Evaluating the effects of different anaerobic digestate rates on the growth, yield, and chlorophyll content of finger millet (Eleusine coracana) grown in biochar treated soil under semi-arid ecosystems of Zimbabwe
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि जिम्बाब्वे के अर्ध-शुष्क पारिस्थितिक तंत्रों में बायोचार-उपचारित मिट्टी में 4000 मिलीलीटर एनारोबिक डाइजेस्टेटट (anaerobic digestate) का प्रयोग करने से फिंगर मिलेट (finger millet) की तने की ऊँचाई, क्लोरोफिल की मात्रा और अनाज की उपज में महत्वपूर्ण वृद्धि होती है।
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दक्षिणी जिम्बाब्वे के शुष्क, धूप से झुलसे परिदृश्यों में, छोटे किसान पर्याप्त भोजन उगाने के लिए निरंतर संघर्ष करते हैं। मिट्टी अक्सर पतली और पोषक तत्वों में कम होती है, और वर्षा दुर्लभ और अनिश्चित होती है। पीढ़ियों से, किसान 'फिंगर मिलेट' (रागी) नामक एक सख्त अनाज पर निर्भर रहे हैं। यह फसल एक जीवन रेखा है; यह उन सूखे को भी झेल सकती है जो अन्य पौधों को मार सकते हैं, इसे बिना खराब हुए वर्षों तक स्टोर किया जा सकता है, और यह कैल्शियम और आयरन जैसे आवश्यक खनिजों से भरपूर है। फिर भी, इसकी सहनशीलता के बावजूद, इस अनाज की पैदावार अक्सर कम होती है क्योंकि मिट्टी में उन विशिष्ट पोषक तत्वों की कमी होती है जिनकी इसे पनपने के लिए आवश्यकता होती है। किसान अक्सर इसे ठीक करने के लिए मक्का के लिए डिज़ाइन किए गए रासायनिक उर्वरकों का उपयोग करने का प्रयास करते हैं, लेकिन ये सामान्य मिश्रण अक्सर फिंगर मिलेट के लिए सही पोषक तत्वों का संतुलन प्रदान करने में विफल रहते हैं और मिट्टी को बहुत अधिक नमकीन बनाकर समय के साथ इसे नुकसान भी पहुँचा सकते हैं।
एक बेहतर समाधान खोजने के लिए, शोधकर्ता दो प्राकृतिक संसाधनों के संयोजन की ओर देख रहे हैं: बायोचार (biochar) और एनारोबिक डाइजेस्टेट (anaerobic digestate)। बायोचार एक चारकोल जैसी पदार्थ है जिसे कम ऑक्सीजन वाले वातावरण में वनस्पति सामग्री को गर्म करके बनाया जाता है; यह मिट्टी में एक स्पंज की तरह कार्य करता है, पानी और पोषक तत्वों को थामे रखता है ताकि वे बह न जाएं। एनारोबिक डाइजेस्टेट एक पोषक तत्वों से भरपूर तरल उर्वरक है जो तब बनता है जब जैविक कचरा, जैसे कि पशु खाद और खाद्य अवशेष, बिना ऑक्सीजन के टूटते हैं। जब इन दोनों का एक साथ उपयोग किया जाता है, तो वे कृत्रिम रसायनों के कठोर दुष्प्रभावों के बिना मिट्टी और फसल को पोषण देने का एक तरीका प्रदान करते हैं। शोधकर्ता जिस प्रश्न का उत्तर जानना चाहते थे वह सरल था: यदि आप इस प्राकृतिक तरल उर्वरक को बायोचार के साथ मिलाते हैं, तो क्या आप इन कठिन, अर्ध-शुष्क परिस्थितियों में अधिक फिंगर मिलेट उगा सकते हैं?
ग्वांडा स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों की एक टीम ने इस विचार का परीक्षण करने के लिए जिम्बाब्वे के शुष्क कृषि क्षेत्रों के विशिष्ट क्षेत्र, फिलाबुसी जिले में कदम रखा। उन्होंने प्रत्येक प्लॉट में बायोचार की एक विशिष्ट मात्रा जोड़कर मिट्टी तैयार की, जिससे यह सुनिश्चित हुआ कि जमीन में नमी बनाए रखने के लिए बेहतर संरचना हो। इस उपचारित मिट्टी में, उन्होंने फिंगवर मिलेट के बीज बोए और तरल डाइजेस्टेट की विभिन्न मात्राओं का प्रयोग किया। कुछ प्लॉटों में बिना किसी तरल के आधार रेखा (baseline) के रूप में छोड़ दिया गया, जबकि अन्य में पोषक तत्वों से भरपूर पानी की छोटी, मध्यम या बड़ी खुराक दी गई। लक्ष्य यह देखना था कि क्या इस प्राकृतिक उर्वरक को अधिक मात्रा में डालने से पौधे अधिक लंबे, हरे और अधिक उत्पादक बन सकते हैं।
परिणामों ने दिखाया कि सभी प्लॉटों में बीज उतनी ही अच्छी तरह से अंकुरित हुए, चाहे तरल उर्वरक की कितनी भी मात्रा डाली गई हो। यह एक महत्वपूर्ण निष्कर्ष था क्योंकि इसका अर्थ था कि तरल ने बीजों को नुकसान नहीं पहुँचाया या उनके बढ़ने को नहीं रोका, यहाँ तक कि उच्चतम खुराक पर भी। हालाँकि, जैसे ही पौधे बढ़ने लगे, अंतर स्पष्ट हो गया। जिन प्लॉटों में डाइजेस्टेट की सबसे अधिक मात्रा दी गई थी, उनमें सबसे लंबे पौधे पैदा हुए। बढ़ते मौसम के अंत तक, उच्च-खुराक वाले प्लॉटों के पौधे नियंत्रण प्लॉटों (जिन्हें कोई उर्वरक नहीं मिला था) की तुलना में काफी लंबे थे। यह अतिरिक्त ऊंचाई इस बात का संकेत थी कि पौधे मजबूत तने और पत्तियां बनाने के लिए पोषक तत्वों का उपयोग कर रहे थे।
पत्तियों का हरापन, जो इस बात का संकेत है कि पौधा सूर्य के प्रकाश से कितनी अच्छी तरह भोजन बना रहा है, उर्वरक के साथ और भी बेहतर हुआ। शोधकर्ताओं ने एक हैंडहेल्ड डिवाइस का उपयोग करके इसे मापा जो पत्तियों के रंग की तीव्रता को पढ़ सकता है। उच्चतम खुराक प्राप्त करने वाले पौधों की पत्तियां सबसे गहरी हरी थीं, जो यह सुझाव देती हैं कि वे नाइट्रोजन और अन्य पोषक तत्वों को बहुत कुशलता से अवशोषित कर रहे थे। यह हरापन सीधे अंतिम फसल में परिवर्तित हुआ। सबसे अधिक डाइजेस्टेट वाले प्लॉटों में सबसे अधिक अनाज पैदा हुआ। उच्चतम पैदावार लगभग 2,369 किलोग्राम प्रति हेक्टेयर तक पहुँची, जो कि बिना उर्वरक वाले प्लॉटों (जिसमें केवल 1,772 किलोग्राम प्रति हेक्टेयर से थोड़ा अधिक उत्पादन हुआ था) की तुलना में एक महत्वपूर्ण वृद्धि है। तरल की थोड़ी सी मात्रा ने भी मदद की, लेकिन सबसे बड़े लाभ बड़ी खुराकों से मिले।
अध्ययन यह सुझाव देता है कि इस विशिष्ट प्रकार के जैविक उर्वरक के साथ बायोचार को मिलाना शुष्क क्षेत्रों में फिंगर मिलेट उत्पादन को बढ़ाने का एक शक्तिशाली तरीका है। बायोचार ने संभवतः तरल उर्वरक के पोषक तत्वों को पौधे की जड़ों के करीब रखकर मदद की होगी, जिससे उन्हें मिट्टी में बहने से रोका जा सके। इसने फिंगर मिलेट को उसके विकास चक्र के दौरान भोजन की निरंतर आपूर्ति तक पहुँचने की अनुमति दी। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि इन अर्ध-शुष्क क्षेत्रों के किसान महंगे या संभावित रूप से हानिकारक रासायनिक उर्वरकों पर निर्भर रहे बिना अधिक भोजन उगाने के लिए इस पद्धति का उपयोग कर सकते हैं। स्थानीय स्तर पर उपलब्ध कचरे को पोषक तत्वों से भरपूर तरल में मिलाकर और उसे बायोचार से उपचारित मिट्टी पर लगाकर, छोटे पैमाने के किसान बेहतर फसल के लिए एक व्यावहारिक, टिकाऊ मार्ग अपना सकते हैं।
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