Treated cocopeat–pumice mixtures influence substrate physico-chemical properties, nutrient uptake and potato yield (Solanum tuberosum L.)

आलू एक वैश्विक मुख्य फसल है, जो अरबों लोगों का पेट भरती है और कई देशों में खाद्य सुरक्षा के एक महत्वपूर्ण स्तंभ के रूप में कार्य करती है। फिर भी, केन्या जैसे स्थानों में किसानों के लिए, इस फसल को उगाना स्वयं मिट्टी के विरुद्ध एक निरंतर संघर्ष है। पारंपरिक खेत अक्सर अदृश्य शत्रुओं का घर होते हैं: बैक्टीरिया, कवक और नेमाटोड जो बीज को संक्रमित करते हैं और फसल को नष्ट कर देते हैं। इन मिट्टी से होने वाली बीमारियों से बचने के लिए, कृषि वैज्ञानिकों ने 'सॉइललेस कल्चर' (मिट्टी रहित खेती) की ओर रुख किया है, जो एक ऐसी विधि है जहाँ पौधे मिट्टी के बजाय एक स्वच्छ, कृत्रिम माध्यम में उगते हैं। इसके लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से, कोकोपीट—जो नारियल के छिलकों का एक रेशेदार उपोत्पाद है—एक स्वर्ण मानक बन गया है। यह पानी को अच्छी तरह से थामे रखता है, जड़ों तक हवा पहुँचने देता है, और स्वस्थ विकास में सहायता करता है। हालाँकि, कोकोपीट महंगा है और तट से दूर के क्षेत्रों में इसे प्राप्त करना कठिन है, जिससे उन किसानों के लिए एक बाधा उत्पन्न होती है जिन्हें रोग मुक्त बीज आलू उत्पादन के लिए किफायती तरीकों की आवश्यकता है।

इस आर्थिक वास्तविकता ने शोधकर्ताओं को एक व्यावहारिक प्रश्न पूछने पर मजबूर किया: क्या वे समान परिणाम प्राप्त करने के लिए कोकोपीट को एक सस्ते, स्थानीय रूप से उपलब्ध सामग्री के साथ मिला सकते हैं? प्युमिस (Pumice), जो एक स्पंज जैसी संरचना वाला हल्का ज्वालामुखी पत्थर है, एक आशाजनक विकल्प प्रदान करता है। यह केन्या में प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है और मिट्टी में जल निकासी और वातन (aeration) में सुधार के लिए जाना जाता है। चुनौती सही संतुलन खोजने की थी। यदि मिश्रण में बहुत अधिक पत्थर होगा, तो पौधा सूख सकता है; यदि बहुत अधिक कोकोपीट होगा, तो लागत ऊँची बनी रहेगी। वैज्ञानिकों की एक टीम ने इन दोनों सामग्रियों के विभिन्न संयोजनों का परीक्षण करने के लिए निकल पड़ी ताकि यह देख सकें कि क्या वे शुद्ध कोकोपीट की सफलता को दोहरा सकते हुए आलू किसानों के लिए कीमत कम कर सकते हैं।

शोधकर्ताओं ने केन्या के एगरटन विश्वविद्यालय के भीतर एक ग्रीनहाउस में अपना प्रयोग किया, जिसमें 'शांगी' नामक आलू की एक लोकप्रिय किस्म का उपयोग किया गया। उन्होंने तुलना करने के लिए पांच अलग-अलग बढ़ते परिवेश तैयार किए। पहला शुद्ध कोकोपीट था, दूसरा पचहत्तर प्रतिशत कोकोपीट और पच्चीस प्रतिशत प्युमिस का मिश्रण था, तीसरा एक समान पचास-पचास का मिश्रण था, और चौथा केवल पच्चीस प्रतिशत कोकोपीट और पचहत्तर प्रतिशत प्युमिस का मिश्रण था। अंतिम समूह ने एक नियंत्रण (control) के रूप में कार्य किया, जिसमें पारंपरिक परिस्थितियों में पौधों के प्रदर्शन को दिखाने के लिए मानक खेत की मिट्टी का उपयोग किया गया। परिणामों को विश्वसनीय बनाने के लिए प्रत्येक सेटअप को तीन बार दोहराया गया, और प्रत्येक पौधे को ड्रिप सिंचाई प्रणाली के माध्यम से समान सावधानीपूर्वक पानी और पोषक तत्व दिए गए।

इससे पहले कि आलू उगना शुरू होते, टीम ने इन विभिन्न मिश्रणों की भौतिक प्रकृति को मापा। उन्होंने देखा कि प्रत्येक सामग्री कितनी नमी रोक सकती है, छिद्रों के भीतर कितनी हवा फंसी हुई है, और उनके आकार के लिए सामग्री कितनी भारी है। परिणामों ने दिखाया कि नियंत्रण मिट्टी ने सभी में सबसे अधिक पानी रोका (52.0%), जबकि कोकोपीट के मिश्रणों ने प्युमिस वाले मिश्रणों की तुलना में अधिक नमी बनाए रखी। शुद्ध मिट्टी वाला नियंत्रण समूह सबसे भारी भी था और इसमें वायु-भरे छिद्रों की मात्रा सबसे कम थी, जिसका अर्थ है कि कोकोपीट और प्युमिस के हल्के और अधिक छिद्रयुक्त मिश्रणों की तुलना में इसने जड़ों के सांस लेने के लिए हवा के स्थान के मामले में सबसे कम स्थान दिया। कोकोपीट और प्युमिस के मिश्रणों ने एक मध्य मार्ग बनाया, जो नमी और हवा का एक ऐसा संतुलन प्रदान करता है जो जड़ स्वास्थ्य के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

जब शोधकर्ताओं ने यह जांचा कि पौधे पोषक तत्वों को कितनी अच्छी तरह अवशोषित करते हैं, तो उन्होंने पाया कि मिश्रणों ने असाधारण प्रदर्शन किया। पचास-पचास और पच्चीस-पचहत्तर के मिश्रणों में उगने वाले पौधों ने शुद्ध कोकोपीट की तुलना में काफी अधिक नाइट्रोजन, कैल्शियम और पोटेशियम अवशोषित किया। यह सुझाव देता है कि प्युमिस की उपस्थिति ने जड़ों को इन महत्वपूर्ण पोषक तत्वों तक अधिक प्रभावी ढंग से पहुँचने में मदद की। पौधों ने भी जीवंतता के साथ प्रतिक्रिया दी। शुद्ध कोकोपीट में उगने वाले पौधे सबसे ऊँचे रहे, जो लगभग साठ-अठासी सेंटीमीटर तक पहुँचे, लेकिन पचास-पचास का मिश्रण भी उनके बहुत करीब रहा। इन पौधों में अधिक शाखाएँ विकसित हुईं और उन्होंने शुद्ध मिट्टी या शुद्ध प्युमिस की तुलना में लंबे समय तक हरा-भरा और स्वस्थ कैनोपी बनाए रखा। पत्तियों की हरियाली, जिसे प्रकाश को परावर्तित करने की क्षमता का पता लगाने वाले उपकरण द्वारा मापा जाता है, कोकोपीट युक्त मिश्रणों में उच्च बनी रही, जो मजबूत प्रकाश संश्लेषण और सशक्त विकास का संकेत देती है।

हालाँकि, अंतिम परीक्षण फसल का था। लक्ष्य 'मिनीट्यूबर्स' (minitubers) पैदा करना था, जो नए फसल चक्र शुरू करने के लिए उपयोग किए जाने वाले छोटे बीज आलू हैं। शुद्ध कोकोपीट उपचार ने उच्चतम उपज दी, जिसमें प्रत्येक पौधे ने लगभग चार सौ दो ग्राम ट्यूबर उत्पन्न किए। पचहत्तर-पच्चीस का मिश्रण इसके ठीक बाद रहा जिसमें तीन सौ पचहत्तर ग्राम, और पचास-पचास का मिश्रण तीन सौ बहत्तर ग्राम उत्पादित हुआ। ये तीन उपचार शुद्ध प्युमिस और मिट्टी नियंत्रण की तुलना में कहीं बेहतर थे, जिन्होंने काफी कम और छोटे ट्यूबर उत्पन्न किए। डेटा ने एक स्पष्ट पैटर्न प्रकट किया: बीज गुणन के लिए आवश्यक छोटे, एक समान ट्यूबर पैदा करने में मिट्टी रहित मिश्रणों का दबदबा रहा, जबकि पारंपरिक मिट्टी ने खाद्य बाजार के लिए बेहतर, बड़े लेकिन कम ट्यूबर का उत्पादन किया।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि शुद्ध कोकोपीट ग्रीनहाउस में आलू बीज उत्पादन को अधिकतम करने के लिए शीर्ष प्रदर्शन करने वाला बना हुआ है, लेकिन यह एकमात्र व्यवहार्य विकल्प नहीं है। कोकोपीट और प्युमिस का पचास-पचास का मिश्रण शुद्ध सामग्री के लगभग समान प्रदर्शन करता है, जो उपज से समझौता किए बिना लागत में पर्याप्त कमी प्रदान करता है। यह निष्कर्ष किसानों के लिए एक व्यावहारिक समाधान प्रदान करता है जिन्हें उच्च गुणवत्ता वाले बीज आलू उत्पादन की आवश्यकता है लेकिन वे केवल महंगे आयातित माध्यमों पर निर्भर रहने में सक्षम नहीं हैं। स्थानीय ज्वालामुखी चट्टान को नारियल के रेशों के साथ मिलाकर, एक ऐसा वातावरण बनाया जा सकता है जो अत्यधिक प्रभावी होने के साथ-साथ किफायती भी हो, जिससे पारंपरिक खेती में होने वाली बीमारियों के विरुद्ध आलू की आपूर्ति श्रृंखला को सुरक्षित करने में मदद मिल सके।