मृदा और जल संरक्षण सिंचाई के तरीके और विकल्प

कवर चित्र: धान उगाने के लिए जल संरक्षण द्वारा सिंचाई। मृदा और जल संरक्षण को सिंचाई के साथ जोड़ा जा सकता है उदा। वियतनाम में चावल की बाढ़ सिंचाई (ऊपर)। मिट्टी में घुसपैठ को बढ़ावा देकर, टैंकों या बांधों में भंडारण करके या सिंचाई के पानी का अधिक कुशलता से उपयोग करके भी पानी का संरक्षण किया जा सकता है।

जल संरक्षण

जैसा कि उल्लेख किया गया है, हवा और पानी के कटाव से लड़कर पानी का संरक्षण किया जा सकता है, लेकिन पानी के उपयोग की दक्षता में सुधार करके भी, जैसे उपयुक्त पोषक आपूर्ति और फसल की सिंचाई के साथ।

• संक्षेप में, खेतों में जल संतुलन में सुधार के लिए कई आवश्यक रणनीतियों को शामिल किया गया है। इनमें पानी के वाष्पीकरण को सीमित करने के लिए हवा की गति को कम करना और मिट्टी में पानी की घुसपैठ को बढ़ावा देना, कार्बनिक पदार्थ की मात्रा, मिट्टी की संरचना और जड़ की वृद्धि को जमीन में गहराई से शामिल करना शामिल है। इसके अलावा, अन्तरासस्यन और कृषि वानिकी कभी–कभी सूखे की समस्याओं के संबंध में किसानों के आर्थिक जोखिम को कम कर सकते हैं, और पानी और मिट्टी के संरक्षण वाली मिट्टी की संरचनाओं के साथ जोड़ा जा सकता है। चित्र 1 नीचे।
• जल उपयोग दक्षता प्रति यूनिट पानी के उपयोग से फसल की उपज है। मिट्टी की उर्वरता या एकीकृत कीट प्रबंधन जैसी अन्य समस्याओं को कम करके या अधिक प्रभावी ढंग से सिंचाई करके इसमें सुधार किया जा सकता है।
• विकास कारकों को सीमित करना। पानी की उपलब्धता और मिट्टी की उर्वरता फसलों के लिए सबसे आम चुनौतियां हैं। एक के बिना दूसरे में निवेश करना प्रभावी नहीं हो सकता है, कम से कम समस्या के वर्षों में। निषेचन की तरह, सिंचाई अगर अच्छी तरह से की जाए तो मदद कर सकती है और अगर गलत तरीके से की जाए तो नुकसान पहुंचा सकती है। फसल पोषण न केवल फसल वृद्धि के लिए एक और बाधा को दूर करने के बारे में है बल्कि सूखे के प्रतिरोध को भी प्रभावित करता है।
• बेहतर फसल पोषण कभी– कभी सीधे पानी का संरक्षण भी कर सकता है। पोटेशियम (तत्व क पोटैशियम) की कमी से हरे भागों की छिद्रों (स्टोमेटा) को बंद करने की क्षमता कमजोर हो जाती है और जरूरत पड़ने पर वाष्पोत्सर्जन बंद हो जाता है।  पोटैशियम की कमी से अक्सर पत्तियों के पुराने होने से पहले परिपक्व पत्तियों के किनारे पीले या मुरझा जाते हैं। फॉस्फेट (पी) की कमी से सभी भागों की वृद्धि और परिपक्वता में देरी होती है। पोषक तत्वों की गंभीर कमी के कारण आम तौर पर छोटे शीर्ष केवल एक छोटी और उथली जड़ प्रणाली में चीनी का उत्पादन करते हैं, उदाहरण के लिए, कुछ छोटे उष्णकटिबंधीय खेतों पर।
• हालांकि, ऊपरी मिट्टी में पर्याप्त पानी के साथ संयुक्त पोषक तत्वों का एक उच्च स्तर रूट सिस्टम को छोटा और अधिक सतही बना सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि अच्छी तरह से आपूर्ति की जाने वाली चोटी जड़ों के लिए बहुत कम छोड़कर नई वृद्धि के लिए लगभग सभी शर्करा का उपयोग कर सकती है। यह साहित्य में परस्पर विरोधी सामान्यीकरण के बावजूद फॉस्फेट के मामले में भी प्रलेखित है।
• सिंचाई की मात्रा जरूरत पड़ने पर पानी देने से अधिक प्रभावी हो सकती है। गणितीय सूत्र हैं जिनका उपयोग इसकी गणना के लिए किया जा सकता है। अन्यथा, मिट्टी की नमी प्रासंगिक गहराई (रंग और महसूस) पर देखी जा सकती है, और संवेदनशील सूखा संकेतक पौधे फसल के बढ़ने से पहले सूखे के तनाव को स्पष्ट रूप से दिखा सकते हैं और बाद में इसे दिखा सकते हैं। गणना दैनिक तापमान, हवा, फसल, मिट्टी और सिंचाई दक्षता, और बारिश पर आधारित हो सकती है, उदाहरण के लिए, एफएओ (www.fao.org/3/S2022E/s2022e08.htm)  या उपयुक्त ऐप्स का उपयोग करना। 2 मिमी से कम वर्षा की घटनाओं को पौधों की वृद्धि के लिए अप्रभावी के रूप में खारिज किया जा सकता है। इसके अलावा, पत्ती का तापमान तब बढ़ जाता है जब पौधे होंठ की कोशिकाओं (स्टोमेटा) को बंद करके वाष्पोत्सर्जन बंद कर देता है। आईआर कैमरे के साथ एक ड्रोन, गुब्बारा, या पतंग मदद कर सकता है।
• संवेदनशील फसल चरण। अंकुरण, परागण और अनाज/ फल भरने जैसी फसलों के सूखा– संवेदनशील चरणों पर सिंचाई पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है, युवा गीले चावल (= धान चावल) के लिए, बाढ़ से खरपतवार नियंत्रण, और केवल कुछ बार ही पर्याप्त होता है। यह लगातार बाढ़ की तुलना में ज्यादा पानी बचा सकता है। इसे कतारों में धान बोने या रोपने के साथ जोड़ा जा सकता है और हाल के प्रकार के सरल निराई उपकरण। गूगल उदाहरण: सिस्टम ऑफ़ राइस इंटेन्सिफिकेशन (एस आर आई)। हालांकि, गर्म धूप वाले मौसम में सिंचाई भी गर्मी को सतह से नीचे बीज तक ले जा सकती है, जबकि सूखी मिट्टी अधिक रोधक होती है। गर्म मौसम में सिंचाई किसी भी स्थिति में कम प्रभावी हो सकती है।
• बाढ़ सिंचाई (अधिकांश क्षेत्रों में) की तुलना में बुझानेवाला सिंचाई का उपयोग करके सिंचाई दक्षता में सुधार किया जा सकता है। बाढ़ सिंचाई के लिए उपयुक्त ढलान और मिट्टी की पारगम्यता महत्वपूर्ण है। ड्रिप और इसी तरह की ट्रिकल सिंचाई सबसे अधिक प्रभावी होती है लेकिन इसके लिए अपेक्षाकृत अधिक निवेश की आवश्यकता होती है। हालांकि, किसान जंगम होज का उपयोग कर सकता है। ऊपर–जमीन के पाइपों में पानी गर्म हो सकता है, लेकिन भूमिगत पाइपों को खोलना और भी चुनौतीपूर्ण हो सकता है। छोटे पैमाने के सिस्टम को फिल्टर के साथ एक उठे हुए कंटेनर के पास इकट्ठा किया जा सकता है। तस्वीरें और परिचय यहां देखे जा सकते हैं: टपकती सिंचाई।
• पौधों को स्थापित करते समय बार– बार सतही सिंचाई की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, छोटे बीजों या पौधों का उपयोग करना। बड़ी मात्रा में पानी की आपूर्ति, और बड़ी तेज़ बूँदें, मिट्टी की संरचना को नुकसान पहुँचा सकती हैं। हालांकि, लगातार कम सिंचाई से मिट्टी की सतह से कम वाष्पीकरण होता है। मिट्टी का गहरा गीलापन गहरी जड़ के विकास को बढ़ावा दे सकता है। जड़ प्रणाली पानी और नाइट्रेट– नाइट्रोजन (एनओ) और पोटेशियम (के) जैसे मोबाइल पोषक तत्वों को ले सकती है जो नंगे जमीन पर गहन वर्षा के कारण गहरी मिट्टी की परतों में धुल गए (निक्षालित) हो सकते हैं। उथली जड़ें ऊपरी मिट्टी में पोषक तत्वों को लेने में भी मदद कर सकती हैं। इसके अलावा, सामान्य सहजीवी कवक और नमी के साथ लंबी (गहरी नहीं) जड़ प्रणालियां फॉस्फेट लेने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। युवा पौधों को उच्चतम उपलब्धता की आवश्यकता होती है। यदि एक साथ बहुत अधिक पानी लगाने की आवश्यकता है, तो कटाव, अपवाह, संघनन और छिद्रों की सतह की सीलिंग एक समस्या हो सकती है। इस प्रकार, पानी वाले बर्तनों को रेतीले या रेशेदार पोटिंग मिश्रण की आवश्यकता होती है। पानी एक उचित नली, बैग, या अन्य पात्र से धीरे– धीरे रिस सकता है या एक छेद में डाला जा सकता है जहां सतह की मिट्टी सील कर सकती है और पानी को धीरे– धीरे छोड़ सकती है। रेत में थोड़ा पानी होता है, और यह तेजी से चलती है। मिट्टी पौधों को अवशोषित करने के लिए बहुत कम पानी छोड़ती है, और मिट्टी का मुरझाना बिंदु पहले पहुंच जाएगा। मध्यम बनावट, गाद, अधिकांश पौधे– उपलब्ध पानी को धारण करती है, लेकिन क्षरण योग्य है और अस्थिर मिट्टी की संरचना देती है। मिश्रित बनावट और कार्बनिक पदार्थ पौधों के लिए उपलब्ध पानी को धारण करने की मिट्टी की क्षमता में सुधार करते हैं और मिट्टी की संरचना की समस्याओं को कम करते हैं। कृत्रिम पदार्थ भी जल– धारण क्षमता को बढ़ा सकते हैं, लेकिन एक सामान्य प्रकार, पॉलीऐक्रेलिक एमिड, से कैंसर का खतरा होने का संदेह है।
• गहरी जड़ वृद्धि पानी तक पहुंच प्रदान करके और निम्नलिखित फसलों की गहरी जड़ वृद्धि को संभव बनाकर सिंचाई की जरूरतों को कम कर सकती है। कुछ पौधे सघन मिट्टी खोल सकते हैं, उदाहरण के लिए, अर्ध– शुष्क उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में अरहर (Cajanus cajan) और, उदाहरण के लिए, समशीतोष्ण में पीली ल्यूपिन या चारा मूली। कुछ मृत जड़ों के बाद बड़े और गहरे छिद्र पानी को तेजी से नीचे ले जा सकते हैं। यह कटाव के खिलाफ मदद कर सकता है, लेकिन कभी– कभी पोषक तत्वों, यहां तक ​​ कि फॉस्फेट और कीटनाशकों के साथ पानी बहुत गहराई तक जा सकता है। बारहमासी घास और राई की अच्छी तरह से विकसित जड़ों पर विचार किया जा सकता है, लेकिन मूसला जड़ें सबसे अच्छी तरह से घुसना करती हैं। संवेदनशील पौधों के लिए 5.5 से कम और अन्य के लिए 5.0 से कम पानी (मिट्टी: पानी 1: 2.5) में पीएच के साथ लाल लोहे के आक्साइड, सघन मिट्टी, और अम्लीय मिट्टी के हार्डपैन (परत) द्वारा जड़ों को रोका जा सकता है। ऐसी अम्लीय मिट्टी में उच्च विनिमेय (एसिड– घुलनशील) एल्यूमीनियम में, जड़ें अच्छी तरह से फैल नहीं पाती हैं और संवेदनशील पौधों पर बौनी हो जाती हैं। पीएच 5.5 से ऊपर की उष्णकटिबंधीय मिट्टी को पानी में डालने से अक्सर सूक्ष्म पोषक तत्वों की कमी हो जाती है जो नई पत्तियों के रंग, आकार या फलों को प्रभावित करती है। पतला कैल्शियम क्लोराइड या पोटेशियम क्लोराइड में निकाला गया पीएच क्रमशः 0.5 और 1.0 यूनिट कम होगा। समेकित मृदा उर्वरता प्रबंधन पर नियोजित अध्याय भी देखें।
• सिंचाई करते समय जल निकासी की अक्सर उपेक्षा की जाती है। अतिरिक्त पानी को निकालने में सक्षम होना चाहिए। शुष्क और अर्ध–शुष्क क्षेत्रों में, मिट्टी से सिंचाई के पानी से नमक धोने के लिए बारिश आमतौर पर बहुत कम होगी। नमक बिना देखभाल के जमा हो जाएगा और पौधों की विषाक्तता का कारण बनेगा (जैसे, सोडियम, क्लोराइड और बाइकार्बोनेट संवेदनशील पौधों के लिए विषाक्त हैं)। इस प्रकार, जल निकासी के साथ अतिरिक्त सिंचाई की कभी–कभी आवश्यकता होती है। अगर हम सिंचाई के पानी में नमक का स्वाद ले सकते हैं तो विशेष रूप से देखभाल की आवश्यकता होती है। विद्युत चालकता (ईसी) कुल नमक एकाग्रता को इंगित करता है, लेकिन विश्लेषणात्मक विधि (एकाग्रता और इकाइयां) मायने रखती है, और पौधे की सहनशीलता बहुत भिन्न होती है। सोडियम भी मिट्टी की संरचना के लिए एक समस्या है, खासकर अगर कैल्शियम और मैग्नीशियम की मात्रा कम हो। मिट्टी भी बहुत क्षारीय हो सकती है, और कार्बनिक पदार्थ फैल जाते हैं, काली क्षार मिट्टी देते हैं। नमक प्रभावित सफेद क्षार मिट्टी भी होती है। जिप्सम (कैल्शियम सल्फेट) और/या साल्ट बुश (Atriplex spp.) का उपयोग मदद कर सकता है। सिंचाई, कम से कम अर्ध–शुष्क और शुष्क क्षेत्रों में, यहाँ कवर किए जाने की तुलना में अधिक अंतर्दृष्टि या अनुभव की आवश्यकता होती है।
• मल्च कवर कभी– कभी सतहों से पानी के नुकसान को कम कर सकता है।

मल्च मृत पौधों के कूड़े या अन्य सामग्रियों का सतही आवरण है। गीली घास के नीचे की मिट्टी की सतह अक्सर ठंडी और नम दिखाई देगी। हालांकि, हल्की बारिश जड़ों से दूर गीली घास के ऊपर भी रह सकती है, और गीली घास कीटों को काटकर अंकुरों को काट सकती है और मुर्गियों या सांपों को आकर्षित कर सकती है। आग मल्च में फैल सकती है, या एन– प्रचुर मल्च से अमोनिया के रूप में नाइट्रोजन हवा में खो सकती है। एक स्पष्ट रूप से सूखी मिट्टी की सतह केवल तभी धीरे– धीरे सूखती है जब यह सक्रिय पौधों या बड़े मिट्टी के झुरमुटों के बिना हो। यह सक्शन (केशिका जल संचलन) के कारण होता है जो सतह के सूखे से टूट जाता है।

• हरितगृह कभी–कभी उपयोग किए गए अधिकांश पानी को रीसायकल करते हैं। फिर भी, दिन के समय कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर को ऊपर रखने के लिए पर्याप्त हवादार की आवश्यकता होती है। यूके में, पावर स्टेशनों से कार्बन डाइऑक्साइड को पास के विशाल • हरितगृह में पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, लेकिन इसके लिए स्वच्छ और नियंत्रित निकास गैसों की निगरानी की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, विषाक्त कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ)।
• सूखा–सहिष्णु पौधे मदद कर सकते हैं। एक सूखा सहिष्णु पौधे में निम्नलिखित क्षमताओं–विशेषताओं में से एक या अधिक हो सकते हैं:

1)जब बारिश विश्वसनीय हो तो शीर्ष और जड़ें तेजी से बढ़ सकती हैं,

2)अंकुर और जड़ें शुष्क अवधि (विभिन्न जीन) में जीवित रह सकते हैं,

3)पुनरुत्पादन (जैसे फल या अनाज पैदा करना) और जल्दी परिपक्व होना, जब अभी भी मिट्टी में काफी नमी है, और सूखे से “बच” सकते हैं,

• मोम की परतें/बाल और पत्तियां एक साथ लुढ़कती हैं।
• सूखे मौसम में फलों और सब्जियों को उगाने के बजाय उनका संरक्षण करना। सूखने वाले फलों के भूरे होने से बचने के लिए, लगभग 5-10 मिनट के लिए लगभग 60-80°Cपर नियंत्रित ताप का उपयोग अक्सर कुछ फिनोलेज़ एंजाइमों को खराब करने के लिए किया जा सकता है जो ऑक्सीकरण द्वारा भूरे रंग का कारण बनते हैं। एंटीऑक्सीडेंट, जैसे, नींबू का रस, कुछ समय के लिए भी मदद कर सकता है (जवावी एट अल. 2022)। कृषिवानिकी अच्छी सुखाने और भंडारण संरचनाओं के लिए लकड़ी भी प्रदान कर सकती है।
• उन्नत प्रत्यक्ष बीजारोपण जैसी कम लागत वाली स्थापना विधि पौधों को शुरुआती जड़ विकास को बढ़ावा देकर पानी की कमी को सहन करने में मदद कर सकती है। यह संवेदनशील चरण से बचने में मदद कर सकता है जहां क्षतिग्रस्त जड़ें पानी के साथ शीर्ष की आपूर्ति करती हैं या विफलता के मामले में इसे फिर से स्थापित करने के लिए सस्ती बनाती हैं। तेज धूप में अंकुरण के दौरान सूखे की समस्या के रूप में जो प्रकट होता है वह मिट्टी की सतह की गर्मी के कारण हो सकता है। कुछ मामलों में, पौधों को उगाना, उदाहरण के लिए, एक सिंचित हरितगृह या स्क्रीन हाउस से, अगर सही तरीके से किया जाए तो सिंचाई के पानी की बचत हो सकती है।
• एकीकृत दृष्टिकोण, अधिक सिंचाई पानी की कमी या खेती का एकमात्र समाधान नहीं है, जैसा कि कई दावे करते हैं। हालांकि, अगर इसे अच्छी तरह से लागू किया जाए, तो यह अक्सर बहुत मदद कर सकता है। हालांकि, अगर इसे गलत तरीके से लागू किया जाता है, तो यह विनाशकारी हो सकता है। संक्षेप में, फसलों की जल आपूर्ति (और पशुओं को छाया और अच्छा चारा खिलाना) के लिए एक एकीकृत, समग्र दृष्टिकोण द्वारा बहुत अधिक पानी का संरक्षण किया जा सकता है। हालांकि, कई विवरण महत्वपूर्ण हैं और अक्सर उपेक्षित होते हैं। कुछ पहलुओं पर अधिक विवरण अन्य अनुभागों में पाया जा सकता है।

चित्र 1. साइट पर पानी का संरक्षण (“इन सीटू“)। जल संरक्षण में जल घुसपैठ या प्रतिधारण खाई शामिल हो सकती है (यदि भूस्खलन कोई समस्या नहीं है)। P अधिकांश मिट्टी और जल संरक्षण के तरीके हवा को कम करके और/ या मिट्टी की सतह और मिट्टी के जैव पदार्थ के माध्यम से पानी की घुसपैठ को बढ़ाकर मदद कर सकते हैं। जल संरक्षण में प्रभावी सिंचाई विधियों को भी शामिल किया जा सकता है – और पौधों के लिए अन्य समस्याओं को हल करना ताकि वे उपलब्ध पानी का प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकें। मुरीयुकी और मचारिया (2011) से।

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