Develop a methodology for mapping and characterization of salt-affected soils in coastal and inland plains of Gujarat state (India) using remote sensing, field, and laboratory soil studies

हमारे पैरों के नीचे की ज़मीन शायद ही कभी सिर्फ मिट्टी होती है; यह पानी, चट्टान और जलवायु का एक जीवित संग्रह है। जब मिट्टी से पानी वाष्पित होता है, तो यह घुले हुए खनिजों को पीछे छोड़ देता है, ठीक वैसे ही जैसे सूखते हुए पानी के गड्ढे में नमक के क्रिस्टल बनते हैं। दुनिया के कई हिस्सों में, यह प्राकृतिक प्रक्रिया बारिश की कमी या खारे भूजल के ऊपर आने के कारण तेज़ हो जाती है, जिससे उपजाली ज़मीन एक बंजर, सफेद परत में बदल जाती है जो फसलों का समर्थन करने से इनकार कर देती है। मृदा लवणता (सॉइल सैलिनिटी) के रूप में जानी जाने वाली यह स्थिति कृषि के लिए एक मूक संकट है। यह न केवल पैदावार कम करती है; बल्कि यह पूरे परिदृश्य को खेती के लिए अनुपयोगी बना सकती है, जिससे खाद्य सुरक्षा और लाखों लोगों की आजीविका को खतरा पैदा होता है। यह समझना कि यह नमक कहाँ छिपा है, यह कितनी गहराई तक जाता है, और किस प्रकार के लवण मौजूद हैं, इसे ठीक करने की दिशा में पहला कदम है। समस्या का स्पष्ट मानचित्र होने के बिना, भूमि को पुनः प्राप्त करने के प्रयास अक्सर अंधे अनुमान होते हैं।

पश्चिमी भारतीय राज्य गुजरात में, भूमि का एक विशाल हिस्सा इसी सटीक चुनौती का सामना कर रहा है। यह क्षेत्र शुष्क रेगिस्तानों, उपजाऊ नदी मैदानों और एक लंबे, संवेदनशील तटरेखा का मिश्रण है जहाँ समुद्र भूमि से मिलता है। यहाँ, लवणीय मिट्टी कोई नई घटना नहीं है, लेकिन इसकी सीमा और व्यवहार को सटीक रूप से निर्धारित करना कठिन रहा है। पिछले अनुमानों में भारी अंतर था, जो उपयोग की गई पद्धति के आधार पर कुछ लाख हेक्टेयर से लेकर दस लाख हेक्टेयर से अधिक तक भिन्न थे। कुछ मानचित्र दशकों पुराने सीमित तकनीक के साथ बनाए गए थे, जबकि अन्य व्यापक सर्वेक्षणों पर आधारित थे जिन्होंने सूक्ष्म विवरणों को छोड़ दिया। आगे बढ़ने के लिए, शोधकर्ताओं को एक स्पष्ट चित्र की आवश्यकता थी। उन्हें एक ऐसे तरीके की आवश्यकता थी जो अंतरिक्ष से नमक देख सके, ज़मीन पर इसकी पुष्टि कर सके और प्रयोगशाला में इसकी रासायनिक संरचना को माप सके, और साथ ही विभिन्न प्रकार की नमक की समस्याओं के बीच अंतर कर सके जिनके लिए अलग-अलग समाधानों की आवश्यकता होती है।

अरुप कुमार मंडल और उनकी टीम ने सेंट्रल सॉइल सैलिनिटी रिसर्च इंस्टीट्यूट में गुजरात के लिए यह निर्णायक मानचित्र बनाने का लक्ष्य रखा। उन्होंने तीन शक्तिशाली उपकरणों को मिलाया: उपग्रह चित्र (सैटेलाइट इमेजरी), क्षेत्रीय सर्वेक्षण और प्रयोगशाला विश्लेषण। पुराने मानचित्रों पर निर्भर रहने के बजाय, उन्होंने भारतीय उपग्रहों से लिए गए उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले चित्रों का उपयोग किया जो 2014 और 2018 के बीच लिए गए थे। ये चित्र एक विशाल कैमरे की तरह काम करते थे, जो ऊपर से राज्य को कैप्चर कर रहे थे। शोधकर्ताओं ने विशिष्ट दृश्य संकेतों की तलाश की: नमक के पैन (जहाँ वाणिज्यिक नमक का उत्पादन होता है) को दर्शाने वाले चमकीले सफेद पैच, बंजर खेतों की सतह पर धूसर-सफेद पपड़ी, और जलभराव वाले क्षेत्रों का विशिष्ट नीला रंग जहाँ नमक जमा हो गया है। उन्होंने हरियाली की अनुपस्थिति को भी देखा, जो अक्सर संकेत देता है कि मिट्टी इतनी नमकीन है कि पौधे उग नहीं सकते। विभिन्न मौसमों में इन चित्रों का विश्लेषण करके, वे उन क्षेत्रों को अलग कर सके जो केवल सूखे थे और वे जो वास्तव में नमक से प्रभावित थे।

हालाँकि, अंतरिक्ष से लिया गया एक चित्र केवल एक संकेत मात्र है। उन संकेतों को तथ्यों में बदलने के लिए, टीम ज़मीन पर उतरी। उन्होंने उत्तर के सूखे, रेतीले रेगिस्तानों से लेकर दक्षिण के कीचड़ भरे, ज्वारीय मैदानी इलाकों तक, पंद्रह जिलों के 1,573 विशिष्ट स्थानों का दौरा किया। प्रत्येक स्थल पर, उन्होंने सटीक स्थान को चिह्नित करने के लिए ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) का उपयोग किया और मिट्टी के नमूने एकत्र करने के लिए ज़मीन की खुदाई की। उन्होंने केवल ऊपरी परत को नहीं देखा; उन्होंने यह समझने के लिए कि नमक ज़मीन में कैसे घूमता है, नौ प्रतिनिधि स्थानों पर 150 सेंटीमीटर की गहराई तक मिट्टी की जांच की। वापस प्रयोगशाला में, उन्होंने इन नमूनों का उनके रासायनिक गुणों के लिए परीक्षण किया। उन्होंने मापा कि मिट्टी कितनी नमकीन थी, कितनी क्षारीय थी, और कौन से विशिष्ट आयन—जैसे सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और क्लोराइड—मौजूद थे। इस विस्तृत रासायनिक फिंगरप्रिंट ने उन्हें मिट्टी को केवल "नमकीन" के रूप में नहीं, बल्कि लवणीय (सेलाइन), सोडिक या दोनों के जटिल मिश्रण के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति दी, जो कि अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि प्रत्येक के लिए अलग उपचार की आवश्यकता होती है।

परिणामों ने एक परिदृश्य को उजागर किया जो पहले की तुलना में कहीं अधिक जटिल और विस्तृत था। टीम ने पाया कि गुजरात में लवणीय मिट्टी लगभग 6.6 मिलियन हेक्टेयर क्षेत्र में फैली हुई है, जो कि पुराने अनुमानों से काफी अधिक है। इस नमक का वितरण यादृच्छिक नहीं है; यह भूमि और जल का अनुसरण करता है। तटीय मैदानों और उत्तर के शुष्क क्षेत्रों में, मिट्टी लवणीय स्थितियों के प्रभुत्व में है, जहाँ क्लोराइड और सल्फेट जैसे उच्च स्तर के लवण ज़मीन को निर्जन बना देते हैं। इन क्षेत्रों में, नमक अक्सर सतह के पास होता है, जो एक कठोर, सफेद परत बनाता है। इसके विपरीत, दक्षिण के अंतर्देशीय मैदानों और काली मिट्टी वाले क्षेत्रों ने एक अलग पैटर्न दिखाया। यहाँ, मिट्टी अक्सर सोडिक होती है, जिसका अर्थ है कि यह सोडियम से समृद्ध है और इसका पीएच (pH) उच्च है, जिसके कारण मिट्टी के कण एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं और ज़मीन कठोर और अभेद्य हो जाती है। इन सोडिक क्षेत्रों में, नमक की समस्या अक्सर सतह के नीचे छिपी होती है, जो खराब गुणवत्ता वाले भूजल से प्रेरित होती है जिसे किसान सिंचाई के लिए उपयोग करने के लिए मजबूर रहे हैं।

अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि समय के साथ स्थिति कैसे बदली है। अपने नए, विस्तृत मानचित्र की 1990 के दशक के आंकड़ों के साथ तुलना करके, शोधकर्ताओं ने लवणीय क्षेत्रों में उल्लेखनीय वृद्धि देखी, विशेष रूप से राजकोट और कच्छ जैसे जिलों में। कुछ स्थानों पर, प्रभावित क्षेत्र लगभग दोगुना हो गया है। यह विस्तार कई कारकों से जुड़ा है, जिसमें तटीय भूमि का बार-बार समुद्री जल द्वारा जलमग्न होना, अंतर्देशीय क्षेत्रों में सिंचाई के लिए खराब गुणवत्ता वाले भूजल का उपयोग, और प्राकृतिक जल निकासी की कमी शामिल है जो मिट्टी में नमक को फँसा लेती है। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि जबकि कुछ क्षेत्रों को पुनर्जीवित किया गया है या एक्वाकल्चर (मत्स्य पालन) में परिवर्तित किया गया है, समग्र रुझान क्षरण का है। नमक केवल एक जगह नहीं रुक रहा है; यह जलवायु पैटर्न और मानव जल प्रबंधन प्रथाओं द्वारा संचालित होकर नए क्षेत्रों में फैल रहा है।

शायद इस कार्य का सबसे मूल्यवान परिणाम एक डिजिटल डेटाबेस का निर्माण है जो दृश्य मानचित्रों को रासायनिक डेटा से जोड़ता है। यह संसाधन योजनाकारों को न केवल यह देखने की अनुमति देता है कि नमक कहाँ है, बल्कि यह भी कि वह किस प्रकार का नमक है और वह कितनी गहराई तक है। एक किसान या सरकारी अधिकारी के लिए, यह अंतर सब कुछ है। एक खेत जिसमें सतह पर नमक है, उसे ताजे पानी से धोकर नमक को बहाकर आसानी से ठीक किया जा सकता है। एक खेत जिसमें गहरी, सोडिक मिट्टी है, उसे पानी के प्रवेश करने से पहले संरचना को तोड़ने के लिए जिप्सम के प्रयोग की आवश्यकता हो सकती है। अध्ययन सुझाव देता है कि सही प्रबंधन रणनीतियों के साथ—जैसे कि नमक-सहिष्णु फसलों का उपयोग करना, जल निकासी में सुधार करना, या वर्षा जल का संचयन करना—इन क्षयित भूमि को फिर से उत्पादक बनाया जा सकता है। अनुसंधान पुष्टि करता है कि सबसे कठिन परिस्थितियों में भी, कच्छ के शुष्क रण से लेकर दक्षिण के डेल्टा क्षेत्रों तक, आगे बढ़ने का एक रास्ता है, बशर्ते दृष्टिकोण मिट्टी की विशिष्ट रसायन विज्ञान के अनुरूप हो।

यह व्यापक मानचित्रण प्रयास केवल हेक्टेयर की गिनती नहीं करता है; यह गुजरात में कृषि के भविष्य के लिए एक रोडमैप प्रदान करता है। नमक की समस्या की सटीक प्रकृति को समझकर, सतह की परत से लेकर गहरी भूजल तक, हितधारक सूचित निर्णय ले सकते हैं जो उनकी भूमि और उनकी आजीविका की रक्षा करते हैं। यह कार्य दर्शाता है कि जबकि मृदा लवणता की चुनौती बढ़ रही है, यह अजेय नहीं है। सटीक डेटा और लक्षित हस्तक्षेपों के साथ, गुजरात के सफेद, बंजर पैच को एक बार फिर हरे-भरे, उत्पादक खेतों में बदला जा सकता है, जिससे क्षेत्र की खाद्य सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित होगी। इसकी कुंजी भूमि को स्पष्ट रूप से देखना, इसके छिपे हुए रसायन विज्ञान को समझना और सटीकता के साथ कार्य करना है।