Tanaman tidak dapat hidup tanpa air, oleh itu, pengurusan pengairan yang sesuai dan pemahaman prinsip pergerakan air adalah amalan harian yang perlu dikuasai oleh petani. Jika tidak, ia bukan sahaja membazirkan air, tetapi juga tanaman tidak dapat menyerap cukup air dengan baik yang boleh menjejaskan pertumbuhan.

Tanaman memerlukan kandungan air yang tinggi, oleh itu, pengairan yang betul menjadi kunci untuk memenuhi keperluan mereka.

Pergerakan Air Dalam Tanah

Amalan-amalan pengairan yang biasa digunakan termasuk pengairan seluruh permukaan, pengairan parit, dan pengairan semburan. Akaun pengairan-pengairan ini melibatkan jumlah air yang besar setiap kali, dan pengairan dilakukan dengan jarak beberapa hari atau bahkan beberapa minggu sekali.

Ini diimbangi oleh pengairan mikro, seperti pengairan titisan permukaan atau di bawah permukaan, pengairan titisan, atau penyemburan mikro. Ciri-ciri pengairan ini termasuk jarak pengairan yang lebih pendek, berlangsung selama beberapa jam atau bahkan beberapa hari, dan jumlah air yang lebih sedikit setiap kali pengairan.

Dalam keadaan pengairan banjir besar atau pengairan semburan, air bergerak secara menegak lurus ke bawah membentuk badan air yang meresap ke dalam tanah. Namun, sistem pengairan mikro biasanya hanya menyirami sebahagian kecil tanah, dengan kata lain, hanya membasahkan kawasan tertentu tanah.

Air bergerak dalam tanah dipengaruhi oleh graviti dan daya kapiler, bergerak dalam tiga arah. Graviti mendorong air ke bawah, sementara daya kapiler membuat air memperluas di setiap arah. Selain itu, dalam sistem pengairan tanah di bawah tanah, pola kelembapan tanah berbeda, dan terkadang air juga bergerak ke atas, ini juga merupakan hasil dari daya kapiler.

Ujian Pengairan Air Sisa

Pada teori prinsip pergerakan air, ketika diaplikasikan pada penyusunan dan pemasangan titisan air pada sistem pengairan titisan sebenar, kita akan mendapati bahawa terdapat banyak faktor berkaitan dalam tapak ladang yang mempengaruhi pergerakan air di dalam tanah, termasuk jenis tanah dan kandungan zarah lekit tanah, keadaan mekanikal penyediaan tanah, komposisi fizikal tanah, dan kandungan kapur tanah, serta pergerakan garam atau natrium yang berubah ketika pengairan berlaku.

Pakar luar negara yang menggunakan air sisa yang telah diolah untuk tujuan pengairan mendapati bahawa pola pergerakan air menunjukkan perbezaan besar antara pengairan menggunakan air sisa dan pengairan menggunakan air bersih. Kandungan bahan organik yang larut dalam air sisa menyebabkan perubahan besar dalam pola pergerakan air semasa pengairan menggunakan air sisa berbanding dengan pengairan menggunakan air bersih.

Ujian juga mencatatkan bahawa selepas tempoh tanah kering dalam tempoh pengairan, hidrofobik tanah meningkat apabila ada lapisan organik yang diserap pada permukaan zarah tanah. Penukaran kering-lembap ini telah mengubah ciri kelembapan tanah. Di kawasan dengan sekrekan akar tanaman yang banyak, aktiviti mikroorganisma tanah yang tinggi, atau penggunaan baja organik yang besar, perubahan dalam ciri kelembapan tanah semasa tempoh kering-lembap juga dapat diperhatikan.

Status Oksigen Tanah

Dalam situasi penyemburan besar atau penyiraman tanah yang luas, tanah seluruhnya menjadi basah terlebih dahulu, kemudian kering disebabkan oleh penguapan tanaman dan permukaan tanah, terutama dalam pengairan tanah berat pada suhu udara yang tinggi. Seringkali, untuk mengisi semula kekurangan air di akar, penyiraman yang berlangsung lama selama beberapa jam seperti ini selama periode pertumbuhan aktif tanaman dapat menyebabkan jenuh air yang berlebihan dan kekurangan oksigen dalam profil tanah, yang dapat menghasilkan proses denitrifikasi dan kehilangan nitrogen tanah secara besar-besaran.

Pada teori prinsip pergerakan air, ketika diaplikasikan pada penyusunan dan pemasangan titisan air pada sistem pengairan titisan sebenar, kita akan mendapati bahawa terdapat banyak faktor berkaitan dalam tapak ladang yang mempengaruhi pergerakan air di dalam tanah. 

 

Di tanah lempung berat, kadar penyiraman sering kali melebihi kadar infiltrasi air tanah, dan sering kali membentuk kolam air kecil di bawah kepala penyiram. Kolam air kecil ini lebih besar di tanah lempung berat daripada tanah berpasir. Pembentukan kolam air menyebabkan kekurangan oksigen di dalam tanah di bawah kepala penyiram.

Pakar luar negara telah menemui bahawa berdasarkan pengedaran air dalam tanah, kandungan oksigen, dan penyebaran akar tanaman pada jarak yang berbeza dari titik penyiraman, ia dapat dilihat bahawa kandungan air tanah hampir sepenuhnya jenuh di bawah titik penyiraman, menyebabkan kekurangan oksigen yang ketara di dalam tanah di kawasan ini.

Taburan Akar Tanaman 

Pada keadaan pengairan mikro, taburan air dan nutrien dalam tanah sangat penting untuk taburan akar tanaman. Keadaan penyebaran akar juga berubah-ubah bergantung kepada banyak faktor seperti masa, jenis tumbuhan, keadaan kelembapan tanah, suhu tanah, jenis dan kepekatan baja nitrogen. Di kawasan pekat air di bawah titik pengairan, akar tanaman cepat mati kerana kekurangan oksigen dalam tanah. Dengan demikian, akar aktif hanya dapat tumbuh di dalam tanah yang dapat menyediakan kelembapan tanah dan oksigen secara bersamaan.

Sistem pengairan mikro dapat menghantar air dari sumber air langsung ke tempat di mana tanaman memerlukan air, sekaligus dapat mengurangkan kerugian kelembapan tanah akibat penguapan di tanah yang tidak ditanami tanaman.

Taburan Garam Dalam Tanah

Dalam penyerapan air dalam tanah, pola ini akan mempengaruhi distribusi nutrien dan garam dalam tanah. Dalam sistem pengairan parit, kerana proses penyerapan utamanya berlaku di lokasi yang lebih rendah daripada parit pengairan, maka garam dalam tanah cenderung untuk terakumulasi di kawasan tanaman. Pengairan banjir besar dan sistem penyemprotan menyeluruh membasahi seluruh permukaan tanah, yang boleh meningkatkan tahap garam di seluruh bahagian bawah zon akar tanah.

Dalam keadaan sistem penyiraman titis, tanah yang basah adalah lebih cetek, menunjukkan bahawa kawasan basah yang lebih besar langsung mengalami penyejatan air, dan garam di permukaan tanah secara perlahan terakumulasi. Siklus penyiraman yang berterusan dan penguapan yang berulang kali menyebabkan tanah di bawah titis mengalami perbasahan, dan garam hanya terakumulasi di kawasan pinggiran wilayah yang basah.

Apabila zat-zat tidak diserap seperti garam nitrat dan klorida ditambahkan ke dalam tanah melalui air irigasi, ini akan menyebabkan gradien kepekatan mereka dalam tanah dan distribusi yang serupa dengan garam yang telah dijelaskan sebelum ini. Sebagai perbandingan, nutrien yang dapat diserap seperti fosforus, kalium, dan amonium menunjukkan pergerakan yang lebih rendah dalam tanah.

Dalam tanah berliat dan berpasir, pola distribusi nitrat bersama air adalah serupa. Mengikut kajian luar negara, fosforus hanya bergerak ke jarak 11 cm dari titik titisan dalam tanah berpasir dan 6 cm dalam tanah berliat. Kalium menunjukkan daya tahan yang tinggi dalam tanah berliat, terutamanya dalam tanah yang berasaskan ilit.

Oleh itu, petani perlu mengelakkan penggunaan fosforus dalam sistem pengairan pengaburan, kerana pergerakan fosforus semasa pengaburan lebih terhad berbanding dengan pengairan titisan. Hampir semua fosforus yang diberikan melalui sistem pengaburan berkumpul dalam lapisan tanah permukaan, iaitu dalam beberapa sentimeter tanah yang cepat kering semasa tempoh pengairan.

Teknologi Tanam Tanpa Tanah

Teknologi hidroponik dan penanaman tanpa tanah melibatkan penggantian semua larutan nutrien dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses ini memastikan tidak adanya kekurangan unsur hara apa pun selama seluruh siklus pertumbuhan tanaman.

Dalam keadaan pengairan dan penyuburan, petani menyediakan tumbuhan dengan nutrien dan air yang diperlukan setiap hari. Teknologi ini tentu lebih mesra alam, tetapi juga memerlukan pengurusan harian yang lebih intensif supaya bekalan nutrien dan air yang diberikan memenuhi keperluan tumbuhan.

Walau bagaimanapun, di ladang-ladang yang dilengkapi dengan baik, penggunaan program komputer untuk mengawal bekalan air dan nutrien dapat membantu tanaman mendapatkan jumlah nutrien dan air yang tepat setiap hari. Ini dapat membantu mengurangkan penggunaan air dan nutrien dalam penyiraman.