Response of Hybrid Maize to NP Fertilizer Rates, Nutrient Uptake, and Nutrient Use Efficiency in the Central Rift Valley of Ethiopia

इथियोपिया के उच्च क्षेत्रों में, जहाँ हवा ठंडी रहती है और वर्षा ऋतुओं के साथ आती है, मक्का जीवन की रीढ़ के रूप में खड़ा है। यह वह अनाज है जो परिवारों के कटोरे भरता है, पशुधन को खिलाता है, और स्थानीय अर्थव्यवस्था को चलाता है। दशकों से, किसान इस फसल पर निर्भर रहे हैं, लेकिन इसके नीचे की मिट्टी थक गई है। पर्याप्त विश्राम या पुनर्भरण के बिना निरंतर खेती ने मिट्टी को उसके आवश्यक विटामिनों से वंचित कर दिया है, जिससे पौधे अपनी क्षमता तक पहुँचने के लिए संघर्ष कर रहे हैं। इसे ठीक करने के लिए, किसान उर्वरक की ओर मुड़ते हैं, जो विकास को गति देने के लिए डिज़ाइन किया गया पोषक तत्वों का एक केंद्रित बढ़ावा है। इनमें दो सबसे महत्वपूर्ण नाइट्रोजन है, जो हरी पत्तियों और तीव्र विकास को ईंधन देता है, और फास्फोरस है, जो जड़ों को मजबूत करता है और पौधे को अपने बीज बनाने में मदद करता है। हालाँकि, पौधे को बहुत अधिक अच्छी चीज़ देना, बहुत कम देने जितना ही हानिकारक हो सकता है। वैज्ञानिकों और किसानों दोनों के लिए चुनौती सटीक संतुलन खोजने की है: मिट्टी को कितना भोजन चाहिए ताकि बिना पैसा बर्बाद किए या भूमि को नुकसान पहुँचाए सबसे अधिक अनाज का उत्पादन किया जा सके।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस पहेली को सुलझाने के लिए मध्य रिफ्ट वैली, इथियोपिया में काम किया, जो एक ऐसा क्षेत्र है जहाँ मिट्टी समृद्ध है लेकिन अक्सर क्षीण होती है। उन्होंने एक विशिष्ट, उच्च प्रदर्शन करने वाली हाइब्रिड मक्का किस्म पर ध्यान केंद्रित किया जिसे BH-546 के रूप में जाना जाता है, यह एक ऐसा बीज है जिसे इन मध्य-ऊंचाई वाली स्थितियों में फलने-फूलने की क्षमता के लिए चुना गया था। 2022 से 2024 तक, तीन बढ़ते मौसमों के दौरान, उन्होंने इस मक्का को एक अनुसंधान केंद्र और वास्तविक खेतों पर सावधानीपूर्वक व्यवस्थित भूखंडों में लगाया। लक्ष्य सरल लेकिन महत्वपूर्ण था: यह परीक्षण करना कि फसल विभिन्न नाइट्रोजन और फास्फोरस संयोजनों के प्रति कैसी प्रतिक्रिया देती है। उन्होंने सही मात्रा का अनुमान नहीं लगाया; इसके बजाय, उन्होंने नाइट्रोजन के पांच अलग-अलग स्तरों और फास्फोरस के तीन अलग-अलग स्तरों का परीक्षण किया, जिससे परिदृश्यों की एक विस्तृत श्रृंखला तैयार हुई। कुछ भूखंडों में बिल्कुल भी उर्वरक नहीं दिया गया, जो एक आधार के रूप में कार्य करते थे, जबकि अन्य को मामूली खुराक से लेकर भारी अनुप्रयोग तक सब कुछ प्राप्त हुआ। शोधकर्ताओं ने वह सब कुछ मापा जो महत्वपूर्ण था: पौधे कितने ऊँचे बढ़े, उन्होंने कुल कितनी वनस्पति सामग्री उत्पादित की, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उन्होंने कितना अनाज का उत्पादन किया।

परिणामों ने एक स्पष्ट तस्वीर पेश की कि जब आप फसल को बहुत अधिक या बस पर्याप्त खिलाते हैं तो क्या होता है। जिन भूखंडों में कोई उर्वरक नहीं दिया गया था, उनमें मामूली पैदावार हुई, लेकिन संतुलित, मध्यम मात्रा में पोषक तत्व प्राप्त करने वाले भूखंड तेजी से आगे निकल गए। विजेता संयोजन आश्चर्यजनक रूप से विशिष्ट था: 69 किलोग्राम नाइट्रोजन और 10 किलोग्राम फास्फोरस प्रति हेक्टेयर। इस विशेष मिश्रण ने न केवल एक अच्छी फसल दी; इसने सर्वोत्तम संभव फसल दी, जिससे प्रति हेक्टेयर लगभग 4.8 टन अनाज प्राप्त हुआ। यह राष्ट्रीय औसत से काफी अधिक था और बिना उर्वरक वाले भूखंडों की तुलना में बहुत बेहतर था। इन भूखंडों के पौधे ऊँचे और मजबूत बढ़े, जिससे भारी मात्रा में बायोमास (biomass) जमा हुआ, जो हरी पत्तियों और डंठल का कुल वजन है। वनस्पति सामग्री की इस प्रचुरता ने सीधे अनाज की बंपर पैदावार में योगदान दिया, जिससे सिद्ध हुआ कि सही पोषक तत्व बीज की पूरी क्षमता को खोल सकते हैं।

हालाँकि, कहानी उच्चतम उपज पर समाप्त नहीं हुई। शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि जब उन्होंने इस 'स्वीट स्पॉट' (सही बिंदु) से अधिक उर्वरक बढ़ाया तो क्या हुआ। उन्होंने पाया कि नाइट्रोजन या फास्फोरस को और अधिक जोड़ने से अधिक अनाज नहीं हुआ। वास्तव में, कई मामलों में, अतिरिक्त उर्वरक डालने से वास्तव में पौधे द्वारा उत्पादित भोजन की मात्रा कम हो गई। जब शोधकर्ताओं ने उच्च खुराक लगाई, जैसे कि 115 किलोग्राम नाइट्रोजन या उससे अधिक, तो कभी-कभी पौधों में इतनी अधिक हरी पत्ती वाली सामग्री बढ़ गई कि वे अपने दानों को ठीक से भरने में विफल रहे, या अतिरिक्त पोषक तत्व बस मिट्टी में बर्बाद हो गए। उर्वरक की दक्षता तेजी से गिर गई। पौधों ने जोड़े गए भोजन को अनाज में बदलना बंद कर दिया और उसे बर्बाद करने लगे। यह घटना, जिसे घटते प्रतिफल (diminishing returns) के रूप में जाना जाता है, ने दिखाया कि अधिक हमेशा बेहतर नहीं होता है। सबसे उत्पादक पौधे वे नहीं थे जिन्हें सबसे अधिक भोजन मिला, बल्कि वे थे जिन्हें सही मात्रा मिली।

भौतिक फसल के अलावा, अध्ययन ने किसानों के लिए आर्थिक वास्तविकता की भी गणना की। मक्का उगाना एक व्यवसाय है, और उर्वरक के प्रत्येक किलोग्राम की कीमत होती है। शोधकर्ताओं ने अनाज की कटाई के मूल्य के विरुद्ध बीजों और उर्वरक की लागत की तुलना की। 69 किलोग्राम नाइट्रोजन और 10 किलोग्राम फास्फोरस वाला उपचार स्पष्ट विजेता बनकर उभरा। इसने उच्चतम शुद्ध आय उत्पन्न की, जिसका अर्थ है कि सभी इनपुट के लिए भुगतान करने के बाद, किसानों के पास सबसे अधिक पैसा बचा। इस विशिष्ट मिश्रण में निवेश की गई मुद्रा की प्रत्येक इकाई के लिए, प्रतिफल प्रारंभिक लागत का लगभग नौ गुना था। इसके विपरीत, उच्च दर के उर्वरक का उपयोग करने वाले उपचारों में चलाने की लागत अधिक थी लेकिन उन्होंने कम अनाज का उत्पादन किया, जिसके परिणामस्वरूप बहुत कम लाभ हुआ। डेटा ने स्पष्ट कर दिया कि मक्का उगाने का सबसे महंगा तरीका अक्सर सबसे कम लाभदायक तरीका होता है। जिन किसानों ने मध्यम, संतुलित खुराक का प्रयोग किया, वे सबसे अधिक धन लेकर निकले।

अध्ययन ने यह भी जांचा कि पौधे उन्हें दिए गए पोषक तत्वों का कितनी कुशलता से उपयोग करते हैं। यह इस बात का माप है कि एक पौधा उर्वरक के प्रत्येक किलोग्राम के बदले कितने किलोग्राम अनाज का उत्पादन करता है। विजेता संयोजन 69 किलोग्राम नाइट्रोजन और 10 किलोग्राम फास्फोरस ने उच्चतम दक्षता प्राप्त की, जिसने उर्वरक को बड़ी सटीकता के साथ अनाज में बदल दिया। जैसे-जैसे शोधकर्ताओं ने उर्वरक की दरों में वृद्धि की, यह दक्षता गिरती गई। उच्चतम स्तरों पर, दक्षता इतनी कम हो गई कि पौधे अनिवार्य रूप से उर्वरक को बर्बाद कर रहे थे, और कुछ मामलों में, उपज बिना किसी उर्वरक के प्राप्त की गई उपज से भी कम हो गई। इसने पुष्टि की कि मिट्टी और पौधे की एक सीमा होती है कि वे कितना उपयोग कर सकते हैं। उस सीमा से आगे बढ़ना फसल की मदद नहीं करता है; यह केवल बर्बादी और वित्तीय हानि पैदा करता है।

अंत में, शोध ने मध्य रिफ्ट वैली के मक्का किसानों के लिए एक निश्चित मार्गदर्श दिया। "अधिक उर्वरक मतलब अधिक भोजन" का पुराना विचार इस संदर्भ में गलत साबित हुआ। अध्ययन ने प्रदर्शित किया कि एक विशिष्ट, संतुलित दृष्टिकोण कहीं अधिक श्रेष्ठ है। प्रति हेक्टेयर 69 किलोग्राम नाइट्रोजन और 10 किलोग्राम फास्फोरस लागू करके, किसान अपने अनाज के उत्पादन को अधिकतम कर सकते हैं, यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि उनके पौधे उर्वरक के हर हिस्से का उपयोग करें, और उच्चतम संभव लाभ सुरक्षित कर सकते हैं। यह निष्कर्ष एक व्यावहारिक मार्ग प्रदान करता है जहाँ खाद्य सुरक्षा और आर्थिक स्थिरता मक्का की फसल की सफलता से निकटता से जुड़ी हुई है। यह दिखाता है कि सही ज्ञान के साथ, किसान अत्यधिक या महंगी इनपुट की आवश्यकता के बिना, एक थकी हुई भूमि को एक उत्पादक भूमि में बदलकर मिट्टी के साथ मिलकर काम कर सकते हैं। समाधान इस क्षेत्र की कृषि चुनौतियों का अधिक जोड़ने में नहीं, बल्कि सही मात्रा खोजने में था।