भारतीय कृषी संशोधन परिषदेचे (ICAR) महासंचालक मांगी लाल जाट यांच्यासह आठ शास्त्रज्ञांनी केलेल्या सविस्तर अभ्यासात असे आढळून आले आहे की खतांचा अवैज्ञानिक वापर आणि हवामानातील बदल देशाच्या शेतीयोग्य भागात सेंद्रिय कार्बनच्या ऱ्हासाला कारणीभूत ठरत आहेत. भोपाळमधील ICAR च्या इंडियन इन्स्टिट्यूट ऑफ सॉईल सायन्सने प्रामुख्याने समन्वित केलेल्या या अभ्यासात निष्कर्षापर्यंत पोहोचण्यासाठी 29 राज्यांचा समावेश असलेल्या 620 जिल्ह्यांतील 254,236 मातीचे नमुने वापरण्यात आले आहेत.
2017 मध्ये सुरू झालेल्या सहा वर्षांच्या अभ्यासावर आधारित एक शोधनिबंध आता इंग्लंडस्थित आंतरराष्ट्रीय संशोधन जर्नल ‘लँड डिग्रेडेशन अँड डेव्हलपमेंट’मध्ये प्रकाशित झाला आहे. ‘ द हिंदूशी या संशोधनाविषयी बोलताना, प्रकल्पाचे समन्वयक अरविंद के. शुक्ला म्हणाले की, सेंद्रिय कार्बन हा केवळ मातीच्या रसायनशास्त्राचा भाग नाही, तर त्यात भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र आणि मातीचे जीवशास्त्र या सर्व बाबींचा समावेश होतो.
ते म्हणाले की सुमारे 25 वर्षांपूर्वी संयुक्त राष्ट्रांच्या अन्न आणि कृषी संघटनेने प्रकाशित केलेल्या अभ्यासात ही समस्या स्पष्ट झाली होती, परंतु नमुने खूपच कमी होते. “या अभ्यासात, आम्ही मोठ्या प्रमाणावर नमुने घेतले आहेत, आणि नमुना संकलनाची रचना चांगली होती.
आम्ही जिरायती आणि नापीक अशा दोन्ही प्रकारच्या जमिनींचा समावेश केला आहे, बहुतेक शेतीयोग्य जमीन.” ते म्हणाले. सेंद्रिय कार्बनवरील उंचीचा परिणाम अभ्यासात असे आढळून आले आहे की जर सेंद्रिय कार्बन कमी असेल तर जमिनीत सूक्ष्म पोषक घटकांची कमतरता जास्त असते आणि जर सेंद्रिय कार्बन जास्त असेल तर कमतरता कमी असते. टीमने पूर्वीचा अभ्यास केला ज्यामध्ये पर्जन्य किंवा कार्बनचे तापमान ठरवले गेले.
“आम्ही देशभरात याचा सहसंबंधित केला. आम्हाला आढळले की सेंद्रिय कार्बनचा उच्चतेशी खूप संबंध आहे.
जमिनीची उंची जास्त असल्यास सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण जास्त असते. पण जर आपण टेकड्यांवरून खालच्या जमिनीवर गेलो तर सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण कमी होते,” ते पुढे म्हणाले.
शुक्ला म्हणाले, सेंद्रिय मातीतील कार्बनचा तापमानाशी नकारात्मक संबंध असतो. “उदाहरणार्थ, राजस्थान आणि तेलंगणामध्ये तापमान खूप जास्त आहे आणि त्यांच्यातील सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण कमी आहे,” ते पुढे म्हणाले. अभ्यासाने नमूद केले आहे की पिके आणि पीक पद्धती विचारात न घेता, तापमान, पाऊस आणि उंची हे तीन महत्त्वाचे घटक आहेत जे जमिनीतील सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण ठरवतात.
शास्त्रज्ञांच्या चमूने पीक पद्धती आणि सेंद्रिय कार्बनवर खतांचा वापर यांच्या प्रभावाचे मूल्यांकन करण्यासाठी ‘कृषी-पर्यावरणीय आधार’ नकाशा विकसित केला. त्यांनी 20 कृषी-पर्यावरणीय क्षेत्रांचा समावेश केला.
“प्रदेशातील सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण ठरवण्यासाठी पीकपद्धती अत्यंत महत्त्वाची आहे. जेथे भात-आधारित पीक प्रणाली किंवा डाळी-आधारित प्रणाली आहेत, तेथे गहू आणि भरड-धान्य पीकपद्धतीनंतरच्या क्षेत्रांपेक्षा सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण थोडे जास्त आहे.
तांदळासाठी, जिथे आपल्याला जास्त पाणी वापरावे लागते, तेथे सूक्ष्मजीवांची क्रिया खूप जास्त असते, ज्यामुळे जमिनीत जास्त कार्बन टाकण्यात मदत होते,” श्री शुक्ला पुढे म्हणाले. शास्त्रज्ञांनी एक नकाशा तयार केला आहे जो धोरणात्मक निर्णय घेण्यास, विशेषतः कार्बन क्रेडिटसाठी आणि जमिनीच्या ऱ्हासाचे मूल्यांकन करण्यात मदत करू शकतो.
त्यांनी तांदूळ अन्न व्यवस्थेमुळे जमिनीचा ऱ्हास झाला आहे आणि त्याचा ऱ्हास किती प्रमाणात झाला आहे यासारख्या प्रश्नांचीही उत्तरे दिली आहेत. “आम्हाला असे आढळून आले की, जिथे जिथे खतांचा असंतुलित वापर होता, तिथे जमिनीत असलेल्या सेंद्रिय कार्बनचे प्रमाण कमी झाले होते. हरियाणा, पंजाब आणि पश्चिम उत्तर प्रदेशच्या काही भागांनी खतांचा वापर अधिक तीव्र केला आहे, युरिया आणि फॉस्फरसकडे वळले आहे, जे बहुतेक वैज्ञानिक वापर होते आणि त्यामुळे कार्बनवर नकारात्मक परिणाम झाला आहे.
परंतु बिहारसारख्या राज्यांमध्ये, जेथे खतांचा संतुलित वापर दिसून येतो, तेथे परिस्थिती अधिक चांगली आहे,” असे शास्त्रज्ञ पुढे म्हणाले. हवामान बदलाचा सेंद्रिय कार्बनवर परिणाम होईल, असे अभ्यासात नमूद करण्यात आले आहे.
पावसाचा लक्षणीय परिणाम होणार नाही, परंतु तापमानाशी त्याचा अत्यंत नकारात्मक संबंध आहे. “जर तापमान वाढत असेल, तर भविष्यात मातीतील सेंद्रिय कार्बन आणखी कमी होण्याची शक्यता आहे, आणि त्याचा केवळ मातीच्या आरोग्यावरच परिणाम होणार नाही, तर कार्बन क्रेडिट आणि मातीतून उष्णतेच्या उत्सर्जनावरही परिणाम होईल. जर मातीमध्ये जास्त कार्बन असेल, तर जास्त उष्णता शोषली जाते.
जर कार्बनचे प्रमाण कमी असेल, तर जमिनीत उष्णता शोषण कमी होईल आणि जमिनीतून जास्त उष्णता परावर्तित होऊन हरितगृह वायूचा प्रभाव निर्माण होईल. ते धोकादायक असेल,” श्री शुक्ला यांनी इशारा दिला.
शास्त्रज्ञांनी असे सुचवले आहे की देशाने सर्व माती पिकांनी झाकली पाहिजे आणि देशात मोठ्या प्रमाणात वृक्षारोपण करण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे. त्यांनी वकिली केलेली पहिली धोरणात्मक उपाय म्हणजे जिथे मातीत कार्बनचे प्रमाण खूप कमी आहे, ० पेक्षा कमी.
25%, सरकारांनी सेंद्रिय कार्बन जप्त करण्यास प्रोत्साहन दिले पाहिजे जेणेकरुन शेतकरी वाढीव सिंचन सुविधांसह एक प्रकारची पीक प्रणाली विकसित करू शकतील. “दुसरे म्हणजे कार्बन क्रेडिट.
या शेतकऱ्यांना आपण प्रोत्साहन द्यायला हवे, जे जमिनीतून जास्त कार्बन डायऑक्साइड अडकवून त्याचे सेंद्रिय कार्बनमध्ये रूपांतर करत आहेत. तिसरे म्हणजे, आपण हवामान बदल कमी करण्यासाठी पीक व्यवस्थापनाचे वेगवेगळे पर्याय शोधले पाहिजेत,” ते पुढे म्हणाले.