Soil fertility

मिट्टी की उर्वरता

मृदा उर्वरता से तात्पर्य कृषि संयंत्र विकास को बनाए रखने के लिए मिट्टी की क्षमता से है , अर्थात पौधों को आवास प्रदान करने के लिए और उच्च गुणवत्ता के निरंतर और निरंतर पैदावार में परिणाम। उपजाऊ मिट्टी में निम्नलिखित गुण होते हैं

पौधों की वृद्धि और प्रजनन के लिए आवश्यक पौष्टिक पोषक तत्वों और पर्याप्त मात्रा और अनुपात में पानी की आपूर्ति करने की क्षमता ; तथा
विषाक्त पदार्थों की अनुपस्थिति जो पौधे के विकास को रोक सकती है।
अधिकांश स्थितियों में निम्नलिखित गुण मिट्टी की उर्वरता में योगदान करते हैं:

पर्याप्त जड़ विकास और जल प्रतिधारण के लिए पर्याप्त मिट्टी की गहराई;
अच्छा आंतरिक जल निकासी , इष्टतम जड़ विकास के लिए पर्याप्त वातन की अनुमति (हालांकि कुछ पौधे, जैसे चावल, सहनशील जलभराव);
स्वस्थ मिट्टी की संरचना और मिट्टी की नमी बनाए रखने के लिए पर्याप्त मिट्टी कार्बनिक पदार्थ के साथ टॉपसाइल ;
5.5 से 7.0 की सीमा में मृदा पीएच (अधिकांश पौधों के लिए उपयुक्त है लेकिन कुछ अधिक एसिड या क्षारीय परिस्थितियों को पसंद करते हैं या सहन करते हैं);
पौधे-उपलब्ध रूपों में आवश्यक पौष्टिक पोषक तत्वों की पर्याप्त सांद्रता ;
सूक्ष्मजीवों की एक श्रृंखला की उपस्थिति जो पौधे के विकास का समर्थन करती है।
के लिए इस्तेमाल किया भूमि में कृषि और अन्य मानवीय गतिविधियों, मिट्टी की उर्वरता के रखरखाव के लिए आम तौर पर के उपयोग की आवश्यकता भूमि संरक्षण कार्य करती है। इसका कारण यह है है मिट्टी का कटाव और के अन्य रूपों मिट्टी का क्षरण आम तौर पर एक या पहलुओं ऊपर संकेत के अधिक के संबंध में गुणवत्ता में गिरावट में परिणाम।

मृदा वैज्ञानिक मास्टर क्षितिजों की पहचान करने के लिए बड़े अक्षरों O, A, B, C, और E का उपयोग करते हैं और इन क्षितिजों के भेदों के लिए अक्षरों को कम करते हैं। अधिकांश मिट्टी में तीन प्रमुख क्षितिज होते हैं- सतह क्षितिज (A), सबसॉइल (B), और सब्सट्रेटम (C)। कुछ मिट्टी की सतह पर एक कार्बनिक क्षितिज (O) है, लेकिन इस क्षितिज को दफन भी किया जा सकता है। मास्टर क्षितिज, ई, का उपयोग उपसतह क्षितिज के लिए किया जाता है जिसमें खनिजों का एक महत्वपूर्ण नुकसान होता है (उन्मूलन)। हार्ड बेडरॉक, जो मिट्टी नहीं है, आर अक्षर का उपयोग करता है।

मृदा निषेचन

जैव अनुपलब्ध फास्फोरस मिट्टी में वह तत्व है जिसकी सबसे अधिक कमी होती है। नाइट्रोजन और पोटेशियम की भी पर्याप्त मात्रा में आवश्यकता होती है। इस कारण से इन तीन तत्वों को हमेशा एक वाणिज्यिक उर्वरक विश्लेषण पर पहचाना जाता है। उदाहरण के लिए, एक 10-10-15 उर्वरक में 10 प्रतिशत नाइट्रोजन, 10 प्रतिशत (पी 2 ओ 5 ) उपलब्ध फास्फोरस और 15 प्रतिशत (के 2 ओ) पानी में घुलनशील पोटेशियम होता है। सल्फर चौथा तत्व है जिसे एक वाणिज्यिक विश्लेषण में पहचाना जा सकता है - जैसे 21-0-0-24 जिसमें 21% नाइट्रोजन और 24% सल्फेट होगा।

अकार्बनिक उर्वरक आम तौर पर कम खर्चीले होते हैं और इनमें जैविक उर्वरकों की तुलना में पोषक तत्वों की मात्रा अधिक होती है। इसके अलावा, चूंकि नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम आम तौर पर पौधों द्वारा उठाए जाने वाले अकार्बनिक रूपों में होना चाहिए, अकार्बनिक उर्वरक आमतौर पर बिना संशोधन के पौधों के लिए तुरंत जैवउपलब्ध होते हैं। हालांकि, कुछ ने अकार्बनिक उर्वरकों के उपयोग की आलोचना की है, यह दावा करते हुए कि पानी में घुलनशील नाइट्रोजन पौधे की दीर्घकालिक आवश्यकताओं के लिए प्रदान नहीं करता है और जल प्रदूषण बनाता है। धीमी गति से जारी उर्वरक पोषक तत्वों के नुकसान को कम कर सकते हैं और उन पोषक तत्वों को बना सकते हैं जो उन्हें लंबे समय तक उपलब्ध कराते हैं।

मिट्टी की उर्वरता एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें कार्बनिक और अकार्बनिक रूपों के बीच पोषक तत्वों की निरंतर साइकिलिंग शामिल है। जैसे-जैसे पौधे सामग्री और पशु अपशिष्ट सूक्ष्म जीवों द्वारा विघटित होते हैं, वे मिट्टी के घोल में अकार्बनिक पोषक तत्व छोड़ते हैं, एक प्रक्रिया जिसे खनिज के रूप में जाना जाता है । फिर उन पोषक तत्वों को और अधिक परिवर्तनों से गुजरना पड़ सकता है जो मिट्टी के सूक्ष्म जीवों द्वारा सहायता प्राप्त या सक्षम हो सकते हैं। पौधों की तरह, कई सूक्ष्म जीवों को नाइट्रोजन, फास्फोरस या पोटेशियम के अकार्बनिक रूपों की आवश्यकता होती है या वे इन पोषक तत्वों के लिए पौधों के साथ प्रतिस्पर्धा करेंगे, पोषक तत्वों को सूक्ष्म जीव बायोमास में बांधेंगे , एक प्रक्रिया जिसे अक्सर स्थिरीकरण कहा जाता है। स्थिरीकरण और खनिजकरण प्रक्रियाओं के बीच संतुलन मिट्टी के सूक्ष्मजीवों के लिए प्रमुख पोषक तत्वों और कार्बनिक कार्बन के संतुलन और उपलब्धता पर निर्भर करता है। बिजली के प्रहार जैसी प्राकृतिक प्रक्रियाएं वायुमंडलीय नाइट्रोजन को परिवर्तित करके ठीक कर सकती हैं । विकृति फैलाने वाले जीवाणुओं की उपस्थिति में अवायवीय परिस्थितियों (बाढ़) के तहत विघटन हो सकता है। पोटेशियम और कई माइक्रोन्यूट्रिएंट्स सहित पोषक तत्व, अपेक्षाकृत मजबूत बांड में होते हैं, जो मिट्टी के नकारात्मक चार्ज किए गए भागों के साथ एक प्रक्रिया में होते हैं, जिसे कटियन एक्सचेंज कहा जाता है ।

2008 में फास्फोरस की लागत उर्वरक की तुलना में दोगुनी से अधिक हो गई, जबकि बेस कमोडिटी के रूप में रॉक फॉस्फेट की कीमत आठ गुना बढ़ गई। हाल ही में दुनिया में रॉक फॉस्फेट की सीमित घटना के कारण शिखर फॉस्फोरस शब्द को गढ़ा गया है।

लाइट और CO2 सीमाएं

प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा पौधे रासायनिक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करते हैं जो CO 2 को शर्करा में परिवर्तित करते हैं। जैसे, सभी पौधों को ऊर्जा पैदा करने, बढ़ने और प्रजनन करने के लिए प्रकाश और कार्बन डाइऑक्साइड दोनों तक पहुंच की आवश्यकता होती है।

जबकि आमतौर पर नाइट्रोजन, फास्फोरस और पोटेशियम द्वारा सीमित, कार्बन डाइऑक्साइड का निम्न स्तर भी पौधे के विकास पर सीमित कारक के रूप में कार्य कर सकता है। पीयर-रिव्यू और प्रकाशित वैज्ञानिक अध्ययनों से पता चला है कि सीओ 2 बढ़ाना पौध विकास को 300 पीपीएम से अधिक के स्तर तक बढ़ावा देने में अत्यधिक प्रभावी है। आगे सीओ 2 में बहुत कम डिग्री तक बढ़ जाती है, शुद्ध प्रकाश संश्लेषक उत्पादन में वृद्धि जारी है।

मिट्टी कमी

मिट्टी की कमी तब होती है जब प्रजनन में योगदान करने वाले घटकों को हटा दिया जाता है और प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है, और मिट्टी की उर्वरता का समर्थन करने वाली स्थितियों को बनाए नहीं रखा जाता है। इससे फसल की पैदावार खराब होती है। कृषि में, अत्यधिक सघन खेती और अपर्याप्त मिट्टी प्रबंधन के कारण कमी हो सकती है ।

जब भूमि उपयोग तेजी से बदलता है तो मिट्टी की उर्वरता को गंभीर रूप से चुनौती दी जा सकती है। उदाहरण के लिए, औपनिवेशिक न्यू इंग्लैंड में , उपनिवेशवादियों ने कई निर्णय लिए, जिसमें मिट्टी को खत्म कर दिया, जिनमें शामिल हैं: झुंड के जानवरों को खुलेआम घूमने की अनुमति, खाद के साथ मिट्टी की भरपाई नहीं करना, और घटनाओं का एक क्रम जो क्षरण का कारण बना।विलियम क्रोनन ने लिखा है कि "... दीर्घकालिक प्रभाव उन मिट्टी को संकट में डालने के लिए था। जंगल को हटाने, विनाशकारी बाढ़ में वृद्धि, मिट्टी के संघनन और जानवरों द्वारा चरने वाले करीबी फसल, जुताई- -सभी क्षरण को बढ़ाने के लिए कार्य किया। "

कार्ल मार्क्स ने मिट्टी की कमी में पूंजीवाद की भूमिका के बारे में लिखा । में कैपिटल, माप मैं , उन्होंने लिखा है:

पूंजीवादी कृषि में सभी प्रगति कला में प्रगति है, न केवल मजदूर को लूटने की, बल्कि मिट्टी को लूटने की; एक निश्चित समय के लिए मिट्टी की उर्वरता बढ़ाने में सभी प्रगति, उस उर्वरता के स्थायी स्रोतों को बर्बाद करने की दिशा में एक प्रगति है। संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे आधुनिक उद्योग की नींव पर एक देश जितना अधिक अपना विकास शुरू करता है, उदाहरण के लिए, यह उतनी ही तेजी से विनाश की प्रक्रिया है। इसलिए, पूंजीवादी उत्पादन, प्रौद्योगिकी को विकसित करता है, और विभिन्न प्रक्रियाओं को एक साथ एक सामाजिक संपूर्ण में संयोजित करता है, केवल सभी धन के मूल स्रोतों - मिट्टी और मजदूर को बचाकर।
2008 तक मिट्टी की कमी की सबसे व्यापक घटनाओं में से एक उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में है जहां मिट्टी की पोषक सामग्री कम है। बढ़ती जनसंख्या घनत्व, बड़े पैमाने पर औद्योगिक लॉगिंग, स्लेश-एंड-बर्न एग्रीकल्चर और रेंचिंग और अन्य कारकों के संयुक्त प्रभावों ने कुछ स्थानों पर तेजी से और लगभग कुल पोषक तत्वों को हटाने के माध्यम से मिट्टी को नष्ट कर दिया है।

मिट्टी की कमी ने कई देशों में कृषि में पौधों के जीवन और फसलों की स्थिति को प्रभावित किया है। उदाहरण के लिए मध्य पूर्व में, कई देशों में सूखा, मिट्टी की कमी और सिंचाई की कमी के कारण उत्पादन बढ़ाना मुश्किल हो जाता है। " मध्य पूर्व " में तीन देश हैं जो फसल उत्पादन में गिरावट का संकेत देते हैं। उत्पादकता में गिरावट की उच्चतम दर पहाड़ी और शुष्क क्षेत्रों में पाई जाती है।अफ्रीका के कई देश उपजाऊ मिट्टी की कमी से भी गुजरते हैं। सूडान और शुष्क रेगिस्तान बनाने वाले देशों जैसे शुष्क जलवायु के क्षेत्रों में, सूखा और मिट्टी का क्षरण आम है। नकदी फसलें जैसे चाय, मक्का, और फलियाँ जिन्हें स्वस्थ होने के लिए कई प्रकार के पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है। अफ्रीका के कृषि क्षेत्रों में मिट्टी की उर्वरता में गिरावट आई है और जमीन की मिट्टी के पोषक तत्वों को पुनः प्राप्त करने के लिए कृत्रिम और प्राकृतिक उर्वरकों का उपयोग किया गया है।

टोपोसिल की कमी तब होती है जब पोषक तत्वों से भरपूर ऑर्गेनिक टॉपोसिल , जिसे प्राकृतिक परिस्थितियों में निर्माण करने में सैकड़ों से हजारों साल लगते हैं, अपने मूल कार्बनिक पदार्थों का क्षय या क्षय हो जाता है।ऐतिहासिक रूप से, पिछले कई सभ्यताओं के पतन का श्रेय टॉपसाइल की कमी को दिया जा सकता है। 1880 के दशक में उत्तरी अमेरिका के महान मैदानों में कृषि उत्पादन की शुरुआत के बाद से , इसका लगभग आधा हिस्सा गायब हो गया है।

रिक्तीकरण overtillage (जो नुकसान मिट्टी की संरचना), पोषक तत्व आदानों जो मिट्टी पोषक तत्व बैंक के खनन की ओर जाता है की underuse, और सहित अन्य प्रभाव, की एक किस्म के माध्यम से हो सकता salinization मिट्टी की।

सिंचाई का पानी पर प्रभाव

मृदा की उर्वरता और तुलसी बनाए रखने के लिए, और पौधों द्वारा अधिक मिट्टी की गहराई का उपयोग करने के लिए सिंचाई जल की गुणवत्ता बहुत महत्वपूर्ण है ।जब मिट्टी को उच्च क्षारीय पानी से सिंचित किया जाता है, तो मिट्टी में अवांछित सोडियम लवण का निर्माण होता है, जिससे मिट्टी की जल निकासी क्षमता बहुत खराब हो जाएगी। इसलिए पौधे की जड़ें अल्कली मिट्टी में इष्टतम वृद्धि के लिए मिट्टी में गहराई से प्रवेश नहीं कर सकती हैं । जब मिट्टी को कम pH / अम्लीय पानी से सिंचित किया जाता है , तो उपयोगी लवण (Ca, Mg, K, P, S, इत्यादि) अम्लीय मिट्टी से पानी निकालकर और अवांछित एल्युमिनियम और मैगनीज लवण को पौधों में डाल दिया जाता है। मिट्टी से पौधों की वृद्धि बाधित होती है।जब उच्च लवणता के साथ मिट्टी की सिंचाई की जाती हैपानी या पर्याप्त पानी सिंचित मिट्टी से बाहर नहीं निकल रहा है, मिट्टी खारे मिट्टी में परिवर्तित हो जाएगी या अपनी उर्वरता खो देगी । खारा पानी टेंगर दबाव या आसमाटिक दबाव की आवश्यकता को बढ़ाता है जो पौधों की जड़ों द्वारा पानी और पोषक तत्वों की आपूर्ति को रोक देता है।

शीर्ष मिट्टी का नुकसान क्षारीय मिट्टी में वर्षा के पानी की सतह के बहाव या जल निकासी के कारण होता है क्योंकि वे पानी के संपर्क में कोलाइड्स (महीन मिट्टी) बनाते हैं। पौधे अपने विकास के लिए मिट्टी से केवल पानी में घुलनशील अकार्बनिक लवणों को अवशोषित करते हैं। मृदा इस तरह केवल फसलें उगाने से प्रजनन क्षमता नहीं खोती है, बल्कि अनुचित सिंचाई और अम्लीय वर्षा जल (पानी की मात्रा और गुणवत्ता) द्वारा मिट्टी से वांछित अकार्बनिक लवणों के संचय के कारण इसकी उर्वरता खो देती है। कई मृदाओं की उर्वरता जो पौधे की वृद्धि के लिए उपयुक्त नहीं हैं, उन्हें मिट्टी से उपयुक्त गुणवत्ता और अच्छी जल निकासी के लिए पर्याप्त सिंचाई का पानी उपलब्ध कराकर धीरे-धीरे कई बार बढ़ाया जा सकता है।