Rising Temperature, Detrimental to Soil : वाढते तापमान ‘शेती-माती-पिकां’साठी घातक

Rising Temperature, Detrimental to Soil : अवकाळी पावसामुळे (Unseasonal rain) जसे मातीच्या विश्रांतीत अडथळा निर्माण हाेऊन पाण्याचा निचरा हाेण्याची प्रक्रिया मंदावते. त्यामुळे मातीत पिकांसाठी घातक ठरणाऱ्या काही बुरशी झपाट्याने वाढतात व मातीचे आराेग्य खराब हाेऊन पिकांचे उत्पादन घटते. त्याचप्रमाणे वाढते तापमानदेखील (Rising Temperature) शेती (Agriculture), माती (Soil) व पिकांसाठी (Crops) धाेकादायक (Detrimental) ठरत आहे. तापमानात वर्षागणिक हाेत असलेली वाढ व त्यातून बिघडत चाललेल्या शेती व मातीच्या आराेग्याची कुणालाही चिंता नाही. मुळात शेती व मातीचे आराेग्य बिघडले ते अवकाळी पाऊस व वाढत्या तापमानामुळे आणि त्याचे खापर फाेडले जात आहे रासायनिक खतांवर! त्याच दिशेने सरकारी उपाययाेजना देखील केल्या जात असल्याने त्याचे सकारात्मक परिणाम अत्यल्प येत आहेत.

♻️ वाढते तापमान
भारतीय हवामान विभाग (IMD – India Meteorological Department) आणि विविध पर्यावरण संस्थांच्या अहवालानुसार, सन 1980 ते 2026 या 46 वर्षांत भारताच्या सरासरी तापमानात सुमारे 0.7 डिग्री सेल्सिअस ते 0.8 डिग्री सेल्सिअसने वाढ झाली आहे. सन 1901 ते 2026 या काळात सरासरी तापमानात 0.9 डिग्री सेल्सिअसने वाढ झाली आहे. तापमानातील सर्वाधिक वाढ 1990 च्या दशकानंतरच्या अधिक वेगाने झाली आहे. सन 2016 ते 2025 हे दशक भारतातील आतापर्यंतचे सर्वात उष्ण दशक म्हणून नोंदवले गेले आहे. या दशकात भारताचे सरासरी वार्षिक तापमान हे दीर्घकालीन सरासरीपेक्षा (Long Period Average) सुमारे 0.32 डिग्री सेल्सिअसने अधिक राहिले आहे. सन 1901 पासूनच्या नोंदींनुसार, इतिहासातील 15 पैकी 10 सर्वात उष्ण वर्षे ही मागील 15 वर्षांत म्हणजेच 2010 ते 2025 दरम्यान नोंदवली गेली आहेत, ज्यामध्ये 2024 हे वर्ष सर्वाधिक उष्ण ठरले होते. दिवसाच्या कमाल तापमानासोबतच रात्रीच्या किमान तापमानातही सरासरीने वाढ झाल्याने उकाडा अधिक जाणवू लागला आहे. मागील 100 वर्षांत देशातील सरासरी तापमानात 1 डिग्री सेल्सिअसची वाढ झाली असून, त्यातील जवळपास एक-तृतीयांश (1/3rd) वाढ केवळ 2016 ते 2026 या 10 वर्षांत नाेंदविली आहे. जी तीव्र हवामान बदलाचे संकेत देते. या जागतिक तापमान वाढीमुळे (Global Warming) भारतात उष्णतेच्या लाटा (Heatwaves), अवकाळी पाऊस (Unseasonal rain) व चक्रीवादळांचे (Cyclone) प्रमाण वाढले आहे.

♻️ आदर्श तापमान
मातीतील सेंद्रिय कर्बचे (Organic carbon) संतुलन राखण्यासाठी तसेच मित्र जिवाणू (Bacteria) व बुरशींची (Fungi) कार्यक्षमता उत्तम राहण्यासाठी वातावरणाचे कमाल तापमान 25 ते 35 डिग्री सेल्सिअसच्या दरम्यान असायला हवे. हे आदर्श तापमान मानले जाते. तापमान 40 डिग्री सेल्सिअसच्या वर गेल्यास मातीतील सेंद्रिय पदार्थ (Organic matter)व प्रथिनांचे (Protein) विघटन (Decomposition) खूप वेगाने होते. तापमान जास्त असल्यामुळे ह्युमस (Humus) टिकून राहत नाही. त्यामुळे हवेतील ऑक्सिजनशी (Oxygen) प्रक्रिया होऊन कर्ब (Carbon), कार्बन डायऑक्साइडच्या (CO2 – Carbon dioxide) रूपात हवेत उडून जातो. सेंद्रिय कर्बाचे बाष्पीभवन (Evaporation) व ऑक्सिडेशन (Oxidation) अत्यंत वेगाने होऊन तो हवेत निघून जातो. परिणामी, जमिनीतील सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण झपाट्याने घटते. माती जिवंत ठेवण्याचे तसेच पिकांना अन्न्द्रव्ये उपलब्ध करून देण्याचे काम मातीतील जे सूक्ष्मजीव (Soil Microorganisms) करतात ते उपयुक्त जिवाणू व बुरशी वाढत्या तापमानामुळे मृतवत हाेण्याची प्रक्रिया सुरू हाेते.

♻️ मातीवर होणारे दूरगामी परिणाम
माती ही एक जिवंत परिसंस्था (Ecosystem) आहे. तीव्र उष्णतेमुळे या परिसंस्थेची मोठी हानी होते.

📍 सेंद्रिय कर्बाचा ऱ्हास
तापमान 45 डिग्री सेल्सिअस किंवा त्यापेक्षा अधिक गेल्यास मातीतील सेंद्रिय कर्बाचे (Organic Carbon) झपाट्याने विघटन हाेते आणि सेंद्रिय कर्ब हवेत उडून जाताे. मातीतील सेंद्रिय पदार्थ व प्रथिनांचे विघटन (Decomposition) खूप वेगाने होते. त्यामुळे सुपीक माती वाळवंटाप्रमाणे निर्जीव व्हायला सुरुवात हाेते.

📍 उपयुक्त सूक्ष्मजीवांचा नाश
माती जिवंत ठेवण्यासाठी जमिनीमध्ये जिवाणू (Bacteria) व बुरशी (Fungi) असतात, जे पिकांना अन्नद्रव्ये उपलब्ध करून देतात. तापमान 40 डिग्री सेल्सिअसच्या वर गेल्यास मातीतील नायट्राेजन स्थिरीकरण करण्यासाठी आवश्यक असणारे रायझोबियम, अझोटोबॅक्टर तसेच स्फुरद विरघळवणारे उपयुक्त जिवाणू व बुरशी मरतात किंवा सुप्तावस्थेत जात असल्याने मातीची जैविकता नष्ट हाेते. तीव्र उष्णतेमुळे मातीचे तापमान वाढून हे सूक्ष्मजीव आणि गांडूळ मरतात किंवा सुप्त अवस्थेत जातात. ज्यामुळे शेतजमिनीची जैविक क्षमता कमी होत जाते व संपते.

📍 मातीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता मंदावते
मातीतील सेंद्रिय कर्ब कमी झाल्यामुळे मातीची कणरचना (Soil Structure) बिघडते. त्यामुळे मातीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता (Water Holding Capacity) कमी हाेत असल्याने मातीतील पाणी निचरा हाेण्याची प्रक्रिया मंदावत जाऊन संपुष्टात येते. पाणी वेगाने वाहून जाते किंवा बाष्पीभवन होते.

📍 क्षारीकरण
तीव्र व कडक उन्हामुळे जमिनीतील पाण्याचे वेगाने बाष्पीभवन होते. यामुळे जमिनीच्या खालच्या थरातील क्षार (Salts) पाण्याच्या प्रवाहासोबत वर येतात आणि जमिनीच्या पृष्ठभागावर साचतात. त्यामुळे मातीचे क्षारीकरण (Salinization) हाेऊन शेतजमीन क्षारपड (Saline-alkali soil) आणि नापीक बनते.

♻️ पिकांवरील वैज्ञानिक परिणाम
पिकांच्या शरीरातील अंतर्गत क्रिया (Physiological Processes) एका विशिष्ट तापमानापर्यंतच नीट चालतात. 45 डिग्री सेल्सिअस व त्यापेक्षा अधिक तापमान पिकांसाठी उष्णतेचा ताण (Heat Stress) निर्माण करतो.

📍 प्रकाशसंश्लेषण क्रिया मंदावते
पिके सूर्यप्रकाशाच्या मदतीने स्वतःचे अन्न तयार करतात. तापमान 35°C ते 40°C च्या पुढे गेल्यावर प्रकाशसंश्लेषणासाठी (Photosynthesis) आवश्यक असणारी विकरे (Enzymes) नष्ट होऊ लागतात. त्यामुळे प्रकाशसंश्लेषण क्रिया (Photosynthesis Inhibition) मंदावते. तापमान 40°C वर ही अन्ननिर्मितीची प्रक्रिया पूर्णपणे कोलमडते.

📍 श्वसन वेग वाढताे
उष्णतेमुळे पिकांचा श्वसनवेग (High Respiration Rate) वाढतो. म्हणजेच, पीक जितके अन्न तयार करत नाही, त्यापेक्षा जास्त अन्न (ऊर्जा) ते स्वतःला जिवंत ठेवण्यासाठी खर्च करून टाकते. त्यामुळे पिकांची वाढ खुंटते.

📍 परागकण मरणे व वंध्यत्व
हा सर्वात गंभीर परिणाम आहे. अति उष्णतेमुळे फुलांमधील परागकण (Pollen grains) सुकतात किंवा मरतात. पिकांच्या परागीकरणात अपयश व वंध्यत्व (Pollination Failure & Sterility) निर्माण हाेते. परिणामी, फुले गळतात, फलधारणा होत नाही आणि शेंगा किंवा पिकांमध्ये दाणे भरत नाहीत. त्यामुळे उत्पादनात थेट घट होते.

📍 पानांचे नुकसान
पिके स्वतःला थंड ठेवण्यासाठी पानांवाटे पाण्याचे उत्सर्जन (Transpiration) करतात. पण जेव्हा जमिनीतील पाणी संपते आणि ऊन तीव्र असते, तेव्हा पाने करपतात (Leaf Scorching), पिवळी पडतात आणि झाडे कायमची कोमेजतात.

📍 मुळांची अन्न शोषनक्षमता मंदावते
जमिनीत असणारे नत्र (Nitrogen), स्फुरद (Phosphorus) आणि पालाश (Potassium) हे मुख्य घटक तसेच अन्नद्रव्यांच्या (Nutrients) उपलब्धतेवर तापमानाचा थेट परिणाम होतो. आदर्श तापमानात झाडांची मुळे जमिनीतून अन्नद्रव्ये आणि पाणी सहज शोषून घेऊ शकतात. अति थंडीत (10 डिग्री ऐल्सिअसपेक्षा कमी) किंवा अति उष्णतेत (38 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त) मुळांची अन्न शोषून घेण्याची क्षमता मंदावते. त्याचा विपरित परिणाम झाडांच्या वाढीसाेबतच पिकांच्या उत्पादनावर हाेताे.

♻️ तापमानाचे टप्पे व मातीवरील परिणाम
🔆 25°C ते 35°C (आदर्श तापमान)
या तापमानाला सूक्ष्मजीवांची वाढ आणि कार्य वेगवान असते. ते सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करून पिकांना अन्नद्रव्ये (उदा. नायट्रोजन, फॉस्फरस) योग्य वेगाने उपलब्ध करून देतात. याला ऑप्टिमम टेम्परेचर (Optimum Temperature) म्हणतात.

🔆 35°C ते 40°C (ताण सुरू होणे)
या टप्प्यावर सूक्ष्मजीवांची कार्यक्षमता मंदावू लागते. काही संवेदनशील मित्र बुरशी (उदा. मायकोरायझा, ट्रायकोडर्मा) व रायझोबियम सारखे जिवाणू सुप्त अवस्थेत (Dormant State) जाण्यास सुरुवात करतात.

🔆 40°C च्या पुढे (ऱ्हास व मृत्यू)
मातीचे तापमान 40°C च्या वर गेल्यास प्रथिनांचे विघटन (Protein Denaturation) सुरू होते. 40°C च्या वर बहुतांश उपयुक्त जिवाणू आणि बुरशी मरतात. या तापमानाला सेंद्रिय कर्बाचे बाष्पीभवन किंवा ऑक्सिडेशन (Oxidation) अत्यंत वेगाने होऊन तो हवेत निघून जातो.

♻️ वातावरणाचे व मातीचे तापमान
वैज्ञानिक अभ्यासानुसार वातावरणाचे तापमान आणि प्रत्यक्ष मातीच्या पृष्ठभागाचे तापमान यात मोठा फरक असतो. जर हवेचे (वातावरणाचे) तापमान 40°C असेल, तर थेट सूर्यप्रकाश पडणाऱ्या उघड्या जमिनीच्या पृष्ठभागाचे तापमान 50°C ते 55°C पर्यंत पोहोचू शकते. त्यामुळे उन्हाळ्यात वातावरण 35°C च्या वर जाताच जमिनीचे अंतर्गत तापमान सूक्ष्मजीवांसाठी घातक ठरू लागते.

♻️ यावरील उपाययाेजना
📍 सेंद्रिय कर्ब व घटक कसे टिकवून ठेवावे?
वाढत्या तापमानात मातीतील सेंद्रिय कर्ब व मुख्य, दुय्यम घटक टिकवून ठेवण्यासाठी रब्बी पिकांची मळणी केल्यानंतर शेतातील पिकांचे अवशेष, पाचट किंवा पालापाचोळा याचे जमिनीवर आच्छादन (Mulching) तयार करावे. हा थर किमान 3 ते 4 इंच असावा. उन्हाळी पिके घेताना जमिनीवर पसरणाऱ्या पिकांची आंतरपीक म्हणून लागवड करावी. हे शक्य नसल्यास प्लास्टिक मल्चिंग पेपरचा वापर करावा. त्यामुळे जमिनीचे तापमान थेट वाढत नाही (ते 3 ते 5 अंश कमी राहते) आणि सेंद्रिय कर्ब सुरक्षित राहतो.

📍 पिकांचे उष्णतेपासून संरक्षण
तीव्र उष्णतेमुळे पिकांमधील पाण्याचे बाष्पीभवन वेगाने होते. ते रोखण्यासाठी तुषार (Sprinkler) व ठिबक (Drip) सिंचनाचा काळजीपूर्वक वापर करावा. उन्हाळ्यात दुपारी पाणी देणे पूर्णपणे टाळावे. पाणी नेहमी संध्याकाळी ६ नंतर किंवा पहाटे 5 ते सकाळी 8 वाजताच्या दरम्यान द्यावे. तापमान 45°C च्या वर गेल्यास पिकाभोवती मायक्रो-क्लायमेट (स्थानिक थंड वातावरण) तयार करण्यासाठी दुपारी 12 ते 3 वाजताच्या दरम्यान तुषार सिंचन (Sprinklers किंवा Foggars) 10-15 मिनिटे सुरू करावे. त्यामुळे झाडांचे तापमान कमी होते. बाष्पीभवन रोखण्यासाठी अँटी-ट्रान्सपिरंट्सचा (Anti-transpirants) वापर करावा. यासाठी पोटॅशियम नायट्रेटची (Potassium nitrate) फवारणी केल्याने पिकांची अन्नद्रव्ये शोषून घेण्याची क्षमता वाढते व पेशींमधील पाण्याचे प्रमाण नियंत्रित राहते. फवारणी करताना सिलिकॉन आधारित स्टिकर/स्प्रेडर वापरावे. सिलिकॉनच्या फवारणीमुळे पानांवर एक पातळ संरक्षक थर तयार होतो, जो सूर्यकिरण परावर्तित करतो आणि पाण्याचा ऱ्हास रोखतो. काओलिनची (Kaolin Clay) फवारणी करावी. त्यामुळे पानांवर पांढरा थर तयार होतो. हा थर झाडाला इजा न करता घातक अतिनील (UV) किरण आणि अति-उष्णता परावर्तित करतो, ज्यामुळे पानांचे तापमान 3°C ते 4°Cने कमी होते.

📍 प्लास्टिक मल्चिंग पेपर
प्लास्टिक पेपर वापरायचा झाल्यास उन्हाळ्यात सिल्व्हर-ब्लॅक (Silver-Black) रंगाचा पेपर वापरावा. लागवड करताना सिल्व्हर (चांदीसारखा) रंग वरच्या बाजूला आणि काळा रंग जमिनीच्या बाजूला असावा. वरचा सिल्व्हरी रंग सूर्यप्रकाश परावर्तित करतो, त्यामुळे जमीन जास्त तापत नाही. उन्हाळ्यात पूर्णपणे काळा मल्चिंग पेपर वापरू नये, कारण तो उष्णता शोषून घेतो आणि जमीन जास्त तापवतो.

📍 वारा प्रतिबंधक
वारा प्रतिबंधक (Windbreaks) उपाय म्हणून शेताच्या पश्चिम आणि उत्तर दिशेला शेवगा, सुबाभूळ, बांबू किंवा निलगिरी यासारखी उंच वाढणारी झाडे लावावीत. उन्हाळ्यात पश्चिमेकडून येणारे उष्ण आणि कोरडे वारे या झाडांमुळे अडवले जातात व शेतातील पिकांचे होणारे नुकसान टळते.

📍 हिरवळीची खते, शेणखत
ताग किंवा धैंचा सारखी पिके जमिनीत गाडल्यामुळे जमिनीचे तापमान नियंत्रित राहते आणि सेंद्रिय कर्बाची पातळी वाढते. रासायनिक खतांचा अतिवापर टाळून ह्युमिक ॲसिड, शेणखत कंपोस्ट खतांचा वापर वाढवल्यास मातीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते व तापमान वाढले तरी मातीत ओलावा टिकून राहतो. थोडक्यात सांगायचे तर, 25°C च्या आसपासचे तापमान मातीचे आरोग्य आणि पिकांची वाढ या दोन्हीसाठी ‘गोल्डन झोन’ (सर्वोत्तम काळ) मानला जातो.

©️ मातीतलं विज्ञान

कृषिसाधना....