“नॅनो युरिया: पारंपारिक युरिया खताला सक्षम पर्याय देण्यासाठीचे एक क्रांतिकारक पाऊल”

प्रत्येक पिकाच्या वाढीसाठी आणि भरघोस उत्पादनासाठी एकूण १६ अन्नघटकांची कमी अधिक प्रमाणात आवश्यकता असते. त्यापैकी C, H, O हि अन्नद्रव्ये हवा आणि पाण्यामार्फत पिकांना नैसर्गिकरित्या मिळतात. N, P, K हि प्राथमिक अन्नद्रव्ये, Ca, Mg, S हि दुय्यम अन्नद्रव्ये आणि Zn, B, Mn, Fe, Cu, Mo, Cl हि सूक्ष्म अन्नद्रव्ये आपण खतांच्या स्वरुपात जमिनीत वापरत असतो. यापैकी कोणतेही अन्नद्रव्य कमी पडले तरी त्याचा परिणाम हा पिकांच्या उत्पन्नावर दिसून येतो.
या १६ अन्नघटकापैकी सर्वात महत्वाचे प्राथमिक अन्नघटक म्हणजे नत्र होय. नत्रजन्य खतांमध्ये सर्वात महत्वाचे, सर्वात स्वस्त, शेतकऱ्यांमध्ये लोकप्रिय असलेले व मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे खत म्हणून युरियाची ओळख आहे. भारत देशामध्ये एकूण खताच्या वापरापैकी जवळपास ५० % वाटा हा फक्त युरिया खताचा आहे.
पिकांसाठी नत्राचे महत्व :
नत्र हे पिकांच्या जनुकीय संरचनेचा (DNA, RNA) एक भाग आहे तसेच ते पिकातील हरीतलवकाचा देखील एक भाग आहे. या हरीतलवकामुळेच प्रकाश संस्लेषनाद्वारे पिके स्वताचे अन्न स्वतः तयार करतात. त्यामुळे पिकांची वाढ झपाट्याने होते.
नत्र हे पिकांमधील प्रथिने आणि उत्प्रेरके यांच्यातील एक भाग आहे तसेच ते पिकांमधील ऊर्जा वाहक संयुगांचा (ATP) एक भाग आहे. म्हणूनच नत्राला पिकाच्या चयापच क्रियांमध्ये अनन्य साधारण महत्व आहे.
पिकांमध्ये नत्राची कमतरता असेल तर पिकांची वाढ खुंटते आणि फुटवे कमी फुटतात. पिकांच्या पानावर सर्व ठिकाणी (शिरासहित) पिवळा रंग दिसतो. सर्वप्रथम पिवळसरपना यायला जुन्या पानांच्या टोकापासून सुरुवात होते तो नंतर हळू हळू पानाच्या बुडक्यापर्यंत येतो. जर जास्तच नत्राची कमतरता असेल तर पाने तपकिरी रंगाची होऊन पानगळ होते.
शेतात पारंपरिक युरिया टाकल्यावर तो पिकांना उपलब्ध होण्याची जमिनीतील प्रक्रिया:-
युरिया या खतामध्ये ४६ % नत्र उपलब्ध असते, म्हणजे जर आपण १०० किलो युरिया शेतात टाकला तर त्यामधून ४६ किलो नत्र पिकांना मिळते.
NH2 (CO) NH2 + H20 => NH4 => NO2 => NO3
युरिया + पाणी => अमोनिअम => नायट्राइट => नायट्रेट
आपण ओल्या जमिनीत जर युरिया टाकला तर सर्वप्रथम त्याची जमिनीतील पाण्याबरोबर अभिक्रिया होऊन त्यातून “अमोनियम” हे संयुग तयार होते. अमोनियम हे संयुग जमिनीमध्ये अस्थिर असते. हे संयुग नैसर्गिक रित्या जमिनीत असणाऱ्या नायट्रोसोमोनास नावाच्या जीवाणू मुळे “नायट्राइट” मध्ये रुपांतरीत होते. त्यानंतर लगेचच नायट्रोबेक्टर नावाच्या आणखी एका जिवाणूमुळे “नायट्राइट” चे रुपांतर “नायट्रेट” मध्ये होते. भात सोडून इतर सर्व पिके नत्र हे “नायट्रेट” स्वरुपातच घेतात. याचा अर्थ असा कि पिके अन्न म्हणून युरिया घेत नाहीत तर “नायट्रेट” घेतात.
पारंपरिक युरिया खत कमी कार्यक्षम आणि पर्यावरणास घातक:-
सर्वात स्वस्त खत असल्यामुळे पारंपरिक युरिया खताचा वापर शेतकरी शिफारस केलेल्या खत मात्रेपेक्षा जास्त करीत आहेत. युरियाच्या अनियंत्रित वापरामुळे माती, पाणी आणि हवा यांचे प्रदूषण तर होतंच आहे शिवाय केंद्र सरकार देत असलेल्या युरियावरील अनुदानाचे देखील नुकसान होत आहे.
पारंपरिक युरिया खतातील नत्र वाया जाऊन त्याची कार्यक्षमता कमी असण्याची प्रामुख्याने ३ कारणे आहेत :
युरिया जमिनीमध्ये टाकल्यानंतर त्याचे रुपांतर “अमोनियम” मध्ये होत असताना म्हणजेच अमोनिफिकेशन होत असताना त्याचा हवेशी संपर्क आला कि अमोनिया गॅस तयार होतो व हा गॅस हवेत उडून जाऊन नत्र वाया जाते. याला होलाटायझेशन असे म्हणतात. हे नुकसान सर्वात जास्त म्हणजे शेतात टाकलेल्या युरियाच्या ५८ ते ६० % असते.
जेव्हा युरिया “नायट्रेट” स्वरुपात येतो, तेव्हा पिकांची मुळे त्याला अन्न म्हणून शोषून घेतात. परंतु जमिनित जर ओल खूप जास्त असेल तर चल “नायट्रेट” घटक मुळापासून दूर खोल जमिनीत पाण्याबरोबर झिरपून जातो. याला लीचींग द्वारे होणारे नुकसान म्हणतात. हे नुकसान शेतात टाकलेल्या युरियाच्या २० ते २२ % असते. शेतीला पाटाने पाणी दिल्यामुळे हे नुकसान होते.
नत्र हे जसे पिकांच्या वाढीसाठी हवे असते तसेच ते जमिनीतील काही जीवाणूंच्या वाढीसाठी देखील आवश्यक असते. हे जीवाणू नत्रासाठी पिकांच्या मुळासोबत स्पर्धा करतात आणि नत्र शोषून घेतात. त्यामुळे पिकांच्या मुळाना पुरेसे नत्र शिल्लक राहत नाही. याला इम्मोबिलायझेशन असे म्हणतात.
या सर्व प्रक्रियेतून गेल्यानंतर शेतात टाकलेल्या युरियामधील फक्त ३० ते ३५ % नत्र पिकांना उपयोगी पडते. म्हणजेच युरीयासाठी केलेल्या खर्चाच्या ३० ते ३५ % खर्च फक्त पिकांना उपयोगी पडतो. तसेच ह्या विविध प्रक्रियेतून बाहेर पडणारे नायट्रेट, नायट्रस ऑक्साईड, अमोनिया इ. सर्व घटके ही वातावरणातील हवा आणि जमिनीतील पिण्यायोग्य पाणी यासाठी अतिशय घातक आहेत. नायट्रेट मिसळलेले पाणी पिल्यामुळे लहान मुलांमध्ये ब्लु बेबी सारखी विकृती संभवण्याचा धोका असतो. नायट्रस ऑक्साईड हे एक ग्रीनहाऊस गॅस आहे ज्याच्या उत्सर्जनाने पृथ्वीचे तापमान दिवसेंदिवस वाढत जात आहे. अमोनियाच्या उत्सर्जनामुळे माती आणि पाणी यांची आम्लता वाढत जात आहे.

नॅनो युरियाची वैशिष्टे:-

पर्यावरणाची हानी कमी करून नत्राची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी एकमेव पर्याय म्हणजे नॅनो युरिया होय. खत उद्योगातील एक क्रांतिकारक पाऊल आणि पारंपरिक युरियाला एक सक्षम पर्याय म्हणून नॅनो युरियाचा उल्लेख केला जातो. नॅनो युरिया जगामध्ये सर्वप्रथम “इफको नॅनो जैवतंत्रज्ञान संशोधन केंद्र” कलोल, गुजरात मध्ये स्वदेशी तंत्रज्ञानाने विकसित केला गेला आहे. नॅनो युरिया हे भारत सरकार ने अनुमोदित केलेले जगातील सर्वात पहिले नॅनो फेर्टीलायझर आहे. नॅनो युरियाचे संपूर्ण भारतभर ९४ पिकांवर एकूण ११००० प्रात्यक्षिके घेऊन परीक्षण केले आहे. तसेच २० कृषी विद्यापीठे आणि कृषी विज्ञान केंद्रे येथेदेखील नॅनो युरियाचे परीक्षण केले गेले आहे. निरोगी पिकाच्या चयापचय क्रियेसाठी सर्वसाधारणपणे ४ % नत्राची गरज असते. पिकांच्या वाढीच्या प्रमुख अवस्थांमध्ये नॅनो युरियाची फवारणी केली असता नत्राची गरज भागवून पिकाच्या उत्पन्नात वाढ होते.
नॅनो युरियामध्ये एकूण वजनाच्या ४% नत्राचे प्रमाण असते आणि हे नत्राचे नॅनो कण पाण्यामध्ये सम प्रमाणात तरंगणाऱ्या अवस्थेत असतात. या नत्राच्या नॅनो कणांचा आकार ३० – ५० नॅनो मीटर एवढा असतो. एक नॅनो मीटर म्हणजे एक मीटर चा १०० कोटीवा भाग. थोडक्यात सांगायचे झाले तर पारंपरिक युरिया खताच्या एका दाण्याच्या आकारमानामध्ये नॅनो युरिया चे ५५००० पेक्षा जास्त नॅनो कण बसू शकतात. हे नॅनो कण निगेटिव्ह चार्ज असणारे असतात. पिकांच्या पानांचा चार्ज हा पॉजिटिव्ह असतो. त्यामुळे फवारणी केल्यानंतर हे नॅनो कण सहजरित्या पानांच्या पर्णरंध्रे (Stomata) मार्फत शोषले जातात आणि ते पानांच्या पेशीमधील पोकळीमध्ये (Vacuole) साठवले जातात. त्यानंतर हे नॅनो कण पिकाच्या गरजेनुसार नायट्रेट किंवा अमोनियाकल आयन मध्ये रूपांतरित होऊन पिकांना उपलब्ध होतात. या नॅनो युरिया कणांचे पिकाच्या अन्ननलिकेमधून जिथे गरज आहे तिथे वाहन केले जाते. न वापरलेले नॅनो युरियाचे कण हे पेशीतील पोकळीमध्येच (Vacuole) साठवले जातात आणि ते पुन्हा पिकाच्या वाढीच्या अवस्थेमध्ये गरजेनुसार सावकाश वापरले जातात. यामुळे नॅनो युरियातील नत्राची कार्यक्षमता ८६ % पर्यंत वाढते जी पारंपरिक युरिया खतामधून फक्त ३० टक्के असते. अशाप्रकारे नत्राची कार्यक्षमता वाढल्यामुळे वाया जाणाऱ्या नायट्रेट, नायट्रस ऑक्साईड, अमोनिया या घटकामध्ये कमालीची घट होऊन पर्यावरणाची हानी थांबते.

नॅनो युरिया चे फायदे :-
१) नॅनो युरियाची एक बाटली (५०० मिली) आणि एक युरियाची गोणी (४५ किलो) यांची कार्यक्षमता समान आहे. त्यामुळे पारंपरिक युरिया खतांवरील शेतकऱ्यांचे अवलंबत्व कमी होते.
२) नॅनो युरियाच्या वापरामुळे पिकांच्या उत्पादकतेमध्ये वाढ होते, खर्चात बचत होते आणि पर्यायाने शेतकऱ्यांच्या एकूण उत्पन्नात वाढ होते.
३) पिकांची पौष्टिकता आणि गुणवत्ता सुधारते.
४) पारंपरिक युरिया खत पिकाबाहेरील जमिनीमध्ये विरघळून त्यातील नायट्रेट पिकाबाहेर एकदम उपलब्ध होते. परंतु नॅनो युरिया पिकांच्या पानामधील पेशींमध्ये सावकाश उपलब्ध होतो. त्यामुळे नॅनो युरियाच्या वापरामुळे हवा, पाणी आणि जमीन यांची हानी थांबते. ग्लोबल वॉर्मिंगसाठी कारणीभूत ठरणाऱ्या घटकांचे उत्सर्जन कमी होते आणि संयुक्त राष्ट्रसंघाचे शाश्वत विकासाचे ध्येय गाठण्यास मदत होते.

नॅनो युरिया वापरण्याचे प्रमाण आणि पद्धत:
पिकाच्या वाढीच्या अवस्थे नुसार २ ते ४ मिली नॅनो युरिया प्रतिलिटर पाण्यामध्ये मिसळून पिकाच्या प्रमुख वाढीच्या अवस्थेनुसार फवारणी करावी.
उत्तम परिणामांसाठी दोन वेळा फवारणी करावी – पहिली फवारणी पिकाच्या फुटवे फुटण्याच्या अवस्थेमध्ये ( पिकाची उगवण झाल्यावर ३० ते ३५ दिवसांनी) आणि दुसरी फवारणी पिकाला फुलकळी निघण्याच्या ७ ते १० दिवस अगोदर करावी.
पाने पूर्ण ओली होण्यासाठी आणि नॅनो युरिया समप्रमाणात सर्वत्र मिळण्यासाठी पंपाला फ्लॅट फॅन किंवा कट नोझल लावून फवारणी करावी. फवारणी सकाळच्या वेळेत कमी उन्हामध्ये आणि हवेच्या कमी वेगामध्ये करावी. वापरण्यापूर्वी बाटली चांगली हलवून घ्यावी. तसेच नॅनो युरिया सोबत १०० % विद्राव्य खते, जिवाणू खते, सागरिका सारखी सेंद्रिय खते, कृषी औषधे यांचा उपयोग देखील शेतकरी करू शकतात.
नॅनो युरिया हा वापरण्यास सोपा आणि शेतकरी, वनस्पती, प्राणी आणि वातावरणास सुरक्षित आहे. नॅनो युरियाचा सर्व प्रकारच्या पिकांना नत्राचा स्त्रोत म्हणून वापर केला जावू शकतो. नॅनो युरिया हा विषारी नाही तसेच तो जास्त तापमानात ठेवू नये.
अश्याप्रकारे पारंपरिक युरिया खतापेक्षा नॅनो युरियाचा वापर केल्यास त्याचे अनेक फायदे शेतकरी बांधवांना मिळतात आणि कमी खर्चात उत्पन्नात भरघोस वाढ होते.
नॅनो युरियाची किमया भारी, पर्यावरण संरक्षणासोबत पिकाला देई जोमदार उभारी !!!

संदीप रोकडे, क्षेत्र अधिकारी, इफको सातारा मो.९९७०२८८६६३