Study Circle

CEC – जमिनीची पोषण-साठवण्याची क्षमता

आपण जेव्हा पिक लागवड करतो तेव्हा सगळ्यात पहिला प्रश्न असतो—जमिनीत अन्नद्रव्य टिकतं की वाहून जातं? काही जमिनीत खत दिल्यानंतर पिक लगेच प्रतिसाद देतात, तर काही जमिनीत कितीही खत दिले तरी काही दिवसांनी पिवळेपणा, वाढ खुंटणे, पाने गळणे अशी लक्षणं सुरू होतात. याचं मूळ कारण म्हणजे जमिनीची CEC – Cation Exchange Capacity, म्हणजे जमिनीची “अन्नद्रव्य धरून ठेवण्याची ताकद.” CEC आपल्याला सांगते की जमीन पिकाला लागणारी धनायन (positive charged nutrients) — N (NH₄⁺), K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺ — ही किती प्रमाणात धरुन ठेवु शकते. CEC जितका जास्त, तितकी जमीन सुपीक राहते, खतांचा परिणाम जास्त काळ टिकतो.

CEC तयार होते जमिनीतील क्ले (मातीचे बारीक कण) आणि सेंद्रिय पदार्थ (organic matter) याद्वारे. ज्या जमिनीत क्ले जास्त असतो, विशेषतः montmorillonite आणि vermiculite सारखे खनिज घटक, त्यांची CEC खूप उंच असते. काळ्या मातीत याच कारणाने CEC खूप जास्त असते आणि खतांचा परिणाम दीर्घकाळ टिकतो. उलटपक्षी, लाल माती किंवा हलक्या मातीत kaolinite आणि क्वार्ट्झ जास्त असल्याने CEC कमी असते; त्यामुळे खतं पटकन वाहून जातात.

विविध क्ले खनिजांची CEC ताकद साधारण अशी असते:

• Montmorillonite / Smectite – खूप जास्त CEC

• Vermiculite – जास्त CEC • Illite / Mica – मध्यम CEC

• Kaolinite – खूप कमी CEC

• सेंद्रिय पदार्थ (OM) – सगळ्यात जास्त प्रभावी

CEC घटक या फरकामुळे एकाच खताचा दोन वेगवेगळ्या जमिनीत पूर्णपणे वेगळा परिणाम दिसून येतो. काळ्या मातीत युरिया तासंतास टिकतो, तर हलक्या मातीत तो लवकर नायट्रेटमध्ये बदलून वाहून जातो. असेच काहीसे पोटाश या खतांबाबत होते. CEC आणि खतांचा वापर यांचा थेट संबंध आहे. जिथे CEC कमी असते, तिथे एकदम जास्त खत देण्या ऐवजी थोडे-थोडे, वारंवार खत देणं जास्त फायदेशीर असतं. कारण खताची लाट आले की जमीन ती धरून ठेवू शकत नाही, परिणामी काही पोषण वाहून जातं तर काही पिकाला वेळेवर मिळत नाही. उलट CEC जास्त जमिनीत खत “बँकेसारखं” साठतं आणि पिकाला हळूहळू सोडतं.

CEC आणि pH यांचं नातही महत्त्वाचं आहे. ज्या जमिनीत CEC जास्त आणि कॅल्शियम कार्बोनेटही जास्त असतं, त्या जमिनीत pH खाली आणण्याचे प्रयत्न फारसे यशस्वी होत नाहीत. कारण CEC sites वर आधीपासून Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ यांसारखे मजबूत आयन्स बसलेले असतात. आपण आम्ल घातलं तरी H⁺ थोडा वेळ बसला, पण लगेच Ca²⁺, Mg²⁺ त्याला बाहेर ढकलतात आणि pH परत वाढतो. हेच “buffering capacity” आहे. त्यामुळे CEC जास्त असलेली जमीन pH बदलण्याला प्रचंड प्रतिकार करते. CEC आणि पाण्यातील बायकार्बोनेट्स (HCO₃⁻) यांचाही परिणाम आहे. अशा पाण्याने सिंचन केल्यास Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ हे सतत जमिनीत वाढत राहतात आणि CEC वर बसतात. त्यामुळे वेळोवेळी शेतात कुठे कडक पट्टे तयार होणं, माती चिकट होणं, पाणी झिरपणं कमी होणं अशा समस्या दिसू शकतात.

खूप कमी CEC असलेल्या जमिनीत खत व्यवस्थापन हे सर्वात महत्त्वाचं काम असतं. नायट्रोजन आणि पोटॅश सारखी पाण्यात पटकन मिसळणारी अन्नद्रव्यं हलक्या जमिनीत लवकर वाहुन जातात. त्यामुळे सामान्यतः अशा जमिनीत खतांचा छोट्या छोट्या टप्प्यात विभागणी करुन किंवा कोटेड/स्लो-रिलीझ उत्पादने वापरणं फायदेशीर ठरतं. काळ्या मातीत मात्र CEC जास्त असल्याने खताचा उशिरा पण चांगला परिणाम मिळतो. त्यामुळे दोन्ही जमिनीत खतांचे प्रमाण, वेळ आणि प्रकार वेगळे घ्यावे लागतात.

CEC टिकवण्यासाठी आणि वाढवण्यासाठी सेंद्रिय पदार्थ ही सगळ्यात प्रभावी गोष्ट आहे. कंपोस्ट, शेणखत, हिरवळीची खतं, मल्चिंग—या सर्व गोष्टींमुळे जमिनीतील सेंद्रिय कर्ब वाढतो आणि त्याबरोबर CEC ही लक्षणीयरीत्या वाढते. सेंद्रिय पदार्थामुळे जमीनीत सूक्ष्मजीवही वाढतात आणि ते स्वतः काही प्रमाणात नैसर्गिक आम्लं तयार करतात, ज्यामुळे अन्नद्रव्यांच्या उपलब्धतेत सुधारण होते. CEC म्हणजे जमिनीची दीर्घकालीन सुपीकता. हे एकाच दिवशी वाढत किंवा कमी होत नाही; हे हळूहळू बदलतं, आणि जमिनीच्या पोतावर, खनिजांवर आणि सेंद्रिय पदार्थावर आधारित असतं.

CEC समजला की खतांची बचत, पाणी व्यवस्थापन, पोषण नियोजन—सगळंच अधिक अचूक पद्धतीने करता येतं. शेवटी, शेतकऱ्यांनी लक्षात ठेवायची सर्वात महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे—CEC कमी असेल तर खतं तुकड्या-तुकड्यांत द्यावीत; CEC जास्त असेल तर खतांचा परिणाम हळूहळू पण स्थिर राहतो. जमिनीची सुपीकता ही CEC वरच अवलंबून असते आणि CEC वाढवण्याचा सर्वोत्तम मार्ग म्हणजे सेंद्रिय पदार्थ वाढवणे आणि जमिनीची निगा राखणे.