जल भराव और खेत जल निकासी (WATER LOGGING AND FIELD DRAINAGE)

खेत की फसलों (field crops) के इष्टतम विकास और उपज के लिए, मिट्टी की हवा और मिट्टी की नमी के बीच उचित संतुलन काफी आवश्यक है। चावल को छोड़कर कई खेती वाले पौधे मिट्टी में अतिरिक्त पानी को सहन नहीं कर सकते। आदर्श स्थिति यह है कि नमी और हवा समान अनुपात में छिद्रों पर कब्जा कर लें। जब मिट्टी में अतिरिक्त पानी होता है जिसे छिद्रों में समायोजित नहीं किया जा सकता है, तो कहा जाता है कि खेत में जल भराव है।

जल भराव के कारण

1. बहुतायत में या सस्ते में पानी उपलब्ध होने पर पानी का अत्यधिक उपयोग इस विश्वास के कारण कि अधिक पानी बेहतर उपज में योगदान देता है।
2. सिंचाई के तरीकों (irrigation methods) का अनुचित चयन।
3. पास के ऊंचे स्थानों पर स्थित भूमि, नहरों और जलाशय से रिसाव।
4. अनुचित लेआउट और आउटलेट की कमी।
5. प्रोफ़ाइल के साथ अभेद्य परत की उपस्थिति जो रिसाव को रोकती है।
6. उथले भूजल स्तर या जलभृत से पानी का ऊपर की ओर उठना।

जल भराव के प्रभाव

प्रत्यक्ष प्रभाव

• मिट्टी की हवा का प्रतिस्थापन जो जड़ों के साथ-साथ मिट्टी के रोगाणुओं के लिए ऑक्सीजन का मुख्य स्रोत है।
• मिट्टी की हवा में CO₂ की उच्च मात्रा के कारण जल भराव के तहत उच्च CO₂ एकाग्रता पौधों की जड़ों को मार देगी।
• कभी-कभी सतही जड़ प्रणाली या जड़ प्रणाली में वायु स्थान विकसित हो जाएगा।
• खराब वातन के कारण पानी और पोषक तत्वों के सेवन में कमी आएगी।

अप्रत्यक्ष प्रभाव

• लीचिंग के कारण पोषक तत्व अनुपलब्ध (un-available) हो जाते हैं।
• अवायवीय स्थिति में विषैले तत्व बनेंगे।
• अवायवीय स्थिति में कार्बनिक पदार्थों की संरचना से ब्यूटिरिक एसिड जैसे कार्बनिक अम्ल का उत्पादन होता है जो पौधों के लिए विषैला होता है।
• N, Mn, Fe, Cu, Zn, mb की उपलब्धता कम कर देता है।
• मिट्टी का तापमान कम करता है।
• लाभकारी रोगाणुओं की गतिविधि को कम करता है।
• मिट्टी की संरचना को नष्ट करता है।
• कृषि कार्यों के लिए मुश्किल।
• कीट, बीमारी और खरपतवार की घटना।

जल भराव की स्थिति में कुछ तत्वों के लिए परिवर्तन

जल निकासी

यह जल भराव से बचने और पौधों के इष्टतम विकास के लिए अनुकूल मिट्टी की स्थिति बनाने की दृष्टि से खेत की सतह और उप सतह से अतिरिक्त पानी को मुक्त या गुरुत्वाकर्षण पानी के रूप में निकालने की प्रक्रिया है।

जल निकासी की आवश्यकता

• यह आम तौर पर माना जाता है कि शुष्क क्षेत्र में जल निकासी की आवश्यकता नहीं होती है और जल भराव कोई समस्या नहीं है। शुष्क क्षेत्र में भी अधिक सिंचाई (over irrigation) और जलाशयों, नहरों आदि से रिसाव के कारण जल निकासी आवश्यक हो जाती है।
• इष्टतम मिट्टी जल संतुलन के लिए शुष्क क्षेत्र में सिंचाई और जल निकासी पूरक प्रथाएं हैं।
• आर्द्र क्षेत्र में भारी वर्षा के कारण मुख्य रूप से जल निकासी की अधिक आवश्यकता होती है।

निम्नलिखित स्थिति में जल निकासी की आवश्यकता होती है:

1. उच्च जल स्तर
2. लंबे समय तक सतह पर पानी का तालाब
3. F.C के ऊपर अत्यधिक मिट्टी की नमी, जो मिट्टी की तरह आसानी से नहीं निकलती
4. लवणता और क्षारीयता के क्षेत्र जहां वार्षिक वाष्पीकरण वर्षा से अधिक होता है और भूजल का केशिका वृद्धि होता है।
5. लगातार या रुक-रुक कर भारी वर्षा वाला आर्द्र क्षेत्र।
6. महीन बनावट वाली मिट्टी के साथ समतल भूमि।
7. पहाड़ियों से घिरे निचले समतल क्षेत्र।

अच्छी जल निकासी व्यवस्था की विशेषताएं

1. यह स्थायी होना चाहिए।
2. इसमें क्षेत्र को पूरी तरह से खाली करने की पर्याप्त क्षमता होनी चाहिए।
3. सांस्कृतिक संचालन में न्यूनतम हस्तक्षेप होना चाहिए।
4. खेती योग्य क्षेत्र का न्यूनतम नुकसान होना चाहिए।
5. इसे पानी को रोकना या इकट्ठा करना चाहिए और कम अवधि के भीतर इसे जल्दी निकालना चाहिए।

जल निकासी के तरीके

इसके दो तरीके हैं:

1. सतही विधि
2. उप सतह विधि

सतही जल निकासी

यह मुख्य रूप से मिट्टी प्रोफाइल की सतह से अतिरिक्त पानी को निकालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह भूमि में ढलान विकसित करके किया जा सकता है ताकि अतिरिक्त पानी गुरुत्वाकर्षण द्वारा निकल जाए।

यह निम्नलिखित के लिए उपयुक्त है:

• धीरे-धीरे पारगम्य मिट्टी और उथली मिट्टी
• उच्च तीव्रता वाली वर्षा वाले क्षेत्र
• ऐसे खेतों में जहां पर्याप्त आउटलेट उपलब्ध नहीं हैं
• 1.5% से कम ढलान (less than 1.5% slope) वाली भूमि

यह इसके द्वारा किया जा सकता है:

1. भूमि समतलीकरण
2. खेत में खाइयां बनाना

सतही जल निकासी को आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. लिफ्ट जल निकासी
2. गुरुत्वाकर्षण जल निकासी
3. खेत सतही जल निकासी
4. खाई जल निकासी

लिफ्ट जल निकासी

निचले क्षेत्र या तटबंध के कारण पानी वाले क्षेत्रों से पानी निकालने के लिए लिफ्ट जल निकासी का उपयोग किया जाता है। निकाले जाने वाले पानी को आम तौर पर खुले उपकरणों या पंपिंग या यांत्रिक साधनों द्वारा उठाया जाता है। यह विधि महंगी, बोझिल और समय लेने वाली है, लेकिन मिट्टी की सतह पर खड़े पानी को निकालने के लिए प्रभावी और कुशल है।

गुरुत्वाकर्षण जल निकासी

उच्च ऊंचाई वाले क्षेत्रों से पानी को विभिन्न प्रकार के आउटलेट के माध्यम से विनियमित गुरुत्वाकर्षण प्रवाह के माध्यम से निचले इलाकों में जाने दिया जाता है। इस प्रणाली का अभ्यास कोमल से मध्यम ढलान वाले आर्द्रभूमि चावल में किया जाता है।

यह विधि कम खर्चीली, आसान और प्रभावी है, हालांकि निकाले जाने वाले क्षेत्र को समतल और जल निकासी स्रोत से थोड़ा ऊंचा किया जाना चाहिए।

खेत सतही जल निकासी

बारिश या सिंचाई से प्राप्त अतिरिक्त पानी को इस विधि के माध्यम से निकाला जाता है। सिंचित बेसिन या खांचे निचले स्तर के तहत जल निकासी से जुड़े होते हैं जो मुख्य आउटलेट और जल संचयन के लिए उपयोग किए जाने वाले कृषि तालाब से जुड़े होते हैं। यदि व्यक्तिगत भूखंड से अतिरिक्त पानी निकालने के लिए भूमि का ढलान पर्याप्त है, तो जीवन रक्षक सिंचाई के लिए पुनर्चक्रण के लिए इस नाली के पानी को इकट्ठा किया जा सकता है और स्थानीय रूप से जलाशय में संग्रहीत किया जा सकता है। यह जल निकासी विधि सस्ती और प्रभावी है लेकिन जल निकासी जल के प्रवाह के साथ मिट्टी के कटाव और खरपतवार के बीजों के वितरण की संभावना है।

खाई जल निकासी

विभिन्न आयामों की खाइयां सतह और मिट्टी के अंदर खाई की गहराई तक जमा अतिरिक्त पानी को निकालने के लिए दूरी पर बनाई जाती हैं। ऐसी खाइयां इंटरसेप्टर या राहत नाली हो सकती हैं। यह विधि नर्सरी, बीज शय्या और वर्षा आधारित फसलों (rainfed crops) में अपनाई जाती है। यह एक प्रभावी और कुशल तरीका है लेकिन इसके लिए सतह को चिकना करने और खाइयों के निर्माण की आवश्यकता होती है। इसमें फसल भूमि (crop lands) की लागत और बर्बादी शामिल है। मिट्टी को स्थानांतरित करना, कृषि मशीनरी की आवाजाही के लिए प्रतिबंध, फसल की अवधि (crop duration) के दौरान खाइयों का पुनर्निर्माण और नवीनीकरण और फसलों की कटाई इस पद्धति में समस्याएं हैं। समतल भूमि में, बिस्तर या समानांतर क्षेत्र की खाइयां बनाई जा सकती हैं। कलेक्टर खाइयां क्षेत्र की खाइयों के पार होनी चाहिए।

उप सतही जल निकासी प्रणाली

उप सतह नालियां भूमिगत कृत्रिम चैनल हैं जिनके माध्यम से अतिरिक्त पानी एक उपयुक्त आउटलेट में बह सकता है। इसका उद्देश्य फसल के जड़ क्षेत्र के नीचे भूजल स्तर को कम करना है। उप सतही नालियों में पानी की आवाजाही निम्नलिखित से प्रभावित होती है:

1. मिट्टी की हाइड्रोलिक चालकता
2. जमीन की सतह के नीचे नाली की गहराई
3. व्यक्तिगत नालियों के बीच क्षैतिज दूरी

भूमिगत जल निकासी की आवश्यकता ज्यादातर इनके लिए होती है:

• मध्यम बनावट वाली मिट्टी
• उच्च मूल्य की फसल
• उच्च मिट्टी उत्पादकता

उप सतही जल निकासी चार प्रकार की होती है:

1. टाइल जल निकासी
2. मोल जल निकासी
3. ऊर्ध्वाधर जल निकासी
4. कुआं जल निकासी / या जल निकासी कुएं

1. खेती योग्य भूमि का कोई नुकसान नहीं होता है।
2. क्षेत्र संचालन के लिए कोई हस्तक्षेप नहीं।
3. रखरखाव लागत कम है।
4. उप-मिट्टी को प्रभावी ढंग से निकालता है और बेहतर मिट्टी का वातावरण बनाता है।

1. प्रारंभिक लागत अधिक है।
2. इस पर लगातार ध्यान देने की आवश्यकता है।
3. यह कम पारगम्यता वाली मिट्टी के लिए प्रभावी है।

1. टाइल जल निकासी

इसमें एक विशिष्ट गहराई और ग्रेड पर रखी गई टाइलों की निरंतर रेखा होती है ताकि अतिरिक्त पानी टाइलों के माध्यम से प्रवेश करे और गुरुत्वाकर्षण द्वारा बाहर बह जाए। लेटरल मिट्टी से पानी इकट्ठा करते हैं और उप-मुख्य में और फिर मुख्य और अंत में आउटलेट में जाते हैं। टाइल नालियां मिट्टी और कंक्रीट से बनाई जाती हैं, टाइलें दबाव का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत होनी चाहिए और मिट्टी के पानी में रसायनों के क्षरण क्रिया के लिए प्रतिरोधी भी होनी चाहिए।

2. मोल जल निकासी

मोल नालियां मोल हल द्वारा मिट्टी के भीतर बने अस्तर रहित गोलाकार मिट्टी के चैनल हैं। मोल हल में शैंक की तरह एक लंबा ब्लेड होता है जिससे एक बेलनाकार बुलेट के आकार का प्लग जुड़ा होता है जिसे मोल कहा जाता है। जैसे ही हल को मिट्टी के माध्यम से खींचा जाता है, मोल एक निर्धारित गहराई तक गुहा बनाता है। मोल जल निकासी ढीली मिट्टी में प्रभावी नहीं है क्योंकि मोल द्वारा उत्पादित चैनल ढह जाएंगे। यह भारी प्लास्टिक मिट्टी के लिए भी उपयुक्त नहीं है जहां मोल पानी की आवाजाही के लिए मिट्टी को सील कर देता है।

3. ऊर्ध्वाधर जल निकासी

ऊर्ध्वाधर जल निकासी पृथ्वी की छिद्रपूर्ण परतों में कुएं के माध्यम से जल निकासी के पानी का निपटान है। ऐसी परत बड़ी मात्रा में पानी को तेजी से लेने में सक्षम होनी चाहिए। नदी तल में ऐसी परतें पाई जाती हैं।

4. ड्रेनेज कुएं

कुओं का उपयोग कृषि भूमि विशेषकर सिंचित क्षेत्रों की जल निकासी के लिए किया जाता है।

जल निकासी की प्रणालियाँ

जल निकासी की पांच प्रणालियां हैं (यहां चार दी गई हैं):

1. यादृच्छिक
2. हेरिंगबोन
3. ग्रिड आयरन
4. इंटरसेप्टर

1. यादृच्छिक

इसका उपयोग वहां किया जाता है जहां गीले क्षेत्र बिखरे हुए होते हैं और एक दूसरे से अलग होते हैं। इन गीले क्षेत्रों को निकालने के लिए रेखाएं कमोबेश यादृच्छिक रूप से रखी जाती हैं। मुख्य सबसे बड़े प्राकृतिक अवसाद में स्थित है जबकि उप-मुख्य और पार्श्व अलग-अलग गीले क्षेत्रों तक फैले हुए हैं।

2. हेरिंगबोन

इस प्रणाली में मुख्य एक संकीर्ण अवसाद में होते हैं और पार्श्व 45 डिग्री के कोण (angle of 45^o) पर दोनों ओर से मुख्य में प्रवेश करते हैं जैसे मछली की हड्डियां।

3. ग्रिडआयरन

ग्रिडआयरन हेरिंगबोन के समान है लेकिन लेटरल समकोण पर केवल एक तरफ से मुख्य में प्रवेश करते हैं। इसे समतल नियमित आकार के खेतों में अपनाया जाता है। यह एक कुशल जल निकासी प्रणाली है।

4. इंटरसेप्टर

विभिन्न आयामों की खाइयां सतह और मिट्टी के अंदर खाई की गहराई तक जमा अतिरिक्त पानी को निकालने के लिए दूरी पर बनाई जाती हैं। ऐसी खाइयां इंटरसेप्टर या राहत नाली हो सकती हैं। यह विधि नर्सरी, बीज शय्या और वर्षा आधारित फसलों में अपनाई जाती है। यह एक प्रभावी और कुशल तरीका है लेकिन इसके लिए सतह को चिकना करने और खाइयों के निर्माण की आवश्यकता होती है। इसमें फसल भूमि की लागत और बर्बादी शामिल है। मिट्टी को स्थानांतरित करना, कृषि मशीनरी की आवाजाही के लिए प्रतिबंध, फसल की अवधि के दौरान खाइयों का पुनर्निर्माण और नवीनीकरण और फसलों की कटाई इस पद्धति में समस्याएं हैं। समतल भूमि में, बिस्तर या समानांतर क्षेत्र की खाइयां बनाई जा सकती हैं। कलेक्टर खाइयां क्षेत्र की खाइयों के पार होनी चाहिए।