Rooting characteristics, nutrient dynamics and mobilization of nitrogen in drip irrigated aerobic rice
हैदराबाद में किए गए एक क्षेत्रीय प्रयोग ने प्रदर्शित किया कि चावल की किस्म DRR धन-42, जब 1.5 Epan पर 100% नाइट्रोजन के साथ ड्रिप सिंचाई के तहत उगाई जाती है, तो यह जड़ की विशेषताओं, पोषक तत्वों के अवशोषण और अनाज के उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाकर तथा मिट्टी में नाइट्रोजन के वितरण को अनुकूलित करके सर्वोत्तम परिणाम देती है।
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पृथ्वी की कल्पना एक विशाल, प्यासे स्पंज के रूप में करें। सदियों से, हमने अपनी सबसे महत्वपूर्ण फसल, चावल को पानी में डुबोकर खिलाया है, जैसे उस स्पंज को तब तक भिगोना जब तक कि वह पूरी तरह गीला न हो जाए। यह काम तो करता है, लेकिन यह बर्बादी भरा है। यह हमारे कीमती जल भंडार का उपयोग करता है और इससे भी बुरा यह कि हम जो महंगा उर्वरक डालते हैं, उसे बहा ले जाता है, जिससे नदियाँ और झीलें प्रदूषित होती हैं। वैज्ञानिक चावल को डुबोए बिना उसे खिलाने का एक स्मार्ट तरीका खोजने की कोशिश कर रहे हैं। यहाँ आता है "एरोबिक राइस" (aerobic rice)—चावल को एक सामान्य बगीचे के पौधे की तरह उगाना जो हवा में सांस लेता है, न कि एक दलदली निवासी की तरह। लेकिन इसमें एक पेंच है: जब चावल तैर नहीं रहा होता, तो जड़ों तक पोषक तत्व पहुँचाना कठिन हो जाता है, और यदि सावधानी से प्रबंधन न किया जाए, तो उर्वरक अभी भी बह सकता है।
यहीं पर "फर्टिगेशन" (fertigation) नामक एक चतुर तकनीक काम आती है। इसे चावल को सीधे उसकी जड़ों में पानी के साथ मिश्रित तरल भोजन की "IV ड्रिप" देने के रूप में समझें। यह जमीन पर बाल्टी भरकर खाना डालने के बजाय, एक सटीक, धीमी गति वाले आहार कार्यक्रम की तरह है। बड़ा सवाल जो शोधकर्ता पूछ रहे हैं, वह यह है: यदि हम चावल को डुबोना बंद कर दें और उसे यह सटीक "ड्रिप डाइट" देना शुरू करें, तो पौधे की जड़ प्रणाली कैसे बदलती है? क्या यह पानी की तलाश में गहरी जड़ें विकसित करती है? क्या यह पोषक तत्वों को बेहतर तरीके से पकड़ती है? और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि क्या यह तरीका वास्तव में पानी बचाते हुए और उर्वरक को मिट्टी में वहीं रखते हुए अधिक चावल पैदा करता है?
द ग्रेट राइस रूट रेस (चावल की जड़ों की बड़ी दौड़)
हैदराबाद, भारत के एक खेत में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने इस विचार को परखने का फैसला किया। उन्होंने यह देखने के लिए एक बड़ा प्रयोग स्थापित किया कि चावल की विभिन्न किस्में और विभिन्न सिंचाई कार्यक्रम कैसे काम करते हैं। वे केवल इस बात पर नज़र नहीं रख रहे थे कि पौधे कितने ऊंचे बढ़े; वे गहराई तक जा रहे थे—शाब्दिक रूप से—यह देखने के लिए कि ज़मीन के नीचे क्या हो रहा है। वे जानना चाहते थे: किस चावल की किस्म इस खेती की नई शैली के लिए सबसे अच्छी "जड़ों" वाली है? और इस दौड़ को जीतने के लिए उन्हें वास्तव में कितने पानी और उर्वरक की आवश्यकता है?
शोधकर्ताओं ने चावल की तीन अलग-अलग किस्में लगाईं, जिन्हें हम तीन अलग-अलग एथलीटों के रूप में देख सकते हैं: KNM-1638, JGL-24423, और DRR Dhan-42। उन्होंने इन एथलीटों को दो अलग-अलग प्रशिक्षण व्यवस्थाओं (training regimens) के साथ प्रशिक्षित किया। एक समूह को "हल्का" सिंचाई कार्यक्रम (1.0 Epan, जो एक पैन से होने वाले वाष्पीकरण के आधार पर एक विशिष्ट माप है) मिला, और दूसरे को "भारी" कार्यक्रम (1.5 Epan) मिला। उन्होंने उर्वरक में भी बदलाव किया, कुछ पौधों को अनुशंसित खुराक का 100% दिया और अन्य को 125%। यह सब एक ड्रिप सिस्टम के माध्यम से दिया गया, जिससे यह सुनिश्चित हुआ कि पानी और भोजन सीधे जड़ों तक पहुँचे।
भूमिगत विजेता
परिणाम बेहद दिलचस्प थे, विशेष रूप से यह देखने में कि मिट्टी के नीचे क्या हुआ। शो का असली सितारा DRR Dhan-42 किस्म थी। यह चावल का पौधा एक बेहतरीन "रूट एक्सप्लोरर" (जड़ों का खोजकर्ता) साबित हुआ। इसने अपने प्रतिस्पर्धियों की तुलना में काफी लंबी, भारी और अधिक आयतन वाली जड़ें विकसित कीं। यह ऐसा था जैसे अन्य पौधे केवल सतह को खुरच रहे थे, जबकि DRR Dhan-42 पानी की हर बूंद और पोषक तत्व के हर कण को खोजने के लिए गहरे सुरंग बना रहा था।
सिंचाई के कार्यक्रम ने भी बड़ा अंतर पैदा किया। जिन पौधों को 1.5 Epan की सिंचाई (भारी कार्यक्रम) मिली, उनकी जड़ें 1.0 Epan के हल्के आहार वाले पौधों की तुलना में बहुत बेहतर विकसित हुईं। यह स्पष्ट है कि "एरोबिक" (शुष्क) चावल में भी, थोड़ी अतिरिक्त नमी जड़ों को फैलने और अधिक मिट्टी की खोज करने में मदद करती है। वैज्ञानिकों ने पाया कि जब पौधों के पास ये मजबूत जड़ प्रणालियाँ थीं, तो वे अधिक पोषक तत्व खींचने, अधिक "ड्राई मैटर" (पौधे का वजन) विकसित करने और अंततः अधिक अनाज पैदा करने में सक्षम थे।
उर्वरक की पहेली
कृषि के बारे में सबसे बड़ी चिंताओं में से एक यह है कि उर्वरक कहाँ जाता है। क्या पौधा इसे खाता है, या यह बह जाता है? अध्ययन में पाया गया कि DRR Dhan-42 किस्म, 1.5 Epan सिंचाई के साथ, एक पोषक तत्व खाने वाली मशीन थी। इसने नाइट्रोजन को इतनी प्रभावी ढंग से पकड़ा कि कटाई के समय तक मिट्टी में बहुत कम नाइट्रोजन बचा था। यह वास्तव में एक अच्छी बात है! इसका मतलब है कि पौधे ने जो आवश्यक था वह खा लिया, और कम से कम बर्बादी हुई या पर्यावरण प्रदूषित हुआ।
इसके विपरीत, KNM-1638 किस्म ने उतनी जड़ें विकसित नहीं कीं और न ही उतना नाइट्रोजन लिया। परिणामस्वरूप, कटाई के बाद भी, मिट्टी में बहुत सारा नाइट्रोजन बिना उपयोग के पड़ा रहा। यह मेज पर खाना छोड़ने जैसा है जब आपका पेट भर चुका हो; यह बस वहीं पड़ा रहता है, जो बाद में समस्या पैदा कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने मिट्टी में उर्वरक के प्रसार को भी देखा। उन्होंने पाया कि 1.5 Epan सिंचाई के साथ, नाइट्रोजन समान रूप से फैला, जो पानी की पाइप के करीब और उससे थोड़ा दूर स्थित जड़ों तक भी पहुँच गया। हालांकि, हल्के 1.0 Epan सिंचाई के साथ, नाइट्रोजन पाइप के पास ही अटक गया और दूर तक नहीं जा सका। इसका मतलब था कि उन पंक्तियों के आधे पौधों को शायद भूख से जूझना पड़ रहा होगा जबकि बाकी लोग दावत उड़ा रहे थे। भारी सिंचाई ने यह सुनिश्चित किया कि "भोजन" सभी तक पहुँचे।
जीतने वाला संयोजन
तो, निष्कर्ष क्या है? अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि यदि आप ड्रिप सिंचाई के साथ शुष्क-प्रत्यक्ष बोए गए (dry-direct seeded) चावल उगाना चाहते हैं, तो आपको पानी या किस्म के मामले में कमी नहीं करनी चाहिए। सफलता का सबसे अच्छा नुस्खा DRR Dhan-42 किस्म थी जिसे 1.5 Epan पानी और 100% अनुशंसित नाइट्रोजन उर्वरक के साथ उगाया गया था।
दिलचस्प बात यह है कि 100% से अधिक नाइट्रोजन (125% खुराक) जोड़ने से पौधों को बड़ा होने या अधिक चावल पैदा करने में कोई मदद नहीं मिली। इसने बस मिट्टी में अधिक उर्वरक छोड़ दिया। पौधों ने 100% खुराक के साथ जो आवश्यक था उसे लेने में समझदारी दिखाई, और अतिरिक्त पानी (1.5 Epan) ने उन्हें इसे प्राप्त करने में मदद की।
अंत में, यह शोध दिखाता है कि सही चावल की किस्म चुनकर और ड्रिप सिस्टम के माध्यम से उन्हें सही मात्रा में पानी और भोजन देकर, किसान पानी बर्बाद किए बिना या पर्यावरण को प्रदूषित किए बिना स्वस्थ, उच्च उपज वाला चावल उगा सकते हैं। यह किसान, पौधे और ग्रह, तीनों के लिए एक जीत है।
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