Modelling crop yield using growth parameters and fall armyworm (Spodptera frugiperda J. E. Smith) leaf damage under different NPK regimes for Cameroon Highland Composite (CHC) maize

कैमरून के उच्च क्षेत्रों में, जहाँ हवा ठंडी और मिट्टी समृद्ध है, मक्का केवल एक फसल नहीं है; यह एक जीवन रेखा है। दशकों से, यह अनाज घरेलू खाना पकाने के साधारण मुख्य आहार से बदलकर शहरों और उद्योगों को खिलाने वाली एक महत्वपूर्ण नकदी फसल में परिवर्तित हो गया है। फिर भी, इसे सफलतापूर्वक उगाना एक निरंतर संतुलन बनाने जैसा है। किसानों को पोषक तत्वों, मुख्य रूप से नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम के लिए मिट्टी की भूख का प्रबंधन करना होता है, और साथ ही अपने खेतों की रक्षा एक निरंतर शत्रु से करनी होती है: फॉल आर्मीवॉर्म (fall armyworm)। इस पतंगे के लार्वा पत्तियों को पूरी तरह नष्ट कर सकते हैं, जिससे फसल को खतरा होता है। वर्षों से, कृषि में एक सामान्य धारणा बनी हुई है: कि पौधे को अधिक उर्वरक खिलाने से वह अधिक मजबूत होता है, लेकिन साथ ही वह अधिक स्वादिष्ट और भूखे कीटों के लिए आकर्षक भी हो जाता है। नॉर्थ वेस्ट क्षेत्र के शोधकर्ताओं के सामने सवाल यह था कि क्या यह व्यापार-संबंध (trade-off) स्थानीय किसानों द्वारा उगाई जाने वाली मक्का की विशिष्ट किस्मों के लिए सच है, और यदि ऐसा है, तो इसने अंतिम फसल को कैसे प्रभावित किया।

कैमरून और द गाम्बिया के विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिकों की एक टीम ने बाली शहर के पास एक क्षेत्रीय प्रयोग में इस संबंध का परीक्षण करने का निर्णय लिया। उन्होंने मक्का की चार विशिष्ट किस्मों पर ध्यान केंद्रित किया जिन्हें 'कैमरून हाइलैंड कंपोजिट' (Cameroon Highland Composite) के रूप में जाना जाता है, जो तीस वर्षों से छोटे पैमाने के किसानों के लिए एक मुख्य आधार रही हैं। शोधकर्ताओं ने इन बीजों को एक सावधानीपूर्वक व्यवस्थित ग्रिड में लगाया, जिसमें अलग-अलग मात्रा में उर्वरक का परीक्षण करने के लिए खेत को विभिन्न खंडों में विभाजित किया गया था। कुछ पौधों को बिना किसी उर्वरक के छोड़ा गया, जबकि अन्य को मानक पोषक मिश्रण की छोटी, मध्यम या बड़ी खुराक दी गई। उन्होंने पौधों के बढ़ते क्रम को करीब से देखा, उनकी ऊंचाई, उनके तनों की मोटाई और पत्तियों के आकार को मापा। उन्होंने फॉल आर्मीवॉर्म पर भी पैनी नजर रखी, जिसमें उन्होंने पत्तियों को हुए नुकसान को मापने के लिए एक सरल स्कोरिंग प्रणाली का उपयोग किया, जो बिना किसी दृश्य क्षति से लेकर गंभीर विनाश तक था।

परिणामों ने मिट्टी के पोषक तत्वों के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया की एक स्पष्ट तस्वीर पेश की। जैसे-जैसे उर्वरक की खुराक बढ़ती गई, मक्का लंबा होता गया, तने मोटे होते गए और पत्तियां बड़ी होती गईं। यह चारों किस्मों के लिए सच था, जिससे पता चला कि पौधे अतिरिक्त भोजन का उपयोग करने के लिए उत्सुक थे। हालांकि, जीवित रहने वाले पौधों की संख्या के मामले में बीज का प्रकार उर्वरक से अधिक महत्वपूर्ण था। CHC202 नामक एक किस्म ने लगातार सबसे अधिक पौधे और सबसे लंबे, स्वस्थ तने पैदा किए, चाहे उर्वरक का स्तर कुछ भी रहा हो। यह समूह के स्पष्ट विजेता के रूप में उभरा, जिसने वृद्धि के लगभग हर पैमाने पर अन्य तीन किस्मों को पीछे छोड़ दिया।

हालांकि, उर्वरक और कीटों के बीच का संबंध अधिक जटिल था। अध्ययन ने पुष्टि की कि जैसे-जैसे उर्वरक का स्तर बढ़ा, फॉल आर्मीवॉर्म से होने वाला नुकसान भी बढ़ गया। कीटों ने अधिक पोषण प्राप्त करने वाले पौधों को पसंद किया, जिसमें उच्चतम उर्वरक खुराक के कारण पत्तियों को सबसे अधिक नुकसान पहुँचा। जिस किस्म को सबसे अधिक नुकसान हुआ वह CHC204 थी, जो भारी फीडिंग के कारण फटी और बिखरी हुई दिखाई दे रही थी। फिर भी, जब शोधकर्ताओं ने अंतिम फसल को देखा, तो एक आश्चर्यजनक मोड़ सामने आया। भारी कीट क्षति के बावजूद, जिन पौधों को सबसे अधिक उर्वरक मिला, उन्होंने सबसे अधिक अनाज का उत्पादन किया। CHC202 किस्म, जिसमें पत्तियों का नुकसान सबसे कम और विकास सबसे अच्छा था, ने ताजे मक्का की सर्वाधिक मात्रा पैदा की, जो प्रति हेक्टेयर चार टन तक पहुँच गई। यह स्थानीय फार्मों में देखे जाने वाले विशिष्ट उत्पादन से एक महत्वपूर्ण सुधार था।

वैज्ञानिकों ने फिर फसल को वास्तव में क्या चीज संचालित कर रही है, इसे समझने के लिए गणित का सहारा लिया। उन्होंने यह देखने के लिए कई मॉडल बनाए कि क्या वे पौधे के स्वास्थ्य, जीवित बचे पौधों की संख्या और कीट के नुकसान के स्तर के आधार पर अनाज के उत्पादन की भविष्यवाणी कर सकते हैं। उन्होंने पाया कि केवल आर्मीवॉर्म द्वारा किए गए नुकसान को गिनना यह बताने के लिए पर्याप्त नहीं था कि खेत कितना भोजन पैदा करेगा। वास्तव में, क्षति के स्कोर अकेले उन्हें अंतिम उपज के बारे में बहुत कम बता सके। फसल की भविष्यवाणी करने का सबसे अच्छा तरीका कारकों का एक संयोजन देखना था: पौधे कितने जीवंत दिख रहे थे, अंत तक कितने जीवित रहे, और कीट के नुकसान का एक छोटा, मुश्किल से दिखने वाला योगदान।

अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि मक्का को अधिक उर्वरक खिलाने से अधिक कीटों के हमले आमंत्रित होते हैं, लेकिन यदि सही किस्म चुनी जाए तो यह अनिवार्य रूप से फसल को बर्बाद नहीं करता है। CHC202 किस्म एक लचीली पसंद साबित हुई, जो कीटों की उपस्थिति के बावजूद उच्च उपज देने में सक्षम रही। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि किसानों को यह डरने के बजाय कि फसल को खिलाने से अनिवार्य रूप से नुकसान होगा, इस विशिष्ट किस्म को लगाने और उचित उर्वरक स्तरों का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए। यह समझकर कि कीट का नुकसान अकेले उपज के नुकसान का मुख्य चालक नहीं है, किसान इन निरंतर कीटों के बीच अपनी फसल को सुरक्षित करने के लिए बेहतर निर्णय ले सकते हैं।