Soil Fertility : सुपीकतेसाठी नॅनो बायोचार

अमृता शेलार

हवामान बदल, जलस्रोतांची कमतरता, मातीची घटलेली गुणवत्ता आणि रासायनिक खतांचा अनियंत्रित वापर यामुळे शाश्वत आणि पर्यावरणपूरक पर्यायांची गरज आहे. या पर्यायापैकी एक आहे नॅनो बायोचार. ही संकल्पना जमीन सुधारकाच्या बरोबरीने जैवसुरक्षा, पाणी साठवण, खत कार्यक्षमता वाढवणे आणि हवामान पूरक उपाय म्हणूनही अत्यंत प्रभावी ठरणार आहे.

बऱ्याचशा जमिनींमध्ये नायट्रोजन, फॉस्फरस, पोटॅशिअम आणि इतर सूक्ष्म पोषक घटकांची कमतरता आहे. पारंपरिक खते दिल्यानंतर ही तत्त्वे वाहून जाण्याची शक्यता असते. मात्र नॅनो बायोचारमध्ये असणाऱ्या असंख्य सूक्ष्म छिद्रांमुळे पोषणतत्त्वे जमिनीमध्ये टिकून राहतात. झाडांना ही तत्त्वे हळूहळू मिळतात, त्यामुळे त्यांची वाढ निरोगी होते आणि खतांचा वापर कार्यक्षम बनतो.

नॅनो बायोचारमध्ये पाणी शोषून साठवून ठेवण्याची विलक्षण क्षमता असते. त्यामुळे कोरडवाहू भागांमध्ये जिथे पाण्याची कमतरता आहे, तिथे देखील पिके चांगली वाढू शकतात. त्यामुळे सिंचनाच्या गरजा कमी होतात, पाण्याचा अपव्यय टाळता येतो. मराठवाडा, विदर्भ, राजस्थानसारख्या भागात याचा विशेष उपयोग होऊ शकतो.

अधिक उत्पादनासाठी अनियंत्रित पद्धतीने रासायनिक खतांचा वापर होतो. ज्यामुळे जमिनीची नैसर्गिक रचना बिघडते. नॅनो बायोचार हे सेंद्रिय असून त्यामध्ये कॅल्शिअम, मॅग्नेशिअम, आणि इतर सूक्ष्म अन्नद्रव्य असतात. तो खतांबरोबर वापरल्यास, त्यांची कार्यक्षमता वाढते आणि खतांचा वापर ३० टक्यांपर्यंत कमी करता येतो.

मातीतील बुरशीजन्य आणि जीवाणूजन्य रोग अनेक वेळा पिकांना नुकसान पोचवतात. नॅनो बायोचार या रोगकारक सूक्ष्मजंतूंना आळा घालण्यासाठी उपयुक्त ठरते. याचे कारण म्हणजे त्याचे पोषणतत्त्व आणि सूक्ष्मरंध्रे जे उपयुक्त सूक्ष्मजिवांची वाढ प्रोत्साहित करतात आणि हानिकारक जिवाणूंना रोखतात. त्यामुळे पिकांची नैसर्गिक रोगप्रतिकारशक्ती वाढते.

अनेक वेळा माती खूप आम्लीय किंवा क्षारीय होते. नॅनो बायोचार हे नैसर्गिक स्वरूपात सुमारे उदासीन सामू असलेला पदार्थ आहे. त्यामुळे जमिनीतील आम्लता किंवा क्षारता नियंत्रित होते. पिकांसाठी पोषक वातावरण तयार होते.

शेती क्षेत्रातून नायट्रस ऑक्साइड आणि कार्बन डायऑक्साईड मोठ्या प्रमाणात हवेत सोडले जातात. नॅनो बायोचार मातीमध्ये कार्बन साठवतो, ज्यामुळे हवेत जाणारा कार्बन रोखता येतो. यामुळे कार्बन स्थिरीकरण होऊन हवामान बदलावर नियंत्रण ठेवता येते.

नॅनो बायोचार हा नैसर्गिक घटकांपासून तयार झालेला असल्यामुळे तो जैविक शेतीसाठी परिपूर्ण पर्याय आहे. रासायनिक प्रक्रिया किंवा कृत्रिम घटकांचा समावेश नसल्याने तो पर्यावरणपूरक आहे. जैविक उत्पादनांना बाजारात अधिक मागणी आणि चांगला दर मिळतो.

नॅनो बायोचार निर्मिती

नॅनो बायोचार तयार करण्यासाठी प्रथम सेंद्रिय कचऱ्याचे (वाळलेले शेण, पालापाचोळा, गवत, लाकडाच्या फांद्या इ.) पायरोलीसीस पद्धतीने म्हणजेच ऑक्सिजनच्या अत्यल्प उपस्थितीत उच्च तापमानावर (३०० ते ७०० अंश सेल्सिअस दरम्यान) ज्वलन केले जाते, ज्यातून बायोचार तयार होतो. त्यानंतर या बायोचारचा मायक्रोनायझेशन किंवा मिलिंग पद्धतीने सूक्ष्म कणांमध्ये रूपांतर केले जाते.

यासाठी बॉल मिल, हायड्रोथर्मल प्रक्रिया किंवा अल्ट्रासोनिक डिस्पर्शन तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो, ज्यामुळे बायोचारचे कण १ ते १०० नॅनोमीटरच्या परिमाणात तयार होतात. या प्रक्रियेनंतर नॅनो बायोचारचे पृष्ठभाग क्षेत्र वाढते, त्यात अधिक सूक्ष्म छिद्रे निर्माण होतात आणि तो मातीशी किंवा झाडांशी अधिक परिणामकारकपणे प्रतिक्रिया देऊ शकतो. तयार झालेला नॅनो बायोचार सस्पेन्शन स्वरूपात ठेवून तो पानांवर फवारणीसाठी, बीजप्रक्रियेसाठी किंवा थेट मातीमध्ये मिसळण्यासाठी वापरला जातो.

योग्य वापर महत्त्वाचा

पेरणीपूर्वी दर हेक्टर २ ते ५ टन नॅनो बायोचार मातीमध्ये मिसळल्यास मातीचा कस आणि जलधारण क्षमता वाढते.

नॅनो बायोचारचे सूक्ष्म द्रावण तयार करून झाडांवर थेट फवारणी केली जाते, जेणेकरून झाडांना पोषणतत्त्व लवकर मिळतात.

बियाण्यांवर नॅनो बायोचारचा पातळ थर लावल्याने बीजाला सुरुवातीपासून संरक्षण आणि पोषण मिळते.

नॅनो बायोचारचे द्रावण पाण्यात मिसळून ठिबक सिंचनातून झाडांपर्यंत पोहोचवता येते.

नॅनो बायोचार योग्य प्रमाणात वापरणे महत्त्वाचे आहे. अति वापरल्यास काही वेळा झाडांना त्रास होऊ शकतो. मातीचा प्रकार आणि पीक लक्षात घेऊन तज्ज्ञांच्या सल्याने वापराची पद्धती ठरवावी.गुणवत्ताधारक } आणि प्रमाणित स्रोत यांच्याकडूनच नॅनो बायोचार खरेदी करावा.

प्रयोगांतील निष्कर्ष

उत्पादनात २० ते ५० टक्यांपर्यंत वाढ.रासायनिक खत वापरात ३० टक्यांपर्यंत घट.

जमीन सुपीकता, जलधारण क्षमतेमध्ये वाढ.रोगप्रतिकारशक्तीमध्ये सुधारणा.

amrutavijaykumarshelar@gmail.com

( रिसर्च फेलो, रासायनिक अभियांत्रिकी आणि जैवतंत्रज्ञान, सावित्रीबाई फुले

पुणे विद्यापीठ,पुणे)