Combined biochar and perlite amendments improve soil physicochemical properties and cassava yield in tropical sandy soil
यह क्षेत्रीय अध्ययन प्रदर्शित करता है कि बायोचार और पर्लाइट संशोधनों को मिलाने से उष्णकटिबंधीय रेतीली मिट्टी में मृदा भौतिक-रासायनिक गुणों में महत्वपूर्ण सुधार होता है और अनुपचारित नियंत्रणों की तुलना में कसावा की उपज में 57.17% की वृद्धि होती है।
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दक्षिण-पूर्व एशिया के उष्णकटिबंधीय निचले इलाकों में, खेती की विशाल भूमि ऐसी मिट्टी पर बनी है जो बगीचे के बजाय समुद्र तट जैसी महसूस होती है। यह मोटे, रेतीले कणों वाली मिट्टी पानी को इतनी तेज़ी से निकाल देती है कि वर्षा के बीच के समय में फसलें अक्सर प्यासी रह जाती हैं, और यह उन पोषक तत्वों को थामे रखने में भी संघर्ष करती है जिन्हें किसान इसमें मिलाते हैं, जिससे वे पौधों द्वारा उपयोग किए जाने से पहले ही बह जाते हैं। कसावा जैसी फसलों के लिए, जो एक स्टार्चयुक्त जड़ है और करोड़ों लोगों का पेट भरती है, तेजी से जल निकासी और खराब पोषक तत्व प्रतिधारण (रिटेंशन) का यह संयोजन एक कठिन वातावरण बनाता है जहाँ विकास अक्सर बाधित होता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि जैविक पदार्थ मिलाने से रेतीली मिट्टी को पानी रोकने में मदद मिल सकती है, और कुछ खनिज यह सुधार कर सकते हैं कि मिट्टी पोषक तत्वों को कैसे रोकती है, लेकिन एक व्यावहारिक, क्षेत्र-परीक्षित समाधान खोजना जो दोनों समस्याओं को एक साथ हल करता हो, एक चुनौती बना हुआ है।
थाईलैंड के शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट विचार का परीक्षण करने के लिए हाथ डाला: क्या होगा यदि वे दोनों समस्याओं को एक साथ हल करने के लिए दो बहुत ही अलग सामग्रियों को मिला दें? एक सामग्री, बायोचार (biochar), एक कोयले जैसी पदार्थ है जिसे ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में पौधों के कचरे को गर्म करके बनाया जाता है; यह जाना जाता है कि यह सूक्ष्म छिद्रों और रासायनिक स्थलों से भरा होता है जो पोषक तत्वों को फंसा सकते हैं। दूसरा, परलाइट (perlite), एक हल्का, विस्तारित ज्वालामुखीय कांच है जिसका उपयोग अक्सर वायु संचार और जल वितरण में सुधार के लिए पॉटिंग मिक्स में किया जाता है। जबकि बायोचार रासायनिक रूप से सक्रिय है और परलाइट भौतिक रूप से सक्रिय है, शोधकर्ता यह देखना चाहते थे कि क्या वास्तव में एक खेत में दोनों का एक साथ उपयोग करने से किसी एक अकेले के उपयोग की तुलना में फसलों के लिए बेहतर वातावरण बनेगा।
प्रयोग लोप बुरी प्रांत (Lop Buri Province) के एक रेतीले मैदान में आयोजित किया गया था, जो एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ मिट्टी रेत से प्रधान है और इसमें महीन मिट्टी (clay) के कणों की कमी है जो आमतौर पर नमी बनाए रखने में मदद करते हैं। शोधकर्ताओं ने इक्कीस अलग-अलग भूखंडों (plots) के साथ एक बड़ा फील्ड ट्रायल स्थापित किया, जिनमें से प्रत्येक छह मीटर गुणा छह मीटर का था। उन्होंने हर भूखंड में कसावा लगाया लेकिन मिट्टी के साथ अलग-अलग व्यवहार किया। कुछ भूखंडों में कोई अतिरिक्त सामग्री नहीं दी गई, जो एक आधार (baseline) के रूप में कार्य करते थे। अन्य में केवल बायोचार, केवल परलाइट, या दोनों का मिश्रण, विभिन्न दरों पर दिया गया। उच्चतम दरों में प्रति हेक्टेयर छह हजार दो सौ पचास किलोग्राम बायोचार और उतनी ही मात्रा में प्रति हेक्टेयर परलाइट मिलाया गया। दस महीनों की अवधि के दौरान, टीम ने मिट्टी की बारीकी से निगरानी की, यह मापा कि यह कितना पानी रोक सकती है, यह पोषक तत्वों को कितनी अच्छी तरह बनाए रख सकती है, और समय के साथ रासायनिक संतुलन कैसे बदलता है।
परिणामों ने दिखाया कि सामग्रियों को जोड़ने के आधार पर मिट्टी ने अलग-अलग प्रतिक्रिया दी। बिना किसी संशोधन वाले भूखंड सबसे सूखे रहे और उनमें पोषक तत्वों की कमी रही। केवल बायोचार या केवल परलाइट जोड़ने से मदद मिली, लेकिन सबसे नाटकीय सुधार उन भूखंडों से आया जहाँ दोनों सामग्रियों को उच्चतम दरों पर एक साथ मिलाया गया था। इन संयुक्त भूखंडों में, पौधों के लिए उपलब्ध पानी को रोकने की मिट्टी की क्षमता काफी बढ़ गई, जो बिना उपचारित मिट्टी के लगभग छह और तीन-चौथाई प्रतिशत से बढ़कर दस प्रतिशत से अधिक हो गई। इसका अर्थ है कि मिट्टी शुष्क मौसम के दौरान कसावा के पौधों के पीने के लिए रूट ज़ोन (जड़ क्षेत्र) में अधिक पानी रख सकती है। साथ ही, मिट्टी का रासायनिक स्वास्थ्य भी सुधरा। संयुक्त उपचार ने मिट्टी के pH को थोड़ा बढ़ा दिया और कैल्शियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम और फास्फोरस जैसे आवश्यक पोषक तत्वों की मात्रा बढ़ा दी जो पौधों द्वारा ग्रहण करने के लिए उपलब्ध थे।
शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि मिट्टी में ये परिवर्तन सीधे बेहतर फसल में परिवर्तित हुए। जब शोधकर्ताओं ने तीन सौ दिनों के बाद कसावा की कटाई की, तो बायोचार और परलाइट के उच्च-दर मिश्रण वाले भूखंडों ने सबसे अधिक जड़ें पैदा कीं। इन भूखंडों में उपज बीस दशमलव दो आठ मीट्रिक टन प्रति हेक्टेयर तक पहुँच गई, जो बिना उपचारित नियंत्रण भूखंडों की उपज से सत्तावन प्रतिशत से अधिक थी। शोधकर्ताओं ने नोट किया कि जबकि परलाइट जल प्रतिधारण के लिए भारी काम कर रहा था, बायोचार मिट्टी में पोषक तत्वों को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण था। अकेले इनमें से कोई भी सामग्री सफलता के उसी स्तर को उत्पन्न करने में सक्षम नहीं थी जैसा कि संयोजन ने किया। अध्ययन सुझाव देता है कि उष्णकटिबंधीय रेतीली मिट्टी के साथ काम करने वाले किसानों के लिए, इन दो संशोधनों को मिलाना सूखा और खराब उर्वरता की दोहरी समस्याओं को हल करने का एक व्यावहारिक तरीका है, जो एक कठिन परिदृश्य को एक उत्पादक परिदृश्य में बदल देता है।
ये निष्कर्ष इस एकल बढ़ते मौसम और इस विशेष प्रकार की रेतीली मिट्टी के लिए विशिष्ट हैं, इसलिए इसके प्रभाव की दीर्घकालिक स्थायित्व को देखना अभी बाकी है। हालाँकि, फील्ड डेटा स्पष्ट प्रमाण प्रदान करता है कि भौतिक जल सीमाओं और रासायनिक पोषक तत्व सीमाओं को एक साथ संबोधित करने से उन्हें अलग-अलग उपचार करने की तुलना में बेहतर परिणाम मिलते हैं। रूट ज़ोन को प्रभावी ढंग से पानी और भोजन दोनों को थामने के योग्य बनाकर, बायोचार और परलाइट का संयोजन दुनिया की कुछ सबसे चुनौतीपूर्ण मिट्टी में कृषि के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है।
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