फसल की अवधि (crop period) के भीतर अनुमानित सहित पानी की प्राप्ति का आवंटन और कुशल और लाभदायक कृषि प्रबंधन के लिए व्यय का विस्तृत खाता जल बजटिंग कहा जाता है।
जल बजटिंग सिंचाई इंजीनियरों (irrigation engineers) द्वारा नियोजित सिंचाई प्रणाली के लिए हो सकती है; एक नहर के लिए या एक क्षेत्र (ब्लॉक) (area - block) के लिए हो सकता है या सिंचाई दक्षता (irrigation efficiency) की योजना बनाने वाले जिम्मेदार व्यक्तियों की आवश्यकता और योजना के अनुसार खेत के लिए हो सकता है।
जल बजटिंग का महत्व:सिंचाई शेड्यूलिंग को आवृत्ति के रूप में परिभाषित किया गया है जिसके साथ फसल की जरूरतों और मिट्टी की प्रकृति के आधार पर पानी लागू किया जाना है।
सिंचाई शेड्यूलिंग कुछ भी नहीं है बल्कि फसल के पानी की आवश्यकता को पूरा करने के लिए आवश्यक सिंचाई (irrigations) और उनकी आवृत्ति की संख्या है।
सिंचाई शेड्यूलिंग को विभिन्न मिट्टी और जलवायु स्थिति के तहत व्यक्तिगत फसल पानी की आवश्यकता (individual crop water requirement - ETc) के आधार पर सिंचाई के पानी के आवंटन की वैज्ञानिक प्रबंधन तकनीकों के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिसका उद्देश्य इकाई समय में एक इकाई क्षेत्र पर लागू पानी की प्रति इकाई अधिकतम फसल उत्पादन प्राप्त करना है।
उपरोक्त परिभाषा के आधार पर, बनाई गई अवधारणा है:
"यदि हम सिंचाई सुविधा (irrigation facility) प्रदान करते हैं तो कृषि उत्पादन और उत्पादकता अपने आप बढ़ जाएगी" ("If we provide irrigation facility the agricultural production and productivity will go up automatically")
सिंचाई शेड्यूलिंग एक निर्णय लेने की प्रक्रिया है जिसे प्रत्येक वर्ष में कई बार दोहराया जाता है जिसमें सिंचाई कब करें और कितना पानी लागू करें? दोनों मानदंड फसल की मात्रा और गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। यह इंगित करता है कि सिंचाई के पानी का कितना उपयोग किया जाना है और इसे कितनी बार दिया जाना है।
पानी की सही मात्रा और अधिक मात्रा में प्रयोग का प्रभावअत्यधिक सिंचाई हानिकारक है क्योंकि:
हालांकि, कार्य की प्रकृति के अनुसार सिंचाई शेड्यूलिंग का अपना अर्थ और महत्व है।
सिंचाई इंजीनियरों के लिए:पानी की उपलब्ध मात्रा के साथ अधिक क्षेत्र को कवर करने के लिए या नहर या नदी प्रणाली में सिर से पूंछ तक पहुंचने वाली पूरी कमान को संतुष्ट करने के लिए सिंचाई शेड्यूलिंग महत्वपूर्ण है।
मृदा वैज्ञानिकों के लिए:यह महत्वपूर्ण है कि खेत की अधिक सिंचाई या कम सिंचाई नहीं होनी चाहिए क्योंकि दोनों मिट्टी के रासायनिक और भौतिक संतुलन को खराब कर देंगे।
कृषिविदों के लिए:सामान्य स्थितियों में पानी की प्रति इकाई मात्रा में अधिक उपज प्राप्त करने और इष्टतम अनुपात में पानी की आपूर्ति और सभी क्षेत्र हानियों को कम करके सूखा स्थिति के तहत अधिक से अधिक उपज प्राप्त करने के लिए फसल की रक्षा करने के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है।
कितना और कितनी बार पानी देना है यह फसल की सिंचाई आवश्यकता (irrigation requirement) पर निर्भर करता है।
सिंचाई की आवश्यकता (Irrigation requirement - IR) = फसल की जल आवश्यकता (Crop water requirement - CWR) - प्रभावी वर्षा (Effective rainfall - ERF)
इसे मिमी/दिन या मिमी/माह में व्यक्त किया जा सकता है।
यदि किसी विशेष फसल (particular crop) की पानी की आवश्यकता 6 मिमी प्रति दिन है, तो इसका मतलब है कि हमें हर दिन फसल को 6 मिमी पानी देना होगा। व्यावहारिक रूप से यह संभव नहीं है क्योंकि यह समय लेने वाला और श्रमसाध्य है। इसलिए, कुछ समय अंतराल और मात्रा के माध्यम से जल आपूर्ति को निर्धारित करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए 6 मिमी / दिन पानी की आवश्यकता को हर 4 दिनों के लिए 24 मिमी / या हर 5 दिनों के लिए 30 मिमी / या मिट्टी के प्रकार और उस विशेष स्थान पर प्रचलित जलवायु स्थितियों के आधार पर हर 6 दिनों के लिए 36 मिमी के रूप में निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करते समय हमें बहुत सावधान रहना चाहिए कि अंतराल से फसल को पानी की कमी के लिए पीड़ित न होने दिया जाए।
खेत या मैदान या कमांड में सिंचाई का समय निर्धारण (scheduling irrigation) करने से पहले, कुशल शेड्यूलिंग के लिए निम्नलिखित मानदंडों का ध्यान रखा जाना चाहिए:
अनुकूल नमक संतुलन बनाए रखने के लिए, गहरे रिसाव के माध्यम से अतिरिक्त नमक को निक्षालित करने के लिए फसल की ET आवश्यकता के बजाय अतिरिक्त पानी के आवेदन की आवश्यकता हो सकती है।
सिंचाई अंतराल के विस्तार से हमेशा पानी की बचत नहीं होती है। कृषि जलवायु स्थिति के आधार पर अंतराल को अनुकूलित किया जाना है।
हम केवल फसल की पानी की आवश्यकता के आधार पर गहराई को कम नहीं कर सकते। गहराई मिट्टी के प्रकार, फसल की जड़ने की प्रकृति और अपनाई गई सिंचाई विधि (irrigation method) के आधार पर तय की जानी चाहिए। न्यूनतम गहराई ऐसी होनी चाहिए ताकि अनुप्रयोग की एकरूपता प्राप्त की जा सके और पूरे क्षेत्र में समान वितरण प्राप्त किया जा सके।
इस पद्धति में, मिट्टी और मौसम के पात्रों पर विचार किए बिना मनमाने ढंग से तय किए गए अलग-अलग समय अंतराल पर सिंचाई के पानी की अलग-अलग गहराई का प्रयास किया जाता है।
न्यूनतम गहराई और विस्तारित अंतराल के साथ अधिकतम उपज देने वाले सिंचाई उपचार (irrigation treatment) को सर्वोत्तम सिंचाई अनुसूची के रूप में चुना जाता है। पहले के श्रमिकों ने कई सिंचाई परियोजनाओं (irrigation projects) में विभिन्न फसलों के लिए पानी के कर्तव्य पर काम करने के लिए इस प्रथा को अपनाया है। यह एक अनुमानित सिंचाई अनुसूची है। इसलिए कई सिंचाई परियोजनाएं जिन्होंने इस प्रथा को अपनाया है, पूर्ण दक्षता प्राप्त करने में विफल रही हैं?
नुकसान:यह दृष्टिकोण अनुसूची तय करने के लिए फसल के जड़ क्षेत्र में मिट्टी की नमी की मात्रा पर विचार करता है। जब मिट्टी की नमी एक पूर्व-निर्धारित मूल्य तक पहुंच जाती है, तो उपलब्ध मिट्टी की नमी (Available Soil Moisture - ASM) का 40% या 50% ASM या 60% ASM हो सकता है, सिंचाई दी जाती है। ग्रेविमेट्रिक, टेंसियोमीटर, प्रतिरोध ब्लॉक, न्यूट्रॉन जांच आदि का उपयोग करके उपलब्धता के प्रतिशत के माध्यम से कमी की डिग्री को मापा जाता है।
नुकसान:जो फसलें अपनी ताजी पत्तियों या फलों के लिए उगाई जाती हैं, वे सूखे बीजों या फलों के लिए उगाई जाने वाली फसलों की तुलना में पानी की कमी के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं। उनकी संवेदनशीलता के आधार पर फसलों को नीचे के रूप में अनुक्रमित किया जा सकता है।
| निम्न | निम्न से मध्यम | मध्यम से उच्च | उच्च |
|---|---|---|---|
| कसावा | अल्फाल्फा | फलियां | केला |
| बाजरा | कपास | खट्टे फल | पत्ता गोभी |
| अरहर | मक्का | सोयाबीन | ताजी सब्जियां |
| मूंगफली | गेहूँ | चावल | |
| गन्ना | |||
| टमाटर |
आम तौर पर खेत की स्थिति में किसान सिंचाई के समय निर्धारण के लिए इस प्रथा को अपनाते हैं। पौधे के भौतिक चरित्र जैसे पौधे का रंग, पौधे की पत्तियों की सीधी प्रकृति, मुरझाने के लक्षण आदि में दिन-प्रतिदिन के परिवर्तनों को पूरी तरह से देखा जाता है और व्यक्तिगत पौधे के लिए नहीं और फिर सिंचाई का समय फसल के लक्षणों (crop symptoms) के अनुसार तय किया जाता है। इसके लिए फसल के साथ-साथ स्थानीय परिस्थितियों जैसे खेत की स्थिति, उस पथ के बरसात के दिन आदि के बारे में अधिक कौशल और अनुभव की आवश्यकता होती है।
नुकसान:जैसा कि हमने पहले ही देखा है कि सूरजमुखी, टमाटर जैसी कुछ फसलें पानी के तनाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं, जो अन्य तनाव सहन करने वाली फसलों की तुलना में तनाव के लक्षण पहले दिखाएंगी। इसलिए, तनाव के लक्षणों को पहले से जानने के लिए खेत में यादृच्छिक रूप से ऐसी संवेदनशील फसलें (sensitive crops) लगाई जाती हैं और ऐसे पौधों में देखे गए तनाव के लक्षणों के आधार पर, सिंचाई का शेड्यूलिंग किया जा सकता है। इस तकनीक को इंडिकेटर प्लांट तकनीक कहा जाता है।
ii) माइक्रो प्लॉट तकनीक या इंडिकेटर प्लॉट तकनीकइस पद्धति में एक घन फुट का माइक्रो प्लॉट मोटे बनावट वाली मिट्टी से बना होता है ताकि वास्तविक मुख्य क्षेत्र की तुलना में अधिक घुसपैठ कम जल धारण क्षमता और अधिक वाष्पीकरण हो सके। आमतौर पर खेत की मिट्टी को 1: 2 अनुपात में रेत के साथ मिलाया जाता है और खेत में बने माइक्रो प्लॉट में भर दिया जाता है। एक ही फसल और किस्म का बीज मुख्य फसल के समान सभी समान सांस्कृतिक प्रथाओं के साथ माइक्रो प्लॉट में उगाया जाता है। माइक्रो प्लॉट में फसलें मुख्य खेत की तुलना में शुरुआती तनाव के लक्षण दिखाती हैं। इसके आधार पर सिंचाई का शेड्यूलिंग किया जा सकता है।
एक वार्षिक फसल (annual crop) की विकास अवधि को चार विकास चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
इस दृष्टिकोण के साथ नियोजित मूल सिद्धांत दैनिक संभावित वाष्पोत्सर्जन दरों (daily potential evapo-transpiration rates) का अनुमान है। इसलिए इसके लिए ज्ञान की आवश्यकता है:
सिंचाई का शेड्यूलिंग संचयी पैन वाष्पीकरण और सिंचाई की गहराई (irrigation depth) पर आधारित है।
सिंचाई जल (IW) और संचयी पैन वाष्पीकरण (CPE) के अनुपात पर सिंचाई।
IW /CPE = (सिंचित किए जाने वाले पानी की गहराई / (विशेष अवधि के लिए संचयी पैन वाष्पीकरण
उदाहरण के लिए, 10 मिमी प्रति दिन की दर से दस दिनों के संचयी पैन वाष्पीकरण के लिए 100 मिमी (CPE) के बराबर है। दी जाने वाली सिंचाई की गहराई 50 मिमी (mm) है। इसलिए IW/CPE अनुपात है:
IW/CPE = (50 मिमी (गहराई) - 50 mm / (100 मिमी (CPE) - 100 mm (CPE)) = 0.5
इस तरह कई अनुपातों की कोशिश करनी होगी और रबी का प्रदर्शन करने वाली सबसे अच्छी उपज का पता लगाना होगा जिसे सिंचाई के लिए अपनाया जा सके।
विभिन्न फसलों के लिए सिंचाई की गहराई (irrigation depth - IW) मिट्टी और जलवायु की स्थिति के आधार पर तय की जाती है। IW/CPE का अनुपात जो अपेक्षाकृत सर्वोत्तम उपज देता है, प्रत्येक फसल के लिए विभिन्न अनुपातों के प्रयोग द्वारा तय किया जाता है।
अनुपात (R) से विभाजित सिंचाई गहराई (IW) संचयी पैन वाष्पीकरण मूल्य देगी जिस पर सिंचाई की जानी है।
उदाहरण के लिए सिंचाई गहराई (IW) की आवश्यकता 50 मिमी है और कोशिश किए जाने वाले अनुपात (R) 0.5 है।
इसलिए खेत की सिंचाई के लिए आवश्यक संचयी पैन वाष्पीकरण मूल्य है:
IW / R = 50 / 0.5 = 100 मिमी (mm)
यदि 10 दिनों में 100 मिमी CPE प्राप्त किया जाता है (पैन वाष्पीकरण @ 10 मिमी प्रति दिन - pan evaporation @ 10 mm per day), तो 10 दिनों में एक बार सिंचाई दी जानी है।
लाभ:अन्य सूत्रों की तुलना में सबसे अच्छा सहसंबंध देता है जहां जलवायु मापदंडों और मिट्टी के मापदंडों (गहराई - depth) पर विचार किया जाता है।
नुकसान:यह दृष्टिकोण पैन साइट के चयन से चिह्नित प्रभाव के अधीन है।
उदाहरण के लिए: USWB क्लास A ओपन पैन वाष्पीकरण जून से दिसंबर तक पढ़ने की राशि 130 सेमी थी जब पैन घास के मैदान पर बैठाया जाता है, 150 सेमी जब पैन घास की सूखी भूमि पर बैठाया जाता है, 176 सेमी जब पैन बिना घास वाली सूखी भूमि पर बैठाया जाता है।
पैन रीडिंग ने आम तौर पर प्रारंभिक चरण और परिपक्वता चरण के दौरान ईटी (ET) को अधिक अनुमानित किया।
यह मुख्य रूप से जलवायु और मिट्टी के प्रकार पर आधारित वैज्ञानिक पूर्वानुमान के अलावा और कुछ नहीं है। परिकलित फसल जल आवश्यकता और अनुमानित जड़ गहराई को इसमें ध्यान में रखा जाता है।
a. मिट्टी का प्रकार मिट्टी के प्रकारों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:| जलवायु क्षेत्र | माध्य दैनिक तापमान | ||
|---|---|---|---|
| 15°C निम्न | 15 - 25°C मध्यम | > 25°C उच्च | |
| रेगिस्तान/शुष्क | 4-6 | 7-8 | 9-10 |
| अर्ध शुष्क | 4-5 | 6-7 | 8-9 |
| उप आर्द्र | 3-4 | 5-6 | 7-8 |
| आर्द्र | 1-2 | 3-4 | 5-6 |
उपरोक्त तालिका पीक अवधि के दौरान फसल की पानी की जरूरतों पर आधारित है। यह भी माना जाता है कि बढ़ते मौसम के दौरान कोई वर्षा नहीं होती है या बहुत कम होती है। इस पद्धति के आधार पर प्रमुख क्षेत्र की फसलों के लिए अनुमानित सिंचाई कार्यक्रम नीचे दिया गया है।
| दिनों में अंतराल | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| रेतीली | दोमट | चिकनी मिट्टी | ||||||||||
| जलवायु | 1* | 2* | 3* | गहराई | 1* | 2* | 3* | गहराई | 1* | 2* | 3* | गहराई |
| केला | 5 | 3 | 2 | 25 | 7 | 5 | 4 | 40 | 10 | 7 | 5 | 55 |
| कपास | 9 | 6 | 5 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| ज्वार (Sorghum) | 8 | 6 | 4 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| मूंगफली | 6 | 4 | 3 | 25 | 7 | 5 | 4 | 35 | 11 | 8 | 6 | 50 |
| मक्का | 8 | 6 | 4 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| मटर | 6 | 4 | 3 | 30 | 8 | 6 | 4 | 40 | 10 | 7 | 5 | 50 |
| सोयाबीन | 8 | 6 | 4 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| गन्ना | 8 | 6 | 4 | 40 | 10 | 7 | 5 | 55 | 13 | 9 | 7 | 70 |
| सूरजमुखी | 8 | 6 | 4 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| गेहूँ | 8 | 6 | 4 | 40 | 11 | 8 | 6 | 55 | 14 | 10 | 7 | 70 |
| टमाटर | 6 | 4 | 3 | 30 | 8 | 6 | 4 | 40 | 10 | 7 | 5 | 50 |
1* - 15°C का कम तापमान
2* - 15-25°C का मध्यम तापमान (medium temperature of 15-250C)
3* - >25°C का उच्च तापमान (high temperature of >250C)
यह सिंचाई अनुप्रयोग (irrigation application) की अनुमानित गहराई और बढ़ते मौसम में फसल की गणना की गई सिंचाई आवश्यकता पर आधारित है। इसलिए विशेष रूप से तापमान और वर्षा की जलवायु के प्रभाव को विचार के लिए लिया जाता है। इसलिए, यह अनुमानित विधि की तुलना में अधिक सटीक है।
इसमें चार चरण शामिल हैं:
शुद्ध सिंचाई गहराई की गणना सिंचाई की गहराई के आधार पर की जाती है। यह स्थानीय सिंचाई विधि और अभ्यास और मिट्टी के प्रकार के साथ भिन्न हो सकता है। यदि स्थानीय डेटा उपलब्ध नहीं हैं तो नीचे दी गई तालिका का उपयोग किया जा सकता है जो अधिकांश क्षेत्र की फसलों (field crops) के लिए अनुमानित होगी। जड़ की गहराई को स्थानीय स्तर पर मापा और समायोजित किया जा सकता है।
| मिट्टी का प्रकार | जड़ की गहराई | ||
|---|---|---|---|
| उथला | मध्यम | गहरा | |
| रेतीली | 15 | 30 | 40 |
| दोमट | 20 | 40 | 60 |
| चिकनी मिट्टी | 30 | 50 | 70 |
हम अच्छी तरह से जानते हैं कि खेत में लगाए गए सभी पानी का पौधों द्वारा उपयोग नहीं किया जा सकता है। गहरे रिसाव, अपवाह आदि के माध्यम से कुछ पानी का नुकसान होता है। इस अपरिहार्य जल हानि को शामिल करने के लिए क्षेत्र अनुप्रयोग दक्षता (field application efficiency - eaf) का उपयोग किया जा सकता है। सकल सिंचाई गहराई में गहरे रिसाव और अपवाह के माध्यम से पानी का नुकसान शामिल है।
सकल सिंचाई (Gross irrigation - d) = (100 x शुद्ध सिंचाई गहराई / (क्षेत्र अनुप्रयोग दक्षता (Field application efficiency - eaf %))
यदि फ़ील्ड अनुप्रयोग दक्षता के लिए विश्वसनीय डेटा उपलब्ध नहीं हैं तो नीचे दी गई दक्षता दर का उपयोग किया जा सकता है जो अधिक अनुमानित हैं।
तालिका के अनुसार, दोमट मिट्टी पर उगाई जाने वाली टमाटर की गहराई 40 मिमी (mm) है। यदि फरो सिंचाई (furrow irrigation) का उपयोग किया जाता है, तो क्षेत्र आवेदन दक्षता 60% है और इसलिए सकल सिंचाई गहराई है:
सकल सिंचाई गहराई (Gross irrigation depth - d) = (100 x 40) / 60 = 67 मिमी (mm)
b) कुल बढ़ते मौसम के लिए सिंचाई के पानी की आवश्यकता की गणनाटमाटर की फसल 7 फरवरी को बोई जाती है और 30 जून को काटी जाती है।
| फरवरी | मार्च | अप्रैल | मई | जून | कुल |
|---|---|---|---|---|---|
| 67 | 110 | 166 | 195 | 180 | 718 |
पानी की आवश्यकता की गणना उस अवधि के दौरान फसल के ET मान के आधार पर की जाती है।
c) कुल वृद्धि अवधि में सिंचाई की संख्या की गणना करेंसिंचाई की संख्या = कुल पानी की आवश्यकता / गहराई
= 718 / 40 = 18
d). सिंचाई अंतराल = अवधि (दिन) (Duration - days) / सिंचाई की संख्या= 143 / 18 = 7.94 = 8.0
निष्कर्षटमाटर के लिए सिंचाई अनुसूची:
| अप्रैल | मई | जून | कुल |
|---|---|---|---|
| 166 | 195 | 180 | 541 |
गहराई (Depth - d) = 40 मिमी (mm)
सिंचाई की संख्या (Number of irrigation) = WR (541) / d (40) = 13.5 लगभग 14 सिंचाई
सिंचाई अंतराल = अवधि (Duration - 91 days) / सिंचाई की संख्या (No. of irrigation - 14) = 6.5 दिन = 7.0
प्रारंभिक विकास अवधि के लिए पानी की आवश्यकता| फरवरी | मार्च | कुल |
|---|---|---|
| 67 | 110 | 177 |
सिंचाई की संख्या = 177 / 40 = 4.4 लगभग = 4 सिंचाई
सिंचाई अंतराल = 52 / 4 = 13 दिन अंतराल
यह अंतराल बहुत लंबा है और इस अवधि के दौरान जड़ की गहराई भी बहुत उथली है। इसलिए सिंचाई की गहराई को कम करके निम्नानुसार समायोजन किया जा सकता है, यानी, 40 मिमी गहराई के बजाय 30 मिमी गहराई का प्रयास किया जा सकता है।
177 / 30 = 5.9 = 6
52 दिन / 6 = 8.67 = 9.0
9 दिन सिंचाई अंतराल को अपनाया जा सकता है।
R.W.S सिंचाई जल वितरण प्रबंधन (irrigation water distribution management) में से एक तकनीक है। इसका उद्देश्य सिंचाई के समय के कार्यक्रम को लागू करके कमान क्षेत्र में भूमि के स्थान के बावजूद सिंचाई के पानी का समान वितरण (equi-distribution) है।
प्रत्येक 10 हेक्टेयर ब्लॉक को 3 से 4 उप इकाइयों (सिंचाई समूहों) (sub units - irrigation groups) में विभाजित किया गया है, सिंचाई के पानी की उपलब्धता, स्थिर क्षेत्र चैनलों और समूह-वार सिंचाई आवश्यकता (group-wise irrigation requirement) के अनुसार, समय कार्यक्रम विकसित किए जाते हैं। सिंचाई का काम ब्लॉक समितियों द्वारा समूह-वार समय सारिणी (group-wise time schedules) के अनुसार सख्ती से किया जाएगा। समूह के भीतर, समय स्वयं किसानों द्वारा साझा किया जाना है।
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