फसल की जल आवश्यकता वह पानी है जो पौधों को उनके जीवित रहने, विकास, विकास और आर्थिक भागों के उत्पादन के लिए आवश्यक होता है। यह आवश्यकता या तो प्राकृतिक रूप से वर्षा द्वारा या कृत्रिम रूप से सिंचाई द्वारा लागू की जाती है। इसलिए फसल की पानी की आवश्यकता में सभी नुकसान शामिल हैं जैसे:
इसलिए पानी की आवश्यकता को प्रतीकात्मक रूप से इस प्रकार दर्शाया गया है:
WR = T + E + WP + WL + WSP
(अन्य अनुप्रयोग नुकसान और विशेष उद्देश्य ज्यादातर गीली भूमि की खेती के लिए अपेक्षित किए जाते हैं। इसलिए सिंचित शुष्क भूमि की फसल के लिए फसल की पानी की आवश्यकता के लिए अकेले ET हानि का हिसाब है)।
फसल के पानी की आवश्यकता का अनुमान खेत में फसल योजना (crop planning) और किसी भी सिंचाई परियोजना (irrigation project) की योजना के लिए बुनियादी जरूरतों में से एक है।
पानी की आवश्यकता को किसी स्थान पर खेत की परिस्थितियों में अपनी सामान्य वृद्धि के लिए एक निश्चित समयावधि में फसल या फसल के विविध पैटर्न द्वारा आवश्यक पानी की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
पानी की आवश्यकता में ET या CU के कारण होने वाले नुकसान और सिंचाई के पानी के आवेदन के दौरान होने वाले नुकसान और विशेष उद्देश्यों या भूमि की तैयारी, रोपाई, लीचिंग आदि जैसे कार्यों के लिए आवश्यक पानी की मात्रा शामिल है, इसलिए इसे निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:
WR = ET या Cu + अनुप्रयोग हानि + विशेष आवश्यकताओं के लिए पानी।
इसे "मांग" और "आपूर्ति स्रोत" के आधार पर निम्नानुसार भी कहा जा सकता है:
WR = IR + ER + S
जहाँ,
इसलिए खेत या परियोजना क्षेत्र की विभिन्न फसल योजनाओं के लिए आवश्यक पानी की कुल मात्रा और इसके कुशल उपयोग के संबंध में खेत की योजना के लिए फसल के पानी की आवश्यकता का विचार आवश्यक है। धारा के आकार को तय करने और नहर की क्षमता को डिजाइन करने के लिए इस फसल की पानी की आवश्यकता की भी आवश्यकता होती है।
फसली खेत (cropped field) से वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन की संयुक्त हानि को वाष्पोत्सर्जन (evapotranspiration) कहा जाता है जिसे अन्यथा उपभोग्य उपयोग (consumptive use) कहते हैं और ET के रूप में दर्शाया जाता है और यह पानी की आवश्यकता का एक हिस्सा है।
CU = E + T + WP
इसलिए,
WR = CU + WL + WSP
फसल की पानी की आवश्यकता को फसल की वाष्पोत्सर्जन मांग (evapotranspiration demand) और गीली भूमि की फसल के मामले में विशेष जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यक पानी के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है और जिसमें गीली भूमि और बगीचे की भूमि फसलों दोनों के मामले में अन्य अनुप्रयोग नुकसान भी शामिल हैं। इसे फसल जल मांग के रूप में भी जाना जाता है।
फसल के पानी की आवश्यकता जगह-जगह, फसल-दर-फसल बदलती रहती है और कृषि-पारिस्थितिक भिन्नता (agro-ecological variation) और फसल के पात्रों (crop characters) पर निर्भर करती है। फसल की पानी की आवश्यकता को मुख्य रूप से प्रभावित करने वाली निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
इन सभी कारकों के आधार पर, विभिन्न फसलों के लिए औसत फसल जल आवश्यकता पर काम किया गया है और उष्णकटिबंधीय स्थितियों के लिए नीचे दिया गया है।
फसलों की क्षेत्रीय सिंचाई आवश्यकता से तात्पर्य प्रभावी वर्षा और मिट्टी प्रोफ़ाइल से योगदान को छोड़कर फसलों की पानी की आवश्यकता से है और इसे निम्नानुसार दिया जा सकता है:
IR - WR – (ER + S)
सिंचाई की आवश्यकता इस पर निर्भर करती है:
सभी मात्राएँ आमतौर पर भूमि क्षेत्र की प्रति इकाई पानी की गहराई (water depth per unit - ha/cm) या गहराई की इकाई (unit of depth - cm) के संदर्भ में व्यक्त की जाती हैं।
यह फसल की ET मांग को पूरा करने के लिए मिट्टी को क्षेत्र क्षमता स्तर तक लाने के लिए गहराई के संदर्भ में आवश्यक पानी की वास्तविक मात्रा है।
यह खेत को क्षेत्र क्षमता स्तर पर लाने के लिए गहराई के संदर्भ में अकेले सिंचाई (irrigation alone) द्वारा लगाया गया पानी है। शुद्ध सिंचाई आवश्यकता का काम करने के लिए, भूजल योगदान और मिट्टी की नमी में अन्य लाभ को बाहर रखा जाना चाहिए। यह प्रभावी जड़ क्षेत्र में मिट्टी की नमी के स्तर को क्षेत्र क्षमता तक लाने के लिए आवश्यक सिंचाई के पानी की मात्रा है, जो बदले में ET की मांग को पूरा करती है। यह सिंचाई शुरू करने से पहले जड़ क्षेत्र में F.C (क्षेत्र क्षमता) और मिट्टी की नमी सामग्री के बीच का अंतर है।
$$d = \sum_{i=1}^{n} rac{M_{fci} - M_{bi}}{100} imes A_i imes D_i$$
सिंचाई के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की कुल मात्रा को सकल सिंचाई आवश्यकता कहा जाता है। इसमें शुद्ध सिंचाई की आवश्यकता और पानी के आवेदन और अन्य नुकसान शामिल हैं। फसल के विभिन्न चरणों में अनुमानित नुकसान पर विचार करके आवश्यकता के आधार पर एक खेत के लिए, एक खेत के लिए, एक आउटलेट कमांड क्षेत्र के लिए और एक सिंचाई परियोजना के लिए सकल सिंचाई आवश्यकता निर्धारित की जा सकती है।
सकल सिंचाई (Gross irrigation) = (शुद्ध सिंचाई की आवश्यकता / प्रणाली की क्षेत्र दक्षता × 100
सिंचाई की आवृत्ति फसल की अवधि (crop periods) के दौरान लगातार दो सिंचाइयों के बीच का अंतराल है। सिंचाई आवृत्ति वर्षा के बिना फसल अवधि के दौरान सिंचाई के बीच के दिनों की संख्या है। यह पौधों द्वारा पानी के ग्रहण की दर और पौधे को मिट्टी की नमी की आपूर्ति क्षमता और जड़ क्षेत्र में उपलब्ध मिट्टी की नमी पर निर्भर करता है। इसलिए यह फसल, मिट्टी और जलवायु का एक कार्य है। आम तौर पर, सिंचाई प्रभावी जड़ क्षेत्र से उपलब्ध नमी की लगभग 50 प्रतिशत और 60 प्रतिशत से अधिक कमी पर दी जानी चाहिए जिसमें अधिकांश जड़ें केंद्रित होती हैं।
सिंचाई प्रणाली को डिजाइन (designing irrigation system) करने में उपयोग की जाने वाली सिंचाई आवृत्ति, फसल के विकास (crop growth) के उच्चतम उपभोग्य उपयोग की अवधि में दो सिंचाई के बीच का समय (दिन - time/days) है, यानी फसल का चरम उपभोग्य उपयोग।
डिज़ाइन आवृत्ति (दिन - Design frequency in days) = (सिंचाई शुरू करने से पहले जड़ क्षेत्र की F C - नमी की मात्रा (F C – moisture content of the root zone prior to starting irrigation)) / फसल की पीक अवधि उपभोग्य उपयोग दर
सिंचाई अवधि उन दिनों की संख्या है जिन्हें फसल के चरम उपभोग्य उपयोग की अवधि के दौरान दिए गए डिजाइन क्षेत्र में एक सिंचाई लागू करने के लिए अनुमति दी जा सकती है।
सिंचाई अवधि = (सिंचाई की शुरुआत में मिट्टी में नमी की शुद्ध मात्रा (Net amount of moisture in soil at start of irrigation - FC-PWP)) / फसल का पीक अवधि उपभोग्य उपयोग
वह अवस्था जिस पर पानी का तनाव गंभीर उपज में कमी का कारण बनता है, उसे पानी की आवश्यकता के महत्वपूर्ण चरण के रूप में भी जाना जाता है। इसे नमी संवेदनशील अवधि के रूप में भी जाना जाता है। नमी संवेदनशील अवधि या महत्वपूर्ण चरण के दौरान पानी की प्रतिबंधित आपूर्ति के कारण नमी का तनाव उपज को अपरिवर्तनीय रूप से कम कर देगा। विकास के अन्य चरण में पर्याप्त पानी और उर्वरक का प्रावधान महत्वपूर्ण अवधि में तनाव के कारण होने वाली उपज हानि को ठीक करने में भी मदद नहीं करेगा।
सामान्य तौर पर मध्य सीज़न का चरण पानी की कमी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होता है क्योंकि इस अवधि के दौरान होने वाली कमी उपज पर महत्वपूर्ण रूप से दिखाई देगी। अधिकांश फसलों के लिए सबसे कम संवेदनशील चरण पकने और कटाई हैं, सिवाय इसके कि लेट्यूस, गोभी आदि जैसी सब्जियों के लिए जिन्हें कटाई तक पानी की आवश्यकता होती है।
दुर्लभ स्थिति के तहत, किसी सिंचाई परियोजना या खेत में, यदि अलग-अलग बुवाई या रोपण के साथ मोनो क्रॉपिंग (mono cropping) का पालन किया जाता है, तो मध्य सीज़न चरण तक पहुंचने वाली फसल के लिए सिंचाई को शेड्यूल करना बेहतर है क्योंकि यह सबसे महत्वपूर्ण चरण है।
संवेदनशील चरण फसल-दर-फसल भिन्न होते हैं जैसा कि नीचे दिया गया है।
| फसल | महत्वपूर्ण चरण / संवेदनशील चरण |
|---|---|
| चावल | अंकुर दीक्षा महत्वपूर्ण चरण, हेडिंग और फूल आना |
| ज्वार (Sorghum) | फूल आना और दाना बनना |
| मक्का | बालियां आने और दाना भरने से ठीक पहले |
| कंबू / बाजरा | हेडिंग और फूल आना |
| रागी | आरंभिक दीक्षा और फूल आना |
| गेहूँ | क्राउन रूट दीक्षा, टिलरिंग और बूटिंग |
| तिलहन | |
| मूंगफली | फूलों की खूंटी का आरंभ और प्रवेश तथा फली का विकास |
| तिल | खिलने से लेकर परिपक्वता तक |
| सूरजमुखी | फूल आने से दो सप्ताह पहले और बाद में |
| सोयाबीन | खिलना और बीज बनना |
| कुसुम | रोसेट से लेकर फूल आने तक |
| अरंडी | पूर्ण विकास अवधि |
| नकदी फसल (Cash crop) | |
| कपास | फूल और डोडा निर्माण |
| गन्ना | अधिकतम वानस्पतिक अवस्था |
| तंबाकू | रोपाई के तुरंत बाद |
| सब्जियां | |
| प्याज | बल्ब निर्माण से लेकर परिपक्वता तक |
| टमाटर | फूल आना और फल लगना |
| मिर्च | फूल आना |
| पत्ता गोभी | सिर निर्माण से लेकर परिपक्वता तक |
| फलियां | |
| अल्फाल्फा | घास की फसल काटने के तुरंत बाद और बीज की फसल के लिए फूल आना |
| फलियां | फूल आना और फली लगना |
| मटर | फूल और फली का निर्माण |
| अन्य | |
| नारियल | नर्सरी अवस्था जड़ का बढ़ना |
| आलू | कंद की शुरुआत और परिपक्वता |
| केला | पूरे विकास के दौरान |
| खट्टे फल | फूल आना, फल लगना और बड़ा होना |
| आम | फूल आना |
| कॉफी | फूल और फल का विकास |
महत्वपूर्ण चरणों में समय पर सिंचाई (timely irrigations) के माध्यम से अनुकूल जल स्तर सुनिश्चित किया जाना चाहिए।
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