जागतिक हवामान बदल आणि जागतिक तापमान वाढ हे शब्द सतत ऐकून परिचयाचे असले तरी त्याचे कृषी घटकांवर विशेषतः मातीवर होणारे परिणाम आपल्याला फारसे ठाऊक नसतात. ते आपण या लेखातून जाणून घेऊ.
भूशास्त्रीय पुराव्यानुसार भूतकाळातील तापमानाचे स्वरूप सध्याच्या तापमानाच्या स्वरूपापेक्षा निराळे होते. काही ठिकाणी जास्त तापमान तर काही ठिकाणी अगदी कमी होतं. मात्र, सध्या जलदगतीने होत असलेल्या तापमानवाढीमुळे हे बदल तीव्रतेने होताना दिसत आहेत. नैसर्गिक घटनांमुळे होणाऱ्या तापमानवाढीचे प्रमाण हे मानवनिर्मित घटनांतून होणाऱ्या तापमान वाढीपेक्षा जास्त झाले आहे. म्हणजेच निसर्ग बेभरवशाचा झाला आहे. ही बाब वैज्ञानिकांना अधिक चिंताजनक वाटते. याचे परिणाम सर्व सजीवांना निश्चितपणे भोगावे लागणार आहेत, याबद्दल किचिंतशी शंका नाही.
हवेतील पाण्याची वाफ (बाष्प), कार्बन डायऑक्साईड, मिथेन आणि अन्य वायूमुळे पृथ्वीच्या भूपृष्ठाचे आणि वातावरणाचे तापमान वाढते, त्याला हरितगृह परिणाम म्हणतात. या नैसर्गिक हरितगृह परिणामाबरोबरच औद्योगिक, कृषी व पूरक क्षेत्रातून उत्सर्जित होणाऱ्या वायूंमुळेही पृथ्वीच्या तापमानात वाढ होते. यालाच जागतिक तापमानवाढ किंवा हवामान बदल म्हणतात.
मृदेतील सेंद्रिय कर्बाचे महत्त्व
जागतिक हवामान बदलाला बळी पडणारा मृदेतील सर्वात महत्त्वाचा घटक म्हणजे सेंद्रिय कर्ब. सेंद्रिय कर्ब जमिनीच्या सुपिकतेला बळकट करतो. मातीचे आरोग्य मूल्यमापन करण्यासाठी कार्बन संबंधित विशिष्ट बेंचमार्क वापरले जातात. त्यात कार्बन डायऑक्साईडचे मुक्त होणे, ह्युमसची पातळी, सूक्ष्मजीव चयापचय या क्रिया महत्त्वाच्या मानल्या जातात.
अजैविक आणि जैविक अशा दोन प्रकारांत सेंद्रिय कर्ब हा मातीत उपलब्ध होतो.
अजैविक कर्ब हा खनिज स्वरूपात आढळतो. किंवा वातावरणातील कार्बनडाय आॉक्साईडसोबत मातीतील खनिजांची जी अभिक्रिया होते, त्या प्रक्रियेत आढळतो. सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण हे मातीच्या वरच्या स्तरात अधिक असते. वाळवंटी भागात सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण कमी आहे. मातीच्या १२ टक्के ते १८ टक्के श्रेणीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात असते. त्या मातीस सेंद्रिय माती असे संबोधतात. ५ ते २० टक्के कर्ब हा प्रकाश संश्लेषणाद्वारे निर्माण होतो. तो मुळांच्या अवतीभोवती असणाऱ्या मातीच्या स्तरात (Rhizosphere) सूक्ष्म जिवांच्या कृतीद्वारे पुरवला जातो. सेंद्रिय कर्बाच्या उपलब्धतेत सूक्ष्मजिवांचे खूप मोलाचे योगदान असते. साधारणतः जमिनीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण ०.६० % पेक्षा जास्त असावे.
मृदेतील सेंद्रिय कर्बाची सहा वर्गवारी पद्धत
वर्गवारी – मृदेतील सेंद्रिय कर्बाचे परिमाण (टक्केवारी)
अत्यंत कमी < ०.२०
कमी – ०.२० – ०.४०
मध्यम – ०.४० – ०.६०
थोडेसे जास्त – ०.६० – ०.८०
जास्त – ०.८० – १.००
अत्यंत जास्त – < १.००
सेंद्रिय कर्ब आणि जमिनीचे आरोग्य ः
- जमिनीच्या भौतिक गुणधर्मात सुधारणा होते.
- जमिनीचा घट्टपणा कमी होऊन मातीच्या कणाकणांतील पोकळी वाढते. परिणामी जमिनीमध्ये हवा खेळती राहते.
- हलक्या जमिनीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते.
- भारी काळ्या जमिनीत अतिरिक्त पाण्याचा निचरा चांगला होतो.
- मातीची धूप कमी होते. मातीची जडणघडण सुधारते.
- रासायनिक द्रव्यांची उपलब्धता वाढते.
- नत्र आणि स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर अनुकूल परिणाम होतो.
- रासायनिक नत्राचा ऱ्हास टळतो.
- स्फुरद स्थिर करण्याची प्रक्रिया मंदावते. परिणामी स्फुरदाची उपलब्धता वाढते.
- जमिनीचा सामू उदासीन (६.५ ते ७.५) ठेवण्यास मदत होते.
- आयन विनिमय क्षमता वाढते.
- चुनखडीयुक्त जमिनीत अन्नद्रव्यांची स्थिरता कमी होते.
- जमिनीची आघात प्रतिबंधक क्षमता वाढते.
- सेंद्रिय कर्बाच्या जमिनीतील अस्तित्वामुळे सूक्ष्मजीव व जिवाणूंचा जननक्रियेस गती प्राप्त होते. जैविक संख्येत वाढ होते.-जमिनीमध्ये वेगवेगळ्या प्रकारच्या जिवाणूंना सेंद्रिय कर्बाद्वारे ऊर्जा पुरवली जाते. जिवाणूंची कार्यक्षमता वाढून अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढते.
- सेंद्रिय कर्बामुळे विकरांचे प्रमाण वाढून अन्नद्रव्यांच्या उपलब्धतेवर चांगला परिणाम होतो. उदा. युरिएज सेल्युलोज.
जागतिक हवामान बदलाचे सेंद्रिय कर्बावर होणारे परिणाम
हवामान बदलाचा सेंद्रिय कर्बावर होणारा परिणाम व त्याची भविष्यवाणी करणे कठीण असते. हवामानाच्या घटकांचा व मृदा घटकांचा एकमेकांशी असणारा संमिश्र परस्पर संबंधामुळे सेंद्रिय कर्बाच्या नुकसानीची आकडेवारी काढणे अवघड जाते.
१) तापमान वाढ व सेंद्रिय कर्ब
तापमान वाढीचा सेंद्रिय कर्बावर नकारात्मक परिणाम होतो. वाढत्या तापमानामुळे कर्बाचे सूक्ष्मजीव अपघटन वाढून परिणामी कर्बाच्या नुकसानीला उत्तेजन मिळते. या उलट थंड प्रदेशात हे अपघटन कमी होऊन सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण वाढते.
२) वाढता कार्बन डायऑक्साईड आणि सेंद्रिय कर्ब
वातावरणातील कार्बन डायऑक्साईड स्वरुपातील कर्बात वाढ होऊन त्याचा प्रकाश संश्लेषणासाठी लाभ होऊ शकतो. मात्र, या प्रकाश संश्लेषणाद्वारे सेंद्रिय कर्बात रूपांतर होतेच, याची खात्री देता येत नाही. त्यावेळी जमिनीतील सेंद्रिय कर्बाचे नुकसान निरंतर चालू असते. आपण शेतीमध्ये मशागत करतो, त्यावेळी त्याचे प्रमाण वाढते. उलट कमीत कमी मशागत केल्यास सेंद्रिय कर्बाच्या नुकसानीचे प्रमाण कमी होते.
३) हवामान बदलाला सेंद्रिय कर्बाचा अनियमित प्रतिसाद
मानवी कृत्यांचा हवामानावर होणारा बदल मुळात अनिश्चित असल्यामुळे बऱ्याचशा अडचणी येतात. मृदेविषयी व मृदेतील असंख्य जैविक प्रक्रीयांविषयी असलेले मानवाचे अपुरे ज्ञान सेंद्रिय कर्ब व्यवस्थापनेत बाधा आणते.
सेंद्रिय कर्बाचे व्यवस्थापन कसे करावे?
- सेंद्रिय खतांचा वापर करताना वनस्पतींना अन्नद्रव्ये पुरविणारे स्रोत इतक्याच मर्यादित अर्थाने पाहिले जाते. मात्र, जमिनीचे भौतिक व जैविक गुणधर्म सुधारण्यासाठी त्यांचे मोठे महत्त्व आहे. हे दोन्ही गुणधर्म चांगले असल्यास रासायनिक जमिनीचे गुणधर्म सुधारतात. जमिनीतील स्थिर झालेली विविध अन्नद्रव्ये उपलब्ध स्थितीत येऊन पिकांना उपलब्ध होतात. यासाठी शेतकऱ्यांनी आपल्याकडील शेणखत चांगल्या प्रतीचे कसे होईल, याकडे लक्ष दिले पाहिजे.
- ज्या प्रदेशात जास्त पाऊस पडतो, त्या ठिकाणी ढीग पद्धतीने खत तयार करावे. याउलट कमी पाऊस पडणाऱ्या प्रदेशात खड्डा पद्धतीने शेणखत किंवा कंपोस्ट खत तयार करावे.
- शेणखत चांगले कुजवावे, अन्यथा शेणखतातील तणांच्या बियांमुळे शेतात तणांचा प्रादुर्भाव वाढेल.
- बऱ्याच शेतकऱ्यांकडे शेणखतामध्ये सामान्यतः कुजण्याच्या स्थितीनुसार तीन प्रकार पडतात. खड्ड्यातील वरचा थर न कुजलेला, मधला थर कुजलेला, तर खालचा थर न कुजलेला अशी परिस्थिती असते. अशा खतांमधून तणे, किडी, अपायकारक बुरशींचा प्रसार होतो, हे लक्षात घ्यावे.
- सेंद्रिय खत आपल्या शेतावरच तयार करावे.
- अर्धवट कुजलेल्या शेणखतापासून गांडूळखत तयार करावे.
- ज्या शेतकऱ्यांकडे शेणखताचा अपुरा पुरवठा आहे, त्यांनी दर दोन ते तीन वर्षातून एकदा तरी हिरवळीचे पीक घ्यावा. ती फुलोऱ्यात येताच जमिनीत गाडावी. उदा. धैंचा, ताग, चवळी इ.
- रासायनिक खतांबरोबर निंबोळी किंवा करंज पेंडीचा वापर करावा. (५:१ प्रमाण) यामुळे अन्नद्रव्यांचा ऱ्हास कमी होतो. सेंद्रिय कर्ब वाढण्यास मदत होते.
- शेतातील तणे फुले येण्यापूर्वी जमिनीत जागेवरच टाकावीत. त्याचे आच्छादन होते. तसेच ती कुजल्यानंतर मातीत सेंद्रिय कर्ब वाढण्यास मदत होते
- पिकांच्या अवशेषांचा आच्छादन म्हणून वापर करावा. यामुळे मातीतील ओलावा टिकण्यास मदत होते. तसेच हे घटक कुजल्यानंतर कर्बात वाढ होते
- बायोचार (कोळसा पावडर) शेणखतात महिनाभर मुरवून आम्ल जमिनीत वापरता येते. त्याचा सेंद्रिय कर्ब वाढविण्यास फायदा होत असल्याचे दिसून आले आहे. विशेषतः फळ पिकांना याचा जास्त फायदा झाल्याचे संशोधनातून सिद्ध झाले आहे
- चुनखडीयुक्त व चोपण जमिनीत नगदी व फळ पिकांना जीवामृत स्लरीचा वापर करावा.
शुभम दुरगुडे, ९४२०००७७३२
(आचार्य पदवी विद्यार्थी, मृदविज्ञान विभाग, जी. बी. पंत कृषी व तंत्रज्ञान विद्यापीठ, पंतनगर, उत्तराखंड.)
जागतिक हवामान बदल आणि जागतिक तापमान वाढ हे शब्द सतत ऐकून परिचयाचे असले तरी त्याचे कृषी घटकांवर विशेषतः मातीवर होणारे परिणाम आपल्याला फारसे ठाऊक नसतात. ते आपण या लेखातून जाणून घेऊ.
भूशास्त्रीय पुराव्यानुसार भूतकाळातील तापमानाचे स्वरूप सध्याच्या तापमानाच्या स्वरूपापेक्षा निराळे होते. काही ठिकाणी जास्त तापमान तर काही ठिकाणी अगदी कमी होतं. मात्र, सध्या जलदगतीने होत असलेल्या तापमानवाढीमुळे हे बदल तीव्रतेने होताना दिसत आहेत. नैसर्गिक घटनांमुळे होणाऱ्या तापमानवाढीचे प्रमाण हे मानवनिर्मित घटनांतून होणाऱ्या तापमान वाढीपेक्षा जास्त झाले आहे. म्हणजेच निसर्ग बेभरवशाचा झाला आहे. ही बाब वैज्ञानिकांना अधिक चिंताजनक वाटते. याचे परिणाम सर्व सजीवांना निश्चितपणे भोगावे लागणार आहेत, याबद्दल किचिंतशी शंका नाही.
हवेतील पाण्याची वाफ (बाष्प), कार्बन डायऑक्साईड, मिथेन आणि अन्य वायूमुळे पृथ्वीच्या भूपृष्ठाचे आणि वातावरणाचे तापमान वाढते, त्याला हरितगृह परिणाम म्हणतात. या नैसर्गिक हरितगृह परिणामाबरोबरच औद्योगिक, कृषी व पूरक क्षेत्रातून उत्सर्जित होणाऱ्या वायूंमुळेही पृथ्वीच्या तापमानात वाढ होते. यालाच जागतिक तापमानवाढ किंवा हवामान बदल म्हणतात.
मृदेतील सेंद्रिय कर्बाचे महत्त्व
जागतिक हवामान बदलाला बळी पडणारा मृदेतील सर्वात महत्त्वाचा घटक म्हणजे सेंद्रिय कर्ब. सेंद्रिय कर्ब जमिनीच्या सुपिकतेला बळकट करतो. मातीचे आरोग्य मूल्यमापन करण्यासाठी कार्बन संबंधित विशिष्ट बेंचमार्क वापरले जातात. त्यात कार्बन डायऑक्साईडचे मुक्त होणे, ह्युमसची पातळी, सूक्ष्मजीव चयापचय या क्रिया महत्त्वाच्या मानल्या जातात.
अजैविक आणि जैविक अशा दोन प्रकारांत सेंद्रिय कर्ब हा मातीत उपलब्ध होतो.
अजैविक कर्ब हा खनिज स्वरूपात आढळतो. किंवा वातावरणातील कार्बनडाय आॉक्साईडसोबत मातीतील खनिजांची जी अभिक्रिया होते, त्या प्रक्रियेत आढळतो. सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण हे मातीच्या वरच्या स्तरात अधिक असते. वाळवंटी भागात सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण कमी आहे. मातीच्या १२ टक्के ते १८ टक्के श्रेणीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात असते. त्या मातीस सेंद्रिय माती असे संबोधतात. ५ ते २० टक्के कर्ब हा प्रकाश संश्लेषणाद्वारे निर्माण होतो. तो मुळांच्या अवतीभोवती असणाऱ्या मातीच्या स्तरात (Rhizosphere) सूक्ष्म जिवांच्या कृतीद्वारे पुरवला जातो. सेंद्रिय कर्बाच्या उपलब्धतेत सूक्ष्मजिवांचे खूप मोलाचे योगदान असते. साधारणतः जमिनीत सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण ०.६० % पेक्षा जास्त असावे.
मृदेतील सेंद्रिय कर्बाची सहा वर्गवारी पद्धत
वर्गवारी – मृदेतील सेंद्रिय कर्बाचे परिमाण (टक्केवारी)
अत्यंत कमी < ०.२०
कमी – ०.२० – ०.४०
मध्यम – ०.४० – ०.६०
थोडेसे जास्त – ०.६० – ०.८०
जास्त – ०.८० – १.००
अत्यंत जास्त – < १.००
सेंद्रिय कर्ब आणि जमिनीचे आरोग्य ः
- जमिनीच्या भौतिक गुणधर्मात सुधारणा होते.
- जमिनीचा घट्टपणा कमी होऊन मातीच्या कणाकणांतील पोकळी वाढते. परिणामी जमिनीमध्ये हवा खेळती राहते.
- हलक्या जमिनीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते.
- भारी काळ्या जमिनीत अतिरिक्त पाण्याचा निचरा चांगला होतो.
- मातीची धूप कमी होते. मातीची जडणघडण सुधारते.
- रासायनिक द्रव्यांची उपलब्धता वाढते.
- नत्र आणि स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर अनुकूल परिणाम होतो.
- रासायनिक नत्राचा ऱ्हास टळतो.
- स्फुरद स्थिर करण्याची प्रक्रिया मंदावते. परिणामी स्फुरदाची उपलब्धता वाढते.
- जमिनीचा सामू उदासीन (६.५ ते ७.५) ठेवण्यास मदत होते.
- आयन विनिमय क्षमता वाढते.
- चुनखडीयुक्त जमिनीत अन्नद्रव्यांची स्थिरता कमी होते.
- जमिनीची आघात प्रतिबंधक क्षमता वाढते.
- सेंद्रिय कर्बाच्या जमिनीतील अस्तित्वामुळे सूक्ष्मजीव व जिवाणूंचा जननक्रियेस गती प्राप्त होते. जैविक संख्येत वाढ होते.-जमिनीमध्ये वेगवेगळ्या प्रकारच्या जिवाणूंना सेंद्रिय कर्बाद्वारे ऊर्जा पुरवली जाते. जिवाणूंची कार्यक्षमता वाढून अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढते.
- सेंद्रिय कर्बामुळे विकरांचे प्रमाण वाढून अन्नद्रव्यांच्या उपलब्धतेवर चांगला परिणाम होतो. उदा. युरिएज सेल्युलोज.
जागतिक हवामान बदलाचे सेंद्रिय कर्बावर होणारे परिणाम
हवामान बदलाचा सेंद्रिय कर्बावर होणारा परिणाम व त्याची भविष्यवाणी करणे कठीण असते. हवामानाच्या घटकांचा व मृदा घटकांचा एकमेकांशी असणारा संमिश्र परस्पर संबंधामुळे सेंद्रिय कर्बाच्या नुकसानीची आकडेवारी काढणे अवघड जाते.
१) तापमान वाढ व सेंद्रिय कर्ब
तापमान वाढीचा सेंद्रिय कर्बावर नकारात्मक परिणाम होतो. वाढत्या तापमानामुळे कर्बाचे सूक्ष्मजीव अपघटन वाढून परिणामी कर्बाच्या नुकसानीला उत्तेजन मिळते. या उलट थंड प्रदेशात हे अपघटन कमी होऊन सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण वाढते.
२) वाढता कार्बन डायऑक्साईड आणि सेंद्रिय कर्ब
वातावरणातील कार्बन डायऑक्साईड स्वरुपातील कर्बात वाढ होऊन त्याचा प्रकाश संश्लेषणासाठी लाभ होऊ शकतो. मात्र, या प्रकाश संश्लेषणाद्वारे सेंद्रिय कर्बात रूपांतर होतेच, याची खात्री देता येत नाही. त्यावेळी जमिनीतील सेंद्रिय कर्बाचे नुकसान निरंतर चालू असते. आपण शेतीमध्ये मशागत करतो, त्यावेळी त्याचे प्रमाण वाढते. उलट कमीत कमी मशागत केल्यास सेंद्रिय कर्बाच्या नुकसानीचे प्रमाण कमी होते.
३) हवामान बदलाला सेंद्रिय कर्बाचा अनियमित प्रतिसाद
मानवी कृत्यांचा हवामानावर होणारा बदल मुळात अनिश्चित असल्यामुळे बऱ्याचशा अडचणी येतात. मृदेविषयी व मृदेतील असंख्य जैविक प्रक्रीयांविषयी असलेले मानवाचे अपुरे ज्ञान सेंद्रिय कर्ब व्यवस्थापनेत बाधा आणते.
सेंद्रिय कर्बाचे व्यवस्थापन कसे करावे?
- सेंद्रिय खतांचा वापर करताना वनस्पतींना अन्नद्रव्ये पुरविणारे स्रोत इतक्याच मर्यादित अर्थाने पाहिले जाते. मात्र, जमिनीचे भौतिक व जैविक गुणधर्म सुधारण्यासाठी त्यांचे मोठे महत्त्व आहे. हे दोन्ही गुणधर्म चांगले असल्यास रासायनिक जमिनीचे गुणधर्म सुधारतात. जमिनीतील स्थिर झालेली विविध अन्नद्रव्ये उपलब्ध स्थितीत येऊन पिकांना उपलब्ध होतात. यासाठी शेतकऱ्यांनी आपल्याकडील शेणखत चांगल्या प्रतीचे कसे होईल, याकडे लक्ष दिले पाहिजे.
- ज्या प्रदेशात जास्त पाऊस पडतो, त्या ठिकाणी ढीग पद्धतीने खत तयार करावे. याउलट कमी पाऊस पडणाऱ्या प्रदेशात खड्डा पद्धतीने शेणखत किंवा कंपोस्ट खत तयार करावे.
- शेणखत चांगले कुजवावे, अन्यथा शेणखतातील तणांच्या बियांमुळे शेतात तणांचा प्रादुर्भाव वाढेल.
- बऱ्याच शेतकऱ्यांकडे शेणखतामध्ये सामान्यतः कुजण्याच्या स्थितीनुसार तीन प्रकार पडतात. खड्ड्यातील वरचा थर न कुजलेला, मधला थर कुजलेला, तर खालचा थर न कुजलेला अशी परिस्थिती असते. अशा खतांमधून तणे, किडी, अपायकारक बुरशींचा प्रसार होतो, हे लक्षात घ्यावे.
- सेंद्रिय खत आपल्या शेतावरच तयार करावे.
- अर्धवट कुजलेल्या शेणखतापासून गांडूळखत तयार करावे.
- ज्या शेतकऱ्यांकडे शेणखताचा अपुरा पुरवठा आहे, त्यांनी दर दोन ते तीन वर्षातून एकदा तरी हिरवळीचे पीक घ्यावा. ती फुलोऱ्यात येताच जमिनीत गाडावी. उदा. धैंचा, ताग, चवळी इ.
- रासायनिक खतांबरोबर निंबोळी किंवा करंज पेंडीचा वापर करावा. (५:१ प्रमाण) यामुळे अन्नद्रव्यांचा ऱ्हास कमी होतो. सेंद्रिय कर्ब वाढण्यास मदत होते.
- शेतातील तणे फुले येण्यापूर्वी जमिनीत जागेवरच टाकावीत. त्याचे आच्छादन होते. तसेच ती कुजल्यानंतर मातीत सेंद्रिय कर्ब वाढण्यास मदत होते
- पिकांच्या अवशेषांचा आच्छादन म्हणून वापर करावा. यामुळे मातीतील ओलावा टिकण्यास मदत होते. तसेच हे घटक कुजल्यानंतर कर्बात वाढ होते
- बायोचार (कोळसा पावडर) शेणखतात महिनाभर मुरवून आम्ल जमिनीत वापरता येते. त्याचा सेंद्रिय कर्ब वाढविण्यास फायदा होत असल्याचे दिसून आले आहे. विशेषतः फळ पिकांना याचा जास्त फायदा झाल्याचे संशोधनातून सिद्ध झाले आहे
- चुनखडीयुक्त व चोपण जमिनीत नगदी व फळ पिकांना जीवामृत स्लरीचा वापर करावा.
शुभम दुरगुडे, ९४२०००७७३२
(आचार्य पदवी विद्यार्थी, मृदविज्ञान विभाग, जी. बी. पंत कृषी व तंत्रज्ञान विद्यापीठ, पंतनगर, उत्तराखंड.)
