Lewati ke konten utama
Springe
Teknologi Kimia dan Biologi di bidang Pertania
Akses Terbuka
Diterbitkan: 19 Januari 2021
Mulsa plastik berwarna: berdampak pada sifat tanah dan produktivitas tanaman
Getachew Amare & Bizuayehu Desta
Teknologi Kimia dan Biologi di bidang Pertanian volume 8, Nomor artikel: 4 (2021) Kutip artikel ini
Akses 14k
31 Kutipan
10 Altmetrik
Metrikdetail
Abstrak
Mulsa adalah bahan yang diaplikasikan pada permukaan tanah untuk berbagai peran dan tujuan. Mulsa plastik dengan warna berbeda telah dikembangkan dan digunakan dalam sistem produksi tanaman yang berbeda. Penggunaan mulsa plastik berwarna terutama difokuskan untuk mengubah anggaran radiasi dan mengurangi kehilangan air tanah. Selain itu, membantu mengatur suhu tanah, efisiensi penggunaan air, pertumbuhan tanaman, hasil, kualitas dan gulma serta serangan serangga. Dalam tinjauan ini, pengetahuan dan kemungkinan penerapan mulsa plastik berwarna, yang dapat memperbaiki sifat fisik tanah, pertumbuhan, hasil, dan kualitas tanaman telah ditinjau dan didiskusikan. Peran mulsa plastik berwarna untuk mengurangi efek berbahaya dari tekanan lingkungan pada tanaman juga diperiksa. Berbagai proses fisikokimia yang mengarah pada peningkatan produksi tanaman di bawah pengaruh mulsa plastik berwarna juga dibahas. Hasil gabungan menunjukkan bahwa pengaruh mulsa plastik berwarna sangat signifikan terhadap suhu tanah, kelembaban dan daya tampung air. Sementara plastik hitam dan biru meningkatkan suhu tanah, plastik bening dan putih menurunkannya. Jumlah buah, jumlah akar, umbi dan umbi yang lebih banyak tercatat pada penggunaan mulsa plastik berwarna. Demikian pula, persentase TSS, Vitamin C, dan jus dari berbagai tanaman juga menunjukkan peningkatan yang signifikan. Dilaporkan juga bahwa serangan gulma dan penyakit virus sangat berkurang. Mulsa plastik berwarna juga memiliki beberapa dampak negatif seperti, menurunkan pertumbuhan dan hasil pada beberapa tanaman, meningkatkan serangan hama, kontaminasi mikroplastik, genangan tanah, kehilangan struktur tanah dan mengurangi aktivitas mikroorganisme tanah. Oleh karena itu, penggunaan mulsa plastik berwarna memerlukan pemeriksaan interaksi yang cermat dengan faktor-faktor seperti; musim tanam, suhu zona akar, jenis tanaman, serangan hama serangga, dan faktor efisiensi penggunaan air.
Pengenalan
Sebuah kata Jermanik 'mulsa', yang mewakili 'molsh' berarti lunak. Ini tidak berarti semua mulsa lunak, tetapi mewakili lapisan lembut seperti spons yang ditemukan di ekosistem hutan. Definisi lain juga mendefinisikan mulsa sebagai bahan yang diaplikasikan atau tumbuh di atas permukaan tanah [1]. Mulsa memiliki pengaruh yang signifikan dalam mencegah stres kekeringan, perlindungan dari pembekuan, memperbaiki sifat kimia, fisik, biologi tanah, pengendalian penyakit, dan meningkatkan produktivitas tanaman [2,3,4].
Mulsa yang digunakan dalam sistem pertanian bervariasi dalam jenis dan karakteristiknya. Mulsa yang paling dikenal adalah mulsa kerikil, kerikil, film polietilen, jerami organik, eceng gondok, kayu, kulit kayu, atau daun, digunakan secara individu atau dalam campuran, atau rumput rumput hidup, gandum hitam, dan bahan semanggi [3,4,5]. Mulsa organik terutama sedotan organik adalah mulsa yang paling umum digunakan di negara berkembang. Namun, mulsa organik mengalami dekomposisi, kurang efisien, padat karya, dan bergantung pada cuaca [6].
Pengembangan polietilen (PE) sebagai film plastik pada tahun 1938 dan pengenalannya sebagai mulsa plastik untuk produksi tanaman sayuran pada tahun 1950-an secara signifikan meningkatkan produksi tanaman komersial [7]. Produksi plastik dunia pada tahun 2018 sebesar 360 juta ton dengan persentase distribusi Asia 51%, Eropa 17%, NAFTA (Perjanjian Perdagangan Bebas Amerika Utara) 18%, Afrika 7%, CIS (Commonwealth of Independent States) 3%, dan Amerika Latin 4% [8]. Dari plastik yang dibuat, produksi pertanian menggunakan hampir 4% darinya untuk tujuan yang berbeda, termasuk mulsa [8].
Terlepas dari sifat sumber produksinya, plastik yang dihasilkan adalah polietilen, poliamida, polipropilen, polikarbonat, polistirena yang diperluas, polietilen tereftalat, dll. Berbagai jenis mulsa plastik berwarna polietilen telah digunakan di masyarakat petani dengan formulasi berbeda untuk tujuan yang berbeda. Sebelumnya mulsa plastik berwarna hitam, bening, dan putih digunakan untuk pertanian sayuran. Warna plastik yang dikenal saat ini sebagian besar adalah Hitam, putih, hijau, coklat, merah, perak, dan biru. Warna-warna ini diformulasikan dengan perannya dalam penyerapan cahaya dan fisiologi tanaman. Dampak dari mulsa plastik berwarna ini dikuantifikasi oleh banyak peneliti pada berbagai tanaman [9,10,11,12].
Mulsa plastik hitam adalah yang paling banyak tersedia dan paling banyak digunakan. Ini menyerap secara efisien panjang gelombang UV(Ultraviolet), tampak, dan inframerah dari radiasi matahari yang dilepaskan dari matahari. Hal ini menunjukkan dampak yang signifikan dalam meningkatkan panas tanah dengan menyerap radiasi dalam jumlah yang tinggi. Mulsa plastik putih adalah kebalikan dari mulsa hitam. Ini mendinginkan tanah dan sebagian besar digunakan pada tanaman yang membutuhkan lebih sedikit pemanasan tanah [7, 10, 13]. Mulsa plastik merah adalah yang paling efisien dalam menyerap radiasi matahari global dibandingkan mulsa plastik hitam, biru, hijau, dan kuning. Berdasarkan urutan transmisi radiasi matahari global, mulsa plastik transparan hitam < biru < kuning < hijau < merah < [14]. Ada juga laporan yang menggambarkan keseimbangan energi dalam urutan merah > transparan > hijau > biru > kuning > hitam [15]. Variasi warna mulsa plastik tersebut dirancang untuk mengubah iklim mikro di tingkat tanaman dan tanah. Variasi warna mulsa plastik mempengaruhi keseimbangan spektrum, kualitas, dan kuantitas cahaya yang mempengaruhi banyak pola pertumbuhan dan perkembangan tanaman termasuk hasil tanaman [16].
Mulsa plastik juga secara langsung mempengaruhi iklim mikro di sekitar tanaman dengan mengubah anggaran radiasi dan mengurangi kehilangan air tanah. Ini meningkatkan produksi tanaman dengan meningkatkan kualitas buah, hasil kotor, dan produksi sebelumnya [17]. Untuk meningkatkan produksi dan produktivitas tanaman, evaluasi lapangan telah dilakukan pada formulasi baru mulsa plastik selektif panjang gelombang, biodegradable, dan berwarna [18, 19].
Mulsa plastik berwarna juga secara signifikan mempengaruhi daya serap cahaya, reflektifitas cahaya, kehilangan air tanah, suhu tanah, morfologi tanaman, dan pengendalian gulma [20]. Tujuan dari variasi warna untuk mempengaruhi penyerapan dan refleksi rasio FR: R (far-red to Red) menghasilkan regulasi fitokrom. Tanaman yang menerima cahaya FR: R tinggi merespons peningkatan tinggi tanaman dan biomassa di atas permukaan tanah [20, 21].
Jenis utama mulsa plastik berwarna yang digunakan di berbagai belahan dunia untuk berbagai tanaman adalah, mulsa plastik hitam, putih, dan bening. Mulsa plastik hitam digunakan untuk meningkatkan penyerapan cahaya dan suhu, putih untuk memantulkan, dan bening untuk menghasilkan panas yang besar [10, 20]. Baru-baru ini, berbagai mulsa plastik dengan warna dan formulasi berbeda telah dikembangkan. Mulsa plastik berwarna ini digunakan dalam sistem tanam tanaman yang berbeda untuk tujuan yang berbeda. Menurut laporan penelitian, mulsa plastik berwarna berbeda berdampak pada produksi tanaman dengan cara yang berbeda. Tingkat dampaknya meluas ke tanah, air, dan hasil serta kualitas tanaman. Oleh karena itu, tinjauan ini mengevaluasi dampak mulsa plastik berwarna terhadap tanah, daya serap cahaya, serta hasil dan kualitas tanaman.
Pengaruh mulsa plastik berwarna terhadap suhu tanah
Setiap perawatan atau aplikasi teknologi apa pun untuk meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman secara signifikan mempengaruhi tanah. Sifat fisik, kimia, dan biologi tanah semuanya dipengaruhi oleh masukan teknologi ini. Suhu tanah merupakan salah satu sifat utama tanah yang mempengaruhi produksi tanaman. Seperti yang diungkapkan oleh penulis yang berbeda, sistem dan proses yang terlibat di dalam tanah terutama serapan nutrisi, penyerapan pertumbuhan akar air, dan kehidupan mikroorganisme tanah bergantung pada tingkat suhu tanah [22, 23].
Mulsa plastik berwarna secara signifikan mengubah suhu tanah. Franquera [20] melaporkan suhu tanah yang lebih tinggi karena mulsa plastik berwarna daripada tanah kosong. Hasilnya menunjukkan bahwa mulsa plastik biru mengandung lebih banyak suhu daripada mulsa plastik merah. Menurut Farias-Larios dan Orozco-Santos [24], suhu tertinggi tercatat oleh mulsa plastik bening dan tidak ada perbedaan suhu antara mulsa plastik hitam dan tanah gundul. Demikian pula dengan eksperimen Gordon dkk. [12] menunjukkan adanya perbedaan suhu tanah dengan mulsa plastik berwarna dan penutup baris. Suhu tertinggi (31,2 °C) tercatat pada mulsa plastik hitam dengan penutup baris dan suhu terendah (31,2 °
Dampak yang dilaporkan dari mulsa plastik berwarna pada suhu tanah oleh peneliti yang berbeda bervariasi dari satu daerah ke daerah lain dan dari tanaman ke tanaman. Sebuah laporan penelitian oleh Shah Jahan dkk. [25] menunjukkan bahwa suhu yang lebih tinggi dicatat oleh mulsa plastik hitam daripada zaitun, perak, putih, dan biru. Tapi Ibarra-Jimenez dkk. [26] melaporkan bahwa mulsa plastik berwarna coklat dan biru memiliki suhu tanah yang lebih tinggi dibandingkan mulsa lainnya termasuk mulsa hitam. Variasi ini akan disebabkan oleh variasi jenis tanah dan kondisi iklim daerah tersebut. Mengkonfirmasi hal ini, laporan menunjukkan bahwa mulsa plastik hitam efisien dalam meningkatkan suhu tanah minimum, maksimum, dan rata-rata dibandingkan sistem mulsa plastik putih / hitam, aluminium / hitam [27].
Menutupi tanah dengan mulsa plastik hitam putih selama masa produksi meningkatkan suhu tanah secara signifikan. Kenaikan suhu tanah bisa mencapai 60 ° Peningkatan suhu ini secara khusus meningkatkan penekanan gulma di area yang terinfestasi gulma [28, 29]. Pada laporan lain, suhu yang lebih tinggi diperiksa pada mulsa plastik hitam dan coklat daripada putih [30].
