पिकांच्या वाढीवर प्रामुख्याने हवामान घटकांचा (अजैविक घटकांचा) तर कीड व रोग या जैविक घटकांचा आणि भूपृष्ठ रचना, जमीन व जमिनीचा प्रकार या पर्यावरणीय घटकांचा एकत्रित परिणाम होत असतो. अजैविक घटकांचा परिणाम पिकांच्या वाढीवर आणि विकासावर पर्यायाने पीक उत्पादनावर कशा प्रकारे होतो, ते आपण या लेखात जाणून घेऊया…
पाऊस
पावसाच्या उपलब्धीवर (पावसाचे प्रमाण आणि वितरण) पिकास उपलब्ध होणारे जमिनीतील पाणी (मृद बाष्प) आणि वातावरणातील पाणी (आर्द्रता) अवलंबून असते.
सूर्यप्रकाश
सूर्यप्रकाश व त्यातील विविध प्रकारच्या तरंग लांबीच्या किरणांची तीव्रता यावर वनस्पतीच्या पानांतील हरितद्रव्य (क्लोरोफील) निर्मिती अवलंबून असते. तसेच सूर्यप्रकाशाच्या प्रतीवरच अन्ननिर्मिती अवलंबून असते. उदा. वनस्पतीच्या पानांवरील पर्णरंध्रे उघडणे किंवा बंद होणे, अन्नपदार्थांचे वहन (ट्रान्सलोकेशन), अन्नद्रव्याचे शोषण आणि त्याचे रूपांतर वनस्पतीच्या अन्ननिर्मितीमध्ये होणे (फोटोट्रोपीझम) आणि फोटोमारफोझिनेशीस इत्यादी घटना सूर्यप्रकाशावरच अवलंबून असतात. या सर्वांचा परिणाम अंतिमतः पीक उत्पादनावर होत असतो म्हणून सूर्यप्रकाशाची प्रत (लाईट क्वालिटी) म्हणजे विशिष्ट तरंग लांबीचे सूर्यकिरणे (उदा. तांबडा, नारंगी, पिवळा, हिरवा, निळा, जांभळा इत्यादी) वनस्पतीच्या वाढीच्या विविध टप्प्यांत विशिष्ट प्रमाणात लागतात. सूर्यकिरणांची प्रखरता किंवा तीव्रता (लाईट इन्टेन्सिटी) म्हणजेच किती प्रमाणात सूर्यकिरणे वनस्पतींवर पडतात आणि दिवस व रात्र यांचे तास (डे लेंथ) म्हणजेच दिवसभरात किती तास प्रकाश पडतो.
तापमान
वातावरणीय तापमानाचा वनस्पतीच्या संपूर्ण प्रक्रियेवर परिणाम होतो. प्रकाशसंश्‍लेषण, चयापचय, बाष्पोत्सर्जन, बियाण्यांची सुप्तावस्था जाणे, बीजांकुरण होणे, प्रथिने (प्रोटिन) निर्मिती आणि त्यांचे वहन होणे हे तापमानावर अवलंबून असते. तापमान अधिक असेल तर अन्नपदार्थ आणि प्रोटिनचे आणि प्रकाशसंश्‍लेषणासाठी लागणार्‍या अन्नद्रव्याचे वहन याचा वेग वाढतो किंवा दर वाढतो. याचा परिणाम म्हणून पीक लवकर काढणीस तयार होते; परंतु उत्पादन कमी येते. सर्वसाधारणपणे वनस्पती ० ते ५ अंश सेल्सिअस तापमानाला जिवंत राहते. विकरांची (एन्झाईम) क्रियाशीलता आणि जैवरासायनिक प्रक्रिया यांचा दर वाढतो. ते अधिक गतिमान होतात. एका विशिष्ट पातळीपर्यंत वनस्पतीचे तापमान १.० अंश सेल्सिअस वाढल्यास एन्झाईमचा दर दुप्पट होतो; परंतु याउलट तापमानात जर खूप वाढ झाली तर विकरचे आणि प्रथिनचे विघटन होते. म्हणजेच उष्णतेची लाट हे विकर आणि प्रथिनांचे विघटन करते आणि पीक वाढ व उत्पादनावर विपरित परिणाम होतो.
किमान तापमानात घट झाली तरीही विपरित परिणाम होतो. तसेच सरासरी तापमानात घट झाली तरीही पिकांवर दुष्परिणाम होतात. उदा. जमिनीचे तापमान कमी झाल्यास जमिनीतून पाणी व पाण्याबरोबरच अन्नद्रव्ये यांचे शोषण मुळाद्वारे होण्यास अडचण निर्माण होते. कारण कमी तापमानास पाणी अधिक चिकट (व्हिस्कस) असते. अर्थात यामुळे पाण्याचा प्रवाहीपणा कमी होतो आणि वनस्पतीच्या मुळाचा आवरणाचा सच्छिद्रपणा (परमियाबिलिटी) कमी होतो. गोठणबिंदूच्या खाली जर तापमान गेले तर मातीतील, फळातील, खोडातील, पानांतील पाण्याचे रूपांतर द्रव अवस्थेतून घन अवस्थेत होते. यामुळे वनस्पतींच्या अवयवांतील पेशीचे आवरण फाटते. अर्थात पिकांच्या प्रकारानुसार दिवसाचे तापमान (कमाल तापमान), रात्रीचे तापमान (किमान तापमान) अथवा दिवस-रात्रीचे तापमान (सरासरी तापमान) यांची उपयुक्त पातळी वनस्पतीसाठी वेगवेगळी असते.
थंडीप्रिय पिकाला उपयुक्त तापमान पातळी दिवसाचे १५.५५ ते २१.११ अंश सेल्सिअस व रात्रीचे तापमान १० ते १२.७७ अंश सेल्सिअस तर समशितोष्ण पिकास दिवसाचे तापमान २१.११ ते २६.६६ अंश सेल्सिअस आणि रात्रीचे तापमान १२.७७ ते १८ अंश सेल्सिअस तर उष्ण पिकास दिवसाचे तापमान ३२.२२ अंश सेल्सिअस व रात्रीचे तापमान १८.३३ ते २१.११ अंश सेल्सिअस असल्यास पिकांची वाढ सुयोग्य होते. सध्या सर्वत्र रात्रीचे तापमान २० अंश सेल्सिअस व दिवसाचे तापमान ३२ अंश सेल्सिअसपेक्षा अधिक आहे. यामुळे उष्णताप्रिय पिकांनाही याचा फटका बसत आहे.
हवा
हवा म्हणजे वातावरणातील असंख्य वायूंचे मिश्रण असते. यामध्ये प्रामुख्याने पिकांसाठी ऑक्सिजन आणि कार्बनडाय ऑक्साईड असतात. ऑक्सिजन वायू हा वनस्पतीला चयापचय (रेसपिरेशन) प्रक्रियेसाठी लागतो तर कार्बनडाय ऑक्साईड हा प्रकाशसंश्‍लेषणासाठी म्हणजेच वनस्पतीचे अन्ननिर्मितीमधील कच्चा घटक म्हणून उपयोगात येतो.
वारा
भूपृष्ठावरील अथवा वातावरणातील हवामानात वाढ अथवा घट झाल्यास हवा एका ठिकाणावरून दुसर्‍या ठिकाणी वाहू लागते. त्यालाच आपण ‘वारा’ असे म्हणतो. भूपृष्ठाला समांतर वाहणार्‍या हवेस वारा म्हणतात. असे वारे रात्री सूर्यप्रकाश नसल्यामुळे कमी वहनीय (टरबुलंट) असतात. वारा वाहिला नाही तर हवेतील कार्बनडाय ऑक्साईड व ऑक्सिजन आणि आर्द्रता हे पिकांना पुरेशा प्रमाणात मिळत नाहीत. तसेच परागीभवनाचे वाहक म्हणून काम करीत नाहीत. अर्थात वारा कमी वाहिल्यास पीक वाढीवर, उत्पादनावर विपरित परिणाम होतो. ऑगस्टची अखेर आणि सप्टेंबर २०१३ च्या पहिल्या आठवड्यात अशीच स्थिती महाराष्ट्रात आढळते. याचा परिणाम काही प्रमाणात निश्‍चितच खरीप पिकांवर होणार आहे.
सापेक्ष आर्द्रता
वातावरणातील तापमान जर १ अंश सेल्सिअसने कमी झाले तर हवेतील आर्द्रता दुप्पट वाढते, असेही निष्कर्ष आहेत. हवेतील सापेक्ष आर्द्रता वनस्पतीच्या पर्णरंध्रे उघडी ठेवणे किंवा बंद करणे यावर परिणाम करतात. अर्थात वनस्पतीच्या शरीरांतर्गत असणार्‍या पाण्याचा व्यय (वापर) बाष्पोत्सर्जन अथवा प्रकाशसंश्‍लेषणासाठी लागणारे पाणी यावर नियंत्रण ठेवते. थोडक्यात अन्नपदार्थ निर्मितीवर परिणाम करते. ज्याप्रमाणे अजैविक घटक वनस्पतीच्या म्हणजेच पिकाच्या वाढीवर, उत्पादनावर परिणाम करीत असतात, अजैविक ताणास पीक बळी पडल्यास उत्पादन कमी येते, त्याप्रमाणेच वनस्पतीचे काही घटकही बाष्पोत्सर्जनावर परिणाम करीत असतात आणि यामुळे पीक उत्पादनावर बरा-वाईट परिणाम दिसून येतो.
बाष्पोत्सर्जनावर परिणाम करणारे वनस्पतीचे घटक
बाष्पोत्सर्जन हे प्रकाशसंश्‍लेषण, चयापचय प्रक्रियेमध्ये जितके महत्त्वाचे आहे तितकेच वनस्पती शरीरांतर्गत तापमान समतोल ठेवण्यासाठीही उपयुक्त ठरते. बाष्पोत्सर्जनाचा दर हा वनस्पतीमध्ये प्रामुख्याने पर्णरंध्राद्वारे होणार्‍या उत्सर्जनावर (ट्रान्सपिरेशन) अवलंबून असतो. वनस्पती घटक आणि पर्यावरणीय घटक असे दोन घटक यावर परिणाम करतात. वनस्पती घटकांमध्ये मूळ : खोड गुणोत्तर (रुट-शूट रेशो), पर्णघेर (लीफ एरिया), पर्णरचना (लीफ स्ट्रक्चर), पर्णरंध्रे (स्टॉमेटा) व पर्णरंध्राची प्रतिचौरस सें. मी. संख्या, त्याचा आकार व उघडझाप पद्धती इत्यादी घटक येतात. पर्यावरणीय घटकांमध्ये प्रामुख्याने वातावरणीय घटक येतात. यामध्ये प्रकाश, वारा, आर्द्रता, तापमान, मृद व वातावरणीय बाष्प उपलब्धी, ढग, पाऊस इत्यादी घटक येतात.
मूळ : खोड गुणोत्तर अधिक असेल तर उत्सर्जन अधिक होते. कारण मुळांचा पसारा अधिक म्हणजे पाणी शोषण करण्यासाठी क्षेत्र अधिक. वनस्पती शरीरांतर्गत पाणी अधिक म्हणजे पाण्याचे उत्सर्जन मोठ्या प्रमाणावर होते. पाण्याचे उत्सर्जन कमी करण्यासाठी मुळांची संख्या कमी करून शेतकर्‍यांना या अभ्यासाचा उपयोग करता येईल. बदलत्या स्थितीत आणि कोरडवाहू स्थितीत मूळ ः खोड गुणोत्तर कमी असणार्‍या पीक वाणांची निर्मिती अधिक प्रमाणात करावी लागेल.
पर्णरचना
आपणास पीकनिहाय पानांच्या विविध रचना पाहायला मिळतात. यामध्ये पानांचा सर्वात वरचा थर (क्युटिकल) जाड असणे, जाड पेशीभित्तीका असणे आणि पानांवरील लव अथवा केस आणि टोकं (हेअर व ज्युबेसन्स) अधिक असणे इत्यादी प्रकार आढळतात. वरील घटकांमुळे वनस्पतीच्या शरीरातून उत्सर्जित होणारे पाणी कमी प्रमाणात होते. शरीरांतर्गत तापमान वाढत नाही. यामुळे वनस्पतीच्या पेशींचे तापमान नियंत्रित होऊन वनस्पतींचे (पिकांचे) उत्पादन देण्याचे काम व्यवस्थित चालू राहते. यामुळे पिकांची पर्णरचनाही आवश्यक आहे.
जास्त पाऊस पडलेल्या ठिकाणी मुळांची वाढ आणि पर्णघेर दोन्ही वाढ ऑगस्टच्या मध्यापर्यंत थांबलेल्या होत्या. यामुळे पिकांची वाढ समाधानकारक नाही. जरी शिवारात पीक उभे दिसत असले तरीही पाऊस उघडल्यावर अजैविक (तापमान, ढगाळ वातावरण इ.) ताण वाढत आहे. याच जोडीला जैविक ताणही वाढत आहे. हा जैविक आणि अजैविक ताण कोरडवाहू पिकांमध्ये अधिक प्रमाणात दिसत आहे. अशा परिस्थितीत परतीच्या मॉन्सूनचा काळही जवळ येत आहे. यामुळे जवळपास शंभर तालुक्यांतील शेतकरी अजूनही चांगल्या पावसाची अपेक्षा बाळगून आहेत. मात्र ती पूर्ण होईल, याची शाश्‍वती देता येत नाही. त्यातच महाराष्ट्रातील अर्ध्या क्षेत्रातील भूजल पातळी गेल्या दहा वर्षांतील सरासरींपेक्षा कमी आहे, ही मोठी चिंतेची बाब आहे. कारण, गेल्या दहा वर्षांत तीन वर्षे महादुष्काळी गेली. असे असूनही यावर्षी ५० टक्के भागांतील भूजल पातळी कमी आहे. उन्हाळ्यात पिण्याच्या पाण्याची भीषण समस्या निर्माण होण्याचे आणि काही अंशी चार्‍याचा प्रश्‍न निर्माण होण्याचे हे संकेत आहेत. कृषी शास्त्रज्ञांनी या हवामान घटकांच्या माहितीचा वापर करून महाराष्ट्रातील दुष्काळी स्थितीला तोंड देणार्‍या पीक वाणांचा विकास करणे आवश्यक झाले आहे. वनस्पतीच्या गुणधर्माचा सकारात्मक वापर करून त्या-त्या वाणांत सकारात्मक बदल करणे आवश्यक आहे. शेतकर्‍यांनी सर्व अजैविक घटक व आपले पीक यांचा संबंध अभ्यासून चालू हवामान स्थितीत तंत्रज्ञान वापरणे आवश्यक आहे. प्रशासकांनी आणि राज्यकर्त्यांनी राज्य स्तरावर ‘कृषी आपत्ती व्यवस्थापन’ (सध्याचे आणि दूरगामी) धोरण ठरवण्याची आणि प्रक्षेत्रावर अंमलबजावणी करण्याची वेळ आता आलेली आहे.
हवामानानुसार रब्बीचे नियोजन
शेतकर्‍यांनी परतीच्या मॉन्सूनचा एक-एक थेंब काळजाच्या कोंदणात जपावा. त्याचा वापर आजपासूनच कसा करायचा ते ठरवावे. कारण पावसाचा हंगाम संपतोय. पाऊस येणार आहे; परंतु इतकाही येण्याची शक्यता नाही की, उन्हाळ्यातील पाणी व चार्‍याचा प्रश्‍न मिटवून जाईल. तेव्हा जिथे पाणी आहे त्यांनी त्याचा वापर जपून करावा. जिथे पाणी नाही त्यांनी परतीचा मॉन्सून धरावा, साठवावा, चारा पिकांची लागवड करावी. ज्वारी, हरभरा पिकांच्या पेरणीची तयारी करावी. ऑक्टोबरच्या पहिल्या पंधरवाड्यात पिकं उगवून येतील, वाढीस लागतील अशा बेताने रब्बीचे नियोजन करावे. फळबाग शेतकर्‍यांनी पाण्याची स्थिती पाहून पर्णभार उन्हाळ्यात कमीत कमी कसा राहील, हे बघावे. पशुपालकांनी चारा व पाणी नियोजन आजच करून ठेवावे.*
पीक वाचविण्यासाठी उपाय
वनस्पतीच्या प्रकारानुसार वनस्पतीच्या पानांमध्ये प्रति चौरस मीटरला १,००० ते ६०,००० इतकी पर्णरंध्रे असतात. यामुळे मोठ्या वनस्पतींमध्ये मोठ्या पानांमध्ये पर्णरंध्रे संख्या अधिक म्हणून पाण्याचा व्यय अधिक असतो. मोठ्या वृक्षाच्या प्रति एकक क्षेत्रफळातून लहान वृक्षापेक्षा अधिक प्रमाणावर उत्सर्जन होते. यामुळे दुष्काळी स्थितीत अधिक पीक उत्पादन मिळण्यासाठी वाणांची निर्मिती करताना मूळ ः खोड गुणोत्तर कमी होईल, असा गुणधर्म शोधावा लागेल किंवा जैवतंत्रज्ञानाच्या मदतीने असे वाण विकसित करावे लागेल. या माहितीचा वापर शेतकर्‍यांनाही करता येतो. अवर्षण काळात दुष्काळी स्थितीत झाडांवरील पानांची, फुलांची, फांद्यांची संख्या कमी करून पीक वाचविता येऊ शकते. यामध्ये एकतृतीयांश मर्यादेपर्यंत आपण फांद्यांची संख्या कमी करू शकतो.
– प्रा. प्रल्हाद जायभाये