जिवाणू खतांचा व्यापार (Bacterial Fertilizers) आज मोठ्या प्रमाणावर चालू आहे. प्रामुख्याने हवेतील नत्र स्थिरीकरण (Nitrogen Stability) करणारे अॅझोटोबॅक्टर, ॲझोस्पायरिलम, स्फुरद विरघळविणारे, पालाश व इतर काही अन्नद्रव्ये (Nutrients) उपलब्ध करून देणाऱ्या जिवाणूंचा (Bacteria) उपयोग करून जिवाणू खते तयार करून त्याची विक्री केली जाते. याबाबत उत्पादकांचा दावा असतो की, या जिवाणू खतातील प्रत्येक ग्रॅममध्ये इतक्‍या संख्येने जिवाणू आहेत. हे जमिनीत मिसळल्यानंतर कार्यक्षम होतात आणि हवेतील नत्र पिकाला उपलब्ध करून देतात.
हे काम कृषी विद्यापीठासह अनेक खासगी उद्योग करतात. त्यांचा दावा असतो, की हे पाकिटातील जिवाणू अत्यंत कार्यक्षम आहेत. ते मोठ्या प्रमाणावर हवेतील नत्र जमिनीत स्थिरीकरण करून पिकाला उपलब्ध करून देतात. त्यामुळे रासायनिक खताच्या वापरात २५ पासून ५० टक्क्यांपर्यंत बचत होते. प्रत्यक्ष डोळ्यांना काहीच दिसत नसल्यामुळे पाकिटाचा जमिनीत वापर केल्यानंतर वरीलप्रमाणे नत्राचे स्थिरीकरण होतो का? झाले तर किती होते? रासायनिक खतात किती बचत होते? यापैकी वास्तव माहिती शेतकऱ्यांना काहीच कळण्याची शक्‍यता नसते. मात्र भू-सूक्ष्मजीवशास्त्राचा अभ्यास केल्यानंतर काही वेगळ्याच गोष्टींची माहिती मिळत जाते. हे शास्त्र जैविक नत्र स्थिरीकरण केव्हा होते याबाबत सांगते, की -
१) पिकाला नत्राची गरज असली पाहिजे.
२) गरजे इतका नत्र जमिनीतून उपलब्ध होत नसला पाहिजे.
३) जमिनीत योग्य प्रजातीचे जिवाणू योग्य प्रमाणात असले पाहिजेत.
४) नत्र स्थिर करण्यासाठी गरजेची योग्य परिस्थिती जमिनीत असली पाहिजे. या परिस्थितीत प्रामुख्याने सेंद्रिय कर्बाची उपलब्धता, सामू, क्षारता, तापमान, ओलावा आदी अनेक बाबींचा समावेश असतो. या मर्यादाबाबत शेतकऱ्यांना कोणतीही माहिती दिली जात नाही. माहिती दिली तरी शेतकरी पातळीवर यापैकी कोणतीही बाब मोजणे शक्‍य नसते.
जमिनीतील उपयुक्त घटक ः
जैविक नत्र स्थिरीकरण करणारे जिवाणू, ॲक्‍टिनोमायझेस आणि बुरशी अशा तीनही सूक्ष्मजीवांच्या गटात भरपूर प्रजाती हे काम करू शकतात. कोणत्याही परिस्थितीला हे काम चालूच राहावे यासाठी निसर्गाने ही तरतूद केली आहे. आता यापैकी कोणत्या जिवाणूने हे काम करावयाचे हे निसर्ग ठरवितो. ज्या प्रजातीला परिस्थिती अनुकूल आहे, त्यांनी हे काम करावे. यासाठी इतक्‍या जातीचे प्रयोजन निसर्गाने केलेले असते. आता पाकिटातील जिवाणूंना नेमकी परिस्थिती अनुकूल आहे का हे सांगणे अवघड आहे. ॲझोटोबॅक्टर हे सर्वांत जास्त प्रमाणात विकले जाणारे जिवाणू खत आहे. या ॲझो गटामध्ये अगणित प्रजाती आहेत. पाकिटातील प्रजाती आपल्या परिस्थितीसाठी अनुकूल आहे का? हे ठरविणे खूप अवघड आहे. प्रयोगशाळेतील कृत्रिम माध्यमात एखादी प्रजाती कार्यक्षम ठरविली तर इतर सर्व परिस्थितीत ती कार्यक्षम राहील का हे कसे ठरविणार? एखादी ठराविक प्रजाती सर्व परिस्थितीत सर्व पिकांत उत्तम काम करू शकेल, असा काही दावा करता येणार नाही.
नत्र स्थिरीकरणाच्या प्रक्रियेत ऊर्जेचा संबंध ः
परिस्थितीकीय घटकांपैकी जमिनीत असणारी सेंद्रिय कर्बाची टक्केवारी हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. या गरजेबाबतची अचूक माहिती मी वाचलेल्या अनेक पुस्तकापैकी एका पुस्तकात मिळाली. जैविक नत्र स्थिरीकरणासाठी खूप मोठी ऊर्जा लागते. नत्र स्थिरीकरणाच्या प्रक्रियेत नेमका ऊर्जेचा संबंध कसा येतो हे शेतकऱ्यांनी अभ्यास करण्यासारखा विषय आहे.
१) जैविक नत्र स्थिरीकरणाचे काम चार पायऱ्यात चालते. हे एक सांघिक काम आहे. प्रत्येक पायरीत जिवाणूंचा वेगळा गट काम करतो. हवेमध्ये ७८ टक्के नत्र असते. एक हेक्‍टर जमिनीवर जो हवेचा स्तंभ असतो त्यात १८,७५० किलो नत्र असते. यातील एक ग्रॅमही वनस्पती घेऊ शकत नाहीत. याला कारण नत्राचे दोन अणू एकत्र येऊन नत्र वायू तयार होतो. या नत्र वायूची उपलब्धतेकडे वाटचाल होत असता पहिल्या पायरीत नत्र वायूतील दोन नत्र अणू विभाजन होऊन वेगळे केले जातात.
२) आपण जिवाणू खतातून दिलेले ॲझोटोबॅक्टर, ॲझोस्पारिलम किंवा ॲसिटोबॅक्‍टर हे जिवाणू नत्र वायूचे विभाजन करून दोन अणू वेगळे करणे हे पहिल्या पायरीचेच फक्त काम करतात. या कामासाठी १६१ किलो कॅलरी प्रति मोल इतकी ऊर्जा लागते. नत्र वायूचा मोल २८ म्हणून २८ ग्रॅम नत्रासाठी १६१ किलो कॅलरी इतकी ऊर्जा लागते. ही ऊर्जा जमिनीतील सेंद्रिय कर्बातून मिळविली जाते. म्हणून या प्रक्रियेला ऊर्जा आत घेणारी प्रक्रिया (एन्डो थर्मिक रिऍक्‍शन) असे म्हणतात.
३) दुसऱ्या पायरीत नत्र अणूंचा हायड्रोजन वायूशी संयोग होऊन त्याचे अमोनियममध्ये रूपांतर होते. अमोनिअम स्वरूपातील नत्र हा काहीसा जमिनीतील स्थिर साठ्यात मोडतो. हे काम अमोनिफायर गटातील जिवाणूकडून पार पाडले जाते. या पायरीत पहिल्या पायरीला आत घेतलेल्या १६१ किलो कॅलरीपैकी १३ किलो कॅलरी ऊर्जा बाहेर टाकली जाते. (एक्‍झो थर्मिक रिॲक्‍शन) या ऊर्जेचा वापर या पायरीतील जिवाणूकडून केला जातो.
४) तिसऱ्या पायरीतील कामात अमोनियमचा प्राणवायूशी संयोग होऊन नायट्राईट या स्वरूपात नत्राचे रूपांतर होते. हे काम नायट्रोसोमोनस या जिवाणूंच्या गटाकडून केले जाते. या प्रक्रियेत ६५ किलो कॅलरी ऊर्जा बाहेर टाकली जाते.
५) चौथ्या पायरीत नायट्राइटचे प्राणवायूशी परत संयोग होऊन नायट्रेटमध्ये रूपांतर होते. या पायरीचे काम नायट्रोबॅक्‍टर या जिवाणूंच्या गटाकडून केले जाते. या प्रक्रियेत परत १७ किलो कॅलरी इतकी ऊर्जा बाहेर टाकली जाते. या चौथ्या पायरीनंतर तयार झालेला नायट्रेट नत्रच फक्त पिके शोषण करू शकतात. अशा चार पायऱ्यांचे काम पूर्ण झाल्यानंतर पिकाला नत्र उपलब्ध होतो.
६) पहिल्या पायरीतील जिवाणू ऊर्जा जमिनीतील सेंद्रिय कर्बाकडून मिळवितात. हा सेंद्रिय कर्ब मृत वनस्पती अगर प्राणिजन्य पदार्थ कुजून तयार झालेला असतो. ही ऊर्जा वापरणाऱ्या जिवाणूंना शास्त्रीय भाषेत हेट्रोट्रोपिक गट असे म्हणतात. यामुळे अशा प्रक्रियेतून नत्र उपलब्ध करणाऱ्या प्रक्रियेला हेट्रोट्रॉपिक नायट्रोजन फिक्‍सेशन असे म्हटले जाते. पुढील तीन पायऱ्यांतील जिवाणू त्या त्या प्रक्रियेत बाहेर पडणाऱ्या ऊर्जेचा वापर करतात, म्हणून त्यांना शास्त्रीय भाषेत केमोॲटोट्रॉपस (रासायनिक प्रक्रियेतून बाहेर पडणाऱ्या ऊर्जेचा वापर करणारे जिवाणू) असे म्हणतात. पुढील तीन पायऱ्या या गटातील जिवाणूकडून पार पाडल्या जातात.
७) शेतकऱ्यांना असे वाटत असते, की जिवाणू खताची पाकिटे जमिनीत मिसळली, की हवेतील नत्राचा जमिनीकडे प्रवाह चालू होतो. हे काम इतके सोपे नाही. कोणत्याही जिवाणू खताच्या पाकिटावर वरील प्रक्रिया अगर सेंद्रिय कर्बाच्या गरजेचा उल्लेख नसतो. शेतकरी मेळाव्यातूनही या संबंधी प्रबोधन केले जात नाही. हा सर्व भाग सविस्तर देण्यामागे काही शास्त्रीय कारणे आहेत.
१) पहिल्या पायरीतील जिवाणू जमिनीत नाहीत अगर कार्यक्षम अवस्थेत नाहीत म्हणून बाहेरून टाकले, परंतु पुढील तीन पायऱ्यांतील जिवाणू जमिनीत कार्यक्षम अवस्थेत आहेत असे गृहीत धरावयाचे का?
२) गरजे इतका सेंद्रिय कर्ब जमिनीत नाही. पीक पोषणातील प्रत्येक अन्नद्रव्यांच्या उपलब्धतेसाठी सेंद्रिय कर्बाची गरज असते. मग नत्रासाठी गरजेइतका उपलब्ध होणार का?
३) आपण रासायनिक नत्राबरोबर जिवाणू खतांचा वापर करतो. रासायनिक नत्र उपलब्ध होणार असेल तर जिवाणूंना काम करण्यास वावच मिळत नाही.
४) चार पायऱ्या पार पडल्यानंतर मिळणाऱ्या नायट्रेट नत्रात ६५ किलो कॅलरी ऊर्जा शिल्लक राहते. नत्र हा मुख्य अन्नघटक वापरला जात असता ही ऊर्जा कामी येते का?
५) पीक कापणीनंतर ४ ते ५ महिने जमीन नांगरून उन्हात तापत पडते. येणाऱ्या पावसाळ्यात परत पेरणी झाल्यानंतर जिवाणूंच्या कामाला सुरुवात होते. मग जिवाणू खतातून वारंवार जिवाणू का टाकावे लागतात? एकदा टाकलेले जिवाणू पुढे कायमस्वरूपी काम करणार नाहीत का?
६) चार पायऱ्यांत काम पार पाडण्यामागे स्थिर केलेल्या नत्राचा नाश होऊ नये हा हेतू आहे. फक्त नायट्रेट नत्र उपलब्ध अवस्थेत असतो. तोच सर्वांत नाशिवंत आहे.
ॲग्रोवनचे सदस्य व्हा
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.
