11/09/2021
Phosphorus
स्फुरद किंवा Phosphorus पिकांचे मुख्य अन्न-द्रव्यप्रगतशील शेतकरी
स्फुरद (इंग्रजी नाव - फॉस्फरस, संज्ञा P, अणुक्रमांक १५) हे घनरूप अधातू मूलद्रव्य आहे.
स्फुरदाची जमिनीतील उपलब्धता ः
जमिनीमध्ये स्फुरद हा सेंद्रिय पदार्थामार्फत व ऍपेटाईड या खनिजापासून विद्राव्य स्वरूपात पिकांना शोषण करण्यासाठी उपलब्ध असतो; परंतु रासायनिक अभिक्रियांद्वारे स्फुरद हा लुप्त होत असतो. तसेच, सेंद्रिय पदार्थांचे प्रमाण कमी झाल्यास देखील जमिनीत स्फुरदाची कमतरता जाणवते. सर्वसाधारणपणे 14 कि.ग्रॅ. प्रति हेक्टरपेक्षा प्रमाण जमिनीत कमी असेल, तर त्या जमिनीस स्फुरद कमतरतेची जमीन असे म्हणतात व अशा जमिनीत पिकांची वाढ योग्य स्वरूपात न होता उत्पादनावर नकारात्मक परिणाम दिसून येतो.
पिकांच्या कणखरपणासाठी स्फुरद महत्त्वाचा घटक
बीजोत्पादन करण्यासाठी, मुळांच्या चांगल्या वाढीकरिता, लवकर वाढ होऊन बियाण्यांच्या पक्वतेसाठी लागणारा वेळ कमी करण्यासाठी, खोडाची वाढ व मजबुतीसाठी, तसेच पिकांमध्ये रोगप्रतिकारक क्षमता वाढवणे व थंडीपासून बचाव करणे इ. महत्त्वाच्या क्रियांमध्ये स्फुरदाची पिकांना गरज असते. पिकामध्ये कार्यक्षम मुळ्या (अन्नद्रव्य व पाणी शोषण्यासाठी आवश्यक मुळ्या) तयार होणे स्फुरदावर अवलंबून असते.
स्फुरद हे पिकांना लागणाऱ्या पोषण द्रव्यांपैकी एक प्रमुख मूलद्रव्य आहे. पिकांच्या परिपूर्ण वाढीसाठी याची गरज मोठ्या प्रमाणावर आहे. एकूण स्फुरदाचे पिकातील प्रमाण हे 0.1 ते 0.5 टक्के एवढे असते.
स्फुरदाचे पीक पोषणातील कार्य
1) पिकांना ऊर्जा निर्माण करणाऱ्या प्रक्रियेत स्फुरदाचा समावेश ः
पिकांना ऊर्जा देणाऱ्या सर्व प्रक्रियांमध्ये स्फुरद महत्त्वाचे कार्य करतो. जास्त ऊर्जा देणाऱ्या प्रक्रियेमध्ये रसायनांच्या म्हणजेच एडीपी (ऊर्जानिर्मिती संयुगे) आणि एटीपी स्वरूपात वेगवेगळ्या प्रक्रियेत भाग होतो, तेव्हा एडीपी आणि एटीपी यांचे रूपांतर जास्त ऊर्जेच्या फॉस्फेटकडून दुसऱ्या एका घटकांना पुरविली जाते, त्याला आपण फॉस्फोरिलेशन संबोधतो. पिकांना त्यांच्या वाढीसाठी, पोषणासाठी लागणाऱ्या सर्व प्रक्रियांना ऊर्जा देण्याचे कार्य स्फुरद व स्फुरदयुक्त संयुगांद्वारे (ATP, ADP) होत असते, म्हणून याचे महत्त्व अनन्यसाधारण आहे.
2) प्रकाशसंश्लेषण ः
निसर्गात सगळ्यात महत्त्वाची असणारी रासायनिक प्रक्रिया म्हणजे प्रकाशसंश्लेषण होय. या प्रक्रियेमध्ये पिके प्रकाशाचे शोषण हरित लवकाद्वारे करतात. पाणी आणि कार्बन डाय- ऑक्साईड वायूशी प्रक्रिया होऊन साखरेमध्ये (ग्लुकोज) रूपांतर होते आणि पिकांना ऊर्जा एटीपीच्या स्वरूपात मिळते. यामुळे पिकांना पोषणासाठी व वाढीसाठी लागणाऱ्या सर्व प्रक्रियांना ऊर्जेचा स्रोत म्हणून एटीपीचा वापर होतो. साखरेचा उपयोग हा इतर अवयवांच्या वाढीसाठी होत असतो.
3) जनुकीय वहन ः
जनुकीय वहन एका पिढीतून त्यानंतरच्या पिढीत करण्यासाठी स्फुरदाची आवश्यकता असते. कारण जनुकाच्या निर्मितीमध्ये स्फुरद महत्त्वाचे कार्य करतो. स्फुरदीय आम्ल हा जनुकाचा प्रमुख घटक आहे. स्फुरदाचा पिकांना योग्य प्रमाणात पुरवठा केला, तर नवीन पेशी तयार होण्यास मदत होते आणि जनुकीय कोड (पिन) एका पिढीतून दुसऱ्या पिढीत जाण्यातही मदत होते. पिकांच्या बियाण्यांमध्ये व फळांमध्ये स्फुरदाचे प्रमाण हे जास्त असते. म्हणूनच पिकांच्या बिया तयार होण्यासाठी व त्यांच्या विकासासाठी स्फुरदाचे कार्य महत्त्वाचे आहे. त्यामुळेच कमी व असंतुलित स्फुरदाचा वापर पिकांसाठी केल्यास याचा परिणाम म्हणूनच बियांचा आकार लहान होतो आणि त्यांची संख्या कमी होते.
4) पोषणतत्त्वांचे वहन ः
झाडांच्या पेशींमध्ये पोषणतत्त्वांचे प्रमाण हे त्यांच्या मुळांच्या सभोवतालच्या मातीतील प्रमाणापेक्षा नेहमीच जास्त असते, त्यामुळेच पिके अन्नद्रव्यांचे शोषण मुळांद्वारे करू शकतात. या अन्नद्रव्यांचे पिकांत इतर ठिकाणी वहन होण्यास एटीपी जरुरी असते. कारण पिकात अन्नद्रव्यांचे वहन हे जास्त करून पेशीपटलाद्वारे होते. अशा वहनप्रक्रियेत क्षार संतुलन प्रक्रियेला विरोध करण्यासाठी ऊर्जा लागते व ही ऊर्जा स्फुरदाद्वारे पुरवली जाते.
स्फुरदाचे पीक पोषणात शोषण व वहन ः
स्फुरद हा पिकात जमिनीतून त्याच्या मुळांद्वारे प्रवेश करतो. पिकाच्या मुळांवरील, केसांच्या स्वरूपातील मुळ्यांद्वारे, मुळांची टोके आणि मुळांच्या बाहेरील बाजूस असणाऱ्या पेशींद्वारे स्फुरदाचे शोषण होते, तसेच स्फुरदाचे शोषण हे मायकोरायझल बुरशीद्वारे मुळासोबत सहयोगी पद्धतीने काही विशिष्ट पिकामध्ये होत असते. स्फुरदाचे शोषण हे प्राथमिक स्वरूपात मुख्यत्वेकरून ऑर्थोफॉस्फेट (H2PO4-) परंतु काही प्रमाणात दुय्यम ऑर्थोफॉस्फेट (HPO4 2-) स्वरूपात होते.
स्फुरद मुळामध्ये प्रवेश केल्यानंतर तो पिकाच्या मुळांमध्ये साठवला जातो. यानंतर पिकाच्या वरच्या भागाला पुरवला जातो. यानंतर विविध रासायनिक प्रक्रियांद्वारे स्फुरदाचे व सेंद्रिय घटकांचे समाविष्टीकरण होते. उदा. न्
युक्लीक आम्ल (डीएनए आणि आरएनए) स्फुरदयुक्त प्रथिने, लिपीड्स, स्फुरदयुक्त साखर, संप्रेरके आणि इतर ऊर्जायुक्त स्फुरदाचे (संयुगे) तयार होण्यासाठी स्फुरदाची आवश्यकता असते. अशा प्रकारे स्फुरद सेंद्रिय स्वरूपात पिकांना उपलब्ध होतो, तसेच असेंद्रिय स्फुरद स्वरूप हे सर्व पिकाच्या अवयवांत पुरवठा होत असतो.
स्फुरदाची गरज
स्फुरदाची गरज ही पिकांच्या महत्त्वाच्या जैवरासायनिक प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी अत्यंत महत्त्वाचा मूलद्रव्य आहे. एकूण पिकांना देण्यात येणाऱ्या खतांच्या मात्रेत स्फुरदाची मात्रा ही दिवसेंदिवस वाढत आहे. कारण जास्त उत्पादन देणाऱ्या जातींना स्फुरदाबरोबरच इतर मूलद्रव्यांची आवश्यकता ही जास्त असते, तसेच जमिनीतील रासायनिक प्रक्रियेमुळे स्फुरदाची पिकांना उपलब्धता कमी होते. पिकांना बीजोत्पादन करण्यासाठी, मुळांच्या चांगल्या वाढीकरिता, लवकर वाढ होऊन बियाण्यांच्या पक्वतेसाठी लागणारा वेळ कमी करण्यासाठी, खोडाची वाढ व मजबुतीसाठी, तसेच पिकांमध्ये रोगप्रतिकारक क्षमता वाढवणे व थंडीपासून बचाव करणे इ. महत्त्वाच्या क्रियेमध्ये स्फुरदाची पिकांना गरज असते. पिकामध्ये कार्यक्षम मुळ्या (अन्नद्रव्य व पाणी शोषण्यासाठी आवश्यक मुळ्या) तयार होणे स्फुरदावर अवलंबून आहे.
स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर परिणाम करणारे घटक
खालील सर्व विविध घटक स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर परिणाम करतात.
1) माती ज्या प्रकारच्या खडकांपासून तयार होते ते खडक, 2) खडकांची झीज होण्याचे प्रमाण, 3) त्या भागातील हवामान, 4) तसेच, त्या भागातील माती वाहून जाण्याचे प्रमाण. 5) पीक काढणीद्वारे (शोषणाद्वारे) आणि 6) स्फुरदयुक्त खतांच्या वापराचे प्रमाण. या व्यतिरिक्त जमिनीतील रासायनिक घटकही कारणीभूत असतात. ते म्हणजे जमिनीचा सामू व इतर पोषणद्रव्यांचे प्रमाण.
1) सामू
जमिनीचा सामू हा स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर परिणाम करणारा सगळ्यात मुख्य घटक आहे. कारण चुनखडीयुक्त जमिनीचा सामू हा 8.0च्या जवळ असतो. त्यामुळे चुनायुक्त स्फुरदाची विद्राव्यता ही कमी होते. आम्लधर्मी जमिनीमध्ये स्फुरद हा आयर्न (Fe) किंवा ऍल्युमिनिअम (Al) बरोबर संयुक्त स्वरूपात आढळतो, त्यामुळे स्फुरदाची विद्राव्यता कमी असते. सर्वांत जास्त स्फुरदाची उपलब्धता ही 6.0 ते 7.0 या सामूमध्ये आढळते. ही स्थिती आम्लधर्मी जमिनीत चुन्याचा वापर केल्यास जमिनीचा सामू उदासीन होण्यास मदत होते. या सामूच्या प्रमाणात (6.0 ते 7.0) स्फुरद H2PO4- स्वरूपात पिकांना उपलब्ध होतो व त्यामुळे पिकांना सहज उपलब्ध होतो, तर जमिनीचा सामू 7.0च्या वर असल्यास HPO4- या स्वरूपात स्फुरद पिकांना उपलब्ध होतो.
2) इतर अन्नद्रव्यांचे प्रमाण ः
संतुलित पोषणतत्त्वांचा वापर पिकांसाठी केल्यास स्फुरदाचे शोषण पिकांद्वारे जास्त होते; तसेच आमोनियमयुक्त नत्र खते स्फुरदयुक्त खतांबरोबर पिकांना दिली असता स्फुरदाचे शोषण पिकांद्वारे जास्त होते; परंतु जर नत्रयुक्त व स्फुरदयुक्त खतांच्या मात्रा जर वेगवेगळ्या स्वरूपात दिल्या, तर स्फुरदाच्या शोषणावर परिणाम होतो. तसेच, गंधकही उदासीन व अल्कधर्मी जमिनीतील स्फुरदाची उपलब्धता वाढवण्यास मदत करतो.
3) सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण ः
जमिनीमध्ये जर सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण जास्त असेल, तर त्या जमिनीत सेंद्रिय स्फुरदाचे प्रमाण जास्त असते. त्यामुळे स्फुरदाची विद्राव्यता ही अशा जमिनीत जास्त असते व पिकांना स्फुरद लवकर व जास्त उपलब्ध होतो. या व्यतिरिक्त सेंद्रिय आणि स्फुरदयुक्त खतांचा एकत्रित वापर केल्यामुळे सेंद्रिय घटकांचे विघटन होत असताना सेंद्रिय आम्ले तयार होतात, त्यामुळे स्फुरदाचे आयर्न व ऍल्युमिनिअमसोबत स्थिरीकरण होत नाही, परिणामी स्फुरदाची पिकांना उपलब्धता जास्त होते.
4) चिकण मातीचे प्रमाण ः
अति लहान कणांचे प्रमाण ज्या जमिनीत जास्त असते, अशा जमिनीत स्फुरदाचे स्थिरीकरण जास्त होत असते, त्यामुळे चिकन मातीयुक्त जमिनीत स्फुरद स्थिरीकरण क्षमता ही वालुकायुक्त जमिनीपेक्षा जास्त असते, त्यामुळे उपलब्धता कमी होते. तसेच, जास्त पाऊस व तापमान जेथे जास्त असते, अशा ठिकाणच्या जमिनीत केओलिनचे प्रमाण जास्त असल्याकारणाने तेथे स्फुरदाचे स्थिरीकरण जास्त होते. जास्त पाऊस व तापमान हे जमिनीत आयर्न व ऍल्युमिनिअमचे ऑक्साईडचे प्रमाण वाढवण्यास मदत करतात, त्यामुळे स्फुरदाचे स्थिरीकरण अशा स्थितीमध्ये जास्त होते.
5) स्फुरद मात्रा देण्याची वेळ ः
जमिनीतील विद्राव्य स्फुरद व मातीचे कण या दोघांमधील संपर्क काळ जितका जास्त असतो, अशा स्थितीमध्ये स्फुरदाचे स्थिरीकरणही वाढत जाते, त्यामुळे हा काळ कमी करण्यासाठी व स्फुरदाचे कार्य वाढवण्यासाठी पेरणीपूर्वीच स्फुरदाची मात्रा द्यावी. ही पद्धत ज्या जमिनीमध्ये स्फुरदाचे स्थिरीकरण क्षमता जास्त असते, त्या जमिनीमध्ये अवलंब करावी. म्हणजे स्फुरदाची विद्राव्यता वाढण्यास मदत होते. तसेच, जास्त स्फुरद स्थिरीकरण क्षमता असणाऱ्या जमिनीत स्फुरदाची पट्टा पद्धत (दोन ओळींमध्ये) वापरली असता
अशा जमिनीत स्फुरदाची उपलब्धता पिकांना जास्त होते.
6) जमिनीचे तापमान ः
जमिनीचे तापमान जास्त असल्यास स्फुरदाचे पिकांद्वारे शोषण जास्त होते. याउलट थंड किंवा कमी तापमानाच्या पिकांद्वारे स्फुरदाचे शोषण कमी होते. या व्यतिरिक्त काही रासायनिक व जैविक क्रियांमुळेही स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर परिणाम होतो.
7) जमिनीचा टणकपण (घट्ट होणे) ः
स्फुरदाचे मातीमध्ये वहन फार कमी प्रमाणात होते, त्यामुळे पिकांच्या मुळांना वाढीसाठी व स्फुरदाच्या शोषणासाठी जमिनीमध्ये नवीन ठिकाण शोधावे लागते. जर जमीन घट्ट बनली (कमी हवा व पाणी), तर पिकांच्या मुळांच्या वाढीवर परिणाम होतो व परिणामी स्फुरदाचे शोषणही कमी होते. तसेच, जमिनीत हवाही खेळती राहत नाही आणि पिकांच्या मुळांना प्राणवायूही कमी मिळतो. प्राणवायू जर पिकांच्या मुळांना व्यवस्थित मिळाला नाही, तर पिकांद्वारे शोषल्या जाणाऱ्या स्फुरद क्षमतेत 50 टक्केपर्यंत घट होते. त्यामुळे जमीन ही भुसभुशीत असणे अत्यंत गरजेचे आहे.
8) पिकांचे अवशेष ः
पिकांचे अवशेष जमिनीत गाढले गेल्यामुळे त्यामधील स्फुरदाचे शोषण करण्यासाठी / मिळवण्यासाठी (वाढीसाठी) सूक्ष्म जिवाणूंमध्ये स्पर्धा लागते. विघटन प्रक्रिया होत असताना वनस्पती व सूक्ष्म जिवाणूंमध्ये स्फुरद मिळवण्याची स्पर्धा होत असते. या जिवाणूंद्वारे शोषल्या गेलेल्या स्फुरदाची उपलब्धता हळूहळू जमिनीमध्ये होत असते. कारण, ज्या वेळी हे जिवाणू मृत होतात, त्या वेळी त्यांच्या शरीरातील स्फुरद आपोआपच जमिनीत मिसळला जातो व तो पिकांना लवकर उपलब्ध होतो.
9) मायकोरायझा बुरशी ः
जमिनीमध्ये असणाऱ्या मायकोरायझा बुरशीमुळे स्फुरदाची उपलब्धता पिकांना जास्त होते. कारण, ही बुरशी पिकाच्या मुळांमध्ये प्रवेश करते व सहजीवी पद्धतीद्वारे मातीत वाढत जाते व जमिनीतील स्फुरद शोषण करून पिकाच्या मुळांपर्यंत वहन केले जाते. मायकोरायझा बुरशीचा वापर केल्यास पिकांना उपलब्ध नसलेला स्फुरद उपलब्ध करून देण्यास मदत होते.
उपाय योजना
1) जमिनीची मशागत ः जमिनीच्या मशागतीमुळे जमिनीचे तापमान, हवा यांचे चक्रीकरण यावर चांगला परिणाम होतो. जमिनीत जर ओली असताना मशागत केली, तर जमीन घट्ट होते, त्यामुळे जमिनीतील उपलब्ध स्फुरदावर परिणाम होतो. म्हणून जमिनीची मशागत योग्य वाफसा झाल्यावरच करावी.
2) जमिनीचा निचरा ः जमिनीत जर पाण्याचा योग्य निचरा होत नसेल, तर स्फुरदाची उपलब्धता पिकांना कमी होते; तसेच हवेच्या कमतरतेमुळे व सतत मुळांजवळ पाणी साठल्याने मुळे कुजून जातात, त्यामुळे जमिनीचा योग्य निचरा होईल याची व्यवस्था करणे अगत्याचे ठरते.
3) खतांची योग्य मात्रा ः स्फुरद खतांबरोबरच इतरही खतांची मात्रा योग्य प्रमाणात द्यावी. कारण खतांच्या असंतुलित वापरामुळे स्फुरदाच्या उपलब्धतेवर परिणाम होतो. उदा. जस्तयुक्त खतांचा जास्त वापर किंवा नत्रयुक्त खतांचा कमी वापर केल्यास पिकांना स्फुरद कमी उपलब्ध होतो, त्यामुळे हे टाळण्यासाठी खतांचा संतुलित वापर करणे फायदेशीर ठरते.
4) स्फुरदयुक्त खतांची पिकांना मात्रा देण्याची पद्धत ः स्फुरदयुक्त खतांचा पिकांना जास्तीत जास्त फायदा होण्यासाठी शक्यतो पेरणीपूर्वी पूर्ण मात्रा द्यावी; तसेच अशी खते बियांच्या खालच्या बाजूस पाच - सहा सें.मी. पडतील याची काळजी घ्यावी, त्यामुळे स्फुरदाचे पिकांच्या मुळांद्वारे जास्त शोषण होते. मुळांची वाढ खोलवर होते, त्यामुळे माती आणि मुळे यांचा जास्त संबंध येतो. पाणी व अन्नद्रव्ये पिकाच्या मुळांशी धरून ठेवली जातात, तसेच अनहायड्रस अमोनिया व अमोनिअम फॉस्फेट खतांची मात्रा पिकांना एकत्रित रोप अवस्थेत दिल्यास ते जास्त फायदेशीर ठरते.
5) सेंद्रिय घटकांचा वापर ः सेंद्रिय घटक व पिकांचे अवशेष जमिनीत टाकले असता सेंद्रिय घटकांचे विघटन जिवाणूंद्वारे होते. कुजवण क्रियेमुळे सेंद्रिय आम्ल तयार होते, परिणामी अविद्राव्य स्फुरद विद्राव्य होण्यास मदत होते. सेंद्रिय पदार्थ चिकणमातीयुक्त जमिनीत टाकल्यास स्फुरदाचे स्थिरीकरण कमी होण्यास मदत होते आणि पाण्याचा निचराही चांगला होतो. त्यामुळे सेंद्रिय घटकांचा वापर करणे स्फुरदाची उपलब्धता वाढवण्यास फायदेशीर ठरते.
