Sementara manfaat tanaman penutup tanah terbukti, Texas A&M AgriLife ilmuwan menemukan satu ukuran tidak cocok untuk semua yang berkaitan dengan penggunaannya di daerah semi-kering negara bagian. Apa yang berhasil di Dataran Selatan yang kering dan berpasir mungkin tidak berlaku di Dataran Tinggi utara atau Dataran Bergulir.
Penelitian A&M AgriLife Texas dan Layanan Ekstensi A&M AgriLife Texas ilmuwan tanah dan ahli agronomi bekerja sama untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara mengelola tanaman penutup tanah dengan lebih baik di lingkungan terbatas air. Tanaman penutup tanah ditanam untuk jangka waktu tertentu di luar musim, kemudian dihentikan dan dibiarkan di lapangan untuk terurai, mendaur ulang nutrisi di dalam tanah. Mereka melindungi permukaan tanah dan memberikan residu yang berpotensi memperbaiki struktur tanah, mengurangi pemadatan dan meningkatkan bahan organik tanah. Ini membantu mengurangi erosi tanah, meningkatkan infiltrasi air dan meningkatkan kapasitas tanah menahan air.
Di daerah semi-kering negara bagian, di mana curah hujan tahunan rata-rata berkisar dari 16 inci per tahun di Dataran Tinggi Texas barat hingga 28 inci per tahun di Dataran Bergulir, curah hujan tidak memenuhi kebutuhan air tanaman tahunan. Akibatnya, produktivitas tanaman tergantung pada irigasi dan/atau curah hujan dan air tanah yang tersimpan. Dan karena air tanah menjadi terbatas, pengelolaan air tanah yang tersimpan menjadi semakin penting bagi produsen yang menggunakan irigasi.
Sementara satu ukuran tidak cocok untuk semua operasi, penelitian di daerah penghasil gandum dan kapas besar di Texas menunjukkan bahwa tanaman penutup memiliki nilai. Mereka berfungsi sebagai alat lain untuk dipertimbangkan dalam kotak peralatan konservasi. Texas A&M AgriLife peneliti baru-baru ini berpartisipasi dalam proyek yang didanai oleh Institut Kesehatan Tanah bahwa menyoroti tantangan petani dan manfaatnya menggunakan manajemen konservasi.
Panas & angin yang ekstrem- Kentang Barretts – tanaman penutup
Mereka bilang semuanya lebih besar di Texas. Tetapi jika menyangkut kentang, negara bagian hanya menempati urutan ke-13 dalam areal panen. Hanya sekitar seperseratus persen dari total daratan Texas yang didedikasikan untuk menanam kentang. Tetapi keluarga Barrett dari Texas Panhandle telah membuktikan selama lebih dari 80 tahun bahwa menanam kentang dapat dilakukan dengan cukup sukses di Texas
“Fred baru saja melihat peluang,” kata cicitnya Keith, yang bersama ayahnya Richard mengurus sebagian besar kebutuhan pemasaran kentang Barretts. “Ada air yang bagus dan tidak banyak kentang yang ditanam di sini, dan dia akan memiliki keuntungan pengangkutan dibandingkan petani lain. Saya tidak tahu apakah dia yang pertama, tetapi dia adalah salah satu dari penanam kentang pertama di Texas. "
Ada alasan mengapa tidak banyak petani kentang memilih untuk melakukan perdagangan mereka di Lone Star State. Menanam tanaman seperti kentang memiliki tantangan uniknya sendiri di Texas yang seringkali tidak dihadapi oleh petani di wilayah lain. Keluarga itu menanam banyak kentang mereka di hamparan bukit pasir yang sangat mudah terkikis. Tanah itu, dikombinasikan dengan panas dan angin Panhandle yang sering ekstrem, berarti kentang Barrett harus selalu ditanam di tanaman penutup tanah (biasanya gandum). Ini menantang, tetapi keluarga Barrett sangat bangga melakukan apa yang mereka lakukan di tempat mereka melakukannya.
Dataran Tinggi Selatan
Di Dataran Selatan, fokusnya adalah pada mengoptimalkan tanaman penutup dalam kapas berkelanjutan dengan sistem produksi irigasi yang terbatas, kata Katie Lewis, Ph.D., ilmuwan kesuburan tanah AgriLife Research, Lubbock. "Di bagian selatan Dataran Tinggi, tanah berpasir mendominasi," kata Lewis. “Mereka sangat mudah terkikis oleh angin musim semi, yang menjadikan ini area yang dapat mengambil manfaat dari penggunaan tanaman penutup untuk mengurangi hilangnya tanah akibat erosi angin.” Petani ragu-ragu untuk menerapkan tanaman penutup tanah dengan risiko tidak adanya hujan musim semi atau musim panas untuk mengisi kembali kelembaban yang digunakan oleh tanaman penutup tanah.
Lewis dan Wayne Keeling, Ph.D., Sistem tanam AgriLife Research dan spesialis gulma, Lubbock, telah difokuskan untuk mengoptimalkan penggunaan tanaman penutup tanah sekaligus mengurangi risiko kelembaban yang terkait.
Penelitian telah menunjukkan bahwa hasil panen tidak terpengaruh secara negatif dengan mengurangi tingkat penyemaian gandum dan gandum hitam dari 60 pon per acre menjadi 30 pon per acre dan menghentikan setidaknya enam minggu sebelum menanam kapas. Pengurangan hasil serat telah diamati dalam jangka panjang tanpa-sampai kapas terus menerus dengan sistem tanaman penutup. Dan juga telah menunjukkan bahwa penurunan biomassa di atas permukaan tanah dengan waktu terminasi yang lebih awal memiliki dampak positif pada hasil tetapi tidak mengakibatkan peningkatan potensi erosi.
“Kami juga telah mengevaluasi strategi pengelolaan pupuk nitrogen,” kata Lewis. “Kami telah menentukan bahwa menerapkan persentase yang lebih besar dari total nitrogen lebih dekat ke penanaman atau segera setelah muncul ketika mengikuti tanaman penutup dapat mengatasi segala keterbatasan nitrogen awal musim yang diciptakan oleh tanaman penutup dan dengan demikian menghasilkan pengembalian investasi pupuk yang lebih besar.” Dia mencatat bahwa inilah saatnya untuk mengembangkan rencana untuk mengoptimalkan pengelolaan tutupan sebelum menanam tanaman komersial Anda. “Ingat, tanaman penutup tanah harus beradaptasi dengan baik untuk iklim kita dan dipilih dengan tujuan tertentu,” kata Lewis.
Jika tujuannya adalah untuk mengurangi erosi angin, menggunakan sesuatu seperti gandum atau gandum hitam sebagai tanaman penutup akan menjadi pilihan terbaik. Legum sulit dibentuk setelah panen kapas, dan dengan tujuan untuk memfiksasi nitrogen, legum harus sering dihentikan terlalu dini sebelum terjadi nodulasi dan fiksasi. Sementara para peneliti percaya tanaman penutup dapat sangat bermanfaat di lingkungan yang terbatas air di Dataran Selatan, mereka mengatakan strategi pengelolaan harus spesifik untuk wilayah tersebut.
Dataran Tinggi Utara
Di Dataran Tinggi Texas bagian utara, sistem tanam dan pengelolaan tanah sedang bertransisi sebagai respons terhadap tingkat air tanah yang lebih rendah, kata Jourdan Bell, Ph.D., ahli agronomi AgriLife Extension, Amarillo. “Lebih banyak produsen yang memasukkan tanaman tahan kekeringan seperti kapas ke dalam rotasi jagung untuk memperluas pasokan irigasi mereka, selain menggunakan praktik pengolahan tanah konservasi untuk meminimalkan gangguan tanah dan melestarikan residu di permukaan tanah,” katanya.
Kapas adalah tanaman dengan residu yang sangat rendah, sehingga banyak produsen mulai memanfaatkan tanaman penutup tanah dalam produksinya. Namun, mereka mempertanyakan bagaimana penggunaan air tanaman penutup dapat mempengaruhi tanaman ekonomi berikutnya, kata Bell. Selain itu, dalam rotasi jagung-kapas di mana pengolahan tanah konservasi dipraktekkan, muncul pertanyaan apakah residu jagung memberikan manfaat yang sama dengan tanaman penutup tanah hidup.
“Di lingkungan semi-kering, pengolahan tanah konservasi menghasilkan dekomposisi residu tanaman yang sangat lambat,” jelasnya. “Ini memungkinkan residu berfungsi sebagai selimut untuk meminimalkan kehilangan penguapan, mengurangi pengerasan tanah dan meningkatkan infiltrasi air. Saat residu terurai, ia menambahkan nutrisi kembali ke dalam sistem. ” Bell memprakarsai inisiatif penelitian skala besar di pertanian bekerja sama dengan Distrik Konservasi Air Tanah Dataran Utara dan petani yang bekerja sama untuk memeriksa potensi penggunaan tanaman penutup dalam rotasi jagung-kapas.
Ada jendela yang sangat sempit untuk membangun tanaman penutup di sistem tanam Texas High Plains utara. Panen umumnya terjadi pada akhir Oktober atau November, dan penanaman tanaman berikutnya umumnya terjadi pada bulan Mei. Karena tanaman penutup tanah harus dihentikan 15 hingga 35 hari sebelum penanaman tanaman ekonomi, sebenarnya hanya ada beberapa bulan pertumbuhan aktif — Februari, Maret, dan awal April — tergantung pada kondisi musim semi.
“Beberapa pertanyaan yang kami coba jawab antara lain: Apakah kita mencapai manfaat dari tanaman penutup tanah dalam waktu singkat ini, dan apakah kita mengisi kembali penggunaan air dengan curah hujan yang tepat waktu? Haruskah kita menggunakan air tanah yang terbatas untuk mengisi kembali air tanah yang tersimpan jika kita tidak menerima hujan akhir musim semi? Banyak produsen tidak lagi memiliki kapasitas yang baik untuk melakukan itu.”
Penelitian ini mencakup plot ulangan besar yang membandingkan bera, tanaman penutup tanah gandum dan tanaman penutup spesies campuran. Tanaman penutup tanah pertama ditanam pada musim gugur 2018 di belakang jagung, dan kapas dievaluasi pada tahun tanam pertama, 2019. Data tahun 2019 menunjukkan bahwa, setelah empat bulan pertumbuhan tanaman penutup tanah, ada infiltrasi yang lebih besar dengan tanaman penutup tanah, tetapi ada curah hujan di atas rata-rata pada bulan Mei saat penanaman. Ada juga perbedaan yang signifikan dalam munculnya tanaman antara perlakuan. Meskipun kemunculannya tertunda, tanaman berkembang lebih cepat dalam perawatan tanaman penutup, setelah terbentuk.
“Kami melihat manfaat dari tutupan gandum yang melindungi bibit kapas muda dari angin kencang pada Juni 2019,” katanya. “Namun, pada akhirnya, hasil panen multi-tahun menceritakan kisah bagi seorang petani,” kata Bell. “Kami telah melihat hasil yang sangat berbeda dalam dua tahun terakhir. Baik biji jagung 2020 maupun hasil serat kapas 2021 tidak berbeda secara signifikan antar perlakuan.”
Dia mengatakan hasil akan bervariasi karena desain proyek, kondisi lingkungan tahunan, dan banyak skenario di mana tanaman penutup diteliti. Demikian pula, produsen juga dapat melihat tanggapan yang berbeda tergantung pada tekstur tanah, kelembaban tanah, sistem pengolahan tanah, ketersediaan irigasi, rotasi tanaman, program pemupukan dan faktor lainnya.
“Jika kita mengumpulkan sisa jagung atau mengevaluasi sistem pengolahan tanah konvensional, kita mungkin melihat manfaat hasil yang lebih besar dari tanaman penutup tanah karena sisa tanaman penutup tanah dapat mengurangi penguapan tanah di awal musim dan penggunaan air tanaman,” katanya. “Kami saat ini melihat residu jagung dalam sistem pengolahan jagung-kapas konservasi memberikan manfaat yang sama mengenai penguapan tanah.”
Bell dan kolaborator akan mengulangi penelitian ini lagi tahun ini. Mereka akan memasuki fase rotasi jagung. Karena persediaan air di kawasan ini terus menurun, penelitian jangka panjang juga diperlukan di bawah sistem irigasi dan lahan kering yang sangat terbatas. Masih banyak pertanyaan dan peluang penelitian yang belum terjawab baik di sistem irigasi maupun lahan kering.
Dataran Bergulir
Paul DeLaune, ilmuwan tanah lingkungan AgriLife Research di Vernon, mengatakan dalam beberapa tahun terakhir, gandum musim dingin semakin banyak ditanam sebagai tanaman penutup dalam sistem produksi kapas Rolling Plains. “Karena gandum musim dingin ditanam secara luas sebagai makanan ternak atau tanaman komersial untuk biji-bijian, benih sudah tersedia, menjadikannya pilihan populer sebagai tanaman penutup,” kata DeLaune. “Kami telah melihat tingkat infiltrasi yang lebih besar dengan penghentian tanaman penutup gandum – dua kali lipat atau tiga kali lipat tingkat infiltrasi kami.”
Tanaman penutup tanaman monokultur yang telah ia teliti meliputi kacang polong Austria, vetch berbulu, semanggi merah dan gandum, gandum hitam dan spesies campuran yang terdiri dari gandum hitam, gandum, vetch berbulu dan kacang polong. DeLaune mengatakan semua orang tahu tanaman penutup tanah tidak gratis, karena ada biaya untuk benih dan penggunaan kelembaban tanah, tetapi manfaatnya berpotensi lebih besar daripada biaya dari waktu ke waktu.
“Dalam sistem irigasi pivot atau bawah permukaan, kami telah mencatat peningkatan laba bersih 9% hingga 12% selama rata-rata enam tahun untuk tanaman penutup gandum dibandingkan dengan tanpa pengolahan tanah atau konvensional tanpa tanaman penutup,” katanya. “Di lahan kering, tidak ada perbedaan statistik yang diamati antara tanaman penutup tanah dan tanaman penutup tanah.”
Dia mengatakan timnya menggunakan probe neutron di semua plot penelitian tanaman penutup untuk mendokumentasikan penggunaan air. “Kami mengamati penurunan cadangan air tanah pada saat penghentian tanaman penutup tanah pada pertengahan hingga akhir April,” kata DeLaune. “Namun, tingkat infiltrasi yang jauh lebih tinggi telah dicatat jika kita mencatat curah hujan di antara penghentian tanaman penutup dan penanaman kapas. Dengan musim tanam, kami kembali ke status quo.”
Dia bilang dia suka membiarkan butiran kecil melampaui tahap boot sebelum menghentikannya. Ini mungkin menggunakan sedikit lebih banyak air, tapi itulah yang membuat residu abadi, yang merupakan kunci untuk melindungi permukaan tanah dan bibit kapas, membangun biomassa akar dan selanjutnya infiltrasi. Karena gandum hitam matang lebih awal dari gandum, gandum hitam dapat dihentikan lebih cepat daripada gandum untuk memenuhi tujuan ini. Saat menanam tanaman penutup tanah setelah panen kapas, biomassa yang dihasilkan terjadi selama periode empat hingga enam minggu pada bulan Maret-April. Tujuan akhir dengan tanaman penutup adalah untuk membangun struktur tanah dan membuatnya lebih fungsional, katanya.
Sementara hasil yang relatif konsisten telah diamati di bawah kondisi irigasi, DeLaune mengatakan hasil di bawah kondisi lahan kering jauh lebih bervariasi dari tahun ke tahun. Sejak 2012, gagal panen telah diamati pada 2012, 2017 dan 2018, meskipun panen sorgum terlambat dicapai pada 2017. Namun, selama tahun-tahun itu, kehilangan panen konsisten di semua perlakuan, termasuk sistem dengan tanaman penutup dan tanpa tanaman penutup.
Selama tujuh tahun – dari 2013-2016 dan 2019-2021 – dan di bawah kondisi lahan kering, DeLaune mengatakan hasil rata-rata untuk kapas yang digarap secara konvensional adalah 472 pon per acre. Sebagai perbandingan, hasil rata-rata untuk pendekatan tanaman penutup adalah 474 pon per acre untuk gandum, 479 pon per acre untuk campuran, 490 pon per acre untuk kacang polong, dan 492 pon per acre untuk vetch. “Dengan kapas, kami telah melakukannya dengan sangat baik hanya dengan tanaman penutup gandum,” katanya. “Itu adalah perawatan $6 atau $8 per acre dibandingkan dengan $20 hingga $25 per acre dengan campuran beberapa spesies ini.”
DeLaune mengatakan studi lahan kering belum dipupuk sejak studi dimulai pada 2011. Seperti yang diamati pada hasil lahan kering jangka panjang, tanaman penutup tanah legum berpotensi masuk akal secara ekonomi dengan harga pupuk saat ini. Membiarkan legum untuk mekar akan memaksimalkan potensi manfaat pengikat nitrogen, yang akan membutuhkan pertumbuhan hingga April. “Mahalnya harga pupuk nitrogen pada tahun 2010 dan 2011 menjadi alasan kami memulai penelitian ini dan memasukkan kacang-kacangan,” katanya.
- Berita lainnya dari: Texas A&M AgriLife
- Situs Web: http://agrilife.org/
