నెలకు ప్రాణం… పంటకు బలం ‘బయోచార్’
నెలకు ప్రాణం… పంటకు బలం ‘బయోచార్’
వ్యవసాయ రంగంలో బయోచార్ (Biochar) అనేది ఇప్పుడు ఒక కొత్త సంచలన పదం. ఒకే రకమైన పంటలు సాగు, వ్యర్థాలను పొలాల్లోనే కాల్చడం మరియు పరిమితికి మించి రసాయన ఎరువుల వాడకంతో భూముల్లో సేంద్రియ కర్బనం అడుగంటుతోంది. ఇదే కొనసాగితే భూములు సాగుకు పనికిరావు. దీనికి పరిష్కారంగా పంట వ్యర్థాలతో తయారుచేసే బయోచార్ (జీవ బొగ్గు) నేలలో సేంద్రియ కార్బన్ ను పెంచుతుంది.
సాధారణంగా పంట కోతలు పూర్తయ్యాక రైతులు పంట వ్యర్ధాలను పొలాల్లోనే తగలబెడుతుంటారు. దీనివల్ల వాయు కాలుష్యం పెరగడమే కాకుండా, నేలలో ఉండే మిత్రపురుగులు, మేలుచేసే సూక్ష్మజీవులు చనిపోతున్నాయి. ఫలితంగా భూసారం క్షీణించి, సేంద్రియ కార్బన్ (Organic Carbon) శాతం పడిపోతోంది. అయితే, ఈ సమస్యకు పంట వ్యర్థాలతోనే అద్భుతమైన పరిష్కారం కనుగొనవచ్చు. పత్తి, కంది, మిరప, ఆముదం మరియు మొక్కజొన్న వంటి పంటల సేంద్రియ వ్యర్థాలను తగలబెట్టకుండా, ఒక ప్రత్యేక పద్ధతిలో ‘బయోచార్’ (జీవ బొగ్గు) గా మార్చవచ్చు. చాలా తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన ఈ పద్ధతి ద్వారా నేలకు అధిక మొత్తంలో సేంద్రియ కార్బన్ను అందించి, భూసారాన్ని మళ్లీ పెంపొందించుకోవచ్చు. ప్రస్తుతం సాగుచేసే పంటలలో ఎక్కువగా రసాయన ఎరువుల వాడకం వల్ల నేల ఆరోగ్యం క్రమంగా దెబ్బతింటోంది. ఈ సమస్యను తగ్గించడానికి మరియు నేల సారాన్ని పెంచడానికి బయోచార్ ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది.
బయోచార్: బయోచార్ అనేది ప్రాథమికంగా ‘కాల్చిన’ వ్యవసాయ వ్యర్థం. బయోమాస్ అనే సేంద్రియ పదార్థాలను తక్కువ ఆక్సిజన్ పరిస్థితుల్లో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద నిదానంగా మండించడం (పైరోలైసిస్) ద్వారా తయారయ్యే నల్లటి కార్బన్ పదార్థాన్ని బయోచార్ అంటారు. ఇది రంధ్రాలు (సచ్చిద్రత) కలిగి ఉన్న, అత్యధిక కార్బన్ గల ఒక స్థిరమైన పదార్థాన్ని సృష్టిస్తుంది, దీనిని నేల లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి మట్టిలో కలపవచ్చు.
నేలలో బయోచార్ (ప్రత్యేక పద్ధతిలో తయారుచేసిన బొగ్గు) ఉపయోగించడం వల్ల భూసారం అద్భుతంగా మెరుగుపడుతుంది. ఇది నేలలో మేలు చేసే సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదలకు తోడ్పడటమే కాకుండా, నీటిని మరియు పోషకాలను పట్టి ఉంచే సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. ముఖ్యంగా ఇసుక నేలలు, ఎర్ర నేలలు, మరియు సేంద్రియ కార్బన్ లోపించిన భూముల్లో బయోచార్ వాడకం వల్ల ఆశించిన దానికంటే మంచి ఫలితాలు వస్తాయి.
అంతేకాదు, ఇది నేలలో గాలి ప్రసరణను మెరుగుపరిచి, పంటల వేర్లు లోతుగా, బలంగా పెరగడానికి అనుకూల వాతావరణాన్ని సృష్టిస్తుంది. రసాయన లేదా సేంద్రియ ఎరువుల ద్వారా అందించే పోషకాలు త్వరగా కరిగి వృథా కాకుండా, మొక్కకు అవసరమైనప్పుడు అందేలా ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉంచడంలో బయోచార్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
బయోచార్ వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు
- నేల ఉదజని సూచిక (pH) సర్దుబాటు :
బయోచార్ క్షార గుణాన్ని (alkaline) కలిగి ఉంటుంది మరియు ఆమ్ల నేలల్లో నేల ఉదజని సూచిక స్థాయిని పెంచుతుంది. ఇది పోషకాలు మరియు ఖనిజ లవణాలల లభ్యతను, వాటి వినియోగ సామర్థ్యాన్ని
పెంచుతుంది. - నేల కాటయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ యజ్ కెపాసిటీ (CEC) పెరుగుదల :
బయోచార్ తక్కువ పరిమాణంలో ఎక్కువ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది అత్యధిక నెగటివ్ ఛార్జ్ (negatively charged) కలిగి ఉంటుంది. ఇది నేలలోని పాజిటివ్ ఛార్జ్ కలిగిన కాటయాన్లను (positively charged cations) పట్టి ఉంచుతుంది, తద్వారా కాటయాన్ ఎక్స్చేంజ్ కెపాసిటీ (CEC) ని మరియు నేల సారాన్ని పెంచుతుంది. - బయోచార్ నేలకు పోషకాలను జోడిస్తుంది
ఇది బయోచార్ తయారీకి ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాల లోని పోషకాల పరిమాణం మరియు దానిని తయారు చేయడానికి ఉపయోగించిన సాంకేతికతలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పశువుల ఎరువు మరియు కంపోస్ట్ లాగే, బయోచార్ను నేలలో వేయడానికి ముందు దానిలోని పోషకాల పరిమాణాన్ని పరీక్షించాలి, ఎందుకంటే పోషకాల పరిమాణం చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు బయోచార్ అప్లికేషన్లు పెద్ద మొత్తంలో (bulky) ఉంటాయి. బయోచార్లో ఏవైనా విషపూరిత అయాన్లు (toxic ions) ఉన్నాయా అనేదానిని కూడా
పరీక్షించాలి. - నేలలో కార్బన్ పరిమాణం పెరుగుదల :
బయోచార్లో 80% వరకు కార్బన్ బ్లాక్ (carbon black) ఉంటుంది. దీనిని మట్టిలో కలపడం వల్ల కార్బన్ పరిమాణం మరియు C:N నిష్పత్తి (కార్బన్-నైట్రోజన్ నిష్పత్తి) పెరుగుతాయి. బయోచార్లోని కార్బన్ శాతం
అనేది ప్రధానంగా పైరోలైసిస్ ప్రక్రియ మరియు ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాల కార్బన్ పరిమాణంపై
ఆధారపడి ఉంటుంది. - బయోచార్ నేలలో సూక్ష్మజీవుల క్రియాశీలతను మరియు వైవిధ్యాన్ని పెంచుతుంది :
బయోచార్లో ఉండే అధిక రంధ్రాల గుణం, దాని నీటి మరియు పోషకాలను నిల్వ ఉంచుకునే సామర్థ్యంతో కలిసి నేలలోని సూక్ష్మజీవులకు సురక్షితమైన ఆవాసాన్ని కల్పిస్తుంది. ఇది పొలాన్ని ఖాళీగా విడిచిపెట్టినప్పుడు (fallow) మరియు కరవు కాలంలో కూడా సూక్ష్మజీవులు మనుగడ సాగించేలా చేస్తుంది. బయోచార్ కొన్ని సూక్ష్మజీవులకు తగిన శక్తి వనరును కూడా అందిస్తుంది. సూక్ష్మజీవుల క్రియాశీలత పెరగడం వల్ల మొక్కలకు ఎన్నో ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. పోషకాల పునరుత్పత్తి (nutrient re-cycling) పెరగడం, పోషకాలు కొట్టుకుపోవడం తగ్గడం, మొక్కలకు పోషకాలు మరింత సులభంగా లభించేలా చేయడం, గాలి నుండి నైట్రోజన్ ను గ్రహించడం, నేలలో కార్బన్ను నిలిపి ఉంచడం మరియు జోడించడం, తెగుళ్లు మరియు వ్యాధులను తగ్గించడం. ఇది కృత్రిమ ఎరువులు మరియు పురుగుమందుల అవసరాన్ని సాధారణంగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా వాణిజ్యపరమైన మరియు పర్యావరణపరమైన అదనపు ప్రయోజనాలు చేకూరుతాయి. - నేలలోని విషపూరిత పదార్థాలను తగ్గించడం ద్వారా బయోరెమిడియేషన్ (Bioremediation) పెరిగిన సూక్ష్మజీవుల క్రియాశీలత నేలలోని విషపూరిత పదార్థాలను మరియు పురుగుమందుల అవశేషాలను విచ్చిన్నం చేస్తుంది. బయోచార్ కొన్ని పురుగుమందులను ‘చీలేట్స్’ (chelates) చేయడం ద్వారా వాటి ప్రభావాన్ని నిష్క్రియం చేస్తుంది, తద్వారా సూక్ష్మజీవులు వాటిని జీర్ణం చేసుకోగలుగుతాయి.
- నేల ఆకృతి మెరుగుపడటం (Improvement of soil structure)
బయోచార్ చేర్చిన నేలలో పెరిగే CEC (కాటయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ కెపాసిటీ), సూక్ష్మజీవుల మరియు వేర్ల క్రియాశీలత.. నేల కణాలు ఒకదానితో ఒకటి అతుక్కుని (soil aggregates) మరింత స్థిరమైన, నీరు చొరబడగలిగే భౌతిక ఆకృతిని ఏర్పరచడంలో సహాయపడతాయి. ఇది నేలలోకి నీరు ఇంకడాన్ని మరియు నిల్వ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. రంధ్రాలు (porous) కలిగిన నేల మెరుగైన వాయు మార్పిడికి తోడ్పడుతుంది; దీనివల్ల కార్బన్ డైఆక్సైడ్ బయటకు వెళ్లడం, ఆక్సిజన్ లోపలికి రావడం మరియు మెరుగైన నైట్రోజన్ మార్పిడి జరిగి వేర్ల ఎదుగుదలను ప్రోత్సహిస్తుంది. - వ్యవసాయ కాలుష్యం తగ్గింపు (Agricultural pollution reduction)
నేలలో పోషకాలను నిలిపి ఉంచే సామర్ధ్యం పెరగడం వల్ల, కరిగిపోయే ఎరువులు మరియు రసాయనాలు భూగర్భ జలాల్లోకి కొట్టుకుపోవడం (leaching) తగ్గుతుంది. పెరిగిన సూక్ష్మ జీవుల క్రియాశీలత మరియు చెలేషన్ ప్రక్రియ పురుగుమందులను నిష్క్రియం చేస్తాయి. భౌతిక ఆకృతి మెరుగుపడటం వల్ల నీటి ప్రవాహం
(runoff) మరియు నేలకోత (erosion) తగ్గుతాయి. సాధారణంగా ఎరువులు మరియు రసాయనాల వాడకం తగ్గడం వల్ల వ్యవసాయ కాలుష్య ముప్పు చాలా వరకు తగ్గుతుంది.
- కార్బన్ నిక్షిప్తం (Carbon Sequestration)
బయోమాస్ కార్బన్ ను బయోచార్గా మార్చడం ద్వారా అసలు కార్బన్లో 50% వరకు కుళ్ళిపోవడానికి నిరోధకత కలిగిన ఒక స్థిరమైన రూపంలో నిక్షిప్తం చేయవచ్చు. ఇది శతాబ్దాల పాటు నేలలోనే ఉండిపోతుంది, మిగిలిన 50% ఆహారం మరియు శక్తి కోసం ఉపయోగించవచ్చు. దీనికి భిన్నంగా, వ్యర్థాలను కాల్చడం ద్వారా కేవలం 3% కార్బన్ మాత్రమే, మరియు జీవసంబంధమైన కుళ్ళిపోవడం (biological decomposition) ద్వారా 20% కంటే తక్కువ కార్బన్ మాత్రమే నిక్షిప్తమవుతుంది. కాబట్టి వ్యవసాయ నేలల్లో కార్బన్ ను నిక్షిప్తం చేయడానికి మరియు నేలలపై సానుకూల ప్రభావాన్ని చూపడానికి భారీ అవకాశం ఉంది. గమనిక: పునరుత్పాదక కార్బన్ పదార్థం నుండి బయోచార్ను తెలివిగా మరియు స్థిరమైన పద్ధతిలో ఉపయోగించాలి. బయోదార్ను నేల సవరణగా చేర్చేటప్పుడు రైతు బయోదార్ యొక్క లక్షణాలను మరియు నేల యొక్క స్వభావాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. బయోచార్ స్వయంగా ఒక కాలుష్య కారకంగా మారకుండా ఉండటానికి దానిని మట్టిలో బాగా కలపాలి.
జాగ్రత్తలు
- నేరుగా ఎక్కువ మోతాదులో వేయకూడదు
- కంపోస్ట్ లేదా పశువుల ఎరువుతో కలిపి వేయడం మంచిది
- పొడి రూపంలో వాడేటప్పుడు గాలి ద్వారా వ్యాపించకుండా జాగ్రత్తలు తీసుకోవాలి
- నేల పరీక్ష ఆధారంగా మోతాదు నిర్ణయించాలి
సిఫార్సు మోతాదు
- ఎకరానికి 4 నుండి 6 క్వింటాళ్లు వరకు వేసుకోవచ్చు
- సేంద్రియ ఎరువులతో కలిపి వేయాలి
బయోచారును సేంద్రియ ఎరువులు, జీవామృతం, ఘన జీవామృతం, వర్మీకంపోస్ట్ వంటి వాటితో కలిపి ఉపయోగిస్తే మంచి ఫలితాలు లభిస్తాయి. ప్రస్తుతం సహజ వ్యవసాయం, సేంద్రియ వ్యవసాయంలో బయోచారుకు మంచి ప్రాధాన్యత లభిస్తోంది. బయోచార్ వినియోగం ద్వారా నేల ఆరోగ్యం మెరుగుపడి, స్థిరమైన వ్యవసాయం సాధ్యమవుతుంది.
డా. బి. చంద్ర శేఖర్, నేల (మృత్తికా) శాస్త్ర అధ్యాపకులు, పీజీఐహెచ్ఎస్ (PGIHS), ములుగు, సిద్దిపేట,
శ్రీ కొండా లక్ష్మణ్ తెలంగాణ ఉద్యానవన విశ్వవిద్యాలయం (SKLTGHU), M. No. 8374278258
