Drainage Technology : क्षारपड जमीन सुधारण्यासाठी निचरा तंत्रज्ञान

डॉ. श्रीमंत राठोड, डॉ. संग्राम काळे

Soil Management : भारतामध्ये अन्य कोणत्याही राज्याच्या तुलनेत महाराष्ट्रात भारी काळ्या जमिनीचे प्रमाण सर्वाधिक आहे. भारी काळ्या जमिनीमध्ये क्षारांचे व पाण्याचे प्रमाण दिवसेंदिवस वाढत जाऊन सुपीक जमिनी क्षारपड-पाणथळ होऊन नापिक होत आहेत. महाराष्ट्रामध्ये क्षारपड जमिनीचे क्षेत्र ६ लाख हेक्टर आहे. ही समस्या पश्चिम महाराष्ट्रातील सांगली, कोल्हापूर, सातारा, सोलापूर, पुणे, नगर; मराठवाड्यातील छत्रपती संभाजीनगर, परभणी, नांदेड आणि विदर्भामध्ये वर्धा, अमरावती, अकोला इत्यादी जिल्ह्यांमध्ये वाढताना दिसत आहे. या क्षारपडीच्या समस्येमुळे शेतकऱ्यांचे ऊस उत्पादन हेक्टरी ५० ते ६० टनांपर्यंत कमी झालेले आहे. त्यामुळे अशा जमिनीत पीक घेणे आर्थिकदृष्ट्या न परवडणारे झालेले आहे.

महाराष्ट्रामध्ये क्षारपड व पाणथळ होण्याची मुख्य कारणे

अत्यंत कमी निचरा होणारा भारी काळ्या जमिनी.

भूपृष्ठापासून कमी खोलीवर असणारे अभेद्य थर.

पारंपरिक सिंचनाद्वारे पिकांसाठी पाण्याचा अमर्याद वापर.

धरणे/तलाव/कॅनॉल यांमधून होणारी पाण्याची गळती.

पावसापेक्षा बाष्पीभवनाचे प्रमाण जास्त.

विस्कटलेली नैसर्गिक निचरा पद्धत, पूरपरिस्थिती.

योग्य त्या पीक फेरपालटीचा अभाव.

सेंद्रिय पदार्थांचा कमी वापर.

मचूळ पाण्याचा शेतीसाठी वापर इ.

राहुरी येथील महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ अंतर्गत कसबे डिग्रज, जि. सांगली येथील कृषी संशोधन केंद्र, हे केंद्र नेहमी क्षारपड जमिनीच्या समस्येवर उपाययोजना करण्यासाठी प्रयत्नशील राहिलेले आहे. मध्यम ते भारी काळ्या पाणथळ व क्षारपड जमिनीची सुधारणा करण्यासाठी भूमिगत निचरा पद्धत, सेंद्रिय व रासायनिक भूसारकांचा एकात्मिक वापर फायदेशीर असल्याचे आढळून आलेले आहे.

क्षारपड जमीन सुधारणा तंत्रज्ञान

क्षारपड व पाणथळ जमिनीची सुधारणा करण्यासाठी भूमिगत सच्छिद्र पाइप निचरा पद्धत, रासायनिक व सेंद्रिय भूसुधारकांचा वापर, पिकांची फेरपालट व निवड आणि जमिनीचे व्यवस्थापन करणे आवश्यक आहे.

निचरा पद्धतींचा वापर : या निचरा पद्धतीमुळे खालील फायदे होतात.

जमिनीत पिकांच्या वाढीसाठी योग्य असे वातावरण तयार करते. जमिनीत हवा खेळती राहिल्यामुळे पोषक जिवाणूंची वाढ होते.

पिकांच्या कार्यक्षम मुळांची खोली वाढून पीक जोमदार वाढते.

मातीची संरचना सुधारून पाणी मुरण्याच्या प्रक्रियेमध्ये वाढ होते.

प्रमाणशीर मशागत करणे सोईचे जाते.

जमिनीचे तापमान पिकास योग्य असे राखले जाते.

जमिनीच्या भूपृष्ठावर क्षार साठवण्याची क्रिया मंदावते. जमीन लागवडीस योग्य होते.

वाफसा लवकर आल्यामुळे लागवड लवकर करता येते. बीजांकुरण वाढण्यास मदत होते.

भूमिगत सच्छिद्र पाइप निचरा तंत्रज्ञान

भूपृष्ठापासून ०.९ ते १.५ मीटर खोलीचे चर काढले जातात. त्यात सच्छिद्र पीव्हीसी निचरा पाइपभोवती गाळण (फिल्टर) म्हणून ७.५ ते १० सेंमी जाडीचा कराळा किंवा चाळ वाळूचा थर किंवा सिंथेटिक फिल्टर गुंडाळून जमिनीमध्ये विशिष्ट उतार देऊन गाडावेत.

पिकांच्या मुळांच्या कक्षेतील क्षार व अतिरिक्त पाणी मातीतून पाझरून प्रथम लॅटरल पाइपमध्ये येतील अशा पद्धतीने लॅटरल पाइप (सच्छिद्र पाइप), कलेक्टर पाइप (उपनळी), सबमेन पाइप (उप-मुख्य पाइप) आणि मेन पाइप (मुख्य पाइप) एकमेकांना जोडल्या जातात. लॅटरल पाइपमधून वाहत येणारे पाणी आणि क्षार कलेक्टर पाइपमध्ये येऊन कलेक्टर पाइपमधून उप-मुख्य आणि मुख्य पाइपवाटे शेवटी नैसर्गिक ओढा, नाला किंवा नदीमध्ये सोडावे. ज्या ठिकाणी नैसर्गिक उगमस्थान नसेल, त्या ठिकाणी मुख्य नळीतून निचरा होणारे पाणी विहीर किंवा तलावामध्ये साठवून उपसा करून शेताबाहेर काढले पाहिजे.

या भूमिगत सच्छिद्र पाइप निचरा पद्धतीसाठी हेक्टरी १.५ ते २.५ लाख रुपये खर्च येतो. हा खर्च अधिक वाटत असला तरी या पद्धतीचे आयुष्य कमीत कमी २५ वर्षे असते. त्यामुळे या पद्धतीसाठी प्रति हेक्टरी प्रति वर्ष रु. ६ ते १० हजार रुपये खर्च येतो.

निचरा पद्धतीचे नियोजन

निचरा पाइपची खोली : निचरा पाइपची खोली पिकांचा प्रकार व कार्यक्षम मुळांची खोली, जमिनीचा प्रकार, अभेद्य थराची खोली, नाल्याची खोली इ. बाबींबर अवलंबून असते. ही खोली ठरविताना विविध पिकांचे चांगले उत्पादन घेण्यासाठी आवश्यक असणारी कमीत कमी भूजल पातळी योग्य राखली जाईल याची दक्षता घ्यावी. सर्वसाधारणपणे निचरा पाइपची खोली ०.९ ते १.८ मीटर ठेवावी.

दोन निचरा पाइपमधील अंतर : दोन निचरा पाइपमधील अंतर मातीची जलसंचालकता, निचरा सच्छिद्रता, अभेद्य थराची खोली, सध्याची जमिनीतील पाण्याची खोली, निचरा पद्धतीनंतरची आवश्यक पाण्याची पातळी, मातीतील क्षारांशी सलग्न असणारे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म, पिकांना पाणी देण्याच्या पद्धती आणि पाण्याच्या दोन पाळ्यांमधील अंतर इ. बाबीवर अवलंबून असते. सर्वसाधारणपणे ज्या ठिकाणी सिंचनाची सोय १० ते १५ दिवसांनी होऊ शकते, अशा भागातील भारी काळ्या जमिनीसाठी हे अंतर १० ते १५ मीटर, मध्यम जमिनीसाठी १५ ते ३० मीटर, तर वालुकामय जमिनीसाठी ३० ते ६० मीटर अंतर ठेवावे. महाराष्ट्रातील कॅनॉल व उपसा सिंचन योजनांच्या क्षेत्रामध्ये सामान्यतः पाण्याच्या दोन पाळ्यांतील अंतर २५ ते ३० दिवसांपेक्षा जास्त ठेवले जाते. अशा ठिकाणी भारी काळ्या क्षारपड व पाणथळ जमिनीसाठी दोन पाइपमधील अंतर समस्येच्या तीव्रतेनुसार २० ते ५० मीटर, तर मध्यम काळ्या जमिनीसाठी ५० ते १०० मीटर ठेवावे.

निचरा पद्धतीसाठी लागणारे साहित्य

सच्छिद्र बांगडी पीव्हीसी निचरा पाइप : हे पाइप ६५, ८०, १००, १६०, २००, २५० मिमी व्यासाचे असतात. आवश्यकतेप्रमाणे पाइपची निवड करावी. या पाइपवर ८ ते १५ मिमी लांब आणि ०.८ ते २.० मिमी रुंदीची चौकोनी छिद्रे असतात. चौकोनी छिद्रांची संख्या एक मीटर पाइप लांबीमागे १०० ते १२० असते.

गाळणी (फिल्टर) : पाण्याबरोबर मातीचे सूक्ष्म कण पाइपमध्ये जाऊ नयेत म्हणून पाइपच्या वर ७.५ ते १० सेंमी जाडीचा चाळ वाळूचा थर द्यावा आणि त्यानंतर मातीने चर बुजवून घ्यावेत. अलीकडे सिंथेटिक फिल्टरचा वापर सर्रास केला जात आहे. या कापडाची जाडी २ ते ४ मिमी असून, त्यावर अतिशय लहान (११० मायक्रॉन आकाराची) छिद्रे असतात, ती डोळ्यांना दिसत नाहीत. यामुळे पाइपची छिद्रे बंद होण्याचा धोका टाळतो.

पाइप जोडकामासाठी लागणारे इतर साहित्य

टीप : लॅटरल्स ९० अंशांत कलेक्टर पाइपला जोडण्यासाठी याचा उपयोग होतो.

कपलर : दोन पाइपचे तुकडे एकमेकांना जोडण्यासाठी कपलरचा उपयोग होतो.

एन्डकॅप : पाइपचे एका बाजूचे तोंड बंद करण्यासाठी वापरले जाते.

वाय (Y) सांधा : लॅटरल ९० अंशांपेक्षा कमी कोनामध्ये कलेक्टर पाइपला जोडताना याचा वापर होतो.

इन्स्पेक्शन चेंबर : प्रत्येक चार लॅटरल नंतर १ इन्स्पेक्शन चेंबर कलेक्टर पाइपवर बसवावा. यासाठी साडेतीन फूट व्यासाचे आणि ८ फूट खोलीचे सिमेंट चेंबर वापरावे. निचरा पद्धत व्यवस्थित चालू आहे का? याची तपासणी करण्यासाठी याचा उपयोग होतो.

लॅटरल व कलेक्टर पाइपसाठी ढाळ : सपाट जमिनीत निचराप्रणाली वापरताना लॅटरल व कलेक्टरला जास्त उतार किंवा ढाळ द्यावा. त्यामुळे पाण्याचा निचरा लवकर होईल. त्याचबरोबर निचरा पाइपची खोली ८० सेंमीपेक्षा कमी होणार नाही, याचीही काळजी घ्यावी. निचरा पाइपला जास्तीत जास्त २ टक्के ढाळ द्यावा. पण कमीत कमी ढाळ देताना वेगवेगळ्या व्यासाच्या पाइपसाठी ०.०५ ते ०.१० टक्का ढाळ द्यावा.

लॅटरल व कलेक्टर पाइपची कमीत कमी व जास्तीत जास्त लांबी : सर्वसाधारणपणे निचरा पाइपची कमीत कमी लांबी ही नेहमी त्या दोन निचरा पाइपमधील अंतराच्या दुप्पट ठेवावी. तर जास्तीत जास्त लांबी ६०० मीटरपर्यंत ठेवू शकतो. कारण ढाळ देताना येणाऱ्या अडचणी व आउटलेटची स्थिती यावरून लॅटरलची जास्तीत जास्त लांबी ठरवावी.

निचरा पद्धतीच्या आउटलेटसंबंधी घ्यावयाची काळजी :

आउटलेटमधून नाल्यामध्ये पडणाऱ्या पाण्याला अडथळा होऊ नये म्हणून हे आउटलेट नाल्यामध्ये असणाऱ्या पाण्याच्या पातळीच्या नेहमी ३० ते ४५ सेंमी वर ठेवावे. आउटलेट पाइपच्या टोकाला जाळी असलेले टोपण बसवावे. म्हणजे उंदीर, बेडूक, साप यांसारखे प्राणी पाइपमध्ये शिरणार नाहीत.

निचरा पाइपची कमीत कमी खोली : मशागतीसाठी वापरल्या जाणाऱ्या यांत्रिक साधनांमुळे सच्छिद्र पाइपला धोका होऊ नये, यासाठी ते पाइप कमीत कमी ८० सेंमी खोलीवर गाडावेत.

डॉ. श्रीमंत राठोड, ९८५०२३६१०३

(जलसिंचन व निचरा अभियांत्रिकी)

डॉ. संग्राम काळे, ८८८८२८०८८५

(मृद्‍ विज्ञान व कृषी रसायनशास्त्र, सहायक प्राध्यापक, कृषी संशोधन केंद्र, कसबे डिग्रज, जि. सांगली)

निचरा पद्धतीचे आराखडे

भूपृष्ठाचा उंच-सखलपणाचा विचार करून आराखड्याचे खालील प्रकार पडतात.

रॅण्डम निचरा पद्धत : जमिनीच्या उंच-सखलपणामुळे संपूर्ण शेतजमिनीवर पाणथळ क्षारपडीची समस्या उद्‍भवत नाही. त्यामुळे जिथे जमीन क्षारपड-पाणथळ झालेली आहे, अशाच ठिकाणी निचरा पद्धत बसवावी. त्यामुळे कमी खर्चात निचरा आणि जमीनही सुधारते. यालाच रॅन्डम निचरा पद्धत म्हणतात.

समांतर निचरा पद्धत : ज्या जमिनी सपाट आणि नियमित आकाराच्या असतात, अशा जमिनीत लॅटरल्स एकमेकींस समांतर आणि कलेक्टर पाइपला काटकोनात जोडल्या जातात. या पद्धतीत लॅटरल्स उताराला आडव्या तर कलेक्टर पाइप उताराच्या दिशेने बसवाव्यात. त्यामुळे निचरा होणारे पाणी पाइपद्वारे शेवटी ओढ्यात किंवा संपवेलमध्ये जाते.

हेरिंगबोन पद्धत : ही पद्धत मध्यम ते जास्त उताराच्या जमिनीत लॅटरल पाइप एकमेकीस समांतर, परंतु कलेक्टर पाइपला एका बाजूने किंवा दोन्ही बाजूंनी ४५ अंशांनी जोडल्या जातात.

इंटरसेप्टर निचरा पद्धत : कॅनॉल, तलाव यामधून पाझरून येणारे पाणी तसेच जास्त उताराच्या जमिनीकडून सखल भागाकडे येणाऱ्या पाण्यास अडविण्यासाठी इंटरसेप्टर निचरा पद्धत वापरली जाते. त्यामुळे जमिनी क्षारपड पाणथळ होण्यापासून वाचतात.