নাইট্রোজেন শস্য উৎপাদনের জন্য সবচেয়ে প্রয়োজনীয় পুষ্টি, কিন্তু নিয়ন্ত্রিত করা সবচেয়ে কঠিন এক। এই যৌগটি বিশ্বব্যাপী কৃষি উৎপাদনের জন্য অত্যাবশ্যক। যাইহোক, সার থেকে অতিরিক্ত নাইট্রোজেন পরিবেশে প্রবেশ করে, যা ক্ষতিকারক প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে।
এই নিবন্ধে আমরা সম্পর্কে কথা বলতে যাচ্ছি কৃষিতে নাইট্রোজেনের গুরুত্ব এবং কিভাবে নির্দিষ্ট ফসল বাতাস থেকে নাইট্রোজেন দ্বারা খাওয়ানো যায়.
উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য নাইট্রোজেনের গুরুত্ব কী?
নাইট্রোজেন উদ্ভিদ এবং মানুষ উভয় ক্ষেত্রেই একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যেহেতু এটি অ্যামিনো অ্যাসিড সংশ্লেষ করতে ব্যবহৃত হয় যা কোষ নির্মাণের জন্য দায়ী প্রোটিন তৈরি করে এবং ডিএনএর মৌলিক উপাদানগুলির মধ্যে একটি গঠন করে। এছাড়া, নাইট্রোজেন উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য অত্যাবশ্যক, কারণ এটি ক্লোরোফিলের একটি প্রধান উপাদান, যৌগ যা উদ্ভিদকে সূর্যালোকের শক্তি ব্যবহার করে পানি এবং কার্বন ডাই অক্সাইডকে চিনিতে রূপান্তর করতে দেয়।
নাইট্রোজেন চক্রটি প্রক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের উপর ভিত্তি করে যার মাধ্যমে নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডল থেকে মাটিতে যায়, মাটির মধ্য দিয়ে যায় এবং অবশেষে বায়ুমণ্ডলে ফিরে আসে।
প্রক্রিয়াটি নাইট্রোজেনের জৈবিক স্থিরকরণের সাথে শুরু হয়, একটি ঘটনা যেখানে লেগুমের মূল নোডিউলে থাকা নাইট্রোজেন-ফিক্সিং ব্যাকটেরিয়া জৈব পদার্থকে অ্যামোনিয়ামে রূপান্তরিত করে, যা পরে নাইট্রেটে রূপান্তরিত হয়। গাছপালা মাটি থেকে নাইট্রেট শোষণ করতে পারে এবং তাদের বৃদ্ধির জন্য প্রয়োজনীয় নাইট্রোজেনে বিপাক করতে পারে, যখন ডিনাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়া অতিরিক্ত নাইট্রেটকে অজৈব নাইট্রোজেনে রূপান্তর করতে সহায়তা করে, যা পরবর্তীকালে বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়।
অত্যধিক নাইট্রেট, বা লিচিংয়ের মাধ্যমে হারিয়ে যাওয়া (যখন প্রয়োজনীয় পুষ্টিগুলি বৃষ্টি বা সেচ দ্বারা দ্রবীভূত হয়), ভূগর্ভস্থ জলের উত্সগুলিকে অনুপ্রবেশ এবং দূষিত করার সম্ভাবনা রয়েছে।
নাইট্রোজেন সারের ভূমিকা কি?
সহস্রাব্দ ধরে, মানবতা মূলত নাইট্রোজেনের সাথে উদ্বিগ্ন ছিল। যাইহোক, 20 শতকের শুরুতে, এটা স্পষ্ট হয়ে গেল যে নিবিড় কৃষি অনুশীলন মাটির নাইট্রেটের মাত্রা কমিয়ে দিচ্ছে, যা বিশ্বব্যাপী ক্রমবর্ধমান জনসংখ্যা এবং খাদ্য সংকটের আসন্ন হুমকির বিষয়ে উদ্বেগের দিকে পরিচালিত করে।
উৎপাদনের শিল্পায়নের পর, কৃত্রিম নাইট্রোজেন সারের প্রবর্তন উৎপাদন বৃদ্ধিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। সবুজ বিপ্লব, 1960 এর দশকের শেষের দিকে বিশ্বব্যাপী কৃষি উৎপাদনে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে. এই সময়কালে, মেক্সিকো এবং ভারত ও পাকিস্তান উভয় দেশই দুর্ভিক্ষের দ্বারপ্রান্তে থাকা সত্ত্বেও গম উৎপাদনে স্বয়ংসম্পূর্ণতা অর্জন করে।
সমসাময়িক নিবিড় কৃষি পদ্ধতিতে, সিন্থেটিক নাইট্রোজেন সারের গুরুত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। এই মুহূর্তে, বিশ্বব্যাপী উৎপাদন বার্ষিক এই পণ্যটির 100 মিলিয়ন মেট্রিক টন ছাড়িয়ে গেছে, এবং জাতিসংঘের খাদ্য ও কৃষি সংস্থার অনুমানগুলি নির্দেশ করে যে চাহিদা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাবে, বিশেষ করে আফ্রিকা এবং দক্ষিণ এশিয়ার মতো অঞ্চলে।
এটা কি দীর্ঘমেয়াদে কার্যকর?
ক্রমবর্ধমান বৈশ্বিক চাহিদার সাথে, নাইট্রোজেন ব্যবস্থাপনার চ্যালেঞ্জ হল বিশ্বব্যাপী খাদ্য নিরাপত্তার চাহিদা মেটাতে পর্যাপ্ত নাইট্রোজেন সরবরাহ করার পাশাপাশি অতিরিক্ত নাইট্রোজেন নিঃসরণ হ্রাস করা, কার্বন ডাই অক্সাইডের চেয়ে 300 গুণ বেশি ক্ষতিকর পরিবেশের জন্য।
নির্দিষ্ট কিছু এলাকায় নাইট্রোজেনের ঘাটতি খাদ্য ও পুষ্টি নিরাপত্তা অর্জনে বাধা সৃষ্টি করে। এর বিপরীতে, অন্যান্য অঞ্চলে, কৃষিতে ব্যবহৃত নাইট্রোজেন সারের প্রায় পঞ্চাশ শতাংশ পরিবেশে চলে যায়, যা বিরূপ প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে যেমন বর্ধিত পরিবেশগত ঝুঁকি, অপরিবর্তনীয় ভূমি ক্ষয় এবং পানি সম্পদের দূষণ।
এই সমস্যাটি নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতার উন্নতির মাধ্যমে সমাধান করা যেতে পারে, যা একটি বহুমুখী গণনার উপর ভিত্তি করে যার জন্য প্রায়শই সার বা সিন্থেটিক এর মাধ্যমে ফসলের বায়োমাস (প্রধানত অর্থনৈতিক ফলন) বা নাইট্রোজেন সামগ্রী/উৎপাদন (ফলন) এবং নাইট্রোজেন প্রয়োগের (ইনপুট) মধ্যে তুলনা করা প্রয়োজন সার এই সম্পর্ককে অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে, শুধুমাত্র ফসলের উৎপাদনশীলতাই বৃদ্ধি পায় না, বরং সুক্ষ কৃষি ব্যবস্থাপনার মাধ্যমে পরিবেশগত ক্ষতিও হ্রাস পায়, যা মাটির গুণমানে দীর্ঘমেয়াদী উন্নতিতে অবদান রাখে।
বর্তমানে, বিশ্বব্যাপী গড় নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা 50% এর বেশি নয়, 67 সালে বিশ্বব্যাপী খাদ্য চাহিদা মেটাতে প্রয়োজনীয় অনুমান 2050% এর কম, নিশ্চিত করার সময় যে অতিরিক্ত নাইট্রোজেন বায়ু এবং জলের মানের জন্য গ্রহণযোগ্য থ্রেশহোল্ডের মধ্যে থাকে।
যদিও নাইট্রোজেন ব্যবস্থাপনার জন্য উন্নত প্রযুক্তিগত সমাধান আবির্ভূত হচ্ছে, কৃষকরা সার প্রয়োগ, ধীর-নিঃসরণ নাইট্রোজেন সার ব্যবহার সহ বিভিন্ন পদ্ধতির মাধ্যমে নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতার তাৎক্ষণিক উন্নতি অর্জন করতে পারে। নির্ভুল নাইট্রোজেন অ্যাপ্লিকেশন সরঞ্জাম ব্যবহার (যেমন গ্রিন সিকার) বা মাইক্রো ইরিগেশনের মাধ্যমে সার প্রয়োগ করে।
সর্বোত্তম প্রযুক্তি
দক্ষ নাইট্রোজেন ব্যবস্থাপনার লক্ষ্যে প্রযুক্তির উন্নয়নে উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি সাধিত হয়েছে, যা উপযুক্ত কৃষিবিদ্যার অনুশীলনের সমন্বয়ে ফসলের ফলন উন্নত করার সম্ভাবনা প্রদর্শন করেছে। এই পদ্ধতিটি নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করে এবং ফসলে নাইট্রোজেনের উদ্বৃত্ত কমিয়ে দেয়।
গবেষকরা পরীক্ষা করে দেখছেন নাইট্রিফিকেশনের জৈবিক নিষেধাজ্ঞার সুবিধা, এমন একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে গাছপালা এমন পদার্থ মুক্ত করে যা মাটিতে নাইট্রোজেন চক্রকে প্রভাবিত করে. এই প্রাকৃতিক ঘটনাটি, নির্দিষ্ট ঘাস এবং গমের বন্য আত্মীয়দের মধ্যে পরিলক্ষিত, নাইট্রোজেন নিঃসরণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
2007 সালে, গবেষকরা গমের একটি আপেক্ষিক জৈবিক নাইট্রিফিকেশন বৈশিষ্ট্য সনাক্ত করেছিলেন এবং 2018 সালে, তারা সফলভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলিকে বিভিন্ন ধরণের চীনা বসন্ত গমের মধ্যে স্থানান্তর করেছিলেন। যদিও প্রাথমিক ফলাফলগুলি কম উৎপাদনশীলতা নির্দেশ করে এবং এখনও বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে, বিজ্ঞানীরা ভবিষ্যতে বাণিজ্যিক গমের জাতগুলিতে এই প্রক্রিয়াটির সম্ভাব্য প্রয়োগের মূল্যায়ন করতে আগ্রহী। সফল হলে, এই প্রযুক্তির বিশ্বব্যাপী নাইট্রোজেন ব্যবহারের দক্ষতা লক্ষ্য অর্জনে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাব ফেলার সম্ভাবনা রয়েছে।