ऊस शेती करताना शेतकऱ्यांसमोर अनेक आव्हाने उभी आहेत. यामध्ये खालावत चाललेली जमिनीची सुपीकता, मातीतील सेंद्रिय कर्बाचे घटणारे प्रमाण, अनियमित पर्जन्यमान व हवामान बदलामुळे निर्माण होणारा ताण, सिंचनाच्या पाण्याचा अमर्याद व अकार्यक्षम वापर, रासायनिक खतांचा असंतुलित वापर, ठिबक सिंचनाच्या सुविधांचा अभाव, बियाणे बदलाचा अभाव, कीड-रोगांचा प्रादुर्भाव, पीक फेरपालटाचा अभाव, सेंद्रिय खतांचा अत्यल्प वापर तसेच आधुनिक कृषी तंत्रज्ञानाचा मर्यादित अवलंब इत्यादी. या आव्हानांवर मात करण्यासाठी कार्बन ऊस शेती हा एक प्रभावी व शाश्वत पर्याय ठरतो. या शेतीत ऊस उत्पादनासोबतच मृदा सुपीकता वाढविणे, कार्बन शोषण (कार्बन संवर्धन) करणे आणि हवामान बदलाशी सुसंगत शेती पद्धतींचा अवलंब करणे यावर भर दिला जातो.
ऊस शेतीतील ग्रीनहाऊस वायू उत्सर्जन
कार्बनडायऑक्साइड (कर्बद्विल वायू)
सर्वसाधारणपणे १ टन ऊसाचे पाचट जाळल्यास त्यापासून सरासरी १.६ ते १.७ टन कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जित होतो. याचे मुख्य कारण म्हणजे या पाचटामध्ये सुमारे ४५ ते ४७ टक्के सेंद्रिय कर्ब असतो. एक १ टन कार्बनपासून सुमारे ३.६७ टन कार्बन डायऑक्साइड तयार होतो.
नायट्रसऑक्साइड
ऊस शेतीत खतांचा अतिरेक झाल्यास मातीतील सूक्ष्मजंतूंच्या नायट्रीफिकेशन आणि डीनायट्रीफिकेशन या जैविक प्रक्रियेद्वारे वातावरणात नायट्रस ऑक्साइड वायू उत्सर्जित होतो. हा एक अत्यंत शक्तिशाली हरितगृह वायू असून त्याचा ग्लोबल वॉर्मिंग पोटेन्शियल हा कार्बन डायऑक्साइडपेक्षा सुमारे २९८ पट अधिक आहे.
मिथेन
ऊस शेतीत ज्या ठिकाणी निचरा कमी होतो किंवा पाण्याचा अतिरेक होतो, त्या ठिकाणी मिथेन उत्सर्जन जास्त आढळते.
ऊस शेतीमध्ये कार्बन व्यवस्थापन
- पाचटाचे व्यवस्थापन
ऊस तुटून गेल्यानंतर सर्वसाधारणपणे एक हेक्टर मध्ये ८ ते १० टन पाचट निघते. या पाचटाचा सेंद्रिय खत म्हणून चांगला उपयोग होतो. शेतामध्ये ऊस पाचट कुजविण्यासाठी हेक्टरी ८० किलो युरिया, १०० किलो सिंगल सुपर फॉस्फेट व २. ५ लिटर पाचट कुजविणारे द्रवरूप जिवाणू वापरले तर पाचट लवकर कुजते. शेतात पाचट कुजविल्यामुळे सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण वाढून उपयुक्त जिवाणूंची वाढ चांगली होते.
ऊसाच्या खोडात साठवलेला कार्बन कापणीनंतर ऊस रस व साखरेत जातो, तर मोठा भाग पानांमध्ये, पाचटात व जमिनीत राहणाऱ्या मुळांच्या अवशेषांमध्ये जतन होतो. हे अवशेष जमिनीत मिसळल्यास सेंद्रिय कार्बनाचा साठा दीर्घकाळासाठी टिकतो व मातीची सुपीकता वाढते.
पाचट व्यवस्थापनाचे फायदे
- मातीमध्ये सेंद्रिय कार्बन वाढतो, जमीन सुपीक होते.
- जमिनीचा पोत सुधारतो, पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते.
- जमिनीतील उपयुक्त सूक्ष्मजीवाणूंची संख्या वाढते.
- रासायनिक खतांची कार्यक्षमता वाढून, वापरामध्ये बचत होते.
- तण व बाष्पीभवनावर नियंत्रण होते.
- पर्यावरणपूरक व शाश्वत ऊस शेतीला चालना मिळते.
एक टन पाचटामध्ये उपलब्ध असणारी अन्नद्रव्ये आणि त्यांचे प्रमाण
अ. न. | उपलब्ध अन्नद्रव्ये | एक टन पाचटामधील अन्नद्रव्ये मात्रा |
१ | नत्र | ५ ते ६. ५ किलो |
२ | स्फुरद | २ ते २. ५ किलो |
३ | पालाश | ८ ते १२ किलो |
४ | कॅल्शियम | ४ ते ६ किलो |
५ | मॅग्नेशियम | २ ते ३ किलो |
६ | गंधक | ०. ८ ते १. २ किलो |
७ | लोह | ०. ८ ते १. २ किलो |
८ | मॅंगनीज | ५० ते १०० ग्रॅम |
९ | जस्त | २० ते ५० ग्रॅम |
१० | तांबे | ८ ते १५ ग्रॅम |
२. सेंद्रिय खतांचा वापर
शाश्वत ऊस शेतीसाठी सेंद्रिय खतांचा वापर अत्यावश्यक आहे. ही खते मातीच्या आरोग्याला नवसंजीवनी देतात. सेंद्रिय खतांमुळे मातीचे भौतिक गुणधर्म सुधारतात, मातीची घनता कमी होऊन पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता वाढते तसेच मूळांना हवा खेळती राहून पोषणद्रव्यांचा सतत व संतुलित पुरवठा होतो
सेंद्रिय खतांमुळे होणारे फायदे
- मातीतील सेंद्रिय कर्बाचे प्रमाण वाढून मातीची सुपीकता आणि उत्पादन क्षमता वाढते.
- जमिनीची भौतिक रचना सुधारते व पाणी धारणक्षमता वाढते.
- जमिनीत उपयुक्त सूक्ष्मजीवांची संख्या व कार्यक्षमता वाढते.
- पोषणद्रव्ये मुळांपर्यंत सहज पोहोचतात व त्यामुळे रासायनिक खतांची कार्यक्षमता वाढते.
- दीर्घकाळ टिकणारी कार्बन शोषण प्रक्रिया निर्माण होते, त्यामुळे मातीचे आरोग्य टिकते व हवामान बदलाचा परिणाम कमी होतो.
प्रति टन सेंद्रिय खतांमधील उपलब्ध अन्नद्रव्ये आणि त्यांचे प्रमाण (कि. ग्रॅ.)
सेंद्रिय खते | नत्र (कि. ग्रॅ.) | स्फुरद (कि. ग्रॅ.) | पालाश (कि. ग्रॅ.) |
शेणखत | ५ ते ६ | २ ते ३ | ५ ते ६ |
कंपोस्ट | ७ ते ८ | ३ ते ४ | ८ ते ९ |
गांडूळ खत | १० ते १२ | ३ ते ४ | ६ ते ७ |
कोंबडी खत | २० ते २५ | १५ ते २० | १० ते १२ |
कारखान्याची मळी | ८ ते १० | ४ ते ५ | ७ ते ८ |
भुईमूग पेंड | ७० ते ७५ | १५ ते १६ | १३ ते १५ |
निंबोळी पेंड | ४५ ते ५५ | १० ते १५ | १५ ते १६ |
एरंड पेंड | ४५ ते ५० | १८ ते २० | १० ते १५ |
तीळ पेंड | ६० ते ६५ | २० | १२ ते १५ |
कापूस बी पेंड | ६० ते ७० | २५ | १५ ते २० |
कडधान्य पेंड | ६० ते ७० | २० | १० ते १५ |
३. हिरवळीच्याखतांद्वारे जमिनीसमिळणारानत्र (हेक्टरी)
हिरवळीचेपीक | नत्र (टक्के) | नत्रस्थिरीकरण (कि. /हे.) |
ताग | २. ५ ते ३.० | ८० ते ९० |
धैंचा | ३.० | ६० ते ७० |
हरभरा | ०. ५० | २५ ते ३५ |
सोयाबीन | ०. ७१ | ४० ते ५० |
गवार | ०. ४९ | २० ते ३० |
चवळी | ०. ४२ | २० ते २५ |
उडीद | ०. ४७ | २५ ते ३० |
लसून घास | ०. ७३ | ३५ ते ४५ |
करंज | २. ६१ | ५० ते ६० |
अंजन | १. ४२ | ३० ते ४० |
गिरिपुष्प | २. ७४ | ६० ते ७५ |
हिरवळीच्याखतांचे फायदे:
- हिरवळीची पिके नायट्रोजन स्थिरीकरण करून पिकांना नायट्रोजनचा पुरवठा करतात.
- समस्यायुक्त जमिनीचा सामु कमी होतो, अन्नद्रव्यांची उपलब्धता वाढते.
- सेंद्रिय पदार्थामुळे जैविक कार्बन चे प्रमाण वाढते, मातीचा पोत सुधारतो, त्यामुळे माती सजीव राहते.
- हिरवळीच्या पिकांद्वारे वाढीच्या अवस्थेत आणि कुजण्याच्या प्रक्रियेत फेनॉल्स, फ्लॅव्होनॉइड्स, टेरपिनॉइड्स आणि सेंद्रिय आम्ल अशी रसायने जमिनीत सोडली जातात, त्यामुळे तणांच्या उगवणीवर परिणाम होऊन त्यांचे नैसर्गिक नियंत्रण होते
- रासायनिक खतांवर होणारा खर्च कमी होतो, हिरवळीच्या खतामुळे नैसर्गिक नायट्रोजन मिळतो.
- हिरवळीची पिके प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे मोठ्या प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइड शोषून आपल्या पेशींमध्ये सेंद्रिय कर्ब स्वरूपात साठवतात. यामुळे दीर्घकाळासाठी जमिनीत कार्बन शोषण प्रक्रिया घडते, जी हवामान बदल नियंत्रित करण्यात मदत करते.
४. ऊस शेतीमध्ये संतुलित रासायनिक खतांचा वापर
- नत्र, स्फुरद, पालाश यांचे योग्य प्रमाणात (२:१:१) व शिफारस केलेल्या मात्रेत वापर केल्यास ऊस पिकाची वाढ झपाट्याने होते व प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे जास्तीत जास्त कार्बन डायऑक्साईड शोषला जातो.
- योग्य खत व्यवस्थापनामुळे मुळांची वाढ जोमदार होते, त्यामुळे मातीतील सेंद्रिय पदार्थ आणि कार्बनचा साठा वाढतो.
- खतांचे संतुलन राखल्यास सेंद्रिय खत व जैविक खतांची कार्यक्षमता वाढते, त्यामुळे मातीमध्ये सेंद्रिय कर्ब टिकून राहतो.
- ऊस शेतीमध्ये रासायनिक खतांचा अतिरेक टाळल्याने नायट्रस ऑक्साईड सारख्या हरितगृह वायूंचे उत्सर्जन कमी होते, जे हवामान बदल नियंत्रणासाठी महत्त्वाचे आहे.
५. पीक फेरपालट
सतत ऊस लागवड केल्यास जमिनीतील सेंद्रिय कर्ब व सुपीकता घटते, त्यामुळे कडधान्ये (उदा. मुग, उडीद, हरभरा इ.), तेलबिया (उदा. सोयाबीन, सुर्यफूल) या पिकांची फेरपालट करणे गरजेचे आहे. कडधान्ये रायझोबियम जीवाणूंच्या सहाय्याने वातावरणातील नत्र जमिनीत स्थिर करतात, त्यामुळे जमिनीत नत्राचे प्रमाण व सेंद्रिय कार्बन वाढतो.
६. नैसर्गिक कीडनियंत्रण
रासायनिक कीटकनाशकांचा कमीतकमी वापर करून ट्रायकोग्रामा, नीम अर्क, दशपर्णी अर्क, बीव्हीएम, इपीएन यांसारख्या जैविक उपायांचा अवलंब केल्यास किडींचा प्रादुर्भाव कमी होतो, मातीतील सूक्ष्मजीवांचे संतुलन टिकून राहते, पर्यावरण प्रदूषण कमी होते व कार्बन साठा अबाधित राहून ऊस शेती अधिक शाश्वत होण्यास मदत होते.
७. ऊर्जा कार्यक्षमता
ऊस शेतीत ऊर्जा बचत करून कार्बन उत्सर्जन कमी करणे शक्य आहे. सौर पंपांचा वापर केल्यास वीजेवरील अवलंबित्व कमी होते तसेच अक्षय ऊर्जेचा कार्यक्षम वापर होतो. सिंचन, पिकांची मशागत व ऊस वाहतूक यामध्ये कमी इंधन वापरणारी यंत्रे व उपकरणे वापरल्यास जीवाश्म इंधनाचा खर्च घटतो आणि कार्बन डायऑक्साइड उत्सर्जन कमी होते.
- डॉ. समाधानसुरवसे, डॉ. अभिनंदनपाटीलवडॉ. अशोककडलग (वसंतदादाशुगरइन्टिट्यूट, मांजरीबु. पुणे)