बायोचार: मिट्टी की उर्वरता को बढ़ाने और कृषि अवशेषों का प्रबंधन करने के लिए एक स्थायी दृष्टिकोण

बायोचार का एक क्षारीय प्रभाव होता है, इसका अनुप्रयोग मिट्टी की अम्लता को कम करता है (प्रतिनिधित्वात्मक छवि स्रोत: Pexel)

कृषि अवशेष प्रबंधन किसानों के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती जारी रखता है, विशेष रूप से पंजाब, हरियाणा, उत्तर प्रदेश, बिहार और पश्चिम बंगाल जैसे यंत्रीकृत कटाई वाले क्षेत्रों में। ओपन-फील्ड जलने का उपयोग पारंपरिक रूप से फसल के अवशेषों को निपटाने के लिए किया गया है, लेकिन यह वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन सहित महत्वपूर्ण पर्यावरणीय नुकसान का कारण बनता है। इस हानिकारक दृष्टिकोण का एक आशाजनक विकल्प बायोचार में फसल अवशेषों का पर्यावरण-अनुकूल रूपांतरण है-एक स्थिर, कार्बन-समृद्ध सामग्री।

बायोचार न केवल मिट्टी की उर्वरता को बढ़ाता है, बल्कि प्रतिकूल पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने में भी मदद करता है। अमेज़ोनियन ‘टेरा प्रेटा’ मिट्टी में बायोचार के प्राचीन उपयोग से प्रेरणा लेना, जो अपने उच्च कार्बन सामग्री के कारण सदियों से उपजाऊ बने हुए हैं, बायोचार आधुनिक कृषि चुनौतियों के लिए एक स्थायी समाधान प्रस्तुत करता है। जैसा कि जलवायु परिवर्तन तेज होता है, एक मृदा संशोधन के रूप में बायोचार को अपनाने से दीर्घकालिक लाभ मिलते हैं, जिससे यह स्थायी कृषि के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण बन जाता है।

बायोचार की तैयारी

बायोचार का उत्पादन पायरोलिसिस के माध्यम से बायोमास के थर्मोकैमिकल रूपांतरण के माध्यम से किया जाता है। इस प्रक्रिया में 350-700 डिग्री सेल्सियस और आम तौर पर कम या कोई ऑक्सीजन की स्थिति के बीच तापमान की एक श्रृंखला शामिल है। इसमें तीन मुख्य चरण शामिल हैं:

निर्जलीकरण – इस चरण में, पानी और कुछ वाष्पशील यौगिकों को हटा दिया जाता है।

थर्मल अपघटन: इस चरण में, बायोमास को बायोचार, बायो-ऑयल और सिनगास में परिवर्तित किया जाता है।

पुनर्व्यवस्था – संरचनात्मक परिवर्तन छिद्र और स्थिरता को बढ़ाते हैं।

फ़ीडस्टॉक सामग्री जैसे फसल के अवशेष (चावल का पुआल, गेहूं का पुआल, मक्का स्टोवर), लकड़ी के चिप्स, और यहां तक ​​कि जानवरों की खाद का उपयोग बायोचार बनाने के लिए किया जा सकता है। बायोचार की गुणवत्ता फीडस्टॉक के प्रकार और पायरोलिसिस की स्थिति पर निर्भर करती है। उच्च तापमान एक बड़े सतह क्षेत्र और अधिक स्थिरता के साथ बायोचार का उत्पादन करते हैं, जिससे यह मिट्टी में संशोधन के रूप में अधिक प्रभावी हो जाता है।

मिट्टी के गुणों पर बायोचार का प्रभाव

मृदा पीएच और पोषक उपलब्धता

कैल्शियम, मैग्नीशियम और पोटेशियम जैसे आधार उद्धरणों की उपस्थिति के कारण बायोचार का क्षारीय प्रभाव होता है। यह प्रभाव विशेष रूप से अम्लीय मिट्टी में दिखाया गया है। इसका अनुप्रयोग मिट्टी की अम्लता को कम करता है। मिट्टी की अम्लता में कमी पोषक तत्वों की उपलब्धता को बढ़ाती है और पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देती है। बायोचार एक पोषक तत्व जलाशय के रूप में भी कार्य करता है जिसका अर्थ है कि यह लीचिंग लॉस को रोकता है और पोषक तत्व प्रतिधारण में सुधार करता है।

मिट्टी की उर्वरता बढ़ाना

Biochar महत्वपूर्ण रूप से मिट्टी CEC को बढ़ाता है। यह आवश्यक पोषक तत्वों जैसे कि अमोनियम, पोटेशियम और मैग्नीशियम को बेहतर ढंग से बनाए रखने के लिए जाना जाता है। ये मिट्टी में उनकी क्रमिक रिलीज को सुनिश्चित करते हैं क्योंकि अधिक पोषक तत्वों को धोया नहीं जाएगा। जैसा कि पोषक तत्वों की यह धीमी गति से रिलीज उन्हें लगातार अनुप्रयोग के अधीन बनाता है।

जल धारण और मिट्टी एकत्रीकरण

बायोचार की झरझरा प्रकृति वातन को बढ़ाती है और पानी को पकड़ने की क्षमता में सुधार करती है, बनावट और मिट्टी में समग्र संरचना भी। यह विभिन्न प्रकार की मिट्टी के अनुसार अलग तरह से कार्य करता है। यह रेतीली मिट्टी के मामले में काफी फायदेमंद है, जिसमें बायोचार पानी के परकोलेशन को कम करता है। मिट्टी की मिट्टी में, यह संघनन को रोकता है जो बेहतर जड़ पैठ और पौधों की वृद्धि की अनुमति देता है।

माइक्रोबियल गतिविधि और मिट्टी की जैव विविधता

लाभकारी मिट्टी के सूक्ष्मजीवों को बायोचार से लाभ होता है। बायोचार में एक उच्च सतह क्षेत्र और झरझरा संरचना होती है, जो उनके अस्तित्व के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान करती है। यह पोषक तत्व साइकिल चलाने और कार्बनिक पदार्थ अपघटन के साथ भी मदद करता है। यह मिट्टी में माइकोरिज़ल कवक और नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया का समर्थन करके माइक्रोबियल विविधता को बढ़ाता है।

जलवायु परिवर्तन से लड़ने में बायोचार की भूमिका

कार्बन अनुक्रम और सीओ ission उत्सर्जन में कमी

बायोचार कार्बन का एक स्थिर रूप है जो सदियों से अपघटन का विरोध करता है। यह सुविधा इसे कार्बन अनुक्रम के लिए एक प्रभावी उपकरण बनाती है। मिट्टी में इसका अनुप्रयोग कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने से कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) की तेजी से रिलीज को रोकता है, जिससे वायुमंडलीय CO₂ सांद्रता कम हो जाती है।

नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) उत्सर्जन में कमी

नाइट्रस ऑक्साइड माइक्रोबियल नाइट्रिफिकेशन और डेनिट्रिफिकेशन के कारण कृषि मिट्टी से उत्सर्जित एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है। बायोचार मिट्टी के माइक्रोबियल समुदायों और नाइट्रोजन की गतिशीलता को प्रभावित करता है। यह नाइट्रोजन परिवर्तनों को बदलकर और नाइट्रोजन-उपयोग दक्षता में वृद्धि करके N₂O उत्सर्जन को कम करता है।

मीथेन का शमन (CH₄) उत्सर्जन

मीथेन उत्सर्जन बाढ़ वाले चावल पैडियों और एनारोबिक मिट्टी में एक प्रमुख चिंता का विषय है। बायोचार एप्लिकेशन मिट्टी के वातन को बढ़ाता है, जिससे रेडॉक्स क्षमता बढ़ जाती है। यह मेथनोजेनिक बैक्टीरिया के लिए प्रतिकूल स्थिति भी बनाता है जो अंततः CH, उत्सर्जन को कम करता है।

किसानों और पर्यावरण के लिए लाभ

फसल की पैदावार में वृद्धि

बायोचार पोषक तत्वों और नमी को बनाए रखकर मिट्टी में प्रजनन क्षमता जोड़ता है जो अंततः बेहतर फसल की पैदावार देता है। बायोचार एप्लिकेशन के साथ मक्का, चावल और गेहूं में उपज में सुधार की सूचना दी गई है।

रासायनिक उर्वरकों पर कम निर्भरता

बायोचार उन पोषक तत्वों को पकड़ता है जो कृत्रिम खाद या अन्य सिंथेटिक उर्वरक रसायनों के कम सेवन के साथ धीमी गति से वापसी के लिए सिस्टम में प्रवेश करते हैं। इसकी तैनाती न केवल कम लागत वाली फसल उत्पादन देती है। यह बड़े पैमाने पर पोषक तत्वों के निर्वहन को भी समाप्त करता है।

सतत निपटान विधियाँ

कृषि उपोत्पाद अवशेषों का प्रसंस्करण अपशिष्ट मामलों से लगातार निपटने में मदद करता है। यदि संसाधित नहीं किया जाता है तो इन उपोत्पादों में अक्सर खुले बर्नआउट और कचरा डंपयार्ड सिस्टम शामिल होते हैं। ऊर्जा के एक उप-उत्पाद में एक संक्रमण था: बायोमास इसके बजाय उपजाऊ मिट्टी बन जाता है।

जलवायु विजनन

बायोचार मिट्टी के पानी की प्रतिधारण और प्रजनन क्षमता में सुधार करता है, यह फसलों की सूखे सहिष्णुता को बढ़ाता है और कृषि को जलवायु परिवर्तनशीलता के लिए अधिक लचीला बनाता है।

बायोचार मिट्टी के स्वास्थ्य को बढ़ाने और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करते हुए कृषि अवशेषों के प्रबंधन के लिए एक स्थायी समाधान प्रदान करता है। कार्बन अनुक्रम और मिट्टी में सुधार के लिए इसकी क्षमता इसे टिकाऊ खेती के लिए एक मूल्यवान उपकरण बनाती है। इसके लाभों को अधिकतम करने के लिए आगे के शोध, अनुकूलित उत्पादन विधियों और नीति समर्थन आवश्यक हैं। जागरूकता अभियानों और सब्सिडी के माध्यम से गोद लेने को प्रोत्साहित करने से कृषि समुदायों में व्यापक कार्यान्वयन हो सकता है।

पहली बार प्रकाशित: 04 फरवरी 2025, 05:08 IST