माती परीक्षण

Shear vane sketch

Riffle-sample-splitter-125x125 (1)

माती परीक्षण म्हणजे शेतजमिनीतील अंगभूत रसायने वा जैविकांचे विश्लेषण होय. याद्वारे शेतात कोणते पीक घ्यावे हे नक्की करता येते व कमी खर्चात उत्पादनवाढ होते. माती परीक्षणामुळे पिकांना द्यावयाच्या खताची मात्रा ठरवता येते, व त्यामुळे गैरवाजवी खते देण्यावर नियंत्रण येते. माती परीक्षण करून त्यानुसार केलेल्या लागवडीमुळे पिकांपासून दोनपटीपेक्षा जास्त आर्थिक लाभ मिळवता येतो. माती परीक्षणाच्या नोंदी राखणाऱ्या पत्रिकेस 'मृदा आरोग्य पत्रिका' असे नाव आहे.

इतिहास

एकोणिसावे शतक (१८०० ते १८९९) हे शास्त्रीय प्रगतीच्या दृष्टीने रसायन शास्त्राचे शतक होते. या शतकात आणि विशेषतः त्याच्या उत्तरार्धात रसायनाची सर्व दृष्टीने म्हणजे पदार्थचे विघटन, परीक्षण आणि संंश्लेषण या अंगाने इतकी जलद प्रगती होत गेले की निर्जीव खनिजापासून ते थेट सजीव पेशीपर्यंतच्या सर्व प्राकृतिक अवस्थेतील पदार्थांची रचना आणि त्याची कार्य रासायनिकरीत्या उलगडता येऊ लागली. असेंद्रिय पदार्थांनंतर सेंद्रिय आणि त्यानंतर जीवशास्त्रीय अश्या चढत्या गुंतागुंतीच्या पायऱ्यांनी रसायनाची कक्षा वाढत वाढत ती कृषिविद्येसही सामावू लागली.

या काळात इंग्लंडमध्ये सर हंफ्रे डेव्ही आणि जर्मनीत युस्ट्स फॉन लिबिग या शास्त्रज्ञांनी वनस्पतीवाढीचा रासायनिक अभ्यास सुरू केला आणि त्यांच्या प्रयोगशाळेत कृषी रसायनाचा जन्म झाला. डेव्ही यांनी१८१३साली लिबिक यांनी १८४० सालात  कृषी रसायनशास्त्रावर प्रसिद्ध केलेल्या ग्रंथांतून वनस्पती अणि जमीन यांच्या रासायनिक पृथ:करणाने पिकांच्या कमीजास्त वाढीची कारणमीमांसा करता येते असे दाखवून दिले. या दोन शात्रज्ञांच्या पाठिंब्यामुळे वनस्पती अणि जमीन यांच्या रासायनिक परीक्षणाला मोठीच चालना मिळाली अणि पिकांच्या चांगल्या वाढीसाठी नत्र, स्फ़ुरद अणि पालाश या मूलद्रव्यांची आवश्यकता सिद्ध झाली. इंग्लंडमध्ये रोथमेस्टेड येथे प्रायोगिक क्षेत्रावर प्रयोगास सुरुवात करून सर जॉन लॉज यांनी सुपरफॉसटेंट या खताच्या उत्पादनाला आरंभ केला. खतांच्या वापराने जमिनीचा कस वर्षानुवर्षे कायम ठेवता येतो हे पटवून देण्यासाठी १८५३ मध्ये चालू केलेले प्रयोग आजसुद्धा रोथमेस्टेड येथे पहावयास मिळतात. फ्रान्समध्ये ड सोस्यूर अणि बुसिंगो यांनी मांडलेल्या सिद्धांतावर आधारित प्रत्यक्ष शेतावर सुरू केलेल्या प्रयोगांतून कृषिशास्त्र विकास पावू लागले. यातूनच म्हणजे १९ वे शतक अर्धे होईपर्यंत कृषी रसायनाच्या स्वतंत्र विस्ताराला सुरुवात झाली.

लिबिग यांनी पीकवाढीचा सिद्धान्त मांडताना पिकांची वाढ त्यांना मिळणाऱ्या आवश्यक अन्नद्रवांपैकी जे अत्यल्प किंवा अत्यंत कमी असेल त्यामुळे खुंटते असा अत्यल्पाचा सिद्धान्त मांडला. आजही थोड्याफार फरकाने हाच सिद्धान्त मृदा परीक्षणात वापरला जातो . परंतु लिबिग यांची कल्पना जमीन म्हणजे एक केवळ निर्जीव घटकांचा सांगाडा अशी होती आणि सर्व अन्नद्रव्ये मातीत निर्वेधपणे वावरतात असे त्यांनी गृहीत धरले होते. या गृहीतामुळे अन्न द्रव्यातील कमी जास्त प्रमाणाचा उलगडा केवळ रासायनिक परीक्षणाने करणे पुढेपुढे कठीण होऊ लागले आणि वरील सिद्धांतांत बदल करावा लागला.

लिबिग यांच्या पद्धतीनुसार मातीचे आणि वनस्पतीचे पृथ:क्करण इतर पदार्थाप्रमाणे सामान्यतः तीव्र रसायनांच्या साहाय्याने करण्यात येत असे वनस्पती वाढीविषयी जशी जास्त माहिती मिळत गेली तशी या प्रकारच्या पद्धतीवर असा आक्षेप घेण्यात येऊ लागला की वनस्पतीची अन्नशोषण क्रिया आणि तीव्र रसायनांची प्रक्रिया यात मूलभूत फरक आहे. तीव्र रासायनांनी मिळणारी अन्नद्रव्ये जरी मातीत असली तरी ती पिकांना उपलब्ध होऊ शकतीलच असे नाही. मातीचे अयन-बदल (?), तिची भौतिक रचना इत्यादी गुणधर्म उमजून आल्यानंतर लिबिग यांच्या परीक्षण पद्धतीत बदल करण्यात येऊ लागले. मिटरलिश या जर्मन शास्त्रज्ञाने मोठया कुंडातील मातीत वनस्पती वाढवून आणि तिला नत्र, स्फ़ुरद व पालाशयुक्त खते देऊन पीक वाढीतील फरक मोजण्याचे तंत्र सुरू केले आणि रासायनिक परीक्षणाला वनस्पती वाढीचा प्रत्यक्ष पुरावा देण्याची प्रथा पाडली. डायर आणि ऑग्ल ह्या रसायन शास्त्रज्ञांनी तीव्र रसायनांऐवजी सौम्य रसायने वापरून मातीची परीक्षा करण्याचे तंत्र उपयोगात आणले (१८९०). अनेक नमुन्यांची परीक्षा करून डायर यांनी मातीची कसाच्या दृष्टीने वर्गवारी केली. या वर्गवारीनुसार खतांचा वापर करण्याबाबत शेतकऱ्यांना सल्लाही देण्याचे काम ते यशस्वी रीतीने करीत असत.

परीक्षणासाठी मातीचा नमुना कसा घेतात?

मातीचा नमुना घेताना सदर जमिनीचा रंग, उतार, पोत, खोली इ. यावरून विभागणी करून प्रत्येक विभागातून वेगवेगळा नमुना घेतात. सदर जमिनीवर काल्पनिक नागमोडी वळणाची रेषा काढून रेषेच्या प्रत्येक टोकाला एक या प्रमाणे एकरी ६ ते ७, २२.५ से.मी. खोलीचे इंग्रजी 'व्ही' (V) आकाराचे खड्डे घेतात. खड्डयातील माती बाहेर काढून टाकून 'व्ही' खाचेच्या बाजूचा २ इंच जाडीचा मातीचा थर कापून घेतात. अशाप्रकारे इतर सर्व खड्यातून माती नमुने गोळा केले की ते एका स्वछ पोत्यावर एकत्र करतात. सदर मातीचे हाताने चार भागांत विभागणी करून समोरा-समोरील दोन भाग बाजूला काढून टाकतात. उरलेले दोन भाग एकत्र करतात. वरील विभागणी पद्धत मातीचा नमुना अर्धा ते एक किलो होईपर्यंत करतात. ती अर्धा ते एक किलो माती स्वच्छ पिशवीत भरून माती परीक्षण प्रयोगशाळेत तपासणीसाठी पाठवतात.

परीक्षण

भारतात या मातीचे परीक्षण भारतीय कृषि अनुसंधान परिषदेच्या राष्ट्रीय मृदा सर्वेक्षण विभागातर्फे करण्यात येते व त्यानंतर मृदा आरोग्य पत्रिकाही मिळते.

काय-काय परीक्षण करण्यात येते

सर्वसाधारण नमुने

यामध्ये नत्र, पालाश व स्फुरद या पोषक द्रव्यांचा दिलेल्या मातीच्या नमुन्यात किती प्रमाण आहे हे बघितले जाते. तसेच जमिनीतील विद्राव्य क्षार व जमिनीचा आम्ल-विम्ल निर्देशांक याचीही तपासणी केली जाते.

सूक्ष्म मूलद्रव्य नमुने

यात शेतातील मातीत असणाऱ्या तांबे, लोह, मॅंगनीज, जस्त या सूक्ष्म मूलद्रव्यांची तपासणी करतात.

विशेष परीक्षण

यात मुक्त चुना, सेंद्रिय कर्ब, आर्द्रतेचे प्रमाण, कायिक गुणधर्म आदी गोष्टी तपासण्यात येतात. तसेच मातीत असलेल्या जाड रेती, बारीक रेती, चिक्कण माती, पोयटा आदी घटकांचे शेकडा प्रमाण काढले जाते.त्यासोबतच आम्ल-विम्ल निर्देशांक, मातीची विद्युत वाहकता,कॅल्शियम, सोडियम, पोटॅशियम (पालाश), स्फुरद आदी घटकांचीही तपासणी करण्यात येते.

यासमवेतच शेतातील विहिरीच्या किंवा नमुना दिलेल्या पाण्यात आढळणाऱ्या विविध खनिजांचे व घटकांचे प्रमाणही काढले जाते.

माती परीक्षणामध्ये खतांचा वापर

पिकांचे भरघोस उत्पादन घेण्यासाठी खतांचे वापरास फार महत्त्व आहे. पिके ही पोषणाला आवश्यक ती अन्नद्रव्ये जमिनीतून घेतात. यापैकी नत्र, स्फुरद व पालाश ही अन्नद्रव्ये पिकांना जास्त प्रमाणात लागतात. त्यामुळे जमिनीतील त्यांचे प्रमाण सतत कमी होत असते. पिकास लागणाऱ्या कोणत्या अन्नद्रव्यांची व किती प्रमाणात कमतरता आहे, हे पाहण्यासाठी म्हणजेच सुपीकता पाहण्यासाठी माती परीक्षण, पीक - पृथःकरण, जीवजंतूची वाढ इत्यादी भौतिक, रासायनिक व जैविक परीक्षापद्धती आहेत. या परीक्षा मातीचे व वनस्पतीचे नमुने घेऊन प्रयोगशाळेत तपासणी करून किंवा प्रत्यक्ष शेतातच पाहणी व प्रयोग करून घेतल्या जातात. मातीच्या नमुन्याचे प्रयोगशाळेत सामू, विद्राव्यक्षार, सेंद्रिय कर्ब, उपलब्ध नत्र, स्फुरद व पालाश यासाठी परीक्षण केले जाते. यावरून जमिनीत कोणत्या अन्नद्रव्यांची कमतरता आहे व जमीन पीक वाढीसाठी चांगली आहे किंवा नाही हे समजते. याशिवाय माती परीक्षण व पीक उत्पादन यांचे संबंधावरून पिकांना जमिनीतून किती प्रमाणात अन्नद्रव्ये मिळतात व खतातून किती प्रमाणात अन्नद्रव्ये द्यावयास पाहिजेत ही माहिती मिळते.

माती परीक्षणावरून खताची शिफारस -

जमिनीतील नत्र, स्फुरद व पालाश या अन्नद्रव्यांचे प्रमाण व पिकांना लागणारी अन्नद्रव्यांची गरज पाहून खतमात्रा सुचवितात. मातीतल अन्नद्रव्यांचे प्रमाण कमी, मध्यम व जास्त या वर्गवारीत केले जाते. अन्नद्रव्यांचे जमिनीतील प्रमाण अत्यंत कमी असल्याने खतमात्रा ५०%नी व कमी असल्यास २५%नी वाढवतात. प्रमाण मध्यम किंवा थोडेसे जास्त असल्यास मात्रेत बदल केला जात नाही.

वर्ग्रीकरण	सेंद्रिय कर्ब (%)	उपलब्ध स्फुरद (कि/हे)	उपलब्ध पालाश (कि/हे)	उपलब्ध नत्र (कि/हे)
अत्यंत कमी	०.२० पेक्षा कमी	१० पेक्षा कमी	१०० पेक्षा कमी	१४० पेक्षा कमी
कमी	०.२१ - ०.४०	११ - २०	१०१ - १५०	१४१ - २८०
मध्यम	०.४१ - ०.६०	२१ - ३०	१५१ - २००	२८० - ४२०

वर्ग्रीकरण	सेंद्रिय कर्ब (%)	उपलब्ध स्फुरद (कि/हे)	उपलब्ध पालाश (कि/हे)	उपलब्ध नत्र (कि/हे)
थोडेसे जास्त	०.६१	३१ - ४०	२०१ - २५०	४५१ ते ५६०
जास्त	०.८१	४१ - ५५	२५१ - ३००	५६१ ते ७००
अत्यंत जास्त	१.००	५५ पेक्षा जास्त	३०० पेक्षा जास्त	१७०० पेक्षा जास्त

प्रकल्पाची निवड :

कोणत्याही एका पिकासाठी माती परीक्षण करून खताची मात्रा ठरवावी.

अधिक माहिती :

माती परीक्षणावरून खतांची मात्रा कशी ठरविली जास्ते याचे एक उदाहरण -

श्री. पांडुरंग पाटलांच्या शेतातील मातीचे परीक्षण केले असता असे दिसून आले की, त्यांच्या जमिनीत, तिन्हीचे प्रमाण या तक्त्यावरून आहे. श्री पाटील यांना त्यांच्या १ हेक्टर (२.५ एकर) जमिनीत कांदा हे पीक घेण्याचे असून त्यासाठी ते युरिया, सिंगल, फॉस्फेट (SSP) आणि म्युरेट ऑफ पोटॅश (MOP) ही खते वापरणार आहेत, तर त्यांना किती किलो खते बाजारातून विकत घ्यावी लागतील.

	(कि/ग्रॅॅ) / हे	शेरा
नत्राचे प्रमाण	१२५	कमी
स्फुरद प्रमाण	२५	मध्यम
पालाशाचे प्रमाण	२७०	जास्त

कांदा पिकाची खताची मात्रा - १००:५०:५० कि / हेक्टर

ह्याचाच अर्थ १०० कि-नत्र, 50 कि- स्फरद, ५० कि - पालाश प्रती हेक्टरी दिली पाहिजे. नत्राची मात्रा आपण युरिया खतातून पूर्ण करू शकतो. बाजारामध्ये युरोया हे खत ४६% नत्र, या प्रमाणात मिळते. म्हणजेच १०० किलो युरियामध्ये ४६ किलो नत्र असते. तर आपण १ किलो मिळवण्यासाठी किती किलो युरिया घ्यावा लागेल ते पाहू - १००/४६=२.१७ कि.ग्रॅ. युरिया म्हणजेच २.१७ कि.ग्रॅ युरिया घेतल्यानंतर ७ कि.ग्रॅ नत्र मिळेल. आपणास १०० किलो नत्राची गरज आहे. म्हणजेच १००*२.१७=२१७ कि.ग्रॅ. युरिया लागेल. पण, श्री पाटील ह्यांच्या जमिनीत नत्राचे प्रमाण कमी आहे. म्हणजेच नत्रांची मात्रा आपणास २५%नी वाढविली पाहिजे - २१७*२५/४६=५४.२५ कि.ग्रॅ २१७+५४.२५=२७१ कि.ग्रॅ / हेक्टर म्हणजेच २७१ कि.ग्रॅ / हेक्टर युरिया बाजारातून खरेदी करावा लागेल. आता आपण पाहू स्फुरदची मात्रा कशी ठरायची - सिंगल सुपर फॉस्फेट (SSP) मध्ये १६% स्फुरद असते. म्हणजेच १००/१६=६.२५ कि.ग्रॅ म्हणजेच ६.२५ कि.ग्रॅ. SSP मध्ये १ कि.ग्रॅ. स्फुरद असते. SSPचे प्रमाण - ५०*६.३५=३१५.५ कि.ग्रॅ SSP/हेक्टर स्फुरद प्रमाण मध्यम असल्याने ३१२.५ कि.ग्रॅ. SSP खरेदी करावा लागेल.

आता आपण पालाशाचे प्रमाण कसे द्यायचे ते पाहू -

पालाश हे अन्नद्रव्य आपण म्युरेट ऑफ पोटॅश (MOP) (पोटॅशियम नायट्रेट) या खताद्वारे देऊ शकतो - MOP मध्ये पालाशचे प्रमाण ५८% असते. म्हणजेच १००/५८=१.७१ कि.ग्रॅ. MOP मध्ये १ कि.ग्रॅ. पालाश असते.

आपणस ५०कि.ग्रॅ. पालाशची गरज आहे - ५०*१.७१=५.५ कि.ग्रॅ. MOP / हेक्टर. म्हणजेच ८५.५ कि.ग्रॅ MOPची गरज आहे. पण आपणास माहित आहे कि, श्री. पाटील यांच्या जमिनीत पालाशाचे प्रमाण जास्त आहे म्हणजेच आपणास पालाश २५%नी कमी करावा लागेल.

८५.५*२५/१००=२१.३७५ कि.ग्रॅ / हेक्टर.

८५.५-२१.३७५=६४.१२५ कि.ग्रॅ / हेक्टर.

याचा अर्थ असा झाला कि -

२७१ कि.ग्रॅ युरिया; ३१२.५ कि.ग्रॅ. SSP; ६४.१२५ कि.ग्रॅ MOP १ हेक्टर (२.५ एकर ) कांदा लागवडीसाठी श्री.पांडुरंग पाटील यांना बाजारातून खरेदी करावी लागेल.

फायदा

माती परीक्षण केल्याने शेताच्या मातीत कोणत्या नेमक्या द्रव्याची/पीक पोषक तत्त्वाची किती मात्रा आहे हे कळते. त्यानुसार खते व इतर पोषक द्रव्यांची उपाययोजना करता येते व त्याने पीक उत्पादन वाढते.

तक्ता - पोषक तत्त्वाची उपलब्धता व खतांची मात्रा

अ. क्र.	पोषक तत्त्व	मातीतील उपलब्धता (पी.पी.एम) (लाखात किती भाग)	बाह्य पोषक तत्त्वांचा स्रोत	खताची मात्रा (किलोगाम/हेक्टर)
१	लोह (आयर्न)	४.५ पेक्षा कमी	आयर्न सल्फेट (२०% लोह असलेले) आयर्न चिलेट (इडीटीए, १२% लोह असलेले)	१० ते १५ १५ ते २०
२	मॅंगनीज	१ पेक्षा कमी	मॅंगनीज सल्फेट (२८% मॅंगनीज असलेले)	५ ते १०
३	जस्त (झिंक)	०.६ पेक्षा कमी	झिंक सल्फेट (३६% झिंक असलेले)	२५ ते ३०
४	तांबे (कॉपर)	०.२ पेक्षा कमी	कॉपर सल्फेट (२५ % कॉपर/तांबे असलेले)	५ ते १०
५	बोरॉन	०.५ पेक्षा कमी	बोरेक्स (११% बोरॉन असलेले)	१० ते १५
६	मोलिबिडेनम	०.०५ पेक्षा कमी	सोडियम मोलिब्डेट(३८% मोलिबिडेनम असलेले) अमोनियम मोलिब्डेट(५४% मोलिबिडेनम असलेले)	१ ते ५.२ १ ते १.५

बाह्य दुवे

• कुतूहल : पाण्यातील ‘सार’ म्हणजे काय?
• महाराष्ट्र शासनाच्या मृद-सर्वेक्षण व मृद-चाचणी प्रयोगशाळांबद्दल माहिती देणारी पीडीएफ आवृत्ती

• 'राष्ट्रीय मृदा सर्वेक्षण एवम् भूमि उपयोग नियोजन ब्यूरो' या केंद्र सरकार-भारतच्या संस्थेचे अधिकृत संकेतस्थळ (इंग्रजी व हिंदी भाषिक पर्याय)
• माती परीक्षणावरून खतांची मात्रा कशी ठरविली जास्ते याचे एक उदाहरण