Pengairan Basah dan Kering Berselang (AWD): Jimat Air Tanpa Menjejaskan Hasil Padi?

Padi memerlukan banyak air. Satu ulasan oleh Tokyo University of Agriculture and Technology dan rakan kongsi menyatakan penanaman padi menggunakan kaedah banjir berterusan tradisional memerlukan sehingga 2,500 L air untuk menghasilkan 1 kg beras [1]. Kaedah pengairan basah dan kering berselang (alternate wetting and drying, AWD) dikaji sebagai alternatif.

Artikel ini meneliti kajian tentang kesan AWD terhadap penggunaan air dan hasil padi, termasuk kajian di Kelantan.

Apa Itu AWD

Satu meta-analisis oleh University of California, Davis menerangkan AWD sebagai amalan pengairan yang memperkenalkan keadaan tanah tidak tepu semasa musim tanaman [2]. Kajian ini membezakan dua tahap [2]:

AWD ringan: keupayaan air tanah ? ?20 kPa, atau paras air di ladang tidak turun lebih 15 cm di bawah permukaan tanah.
AWD teruk: tanah kering melebihi ?20 kPa.

Satu kajian di Kemboja menggunakan dua ambang: AWD selamat (paras air turun 15 cm di bawah permukaan) dan AWD ringan (paras air turun 20 cm) [3].

Kajian di Kelantan

Satu kajian oleh Universiti Putra Malaysia (UPM) di sawah Padang Raja, Kelantan membandingkan banjir berterusan (kawalan) dengan pengairan AWD [4]. Kajian ini menyatakan maklumat tentang penggunaan AWD dalam penanaman padi di Malaysia masih sangat terhad [4].

Dapatannya: prestasi pertumbuhan, prestasi hasil bijirin dan kandungan klorofil tidak menunjukkan perbezaan signifikan antara AWD dan banjir berterusan pada aras keyakinan 95% [4].

Meta-Analisis: Hasil Bercampur

Meta-analisis memberikan gambaran yang berbeza bergantung pada tahap kekeringan:

Kajian	Data	Kesan terhadap hasil	Kesan terhadap air
University of California, Davis	56 kajian, 528 perbandingan	Turun 5.4% secara keseluruhan; AWD teruk turun 22.6% [2]	Kurang penggunaan air [2]
Northwest A&F University	437 sumber, 93% pengeluaran padi global	Turun 1.56% [5]	Air pengairan turun 33.88% [5]
Yangzhou University dan University of Tasmania	3,194 pemerhatian, 200 kajian	Turun purata 6% [6]	Kecekapan penggunaan air naik 31% [6]

Meta-analisis University of California, Davis mendapati di bawah AWD ringan, hasil tidak berkurang dengan signifikan dalam kebanyakan keadaan [2]. Kehilangan hasil paling ketara dalam tanah dengan pH ? 7 [2].

Meta-analisis Northwest A&F University mendapati tanah dengan pH melebihi 7 atau karbon organik tanah kurang 12 g/kg berkait dengan kehilangan hasil yang lebih ketara [5]. AWD lebih sesuai untuk tanah berasid dengan karbon organik tinggi dan tekstur ringan [5]. Kira-kira 60.36% data berada dalam zon “menang-menang”, iaitu peningkatan hasil, penjimatan air dan pengurangan pelepasan serentak [5].

Ulasan yang Lebih Positif

Satu ulasan oleh University of Agriculture Faisalabad dan rakan kongsi menyatakan AWD boleh mengurangkan jumlah input air sebanyak 25% hingga 70% sambil mengekalkan hasil padi yang serupa atau lebih baik (10–20%) berbanding banjir berterusan, bergantung pada cuaca, jenis tanah, tahap kekeringan, tempoh tanaman dan peringkat pertumbuhan [7]. AWD ringan meningkatkan kualiti bijirin dengan mengurangkan kekapuran isi (40%) dan meningkatkan perolehan beras kepala (6%) [7].

Satu ulasan oleh Yangzhou University dan Chinese University of Hong Kong menyatakan AWD sederhana, apabila tumbuhan disiram semula pada keupayaan air tanah ?10 hingga ?15 kPa atau paras air dikekalkan 10–15 cm di bawah permukaan, boleh meningkatkan bukan sahaja kecekapan air tetapi juga hasil bijirin [8].

Kajian Lapangan

Kemboja. Lima eksperimen lapangan dari 2021 hingga 2023 mendapati AWD selamat dan AWD ringan tidak menjejaskan hasil bijirin dengan signifikan, tetapi mengurangkan jumlah input air sebanyak 10% hingga 30% [3]. Pada tanah lom berpasir, kedua-dua rawatan meningkatkan kecekapan air, tetapi pada tanah liat kecekapan air AWD tidak meningkat berbanding banjir berterusan [3].
Kajian lain. Satu kajian oleh Professor Jayashankar Telangana Agricultural University mendapati rejim AWD tertentu memberikan hasil kedua tertinggi (7.21 dan 7.05 t/ha) dengan penjimatan air 26.6% dan 35% [9]. Namun, ketinggian, indeks luas daun dan hasil berkurang dengan peningkatan tekanan air [9].

Ambang Air yang Optimum

Meta-analisis Yangzhou University mendapati AWD optimum apabila keupayaan air dikekalkan melebihi ?15 kPa dengan kedalaman air kurang 18.5 cm sepanjang musim [6]. Satu ulasan lain oleh Yangzhou University dan Hohai University menyatakan perbezaan ambang dan jenis tanah ialah penunjuk paling penting yang mempengaruhi penggunaan air, produktiviti air dan hasil [10].

Ulasan University of Agriculture Faisalabad menyatakan AWD ialah alternatif yang menjanjikan, menjimatkan air, berdaya maju dari segi ekonomi dan mesra alam berbanding banjir berterusan [7].

Ulasan Yangzhou University dan Hohai University mendapati, bagi sawah tanah liat, pengurusan AWD optimum mengurangkan air pengairan sebanyak 8% hingga 41% tanpa penalti hasil [10].

Bagi Pesawah

Bagi kawalan perosak, penyakit dan rumpai, gunakan hanya racun perosak berdaftar dengan Lembaga Racun Makhluk Perosak dan ikut arahan label. Dapatkan nasihat Jabatan Pertanian dan MARDI, serta pihak berkuasa jelapang, sebelum mengubah amalan pengairan sawah.

Kesimpulan

Kajian di Kelantan tidak menemui perbezaan hasil antara AWD dan banjir berterusan. Meta-analisis global mendapati AWD menjimatkan air dengan ketara, tetapi kesan terhadap hasil bercampur: hampir tiada kehilangan di bawah AWD ringan, tetapi kehilangan sehingga 22.6% di bawah AWD teruk. Jenis tanah dan ambang kekeringan mempengaruhi hasil.

Penafian: Artikel ini untuk pengetahuan umum berdasarkan ringkasan kajian dan bukan nasihat agronomi khusus.

Rujukan

[1] Denis Bwire, Hirotaka Saito et al. (2024). Water Management and Hydrological Characteristics of Paddy-Rice Fields under Alternate Wetting and Drying Irrigation Practice as Climate Smart Practice: A Review. Agronomy. DOI: 10.3390/agronomy14071421. https://consensus.app/papers/details/4b134df2609651638ea39569c97ce54a/

[2] D. Carrijo, M. Lundy, and B. Linquist (2017). Rice yields and water use under alternate wetting and drying irrigation: A meta-analysis. Field Crops Research. DOI: 10.1016/j.fcr.2016.12.002. https://consensus.app/papers/details/d7beee9c63c45bb9ac75f0b70964c047/

[3] Chan Arun Phoeurn, Chhourn Orn et al. (2024). Assessing the feasibility of alternate wetting and drying (AWD) technique for improving water use efficiency in dry-season rice production. Paddy and Water Environment. DOI: 10.1007/s10333-024-01012-5. https://consensus.app/papers/details/9efc8f0015fc57fe8658c61ac25ab229/

[4] W. F. Fazlil Ilahi, Nur Hidayu Abu Hassan et al. (2022). Alternate Wetting and Drying (AWD) on Rice Irrigation. Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science. DOI: 10.47836/pjtas.45.3.07. https://consensus.app/papers/details/1b1087f3960d54a48f40d2165d0da2f7/

[5] Rong Gao, L. Zhuo et al. (2024). Effects of alternate wetting and drying irrigation on yield, water-saving, and emission reduction in rice fields: A global meta-analysis. Agricultural and Forest Meteorology. DOI: 10.1016/j.agrformet.2024.110075. https://consensus.app/papers/details/390935005b955052a1da336a0261821c/

[6] Ya-Jun Zhang, Wei-Lu Wang et al. (2023). Integrated management approaches enabling sustainable rice production under alternate wetting and drying irrigation. Agricultural Water Management. DOI: 10.1016/j.agwat.2023.108265. https://consensus.app/papers/details/f0b9deb6a6ec5d3cbd66ca8c89565fea/

[7] Muhammad Ishfaq, M. Farooq et al. (2020). Alternate wetting and drying: A water-saving and ecofriendly rice production system. Agricultural Water Management. DOI: 10.1016/j.agwat.2020.106363. https://consensus.app/papers/details/30555d6f44bc5cfeafb6b691da100701/

[8] Jian-Chang Yang, Qun Zhou, and Jian-Hua Zhang (2017). Moderate wetting and drying increases rice yield and reduces water use, grain arsenic level, and methane emission. Crop Journal. DOI: 10.1016/j.cj.2016.06.002. https://consensus.app/papers/details/19fb7468340c509abb5331a55c252ba2/

[9] K. Mote, V. Rao et al. (2023). Alternate wetting and drying irrigation technology for sustainable rice (Oryza sativa) production. Paddy and Water Environment. DOI: 10.1007/s10333-023-00949-3. https://consensus.app/papers/details/aff8e6bcbf855c339cbf59084d2eba8c/

[10] Hao-Miao Cheng, Ke-Wen Shu et al. (2022). Effects of alternate wetting and drying irrigation on yield, water and nitrogen use, and greenhouse gas emissions in rice paddy fields. Journal of Cleaner Production. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.131487. https://consensus.app/papers/details/b295654738fd53188342b486b3a6414c/