Pengenalan
Ketersediaan air dan amalan pengairan memainkan peranan kritikal dalam pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan, terutamanya dalam konteks pertanian. Ketersediaan air secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan dengan mempengaruhi fotosintesis, pengambilan nutrien, dan kesihatan tumbuhan secara keseluruhan. Amalan pengairan pula merupakan intervensi manusia yang bertujuan untuk mengoptimumkan penggunaan air bagi memaksimumkan hasil tanaman sambil meminimumkan kesan terhadap alam sekitar (Wu et al., 2023).
Memahami Ketersediaan Air dan Pertumbuhan Tumbuhan
Ketersediaan air merupakan penentu utama pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan. Tumbuhan memerlukan air untuk fotosintesis, pengangkutan nutrien, dan kekenyalan sel. Tekanan air, sama ada disebabkan oleh kemarau atau pengairan berlebihan, boleh memberi kesan negatif terhadap pertumbuhan tumbuhan dengan mengurangkan fotosintesis, pengambilan nutrien, dan merosakkan tisu tumbuhan. Sebagai contoh, tekanan air boleh menyebabkan penutupan stomata, mengurangkan pengambilan karbon dioksida, yang seterusnya mengurangkan fotosintesis dan pertumbuhan tumbuhan (Wu et al., 2023).
Selain ketersediaan air, masa dan taburan air juga kritikal. Sebagai contoh, di kawasan gersang dan separa gersang, ketersediaan air semasa peringkat pertumbuhan kritikal boleh memberi kesan ketara terhadap hasil tanaman. Kajian telah menunjukkan bahawa pengairan defisit, yang melibatkan pemberian air yang kurang daripada keperluan penuh tanaman, boleh membantu menjimatkan air sambil mengekalkan hasil yang boleh diterima (Mukherjee et al., 2023).
Amalan Pengairan dan Kesannya terhadap Produktiviti
Amalan pengairan berbeza-beza, daripada pengairan banjir tradisional kepada sistem pengairan persis yang lebih maju. Setiap kaedah mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri, dan pilihan kaedah pengairan boleh memberi kesan ketara terhadap pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan.
Pengairan Titisan
Pengairan titisan adalah kaedah pengairan persis yang menyampaikan air terus ke akar tumbuhan, mengurangkan penyejatan dan larian air. Kajian telah menunjukkan bahawa pengairan titisan boleh meningkatkan hasil tanaman dan produktiviti air dengan ketara berbanding kaedah pengairan tradisional. Sebagai contoh, dalam kajian tentang penanaman tomato, pengairan titisan dengan rejim kelembapan tanah -10 kPa menghasilkan peningkatan hasil buah sebanyak 28% berbanding pengairan alur (Mukherjee et al., 2023).
Pengairan Persis
Pengairan persis melibatkan penggunaan teknologi maju seperti sensor kelembapan tanah, stesen cuaca, dan sistem sokongan keputusan untuk mengoptimumkan aplikasi air. Sistem ini boleh mengurangkan penggunaan air dengan ketara sambil mengekalkan atau meningkatkan hasil tanaman. Sebagai contoh, kajian tentang pengairan jagung dan soya mendapati bahawa penggunaan sistem sokongan keputusan mengurangkan penggunaan air pengairan sehingga 33% berbanding kaedah tradisional (Bhatti et al., 2023).
Pengairan Defisit
Pengairan defisit melibatkan pemberian air yang kurang daripada keperluan penuh tanaman, biasanya semasa peringkat pertumbuhan yang tidak kritikal. Kaedah ini boleh membantu menjimatkan air sambil mengekalkan hasil yang boleh diterima. Kajian tentang gandum musim sejuk mendapati bahawa pengairan defisit mengurangkan penggunaan air sehingga 30% sambil mengekalkan hasil pada tahap 96% daripada tahap pengairan penuh (Li et al., 2024).
Pertimbangan Alam Sekitar dalam Pengairan
Amalan pengairan boleh memberi kesan ketara terhadap alam sekitar, termasuk pengurangan air bawah tanah, penggaresingan tanah, dan larut lesap nutrien. Oleh itu, penting untuk mempertimbangkan kelestarian alam sekitar semasa memilih dan melaksanakan amalan pengairan.
Pengurangan Air Bawah Tanah
Pengairan berlebihan boleh menyebabkan pengurangan air bawah tanah, yang boleh memberi kesan jangka panjang terhadap alam sekitar dan pertanian. Kajian di Dataran China Utara mendapati bahawa amalan pengairan tradisional menyebabkan pengurangan air bawah tanah yang ketara, manakala penggunaan sistem pengairan persis membantu mengurangkan penggunaan air dan mengurangkan masalah ini (Liu et al., 2024).
Kesihatan Tanah
Amalan pengairan juga boleh memberi kesan terhadap kesihatan tanah. Sebagai contoh, pengairan berlebihan boleh menyebabkan penggaresingan tanah, mengurangkan kesuburan tanah dan pertumbuhan tumbuhan. Sebaliknya, amalan pertanian pemuliharaan, seperti pengurangan pembajakan dan penanaman tanaman penutup, boleh meningkatkan kesihatan tanah dan pengekalan air, mengurangkan keperluan untuk pengairan (Dominguez-Bohorquez et al., 2025).
Kesan Produktiviti daripada Amalan Pengairan
Kesan produktiviti daripada amalan pengairan berbeza-beza bergantung pada kaedah, jenis tanaman, dan keadaan persekitaran. Secara umumnya, kaedah pengairan persis, seperti pengairan titisan dan perenjis, cenderung meningkatkan kecekapan penggunaan air dan hasil tanaman berbanding kaedah tradisional.
Pengairan Khusus Tanaman
Tanaman berbeza mempunyai keperluan air yang berbeza, dan amalan pengairan harus disesuaikan dengan keperluan khusus tanaman. Sebagai contoh, padi memerlukan pembanjiran berterusan, manakala gandum dan jagung boleh diairi menggunakan pengairan defisit semasa peringkat pertumbuhan yang tidak kritikal. Kajian tentang penanaman padi mendapati bahawa teknik pengairan penjimatan air, seperti pembasahan dan pengeringan berselang-seli, mengurangkan pelepasan metana dan meningkatkan hasil tanaman (EcheverrÃa-Progulakis et al., 2024).
Kecekapan Penggunaan Air
Kecekapan penggunaan air (WUE) adalah faktor kritikal dalam pengurusan pengairan. WUE ditakrifkan sebagai jumlah air yang digunakan per unit tanaman yang dihasilkan. Kaedah pengairan persis, seperti pengairan titisan, boleh meningkatkan WUE dengan ketara dengan mengurangkan penyejatan dan larian air. Sebagai contoh, kajian tentang penanaman tomato mendapati bahawa pengairan titisan meningkatkan WUE sehingga 22% berbanding pengairan alur tradisional (Mukherjee et al., 2023).
Jadual Perbandingan Kaedah Pengairan
| Kaedah Pengairan | Kesan terhadap Produktiviti | Sumber Rujukan |
|---|---|---|
| Pengairan Titisan | Peningkatan hasil tanaman dan produktiviti air | (Mukherjee et al., 2023) |
| Pengairan Persis | Pengurangan penggunaan air dan peningkatan hasil | (Bhatti et al., 2023) |
| Pengairan Defisit | Penjimatan air sambil mengekalkan hasil | (Li et al., 2024) |
Kesimpulan
Ketersediaan air dan amalan pengairan merupakan faktor kritikal dalam pertumbuhan dan produktiviti tumbuhan. Pilihan kaedah pengairan boleh memberi kesan ketara terhadap hasil tanaman, kecekapan penggunaan air, dan kelestarian alam sekitar. Kaedah pengairan persis, seperti pengairan titisan dan perenjis, menawarkan kelebihan ketara berbanding kaedah tradisional dengan meningkatkan kecekapan penggunaan air dan mengurangkan kesan terhadap alam sekitar. Walau bagaimanapun, penggunaan kaedah ini memerlukan pertimbangan teliti terhadap keperluan khusus tanaman, keadaan persekitaran, dan kekangan ekonomi.
Rujukan
Bhatti, S., Heereman, D., O’Shaughnessy, S. A., Neale, C. M. U., LaRue, J., Melvin, S. R., Wilkening, E., & Bai, G. (2023). Toward automated irrigation management with integrated crop water stress index and spatial soil water balance. Precision Agriculture. https://doi.org/10.1007/s11119-023-10038-4
Dominguez-Bohorquez, J.-D., Wittling, C. S., Cheviron, B., Bouarfa, S., Urruty, N., Lopez, J.-M., & Déjean, C. (2025). Early-Stage Impacts of Irrigated Conservation Agriculture on Soil Physical Properties and Crop Performance in a French Mediterranean System. Agronomy. https://doi.org/10.3390/agronomy15020299
EcheverrÃa-Progulakis, S., MartÃnez?Eixarch, M., & Pérez?Méndez, N. (2024). Reconciling climate change mitigation, biodiversity conservation and rice production through changes in water management strategies. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-6070
Li, M., Zhou, S., Shen, S., Wang, J., Yang, Y., Wu, Y., Chen, F., & Lei, Y. (2024). Climate-smart irrigation strategy can mitigate agricultural water consumption while ensuring food security under a changing climate. Agricultural Water Management. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108663
Liu, S., Cui, S., Adamowski, J., Wu, N., Wu, M., Zhang, P., & Cao, X. (2024). Assessing the impact of various irrigation technologies on agricultural production: A water-energy?carbon nexus perspective. Science of The Total Environment. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176809
Mukherjee, S., Dash, P. K., Das, D., & Das, S. (2023). Growth, Yield and Water Productivity of Tomato as Influenced by Deficit Irrigation Water Management. Environmental Processes. https://doi.org/10.1007/s40710-023-00624-z
Wu, P., Wang, Y., Li, Y., Yu, H., Shao, J., Zhao, Z.-Y., Qiao, Y., Liu, C., Liu, S., Gao, C., Guan, X., Wen, P., & Wang, T. (2023). Optimizing irrigation strategies for sustainable crop productivity and reduced groundwater consumption in a winter wheat-maize rotation system. Journal of Environmental Management. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119469
Number of View :90
