दुष्काळात पाणी धरून ठेवणारे ‘हायड्रोजेल’ फायदेशीर
दुष्काळात पाणी धरून ठेवणारे ‘हायड्रोजेल’ फायदेशीर
सरासरीपेक्षा कमी पाऊस होणे, पावसाच्या वितरणात फरक पडणे, उपलब्ध पाण्याची कमतरता भासणे इत्यादी परिस्थितीला ‘दुष्काळ’ अथवा ‘अवर्षण’ असे म्हणतात. पाणीटंचाईच्या प्रमाणावर दुष्काळाची तीव्रता ठरते. दुष्काळ ही काही अलीकडेच घडणारी घटना नाही. महाराष्ट्रातील अहमदनगर, औरंगाबाद, बीड, नांदेड, नाशिक, उस्मानाबाद, पुणे, परभणी, सांगली, सातारा, सोलापूर, इत्यादी जिल्ह्यांत कायमच पाऊस कमी पडतो. पूर्वी मराठवाडा आणि विदर्भातच दुष्काळ पडत असे. या वर्षी पश्चिम महाराष्ट्रालाही फटका बसलेला आहे. सध्याच्या परिस्थितीचा विचार करता मराठवाड्याचा टँकरवाडा झालेला दिसून येतो. तर विदर्भात अजूनच भयानक परिस्थीती निर्माण झाली आहे. यंदा महाराष्ट्राच्या खुप कमी ठिकाणावर पाऊस झाला आणि काही ठिकाणी अवकाळी पाऊसही झाला. परिणामी विविध ठिकाणच्या धरण-तलावांमध्ये पाणीसाठा कमी झाला आहे. मोठया धरणांना क्षमतेच्या तुलनेत फारच कमी पाणी मिळाले.
स्वीडीश जलतज्ज्ञ फाल्कनमार्क याने पाण्याच्या उपलब्धतेबाबत काही मापदंड प्रकाशित केलेले आहेत व ते जगमान्य आहेत. त्यानुसार पाण्याची उपलब्धता १७०० घनमिटर प्रतिव्यक्ती प्रतिवर्षी असेल तर ती संतोषजनक मानल्या जाते. त्याचे प्रमाण १००० ते १७०० एवढे कमी झाले तर त्या अवस्थेला 'वॉटर स्ट्रेस' असे म्हणतात व जर ती १००० पेक्षाही कमी झाल्यास त्याला 'वॉटर स्केर्स' असे म्हणतात. म्हणजेच २०६१च्या आसपास महाराष्ट्रात पाणी अतिशय कमी होणार आहे.
जेव्हा लोकसंख्या दिवसेंदिवस वाढत आहे, तेव्हा त्या लोकसंख्येच्या अन्नविषयक आणि पाणीविषयक गरजा वाढत असतात. जरी दुष्काळाशी सामना करणाऱ्या पिकांच्या जातींची निर्मिती केली आणि त्यासाठी तंत्रज्ञान विकसित केले, तरी दुष्काळी परिस्थितीच्या परिणामाने पिकांची हमखास उत्पादकता घसरते. इतकेच काय, तीव्र दुष्काळी परिस्थिती उद्‌भवल्यास पिकांची पाण्याची गरज न भागल्याने पिके करपतात आणि मरतात. परिणामी राज्याचे, देशाचे पीक उत्पादन घटते. अश्या परिस्थितीमध्ये ‘हायड्रोजेल’ हे नजीकच्या काळात शेतीमधील दुष्काळाचे दुष्परिणाम कमी करण्याच्या दृष्टीने एक उत्तम पर्याय म्हणून समोर येत आहे.
काय आहे हे ‘हायड्रोजेल’?
‘हायड्रोजेल’ म्हणजे मराठी भाषेत जलधनिका किंवा जलयुक्त जेल. हे जेल म्हणजे चवविरहीत, वासविरहीत, बिनविषारी, रांगोळीसारखी पावडर. स्वतःच्या वजनापेक्षा २५० ते १५०० पट पाणी पकडून ठेवण्याची या पावडरची क्षमता असते.
हायड्रोजेलचे प्रकार –
हायड्रोजेल निर्माण करताना जी पॉलीमर्स वापरली जातात त्यावरून हायड्रोजेलचे प्रकार पडतात.
निसर्गनिर्मित किंवा मानवनिर्मित हायड्रोजेल
एकसारखे पॉलीमर्स वापरून किंवा अनेक प्रकारचे पॉलीमर्स वापरून निर्माण केले हायड्रोजेल.
वेगवेगळ्या रासायनिक पद्धतीने एकमेकांत गुंतलेले हे पॉलीमर्स असतात. सूक्ष्म पद्धतीने पाहिल्यास याची रचना ही जाळीसारखी दिसते. म्हणजे आपल्या कापसाप्रमाणे हलका व पाणी स्वतःकडे पकडून ठेवण्याची याची क्षमता असते. हायड्रोजेलची पावडर जर कोणत्याही झाडाच्या बुडामध्ये पुरली तर झाडाने शोषून उरलेले पाणी ही पावडर स्वतः घेईल व मुळाशेजारी कित्येक दिवस साठवून ठेवेल. हे हायड्रोजेल ७ ते ९ वर्षांपर्यंत जमिनीत कार्यरत राहू शकते.
सर्वसाधारणपणे पेट्रोलियम पदार्थांपासून हायड्रोजेल बनविले जाते, परंतु हायड्रोजेल वापरण्याने मातीवर दुष्परिणाम होऊ नये म्हणून निसर्गनिर्मित पॉलीमर वापरण्यावर भर दिला जात आहे. आपल्या नेहमीच्या वापरातील खाद्यतेल तसेच बहुऔषधी असणाऱ्या लिंबाच्या रसाचा वापर हे हायड्रोजेल बनविण्यासाठी केला जात आहे. यामुळे कमी दिवसांमध्ये या हायड्रोजेलचेही विघटन होणार आहे. पिकांच्या प्रकारानुसार जास्त टिकणारे हायड्रोजेल बनवायचे असल्यास मानवनिर्मित काही रसायने वापरून हे हायड्रोजेल सहज बनविता येईल व पाण्याच्या दुष्काळावर आपल्याला मात करता येईल.
जपानच्या शास्त्रज्ञ युइचि मोरी यांनी हायड्रोजेलच्या मदतीने मातीशिवाय शेती केली आहे. यासाठी त्यांनी या हायड्रोजेलचा पातळ व पारदर्शी कागद बनविला आहे. याच्या मदतीने भाजीपाला, टोमॅटोची शेती केली आहे. तर, या मातीशिवाय शेतीचा प्रयोग यशस्वी झाल्याने घराच्या छतावर बाग तयार करण्यासाठी हे तंत्रज्ञान मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात आहे.
हायड्रोजेलचा शोध हा जवळपास १९६५ साली लागलेला असला तरी कृषिक्षेत्रातील याची उपयुक्तता नजीकच्या या काही वर्षांपासूनच शोधून काढण्यात आलेली आहे. आजपर्यंत या हायड्रोजेलचा वापर हा मेडिकल क्षेत्रामध्ये जास्त झालेला आहे. केसांना वेगवेगळा आकार देण्यासाठी वापरत असलेले जेल हा याचाच एक भाग आहे. कर्करोगासारख्या महाभयंकर रोगाला बरे करणारे औषध विशिष्ट पद्धतीने शरीरामध्ये सोडण्यासाठीही या हायड्रोजेलचा वापर खूप मोठ्या प्रमाणात होतो आहे. या हायड्रोजेलचे मायक्रोजेल तसेच नॅनोजेल असे वेगवेगळे आकारानुसार प्रकार आहेत, ज्याचा उपयोग मेडिकल क्षेत्रामध्ये मोठ्या प्रमाणात होतो आहे.
स्विझर्लंडमधील शास्त्रज्ञ स्टार्क यांनी काही दिवसांपूर्वी या हायड्रोजेलविषयी लेख प्रकाशित केलेला. त्यात त्यांनी असे नमूद केले आहे कि, जगातील पन्नास टक्के लोक हे शहरी भागात राहतात आणि लवकरच हा आकडा वाढून सत्तर टक्के होणार आहे. या शहरीकरणाने पूर्ण जगामध्ये ऊर्जा आणि पाणी यांचा तुटवडा जाणवू लागला आहे. निसर्गनिर्मित स्रोत कमी प्रमाणात वापरले पाहिजेत. यासाठी त्यांनी हायड्रोजेलचा वापर करून शीत घराची संकल्पना मांडली आहे.
हायड्रोजेल वापरण्याची पद्धत :
हायड्रोजेलचा वापरण्याच्या २ पद्धती आहेत-
कोरडी पद्धत – साधारणपणे एकरी २ किलो हायड्रोजेल घेऊन ते कोरड्या व एकदम बारीक वाळूमध्ये १:१ या प्रमाणत मिसळून हे मिश्रण जमिनीवर टाकतात. भाजीपालावर्गीय पिकांसाठी हे मिश्रण मातीच्या वरच्या थरात ५ से.मी.पर्यंत टाकावे. जेलच्या खर्चात बचत करण्यासाठी ज्या जागेवर पिक लावणार आहात फक्त तेथेच हे मिश्रण टाकावे.
ओली पद्धत – या पद्धतीमध्ये दाणेदार हायड्रोजेल पाण्यात टाकून ६० ते ९० मिनिटे तसेच ठेवतात. वेळेची बचत करण्यासाठी गरम पाण्याचा वापर करता येतो. हायड्रोजेलचा सामू ७ ते ८ असतो. पूर्ण क्षमते इतके पाणी शोषून घेतल्यावर हे जेल वापरासाठी तयार होते.
हायड्रोजेलचा वापर मातीमध्ये मिसळून केल्या असल्यास पाणी व्यवस्थापनाकडे फार काटेकोरपणे लक्ष देणे आवश्यक असते. कोरडे झाल्यानंतर हायड्रोजेलचा मातीतील उपयोग कमी होत असल्याने हायड्रोजेलला पूर्ण कोरडे होऊ देऊ नये. जमिनीमध्ये जसे जसे क्षारांचे प्रमाण वाढते तसे तसे हायड्रोजेलची उपयुक्तता कमी होत जाते. सारांश, सामू उदाशीन असणाऱ्या जमिनींमध्ये हायड्रोजेलची उपयुक्तता सामू जास्त असणाऱ्या जमिनिपेक्षा जास्त असते. हायड्रोजेलचा वापर जमिनीमध्ये मिसळून तसेच फवारणी करण्यासाठीही करता येतो. फवारणी करताना सुक्ष्म अन्नद्यव्ये किंवा हायड्रोजेल कीटकनाशकांमध्ये मिसळून फवारणी करू शकता. सर्व प्रकारचे विद्राव्य खते या जेलसोबत वापरतात येतात. कीटकनाशकांमध्ये मिसळून फवारणी करण्यासाठी हायड्रोजेलची तशी क्षमता असणे आवश्यक असते.
हायड्रोजेलचे उपयोग :
- जमिनीची जलधारण क्षमता वाढवते. तसेच, जमिनीतून होणारे बाष्पीभवन कमी करते.
- लिचिंगमुले वाया जाणाऱ्या पाण्याचे व अन्न्यद्रव्यांचे प्रणाम घटवून ते पिकासाठी जास्तीत जास्त उपलब्धता करते.
- जमिनीत हवा खेळती ठेवून जमिनीचे भौतिक गुणधर्म सुधारवते, जमीन भूसभूसित ठेवते.
- पिकाच्या मुळांच्या कार्यक्षेत्रात पाणी व अन्नद्यव्ये उपलब्ध करून दिल्याने पिकाची जोमदार वाढ होते. मुळांचे जाळे वाढवून त्यांची कार्यक्षमताही उंचावते. तसेच बुरशी व मुळकुजीपासून मुळांचे संरक्षण करते.
- जमिनीची पावसाच्या वाहत्या पाण्यामुळे तसेच हवेमुळे होणारी धूप कमी करते. तसेच पावसाचे पाणी धरून ठेवते.
- जमिनीचे वातावरण दीर्घकाळासाठी अवर्षकमुक्त करते. परिणामी, पिकांची पाण्यावाचून होणारी मर थांबते. दुष्काळी परिस्थितीं उद्भवली असता, पाण्याचा ताण पडला असतानाही पिक वाचते.
- पुनर्लागवड करताना बसणारा ताण कमी केल्याने पुनर्लागवड करताना पिकाची होणारी मर कमी होते.
- जमिनीत हवा खेळती ठेवल्याने परिणामी बियांची उगवण व मुळांची वाढ जास्त जोमाने होते.
- खतांसोबत मिश्रण करून जमिनीत टाकल्याने दीर्घकाळासाठी पिकाला अन्न्यद्रव्ये उपलब्ध करून देते.
- पाण्याच्या ताण कमी करते, तसेच पिकाला पाणी देण्याच्या वेळेतील अंतरही कमी करते.
- ‘सेलूलोस मल्च’सोबत मिश्रण करून वापरल्यास जमिनीची भेदण व समावेशक क्षमता वाढवते.
साठवणूक व प्रतिबंधात्मक ऊपाय :
हायड्रोजेलच्या उत्तम वापरासाठी हायड्रोजेल साठवताना ते कोरड्या जागेतच साठवावे. काही हायड्रोजेल ४ वर्षांपर्यंत साठवता येतात.
हायड्रोजेलचा वापर माती, पिक व जनावरांसाठी सुरक्षित असला तरीही या जेलचा वापर करताना काही प्रतीबंधानात्मक काळजी घेणे गरजेचे असते. हायड्रोजेल डोळे किंवा त्वचेच्या सरळ संपर्कात आले तर डोळे लाल होणे, डोळे-त्वचेला खाज येणे, त्वचेवर पुळ्या उठणे, इत्यादी प्रकार होऊ शकतात. त्यासाठी प्रतीबंधानात्मक ऊपाय म्हणून डोळ्यांना सूर्यप्रकाशापासून वाचविणारा चष्मा घालावा व चेहरा कपड्याने बांधावा किंवा मास्क वापरावे. हातमोजांचा वापर केल्याशिवाय हायड्रोजेल हाताळू नये.
Agrojay Innovations Pvt. Ltd.
Comments
Post a Comment