Tanah Liat Lembut: Cabaran, Punca dan Penyelesaian Mampan dalam Sektor Pembinaan dan Pertanian di Malaysia

Penulis: Tharsshini Apparao¹, S.Rathika², Ts. Dr. Sunny Goh Eng Giap³
¹′²′³Faculty of Ocean Engineering Technology, Universiti Malaysia Terengganu

Pengurusan tanah liat lembut adalah masalah kritikal dalam sektor pembinaan dan pertanian. Tanah liat lembut terkenal dengan ciri-ciri geoteknik yang lemah seperti kekuatan ricih yang rendah, mampatan tinggi, kadar pemendapan (subsidence) yang tinggi dan kebolehtelapan yang rendah. Tanah jenis ini sangat sensitif terhadap perubahan kandungan lembapan dan beban, menyebabkan ketidakstabilan dan kegagalan struktur jika tidak dirawat dengan sewajarnya. Dengan perkembangan pesat pembandaran dan intensifikasi pertanian, cabaran berkaitan tanah liat lembut semakin ketara dan memerlukan strategi penambahbaikan tanah yang berkesan dan mampan.

Dalam kejuruteraan awam, kewujudan tanah liat lembut boleh menjejaskan keselamatan dan ketahanan struktur. Menurut Sulaiman et al. (2022) dan Khajeh et al. (2023), projek pembinaan di atas tanah seperti ini berisiko mengalami pemendapan berlebihan, kegagalan tambakan, dan ketidakstabilan cerun. Tanah ini biasanya mempunyai kandungan air yang tinggi dan nisbah rongga yang besar, menjadikannya mudah mengembang dan mengecut serta mengalami masalah mampatan apabila berlaku perubahan persekitaran (Ikeagwuani et al., 2024a). Untuk mengatasi masalah ini, kaedah penstabilan tanah konvensional biasanya melibatkan bahan kimia seperti kapur dan simen. Bahan-bahan ini meningkatkan kekuatan tanah dan mengurangkan pemendapan melalui tindak balas pozzolanik dan pertukaran kation. Namun begitu, kaedah ini mempunyai kesan alam sekitar yang besar. Seperti dinyatakan oleh Jafer et al. (2018a), penghasilan simen dan kapur memerlukan tenaga yang tinggi dan menyumbang besar kepada pelepasan karbon dioksida (CO₂) global, yang memberi kesan buruk terhadap kestabilan iklim dan kesihatan ekosistem.

Dalam masa yang sama, industri penanaman padi di Malaysia, khususnya di kawasan utara seperti Kedah di bawah Lembaga Kemajuan Pertanian Muda (MADA), telah berdepan isu tanah lembut sejak beberapa dekad lalu. Industri ini penting untuk keselamatan makanan negara dan bergantung kepada tanah yang subur dan stabil dari segi struktur untuk pelaksanaan mekanisasi dan pengurusan hasil. Menurut Kementerian Pertanian dan Industri Asas Tani Malaysia (2017), lebih 76% sawah padi di Malaysia tertumpu di Semenanjung Malaysia dengan kawasan MADA menyumbang pengeluaran tahunan yang signifikan. Namun begitu, menurut Mohamed Fauzi et al. (2017), penanaman dua musim setiap tahun menyebabkan tanah sentiasa lembap dan tidak cukup masa untuk memulihkan struktur tanah, apatah lagi dengan perubahan iklim yang tidak menentu.

Masalah tanah lembut dalam kawasan sawah mula mendapat perhatian pada tahun 1999 di Kg. Kubang Nipah, di mana 156 hektar dikenal pasti bermasalah. Menjelang 2012, MADA melaporkan 6,230 hektar tanah berisiko tanah lembut, dan pada 2013, kawasan ini meningkat 30.1% kepada 2,853 hektar kawasan yang disahkan bermasalah (Bernama, 2014). Perkembangan ini telah menjejaskan aktiviti pertanian, apabila jentera gagal beroperasi di tanah yang lembap dan lembik, menyebabkan kira-kira 3,904 hektar tanah ditinggalkan. Kawasan yang paling teruk terjejas ialah Pendang, diikuti Jitra, Kangar, dan Kota Sarang Semut.

Beberapa faktor menyumbang kepada isu ini. Antaranya ialah perubahan iklim. Laporan MADA (2016) menyatakan kejadian banjir, air pasang dan kemarau yang kerap telah memburukkan kelembutan tanah di kawasan pertanian. Data hujan daripada Unit Pemodenan Tadbiran dan Perancangan Pengurusan Malaysia (MAMPU, 2018) menunjukkan corak hujan yang tidak menentu dari tahun 2007 hingga 2017 dengan peningkatan ketara dalam taburan hujan yang menyebabkan tanah sentiasa tepu air.

Faktor lain termasuk sistem saliran yang mengeluarkan air tidak mencukupi, penggunaan jentera pertanian secara berlebihan melebihi kapasiti galas tanah, serta ketidakpatuhan petani terhadap jadual penanaman yang disarankan (Ahmad et al., 2015; Mohamed Fauzi et al., 2017). Ketiadaan zon keras atau zon mekanisasi juga mempercepatkan kerosakan struktur tanah (MARDI, 2008). Dengan kebergantungan Malaysia kepada penanaman padi, menangani cabaran ini amat penting demi kelangsungan pengeluaran makanan dan kelestarian kehidupan petani.

Kaedah penstabilan kimia tradisional seperti penggunaan kapur dan simen banyak digunakan dalam pengurusan tanah pembinaan dan pertanian. Kaedah seperti pencampuran tanah dalam (deep soil mixing, DSM) melibatkan suntikan kapur atau simen ke dalam tanah untuk membentuk tiang penstabil. Walaupun berkesan, kaedah ini menimbulkan kebimbangan dari segi alam sekitar. Pengeluaran simen sahaja menyumbang kira-kira 0.2% daripada pelepasan CO₂ global, manakala pengekstrakan kapur menyebabkan degradasi tanah, penebangan hutan dan pencemaran air (Danso et al., 2015; Ikeagwuani et al., 2021).

Menyedari kekangan ini, penyelidikan terkini menumpukan kepada alternatif mampan seperti sisa agro dan biopolimer. Sisa kulit telur, sebagai hasil sampingan industri makanan, mengandungi lebih 94% kalsium karbonat dan boleh dikalsin menjadi kapur reaktif yang setanding dengan kapur biasa (Saldanha et al., 2021). Abu sekam padi (RHA) pula, hasil sampingan pengilangan padi, kaya dengan silika amorfus dan mempunyai sifat pozzolanik tinggi, menjadikannya bahan tambahan yang berkesan untuk meningkatkan kekuatan tanah dan mengurangkan kemampatan (MARDI, 2008).

Selain sisa agro, biopolimer seperti xanthan gum, gellan gum, guar gum dan sodium alginate juga semakin popular dalam aplikasi geoteknik. Bahan semula jadi dan boleh terurai ini meningkatkan kohesi tanah, mengurangkan kebolehtelapan dan memperbaiki sifat mekanikal tanah (Chang et al., 2015; Khatami dan O’Kelly, 2012). Sodium alginate, contohnya, larut dalam air dan membentuk hidrogel melalui pertukaran ion, memperkukuh struktur tanah dan meningkatkan daya tahan terhadap ubah bentuk (Osmalek et al., 2014).

Penggunaan sisa agro bukan sahaja mengurangkan pelepasan karbon dan beban tapak pelupusan, malah menyediakan penyelesaian kos efektif untuk komuniti pertanian luar bandar. Walaupun banyak kajian telah menilai kesan bahan sisa secara individu seperti kapur kulit telur dan RHA, masih kurang penyelidikan mengenai penggunaan gabungan bahan ini. Begitu juga, gabungan biopolimer dan sisa agro masih belum diteroka secara menyeluruh, walaupun berpotensi memberi kesan sinergi yang signifikan.

Kesimpulannya, isu tanah lembut merupakan cabaran besar dari segi alam sekitar dan sosio-ekonomi dalam sektor pembinaan dan pertanian di Malaysia. Kejadian tanah lembut yang semakin meningkat di kawasan penanaman padi akibat cuaca tidak menentu, kelemahan infrastruktur dan penggunaan tanah yang intensif mengancam keselamatan makanan negara dan kelangsungan hidup petani. Walaupun kaedah penstabilan kimia konvensional berkesan, kesan negatifnya terhadap alam sekitar menuntut pembangunan alternatif yang lebih mesra alam.

Penstabilan tanah mampan melalui sisa agro dan biopolimer adalah satu pendekatan yang menjanjikan. Penyelidikan masa depan perlu memberi tumpuan kepada penyelidikan sistematik terhadap kombinasi bahan seperti kapur kulit telur dan abu sekam padi bersama biopolimer bagi mengoptimumkan strategi penambahbaikan tanah. Usaha ini akan menyokong amalan pembinaan yang lestari serta sistem pertanian yang lebih tahan dan produktif, sekaligus memastikan kesihatan tanah dan keselamatan makanan jangka panjang di Malaysia.

Kredit foto-shutterstock