खेती एक व्यवसाय है और सभी व्यवसायियों की तरह, किसान लाभ के लिए खेती का व्यवसाय चलाता है। जाहिर है, फसल लगाने से पहले एक निर्णय तक पहुंचने के लिए, एक किसान को देश के मिट्टी मूल्यांकन कार्यक्रम (country’s soil evaluation programme) से सभी विमृदा उर्वरताीय जानकारी की आवश्यकता होती है। हमारे देश में, फसल प्रतिक्रिया डेटा को शामिल करते हुए विभिन्न चरणों में समय-समय पर उर्वरता मूल्यांकन प्रणाली को संशोधित किया जा रहा है।
| वर्ष | मील का पत्थर |
|---|---|
| 1953 | मृदा उर्वरता और मृदा उर्वरता उपयोग परियोजना (Soil fertility and fertilizer use project) |
| 1955 | मृदा उर्वरता प्रयोगशालाओं की स्थापना (Establishment of Soil Testing Laboratories) |
| 1956 | अखिल भारतीय समन्वित कृषि अनुसंधान परियोजना (All India Coordinated Agronomic Research Project) |
| 1960s | कृषि विश्वविद्यालयों की स्थापना (Establishment of Agricultural Universities) |
| 1967 | मृदा उर्वरता फसल प्रतिक्रिया (STCR) सहसंबंध पर अखिल भारतीय समन्वित अनुसंधान परियोजना (All India Coordinated Research Project on Soil Test Crop Response (STCR) correlation) |
| 1967 | मिट्टी और पौधों में उर्वरकों पर अखिल भारतीय समन्वित अनुसंधान परियोजना (All India Coordinated Research Project on Micronutrients in Soils and Plants) |
| 1970 | दीर्घकालिक मृदा उर्वरता प्रयोगों पर अखिल भारतीय समन्वित अनुसंधान परियोजना (All India Coordinated Research Project on Long term Fertilizer Experiments) |
| 1980s | प्रारंभिक मिट्टी परीक्षणों के आधार पर संपूर्ण फसल प्रणाली के लिए उर्वरक नुस्खे पर जोर (Emphasis on fertilizer prescription for whole cropping system based on initial soil tests) |
1840 के आसपास लिबिग के समय (Liebig’s time around 1840) से फसलों की मृदा उर्वरता आवश्यकताओं की भविष्यवाणी करने के लिए एक सटीक या व्यावहारिक आधार प्राप्त करने के लिए कई तरीकों और दृष्टिकोणों की कोशिश की गई है। स्टीवर्ट (1947) के एक अध्ययन के बाद 1953 में शुरू की गई उर्वरक उपयोग परियोजना उर्वरकों के विवेकपूर्ण उपयोग के लिए मिट्टी के ज्ञान को जोड़ने के लिए पूरे देश में पहला व्यवस्थित प्रयास था।
मृदा उर्वरता प्रयोगशालाओं (soil testing laboratories) की स्थापना 1955-56 में शुरू की गई थी।
प्रानिर्माण / तैयारीिक फार्मों पर मॉडल एग्रोनोमिक प्रयोग (Model Agronomic Experiments on Experimental Farms) और कृषकों के खेतों पर सरल उर्वरक परीक्षण (Simple fertilizer trials on cultivators’ Fields) 1957 में शुरू किए गए थे। भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान, नई दिल्ली में किए गए मृदा उर्वरता फसल प्रतिक्रिया (STCR / Soil Test Crop Response) सहसंबंध कार्य के परिणामस्वरूप मृदा उर्वरता विधियों (soil test methods) का चयन हुआ और परीक्षणों को निम्न, मध्यम और उच्च मिट्टी की उर्वरता वर्गों (low, medium, and high soil fertility classes) में वर्गीकृत किया गया।
पोषक तत्वों के रूपों के संबंध में मिट्टी बहुत विषम है, जो मृदा उर्वरता की जरूरतों का आकलन करने के लिए मिट्टी परीक्षण की व्याख्या (interpretation of Soil Test) को बहुत जटिल बनाती है। मिट्टी में मौजूद पोषक तत्व की कुल मात्रा उस पोषक तत्व की मात्रा के सापेक्ष बहुत न्यून जानकारी प्रदान करती है जो उपलब्ध है। मिट्टी से पोषक तत्वों को हटाने के लिए कई निकालने वाले समाधानों और प्रक्रियाओं का उपयोग किया गया है, लेकिन कोई भी पौधे की जड़ों को प्राप्त होने वाली मात्रा को बिल्कुल नहीं हटाता है।
इसका मतलब यह है कि डेटा की व्याख्या करने के लिए, प्रत्येक विश्लेषणात्मक प्रक्रिया के परिणाम को उस मृदा उर्वरता पोषक तत्व को लागू करके क्षेत्र के प्रयोगों में प्राप्त पौधे की प्रतिक्रिया के साथ सहसंबद्ध होना चाहिए।
इस अंशांकन द्वारा, विशिष्ट उपज लक्ष्य प्राप्त करने के लिए मृदा उर्वरता की आवश्यकता की गणना की जाती है। मृदा उर्वरता मूल्यांकन अधिमानतः परिणाम की उपयोगिता के अनुसार अंशांकन की एक विशेष विधि को नियोजित करता है।
पोषक तत्व रेटिंग प्रयोगों में, मृदा उर्वरता डेटा (soil test data) फसल की प्रतिक्रिया के साथ सहसंबद्ध होता है। प्रतिक्रिया 'प्रतिशत उपज' या 'प्रतिशत उपज वृद्धि' के संदर्भ में मापी जाती है। दोनों असिंचित मिट्टी (unfertilized soil - पोषक तत्व सीमित न्यूनी वाली मिट्टी / nutrient limiting deficient soil) में प्राप्त उपज और उर्वरक पोषक तत्व लागू मिट्टी (fertilizer nutrient applied soil - गैर-सीमित या पोषक तत्व पर्याप्त मिट्टी / non-limiting or nutrient sufficient soil) में उपज के अनुपात का प्रतिनिधित्व करते हैं। गैर-सीमित मिट्टी में उपज (yield in non-limiting soil) को अन्यथा लागू सभी पोषक तत्वों के साथ मानक उपचार की उपज या अधिकतम प्राप्य उपज के रूप में जाना जाता है।
देशी उर्वरता की तुलना करते समय, विभिन्न स्थानों पर किए जाने वाले प्रयोगों में, प्रतिशत उपज का उपयोग किया जाता है।
प्रतिशत उपज = (मृदा उर्वरता पोषक तत्व के बिना उपज / Yield without fertilizer nutrient) / (मानक उपचार में उपज / Yield in standard treatment) × 100
बहु स्थान परीक्षण, या विभिन्न स्थानों से लाई गई मिट्टी (soils brought from different locations) के साथ एक ही स्थान पर एक पॉट प्रयोग आयोजित करते समय, मृदा उर्वरता आवेदन के हर स्तर के लिए प्रतिशत उपज वृद्धि की जाती है। सभी मृदा उर्वरता पोषक तत्वों के प्रयोग में प्राप्त उच्चतम उपज को अधिकतम प्राप्य उपज के रूप में लिया जाता है।
प्रतिशत उपज वृद्धि = [(मृदा उर्वरता पोषक तत्व स्तर पर उपज / Yield at fertilizer nutrient level) - (मृदा उर्वरता पोषक तत्व के बिना उपज / Yield without fertilizer nutrient)] / (अधिकतम प्राप्य उपज / Maximum attainable yield) × 100
मानक पोषक तत्व निष्कर्षण विधि द्वारा विश्लेषण की गई मिट्टी को समूहीकृत किया जाता है। मिट्टी के परीक्षण (soil tests) विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा विभिन्न उर्वरता समूहों में कैलिब्रेट किए जाते हैं।
मृदा उर्वरता कार्यक्रम (Soil testing programme) शुरू में अंतर्राष्ट्रीय मृदा उर्वरता मूल्यांकन और सुधार कार्यक्रम (International soil fertility evaluation and improvement programme) (Fitts, 1956) को अपनाकर शुरू किया गया था। इस दृष्टिकोण में प्रयोगशाला लक्षण वर्णन पर बहुत जोर दिया जाता है, इसके बाद पॉटेड-प्लांट अध्ययन (potted-plant studies) अंततः क्षेत्र-सत्यापन परीक्षणों (field - verification trials) की ओर ले जाते हैं। ये दो प्रारंभिक चरण क्षेत्र परीक्षणों की मनमानी को दूर करने में मदद करते हैं। हालांकि, इस दृष्टिकोण को न्यून अपनाया गया क्योंकि यह एक महत्वपूर्ण मूल्य पर आ गया जिसके नीचे आर्थिक प्रतिक्रियाएं संभव हैं। बाद में कई सुधार सुझाए गए।
यह कई स्थानों पर किए गए उर्वरक दर प्रयोगों (fertilizer rate experiments - बढ़ते पोषक तत्वों के स्तर पर रिकॉर्डिंग उपज / recording yield at increasing nutrient levels) पर आधारित है। जिस स्तर पर उपज अधिक होती है, उसे रिकॉर्ड किया जाता है और औसत किया जाता है। इन परिणामों से, किसी दिए गए कृषि-जलवायु क्षेत्र (agro-climatic region) में फसल के लिए मृदा उर्वरता की इष्टतम खुराक की सिफारिश की जाती है।
उदा.: चावल के लिए N, $\text{P}_2\text{O}_5$, $\text{K}_2\text{O}$ की क्रमशः 120-50-50 kg/ha की एक कंबल खुराक की सिफारिश की जाती है।
वफ़ और फिट्स ने इस तकनीक को विकसित किया जो काफी हद तक P, K और उर्वरकों जैसे न्यून मोबाइल पोषक तत्वों के लिए है। फिक्सिंग क्षमता में मिट्टी काफी भिन्न होती है। इसके कारण लागू P का एक हिस्सा, जो मिट्टी में स्थिरीकृत (fixed in soil) होता है, पौधों के लिए आसानी से उपलब्ध नहीं होता है।
विधि में ऊष्मायन अध्ययन शामिल है। P के लिए, मोनोकैल्शियम फॉस्फेट के रूप में मृदा उर्वरता P की ग्रेडेड खुराक के साथ 72 घंटे के लिए मिट्टी को इनक्यूबेट (Soil is incubated) किया जाता है। फिर, एक निकालने वाले अभिकर्मक (extracting reagent - Olsen या Bray) के साथ जारी (निकाले गए) फॉस्फेट की मात्रा निर्धारित की जाएगी। निकाले गए P बनाम लागू P की मात्रा प्लॉट की जाती है। यदि संबंध अद्वितीय है, तो उच्च P फिक्सिंग मिट्टी (high P fixing soils) के लिए मृदा उर्वरता P के बड़े अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। निश्चित P की इस मात्रा का अनुमान X-मान (X-value) के रूप में लगाया जाता है।
फिर, पॉटेड प्रयोग में मृदा उर्वरता P को 0, 0.5X, X, 2X स्तरों पर जोड़ा जाता है, और मिट्टी के महत्वपूर्ण मूल्य का पता लगाने के लिए (find out the soil critical value) परीक्षण फसल उगाई जाती है। प्राप्त प्रतिशत उपज विभिन्न मिट्टी के लिए मिट्टी-परीक्षण मूल्य (soil-test value) के विरुद्ध प्लॉट की जाती है। प्लास्टिक ओवरले का उपयोग करके, इन आंकड़ों को कैट और नेल्सन द्वारा वर्णित दो आबादी (two populations - Responding population और Non-responding population) में समूहीकृत किया जाता है। मिट्टी-परीक्षण मूल्य जहां ऊर्ध्वाधर रेखा x-अक्ष को पार करती है, उसे मिट्टी की महत्वपूर्ण सीमा (soil critical limit) के रूप में नामित किया जाता है।
मृदा उर्वरता मूल्य (soil test value) के लिए महत्वपूर्ण सीमा वह सीमा है जिसके नीचे जोड़े गए मृदा उर्वरता के लिए सकारात्मक या आर्थिक प्रतिक्रिया संभव है और जिसके ऊपर प्रतिक्रिया तेज दर से न्यून हो जाती है या गायब हो जाती है।
महत्वपूर्ण मूल्य की वैधता को क्षेत्र के स्थानों में सत्यापन परीक्षण आयोजित करके सत्यापित किया जाता है जहां से पॉट अध्ययन के लिए मिट्टी के नमूने एकत्र (soil samples have been collected) किए गए हैं।
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