Abstrak
Percobaan plot lapangan dilakukan selama 3 tahun di dua lokasi pertanian di Vermont untuk mengevaluasi efek dari subsoiling mekanis dan tiga campuran penanaman padang rumput pada pemadatan tanah di seluruh padang rumput yang digembalakan secara rotasi dengan sejarah pengelolaan yang kontras di Vermont. Resistensi penetrasi diukur di seluruh profil 0–45,7 cm menggunakan analisis tingkat profil dan stratifikasi kedalaman. Di antara perlakuan biologis, campuran berbasis sudangrass mencapai pengurangan pemadatan terbesar, khususnya di lokasi dengan tingkat keparahan awal yang lebih tinggi. Di lokasi utara (Health Hero [HH] Farm), campuran ini menghasilkan resistensi penetrasi median yang secara signifikan lebih rendah (1,59 MPa) dan rentang interkuartil yang lebih sempit (0,93 MPa) daripada perlakuan lain, yang menunjukkan perbaikan tanah yang lebih seragam. Di lokasi selatan (Philo Ridge [PR] Farm), pembajakan keyline menghasilkan resistensi median terendah (1,41 MPa) tetapi menunjukkan variabilitas yang lebih besar di seluruh replikasi. Tren berdasarkan kedalaman menunjukkan bahwa campuran biologis, khususnya campuran berbasis sudangrass, memberikan pengurangan yang konsisten di seluruh lapisan tanah. Temuan ini menyoroti nilai strategi yang disesuaikan secara biologis tidak hanya untuk mengurangi pemadatan tetapi juga untuk mencapai pemulihan struktur tanah yang seragam secara spasial. Menyesuaikan komposisi spesies dengan kedalaman pemadatan menawarkan alternatif praktis dan gangguan yang lebih rendah untuk pengolahan tanah mekanis guna meningkatkan sistem penggembalaan.
Ringkasan Bahasa Sederhana
Pemadatan tanah membatasi produktivitas padang rumput, terutama pada tanah yang kaya lempung. Kami menguji apakah strategi biologis seperti penanaman padang rumput dapat mengurangi pemadatan seefektif subsoiling mekanis. Eksperimen lapangan dilakukan selama 3 tahun pada dua pertanian yang digembalakan secara bergilir di Vermont. Kami membandingkan perlakuan bajak keyline dengan tiga campuran penanaman padang rumput, masing-masing ditanam ke padang rumput abadi yang ada. Hasil kami menunjukkan bahwa campuran termasuk sudangrass, triticale, dan semanggi manis secara konsisten mengurangi pemadatan tanah di seluruh kedalaman, mencapai hasil yang sama atau lebih baik daripada subsoiling mekanis. Perlakuan biologis memberikan perbaikan yang lebih seragam, terutama di lapisan tanah yang lebih dalam, yang menunjukkan bahwa pemilihan spesies yang ditargetkan berdasarkan kedalaman perakaran dapat memperbaiki padang rumput yang padat secara berkelanjutan. Strategi ini menawarkan alternatif gangguan yang lebih rendah untuk pengolahan tanah dan dapat mendukung kesehatan tanah dan tujuan konservasi daerah aliran sungai di wilayah yang rentan seperti Cekungan Champlain.
Ide Inti
- Campuran tanaman padang rumput berbasis sudangrass memberikan pemadatan yang lebih konsisten dan seragam daripada penanaman tanah secara mekanis.
- Riwayat lokasi sangat memengaruhi respons terhadap pengobatan, dengan lokasi pertanian yang lebih terdegradasi menunjukkan potensi pemulihan yang lebih besar dari penanaman padang rumput dan penanaman tanah dasar.
- Pemilihan spesies berdasarkan kedalaman perakaran memberikan pendekatan yang tepat sasaran dan berkelanjutan untuk mengelola pemadatan tanah di padang rumput kaya tanah liat.
Singkatan
HH
Pahlawan Kesehatan (lokasi pertanian)
IQR
rentang interkuartil
KLP
bajak garis kunci
hubungan masyarakat
Philo Ridge (lokasi pertanian)
1. PENDAHULUAN
Pemadatan tanah merupakan kendala yang terus-menerus terjadi di padang rumput, terutama pada tanah yang kaya akan tanah liat dalam kondisi lembap, seperti di Amerika Serikat bagian Timur Laut (Franzluebbers et al., 2024 ). Kelembapan tanah yang tinggi selama periode penggembalaan utama dan akses ke lapangan menurunkan daya dukung, sehingga meningkatkan kerentanan terhadap pemadatan dari ternak (Holman et al., 2024 ) dan mesin (Lepore et al., 2024 ).
Lalu lintas di tanah basah dapat merusak struktur, mengurangi infiltrasi, dan meningkatkan limpasan (Gray et al., 2022 ), dengan dampak yang dapat bertahan selama bertahun-tahun dan membatasi produktivitas padang rumput (Hu et al., 2021 ). Tantangan-tantangan ini khususnya relevan di seluruh daerah aliran sungai di cekungan danau tempat pengelolaan padang rumput memainkan peran utama dalam pemuatan nutrisi pertanian dan perlindungan kualitas air (Bodrud-Doza et al., 2025 ), seperti di Cekungan Danau Champlain di timur laut Amerika Utara.
Subsoiling telah digunakan untuk mengurangi pemadatan tanah secara mekanis dengan gangguan permukaan minimal dan dapat memberikan bantuan segera, terutama pada tanah yang sangat padat (Shukla et al., 2021 ). Namun, manfaat ini seringkali berumur pendek (Zhang et al., 2020 ), terutama dalam sistem hijauan di mana pemadatan ulang dari lalu lintas ternak dan pengolahan tanah terbatas adalah hal yang umum (Trimarco et al., 2023 ). Sebagai alternatif, strategi pengurangan biologis, seperti penanaman padang rumput di mana hijauan tahunan ditanam di antara rumput abadi yang sudah mapan, menawarkan jalur bertahap untuk memperbaiki struktur tanah melalui penetrasi akar (Cerecetto et al., 2024 ), meskipun dengan manfaat yang muncul dalam jangka waktu yang lebih lama (Abagandura et al., 2024 ).
Meskipun minat terhadap sistem penanaman padang rumput meningkat, efektivitasnya dalam pengaturan tanah liat yang kaya dan tergembala serta kemampuannya untuk memberikan hasil yang konsisten di seluruh kedalaman dan ruang masih kurang dieksplorasi (Yang et al., 2022 ). Sebagian besar evaluasi masih bergantung pada pengurangan rata-rata dalam resistensi penetrasi atau kerapatan massal, sering kali mengabaikan keseragaman spasial dan vertikal dari pengurangan, hasil yang penting untuk pengelolaan skala lapangan (Ren, 2020 ). Relief yang seragam di seluruh kedalaman tanah dan luas permukaan dapat memengaruhi penetrasi akar, pergerakan air, dan pembentukan bibit, namun tetap menjadi metrik kinerja yang kurang terukur (de Camargo et al., 2024 ). Selain itu, hasil perawatan cenderung bervariasi berdasarkan kondisi tanah awal, riwayat penggunaan lahan, dan pengelolaan masa lalu (Jabro et al., 2021 ). Namun, pengaruh ini masih kurang diperiksa dalam sistem padang rumput yang dipadatkan.
Untuk mengatasi kesenjangan ini, kami secara langsung membandingkan strategi mekanis (bajak garis kunci [KLP]) dan biologis (tanaman padang rumput) untuk mengurangi pemadatan tanah di padang rumput yang kaya tanah liat dan digembalakan secara bergilir. Kami berhipotesis bahwa penanaman padang rumput akan mengurangi pemadatan ke tingkat yang sebanding dengan lapisan tanah bawah mekanis, dan bahwa kinerja perawatan akan bervariasi menurut kedalaman tanah, lokasi spasial, dan riwayat penggunaan lahan dalam kondisi penggembalaan yang realistis. Sementara perbandingan kami difokuskan pada kemanjuran perawatan, kami juga mempertahankan plot yang tidak dirawat untuk menangkap perubahan latar belakang dalam pemadatan di bawah penggembalaan bergilir.
2 METODOLOGI
2.1 Lokasi dan Desain Percobaan
Studi ini dilakukan dari Mei 2015 hingga Oktober 2017 di dua pertanian yang digembalakan secara bergilir di Cekungan Danau Champlain di barat laut Vermont. Pertanian Health Hero (lokasi HH di South Hero, VT; 44°38′45″ N 73°20′26″ W) dan Pertanian Philo Ridge (lokasi PR di Charlotte, VT; 44°18′59″ N 73°13′30″ W) telah beralih dalam dekade terakhir dari penggembalaan terus-menerus dan penanaman tahunan, masing-masing. Kedua lokasi tersebut terletak di Zona Ketahanan Pertanian Amerika Serikat 5a, dengan curah hujan tahunan ∼760 mm dan tutupan salju dari pertengahan November hingga akhir Maret. Tanah berupa lempung Vergennes di HH dan lempung lanau Covington di PR—keduanya merupakan ciri khas lanskap pertanian regional (USDA, 2024 ).
HH dan PR masing-masing memelihara sapi British White dan Dutch Belted Galloways. Kepadatan ternak berkisar antara sekitar 10 hingga 40 metrik ton (ton) berat hidup per hektar. Penggembalaan bergilir dilakukan dengan menggunakan penggembalaan durasi pendek (12–24 jam per padang), diikuti oleh periode istirahat bervariasi berdasarkan pertumbuhan kembali musiman (∼2 minggu pada bulan Mei, lebih lama di musim panas), dengan pembuatan jerami yang terintegrasi ke dalam sistem melalui satu hingga tiga pemotongan per tahun tergantung pada kondisi cuaca. Spesies padang rumput abadi utama di kedua peternakan tersebut meliputi rumput kebun ( Dactylis glomerata ), brome halus ( Bromus inermis ), semanggi merah ( Trifolium pratense ), dan alfalfa ( Medicago sativa ).
Desain blok lengkap acak dengan lima perlakuan yang diulang tiga kali (15 plot/lokasi) diterapkan di kedua peternakan. Setiap plot 3 m × 15 m menerima salah satu dari berikut ini: Kontrol, KLP, atau salah satu dari tiga campuran penanaman padang rumput Campuran 1, Campuran 2, dan Campuran 3 seperti yang dirinci dalam Tabel 1. Plot disusun pada topografi yang sama dalam jenis tanah yang seragam (>70% lempung), dikelilingi oleh zona penyangga 4 kaki untuk meminimalkan efek tepi. Semua plot adalah bagian dari padang rumput yang lebih besar yang secara historis dikelola sebagai satu unit, tanpa isolasi fisik, yang memungkinkan evaluasi dalam kondisi penggembalaan rotasi dan pembuatan jerami yang realistis. Akibatnya, pola pemadatan lama dan efek penggembalaan pra-perlakuan mungkin bervariasi di antara perlakuan, terutama di plot Kontrol di mana pemulihan alami dari penggembalaan berkelanjutan sebelumnya mungkin telah berlangsung. Pengolahan tanah dalam melibatkan satu kali subsoiling dengan KLP pada tahun 2015, menggunakan tangkai yang diberi jarak 45,7 cm hingga kedalaman 25,4 cm. Perlakuan penanaman padang rumput dilakukan setiap tahun pada awal musim panas (Juni) dengan metode bor tanpa olah tanah, dengan cara menyemai hijauan semusim ke dalam padang rumput tahunan yang sudah ada.
Tanaman penutup | Rata-rata benih per kg | Tingkat pembibitan (kg/ha) | Campuran1 | Campuran2 | Campuran3 |
---|---|---|---|---|---|
Tritikal ( Triticosecale ) | ≈30.000 | 44.8 | ✓ | ✓ | ✓ |
Semanggi manis ( Melilotus officinalis ) | ≈420.000–570.000 | 5.6 | ✓ | ✓ | ✓ |
Lobak Pengolahan Tanah ( Raphanus sativus var. Longipinnatus ) | ≈70.000–88.000 | 4.5 | ✓ | ||
Ryegrass Tahunan ( Lolium multiflorum ) | ≈502.000 | 16.8 | ✓ | ||
Rumput sorgum Sudan ( Sorghum × drummondii ) | ≈46.200 | 16.8 | ✓ |
Catatan : Simbol ✓ menunjukkan penyertaan tanaman penutup tertentu dalam campuran tanaman padang rumput yang sesuai (Campuran 1, Campuran 2, atau Campuran 3).
2.2 Pengumpulan data
Pengukuran dasar dilakukan pada awal musim panas 2015 sebelum penerapan perlakuan, dengan pengambilan sampel akhir dilakukan pada musim gugur 2017 setelah tiga musim tanam. Pada kedua waktu tersebut, ketahanan penetrasi tanah dan kelembaban diukur secara bersamaan, sementara kerapatan curah hanya dikumpulkan pada tahun 2017 untuk memberikan tolok ukur pasca perlakuan. Semua metode diterapkan secara konsisten di kedua tahun pengambilan sampel dan lahan pertanian.
Ketahanan penetrasi digunakan sebagai indikator utama pemadatan tanah (Benevenute et al., 2020 ). Ketahanan ini diukur menggunakan penetrometer digital (Field Scout SC900, Spectrum Technologies) pada interval 25,4 mm (1 in.) hingga 45,7 cm (18 in.), dengan nilai yang dilaporkan dalam megapascal. Sepuluh pengukuran yang ditempatkan secara acak dilakukan per plot. Kepadatan massal diukur menggunakan enam inti tanah tak terganggu yang diambil dari kedalaman 5,1 hingga 10,2 cm per plot. Inti dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C selama 48 jam dan ditimbang untuk menghitung kepadatan massal kering.
2.3 Analisis data
Untuk meminimalkan faktor pengganggu dari variabilitas tahunan dalam kelembapan tanah, hanya data ketahanan penetrasi tahun 2017 yang dianalisis. Kondisi lapangan selama tahun tersebut menunjukkan tingkat kelembapan yang seragam di seluruh perlakuan di setiap lahan pertanian, yang mendukung perbandingan yang valid.
Dua pendekatan yang saling melengkapi digunakan untuk mengevaluasi efek perlakuan terhadap pemadatan tanah. Pendekatan pertama adalah analisis tingkat profil, yang mempertahankan semua pengukuran tingkat titik dalam setiap plot tanpa rata-rata kedalaman untuk menilai efek pemadatan kumulatif di seluruh zona akar 0–45,7 cm—menangkap respons perlakuan yang mungkin terwujud di seluruh profil daripada pada kedalaman tertentu. Pendekatan kedua adalah analisis berdasarkan kedalaman, yang menilai perbedaan perlakuan secara independen pada setiap kenaikan 2,54 cm untuk mendeteksi efek lokal di sepanjang profil tanah.
Sementara efek perawatan secara keseluruhan dinilai menggunakan uji Kruskal–Wallis di kelima perawatan, minat utama kami terletak pada perbandingan pendekatan biologis (Campuran 1–3) dan mekanis (KLP) relatif terhadap Kontrol. Dengan demikian, perbedaan berpasangan dari uji post hoc Dunn digunakan untuk menginterpretasikan kinerja biologis versus mekanis serta perbaikan khusus perawatan terhadap Kontrol. Meskipun plot Kontrol bukan fokus langsung dari hipotesis, plot tersebut memberikan tolok ukur penting untuk mengevaluasi efek perawatan dan mendeteksi kemungkinan perbaikan latar belakang karena penggembalaan rotasional saja.
Data pada kedua pendekatan tersebut tidak memenuhi asumsi normalitas atau homogenitas varians, sebagaimana ditentukan oleh uji Shapiro–Wilk dan Levene. Oleh karena itu, uji Kruskal–Wallis nonparametrik diterapkan pada kedua pendekatan tersebut untuk mengevaluasi efek perlakuan secara keseluruhan. Jika signifikan, uji post hoc Dunn dengan koreksi Bonferroni digunakan untuk mengidentifikasi perbedaan berpasangan. Hasil diringkas menggunakan median dan rentang interkuartil (IQR) untuk mencerminkan kecenderungan sentral dan variabilitas dalam perlakuan.
Karena pemadatan tanah merupakan hasil utama yang diinginkan, ketahanan penetrasi menerima penanganan statistik yang paling komprehensif. Data kepadatan massal, yang dikumpulkan pasca-perlakuan pada tahun 2017, dianalisis secara deskriptif menggunakan rata-rata dan simpangan baku untuk meringkas tren umum dan variabilitas dalam perlakuan. Namun, data ini tidak dianalisis lebih lanjut karena tidak adanya pengukuran dasar.
3 HASIL
3.1 Efek tingkat profil
Di lokasi HH, hasil Kruskal–Wallis ( χ 2 = 15,31, p = 0,0041) menunjukkan perbedaan signifikan dalam ketahanan penetrasi di antara perlakuan. Campuran 3 menunjukkan nilai median terendah (1,59 MPa) dan IQR lebih rendah (0,93 MPa), yang mencerminkan kecenderungan sentral dan variabilitas dalam perlakuan yang relatif rendah. Uji post hoc Dunn mengidentifikasi Campuran 3 sebagai berbeda secara signifikan ( p < 0,05 atau lebih baik) dari KLP, Campuran 1, dan Campuran 2.
Lokasi PR menunjukkan efek perlakuan yang lebih jelas ( χ 2 = 52,28, p < 0,0001). KLP menghasilkan median resistensi terendah (1,41 MPa), sementara Campuran 3 kembali mencatat IQR tersempit (0,62 MPa), yang menunjukkan dispersi nilai yang lebih rendah di seluruh replikasi. Semua perlakuan biologis (Campuran 1–3) berbeda secara signifikan dari Kontrol, yang menunjukkan efek konsisten penanaman padang rumput relatif terhadap tanah yang tidak diolah. Sementara KLP menunjukkan median resistensi terendah di PR, Campuran 3 mengungguli KLP dalam keseragaman, yang menunjukkan pengurangan pemadatan yang lebih konsisten.
Statistik ringkasan untuk ketahanan penetrasi (termasuk median Kruskal–Wallis, IQR, dan pengelompokan uji Dunn), beserta nilai kerapatan massa pascaperlakuan, disajikan dalam Tabel 2. Kerapatan massa dimasukkan untuk mengontekstualisasikan kondisi tanah umum di seluruh perlakuan. Meskipun tidak dianalisis secara statistik karena tidak adanya tolok ukur praperlakuan, nilai-nilai tersebut berada dalam kisaran yang diharapkan untuk tanah lempung ini. Variasi yang sederhana di seluruh perlakuan semakin memperkuat ketahanan penetrasi sebagai indikator yang lebih sensitif dan lebih mendalam dari pelepasan pemadatan tahap awal.
Peternakan | Perlakuan | Rata-rata (MPa) | Rasio IQ (MPa) | Kepadatan massal, g/ cm3 |
---|---|---|---|---|
Peternakan HH
χ 2 = 15,31 hal = 4.10E-03 |
Kontrol | 1,65 inci | 0.83 | 1,20 ± 0,07 |
KLP | 1,65 per bulan | 1.14 | 1,18 ± 0,11 | |
Campuran 1 | 1,76 per bulan | 1.00 | 1,22 ± 0,06 | |
Campuran 2 | 1,69 per bulan | 0,93 | 1,16 ± 0,08 | |
Campuran 3 | 1,59 miliar | 0,93 | 1,20 ± 0,06 | |
Pertanian PR
χ 2 = 52,28 p = 1,20E-10 |
Kontrol | 1,62 per bulan | 0,78 | 1,15 ± 0,04 |
KLP | 1,41 miliar | 0.83 | 1,14 ± 0,05 | |
Campuran 1 | 1,52 sen | 0.72 | 1,16 ± 0,03 | |
Campuran 2 | 1,52 sen | 0.72 | 1,14 ± 0,06 | |
Campuran 3 | 1,52 sen | 0.62 | 1,17 ± 0,03 |
Catatan : Perlakuan yang memiliki huruf yang sama di setiap lahan pertanian tidak berbeda secara signifikan pada p ≤ 0,05, berdasarkan uji Dunn dengan koreksi Bonferroni. Singkatan: IQR, jangkauan interkuartil; KLP, bajak garis kunci.
3.2 Efek berdasarkan kedalaman
Ketahanan penetrasi dinilai pada peningkatan 2,54 cm dari 0 hingga 45,7 cm (18 inci) menggunakan uji Kruskal–Wallis nonparametrik. Tidak ada perbedaan signifikan secara statistik yang terdeteksi di antara perlakuan pada kedalaman individual. Meskipun demikian, nilai median dan IQR dihitung pada setiap kedalaman untuk mengkarakterisasi kecenderungan sentral dan variabilitas di antara perlakuan.
Di lokasi HH, Campuran 3 mencatat nilai median terendah pada 14 dari 19 kedalaman, sedangkan Campuran 1 sering kali menunjukkan nilai terendah kedua. Perlakuan kontrol dan KLP umumnya memiliki nilai median yang lebih tinggi. IQR lebih sempit di Campuran 2 dan Campuran 3 di sebagian besar kedalaman, yang menunjukkan konsistensi internal yang lebih besar dalam respons pemadatan.
Di lokasi PR, KLP menunjukkan median terendah pada 13 kedalaman. Di antara perlakuan biologis, Mix 1 mencatat median terendah terutama di profil atas (0–11 inci), Mix 2 di profil tengah (3–12 inci), dan Mix 3 di lapisan yang lebih dalam (13–18 inci). IQR untuk KLP relatif lebih lebar, sementara Mix 2 dan Mix 3 menunjukkan variabilitas yang berkurang di beberapa kedalaman.
Meskipun tidak ditemukan perbedaan signifikan secara statistik pada kedalaman individual, metrik ringkasan di seluruh kedalaman memungkinkan evaluasi komparatif terhadap perawatan, dengan nilai yang sesuai disajikan dalam Tabel 3 dan tren visual diilustrasikan dalam Gambar 1 .
Kedalaman (cm) | Median kedalaman HH KW (MPa) | Median kedalaman PR KW (MPa) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kontrol | KLP | Campuran 1 | Campuran 2 | Campuran 3 | Kontrol | KLP | Campuran 1 | Campuran 2 | Campuran 3 | |
angka 0 | 0.31 | 0.52 | 0.64 | 0.72 | 0.38 | 0.43 | 0.19 | 0.31 | 0,60 | 0.66 |
2.5 | 1.10 | 0,93 | 1.14 | 1.19 | 0.66 | 1.14 | 0.69 | 1.05 | 1.26 | 1.21 |
5.1 | 1.33 | 1.17 | 1.17 | 1.33 | 1.09 | 1.62 | 0,91 | 1.29 | 1.36 | 1.33 |
7.6 | 1.40 | 1.34 | 1.34 | 1.40 | 1.24 | 1.71 | 0,97 | 1.36 | 1.26 | 1.28 |
10.2 | 1.34 | 1.28 | 1.40 | 1.45 | 1.21 | 1.40 | 0,97 | 1.21 | 1.21 | 1.24 |
12.7 | 1.33 | 1.28 | 1.48 | 1.41 | 1.21 | 1.24 | 0,98 | 1.14 | 1.21 | 1.21 |
15.2 | 1.34 | 1.38 | 1.45 | 1.38 | 1.33 | 1.29 | 1.00 | 1.21 | 1.14 | 1.21 |
17.8 | 1.41 | 1.45 | 1.43 | 1.43 | 1.45 | 1.33 | 1.03 | 1.33 | 1.29 | 1.31 |
20.3 | 1.45 | 1.59 | 1.55 | 1.55 | 1.47 | 1.43 | 1.17 | 1.43 | 1.29 | 1.40 |
22.9 | 1.53 | 1.65 | 1.72 | 1.67 | 1.53 | 1.52 | 1.29 | 1.34 | 1.38 | 1.43 |
25.4 | 1.69 | 1.76 | 1.83 | 1.83 | 1.65 | 1.55 | 1.48 | 1.45 | 1.48 | 1.60 |
27.9 | 1.86 | 1.93 | 1.84 | 1.98 | 1.76 | 1.64 | 1.45 | 1.55 | 1.55 | 1.59 |
30.5 | 1.97 | 2.28 | 1.97 | 2.14 | 1.83 | 1.81 | 1.55 | 1.69 | 1.60 | 1.62 |
33.0 | 2.14 | 2.31 | 2.10 | 2.28 | 1.98 | 1.90 | 1.71 | 1.81 | 1.76 | 1.67 |
35.6 | 2.24 | 2.38 | 2.21 | 2.36 | 2.17 | 2.05 | 1.86 | 1.88 | 1.97 | 1.88 |
38.1 | 2.36 | 2.55 | 2.38 | 2.38 | 2.36 | 2.09 | 2.03 | 1.93 | 2.00 | 1.91 |
40.6 | 2.52 | 2.86 | 2.62 | 2.53 | 2.65 | 2.36 | 2.09 | 2.03 | 2.12 | 1.86 |
43.2 | 2.62 | 2.83 | 2.72 | 2.65 | 2.84 | 2.43 | 2.17 | 2.19 | 2.40 | 1.98 |
45.7 | 2.86 | 3.17 | 2.72 | 2.59 | 2.90 | 2.59 | 2.12 | 2.55 | 2.59 | 2.19 |
Profil rata-rata IQR | 0.62 | 0.66 | 0.74 | 0,60 | 0.63 | 0.72 | 0.62 | 0.51 | 0,55 | 0,55 |
Catatan : Bayangan hijau muda menyorot perlakuan biologis dengan median resistansi penetrasi terendah di setiap kedalaman. Singkatan: IQR, jangkauan interkuartil; KLP, bajak garis kunci; KW, Kruskal–Wallis.

4. DISKUSI DAN KESIMPULAN
Studi ini menawarkan wawasan baru tentang kinerja penanaman padang rumput dan penanaman tanah dasar mekanis untuk mengurangi pemadatan di padang rumput yang kaya tanah liat dan digembalakan secara bergilir. Sementara sebagian besar evaluasi sebelumnya menekankan pengurangan rata-rata dalam resistensi, temuan kami menyoroti pentingnya konsistensi, baik di seluruh kedalaman maupun secara spasial, sebagai indikator penting namun sering diabaikan dari efektivitas perawatan. Seperti yang dihipotesiskan, penanaman padang rumput, terutama Campuran 3 menghasilkan hasil pemadatan yang sebanding dengan atau lebih konsisten daripada KLP, tergantung pada metrik dan lokasi. Perbedaan ini khususnya relevan dalam sistem heterogen yang dibentuk oleh penggunaan lahan historis dan sifat tanah yang bervariasi.
Menggemakan kekhawatiran dalam literatur tentang sifat sementara dari subsoil dalam kondisi lapangan (Trimarco et al., 2023 ; Zhang et al., 2020 ), kami mengamati bahwa meskipun pembajakan keyline mengurangi resistensi, khususnya di lokasi PR, variabilitasnya di seluruh replikasi dan kedalaman membatasi keandalannya. Di tanah liat yang padat, di mana pertumbuhan akar dan infiltrasi bergantung pada kondisi yang seragam (Hu et al., 2021 ), ketidakkonsistenan tersebut dapat menghambat pemulihan fungsional.
Perlakuan biologis, khususnya Campuran 3, menghasilkan pengurangan pemadatan yang lebih seragam. Hal ini memperkuat temuan terkini bahwa strategi yang didorong secara biologis tidak hanya menawarkan peningkatan bertahap tetapi juga efektivitas yang lebih konsisten secara spasial (Abagandura et al., 2024 ; Cerecetto et al., 2024 ). Penggunaan IQR memungkinkan kami untuk mengukur keseragaman ini, mengatasi kesenjangan metodologis yang diidentifikasi oleh Ren ( 2020 ) dan Yang et al. ( 2022 ), dan menawarkan penilaian yang lebih realistis terhadap hasil perlakuan dalam kondisi lapangan.
Pola respons yang bertingkat lebih jauh menunjukkan bahwa arsitektur akar memainkan peran kunci dalam kinerja biologis. Efek kedalaman yang berbeda yang diamati di ketiga campuran mendukung pergeseran ke arah pemilihan spesies yang disesuaikan dengan kedalaman pemadatan, yang kontras dengan gangguan umum yang disebabkan oleh pengolahan tanah mekanis. Mendesain campuran dengan kesadaran kedalaman dapat memberikan alternatif yang lebih berkelanjutan dan terarah untuk remediasi padang rumput.
Riwayat lokasi jelas membentuk respons perlakuan, di mana respons yang lebih besar pada PR, dengan warisan penanaman tahunan, kemungkinan mencerminkan pemadatan awal yang lebih tinggi dan mendukung gagasan bahwa pengelolaan masa lalu memengaruhi potensi pemulihan (Jabro et al., 2021 ). Sementara itu, pada HH, yang beralih dari penggembalaan berkelanjutan menjadi penggembalaan rotasi, bahkan plot yang tidak dirawat menunjukkan tanda-tanda pemulihan struktural. Hal ini menggarisbawahi kapasitas penggembalaan yang dikelola dengan baik untuk meningkatkan struktur tanah dari waktu ke waktu.
Temuan ini memiliki implikasi penting bagi manajemen dan kebijakan, terutama di wilayah seperti Cekungan Danau Champlain, di mana kondisi padang rumput memengaruhi limpasan dan beban nutrisi (Bodrud-Doza et al., 2025 ; Gray et al., 2022 ). Intervensi yang memberikan bantuan pemadatan yang seragam dengan gangguan minimal, seperti campuran tanaman yang beragam secara biologis, dapat mendukung kesehatan tanah dan tujuan konservasi daerah aliran sungai.
Sebagai kesimpulan, penelitian ini menunjukkan bahwa penanaman padang rumput, khususnya bila dirancang dengan mempertimbangkan kedalaman perakaran, dapat menyaingi atau melampaui penanaman tanah dasar mekanis baik dalam hal kemanjuran maupun konsistensi. Campuran 3 yang berkinerja tinggi di seluruh lahan pertanian dan lapisan profil tanah menunjukkan bahwa strategi biologis menawarkan jalur yang menjanjikan dan bebas gangguan untuk pemulihan struktur tanah dalam sistem penggembalaan rotasional. Penelitian di masa mendatang harus menilai ketahanan jangka panjang dari efek ini dalam kondisi iklim dan penggembalaan yang bervariasi, menyempurnakan komposisi campuran untuk kendala kedalaman tertentu, dan mengeksplorasi integrasinya ke dalam manajemen adaptif dan spesifik lokasi.
Leave a Reply