Hakisan tanah di tanah condong kelapa sawit di Malaysia: mengapa tanaman penutup lebih baik daripada kaedah kawalan lain

Malaysia telah kehabisan bekalan tanah pertanian premium yang rata untuk pengembangan kelapa sawit. Pertumbuhan kawasan tanaman sepanjang dua dekad yang lalu semakin bergantung kepada tanah yang bermasalah: cerun bukit, kawasan balak yang terdegradasi, dan pinggir tadahan air yang menimbulkan cabaran yang lebih besar untuk pengurusan tanah yang mampan berbanding dengan dataran aluvium dan bentuk muka bumi yang landai di mana industri ini dibina. Memandangkan lebih banyak daripada 5.8 juta hektar kelapa sawit Malaysia ditanam di kawasan yang lebih curam dan lebih mudah terhakis, hakisan tanah telah beralih daripada pertimbangan pengurusan sekunder kepada ancaman besar terhadap produktiviti ladang.

Penyelidikan yang mengukur pekali larian dan kehilangan tanah di ladang kelapa sawit Malaysia mengkuantifikasi skala masalah ini dengan jelas. Plot tanah kosong di bawah kelapa sawit di cerun mencatatkan pekali larian sebanyak 73.6%: bermakna hampir tiga perempat daripada setiap milimeter hujan mengalir di permukaan dan bukannya menyusup masuk. Kehilangan tanah yang diukur pada plot cerun kosong mencapai 5.26 tan per hektar setahun. Pada blok seluas 200 hektar dengan 20% daripada kawasan itu adalah lorong kosong, itu adalah lebih daripada 1,000 tan tanah atas: mengandungi nitrogen, fosforus, kalium, dan bahan organik: menghakis ke dalam saluran air dan saluran perparitan setiap tahun.

Kos ekonomi kehilangan tanah atas

Setiap tan tanah atas Ultisol Malaysia mengandungi kira-kira 1 hingga 2 kg nitrogen, 0.1 hingga 0.3 kg fosforus, dan kuantiti bahan organik yang berbeza-beza yang terkumpul selama beberapa dekad. Hakisan 5 tan tanah atas per hektar setahun oleh itu mewakili 5 hingga 10 kg nitrogen dan 0.5 hingga 1.5 kg fosforus dikeluarkan dari ladang setiap tahun: nutrien yang mesti diganti dengan pembelian baja tambahan. Sepanjang kitaran tanaman 25 tahun, hakisan yang berterusan pada kadar ini mengurangkan horizon tanah atas yang produktif, mengurangkan kedalaman akar yang tersedia untuk sawit, dan meningkatkan kos untuk mengekalkan kesuburan tanah yang mencukupi sebanyak 15 hingga 25% berbanding dengan tapak yang dilindungi dengan baik.

Hakisan juga membawa sedimen ke sungai, saluran pengairan, dan sistem rawatan air kilang, menimbulkan kos hiliran dan potensi liabiliti kawal selia. Untuk operasi yang disahkan RSPO, kawalan hakisan adalah keperluan pensijilan yang ditetapkan, dan bukti hakisan cerun yang tidak terkawal berisiko kegagalan audit dan kehilangan akses pasaran premium.

Bagaimana penutup tanah mengurangkan hakisan: fizik

Tumbuhan penutup tanah mengurangkan hakisan tanah melalui tiga mekanisme pelengkap. Yang pertama adalah pintasan titisan hujan: daun tumbuhan, batang, dan serasah memintas titisan hujan sebelum ia mengenai permukaan tanah, menghilangkan tenaga kinetik yang sebaliknya akan mencabut dan memercikkan zarah tanah. Pada tanah kosong, titisan hujan individu yang mengenai pada 5 hingga 10 m/s mencipta kawah mikro, mencabut zarah tanah, dan mencipta lapisan permukaan yang mengurangkan penyusupan: memulakan larian yang membawa zarah yang tercabut menurun.

Mekanisme kedua adalah pengukuhan akar bagi agregat tanah. Akar tumbuhan secara fizikal mengikat zarah tanah, meningkatkan rintangan kepada pemisahan dan pengangkutan. Saluran akar juga mencipta laluan penyusupan keutamaan: setiap akar mewakili liang yang menggerakkan air secara menegak melalui tanah dan bukannya membiarkannya mengalir secara mendatar di permukaan. Jaringan akar tanaman penutup legum yang mapan mencipta rangkaian padat saluran penyusupan ini pada kedalaman 0 hingga 30 cm yang akan diangkut oleh larian permukaan yang paling hakisan.

Mekanisme ketiga ialah pereputan serasah dan kestabilan agregat. Sisa tanaman penutup yang mereput di permukaan tanah menghasilkan asid humik dan polisakarida yang mengikat agregat tanah: struktur remah yang kelihatan dalam tanah yang diurus dengan baik. Agregat yang stabil menahan pemisahan di bawah impak hujan jauh lebih baik daripada tanah yang tersebar, tidak berstruktur. Penyelidikan secara konsisten menunjukkan bahawa kestabilan agregat adalah tertinggi di bawah tanaman penutup legum yang dikekalkan selama 3 tahun atau lebih, mewujudkan tanah atas yang semakin tahan hakisan dari masa ke masa.

Mengapa tanaman penutup legum adalah pilihan kawalan hakisan yang optimum

Penutup rumput, pertumbuhan semula tumbuhan semula jadi, dan struktur teres fizikal semuanya mengurangkan hakisan berbanding dengan tanah kosong, tetapi tanaman penutup legum memberikan manfaat keseluruhan yang lebih besar pada kos berterusan yang lebih rendah. Mucuna bracteata mencapai 100% penutup tanah di antara barisan dalam masa 6 bulan selepas penanaman dan menekan pertumbuhan semula rumpai yang sebaliknya memerlukan penggunaan racun herba atau penyiangan manual: dua operasi yang mengganggu struktur tanah dan mencipta tompokan kosong yang terdedah kepada hakisan. Kanopi pokok anggur MB yang padat menyediakan pintasan titisan hujan yang berterusan sepanjang tahun, termasuk semasa bulan-bulan hujan paling lebat di Malaysia.

Pueraria javanica tumbuh lebih perlahan daripada MB tetapi mentoleransi pelbagai keadaan tanah yang lebih luas, termasuk tanah yang sangat berasid, miskin nutrien yang terdapat di cerun yang terdegradasi di mana penanaman spesies yang lebih cepat tumbuh boleh menjadi sukar. Di tapak di mana keadaan tanah awal terlalu miskin untuk penanaman MB yang cepat, keperluan nutrisi PJ yang lebih rendah dan toleransi pH di bawah 4.5 menjadikannya pilihan perlindungan hakisan yang boleh dipercayai dalam 2 hingga 3 tahun pertama sementara langkah-langkah pembaikan tanah berkuat kuasa.

Calopogonium mucunoides menyediakan kawalan hakisan yang sangat baik di kedudukan antara barisan yang teduh sebahagian di mana MB mungkin menipis di bawah kanopi tertutup. Toleransi naungannya bermakna ia mengekalkan penutup tanah di ladang yang lebih tua di mana spesies legum yang bersaing mungkin mengalami kesukaran.

Secara gabungan, ketiga-tiga spesies ini meliputi pelbagai keadaan cerun, naungan, dan tanah yang terdapat di ladang kelapa sawit Malaysia. Penggunaan Seed Activator semasa menanam memastikan percambahan yang cepat dan seragam di ketiga-tiga spesies, mengurangkan tempoh tanah kosong yang terdedah pada awal selepas penanaman apabila risiko hakisan adalah paling tinggi.

Pembinaan kesihatan tanah bersama kawalan hakisan

Kawalan hakisan dan pembinaan kesihatan tanah adalah dua hasil daripada sistem tanaman penutup yang sama. Walaupun penutup tanah fizikal melindungi tanah atas yang sedia ada, nitrogen yang ditetapkan oleh spesies legum membina kolam bahan organik yang meningkatkan kestabilan agregat jangka panjang. Menggunakan SoilBoost EA ke antara barisan setiap tahun mempercepatkan pereputan sisa tanaman penutup dan menukar nitrogen yang ditetapkan menjadi bentuk mineral yang tersedia untuk tumbuhan dengan lebih cepat, mewujudkan enjin kitar semula nutrien dalam tanah yang secara berterusan mengisi semula tanah atas yang sebaliknya akan terhakis oleh hujan.

Pengurusan hakisan bukanlah pelaburan sekali sahaja. Tanaman penutup memerlukan penyelenggaraan: pemangkasan berkala untuk mencegah persaingan dengan sawit, penanaman semula di kawasan yang rosak oleh lalu lintas penuaian, dan pemantauan untuk penanaman yang tidak sekata di kedudukan cerun yang paling mencabar. Pulangan ke atas pelaburan penyelenggaraan ini diukur bukan sahaja dalam hakisan yang dicegah tetapi dalam bahan organik tanah yang terkumpul, nitrogen baja yang digantikan oleh BNF, dan pemeliharaan produktiviti jangka panjang tapak tersebut.