जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थ आणि जमीनीचे आरोग्य. (लेख क्रमांक २०)

आदर्श शेत जमिनीमध्ये २५% हवा, २५% पाणी, ४५% खनिज पदार्थ आणि ५% सेंद्रिय पदार्थ (सजीव) असावे असे शास्त्र आहे. माती परीक्षणाद्वारे जमीनीतील ४५% असणाऱ्या खनिज पदार्थांबाबत (रासायनिक गुणधर्माबद्दल) माहिती मिळते, परंतु, मातीतला सजीव असलेला भाग व त्यांचे कार्य याबाबत कोणतीही माहिती मिळत नाही.

बहुतेक शेतकरी फक्त रासायनिक पृथक्करण करून घेतात व त्याप्रमाणे खताचा उपयोग करतात (?) जमिनीच्या भौतिक गुणधर्मासाठी माती परीक्षण शेतकरी करतच नाहीत. जमीनीच्या मर्यादा व गुणधर्मच त्यामुळे माहित होत नाहीत व त्या अनुषंगाने सुधारणाहि करता येत नाही. जैविक गुणधर्माकडे तर पूर्णतः दुर्लक्ष केल्याने मातीचे आरोग्य पूर्णपणे बिघडले असून उत्पादनामध्ये घट येत आहे.   

जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थ (Soil Organic Matter – SOM) हा मृत वनस्पती व प्राणी यांचे कुजणारे अवशेष, सूक्ष्मजीव व सुक्ष्मजीवांनी निर्माण केलेले विविध घटक यापासून बनलेले आहे. जमीनीच्या कार्यासाठी जैविक SOM अत्यावश्यक आहे. (याबाबत अधिक माहितीसाठी, लेख क्रमांक १ जमीनीच्या सुपीकतेसाठी सेंद्रिय कर्बाचे महत्व व ते वाढविण्याचे उपाय पाहावा.)

अनेक वेळेला जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थ व सेंद्रिय कर्ब यामध्ये गल्लत केली जाते व समान अर्थाचे पर्यायी शब्द असल्याप्रमाणे वापरले जातात. मात्र जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थाच्या ५८% सेंद्रिय कर्ब असतो असे साधारणपणे धरले जाते. 

सेंद्रिय पदार्थ व सेंद्रिय कर्ब मधील संबंध (^*साधारणपणे)

जमीनीच्या पृष्ठभागावरील सेंद्रिय पदार्थ म्हणजेच (पालापाचोळा इत्यादी) हा जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थामध्ये धरला जात नाही. माती परीक्षण करताना सुद्धा पृष्ठभागावरील काडी - पालापाचोळा हलवून जमीनीच्या कापा मधून माती घेतली जाते. सेंद्रिय पदार्थाचा प्रमुख हिस्सा हा वनस्पतीजन्य असतो व विविध जीवांमार्फत या सेंद्रिय पदार्थांचे रुपांतर सरल संयुगांमध्ये केले जाते. प्रथम, भक्षण करून सेंद्रिय पदार्थ बारीक केला जातो व त्यांनतर जैव-रासायनिक प्रक्रियांद्वारे कुजवले जाते. (उदा:चारा खाणारे प्राणी, गांडुळे, मुंग्या, वाळवी इत्यादी). सेंद्रिय पदार्थांमध्ये वनस्पतीने मुळांद्वारे सोडलेले स्त्राव तसेच जमीनीत स्थिर झालेला ह्युमस व कोळसा हा सुद्धा गणला जातो.

वनस्पतीजन्य सेंद्रिय पदार्थांमध्ये ६०-९०% पाण्याचा अंश असतो. शुष्क पदार्थांमध्ये प्रामुख्याने कर्ब, प्राणवायू आणि हाइड्रोजन (९६%) तसेच विविध खनिजे असतात.  

वनस्पतीजन्य सेंद्रिय पदार्थ खालील उपपदार्थांपासून बनलेले असतात; व त्यांचे विघटन होण्यास लागणारा कालावधी भिन्न असतो.  

• कर्बोदके, स्टार्च / साखर, सेल्यूलोज
• मेदाम्ले,
• लीग्निन
• प्रथिने

विघटन झालेले सेंद्रिय पदार्थ पाण्यात अविद्राव्य असल्यामुळे पिकांना घेता येत नाहीत. मात्र जमीनीतील जीवाणू विकरांमार्फत त्यांचे विघटन करतात (विघटन करताना हे सूक्ष्म जीव स्वतःसाठी उर्जा प्राप्त करतात) आणि त्यातील खनिज पदार्थ पिकाला उपलब्ध (Mineralised) स्थितीमध्ये देतात. या सेंद्रिय पदार्थातील काही भागाचे रुपांतर स्थिर सेंद्रिय पदार्थ म्हणजेच ह्युमस मध्ये होते. त्यांच्या रासायनिक गुणधर्माप्रमाणे ह्युमसचे ह्युमीन, ह्युमिक आम्ल, फुल्विक आम्ल असे तीन उप-प्रकार आहेत.  

जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थामध्ये प्रामुख्याने ४ प्रकार आढळतात. 

• स्थिर सेंद्रिय पदार्थ (ह्युमस) ३३-५०%,
• कुजणारा सेंद्रिय पदार्थ ३३-५०%,
• वनस्पतीचे ताजे अवशेष १०%.
• सजीव <५%, 

वरील ५% सजीवांपैकी ४०% जीवाणू व ॲक्टिनोमायसेट्स, ४०% इतर बुरशी, शैवाल इत्यादी, १२% गांडुळे, ५% इतर जमिनीत राहणारे लहान प्राणी व ३% इतर जमिनीत राहणारे सूक्ष्मप्राणी असतात. या ५% सजीवांना जगण्यासाठी, त्यांचे कार्य करण्यासाठी संधी उपलब्ध केली तर जमीनीचे स्वास्थ उत्तम राहील व सुधारेल.  

उष्ण हवामान असलेल्या ठिकाणी जमीन उघडी पडली कि त्यातील सेंद्रिय पदार्थांचा ऱ्हास होतो. व त्यामुळे प्रचलित शेती पद्धतीमध्ये सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण दर वर्षी कमी होत आहे (सेंद्रिय पदार्थांचा वापर केला तरी). शेतातील सेंद्रिय कर्ब हा सेंद्रिय पदार्थांच्या वापराने विशेष वाढणार नाही कारण सेंद्रिय पदार्थांचा भस्मिकरणाचा वेग जास्त राहतो. 

आदर्श परिस्थितीमध्ये जमीनीतील सेंद्रिय पदार्थ, सेंद्रिय कर्ब, सेंद्रिय नत्र, स्फुरद व गंधक यांचे गुणोत्तर खालील प्रमाणे असते. 

सेंद्रिय पदार्थ जमिनीमध्ये पाणी धरून ठेवण्याचे कार्य करते (वजनाच्या ९०%).

• उदा: जर जमिनीमध्ये सेंद्रिय कर्ब ०.५% आहे (म्हणजे, १ एकर जमीनीच्या वरील ६ इंच थरामध्ये साधारण ७ टन सेंद्रिय पदार्थ आहे) तर ९०% = ६.३ टन = ६,३०० लिटर पाणी सेंद्रिय पदार्थ धरून ठेवते. म्हणजेच जवळपास १ एकर वरती १.६ मिलीमीटर पाऊस पडल्यासारखे आहे.
• मात्र सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण जर १.५% असेल तर १८,९०० लिटर पाणी = जवळपास ४.७ मिलीमीटर पाऊस पडल्यासारखे आहे. 

चिकणमातीचे कण सेंद्रिय पदार्थांपेक्षा जास्त प्रमाणात पाणी धरून ठेवतात, परंतु त्यातील बहुतांश पाणी पिकाला उपलब्ध होत नाही.

जमीनीतील सेंद्रिय स्वरूपातील नत्र हे जरी पिकासाठी पुरेसे नसले, तरी देखील जमिनीमध्ये जर सेंद्रिय पदार्थ, जिवंत मुळे, सूक्ष्म जीवांचे कार्य चालू असेल तर अझोस्पिरिलम, अ‍ॅझोटोबॅक्टर यासारख्या मुक्त स्वरूपातील नत्र स्थिर करणाऱ्या जीवाणूंकडून हवेतील नत्र स्थिर केला जातो. (द्विदल धान्याच्या गाठींमधून सुद्धा स्थिर नत्र मिळते). मायकोरायझा मार्फत पिकांना स्फुरद उपलब्ध केले जाऊ शकते. निसर्गामध्ये हि सोय केलेलीच आहे.

सेंद्रिय शेती मध्ये बाहेरून सेंद्रिय पदार्थ, किंवा मायकोरायझा, राईझोबिया, अझोस्पिरिलम, अ‍ॅझोटोबॅक्टर, ट्रायकोडर्मा इत्यादी जीवाणूंची खरेदी करून वापर करण्याची आवश्यकता नाही. विविध वनस्पतींची जोपासना, आच्छादन पिकांचा वापर, शून्य मशागत इत्यादी सेंद्रिय शेतीच्या उपाययोजना सुरु केल्यावर जमीनीतील ह्या जीवाणूंची संख्या वाढते व त्याचे परिणाम दिसू लागतात. 

सदर लेखमालेतील लेख आवडला असल्यास इतरांना या लेखाची लिंक पुढे पाठवा तसेच या ब्लॉगला फॉलो (Follow) करा. Follow करण्यासाठी https://ecoagroservices.blogspot.com/ या लिंकला जा व पान उघडा. पानाच्या खालच्या उजव्या कोपऱ्यात  या चौकटीवर क्लिक आहे त्यावर क्लिक करा.  नवीन लेख प्रकाशित होताच त्याची सूचना तुम्हाला ई-मेल द्वारे प्राप्त होइल. 

लेखाबाबत काही प्रश्न / सूचना असल्यास आपण ecoagropune@gmail.com या ई-मेलच्या माध्यमातून आम्हाला पाठवू शकता.