આવનાર ભાવિ સમયમાં વૈશ્વિક અન્ન ઉત્પાદન પદ્ધતિ ક્ષેત્રે ભાર મૂકવામાં આવે છે અને ભારતની વધતી જતી વસ્તીને પર્યાવરણની ગુણવત્તાને અસર પહોંચાડ્યા વિના અન્ન પૂરૂ પાડવું એ કૃષિ ક્ષેત્રે એક મોટો પડકાર છે. આ માટે સ્માર્ટ ખાતરો અથવા સ્માર્ટ ઈનપુટ વ્યવસ્થાનો ઉપયોગ કરી પર્યાવરણને સલામત રાખી પુરતો અન્નનો પૂરવઠો પેદા કરવો એ એક ચાવી રૂપ ઉપાય છે. સ્માર્ટ ખાતરો અંગેની વ્યૂહરચના અપનાવીને વધુ પાક ઉત્પાદન ક્ષમતા હાંસલ કરી શકાય તેમ છે. અસંતુલિત પોષણ ધરાવતા રાસાયણિક ખાતરોનો ઉપયોગ એક કરતાં વધુ પોષકતત્વોની ઉણપ પેદા કરે છે અને જમીનને લગતી વિવિધ સમસ્યાઓમાં વધારો કરે છે. પાકના વિકાસ માટે નાઈટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ એ આવશ્યક તત્વો છે અને તેનો ઊંચા પ્રમાણમાં વપરાશ કરતાં નાઈટ્રોજન અને ફોસ્ફરસના પ્રમાણમાં ઘટાડો થાય છે જેની નકારાત્મક અસર વાતાવરણમાં રહેલ ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતા અને પાણીની ગુણવત્તા ઉપર થાય છે. આથી કૃષિમાં નાઈટ્રોજન વપરાશની અસરકારકતામાં સુધારો કરવાની અને જૈવરાસાયણિક ચક્રતે ટકાઉ બનાવવાની વ્યવસ્થા કરવાની તાતી જરૂરિયાત છે.  

        યુરિયા નામના મુખ્ય નાઈટ્રોજન ખાતરની નાઈટ્રોજન વપરાશ અસરકારકતા ફક્ત સરેરાશ 30 થી 40 ટકા છે જેનું કારણ તે ઉડી જાય તેવું અસ્થિર છે, ડીનાઈટ્રિફિકેશન અને નિતાર થાય છે. સને 2004-05 દરમ્યાન વિશ્વના કુલ ખાતર વપરાશના ફક્ત 0.2 ટકા ધીમા અને નિયંત્રિત રીતે ધીરે ધીરે પાકને મળતા ખાતરોનો સમાવેશ થાય છે જે ઘણો મર્યાદિત છે. તેનો ઉપયોગ ફક્ત યુનાઈટેડ સ્ટેટસ, કેનેડા, યુરોપ અને એશિયામાં નોંધાયો છે. તેના ઉત્પાદનની સવલતો ફક્ત કેનેડા અને ચીન દેશમાં છે.

        ચીન સ્માર્ટ ખાતરોનું મોટુ ઉત્પાદક અને વપરાશકાર છે. તે વિશ્વના ત્રીજા ભાગના સ્માર્ટ ખાતરોનું ઉત્પાદન કરે છે. ચીનના ખેતરોમાં કરવામાં આવેલ અખતરાઓમાં યુરિયા ખાતરની સરખામણીએ સ્માર્ટ ખાતરો વાપરતાં ડાંગરના પાકના ઉત્પાદનમાં 10 થી 40 ટકાનો વધારો જોવા મળેલ. સ્માર્ટ ખાતરોના ઉપયોગથી 20 થી 30 ટકા ઓછા નાઈટ્રોજન ખાતરોની જરૂર પડે છે જેથી તેના ઉત્પાદન કરવા માટે થતા કાર્બનડાયોક્સાઈડના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે. સામાન્ય નાઈટ્રોજન ખાતરો આપતાં 1 થી 5 ટકા જેટલા નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડનો ઘટાડો થાય છે જે કાર્બનડાયોક્સાઈડ કરતાં 300 ગણો ગ્રીનહાઉસ ગેસ પેદા કરે છે. સ્માર્ટ ખાતરો સામાન્ય નાઈટ્રોજન ખાતરો કરતાં જે તે પાકની ઋતુ દરમ્યાન ઓછા નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડનું ઉત્સર્જન કરે છે. છેલ્લા 150 વર્ષોમાં વાતાવરણમાં નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડના સ્તરના પ્રમાણમાં 18 ટકાનો વધારો થવા પામેલ છે જે વિશ્વમાં થયેલ નાઈટ્રોજન ખાતરોના વપરાશને કારણે છે. ઊંચું મૂલ્ય ધરાવતા પાકોમાં સ્માર્ટ ખાતરોનો ઉપયોગ ખર્ચની દ્રષ્ટિએ વધુ અસરકારક જણાયેલ છે તે જ રીતે ઓછુ મૂલ્ય ધરાવતા પાકોમાં પણ તેના ઉપયોગની વિશાળ તકો રહેલી છે.

        સ્માર્ટ ખાતરોનો ઉપયોગ કરવાથી કુલ ઉત્પાદન ખર્ચમાં 30 થી 50 ટકા જેટલો ઘટાડો કરી શકાય તેમ છે. સ્માર્ટ ખાતરો વડે પોષકતત્વો પાકને આપવાથી નાઈટ્રોજન વપરાશ અસરકારકતામાં વધારો થાય છે, મજૂરીમાં બચત થાય છે અને/અથવા આપવા માટે થતો ખર્ચ બચે છે અને પાકની ગુણવત્તા અને ઉત્પાદનમાં સુધારો થાય છે. જે વિસ્તારોમાં ચીલાચાલુ પદ્ધતિ વડે ખાતરો આપવાથી પોષકતત્વોનો વધુ વ્યય થાય છે તે જગ્યાએ ખાસ કરીને સ્માર્ટ ખાતરો આપવાં વધુ ફાયદાકારક જણાય છે જેવી કે હલકા બાંધાવાળી જમીનો કે જ્યાં વધુ વરસાદ પડે છે અને/અથવા વધુ પિયત આપવામાં આવે છે. આમ નાઈટ્રોજન વપરાશ અસરકારકતા વધારવા માટે સ્માર્ટ ખાતરોના ઉપયોગ અને તેના વિતરણ ઉપર ભાર મૂક્વાની ખાસ જરૂર છે. આવા સ્માર્ટ ખાતરો સૂક્ષ્મજીવો કે જૈવિક ખાતરો અને/અથવા નેનો ફર્ટિલાઈઝર્સ (મટીરિયલ વિનાના) આધારિત વિકસાવવાં જોઈએ કે જેથી પોષકતત્વોના વ્યયમાં ઘટાડો કરી શકાય.  

        પોષકતત્વના વપરાશની અસરકારકતામાં વધારો અને 25 થી 50 ટકા ફોસ્ફેટના પ્રમાણમાં ઘટાડો કરવાથી પાકના ઉત્પાદનમાં 10 ટકા જેટલો વધારો કરી ખેડૂતની આવકમાં 15 થી 20 ટકા જેટલો વધારો કરી શકાય છે. સ્માર્ટ ખાતરોનો ઉપયોગ અથવા સ્માર્ટ ઈનપુટ વ્યવસ્થા વડે ભારતના ખેડૂતો તેને અપનાવી આર્થિક રીતે લાભો મેળવી શકે છે. તેના થકી કૃષિને ટકાઉ બનાવી આપણી બીજી પેઢીને ખાત્રીપૂર્વક અન્નની સલામતી અને પર્યાવરણીય આરોગ્ય પુરૂ પાડી શકાશે. અત્રે કેટલાક નવા સ્માર્ટ ખાતરોની માહિતી દર્શાવેલ જે દરેક ખેડૂતને ઉપયોગી થશે :   

સેન્થેટિક પોલીમર્સ :       

        ખાસ કરીને ખાતરોના વિકાસમાં સિન્થેટિક પોલીમર્સનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. હાલમાં પાણીમાં દ્રાવ્ય ખાતરોને આવરિત કરવા માટે પોલીસલ્ફોન, પોલીએક્રીલોનિટ્રાઈલ, પોલીવિનાઈલ ક્લોરાઈડ (PVC), પોલીયુરેથેન (PU) અને પોલીસ્ટીરીન જેવા પેટ્રોલિયમ આધારિત પોલીમર્સ જેવા સિન્થેટિક મટેરિયલ્સનો વિશાળ સ્તરે ઉપયોગ થાય છે. આવા પોલીમર્સ ફક્ત પર્યાવરણ માટે સલામત છે એટલુ જ નહિ તે બાયોડીગ્રેડેબલ છે અને તે જળ પકડી રાખવાની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે જેથી પોષકતત્વોના અપટેકમાં વધારો કરી પાક ઉત્પાદન વધારે છે. બાયોડીગ્રેડેબલ પોલીમર્સ જૈવ બનાવટોમાં સૂક્ષ્મ જીવોને વહન કરવાનું કાર્ય કરે છે દા.ત. બૅક્ટેરીયલ ખાતરોની જૈવ બનાવટોમાં સોડિયમ આલ્જીનેટનો મોટા પાયે ઉપયોગ થાય છે. તે પર્યાવરણ-મિત્ર જ નહીં પરંતુ ઓછા ખર્ચે મળતો પોલીમર છે. તાજેતરમાં પોલીમર્સના આ ગુણોને સિન્થેટિક પોલીમર્સમાં મિશ્ર કરી આવા મટીરિયલ્સની અસરકારકતામાં વધારો કરી શકાય છે. નેનો મટેરિયલ્સ સાથેના ખાતરોની સપાટી ઉપર કોટિંગ કરવાથી તેની સપાટીના તનાવમાં વધારો થવાથી તે નિયંત્રિત રીતે છૂટા પડવામાં મદદરૂપ થાય છે. બાયોડીગ્રેબલ પોલીમર્સ સૂક્ષ્મજીવી પ્રક્રિયકોને તનાવ સામે રક્ષણ પૂરૂ પાડી તેની આવરદામાં વધારો કરે છે. આવા પોલીમર્સનું કોટિંગ કરવાથી તે ધીમે ધીમે છૂટા પડતા ખાતરોના મટીરિયલ્સ તરીકે કાર્ય કરે છે જે છોડને તેની માંગ પ્રમાણે સુમેળ સાધી પોષકતત્વને દ્રાવ્ય કરી છોડને લભ્ય બનાવે છે. એવું જાણવા મળેલ છે કે વિવિધ પ્રકારના કોટિંગ પદાર્થો નાઈટ્રોજન, ફોસ્ફરસ અને પોટાશ જેવા મુખ્ય ખાતરોની પ્રાપ્યતા ઉપર અસર કરે છે કે જે કોટેડ ખાતરોમાં રહેલા છે. વિદેશોમાં લેવામાં આવેલ વિવિધ અખતરાઓના પરિણામો દર્શાવે છે કે ટ્રિપલ પોલીમર ખાતરોનો ઉપયોગ  યુરિયા જેવા વિવિધ ખાતરોના યાંત્રિક ગુણોમાં વધારો કરે છે. તેઓના સૂચવ્યા મુજબ યુરિયાને નિયંત્રિત રીતે છૂટુ પાડવા માટે પ્રથમ સ્તરમાં પોલીઈથીલીન, બીજા સ્તરમાં ઉત્તમ શોષક તરીકે એક્રેલિક એસિડ – કો એક્રીલ એમાઈડનો ઉપયોગ અને ત્રીજા સ્તરમાં બ્યુટાઈલ મીથાક્રેટલેટનો ઉપયોગ સારૂ પ્રદર્શન પૂરૂ પાડે છે. કેટલાક અભ્યાસોમાં થયેલ નોંધ મુજબ ડીગ્રેડેબલ પોલીમર્સનો મોટા પાયે પોષકતત્વોના ઉપયોગ માટે થાય છે.

નેનોફર્ટિલાઈઝર્સ અને તેના પ્રકારો :     

        નેનફર્ટિલાઈઝર્સને સ્માર્ટ ખાતરો પણ કહે છે જે એવી રીતે બનાવેલા હોય છે કે જે ચીલાચાલુ ખાતરોની સરખામણીએ પોષકતત્વ વપરાશની અસરકારકતામાં વધારો કરે છે એટલું જ નહિ પર્યાવરણ પર થતી હાનિકારક અસરોમાં ઘટાડો કરે છે. નેનો ફર્ટિલાઈઝર્સમાં 1 થી 100 એનએમના નેનો સ્કેલ સ્તરનું મટીરિયલનો ઉપયોગ થાય છે. તેમાં મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારના નેનોફર્ટિલાઈઝર્સનો ઉપયોગ થાય છે જેમાં (1) નેનોસ્કેલ ખાતરો (સીન્થેસાઈઝડ નેનોપાર્ટિકલ્સ) (2) નેનોસ્કેલ એડિટિવ્ઝ (બલ્ક પ્રોડક્ટસ વીથ નેનોસ્કેલ એડિટિવ્ઝ) અને (3) નેનોસ્કેલ કોટિંગ કરેલ પ્રોડક્ટ અથવા લોડેડ વીથ નેનો પાર્ટિકલ્સ)નો સમાવેશ થાય છે. તેની વિગત કોઠામાં દર્શાવેલ છે :

        દ્રાવ્ય ખાતરોના વિકલ્પ તરીકે ધીરે ધીરે છૂટાં પડતાં નેનો ખતરો અનુકુળ છે. કેટલાક પોષકતત્વો પાકના વિકાસ દરમ્યાન ધીમા દરે છૂટા પડે છે જેને પરિણામે તેનો નાશ ઓછો થાય છે. નેચરલ ક્લે તરીકે જાણીતા ઝીઓલાઈટસ પર્યાવરણમાં ધીરે ધીરે પોષકતત્વો છોડે છે જેનો ઉપયોગ ધીરે ધીરે છૂટતા પોષકતત્વોના ભંડાર તરીકે થાય છે. બીજી બાજુ તેનો કમ્પોઝીટસ એ નેનોમટીરિયલ્સ ધરાવતું હોઈ ભૌતિક અને યાંત્રિક એમ બંને પ્રકારના ગુણોમાં સુધારો કરે છે. તાજેતરમાં થયેલ સંશોધને વિવિધ પ્રકારના નેનોકમ્પોઝીટસનો ઉપયોગ સ્માર્ટ ડીલિવરી પદ્ધતિ મારફતે જરૂરી પોષકતત્વોનો પૂરવઠો પુરો પાડવા માટે થાય છે. ભારતમાં પ્રથમ વખત ઈફ્કો (IFFCO) કંપનીએ નેનોનાઈટ્રોજન, નેનોઝિન્ક અને નેનોકોપર જેવા નેનો-ટેક આધારિત ખાતરોના ખેતરો પર અખતરાઓ ગોઠવેલ છે. ઈફ્કો ધ્વારા તેના લાભો જણાવેલ જેમાં નેનોપ્રોડક્ટસ ચીલાચાલુ રીતે વપરાતા રાસાયણિક ખાતરોની જરૂરિયાતમાં 50 ટકા ઘટાડો કરશે, પાક ઉત્પાદનમાં 15 થી 30 ટકાનો વધારો કરશે, જમીનના આરોગ્યમાં સુધારો કરશે અને ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન ઘટાડશે. આ પગલું આપણા પ્રધાનમંત્રી માનનીય શ્રી નરેન્દ્ર મોદીના ખેડૂતોની આવક સને 2022 સુધીમાં બમણી કરવાના લક્ષાંકને પૂર્ણ કરશે. ખાતરોની કેપ્સ્યુલ મારફતે નિયમિત રીતે પોષકતત્વો છૂટા પાડવા માટે કોટિંગ અને સીમેન્ટીંગ મટીરિયલ તરીકે નેનો ખાતરો અને સબ-નેનો કમ્પોઝીટસનો ઉપયોગ થશે. આમ ભવિષ્યમાં પર્યાવરણની પરિસ્થિતિમાં નેનો ખાતરોનો ઉપયોગ કરી પોષકતત્વો છૂટાં પાડી આપવા ઉપર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવશે. આ માટે નેનોટ્યુબ્સ, એપ્ટામર્સ, ડબલ હાઈડ્રોક્સાઈડસ, નેનોકમ્પોમીટસ, યુરીએઝ એન્ઝાઈમ્સ, નેનોસાઈઝ ટિટેનિયમ ડાયોક્સાઈડ, અને નેનોસિલિકા પાર્ટિકલ્સ જેવા નેનોડીવાઈસ અથવા એડિટિવ્ઝનો નેનોખાતરો સાથે સુમેળ સાધી છોડની માંગ મુજબ ખાતરો આપવામાં આવશે.

બાયોસ્ટીમ્યુલન્ટસ, જૈવિક ખાતરો (બાયોફર્ટિલાઈઝર્સ) અને પ્લાન્ટ ગ્રોથ પ્રમોટિંગ રાઈઝોબેક્ટેરીયા (PGPR) :  

        બાયોસ્ટીમ્યુલન્ટસ એ કુદરતી અથવા કૃત્રિમ પદાર્થો છે જે બી, છોડ અને જમીનમાં આપવામાં આવે છે. આવા પદાર્થો અજૈવિક તાણમાં સુધારો કરી છોડના વિકાસ ઉપર અસર કરે છે અને બીજના ઉત્પાદન અને ગુણવત્તામાં વધારો કરે છે તે ઉપરાંત તે ખાતરોની જરૂરિયાતમાં ઘટાડો કરે છે. ઓછી સાંદ્રતાએ પણ આવા પદાર્થો અસરકારક, પોષણની અસરકારકતામાં વધારો, અજૈવિક તાણ સામે સહનશીલ અને/અથવા પાકના ગુણો માટે જરૂરી પોષકતત્વો ધરાવે છે. આવા પદાર્થો પાકને ઑક્ઝીન્સ, જીબ્રેલિન્સ અને સાયટોકાઈનિન્સ જેવા અતઃસ્ત્રાવો (હોર્મોન્સ)ના રૂપે બાહ્ય રીતે છોડ ઉપર આપવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે બાયોસ્ટીમ્યુલન્ટસ કુદરતી કે કૃત્રિમ પદાર્થોમાં અંતઃસ્ત્રાવો તરીકે બનાવવામાં આવે છે. જ્યારે તેનો સીધા જ છોડની દેહધાર્મિક ક્રિયાઓ ઉપર લાભદાયક અસર કરી વૃદ્ધિ, વિકાસ, પાણીના તનાવ, ક્ષાર અને એલ્યુમિનિયમ જેવા ઝેરી તત્વો પર અસર પહોંચાડે છે. આ બનાવટ ચીલાચાલુ વપરાતા એનપીકે ખાતરો કરતાં જુદી પડે છે. તેની બનાવટમાં હ્યુમિક એસિડ, સીવીડ એક્ષટ્રેક્ટસ, વિટામિન્સ, એમિનો એસિડ, એસ્કોર્બિક એસિડ અને અન્ય રસાયણો વગેરે વિવિધ પ્રકારના કાર્બનિક સંયોજનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.   

        બાયોસ્ટીમ્યુલન્ટસના મુખ્ય જૂથોમાં હ્યુમિક પદાર્થો, પ્રોટીન હાઈડ્રોલાયસેટ અને એમિનો એસિડ સ્ટીમ્યુલન્ટસ, સીવીડ એક્ષસ્ટ્રેટસ અને પીજીપીઆરનો સમાવેશ થાય છે. બીજી તરફ જૈવિક ખાતરો પોતે પોષકતત્વોનો પૂરવઠો પુરો પાડ્યા વિના આડકતરી રીતે પોષકતત્વોની પ્રાપ્યતા ઉપર અસર કરે છે. તે જીવંત સૂક્ષ્મજીવોની બનાવટ છે કે જે પોષકતત્વોની પ્રાપ્યતા અને તેને લેવામાં મદદ કરે છે. ડાયાઝોટ્રોફિક બૅક્ટેરીયા હવામાના ડાઈનાઈટ્રોજન (N₂) નું એમોનિયા (NH₃) માં રૂપાંતર કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે જેનો છોડ ઉપયોગ કરી શકે છે. જમીનમાં મુક્ત રીતે જીવંત એવા કેટલાયે બેક્ટેરીયા પીજીપીઆર તરીકે જાણીતા છે કારણ કે તે કાર્બનથી સમૃદ્ધ અને નાઈટ્રોજનની નબળી સ્થિતિમાં સ્પર્ધાત્મક રીતે લાભ આપે છે. પીજીપીઆર છોડના મૂળ સાથે જોડાઈને ઉત્પાદન અને ફાયટોહોર્મોન્સના નિયમનમાં, ધીમે ધીમે પોષકતત્વો છૂટા કરે (દા.ત. ફોસ્ફરસ અને નાઈટ્રોજન સ્થાયીકરણ), સૂક્ષ્મતત્વોનું શોષણ, એન્ટિબાયોટિક્સ (ફાયટોપેથોજન્સ)નું ઉત્પાદન અને એન્ટિપેથોજેનિક વગેરેમાં મદદરૂપ થાય છે. જૈવ બનાવટોમાં સૂક્ષ્મજીવો ઉપર આવરણ કરવાથી સંગ્રહ દરમ્યાન અને પીએચ અને તાપમાન વગેરેની પ્રતિકુળ પરિસ્થિતિ સામે રક્ષણ પૂરૂ પાડી શકાય છે. એગ્રિ-લાઈફ સોમ ફાયટોફાર્મા (ઈન્ડિયન) લિમિટેડ નામની કંપની એગ્રિ બૂમ (Agri Boom) નામનું ફોલિયર સ્પ્રે, એમિનોએસિડ – જીઆર, કોહીનૂર (બાયોસ્ટીમ્યુલન્ટ તરીકે) અને એફઈ-સોલ-બી (Fe-sol-B), એગ્રિ-લાઈફ નાઈટ્રોફિક્સ (Agri-Life Nitrofix) (જૈવિક ખાતર) વગેરેનું ઉત્પાદન કરે છે. બેક્ટેરિયાના સ્થિરતા (અચલતા) અને પરિક્ષણ માટે આલ્જીનેટ જેલ્સ, સિન્થેટિક જેલ્સ (Sol-Gel), પૉલીએક્રેલેમાઈડ અગર અને અગરોઝ, પોલીયુરેથેન વર્મિક્યુલાઈટ અને પોલીસેકેરાઈડ્સ વગેરે અનુકુળ પદાર્થો છે.

સ્માર્ટ ખાતરો માટે કાપણી પછીના કચરા (અવશેષો)નો ઉપયોગ :      

        વર્તમાન સમયે ખેતી પદ્ધતિઓમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઓછા ખર્ચ ધરાવતું પરાળ ઉપલબ્ધ છે કે જે લિગ્નિન, હેમિસેલ્યુલોઝ અને સેલ્યુલોઝ ધરાવે છે જેમાં યાંત્રિક મજબૂતાઈના ગુણો રહેલા છે. ઘઉંનું પરાળ કાર્બોક્ષિલ, હાઈડ્રોક્ષિલ, ઈથર, એમિનો અને ફોસ્ફેટ વગેરે ધરાવે છે જે પ્રતિક્રિયાશીલતા અને ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણોમાં વધારો કરે છે તેમજ ગંદા પાણી અને ધીમેથી રીલીઝ થતા ખાતરોની માવજત માટે વપરાતા શોષક પદાર્થો તૈયાર કરવા માટે ઉપયોગી છે. જો કે પરાળ એ જમીનમાં સહેલાઈથી કહોવાઈ જાય છે. ક્લે અથવા બાયોચારની સાથે ઘઉંના પરાળનો ઉપયોગ કરતાં તે રીલીઝ ખાતરો તરીકે કાર્ય કરે છે. પાકના અવશેષોમાંથી મેળવેલ સેલ્યુલોઝ ફુગવિરોધી પ્રવૃતિ અને ફુગના કારકોને દબાવી દેવા માટે મોટા પાયે જીવાણુઓ આધારિત જૈવબનાવટોના વાહક તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આમ પાક અવશેષોને ખેતરમાં બાળી ન નાખતાં તેનો સ્માર્ટ ખાતરો બનાવવામાં ઉપયોગ કરવો જોઈએ. ઘઉંના પરાળનો ધીરે ધીરે છૂટા પડતા નાઈટ્રોજન અને બોરોન ખાતરોનો પાણી જાળવી રાખવાના ગુણ સહિત વિકાસ કરવા માટેના ઉપયોગની ક્ષમતા રહેલી છે. લિગ્નોસેલ્યુલોઝ અને કમ્પોસ્ટ એકવાર જમીનમાં ઉમેરાય એટલે કે જલ્દીથી કહોવાઈ જાય છે. ધીરેથી છૂટા પડતા ખાતરોના ગુણો સુધારવા માટે ક્લે મિનરલ્સ અથવા બાયોચાર સાથે તેનો ઉપયોગ કરવાથી ઝડપથી કહોવાણમાં ઘટાડો કરી શકાય છે.  

સ્માર્ટ ખાતરો માટે બાયોચારનો ઉપયોગ : 

        કાપણી બાદ મળતા અવશેષો જેવા કે ઘઉંનું પરાળનો ઉપયોગ ઊર્જા પેદા કરતી પાયરોલાયસીસ પદ્ધતિ વડે મેળવેલ બાયોચાર (પાયરોજેનિક કાર્બન) તરીકે કરી શકાય છે. બાયોચારનો ઉપયોગ મોટા પાયે જમીન સુધારક તરીકે અને કાર્બન જપ્તિમાં વધારો કરવા માટે થાય છે. 350થી 700 ડિગ્રી સે. ઉષ્ણતામાને કૃષિમાંથી મળતા લિગ્નોસેલ્યુલોઝ ધરાવતા બાયોમાસમાં પાયરોલાયસીસ (ઑક્સીજનની ગેરહાજરીમાં તાપમાન વડે પદાર્થનું વિઘટન)ની ક્રિયા વડે બાયોચાર મેળવવામાં આવે છે. બાયોચાર તેની ઉચ્ચ સ્થિરતા વડે જમીનમાં કાર્બન જપ્તિની ક્ષમતામાં વધારો કરે છે. મકાઈના કાયાં, કેળના થડ અને પોમેલોની છાલમાંથી 200⁰ સે. ઉષ્ણતામાને કાબોક્ષીલ અને કીટો જૂથની હાજરી સહિત બનાવેલ બાયોચાર ઉત્તમ પ્રકારે એમોનિયમ જાળવી રાખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે અને ધીરેથી છૂટા પડતા નાઈટ્રોજનના વાહક તરીકે તે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. તાજેતરમાં થયેલા અભ્યાસ જણાવે છે કે બાયોચાર અને ચારકોલ ફાયદાકારક સૂક્ષ્મજીવો સહિત બનાવેલ બનાવટોના વાહક તરીકે ઉપયોગી જણાય છે. બાયોચાર વિવિધ બેક્ટેરીયાની વસ્તીના વાહક તરીકે ઉપયોગી છે. બાયોચારનો સ્માર્ટ ખાતરોના વાહક તરીકેનો ઉપયોગ વધુ લાભદાયી છે. જમીનમાં બાયોચાર ઉમેરાતાં તે છોડને પોષણ માટે લાભદાયી છે અને જમીનના અનેક કાર્યોમાં સુધારો કરે છે. જમીનમાં બાયોચાર ઉમેરાતાં તેની જળ પકડાશ ક્ષમતા અને કાર્બન જપ્તિમાં સકારાત્મક અસર થાય છે.  

સારાંશ અને ભાવિ સંશોધન :     

        ભારતની કૃષિમાં દિન-પ્રતિદિન અનેક ટેક્નોલૉજીનો વિકાસ અને ઉપયોગ થવા લાગ્યો છે. કુલ વિશ્વમાં વપરાતા ખાતરોના વપરાશના એક ટકાથી પણ સ્માર્ટ ખાતરોનો ઓછો એટલે કે મર્યાદિત વપરાશ ભારતમાં થાય છે. ચીલાચાલુ ખાતરોના વપરાશની સરખામણીએ સ્માર્ટ ખાતરોના કેટલાક ફાયદાઓ છે. સ્માર્ટ ખાતરોનો ઉપયોગ પર્યાવરણીય પ્રદૂષણમાં ઘટાડો કરે છે. ભારતની ખેતીમાં આર્થિક અને પર્યાવરણીય રીતે સ્માર્ટ ખાતરોનો ઉપયોગ ખેડૂતો માટે લાભદાયી છે જે ભારતીય કૃષિ માટે વરદાન રૂપ સાબિત થશે.  

સ્ત્રોત : ઈન્ડિયન ફાર્મર્સ ડાયજેસ્ટ, ઓક્ટોબર 2022

સંપાદક : ડૉ. એન. વી. સોની (નિવૃત્ત તંત્રી ‘કૃષિગોવિદ્યા’) E-mail: krushikiran2023@gmail.com

www.krushikiran.in