Effects of Plastic Mulch, Wood-Shaving Mulch, Manual Weeding and Legume Intercropping on Weed Suppression, Rhizosphere Enzyme Activity and Maize (Zea mays L) Performance in Buea, Cameroon

कैमरून के आर्द्र, वर्षा-आधारित खेतों में, मक्का एक जीवन रेखा है। यह दुनिया में तीसरा सबसे अधिक उपभोग किया जाने वाला अनाज है, और इस क्षेत्र के कई परिवारों के लिए, यह उनके दैनिक आहार का आधार है। फिर भी, फसल अक्सर निराशाजनक होती है। छोटे पैमाने के किसान प्रति हेक्टेयर कुछ टन से अधिक उगाने के लिए संघर्ष करते हैं, जो उस उत्पादन का एक अंश है जो आदर्श परिस्थितियों में प्राप्त किया जा सकता है। इस क्षमता के सबसे बड़े दुश्मनों में से एक खरपतवार (weed) है। ये अनचाहे पौधे धूप, पानी और पोषक तत्वों के लिए मक्का के साथ कड़ी प्रतिस्पर्धा करते हैं, विशेष रूप से तब जब मक्का छोटा और संवेदनशील होता है। यदि इन्हें अनियंत्रित छोड़ दिया जाए, तो ये अनाज की पैदावार को आधा कर सकते हैं। दशकों से, किसान हाथ से निराई करने पर निर्भर रहे हैं, जो एक कठिन शारीरिक कार्य है और श्रम की कमी और बढ़ती लागत के कारण अब और भी कठिन होता जा रहा है। रासायनिक शाकनाशी (herbicides) एक तेज़ समाधान प्रदान करते हैं, लेकिन वे अपनी स्वयं की समस्याएँ भी लाते हैं, जिसमें प्रतिरोधी खरपतवार और मिट्टी का क्षरण शामिल है। यह ऐसी खेती पद्धतियों की तत्काल आवश्यकता पैदा करता है जो भूमि के लिए कोमल हों लेकिन खरपतवारों के लिए कठोर, जिससे फसल की सुरक्षा करते हुए मिट्टी को स्वस्थ रखा जा सके।

एक बेहतर मार्ग खोजने के लिए, यूनिवर्सिटी ऑफ बुआ के शोधकर्ताओं की एक टीम ने कैमरून के आर्द्र वन क्षेत्र में स्थित बुआ शहर में एक क्षेत्रीय प्रयोग स्थापित किया। वे यह परीक्षण करना चाहते थे कि क्या विशिष्ट, कम-तकनीकी खेती पद्धतियां पारंपरिक विधि (खरपतवारों को उगने देने) या मानक पद्धति (हाथ से निराई करने) से बेहतर प्रदर्शन कर सकती हैं। टीम ने चार मीटर गुणा चार मीटर के कई प्लॉट स्थापित किए, और यह देखने के लिए पांच अलग-अलग उपचार (treatments) लागू किए कि वे खरपतवारों, मिट्टी के छिपे हुए जैविक जीवन और अंतिम मक्का की कटाई को कैसे प्रभावित करते हैं। इन उपचारों में एक नियंत्रण समूह (control group) शामिल था जहाँ कोई खरपतवार नियंत्रण नहीं किया गया था, एक समूह जहाँ हाथ से खरपतवार हटाए गए थे, एक समूह जिसे लकड़ी के बुरादे (wood shavings) की परत से ढका गया था, एक समूह जिसे काली प्लास्टिक की चादर से ढका गया था, और एक समूह जहाँ मक्के के साथ मूंगफली उगाई गई थी। लक्ष्य यह देखना था कि क्या मिट्टी को ढकना या एक सहवर्ती फसल (companion crop) उगाना खरपतवारों को प्राकृतिक रूप से दबा सकता है और मक्के के नीचे की जमीन के जैविक स्वास्थ्य में सुधार कर सकता है।

परिणामों ने दिखाया कि मिट्टी को ढकना या एक सहवर्ती फसल उगाना खरपतवारों को रोकने में उल्लेखनीय रूप से सफल रहा। काली प्लास्टिक मल्च (plastic mulch) से ढके गए प्लॉटों में, खरपतवार समुदाय पूरी तरह से शांत हो गया; कोई भी खरपतवार उभरा ही नहीं। जिन प्लॉटों में मक्के की अंतर-खेती (intercropping) मूंगफली के साथ की गई थी, वहां भी आठ सप्ताह के भीतर खरपतवार पूरी तरह से गायब हो गए। यहाँ तक कि लकड़ी के बुरादे ने भी, जो एक भौतिक बाधा के रूप में कार्य करता था, बिना उपचार वाले प्लॉटों की तुलना में खरपतवार की वृद्धि को काफी कम कर दिया। इसके विपरीत, जिन प्लॉटों में किसान हाथ से निराई पर निर्भर थे या जिन्होंने कुछ नहीं किया था, वहां खरपतवारों की भारी उपस्थिति बनी रही, हालांकि हाथ से निराई वाले प्लॉटों में निराई के दूसरे दौर के बाद खरपतवारों की संख्या में गिरावट देखी गई। शोधकर्ताओं ने पाया कि बिना उपचार वाले नियंत्रण प्लॉटों में विभिन्न प्रकार के खरपतवार प्रजातियों की संख्या सबसे अधिक थी, जबकि प्लास्टिक मल्च और अंतर-खेती वाले प्लॉटों ने प्रभावी रूप से खरपतवार समुदाय को समाप्त कर दिया।

केवल खरपतवारों को दूर रखने के अलावा, विभिन्न उपचारों ने मिट्टी के भीतर जैविक गतिविधि को भी बदल दिया। शोधकर्ताओं ने मिट्टी के स्वास्थ्य के दो प्रमुख संकेतकों को मापा: मिट्टी के सूक्ष्मजीवों (microbes) द्वारा धारण की गई नाइट्रोजन की मात्रा और एसिड फॉस्फेटेज नामक एक एंजाइम की गतिविधि, जो पौधों को पोषक तत्वों तक पहुँचने में मदद करता है। मूंगफली के साथ अंतर-खेती वाले प्लॉटों और लकड़ी के बुरादे से ढके गए प्लॉटों में इन जैविक संकेतकों में जबरदस्त उछाल देखा गया। अंतर-खेती वाले उपचार ने नियंत्रण समूह की तुलना में एसिड फॉस्फेटेज एंजाइम की संभावित गतिविधि में सत्तर प्रतिशत की वृद्धि की, और इसने सूक्ष्मजीव बायोमास नाइट्रोजन को भी समान मार्जिन से बढ़ाया। लकड़ी के बुरादे ने भी अच्छा प्रदर्शन किया, जिससे इन जैविक गतिविधियों में लगभग पचास से साठ प्रतिशत की वृद्धि हुई। यह सुझाव देता है कि लकड़ी के अपघटन (decomposition) और मूंगफली की जड़ों की उपस्थिति ने मिट्टी के सूक्ष्म जीवन को उत्तेजित किया, जिससे मिट्टी अधिक उपजाऊ और सक्रिय हो गई। दिलचस्प बात यह है कि प्लास्टिक मल्च और हाथ से निराई वाले उपचारों में इन विशिष्ट जैविक संकेतकों में सुधार का समान स्तर नहीं दिखा, कुछ मामलों में तो सूक्ष्मजीव गतिविधि नियंत्रण समूह की तुलना में कम भी थी।

जब अंतिम कटाई की बात आई, तो कहानी स्पष्ट लाभ और सूक्ष्म अंतरों का मिश्रण थी। शोधकर्ताओं ने अनाज के आकार और गुणवत्ता को निर्धारित करने के लिए एक हजार मक्के के दानों के वजन को मापा। यहाँ, अंतर-खेती और प्लास्टिक मल्च उपचारों ने सबसे भारी अनाज का उत्पादन करके उत्कृष्ट प्रदर्शन किया। अंतर-खेती वाले मक्के के दानों का वजन 380 ग्राम प्रति हजार था, और प्लास्टिक मल्च के दानों का वजन 360 ग्राम था, जो नियंत्रण और लकड़ी के बुरादे वाले प्लॉटों में पाए गए 230 ग्राम से काफी अधिक था। अनाज के वजन में यह वृद्धि बताती है कि इन उपचारों में पौधे दानों को भरने में बेहतर सक्षम थे, जो संभवतः प्लास्टिक से बेहतर नमी प्रतिधारण (moisture retention) या मूंगफली से नाइट्रोजन की बेहतर उपलब्धता के कारण था। हालाँकि, जब शोधकर्ताओं ने प्रति हेक्टेयर कुल अनाज की उपज की गणना की, तो उपचारों के बीच का अंतर सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था। अंतर-खेती वाले प्लॉटों ने पांच टन प्रति हेक्टेयर की उच्चतम संख्यात्मक उपज उत्पन्न की, उसके बाद प्लास्टिक मल्च 4.5 टन के साथ आया, लेकिन यह भिन्नता अन्य तरीकों पर एक निर्णायक सांख्यिकीय जीत माने जाने के लिए पर्याप्त बड़ी नहीं थी।

अध्ययन ने खरपतवार की वृद्धि और अंतिम कटाई के बीच एक मजबूत संबंध भी प्रकट किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि जैसे-जैसे खरपतवार का शुष्क वजन (dry weight) बढ़ा, मक्के की अनाज की उपज घट गई। यह नकारात्मक संबंध पुष्टि करता है कि संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा वास्तविक और हानिकारक है। सबसे अधिक खरपतवार वाले प्लॉटों ने सबसे कम अनाज का उत्पादन किया, जबकि जहाँ खरपतवारों को दबा दिया गया था, वहाँ अधिक उत्पादन हुआ। लकड़ी के बुरादे ने, जो एक मल्च के रूप में कार्य करता था, शुरुआती हफ्तों में खरपतवार की वृद्धि को प्रभावी ढंग से कम किया, लेकिन प्लास्टिक मल्च और अंतर-खेती पूरे सीजन के दौरान खरपतवार-मुक्त वातावरण बनाए रखने में श्रेष्ठ थे। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि लकड़ी के बुरादा सूर्य के प्रकाश को रोकने और खरपतवारों के उभरने को भौतिक रूप से रोकने में प्रभावी था, जबकि मूंगफली की कवर ने तेजी से मिट्टी पर कब्जा कर लिया, जिससे किसी भी संभावित खरपतवार की वृद्धि को रोका जा सका।

इन आशाजनक परिणामों के बावजूद, लेखक चेतावनी देते हैं कि निष्कर्ष डेटा के एक एकल सीजन पर आधारित हैं। उन्होंने उपचार शुरू होने से पहले के आधारभूत माप (baseline measurement) के बिना केवल एक समय बिंदु पर मिट्टी के जैविक संकेतकों को मापा। इसका अर्थ यह है कि जबकि डेटा दृढ़ता से सुझाव देता है कि मल्चिंग और अंतर-खेती मिट्टी की जीव विज्ञान में सुधार करते हैं और खरपतवारों को दबाते हैं, लेकिन कई वर्षों में मिट्टी पर दीर्घकालिक प्रभाव और उपज लाभ की निरंतरता अभी भी देखी जानी बाकी है। अध्ययन ने इस विशिष्ट तंत्र को नहीं मापा कि मूंगफली ने नाइट्रोजन में कैसे सुधार किया या प्लास्टिक ने गर्मी को कैसे बनाए रखा, जिससे सफलता के सटीक "क्यों" के बारे में कुछ प्रश्न शेष रह गए। फिर भी, साक्ष्य उप-सहारा अफ्रीका के छोटे किसानों के लिए एक व्यवहार्य मार्ग की ओर संकेत करते हैं। मूंगफली की अंतर-खेती, प्लास्टिक मल्च, या लकड़ी के बुरादे को अपनी मक्का खेती में एकीकृत करके, वे एक साथ खरपतवार की समस्या से निपट सकते हैं और अपनी मिट्टी की जैविक गुणवत्ता को बढ़ा सकते हैं, जो रसायनों पर अत्यधिक निर्भर हुए बिना या श्रम को थकाए बिना उत्पादन को तीव्र करने का एक सतत तरीका प्रदान करता है।