भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (आईसीएआर) के महानिदेशक मांगी लाल जाट सहित आठ वैज्ञानिकों द्वारा किए गए एक विस्तृत अध्ययन में पाया गया है कि उर्वरकों का अवैज्ञानिक उपयोग और जलवायु परिवर्तन देश के कृषि योग्य क्षेत्रों में कार्बनिक कार्बन के क्षरण में योगदान दे रहे हैं। मुख्य रूप से भोपाल में आईसीएआर के भारतीय मृदा विज्ञान संस्थान द्वारा समन्वित अध्ययन में निष्कर्ष तक पहुंचने के लिए 29 राज्यों को कवर करने वाले 620 जिलों के 254,236 मिट्टी के नमूनों का उपयोग किया गया है। 2017 में शुरू हुए छह साल लंबे अध्ययन पर आधारित एक शोध पत्र अब इंग्लैंड स्थित अंतरराष्ट्रीय शोध पत्रिका ‘लैंड डिग्रेडेशन एंड डेवलपमेंट’ में प्रकाशित हुआ है।
शोध के बारे में द हिंदू से बात करते हुए, परियोजना के समन्वयक अरविंद के. शुक्ला ने कहा कि कार्बनिक कार्बन न केवल मिट्टी के रसायन विज्ञान का हिस्सा है, बल्कि यह मिट्टी के भौतिकी, रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान के सभी पहलुओं को शामिल करता है।
उन्होंने कहा कि लगभग 25 साल पहले संयुक्त राष्ट्र के खाद्य और कृषि संगठन द्वारा प्रकाशित एक अध्ययन में इस मुद्दे को उठाया गया था, लेकिन नमूने बहुत कम थे। “इस अध्ययन में, हमने बड़े पैमाने पर नमूने लिए हैं, और नमूना संग्रह अच्छी तरह से डिजाइन किया गया था। हमने कृषि योग्य और बंजर भूमि, ज्यादातर कृषि योग्य भूमि, दोनों को कवर किया है।”
कार्बनिक कार्बन पर ऊंचाई का प्रभाव अध्ययन में पाया गया है कि यदि कार्बनिक कार्बन कम है, तो मिट्टी में सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी अधिक है, और यदि कार्बनिक कार्बन अधिक है, तो कमी कम है। टीम ने पहले के एक अध्ययन का उपयोग किया जिसमें कहा गया था कि वर्षा और तापमान कार्बनिक कार्बन को निर्धारित करते हैं।
“हमने इसे देश भर में सहसंबंधित किया। हमने पाया कि कार्बनिक कार्बन का ऊंचाई के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध है। यदि भूमि की ऊंचाई अधिक है, तो कार्बनिक कार्बन की मात्रा अधिक है।
लेकिन अगर हम पहाड़ियों से निचली भूमि पर जाते हैं, तो जैविक कार्बन की मात्रा कम होती है।” श्री शुक्ला ने कहा कि जैविक मिट्टी कार्बन का तापमान के साथ नकारात्मक संबंध होता है।
उन्होंने कहा, “उदाहरण के लिए, राजस्थान और तेलंगाना में तापमान बहुत अधिक है और उनमें कार्बनिक कार्बन की मात्रा कम है।” अध्ययन में कहा गया है कि फसलों और फसल पैटर्न के बावजूद, तापमान, वर्षा और ऊंचाई तीन महत्वपूर्ण कारक हैं जो मिट्टी में कार्बनिक कार्बन एकाग्रता को तय करते हैं। वैज्ञानिकों की टीम ने फसल प्रणालियों और कार्बनिक कार्बन पर उर्वरकों के उपयोग के प्रभाव का आकलन करने के लिए एक ‘कृषि-पारिस्थितिकी आधार’ मानचित्र विकसित किया।
उन्होंने 20 कृषि-पारिस्थितिक क्षेत्रों को कवर किया। “क्षेत्रों के भीतर कार्बनिक कार्बन सामग्री तय करने में फसल प्रणाली बहुत महत्वपूर्ण है। जहां भी चावल आधारित फसल प्रणाली या दाल आधारित प्रणाली हैं, वहां कार्बनिक कार्बन सामग्री गेहूं और मोटे अनाज वाली फसल प्रणाली वाले क्षेत्रों की तुलना में थोड़ी अधिक है।
चावल के लिए, जहां हमें अधिक पानी लगाना पड़ता है, माइक्रोबियल गतिविधियां बहुत अधिक होती हैं, जो मिट्टी में अधिक कार्बन जमा करने में मदद करती हैं।” वैज्ञानिकों ने एक नक्शा तैयार किया है जो नीतिगत निर्णय लेने में मदद कर सकता है, विशेष रूप से कार्बन क्रेडिट के लिए और भूमि क्षरण का आकलन करने में।
उन्होंने चावल खाद्य प्रणाली से भूमि का क्षरण और इसके क्षरण की सीमा जैसे प्रश्नों का भी समाधान किया है। “हमने पाया कि जहां भी असंतुलित उर्वरक का उपयोग हुआ, वहां मिट्टी में मौजूद कार्बनिक कार्बन में गिरावट आई है। हरियाणा, पंजाब और पश्चिमी उत्तर प्रदेश के कुछ हिस्सों ने उर्वरक के उपयोग को तेज कर दिया है, यूरिया और फास्फोरस की ओर झुकाव किया है, जो ज्यादातर वैज्ञानिक अनुप्रयोग था, और इसने मिट्टी में कार्बनिक कार्बन को नकारात्मक रूप से प्रभावित किया है।
लेकिन बिहार जैसे राज्यों में, जहां उर्वरकों का संतुलित उपयोग देखा जा सकता है, स्थिति बेहतर है, ”वैज्ञानिक ने कहा। अध्ययन में कहा गया है कि जलवायु परिवर्तन का कार्बनिक कार्बन पर प्रभाव पड़ेगा। वर्षा का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ेगा, लेकिन तापमान के साथ, इसका अत्यधिक नकारात्मक संबंध है।
“यदि तापमान बढ़ रहा है, तो संभावना है कि भविष्य में मिट्टी के कार्बनिक कार्बन में और गिरावट आएगी, और इससे न केवल मिट्टी के स्वास्थ्य पर असर पड़ेगा, बल्कि कार्बन क्रेडिट और मिट्टी से गर्मी उत्सर्जन पर भी असर पड़ेगा। यदि मिट्टी में अधिक कार्बन है, तो गर्मी का अवशोषण अधिक होता है। यदि कार्बन की मात्रा कम है, तो मिट्टी में गर्मी का अवशोषण कम होगा, और जमीन से अधिक गर्मी का प्रतिबिंब होगा, जिससे ग्रीनहाउस गैस प्रभाव पैदा होगा।
यह खतरनाक होगा,” श्री शुक्ला ने चेतावनी दी। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि देश की सभी मिट्टी को फसलों से ढक देना चाहिए और देश में बड़ी संख्या में वृक्षारोपण स्थापित करने का प्रयास करना चाहिए।
पहला नीतिगत उपाय जिसकी उन्होंने वकालत की है वह यह है कि जहां भी मिट्टी में बहुत कम कार्बन है, 0.25% से कम है, वहां सरकारों को जैविक कार्बन पृथक्करण को बढ़ावा देना चाहिए ताकि किसान बढ़ी हुई सिंचाई सुविधाओं के साथ किसी प्रकार की फसल प्रणाली विकसित कर सकें।
“दूसरा है कार्बन क्रेडिट। हमें इन किसानों को प्रोत्साहन देना चाहिए, जो मिट्टी से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड को सोखने में सक्षम हैं और वे इसे कार्बनिक कार्बन में परिवर्तित कर रहे हैं। तीसरा, हमें जलवायु परिवर्तन को कम करने के लिए विभिन्न फसल प्रबंधन विकल्पों का पता लगाना चाहिए।”