Soil Science & Plant Nutrition : मातीचे विज्ञान अन् वनस्पतीचे पोषण आवश्यक
1 min read
Soil Science & Plant Nutrition : ‘पीक एका हंगामाचे असते, पण माती अनेक पिढ्यांची असते,’ हा केवळ एक सुविचार नाही, तर ती आजच्या आधुनिक शेतीची सर्वात मोठी गरज आहे. आजच्या कृषी व्यवस्थेसमोर सर्वात मोठे आव्हान ‘उत्पादन वाढवणे’ हे राहिलेलेच नाही, तर उत्पादन वाढवत असताना जमिनीचे जिवंतपण कसे टिकवायचे हे आहे. बदलत्या हवामानात शाश्वत शेती करायची असेल, तर आपल्याला मातीचे विज्ञान (Soil Science) आणि वनस्पतीचे पोषण (Plant Nutrition) यामधील सुवर्णमध्य शोधावाच लागेल.
🔲 मानवी शरीर द वनस्पती आरोग्य : एक अद्भुत साधर्म्य
शेती आणि मानवी शरीर यांचा संबंध खूप जुना आहे. जे नियम माणसाच्या आरोग्याला लागू होतात, तेच नियम झाडांच्या आणि मातीच्या आरोग्यालाही लागू होतात. हे समजून घेण्यासाठी आपण प्रथिनांचे (Proteins) एक साधे आणि व्यावहारिक उदाहरण पाहूया. हरभऱ्याच्या डाळीमध्ये भरपूर प्रमाणात प्रथिने असतात. आता हीच डाळ वापरून आपण घरी पिठलं (झुणका) बनवू शकतो, वरण करू शकतो किंवा अगदी फुटाणे, बेसन, भजी, ढोकळा, लाडू आणि बर्फी यासारखे विविध पदार्थ बनवू शकतो. माणसाने यापैकी कोणताही पदार्थ खाल्ला, तरी मानवी पचनसंस्था त्या पदार्थाला थेट स्वीकारत नाही. पोटात गेल्यानंतर शरीर आधी त्या प्रथिनांचे विघटन करते आणि त्याचे अमिनो आम्लांमध्ये (Amino Acids) रूपांतर करते. त्यानंतरच शरीर त्या प्रथिनांचा वापर स्नायू आणि ऊर्जेसाठी करू शकते. म्हणजेच, शरीराला प्रथिने भजीतून आली की पिठल्यातून, याच्याशी देणेघेणे नसते; त्याला फक्त ‘अमिनो आम्ल’ हवे असते.
🔲 मग आपण रोज भजी का खात नाही?
जर रोज सकाळी, दुपारी आणि रात्री फक्त भजी, बुंदी किंवा तेलकट पदार्थ खाल्ले, तर पोषक घटक (प्रथिने) शरीराला मिळतील, पण काही दिवसांतच आपली पचनसंस्था कोलमडून पडेल. यकृत (Liver) आणि किडनीवर ताण येईल, शरीरात विषारी घटक वाढतील आणि माणूस आजारी पडेल. याउलट, जर आपण पिठलं-भाकरी, वरण-भात असा साधा, संतुलित आणि फायबरयुक्त (चोथायुक्त) आहार घेतला, तर शरीर निरोगी राहते. म्हणजेच, पोषक घटक तेच असले तरी त्यांचा स्रोत, त्यांचे प्रमाण आणि त्यांचे संतुलन यावर शरीराचे आरोग्य अवलंबून असते.
ठीक हाच नियम वनस्पती आणि मातीच्या बाबतीत लागू होतो. वनस्पतीला वाढीसाठी एकूण 17 आवश्यक अन्नद्रव्यांची गरज असते. यामध्ये नत्र (N), स्फुरद (P), पालाश (K) ही मुख्य; कॅल्शियम (Ca), मॅग्नेशियम (Mg), गंधक (S) ही दुय्यम आणि झिंक (Zn), लोह (Fe), मँगनीज (Mn), बोरॉन (B) ही सूक्ष्म अन्नद्रव्ये लागतात. आता वनस्पतीला लागणारे झिंक हे तुम्ही ‘झिंक सल्फेट’मधून दिले, ‘चिलेटेड झिंक’मधून दिले की ‘शेणखता’तून दिले, याने वनस्पतीला काहीही फरक पडत नाही. वनस्पतीचे मूळ रासायनिक खताचे पोते ओळखत नाही. वनस्पती केवळ जमिनीतील पाण्याच्या द्रावणात विरघळलेले ‘आयन्स’ (Ions – वीजप्रभारित कण) शोषून घेऊ शकते.
🔲 वनस्पतीचे अन्न शोषणाचे स्वरूप
📍 युरिया किंवा नत्र दिले तर त्याचे रूपांतर NH_4 + (अमोनियम) किंवा NO_3 (नायट्रेट) मध्ये व्हावे लागते.
📍 झिंक सल्फेट दिले तर त्याचे रूपांतर Zn {2+} आयनमध्ये व्हावे लागते.
📍 फेरस सल्फेट दिले तर लोह Fe {2+} स्वरूपातच शोषले जाते.
माणसाच्या शरीराप्रमाणेच, वनस्पतीला आयन कुठून मिळाले यापेक्षा ते कोणत्या मार्गाने आले, यावर मातीचे आरोग्य ठरते. जर आपण जमिनीला फक्त रासायनिक औषधांचा आणि खतांचा डोस देत गेलो आणि सेंद्रिय चोथा (फायबर) दिलाच नाही, तर मातीची पचनसंस्था (सूक्ष्मजीव) पूर्णपणे नष्ट होते.
🔲 माती म्हणजे केवळ धूळ नाही, ती एक सजीव परिसंस्था!
अनेकदा शेतकरी बांधव मातीला एक निर्जीव वस्तू समजतात, जी फक्त झाडाला धरून ठेवते. पण विज्ञानाच्या दृष्टीने माती म्हणजे केवळ वाळू, गाळ आणि चिकणमातीचे मिश्रण नाही. माती ही एक सजीव परिसंस्था (Living Ecosystem) आहे. तुम्हाला ऐकून आश्चर्य वाटेल की, एका मूठभर सुपीक मातीमध्ये जगाच्या एकूण लोकसंख्येपेक्षाही जास्त म्हणजे अब्जावधी जीवाणू (Bacteria), लाखो बुरशी (Fungi), अॅक्टिनोमायसेट्स, प्रोटोझोआ आणि गांडुळे असतात. हे सूक्ष्मजीव म्हणजे जमिनीची ‘पचनसंस्था’ आहेत.
📍 सेंद्रिय अवशेष/खते – सूक्ष्मजीवांचे कार्य – मुक्त आयन्स (झाडांचे अन्न)
ज्याप्रमाणे आपल्या पोटात अन्नाचे पचन करणारे उपयुक्त जीवाणू असतात, तसेच काम हे सूक्ष्मजीव मातीत करतात. हे सूक्ष्मजीव काय काम करतात?
📍 अन्नद्रव्ये उपलब्ध करणे
हवेतील नत्र जमिनीत स्थिरावणे, जमिनीत फिक्स (स्थिरावलेला) झालेला स्फुरद विरघळवणे हे काम जीवाणू करतात.
📍 मातीचा पोत सुधारणे
बुरशीचे तंतू आणि जीवाणूंच्या विष्ठेमुळे मातीचे कण एकमेकांना जोडले जाऊन माती भुसभुशीत होते.
📍 रोगप्रतिकारक शक्ती
हे उपयुक्त सूक्ष्मजीव पिकांवर येणाऱ्या घातक बुरशींशी लढतात आणि मुळांचे रक्षण करतात.
📍 कार्बन साठवणूक
जमिनीत सेंद्रिय कर्ब (Organic Carbon) टिकवून ठेवण्याचे मुख्य काम यांचेच असते.
त्यामुळे जमिनीची खरी सुपीकता प्रयोगशाळेतील रासायनिक रिपोर्टमध्ये नसून, ती मातीच्या जैविक जिवंतपणात असते.
🔲 रासायनिक खतांचे वेगवेगळे प्रकार आणि त्यांचे मातीवरील वैज्ञानिक परिणाम
आज बाजारात रासायनिक खते प्रामुख्याने तीन प्रकारच्या रासायनिक स्वरूपात मिळतात. या तिन्ही प्रकारांचा मातीवर आणि पिकावर होणारा परिणाम विज्ञानाने समजून घेतला पाहिजे.
📍 सल्फेट स्वरूपातील खते (Sulfate Form)
यामध्ये झिंक सल्फेट, फेरस सल्फेट, मॅग्नेशियम सल्फेट, अमोनियम सल्फेट यांचा समावेश होतो.
फायदा : ही खते पाण्यात सहज विरघळतात. त्यामुळे पिकाला अन्नद्रव्ये अतिशय जलद गतीने मिळतात, कमतरता त्वरित भरून निघते आणि पिकाची वाढ जोमदार होते.
अतिवापराचे दुष्परिणाम : जेव्हा आपण सातत्याने सल्फेटयुक्त खते जमिनीत टाकतो, तेव्हा झाड त्यातील धन आयन (उदा. Zn {2+} किंवा Mg {2+}) शोषून घेते आणि सल्फेटचा भाग जमिनीतच राहतो. हा सल्फेट भाग पाण्यासोबत क्रिया करून मातीचे आम्लीकरण (Acidification) करतो, म्हणजेच जमिनीचा साचलेला सामू (pH) कमी होतो. pH बिघडल्यामुळे जमिनीतील उपयुक्त सूक्ष्मजीव मरू लागतात, माती कडक (घट्ट) होते, पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता कमी होते आणि मुळांवर ताण येतो.
📍 चिलेटेड खते (Chelated Form)
चिलेट (Chelate) म्हणजे एका सेंद्रिय रेणूने (उदा. EDTA) धातूच्या अन्नद्रव्याला (झिंक किंवा लोह) चारही बाजूंनी घट्ट पकडून ठेवलेले स्वरूप.
फायदा : जमिनीत टाकल्यावर किंवा फवारणी केल्यावर हे झिंक किंवा लोह मातीतील इतर घटकांसोबत रासायनिक क्रिया करून फिक्स (अनुपलब्ध) होत नाही. ही खते अतिशय कमी प्रमाणात लागतात आणि पिकाला 100 टक्के उपलब्ध होतात. विशेषतः ज्या जमिनीचा pH जास्त (चुनखडीयुक्त किंवा क्षारयुक्त) आहे, तिथे चिलेटेड खते वरदान ठरतात.
मर्यादा : चिलेटेड खते फक्त वनस्पतीचे पोषण करतात, ती खूप महाग असतात आणि त्यांचा मातीची रचना सुधारण्यासाठी किंवा सेंद्रिय कर्ब वाढवण्यासाठी शून्य उपयोग होतो. ते झाडाला आयन पुरवणारे कॅप्सूल आहेत, मातीचे अन्न नव्हे.
📍 ऑक्साईड स्वरूपातील खते (Oxide Form)
यामध्ये झिंक ऑक्साईड किंवा कॉपर ऑक्साईड सारखी उत्पादने येतात.
वैशिष्ट्ये : ही खते पाण्यात अत्यंत संथ गतीने विरघळतात. त्यामुळे त्यांचा प्रभाव दीर्घकाळ टिकतो.
अडचणी : ज्या जमिनीचा pH 8 पेक्षा जास्त आहे, तिथे ऑक्साईड खते विरघळतच नाहीत. त्यांचा अतिवापर केल्यास मातीत जड धातूंचे (Heavy Metals) संचयन वाढते, जे पुढे जाऊन सूक्ष्मजीवांच्या वाढीला अडथळा ठरते.
🔲 सेंद्रिय पदार्थ : जमिनीचे ‘स्वयंपाकघर’
जर रासायनिक खत म्हणजे बाजारातून आणलेला वनस्पतीचा तयार डबा असेल, तर सेंद्रिय पदार्थ (शेणखत, कंपोस्ट, गांडूळखत, हिरवळीची खते) म्हणजे जमिनीचे ‘स्वयंपाकघर’ आहेत.
सेंद्रिय पदार्थ जमिनीत गेल्यावर रासायनिक खतांची कार्यक्षमता कैक पटीने वाढते. सेंद्रिय पदार्थांमुळे जमिनीत ‘ह्युमस’ (Humus) तयार होतो. हा ह्युमस रासायनिक खतांना मातीत वाहून जाण्यापासून किंवा फिक्स होण्यापासून वाचवतो आणि हळूहळू पिकाला पुरवतो. याशिवाय सेंद्रिय खतांमुळे जमिनीची जलधारण क्षमता (Water Holding Capacity) वाढते, ज्यामुळे पीक दुष्काळातही तग धरू शकते.
🔲 मग फक्त सेंद्रिय शेती का पुरेशी नाही?
हा आजच्या काळातील अत्यंत संवेदनशील आणि व्यावहारिक प्रश्न आहे. भावनिक होऊन फक्त सेंद्रिय शेतीचा आग्रह धरणे आजच्या अर्थकारणात शेतकऱ्याला परवडणारे नाही. याचे कारण आजची पिकांची उत्पादकता अतिशय उच्च आहे.
पीक आजचे सरासरी उत्पादन (एकरी)
📍 ऊस – 50 ते 80 टन
📍 टोमॅटो – 500 ते 1,000 क्विंटल
📍 कांदा – 300 ते 400 क्विंटल
इतक्या प्रचंड उत्पादनासाठी जमिनीतून शेकडो किलो शुद्ध नत्र, स्फुरद आणि पालाश पिकाद्वारे शोषून घेतला जातो. जर आपल्याला हे संपूर्ण अन्नद्रव्य फक्त शेणखतातून द्यायचे असेल, तर एका एकराला 50 ते 60 टन चांगल्या शेणखताची गरज पडेल. आजच्या काळात एवढे शेणखत उपलब्ध असणे अशक्य आहे. शेणखतात अन्नद्रव्यांचे प्रमाण (उदा. नत्र जेमतेम 0.5 टक्के) खूप कमी असते. त्यामुळे फक्त सेंद्रिय शेतीवर अवलंबून राहिल्यास पिकांची भूक भागणार नाही, उत्पादन घटेल आणि शेती तोट्यात जाईल.
🔲 खरी समस्या रासायनिक खतांमध्ये नाही, तर आपल्या वापरात आहे!
आपण माती परीक्षण न करता, असंतुलित पद्धतीने आणि अतिरेकी प्रमाणात रासायनिक खते वापरत आहोत. जर एखाद्या माणसाने डॉक्टरांच्या सल्ल्याशिवाय रोज औषधांच्या गोळ्या खाल्ल्या, तर त्याचे शरीर बिघडेल. यात गोळ्यांचा दोष नाही, तर घेणाऱ्याच्या पद्धतीचा दोष आहे. रासायनिक खतांचेही तसेच आहे.
📍 ऑरगॅनिक कार्बन (सेंद्रिय कर्ब) कमी होण्याचे संकट
जमिनीतील सेंद्रिय कर्ब हा मातीचा आत्मा आहे. पूर्वी आपल्या जमिनीचा सेंद्रिय कर्ब 1 टक्क्याच्या आसपास होता, तो आज घटून 0.3 टक्के ते 0.4 टक्क्याच्या वर आला आहे. हा कर्ब कमी का झाला? आपण पिकांचे अवशेष (पाचट, काड) शेतातच जाळून टाकतो. पशुधनाची संख्या कमी झाल्याने शेणखताचा वापर प्रचंड घटला आहे.रासायनिक खतांमुळे उरलेला कार्बन सूक्ष्मजीव स्वतःच्या ऊर्जेसाठी वापरून संपवतात, पण आपण नवीन कार्बन जमिनीत टाकत नाही.
सेंद्रिय कर्ब कमी झाल्याचा परिणाम: जमीन सिमेंटसारखी घट्ट होते. पाणी दिल्या वाफसा (Vapasa) स्थिती लवकर येत नाही. मुळांना ऑक्सिजन मिळत नाही आणि परिणामी आपण टाकलेली महागडी रासायनिक खते जमिनीत पडून राहतात, पण झाडाला मिळत नाहीत.
🔲 भविष्यातील शेतीचा एकमेव मार्ग: समतोल पोषण व्यवस्थापन (INM)
आता या संकटातून बाहेर पडण्याचा मार्ग काय? तर उत्तर आहे, ना पूर्ण सेंद्रिय, ना पूर्ण रासायनिक; तर विज्ञानाचा सुवर्णमध्य – समतोल पोषण व्यवस्थापन (INM – Integrated Nutrient Management). या शास्त्रीय पद्धतीचा अवलंब आपल्याला खालील सूत्राचा वापर करून करावा लागेल.
यशस्वी समतोल शेतीची त्रिसूत्री:
📍 माती परीक्षण (Soil Testing)
दर दोन वर्षांनी मातीची तपासणी करून जमिनीचा pH, क्षारता आणि सेंद्रिय कर्ब तपासा. जमिनीला ज्याची गरज आहे, तेच अन्नद्रव्य द्या.
📍 सेंद्रिय आणि जैविक पाया
सायनिक खते देण्यापूर्वी जमिनीत शेणखत, कंपोस्ट किंवा हिरवळीची खते (ताग/धेंचा) गाडा. सोबत अझोटोबॅक्टर, पीएसबी (PSB), केएमबी (KMB) आणि ट्रायकोडर्मा यांसारख्या मित्र जिवाणूंचा आणि बुरशींचा वापर करा. हे जिवाणू रासायनिक खतांना पचवून पिकाला उपलब्ध करून देतात.
📍 रासायनिक खतांचा हुशार वापर
सल्फेटयुक्त खते देताना सोबत सेंद्रिय खतांचा वापर करा. फवारणीसाठी चिलेटेड खतांचा योग्य वेळी वापर करा. पिकाच्या गरजेनुसार विद्राव्य खतांचा (Water Soluble Fertilizers) वापर ठिबक सिंचनातून करा.
🔲 सारांश
मनुष्याला निरोगी राहण्यासाठी जसा कार्बोहायड्रेट्स, प्रथिने, फॅट्स, जीवनसत्त्वे आणि फायबर अशा सर्वच घटकांची संतुलित गरज असते; तशीच ती वनस्पतीलाही असते. वनस्पती अन्नद्रव्याचा स्रोत विचारत नाही, पण माती विचारते! कारण प्रत्येक रासायनिक कणाचा थेट परिणाम मातीच्या शरीरावर म्हणजेच तिच्या पोतावर होत असतो. रासायनिक खते उत्पादन वाढवण्यासाठी आवश्यक आहेत, त्यांना नाकारणे व्यवहार्य नाही. परंतु त्यांचा अतिरेक म्हणजे जमिनीच्या आरोग्याचा गळा घोटण्यासारखे आहे. दुसरीकडे, सेंद्रिय खते जमिनीला जिवंत ठेवतात, पण ती एकट्याने जगाची भूक आणि शेतकऱ्याचा नफा भागवू शकत नाहीत. म्हणूनच, आजच्या आधुनिक आणि सुशिक्षित शेतकऱ्याने कोणत्याही एका टोकाची (फक्त रासायनिक किंवा फक्त सेंद्रिय) भूमिका न घेता विज्ञानाचा समतोल मार्ग स्वीकारला पाहिजे. उत्पादन आणि पर्यावरण, नफा आणि सुपीकता, वर्तमान आणि भविष्य यांचा मेळ घालणे हीच खरी काळाची गरज आहे. लक्षात ठेवा, शाश्वत शेतीचा पाया पिकाच्या उत्पादनात नाही, तर जिवंत आणि निरोगी मातीत आहे! ऐसी निरोगी मातीच आपल्या शेतीत समृद्धी आणि शाश्वत स्थैर्य आणू शकते.
कृषिसाधना....
