डॉ. एस. एन. पोतकिले, डॉ. पी. एन. दवणे, डॉ. वाय.बी. धार्मिक

Food Production : अन्न उत्पादनातील महत्त्वाचे माध्यम म्हणजे माती. विविध पिकांना अन्नद्रव्ये, पाणी आणि मुळांना आधार देण्याचे कार्य माती करते. मातीमधील कोट्यावधी सूक्ष्मजीवाणू शेकडो रासायनिक अभिक्रियांद्वारे मातीच्या जडणघडणाचे काम करतात. मातीची सुपीकता आणि उत्पादकता हे मातीच्या गुणवत्तेची दोन परिमाणे आहेत.

पिकांना वाढीसाठी आवश्यक सर्व घटकांचा पुरवठा करण्याची अंतर्गत क्षमता म्हणजे मातीची सुपीकता होय. सुपीक मातीमध्ये पिकांना आवश्यक असलेली सर्व अन्नद्रव्ये पुरेशा प्रमाणात उपलब्ध असतात.

मातीची उत्पादकता ही पिकाच्या एकरी किंवा हेक्टरी उत्पादनाशी संबंधित असते. त्यामुळे वेगवेगळ्या माध्यमांचा वापर करून उत्पादन वाढ आणि जमिनीची सुपीकता टिकविण्याकडे लक्ष केंद्रित करण्याची गरज आहे.

दिवसेंदिवस मातीतील सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण कमी होत चालले आहे. त्यामुळे पिकांचे उत्पादनात अस्थिरता (कमी उत्पादन) दिसून येत आहे. जमिनीचा सामू ७.५ पेक्षा जास्त किंवा ६ पेक्षा कमी होणे, जमिनीत क्षार जमा होणे, अन्नद्रव्यांची कमतरता, सेंद्रिय कर्बाचा ऱ्हास, मातीचे प्रदूषण या सर्व घटकांमुळे जमिनीच्या भौतिक, रासायनिक व जैविक गुणधर्माचा ऱ्हास होत आहे.

पर्यायाने जमिनीची सुपीकता कमी होऊन उत्पादनात घट येत आहे. जमिनीची सुपीकता ही भौतिक, रासायनिक व जैविक गुणधर्मावर अवलंबून असते. विविध पिकांद्वारे वाढीसाठी सातत्याने जमिनीतील उपलब्ध अन्नद्रव्यांचा वापर केला जातो. या अन्नद्रव्यांची भरपाई रासायनिक स्रोतांच्या माध्यमातून करण्याच्या प्रयत्नात जमिनीची उत्पादकता कमी होत जाते.

जमिनीची होणारी धूप यामुळे मातीचा वरचा सुपीक थर वाहून गेल्यामुळे उत्पादकतेवर परिणाम होतो. देशात दरवर्षी जमिनीच्या होणाऱ्या धूप मधून हेक्टरी साधारण १५.५ टन मातीसोबत ५.३७ ते ८.४ दशलक्ष टन अन्नद्रव्ये वाहून जात आहेत.

प्रमुख अन्नद्रव्यांच्या पूर्ततेसाठी रासायनिक खतांचा दीर्घकालीन असंतुलित वापर केल्यामुळे मातीच्या आरोग्यावर विपरीत परिणाम होतो. नत्रयुक्त खतांच्या अति वापरामुळे त्यात आणखी भर पडते आहे. त्यामुळे पिकांना आवश्यक असलेल्या मुख्य आणि दुय्यम अन्नद्रव्यांची कमतरता दिसून येत आहे.

मातीतील सेंद्रिय पदार्थ प्रामुख्याने कार्बन, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनपासून बनलेले असतात. सेंद्रिय पदार्थांच्या अवशेषांमध्ये अन्नद्रव्ये, नत्र, स्फुरद, पोटॅशिअम, गंधक, कॅल्शिअम आणि मॅग्नेशिअम यांचे प्रमाण अल्प असते.

सेंद्रिय पदार्थांचे कण, ह्युमस, विरघळलेला सेंद्रिय पदार्थ व बुरशीप्रतिरोधक सेंद्रिय पदार्थ हे घटक मातीत उपलब्ध असतात. मातीचा प्रकार, जडणघडण, मातीचे व्यवस्थापन आणि त्या प्रदेशातील हवामान हे सर्व घटक मातीतील सेंद्रिय पदार्थांवर परिणाम करतात.

सेंद्रिय खतांचा अभाव, रासायनिक खतांचा अधिक वापर, एकपीक पद्धती, पाण्याचा अतिवापर, जमिनीची धूप, अन्नद्रव्यांची वाढती गरज आणि या सर्वांचा मातीवर पडणारा भार यामुळे जमिनीची सुपीकता कमी होत जाते. त्याचा पिकांच्या वाढीवर, उत्पादनावर, उत्पादकतेवर आणि गुणवत्तेवर परिणाम दिसून येतो.

सूक्ष्मजीव, पाणी आणि जैवरासायनिक क्रिया

मातीतील सेंद्रिय पदार्थांच्या जैव रासायनिक क्रियांना वेग देणारा महत्त्वाचा घटक म्हणजे पाणी. सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करणारे सूक्ष्मजीव पाण्याच्या उपलब्धतेत सतत कार्य करीत असतात. मृत वनस्पती आणि प्राणी यांचे अवशेष काही कालावधीनंतर मातीतील सेंद्रिय पदार्थांचा भाग बनतात.

मातीतील सूक्ष्म जिवाणू या सेंद्रिय पदार्थाचे विघटन व सेवन करतात. आणि सेंद्रिय अवशेष किंवा विकरे तयार करतात. सूक्ष्मजीव सेंद्रिय कर्बाचे ९० टक्क्यांपर्यंत पचन करतात. आणि सूक्ष्मजीवांना आवश्यक असलेली संयुगे मातीत सोडली जाऊन ती वनस्पतीला अन्नद्रव्यांच्या स्वरूपात उपलब्ध होतात.

सेंद्रिय कर्ब कमी होण्याचे कारण

आपल्याकडील जास्त तापमानामुळे सेंद्रिय कर्बाचे ऑक्सिडेशन होते. म्हणजेच सूर्याची प्रखर उष्णता व प्राणवायू यामुळे सेंद्रिय कर्बाचे ज्वलन होते. आपल्याकडील भौगोलिक परिस्थितीचा विचार करता, जमिनीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण हे अत्यंत कमी ०.०२ टक्क्यापासून ते जास्तीत जास्त ०.०६ टक्क्यापर्यंत आहे.

सेंद्रिय कर्बाचे महत्त्व

जमिनीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण कमी असेल तर दिलेली अन्नद्रव्ये उपलब्ध होण्यास अडचणी येतात. याउलट सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण जितके अधिक तितकी जमिनीची सुपीकता चांगली राहते. आणि मुख्य व दुय्यम अन्नद्रव्ये पिकांस उपलब्ध होण्यास मदत होते. सेंद्रिय कर्ब हे जमिनीच्या जिवंत पणाचे लक्षण मानले जाते.

सेंद्रिय कर्ब हे मातीतील उपयुक्त जिवाणूंचे खाद्य आहे. जमिनीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण चांगले असल्यास, जमिनीत पाणी मुरुन ओलावा अधिक काळ टिकून राहतो.

सेंद्रिय कर्बाचे फायदे

- जमिनीच्या रासायनिक, जैविक व भौतिक गुणाधर्मामध्ये सुधारणा होते.

- सेंद्रिय पदार्थ मातीच्या वस्तुमानापैकी केवळ २ ते १० टक्के एवढ्याच प्रमाणात असतात. सेंद्रिय पदार्थातील कर्ब जमिनीतील अन्नद्रव्ये टिकवून ठेवण्यासाठी व पिकांना अन्नद्रव्ये उपलब्ध होण्यासाठी महत्त्वाचा घटक आहे.

- मातीची जडण घडण, पाण्याची उपलब्धता, मातीत पाणी टिकवून ठेवण्याची क्षमता, मातीतील प्रदूषकांचे विघटनासाठी आवश्यक.

- सेंद्रिय कर्ब हे मातीतील असंख्य सूक्ष्म जिवांचे अन्न आहे.

भौतिक गुणधर्मात सुधारणा

सेंद्रिय कर्ब अति सूक्ष्म चिकण मातीच्या कणांशी संयोग होऊन चिकण माती ह्युमस असा संयुक्त पदार्थ तयार करतात. त्यामुळे मातीच्या भौतिक गुणधर्मात सुधारणा होते. जमिनीची घनता कमी होऊन मातीच्या कणाकणांतील पोकळी वाढून हवा खेळती राहते. पाणी मुरण्याची व निचरा होण्याची क्षमता वाढते, जमिनीची धूप थांबते.

जमिनीची जलधारणा शक्ती वाढते, जमिनीची जडण-घडण रचना अनुकूल होते. या सर्व भौतिक गुणधर्मात सुधारणा होत असल्याने पीकवाढीला गती मिळते.

सेंद्रिय पदार्थ कुजण्याची क्रिया होत असताना डिंकासारखा पदार्थ निर्माण होतो (यालाच वैज्ञानिक भाषेत पॉलीसॅकराइड असे म्हणतात). हा डिंकासारखा पदार्थ अनेक मातीचे लहान कण एकत्र आणून त्याची दाणेदार रचना तयार करतो. शास्त्रीय भाषेत त्याला मातीची कणरचना म्हणतात.

रासायनिक गुणधर्मात सुधारणा

सुपीक जमिनीतील कर्बःनत्र गुणोत्तर हे ९:१ ते १२:१ च्या दरम्यान असते. ह्युमस किंवा जमिनीतील सेंद्रिय पदार्थांमध्ये एकूण नत्राचे प्रमाण ५ ते ५.५ टक्के आणि कर्बाचे प्रमाण ५० ते ५८ टक्के इतके असते. तसेच विविध पिकांच्या अवशेषातील कर्ब: नत्र गुणोत्तर प्रमाण हे २५:१ ते १०४:१ पर्यंत असते.

शेणखतात हेच प्रमाण २०:१ असे असते. गुणोत्तराचे प्रमाण जितके अधिक तितका जास्त वेळ ते कुजण्यास लागतो. कमी गुणोत्तरामुळे सेंद्रिय स्वरूपातील नत्र, स्फुरद, गंधक व सूक्ष्म अन्नद्रव्यांचे रूपांतर रासायनिक स्वरूपात लवकर होऊन ते पिकांना उपलब्ध होते.

मात्र, २०:१ गुणोत्तरापेक्षा अधिक कर्ब नत्रः गुणोत्तर असेल तर सर्व अन्नद्रव्ये सेंद्रिय स्वरूपात परावर्तित होऊन त्याचे स्थिरीकरण होते आणि पिकांना ती अन्नद्रव्ये उपलब्ध होत नाही. साधारणतः १३:१ ते १६:१ हे गुणोत्तर अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढविण्याच्या दृष्टीने अधिक उपयुक्त आहे.

- सेंद्रिय कर्बामुळे रासायनिक द्रव्याची उपलब्धता वाढून नत्र आणि स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर अनुकूल परिणाम होतो.

- रासायनिक नत्राचा ऱ्हास टळतो, स्फुरद स्थिरीकरणाची प्रक्रिया मंदावते आणि स्फुरदाची उपलब्धता वाढण्यास मदत होते.

- जमिनीचा सामू उदासीन ठेवण्यास मदत होते.

- जमिनीमधील सेंद्रिय कर्बाद्वारे जिवाणूंना ऊर्जा पुरविली जाते. त्यामुळे जिवाणूंची कार्यक्षमता वाढून अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढते.

- सेंद्रिय कर्बातील फुलविक आम्ल आणि ह्युमिक पदार्थामुळे रासायनिक सूक्ष्म अन्नद्रव्ये युक्त पदार्थांचा ऱ्हास अथवा स्थिरीकरण होत नाही. विद्राव्य स्वरूपात ही अन्नद्रव्ये पिकांना उपलब्ध होते.

जैविक गुणधर्मात सुधारणा

जमिनीतील सूक्ष्मजीवांचे गट

- सेंद्रिय पदार्थ कुजविणारा गट

- पिकाला अन्नद्रव्य पुरविणारा गट

यातील पहिला गट जमिनीला सुपीकता देत असतो, तर दुसरा गट पिकाला पोषण पुरविण्यात तसेच अन्न पोषणात जिवाणू ॲक्टिनोमायसेटिस व बुरशींच्या अनेक प्रजाती कार्यरत असतात.

कुजविण्याच्या क्रियेतून अनेक सेंद्रिय आम्ल, संजीवके व वाढ वृद्धिंगत पदार्थ तयार होत असतात. जमिनीतील वेगवेगळ्या जिवाणूंना सेंद्रिय कर्बाद्वारे ऊर्जा पुरविली जाते. त्यामुळे कार्यक्षमता चांगली होऊन अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढते.

स्थिर सेंद्रिय कर्ब

कुजण्यास हलका असलेला पदार्थ कुजविल्यास तयार होणारे खत देखील हलक्या दर्जाचे असते. म्हणजेच ३ ते ४ महिन्यांच्या हंगामी पिकाअखेर त्याचा परिणाम संपून जातो. याविरुद्ध कुजण्यास जड असणारे पदार्थ कुजविल्यास स्थिर कर्ब तयार होतो.

या स्थिर कर्बाची उपलब्धता जमिनीत बऱ्याच वर्षांपर्यंत असू शकते. यालाच शास्त्रीय भाषेत ‘ह्युमस’ असे म्हणतात. कुजण्यास हलके पदार्थ जिवाणूंपासून, तर मध्यम दर्जाचे ॲक्‍टिनोमायसेटस व कुजण्यास जड पदार्थ बुरशींकडून कुजाविले जातात.

सेंद्रिय कर्ब वाढविण्याचे उपाय

- सेंद्रिय खताचा जास्तीत जास्त वापर.

- पीक अवशेषांचे आच्छादन म्हणून वापर करावा.

- कमी मशागत करावी.

- पिकांचे अवशेष न जाळता जमिनीत गाडावेत.

- एकपीक पद्धती व आंतरपीक पद्धतीमध्ये कडधान्य पिकांचा समावेश करावा.

- धैंचा किंवा बोरू सारखी हिरवळीचे पीक जमिनीत गाडावे.

- मृद् व जल संधारणाचे उपाय करून जमिनीची धूप टाळावी.

- वखराच्या शेवटच्या पाळी अगोदर सेंद्रिय किंवा कंपोस्ट खताचा वापर करावा.

- जैविक खतांचा वापर वाढवावा. तसेच त्यांचा वापर शेणखतात मिसळून व बीजप्रक्रियेसाठी करावा.

- खतांची मात्रा संतुलित प्रमाणात योग्य वेळी व योग्यप्रकारे द्यावी. एकात्मिक अन्नद्रव्य व्यवस्थापन पद्धतीचा अवलंब करावा.

सेंद्रिय कर्ब हा पिकांच्या अन्नद्रव्यांच्या उपलब्धतेसाठी व सूक्ष्म जीवाणूंच्या वाढीसाठी, ह्युमिक कर्ब जमिनीचे भौतिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी तसेच निष्क्रिय कर्ब जमिनीचे तापमान वाढविण्यासाठी आवश्यक असतात.

सेंद्रिय कर्बामुळे विकरांचे प्रमाण वाढून अन्नद्रव्यांचे उपलब्धतेवर चांगला परिणाम होतो. ही विकरे अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढवितात. नत्र स्फुरद व पालाश यांची उपलब्धता वाढविण्यासाठी विविध प्रकारचे जिवाणू कारणीभूत असतात.

संपर्क - डॉ. एस. एन, पोतकिले, ९४२२२८४८३४, (डॉ. पंजाबराव देशमुख कृषी विद्यापीठ, अकोला)