Pengenalan kepada Azolla
Azolla, yang sering dirujuk sebagai “emas hijau” atau “tumbuhan super”, ialah pakis akuatik terapung yang telah mendapat perhatian ketara kerana kepelbagaian dan potensi aplikasinya merentasi pelbagai industri dan persekitaran. Azolla merupakan pteridofit pengikat nitrogen yang berasal dari Asia, Afrika, dan Amerika. Ia berkembang subur dalam ekosistem air tawar, termasuk paya, tasik, dan sungai, dan dikenali dengan kadar pertumbuhan yang pesat serta keupayaannya untuk membentuk hubungan simbiotik dengan sianobakteria pengikat nitrogen, seperti Anabaena azollae. Simbiosis unik ini membolehkan Azolla berkembang dalam persekitaran yang pelbagai dan menyumbang kepada aplikasinya yang serba guna (Devi et al., 2024; Korsa et al., 2024; Akhtar et al., 2021).
Aplikasi Pertanian
Baja Bio dan Kesihatan Tanah
Salah satu aplikasi Azolla yang paling terkenal adalah sebagai baja bio dalam pertanian. Hubungan simbiotik antara Azolla dan Anabaena azollae membolehkan pakis ini mengikat nitrogen atmosfera, menjadikannya baja semula jadi yang berkesan. Sifat ini sangat bermanfaat dalam penanaman padi, di mana Azolla digunakan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan mengurangkan keperluan baja sintetik. Kajian telah menunjukkan bahawa Azolla boleh meningkatkan produktiviti padi secara signifikan dan memperbaiki kesihatan tanah dengan menambah nutrien seperti nitrogen, fosforus, dan kalium (Devi et al., 2024; Ansal, 2020; Akhtar et al., 2021).
Kultur Tanpa Tanah dan Hidroponik
Azolla juga telah diterokai sebagai medium pertumbuhan dalam sistem kultur tanpa tanah. Penyelidikan menunjukkan bahawa penggunaan Azolla dalam medium pertumbuhan boleh mengurangkan keperluan baja kimia sambil mengekalkan produktiviti tanaman. Sebagai contoh, dalam penanaman tembikai, penggunaan Azolla yang difermentasi dan segar sebagai komponen medium pertumbuhan telah terbukti mengurangkan kepekatan fertigasi sebanyak 25% tanpa menjejaskan kualiti buah (Intana et al., 2023).
Kawalan Rumpai dan Perosak
Tabiat pertumbuhan Azolla yang padat menjadikannya mulsa semula jadi yang berkesan, mampu menyekat pertumbuhan rumpai di ladang pertanian. Selain itu, keupayaannya untuk menutupi permukaan air boleh membantu mengawal populasi nyamuk, mengurangkan keperluan racun perosak kimia (Devi et al., 2024; Abhilaksha & Singh, 2021).
Pemulihan Alam Sekitar
Rawatan Air Sisa
Azolla telah terbukti menjadi alat yang berkesan dalam rawatan air sisa kerana keupayaannya untuk menyerap logam berat dan nutrien seperti ammonium dan fosforus. Kajian telah menunjukkan bahawa Azolla boleh meningkatkan parameter kualiti air, termasuk pH, kekonduksian elektrik (EC), jumlah pepejal terlarut (TDS), dan jumlah pepejal terampai (TSS), dalam pelbagai jenis air sisa industri. Sebagai contoh, Azolla pinnata telah berjaya digunakan untuk merawat air sisa kilang beras, industri makanan, dan stesen servis, menunjukkan peningkatan kualiti air yang signifikan (S. et al., 2022; Akhtar et al., 2021).
Bioremediasi Ekosistem Tercemar
Keupayaan hiperpenumpukan Azolla menjadikannya aset berharga untuk bioremediasi ekosistem yang tercemar dengan logam berat seperti kadmium, kromium, tembaga, dan zink. Keupayaannya untuk berkembang dalam persekitaran tercemar sambil menyerap dan menyimpan bahan cemar ini menjadikannya penyelesaian semula jadi untuk membersihkan jasad air yang tercemar (Devi et al., 2024; Akhtar et al., 2021).
Sekuestrasi Karbon
Kadar pertumbuhan Azolla yang pesat dan keupayaannya untuk mengikat nitrogen atmosfera juga menjadikannya alat yang berpotensi untuk sekuestrasi karbon. Dengan menukarkan CO? atmosfera kepada biojisim, Azolla boleh membantu mengurangkan perubahan iklim. Model teoretikal mencadangkan bahawa penanaman Azolla berskala besar boleh menyerap jumlah CO? yang signifikan, berpotensi mengurangkan pelepasan gas rumah hijau (Hamdan & Houri, 2021).
Pengeluaran Biotenaga
Biogas dan Bio-Hidrogen
Kadar pengeluaran biojisim Azolla yang tinggi dan keupayaan mengikat nitrogen menjadikannya bahan mentah yang menjanjikan untuk pengeluaran biotenaga. Pencernaan anaerobik biojisim Azolla telah diterokai untuk pengeluaran biogas (metana), menawarkan alternatif mampan kepada bahan api fosil. Selain itu, penyelidikan telah mengkaji potensi Azolla untuk pengeluaran bio-hidrogen, yang seterusnya mempelbagaikan aplikasi tenaganya (Devi et al., 2024; Arora et al., 2022).
Bio-Minyak dan Biochar
Proses penukaran termokimia, seperti pirolisis dan pencecairan hidroterma, telah digunakan pada biojisim Azolla untuk menghasilkan bio-minyak dan biochar. Produk-produk ini mempunyai potensi kegunaan masing-masing sebagai bahan api cecair dan pembaikan tanah. Biochar yang dihasilkan daripada Azolla juga telah dikaji untuk keupayaannya mengeluarkan logam berat daripada air sisa, menambah nilai aplikasi alam sekitarnya (Golzary et al., 2016).
Makanan Haiwan dan Pemakanan
Makanan Ternakan dan Ayam Itik
Kandungan protein Azolla yang tinggi menjadikannya suplemen berharga dalam makanan ternakan dan ayam itik. Ia telah digunakan untuk mengurangkan kos makanan sambil meningkatkan kesihatan dan produktiviti haiwan seperti lembu, babi, itik, dan ikan. Kajian telah menunjukkan bahawa penambahan Azolla ke dalam diet haiwan boleh meningkatkan kadar pertumbuhan dan hasil pemakanan secara keseluruhan (Korsa et al., 2024; Abhilaksha & Singh, 2021; Raja et al., 2012).
Akuakultur
Dalam akuakultur, Azolla digunakan sebagai suplemen makanan berkhasiat untuk ikan dan spesies akuatik lain. Keupayaannya untuk tumbuh dengan cepat dalam air sisa menjadikannya pilihan makanan yang mampan dan kos efektif untuk operasi akuakultur berskala kecil (Abhilaksha & Singh, 2021; Arora & Saxena, 2005).
Kesihatan dan Pemakanan Manusia
Nilai Pemakanan
Azolla kaya dengan protein, vitamin, dan mineral, menjadikannya sumber makanan berkhasiat yang berpotensi untuk manusia. Ia telah dimakan dalam pelbagai bentuk, termasuk sebagai sayuran dan dalam hidangan tradisional, terutamanya di Asia Tenggara. Selain itu, Azolla mengandungi sebatian bioaktif seperti fenol, tanin, dan antosianin, yang telah dikaitkan dengan sifat antioksidan dan antimikrob (Rashad, 2021; Güngör, n.d.).
Aplikasi Perubatan
Metabolit sekunder yang terdapat dalam Azolla telah diterokai untuk potensi aplikasi perubatannya. Sebatian-sebatian ini telah menunjukkan potensi dalam merawat pelbagai keadaan kesihatan, termasuk jangkitan dan gangguan berkaitan tekanan oksidatif. Penyelidikan lanjut diperlukan untuk menggunakan sepenuhnya potensi perubatan Azolla (Costarelli et al., 2021; Rashad, 2021).
Faedah Sosio-Ekonomi
Penanaman Kos Rendah
Keupayaan Azolla untuk tumbuh dalam jasad air kecil dan keperluan buruh yang rendah menjadikannya sumber yang mudah diakses untuk petani kecil dan komuniti luar bandar. Penggunaannya sebagai baja bio dan makanan haiwan boleh mengurangkan kos input, meningkatkan kebolehupayaan ekonomi operasi pertanian (Ansal, 2020; Abhilaksha & Singh, 2021).
Penjanaan Pekerjaan dan Pendapatan
Penanaman dan pemprosesan Azolla boleh mewujudkan peluang pekerjaan di kawasan luar bandar, menyumbang kepada ekonomi tempatan. Selain itu, penjualan produk berasaskan Azolla, seperti baja bio dan makanan haiwan, boleh menyediakan sumber pendapatan yang mampan untuk komuniti pertanian (Ansal, 2020; Yadav et al., 2014).
Pengurangan Perubahan Iklim
Pengurangan Pelepasan Gas Rumah Hijau
Keupayaan Azolla untuk menyerap CO? dan mengurangkan pelepasan metana di sawah padi menjadikannya alat yang berharga dalam memerangi perubahan iklim. Kajian telah menunjukkan bahawa pengintegrasian Azolla ke dalam sistem pertanian boleh mengurangkan pelepasan metana sehingga 40% berbanding kaedah pembajaan tradisional (Kollah et al., 2016).
Pertanian Mampan
Dengan mengurangkan pergantungan pada baja sintetik dan menggalakkan amalan pertanian mampan, Azolla menyumbang kepada sektor pertanian yang lebih mesra alam sekitar. Peranannya yang berganda sebagai baja bio dan suplemen makanan menyokong pembangunan ekonomi kitaran dalam pertanian (Devi et al., 2024; Yadav et al., 2014).
Arah Tuju Masa Depan dan Cabaran
Penyelidikan dan Pembangunan
Walaupun potensi Azolla sangat luas, penyelidikan lanjut diperlukan untuk meneroka sepenuhnya aplikasinya. Bidang fokus utama termasuk meningkatkan teknik penanaman, meningkatkan kecekapan penukaran biojisim untuk biotenaga, dan memahami kesan alam sekitar daripada penanaman Azolla berskala besar (Devi et al., 2024; Golzary et al., 2016).
Dasar dan Kesedaran
Menggalakkan penggunaan teknologi berasaskan Azolla memerlukan sokongan dasar dan kempen kesedaran awam. Kerajaan dan organisasi antarabangsa boleh memainkan peranan penting dalam memudahkan integrasi Azolla ke dalam amalan pengurusan pertanian dan alam sekitar (Ansal, 2020; Yadav et al., 2014).
Jadual: Aplikasi Utama Azolla Merentasi Konteks Berbeza
| Aplikasi | Penerangan | Rujukan |
|---|---|---|
| Baja Bio | Meningkatkan kesuburan tanah dan mengurangkan keperluan baja sintetik dalam pertanian. | (Devi et al., 2024) (Ansal, 2020) (Akhtar et al., 2021) |
| Rawatan Air Sisa | Mengeluarkan logam berat dan nutrien daripada air sisa industri dan domestik. | (S. et al., 2022) (Akhtar et al., 2021) |
| Makanan Ternakan | Kandungan protein yang tinggi menjadikannya suplemen kos efektif untuk makanan haiwan. | (Korsa et al., 2024) (Abhilaksha & Singh, 2021) (Raja et al., 2012) |
| Pengeluaran Biotenaga | Digunakan untuk pengeluaran biogas, bio-minyak, dan biochar melalui proses termokimia. | (Devi et al., 2024) (Arora et al., 2022) (Golzary et al., 2016) |
| Sekuestrasi Karbon | Kadar pertumbuhan pesat membolehkan sekuestrasi CO? yang signifikan. | (Hamdan & Houri, 2021) |
| Pemakanan Manusia | Kaya dengan protein, vitamin, dan mineral, dengan potensi aplikasi perubatan. | (Rashad, 2021) (Güngör, n.d.) |
Kesimpulan
Kepelbagaian dan kemampanan Azolla menjadikannya sumber yang berharga dengan aplikasi merentasi pertanian, pemulihan alam sekitar, biotenaga, dan kesihatan manusia. Keupayaannya untuk tumbuh dengan pesat, mengikat nitrogen, dan berkembang dalam persekitaran yang pelbagai menjadikannya pemain utama dalam menangani cabaran global seperti keselamatan makanan, perubahan iklim, dan pembangunan mampan. Penyelidikan berterusan dan sokongan dasar adalah penting untuk memanfaatkan sepenuhnya potensi “emas hijau” ini untuk kebaikan manusia dan planet.
Rujukan
Abhilaksha, A., & Singh, A. K. (2021). Potential and Growth factor of Pteridophyte: Azolla. Journal of Emerging Technologies and Innovative Research.
Akhtar, M., Sarwar, N., Ashraf, A., Ejaz, A., Ali, S., & Rizwan, M. (2021). Beneficial role of Azolla sp. in paddy soils and their use as bioremediators in polluted aqueous environments: implications and future perspectives. Archives of Agronomy and Soil Science. https://doi.org/10.1080/03650340.2020.1786885
Ansal, M. D. (2020). Azolla for socio-economic development of farming community and environmental benefits. Journal of Krishi Vigyan. https://doi.org/10.5958/2349-4433.2020.00074.4
Arora, A., Nandal, P., & Chaudhary, A. (2022). Critical evaluation of novel applications of aquatic weed Azolla as sustainable feedstock for deriving bioenergy and feed supplement. Environmental Reviews. https://doi.org/10.1139/er-2022-0033
Arora, A., & Saxena, S. (2005). Cultivation of Azolla microphylla biomass on secondary-treated Delhi municipal effluents. Biomass & Bioenergy. https://doi.org/10.1016/J.BIOMBIOE.2005.02.002
Costarelli, A., Cannavò, S., Cerri, M., Pellegrino, R. M., Reale, L., Paolocci, F., & Pasqualini, S. (2021). Light and Temperature Shape the Phenylpropanoid Profile of Azolla filiculoides Fronds. Frontiers in Plant Science. https://doi.org/10.3389/FPLS.2021.727667
Devi, K. S., KTV, V., Deepthi, K. S., CV, R., & Menon, S. (2024). Exploring the Multifaceted Benefits of Azolla: A Comprehensive Review of an Aquatic Fern’s Biological and Practical Contributions. International Journal of Ecology and Environmental Sciences. https://doi.org/10.55863/ijees.2024.0264
Golzary, A., Abdoli, M. A., Yoshikawa, K., Khodadadi, A. A., & Karbassi, A. (2016). Azolla as a Feedstock for Bio-Refinery: Cultivation, Conversion and Application. https://doi.org/10.5339/QFARC.2016.EESP2082
Güngör, E. (n.d.). Secondary metabolites that shape the permanent symbioses between Azolla ferns and nitrogen-fixing cyanobacteria. https://doi.org/10.33540/2292
Hamdan, H., & Houri, A. (2021). CO2 sequestration by propagation of the fast-growing Azolla spp. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/S11356-021-16986-6
Intana, W., Khomphet, T., Srichai, N., Bundit, N., & Islam, S. S. (2023). Application of Azolla spp. as a Growing Medium Component for Melon Grown in a Soilless Culture System. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app131810288
Kollah, B., Patra, A. K., & Mohanty, S. R. (2016). Aquatic microphylla Azolla: a perspective paradigm for sustainable agriculture, environment and global climate change. Environmental Science and Pollution Research. https://doi.org/10.1007/S11356-015-5857-9
Korsa, G., Alemu, D., & Ayele, A. (2024). Azolla Plant Production and Their Potential Applications. International Journal of Agronomy. https://doi.org/10.1155/2024/1716440
Raja, W., Rathaur, P., John, S. A., & Ramteke, P. W. (2012). ISSN 2249-9687 Review Article AZOLLA: AN AQUATIC PTERIDOPHYTE WITH GREAT POTENTIAL.
Rashad, S. (2021). An overview on the aquatic fern Azolla spp. as a sustainable source of nutrients and bioactive compounds with resourceful applications. Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries. https://doi.org/10.21608/EJABF.2021.150205
S., M., S., U., & C.P., R. (2022). Biomass Production of Azolla pinnata in Different Wastewater. Proceedings of the International Forestry and Enviroment Symposium. https://doi.org/10.31357/fesympo.v26.5762
Yadav, R. K., Abraham, G., Singh, Y. V., & Singh, P. (2014). Advancements in the Utilization of Azolla-Anabaena System in Relation to Sustainable Agricultural Practices. https://doi.org/10.16943/PTINSA/2014/V80I2/55108
Number of View :104
