.

5. Nilai prestasi ladang menggunakan pelbagai kriteria: hasil, kecekapan air–baja dan kualiti.

Kesimpulan

Pemberian larutan nutrien pada ambang 70% kandungan air substrat menjimatkan hampir 30% air dan baja dengan pengurangan hasil kurang 4%, serta meningkatkan kualiti buah. Pengairan kerap dalam isipadu kecil memaksimumkan kecekapan air dan menstabilkan EC dalam sabut kelapa.

Rujukan

1. Liu, S., Qiang, X., Liu, H., et al. (2024). Effects of nutrient solution application rates on yield, quality, and water–fertilizer use efficiency on greenhouse tomatoes using grown-in coir. Plants, 13(6), 893. https://doi.org/10.3390/plants13060893

2. Betancourt Flores, A. E., & Soto Bravo, F. (2026). Efecto del agotamiento hídrico sobre las propiedades físico-hidráulicas, fisicoquímicas y agronómicas en chile y tomate hidropónicos. Agronomía Mesoamericana. https://doi.org/10.15517/9vvdjh52

3. Patanè, C., Tringali, S., & Sortino, O. (2011). Effects of deficit irrigation on biomass, yield, water productivity and fruit quality of processing tomato under semi-arid Mediterranean climate conditions. Scientia Horticulturae. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.04.030

4. Chen, J., Kang, S., Du, T., et al. (2013). Quantitative response of greenhouse tomato yield and quality to water deficit at different growth stages. Agricultural Water Management. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2013.07.011

5. Wang, F., Kang, S., Du, T., et al. (2011). Determination of comprehensive quality index for tomato and its response to different irrigation treatments. Agricultural Water Management. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2011.03.004

6. Du, Y.-D., Cao, H.-X., Liu, S.-Q., et al. (2017). Response of yield, quality, water and nitrogen use efficiency of tomato to different levels of water and nitrogen under drip irrigation in Northwestern China. Journal of Integrative Agriculture. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(16)61371-0

7. Putra, P. A., & Yuliando, H. (2015). Soilless culture system to support water use efficiency and product quality: A review. Agriculture and Agricultural Science Procedia. https://doi.org/10.1016/j.aaspro.2015.01.054

Sumber carian: SciSpace Literature Review (mod High Quality), November 2026.

Kata kunci: fertigasi, sabut kelapa, kecekapan air, kecekapan baja, ambang pengairan, tomato, kualiti buah, larutan nutrien