Di permukaan sawah, kolam atau parit yang tenang, kadangkala kelihatan lapisan tumbuhan halus berwarna hijau atau kemerahan yang terapung rapat. Tumbuhan ini mungkin azolla, sejenis paku-pakis air yang kecil tetapi mempunyai keistimewaan besar. Azolla mampu membekalkan nitrogennya sendiri daripada udara, membiak dengan sangat pantas dan kaya dengan protein.
Kerana itu, azolla dikaji sebagai baja bio untuk padi, makanan ternakan, makanan ikan dan agen pembersih air. Artikel ini memperkenalkan biologi azolla dan kandungan nutriennya berdasarkan kajian saintifik, termasuk kajian di Malaysia.
Apa Itu Azolla?
Azolla ialah paku-pakis akuatik (pteridofit) yang membentuk simbiosis kekal dan diwarisi dengan sianobakteria pengikat nitrogen, Anabaena azollae [1]. Simbiosis ini merupakan satu-satunya simbiosis mutualistik yang diketahui antara pteridofit dan prokariot pengikat nitrogen [1]. Sianobakteria ini tinggal di dalam rongga daun azolla [2].
Hubungan ini menarik perhatian dalam beberapa dekad kebelakangan ini kerana potensinya sebagai alternatif kepada baja nitrogen kimia dan sebagai makanan haiwan [1].
Bagaimana Simbiosis Ini Berfungsi?
Kajian klasik tahun 1978 meneliti sumbangan setiap pasangan dalam simbiosis ini. Sianobakteria menyumbang kurang daripada 20% klorofil dan protein dalam gabungan tersebut [3]. Lebih 75% aktiviti enzim yang mengasimilasi ammonia pula disumbangkan oleh tumbuhan perumah [3]. Ini menunjukkan sianobakteria mengikat nitrogen, manakala azolla memainkan peranan besar dalam menukarnya kepada bahan yang boleh digunakan.
Satu kajian mendapati bahawa pada paras CO2 biasa, pengikatan N2 oleh simbion sianobakteria menyumbang kesemua nitrogen dalam biojisim azolla [4]. Dengan kata lain, azolla boleh tumbuh tanpa baja nitrogen.
Pertumbuhan yang Sangat Pantas
Azolla terkenal dengan kadar pertumbuhan yang tinggi. Satu ulasan menyatakan azolla boleh menggandakan biojisimnya dalam hanya 2 hingga 5 hari dan membentuk lapisan tebal dalam habitat yang sesuai [5]. Dalam keadaan terkawal yang optimum, kesemua spesies azolla yang diuji menggandakan biojisim dalam 2 hari atau kurang dan mengandungi 5% hingga 6% nitrogen berasaskan berat kering [6].
Dalam sistem penuaian berterusan selama lebih 100 hari, kultur Azolla pinnata dan A. filiculoides menghasilkan purata 90.0 hingga 97.2 kg berat kering sehektar sehari [4].
Kandungan Nutrien
Analisis kandungan azolla berbeza mengikut spesies dan keadaan tumbesaran. Berikut beberapa contoh:
| Kajian | Protein kasar (% berat kering) | Catatan |
|---|---|---|
| A. pinnata | 24.61% | Serat kasar 15%, abu 15.9% |
| Azolla spp. (UPM, Malaysia) | 24.82% | Serat kasar 16.64%, abu 11.59% |
| Azolla kering (kajian penanaman di Malaysia) | 27.1% | Serat kasar 34.29%, lemak 6.37% |
| Ulasan sistematik | 21–26% | Julat bagi pelbagai spesies |
[7] [8] [9] [10]
Satu kajian mendapati azolla mengandungi 18 jenis asid amino, dengan asid glutamik paling tinggi (12.6%), diikuti asid aspartik (9.3%) dan leusina (8.4%) [7]. Sistina (1.6%) dan triptofan (1.8%) pula paling rendah [7]. Kajian yang sama mendapati protein azolla mengandungi lebih banyak asid amino perlu berbanding protein kacang soya [4].
Kajian Malaysia
Beberapa kajian tempatan telah meneliti azolla:
Kajian di Universiti Putra Malaysia menganalisis kandungan nutrien azolla dan mengujinya dalam makanan ayam pedaging [8].
Satu kajian awal menyatakan bahawa, setakat pengetahuan pengkaji, belum ada kajian di Malaysia tentang persekitaran optimum untuk penanaman azolla [9]. Kajian ini mendapati pertumbuhan terbaik pada kedalaman air 20 cm, pH 7 dan 100% pendedahan cahaya matahari [9].
Kajian terhadap sampel dari Setiu, Terengganu, mendapati A. microphylla mengandungi protein dan ekstrak eter lebih tinggi berbanding A. pinnata, menjadikannya lebih sesuai sebagai makanan tambahan ruminan tenusu [11].
Pelbagai Kegunaan
Satu ulasan menyenaraikan kegunaan azolla sebagai makanan manusia, makanan haiwan, baja hijau, baja organik, pemulihan air sisa, pemulihan tanah bergaram, penghasilan biogas dan hidrogen [12]. Satu ulasan lain menyatakan protein kasar empat spesies azolla di India berjulat antara 19% hingga 42%, tetapi penggunaannya secara langsung dalam pemakanan manusia masih kurang dikaji [13].
Kelemahan dan Risiko
Azolla juga ada sisi negatif. Ia boleh menceroboh habitat semula jadi dan menjadi rumpai yang mengganggu [5]. Lapisan tebal azolla boleh menyukarkan pengangkutan bot, menjejaskan haiwan akuatik dan spesies tumbuhan asli, serta menjadi punca eutrofikasi [5].
Kajian Brouwer dan rakan-rakan juga mendapati kandungan polifenol yang tinggi mungkin mengehadkan kadar kemasukan azolla dalam diet haiwan [4].
Panduan Praktikal
Kenal pasti spesies sebelum menanam, kerana kandungan nutrien dan keperluan tumbesaran berbeza antara spesies.
Tanam dalam kolam atau bekas terkawal untuk mengelakkan azolla merebak ke saluran air semula jadi.
Pantau pertumbuhan dan tuai secara berkala kerana azolla membiak dengan cepat.
Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI tentang spesies dan kaedah penanaman yang sesuai.
Kesimpulan
Azolla ialah paku-pakis air kecil yang hidup bersimbiosis dengan sianobakteria pengikat nitrogen. Simbiosis ini membolehkan azolla tumbuh pantas tanpa baja nitrogen dan menghasilkan biojisim kaya protein, dengan kandungan protein sekitar 21% hingga 27% dalam beberapa kajian termasuk dari Malaysia. Namun, azolla juga boleh menjadi rumpai jika tidak diurus dengan baik. Pemahaman tentang biologinya penting sebelum menggunakannya dalam pertanian dan penternakan.
Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum sahaja. Kandungan nutrien azolla berbeza mengikut spesies, keadaan tumbesaran dan kaedah analisis.
Rujukan
[1] C. van Hove et al. (2022). The Azolla: Anabaena Symbiosis. Biology and Environment: Proceedings of the Royal Irish Academy. DOI: 10.1353/bae.2002.0036.
[2] K. Bhuvaneshwari et al. (2014). Response of nitrogen-fixing water fern Azolla biofertilization to rice crop. 3 Biotech. DOI: 10.1007/s13205-014-0251-8.
[3] T. Ray et al. (1978). Azolla-Anabaena Relationships: VII. Distribution of Ammonia-assimilating Enzymes, Protein, and Chlorophyll between Host and Symbiont. Plant physiology. DOI: 10.1104/pp.62.3.463.
[4] P. Brouwer et al. (2018). Growing Azolla to produce sustainable protein feed: the effect of differing species and CO2 concentrations on biomass productivity and chemical composition. Journal of the Science of Food and Agriculture. DOI: 10.1002/jsfa.9016.
[5] K. Sabetraftar et al. (2013). A review of some ecological factors affecting the growth of Azolla spp. caspian journal of environmental sciences.
[6] G. A. Peters et al. (1980). Characterization and comparisons of five N2?fixing Azolla?Anabaena associations, I. Optimization of growth conditions for biomass increase and N content in a controlled environment. Plant Cell and Environment. DOI: 10.1111/1365-3040.ep11581825.
[7] D. C. Roy et al. (2016). Estimation of Amino Acids, Mineralsand Other Chemical Compositions of Azolla. Advances in life sciences.
[8] F. Samad et al. (2020). Effects of Azolla spp. as feed ingredient on the growth performance and nutrient digestibility of broiler chicken. Journal of animal physiology and animal nutrition. DOI: 10.1111/jpn.13345.
[9] N. Adzman et al. (2022). Preliminary study on Azolla cultivation and characterization for sustainable biomass source. Journal of Physics: Conference Series. DOI: 10.1088/1742-6596/2259/1/012018.
[10] N. A. N. Md Nasir et al. (2022). Sustainable alternative animal feeds: Recent advances and future perspective of using azolla as animal feed in livestock, poultry and fish nutrition. Sustainable Chemistry and Pharmacy. DOI: 10.1016/j.scp.2021.100581.
[11] Jia-Yee Ting et al. (2022). Nutritional Evaluation of Azolla pinnata and Azolla microphylla as Feed Supplements for Dairy Ruminants. Journal Of Agrobiotechnology. DOI: 10.37231/jab.2022.13.1s.314.
[12] K. Chandrababu et al. (2022). Water Fern- Azolla: A Review. Agricultural Reviews. DOI: 10.18805/ag.r-2529.
[13] Apurva Kumar R. Joshi (2025). Nutritional analysis of azolla and its potential as a protein supplement for human consumption: A Review. International Journal of Zoology and Applied Biosciences. DOI: 10.55126/ijzab.2025.v10.i06.016.
