व्याख्यान 11: एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) — अर्थ, प्रमुख घटक, विभिन्न उपागम एवं सस्य वैज्ञानिक लाभ
(Integrated Nutrient Management (INM): Meaning, Components, Different Approaches and Advantages of INM)

श्री कर्ण नरेंद्र कृषि विश्वविद्यालय (SKNAU), जोबनेर एवं ICAR 5th Deans’ Committee के आधिकारिक पाठ्यक्रम पर आधारित संपूर्ण डिजिटल पाठ्यपुस्तक अध्याय

🏛️ प्लेटफ़ॉर्म: Agro Path Finder • 🎓 डिग्री प्रोग्राम: B.Sc. (Hons.) Agriculture • 📚 सेमेस्टर: Semester I Notes • 🗂️ विषय निर्देशिका: Subject Directory

01 अध्ययन के प्रमुख उद्देश्य (Learning Objectives)

इस व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित सस्य वैज्ञानिक अवधारणाओं में दक्षता प्राप्त करेंगे:

1. INM एवं IPNS की अवधारणा एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (Integrated Nutrient Management – INM) तथा समन्वित पादप पोषण प्रणाली (IPNS) के अर्थ, FAO परिभाषा एवं दर्शन को स्पष्ट करना।

2. INM की आवश्यकता एवं ऐतिहासिक विकास हरित क्रांति के पश्चात् एकल रासायनिक उर्वरकों के असंतुलित प्रयोग से उत्पन्न बहु-पोषक तत्व न्यूनता (Multi-nutrient deficiency) एवं घटती कारक उत्पादकता का विश्लेषण करना।

3. INM के प्रमुख घटक (Components) रासायनिक उर्वरक, कार्बनिक खाद (FYM/Compost), हरी खाद, फसल अवशेष, दलहनी फसलें तथा जैव-उर्वरकों के सहक्रियात्मक (Synergistic) समन्वय को समझना।

4. INM के विभिन्न वैज्ञानिक उपागम मृदा परीक्षण (Soil Test Rating), लक्षित उपज (STCR-IPNS), स्थान-विशिष्ट प्रबंधन (SSNM – LCC/SPAD), फसल-चक्र आधारित तथा DRIS उपागमों की कार्यप्रणाली सीखना।

5. INM के बहुआयामी लाभ मृदा के भौतिक, रासायनिक एवं जैविक स्वास्थ्य सुधार, उच्च पोषक तत्व उपयोग दक्षता (NUE), उर्वरक बचत एवं पर्यावरण संरक्षण में INM के लाभों का मूल्यांकन करना।

6. उर्वरक प्रतिस्थापन एवं STCR गणना रासायनिक नत्रजन के आंशिक प्रतिस्थापन (25%–50% N substitution through organics/biofertilizers) तथा पोषक तत्व संतुलन पत्रक (Nutrient Balance Sheet) के संख्यात्मक प्रश्न हल करना।

02 प्रस्तावना एवं ऐतिहासिक पृष्ठभूमि (Introduction & Background)

सन् 1960 के दशक के मध्य में भारत में हरित क्रांति (Green Revolution) के आगमन के साथ अधिक उपज देने वाली बौनी किस्मों (High Yielding Varieties – HYVs), सिंचाई विस्तार और रासायनिक उर्वरकों के सघन प्रयोग से खाद्यान्न उत्पादन में ऐतिहासिक वृद्धि हुई। किंतु पिछले पाँच दशकों में किसानों द्वारा कार्बनिक खादों की उपेक्षा करते हुए केवल उच्च विश्लेषणात्मक रासायनिक उर्वरकों (विशेषकर केवल यूरिया और DAP) के असंतुलित व एकाकी प्रयोग से मृदा स्वास्थ्य में गंभीर संकट उत्पन्न हो गया है।

जहाँ सन् 1950 के दशक में भारतीय मृदाओं में केवल नत्रजन (N) की कमी देखी जाती थी, वहीं सघन खेती के कारण 1960 के दशक में फास्फोरस (P), 1970 में पोटाश (K) व जिंक (Zn), 1980 में लोहा (Fe) व सल्फर (S), और 1990–2000 के दशक के बाद बोरॉन (B), मैंगनीज (Mn), कॉपर (Cu) व मोलिब्डेनम (Mo) सहित 8 से 9 पोषक तत्वों की बहु-पोषक न्यूनता (Multi-nutrient deficiency) सामने आई है। इसके परिणामस्वरूप प्रति किलोग्राम उर्वरक से मिलने वाली दाना उपज अर्थात् आंशिक कारक उत्पादकता (Partial Factor Productivity – PFP) जो 1970 में 13.4 kg अनाज प्रति kg NPK थी, वह घटकर वर्तमान में मात्र 3.7 से 4.0 kg अनाज प्रति kg NPK रह गई है।

📌 महत्वपूर्ण सस्य वैज्ञानिक तथ्य (Key Agronomic Insight): आज न तो अकेले रासायनिक उर्वरक मृदा की दीर्घकालीन उत्पादकता को बनाए रख सकते हैं, और न ही अकेले कार्बनिक खाद या जैव-उर्वरक भारत की विशाल जनसंख्या की तत्काल खाद्यान्न मांग (330+ मिलियन टन) को पूरा करने के लिए आवश्यक भारी पोषक तत्वों की आपूर्ति कर सकते हैं। इसी विरोधाभास के वैज्ञानिक समाधान के रूप में एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (Integrated Nutrient Management – INM) का जन्म हुआ।

03 विस्तृत अध्ययन सामग्री (Complete Study Material)

3.1 एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) का अर्थ एवं वैज्ञानिक परिभाषा (Meaning & Definition of INM)

एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (Integrated Nutrient Management – INM) या समन्वित पादप पोषण प्रणाली (Integrated Plant Nutrition System – IPNS) का शाब्दिक अर्थ है—पादप पोषक तत्वों के सभी उपलब्ध संभावित स्रोतों अर्थात् अकार्बनिक रासायनिक उर्वरकों (Inorganic fertilizers), कार्बनिक खादों (Organic manures), हरी खाद (Green manures), फसल अवशेषों (Crop residues) तथा जैव-उर्वरकों (Biofertilizers) का इस प्रकार वैज्ञानिक, संतुलित एवं विवेकपूर्ण संयोजन करना जिससे मृदा की उर्वरता और फसल उत्पादकता को आर्थिक एवं पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ स्तर पर बनाए रखा जा सके।

📖 FAO (खाद्य एवं कृषि संगठन, 1995/1998) के अनुसार मानक परिभाषा:
“एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) या समन्वित पादप पोषण प्रणाली (IPNS) से तात्पर्य मृदा उर्वरता तथा पादप पोषक तत्वों की आपूर्ति को एक इष्टतम स्तर (Optimum level) पर बनाए रखने या समायोजित करने से है, ताकि किसी निश्चित कृषि-पारिस्थितिक एवं सामाजिक-आर्थिक परिस्थिति में पोषक तत्वों के सभी संभावित स्रोतों—अकार्बनिक, कार्बनिक एवं जैविक—के संयुक्त एवं सहक्रियात्मक (Synergistic) लाभों के अनुकूलन द्वारा वांछित फसल उत्पादकता को दीर्घकाल तक कायम रखा जा सके।”

सरल शब्दों में, INM का सूत्र है:
INM = रासायनिक उर्वरक (त्वरित आपूर्ति) + कार्बनिक खाद (ह्यूमस एवं भौतिक-रासायनिक सुधार) + जैव-उर्वरक व दलहन (जैविक स्थिरीकरण व घुलनशीलता)।

3.2 एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन के मूल उद्देश्य एवं सिद्धांत (Objectives & Core Principles of INM)

पोषक तत्व निष्कासन एवं आपूर्ति के अंतर को पाटना (Bridging the Nutrient Gap): भारतीय कृषि में फसलों द्वारा प्रतिवर्ष लगभग 35–38 मिलियन टन NPK का निष्कासन होता है जबकि उर्वरकों द्वारा आपूर्ति उससे कम रहती है (लगभग 8–10 मिलियन टन का ऋणात्मक अंतर / Negative balance)। INM इस अंतर को जैविक व कार्बनिक स्रोतों से पूरा करता है।
सकारात्मक अंतर्क्रिया या सहक्रियाशीलता (Positive Interaction / Synergism): जब रासायनिक उर्वरकों को FYM और जैव-उर्वरकों के साथ मिलाकर दिया जाता है, तो कुल उपज उनके अलग-अलग प्रयोग के योग से अधिक होती है (1 + 1 > 2 प्रभाव)।
मृदा कार्बनिक कार्बन का संरक्षण (Maintenance of Soil Organic Matter – SOM): उष्ण एवं शुष्क जलवायु (जैसे राजस्थान) में तीव्र ऑक्सीकरण से घटते मृदा कार्बनिक पदार्थ को सुरक्षित स्तर (0.5% से ऊपर) पर बनाए रखना।
पोषक तत्वों की मांग एवं आपूर्ति में समकालिकता (Synchronizing Nutrient Supply with Crop Demand): बुवाई के समय रासायनिक उर्वरक प्रारंभिक त्वरित वृद्धि कराते हैं, जबकि कार्बनिक खाद खनिजीकरण के माध्यम से फसल की बाद की प्रजनन अवस्थाओं (Flowering & Grain filling) तक निरंतर पोषण देती रहती है।
पोषक तत्वों के ह्रास को न्यूनतम करना (Minimizing Nutrient Losses): निक्षालन (Leaching), वाष्पीकरण (Volatilization), विनाइट्रीकरण (Denitrification) तथा फास्फोरस स्थिरीकरण (Fixation) को कम करके पोषक तत्व उपयोग दक्षता (NUE) को अधिकतम करना।

3.3 एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन के प्रमुख घटक (Major Components / Pillars of INM)

INM प्रणाली मुख्य रूप से निम्नलिखित 6 घटकों (Components) के एकीकरण पर आधारित है:

रासायनिक उर्वरक (Chemical / Inorganic Fertilizers):
- यह INM का सबसे सघन एवं त्वरित घटक है। सघन कृषि में कुल पोषक तत्व मांग का लगभग 50% से 75% भाग रासायनिक उर्वरकों द्वारा पूरा किया जाता है।
- इसमें केवल N, P, K (आदर्श अनुपात अनाज फसलों हेतु 4 : 2 : 1 तथा दलहनी फसलों हेतु 1 : 2 : 1) ही नहीं, बल्कि मृदा परीक्षण के अनुसार सल्फर (S), जिंक (ZnSO₄ @ 20–25 kg/ha), आयरन एवं बोरॉन का संतुलित समावेश किया जाता है।
कार्बनिक खाद एवं कम्पोस्ट (Organic Manures & Composts):
- गोबर की खाद (FYM @ 10–15 टन/ha), वर्मीकम्पोस्ट (2.5–5.0 टन/ha), नाडेप कम्पोस्ट, मुर्गी की खाद (Poultry manure) तथा अखाद्य खलियाँ (नीम व अरंडी की खली)।
- ये कुल सिफारिश की गई नत्रजन (RDN) के 25% से 50% भाग को प्रतिस्थापित (Substitute) करने के साथ-साथ सभी सूक्ष्म पोषक तत्व प्रदान करती हैं।
हरी खाद (Green Manuring — In-situ एवं Ex-situ):
- मुख्य फसल से पूर्व सनई (Crotalaria juncea), ढैंचा (Sesbania aculeata या Sesbania rostrata — तना व जड़ दोनों में ग्रंथियाँ बनाने वाली प्रजाति), लोबिया या ग्वार को उगाकर 45–50 दिन की अवस्था (फूल आने से पूर्व) पर मृदा में पलटने से आगामी फसल के लिए 40 से 80 kg N/ha की बचत होती है।
फसल अवशेष प्रबंधन (Crop Residue Management):
- गेहूँ, धान, सरसों, गन्ना एवं दलहनी फसलों के भूसे व डंठलों को जलाने (Burning — जिससे 80–90% N व S नष्ट हो जाता है) के बजाय खेत में पलटना या पलवार (Mulching) के रूप में रखना।
- अनाज के भूसे का C:N अनुपात उच्च (80:1 से 100:1) होता है; अतः अस्थायी नत्रजन स्थिरीकरण (Microbial Immobilization) से बचने के लिए भूसा पलटते समय 15–20 kg N/ha अतिरिक्त (Starter dose) या Trichoderma viride / Pleurotus (Pusa Decomposer) कल्चर का प्रयोग किया जाता है।
फसल-चक्र में दलहनी फसलों का समावेश (Legumes in Cropping Systems):
- अनाज आधारित फसल-चक्र में चना, मूंग, उड़द, लोबिया, ग्वार, मूंगफली या बरसीम को अंतर-फसल (Intercrop) या क्रमिक फसल (Sequential crop) के रूप में शामिल करने से सहजीवी नत्रजन स्थिरीकरण द्वारा अगली फसल को 25 से 60 kg N/ha का ‘नाइट्रोजन क्रेडिट’ (Nitrogen Economy) प्राप्त होता है।
जैव-उर्वरक (Biofertilizers / Microbial Inoculants):
- राइजोबियम, एजोटोबैक्टर, एजोस्पिरिलम, नील-हरित शैवाल (BGA), एजोला, फास्फेट घुलनशील जीवाणु (PSB), पोटाश घुलनशील जीवाणु (KSB) एवं माइकोराइजा (VAM)।
- ये अत्यंत कम लागत (मात्र ₹150–300 प्रति हेक्टेयर) में 15–40 kg N/ha तथा 20–30 kg P₂O₅/ha के समतुल्य पोषक उपलब्धता बढ़ाते हैं।

3.4 एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन के विभिन्न वैज्ञानिक उपागम (Different Approaches of INM)

फसलों में पोषक तत्वों की वास्तविक आवश्यकता का निर्धारण करने तथा विभिन्न स्रोतों का समन्वय करने के लिए सस्य विज्ञान एवं मृदा विज्ञान में निम्नलिखित 6 प्रमुख उपागम (Approaches) अपनाए जाते हैं:

1. सामान्य या कृषि-जलवायु क्षेत्रीय सिफारिश उपागम (Blanket / State-Level General Recommendation Approach)

इस परंपरागत उपागम में किसी पूरे कृषि-जलवायु खंड (Agro-climatic zone) के लिए बहुत से खेतों में किए गए बहु-स्थानीय उर्वरक प्रयोगों (Multi-location trials) के औसत के आधार पर एक स्थिर सिफारिश (Recommended Dose of Fertilizers – RDF, जैसे सिंचित गेहूँ हेतु 120:40:30 kg NPK/ha + 10 टन FYM) जारी की जाती है।
सीमा (Limitation): इसमें अलग-अलग खेतों की वास्तविक मृदा उर्वरता में पाए जाने वाले अंतर (Spatial variability) को ध्यान में नहीं रखा जाता।

2. मृदा परीक्षण एवं उर्वरता श्रेणी आधारित उपागम (Soil Test Fertility Rating & Soil Health Card Approach)

इस उपागम में किसान के खेत की मिट्टी का प्रयोगशाला में परीक्षण करके उसे कार्बनिक कार्बन (OC), उपलब्ध नत्रजन (Alkaline KMnO₄ विधि — Subbiah & Asija, 1956), उपलब्ध फास्फोरस (उदासीन/क्षारीय मृदा हेतु Olsen’s 0.5 M NaHCO₃ विधि; अम्लीय मृदा हेतु Bray’s P₁ विधि) तथा उपलब्ध पोटाश (Neutral Normal Ammonium Acetate विधि) के आधार पर तीन श्रेणियों — निम्न (Low), मध्यम (Medium) एवं उच्च (High) में वर्गीकृत किया जाता है:
- यदि मृदा की उर्वरता मध्यम (Medium) श्रेणी में है → राज्य की सामान्य सिफारिश (100% RDF) दी जाती है।
- यदि मृदा की उर्वरता निम्न (Low) श्रेणी में है → सामान्य सिफारिश से 25% से 30% अधिक (125% RDF) पोषक तत्व (उर्वरक + कार्बनिक खाद) दिए जाते हैं।
- यदि मृदा की उर्वरता उच्च (High) श्रेणी में है → सामान्य सिफारिश से 25% से 30% कम (75% RDF) उर्वरक दिए जाते हैं।
भारत सरकार द्वारा फरवरी 2015 में सूरतगढ़ (श्रीगंगानगर, राजस्थान) से प्रारंभ की गई मृदा स्वास्थ्य कार्ड योजना (Soil Health Card – SHC Scheme) में 12 पैरामीटर (pH, EC, OC, N, P, K, S, Zn, Fe, Cu, Mn, B) की जाँच कर INM आधारित उर्वरक सिफारिश दी जाती है।

3. लक्षित उपज एवं मृदा परीक्षण-फसल अनुक्रिया उपागम (Targeted Yield / STCR-IPNS Approach)

प्रतिपादक: भारत में इस उपागम का विकास डॉ. बी. राममूर्ति एवं सहयोगियों (Dr. B. Ramamoorthy et al., 1967) द्वारा IARI, नई दिल्ली में लीबिग के न्यूनतम के नियम (Liebig’s Law of Minimum) के आधार पर किया गया।
सिद्धांत: यह उपागम मानता है कि किसी फसल की दाना उपज (Grain Yield) और पौधे द्वारा कुल अवशोषित पोषक तत्व (Total Nutrient Uptake) के बीच एक सीधा रैखिक संबंध (Linear relationship) होता है।
इसमें किसान की आर्थिक क्षमता के अनुसार एक लक्षित उपज (Target Yield ‘T’ in q/ha) निर्धारित की जाती है और समीकरण में (i) प्रति क्विंटल दाने के लिए आवश्यक पोषक तत्व (NR), (ii) मृदा से उपलब्ध पोषक तत्व का योगदान (%CS), (iii) उर्वरक से योगदान (%CF) तथा (iv) गोबर की खाद व जैव-उर्वरक से योगदान (%CO) को शामिल करके सटीक उर्वरक मात्रा निकाली जाती है। इसे STCR-IPNS मॉडल कहते हैं।

4. स्थान-विशिष्ट पोषक तत्व प्रबंधन उपागम (Site-Specific Nutrient Management – SSNM Approach)

अंतरराष्ट्रीय चावल अनुसंधान संस्थान (IRRI) एवं IPNI द्वारा विकसित यह एक आधुनिक, गतिशील एवं पौध-आधारित उपागम है जो “फसल को जब और जहाँ आवश्यकता हो, तभी पोषण देने” (Feeding the crop as and when needed) पर आधारित है।
SSNM के प्रमुख उपकरण (Diagnostic Tools of SSNM):
1. पर्ण रंग चार्ट (Leaf Color Chart – LCC): IRRI द्वारा विकसित हरे रंग की 6 पट्टियों (Shade 1 से 6) वाला प्लास्टिक स्केल। धान व गेहूँ में बुवाई/रोपाई के 14–21 दिन बाद से हर 7–10 दिन पर सबसे ऊपर की पूरी खुली पत्ती (Topmost fully expanded leaf) के रंग का मिलान किया जाता है। यदि 10 में से 6 पत्तियों का रंग क्रांतिक मान (जैसे बौने धान हेतु Shade 4, बासमती हेतु Shade 3, गेहूँ हेतु Shade 4) से हल्का हो, तो तुरंत 25–30 kg N/ha की टॉप ड्रेसिंग की जाती है।
2. SPAD क्लोरोफिल मीटर (SPAD-502 Meter): यह बिना पत्ती को तोड़े (Non-destructive) पत्ती की क्लोरोफिल सांद्रता मापकर नत्रजन की वास्तविक आवश्यकता बताता है (धान के लिए क्रांतिक SPAD मान ~35–37)।
3. ग्रीनसीकर ऑप्टिकल सेंसर (GreenSeeker / NDVI Sensor): फसल वितान (Crop canopy) के NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) के आधार पर नत्रजन की गणना करता है।
4. पोषक तत्व विलोपन प्लॉट तकनीक (Nutrient Omission Plot Technique): खेत में छोटे-छोटे प्लॉट (जैसे –N, –P, –K एवं पूर्ण NPK) लगाकर मृदा की अंतर्निहित पोषक आपूर्ति क्षमता (Indigenous Nutrient Supply) का आकलन करना।

5. फसल प्रणाली या फसल-चक्र आधारित उपागम (Cropping System-Based Approach)

चूँकि कार्बनिक खादों (FYM), फास्फोरस (P), पोटाश (K) एवं जिंक (Zn) का प्रभाव केवल एक फसल तक सीमित न रहकर अगली फसल (Residual effect) पर भी पड़ता है, इसलिए इस उपागम में उर्वरक की योजना एकल फसल के बजाय पूरे 1-वर्षीय फसल-चक्र (Cropping Sequence) को एक इकाई मानकर बनाई जाती है:
- फास्फोरस प्रबंधन: अनाज-अनाज फसल-चक्र (जैसे धान–गेहूँ या बाजरा–गेहूँ) में फास्फोरस उर्वरक को प्राथमिकता से रबी की फसल (गेहूँ) में दिया जाता है क्योंकि शीतकाल में कम तापमान के कारण मृदा का मूल फास्फोरस कम घुलता है, जबकि खरीफ (धान/बाजरा) में उच्च ताप व नमी के कारण पिछली फसल का अवशिष्ट फास्फोरस (Residual P) आसानी से उपलब्ध हो जाता है।
- कार्बनिक खाद (FYM) प्रबंधन: FYM या कम्पोस्ट को प्राथमिकता से खरीफ की फसल (मक्का, बाजरा, कपास, धान) से पूर्व दिया जाता है क्योंकि वर्षा ऋतु की उच्च आर्द्रता व ताप में उसका खनिजीकरण (Mineralization) तेजी से होता है।
- दलहनी फसलों का अवशिष्ट लाभ: यदि रबी में चना/मटर या जायद में मूंग उगाई गई हो, तो अगली खरीफ अनाज फसल में नत्रजन की मात्रा में 25–40 kg N/ha की कटौती कर दी जाती है।

6. समेकित निदान एवं अनुशंसा प्रणाली उपागम (DRIS — Diagnosis and Recommendation Integrated System)

प्रतिपादक: ई.आर. ब्यूफिल्स (E.R. Beaufils, 1973)।
परंपरागत पादप ऊतक विश्लेषण (Critical Nutrient Concentration) में पौधे की आयु बढ़ने के साथ पोषक तत्व सांद्रता बदल जाती है। इसके समाधान हेतु DRIS उपागम में एकल पोषक तत्व प्रतिशत के स्थान पर पोषक तत्वों के पारस्परिक अनुपात (Nutrient Ratios — जैसे N/P, N/K, K/P) का प्रयोग करके धनात्मक व ऋणात्मक DRIS सूचकांक (DRIS Indices) निकाले जाते हैं। सबसे अधिक ऋणात्मक सूचकांक वाला तत्व सबसे अधिक सीमित (Most limiting nutrient) होता है। यह उपागम फल वृक्षों, गन्ना एवं दीर्घकालीन फसलों के INM में अत्यंत उपयोगी है।

3.5 एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन के लाभ (Advantages of INM)

मृदा की भौतिक, रासायनिक एवं जैविक उर्वरता का संवर्धन:
- कार्बनिक एवं अकार्बनिक स्रोतों के संयोजन से मृदा की दानेदार संरचना, जल धारण क्षमता (WHC), धनायन विनिमय क्षमता (CEC) तथा उभयप्रतिरोधी क्षमता (Buffering capacity) में स्थायी सुधार होता है।
- रासायनिक उर्वरकों के निरंतर प्रयोग से होने वाली मृदा अम्लीयता या लवणीयता का निराकरण होता है तथा लाभदायक मृदा सूक्ष्मजीवों व केंचुओं की संख्या बढ़ती है।
मुख्य, द्वितीयक एवं सूक्ष्म पोषक तत्वों की संतुलित आपूर्ति:
- जहाँ रासायनिक उर्वरक केवल N, P, K देते हैं, वहीं INM में शामिल FYM/कम्पोस्ट/हरी खाद पौधे को S, Ca, Mg तथा Zn, Fe, Mn, Cu, B, Mo सभी तत्व उपलब्ध कराकर छुपी हुई भूख (Hidden Hunger) और बहु-पोषक तत्व न्यूनता को समाप्त करते हैं।
पोषक तत्व उपयोग दक्षता (NUE) में उल्लेखनीय वृद्धि:
- कार्बनिक पदार्थ के विघटन से बनने वाले ह्यूमिक व फुल्विक अम्ल फास्फोरस के स्थिरीकरण (Fixation) को रोकते हैं तथा सूक्ष्म तत्वों के साथ प्राकृतिक कीलेट (Chelates) बनाते हैं। परिणामस्वरूप N की दक्षता 35% से बढ़कर 55% और P की दक्षता 15% से बढ़कर 30% तक पहुँच जाती है।
उर्वरक लागत में कमी एवं उच्च आर्थिक लाभ (Economic Viability):
- खेत पर उपलब्ध कम्पोस्ट, हरी खाद एवं सस्ते जैव-उर्वरकों के प्रयोग से महंगे रासायनिक उर्वरकों की 25% से 50% तक बचत होती है, जिससे खेती की लागत घटती है और शुद्ध लाभ (B:C Ratio) बढ़ता है।
पर्यावरण एवं भू-जल संरक्षण (Environmental Sustainability):
- रासायनिक नत्रजन के संयमित प्रयोग से भू-जल में नाइट्रेट प्रदूषण (Nitrate leaching — जिससे शिशुओं में Blue Baby Syndrome / Methemoglobinemia होता है), जलाशयों के सुपोषण (Eutrophication) तथा नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O — ग्रीनहाउस गैस) के उत्सर्जन में भारी कमी आती है और मृदा में कार्बन प्रच्छादन (Carbon sequestration) बढ़ता है।

3.6 भारत में INM अपनाने में प्रमुख बाधाएँ एवं समाधान (Constraints in Adoption of INM)

प्रमुख बाधाएँ: (1) ग्रामीण क्षेत्रों में गोबर का ईंधन (उपले/कंडे) के रूप में जलना तथा फसल अवशेषों का पशु चारे में उपयोग या जलाया जाना; (2) स्थूल खादों के परिवहन एवं खेत में फैलाने में अधिक श्रम व लागत; (3) गुणवत्तापूर्ण एवं जीवित जैव-उर्वरकों की समय पर अनुपलब्धता तथा उच्च तापमान में उनकी कम शेल्फ-लाइफ; (4) सिंचाई जल की कमी से शुष्क क्षेत्रों में हरी खाद के विघटन में कठिनाई।
समाधान: बायोगैस संयंत्रों (Biogas slurry — जिसमें 1.6–1.8% N होती है और ईंधन व खाद दोनों मिलते हैं) को बढ़ावा देना, तरल जैव-उर्वरकों (Liquid Biofertilizers — जिनकी शेल्फ-लाइफ 1–2 वर्ष होती है) का प्रसार करना, तथा कम्बाइन हार्वेस्टर के साथ हैप्पी सीडर व पूसा डीकम्पोजर का प्रयोग करना।

1. क्या है? (What?) रासायनिक उर्वरक + कार्बनिक खाद + जैव-उर्वरक + दलहन/हरी खाद का वैज्ञानिक एवं सहक्रियात्मक एकीकरण ही INM है।

2. क्यों आवश्यक है? (Why?) एकाकी रासायनिक उर्वरकों से घटती कारक उत्पादकता (PFP) और बहु-पोषक तत्व न्यूनता को रोककर टिकाऊ उच्च उपज प्राप्त करने हेतु।

3. कैसे कार्य करता है? (How?) रासायनिक उर्वरक प्रारंभिक तीव्र मांग पूरी करते हैं, कार्बनिक खाद ह्यूमस व धीमी आपूर्ति देती है और जैव-उर्वरक N₂ स्थिरीकरण व P घुलनशीलता बढ़ाते हैं।

4. प्रमुख उपागम (Approaches) मृदा स्वास्थ्य कार्ड (SHC), लक्षित उपज (STCR-IPNS), स्थान-विशिष्ट प्रबंधन (SSNM: LCC/SPAD), फसल-चक्र आधारित एवं DRIS उपागम।

5. व्यावहारिक उदाहरण (Example) गेहूँ में 75% RDF + 5 टन FYM/वर्मीकम्पोस्ट + Azotobacter एवं PSB बीज उपचार से 25% रासायनिक उर्वरक की बचत और 10–15% अधिक उपज।

04 वैज्ञानिक चित्र एवं संरचनात्मक आरेख (Scientific Diagrams)

चित्र 11.1: एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM / IPNS) के 6 स्तंभ एवं मृदा-पादप सहक्रियात्मक चक्र

चित्र 11.1: एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) के 6 प्रमुख घटक जो आपस में मिलकर सहक्रियात्मक (Synergistic) रूप से पोषक उपलब्धता और मृदा स्वास्थ्य बढ़ाते हैं।

चित्र 11.2: लक्षित उपज (STCR-IPNS) मॉडल बनाम स्थान-विशिष्ट पोषक प्रबंधन (SSNM — LCC एवं SPAD) की कार्यप्रणाली

चित्र 11.2: (बाएँ) STCR-IPNS लक्षित उपज मॉडल द्वारा मृदा व खाद के योगदान का समायोजन; (दाएँ) SSNM में LCC, SPAD एवं सेंसर द्वारा खड़ी फसल का पोषण प्रबंधन।

05 विजुअल माइंड मैप (Visual Mind Map)

माइंड मैप: एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) — अवधारणा, घटक, उपागम एवं लाभ (Lecture 11 सार)

06 फ्लोचार्ट एवं निर्णय प्रणाली (Flowcharts & Infographics)

फ्लोचार्ट 11.1: एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) के विभिन्न उपागम एवं फसल-चक्र में पोषक तत्व निर्धारण का निर्णय प्रवाह

07 तुलनात्मक एवं संदर्भ सारणियाँ (Comparison Tables)

सारणी 11.1: भारतीय मृदाओं के लिए मानक मृदा उर्वरता रेटिंग चार्ट (Standard Soil Fertility Rating Chart) एवं INM उर्वरक समायोजन

क्र.सं.	मृदा उर्वरता पैरामीटर (Soil Parameter)	निर्धारण की मानक प्रयोगशाला विधि	निम्न श्रेणी (Low Rating)	मध्यम श्रेणी (Medium Rating)	उच्च श्रेणी (High Rating)
1.	कार्बनिक कार्बन (Organic Carbon – OC %)	वाकले एवं ब्लैक की तीव्र अनुमापन विधि (Walkley & Black, 1934)	< 0.50%	0.50 – 0.75%	> 0.75%
2.	उपलब्ध नत्रजन (Available N — kg/ha)	क्षारीय पोटेशियम परमैंगनेट विधि (Subbiah & Asija, 1956)	< 280 kg/ha	280 – 560 kg/ha	> 560 kg/ha
3.	उपलब्ध फास्फोरस — तत्व रूप (Available P — kg/ha)	ओल्सन विधि (Olsen’s 0.5 M NaHCO₃ pH 8.5 — क्षारीय मृदा) / ब्रे P₁ (अम्लीय मृदा)	< 10.0 kg P/ha	10.0 – 24.6 kg P/ha	> 24.6 kg P/ha
4.	उपलब्ध फास्फोरस — ऑक्साइड रूप (Available P₂O₅ — kg/ha)	P × 2.29 गुणांक द्वारा रूपांतरित	< 22.9 kg P₂O₅/ha	22.9 – 56.3 kg P₂O₅/ha	> 56.3 kg P₂O₅/ha
5.	उपलब्ध पोटाश — तत्व रूप (Available K — kg/ha)	उदासीन नॉर्मल अमोनियम एसीटेट + फ्लेम फोटोमीटर (Flame Photometer)	< 118 kg K/ha	118 – 280 kg K/ha	> 280 kg K/ha
6.	उपलब्ध पोटाश — ऑक्साइड रूप (Available K₂O — kg/ha)	K × 1.20 गुणांक द्वारा रूपांतरित	< 140 kg K₂O/ha	140 – 280 kg K₂O/ha	> 280 kg K₂O/ha
7.	INM उर्वरक समायोजन नियम (Adjustment Rule)	मृदा स्वास्थ्य कार्ड (SHC) अनुशंसा	सामान्य सिफारिश से +25% अधिक (125% RDF) + 10 t FYM	सामान्य सिफारिश के बराबर (100% RDF) + 5–10 t FYM	सामान्य सिफारिश से −25% कम (75% RDF) + जैव-उर्वरक

सारणी 11.2: पारंपरिक रासायनिक खेती, शुद्ध जैविक खेती एवं एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) का तुलनात्मक विश्लेषण

तुलना का बिंदु (Criteria)	पारंपरिक रासायनिक उर्वरक आधारित खेती (Chemical Farming)	शुद्ध जैविक खेती (Pure Organic Farming)	एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (Integrated Nutrient Management – INM)
1. पोषक तत्व के स्रोत	केवल सिंथेटिक रासायनिक उर्वरक (यूरिया, DAP, MOP आदि)।	केवल कार्बनिक खाद, कम्पोस्ट, हरी खाद एवं जैव-उर्वरक (रासायनिक उर्वरक पूर्णतः वर्जित)।	रासायनिक उर्वरक + कार्बनिक खाद + हरी खाद + जैव-उर्वरकों का संतुलित संयोजन।
2. उच्च उपज देने वाली किस्मों (HYVs) की मांग पूर्ति	प्रारंभिक वर्षों में उच्च उपज मिलती है, पर बाद में उपज स्थिर या घटने लगती है।	प्रारंभिक 2–3 वर्षों (Conversion period) में पोषक तत्व धीमे मिलने से उपज में 15–25% गिरावट आ सकती है।	प्रथम वर्ष से ही HYVs की उच्च मांग पूरी होती है और दीर्घकाल तक सर्वोच्च उपज मिलती है।
3. मृदा स्वास्थ्य एवं सूक्ष्म पोषक तत्व	ह्यूमस घटता है, बहु-पोषक तत्व न्यूनता (Zn, Fe, S, B) बढ़ती है तथा जैविक क्रिया घटती है।	मृदा का भौतिक एवं जैविक स्वास्थ्य सर्वोत्तम रहता है, परंतु स्थूल खाद की विशाल मात्रा (20–30 t/ha) जुटाना कठिन है।	सीमित कार्बनिक खाद (5–10 t/ha) के साथ ही मृदा स्वास्थ्य सुरक्षित रहता है और कोई सूक्ष्म तत्व कमी नहीं होती।
4. पोषक तत्व उपयोग दक्षता (NUE)	कम (N: 30–35%, P: 15%) क्योंकि निक्षालन व स्थिरीकरण अधिक होता है।	मध्यम; खनिजीकरण की दर तापमान व नमी पर निर्भर करती है।	सर्वोच्च (N: 50–60%, P: 25–30%) क्योंकि कार्बनिक अम्ल उर्वरकों के स्थिरीकरण व ह्रास को रोकते हैं।
5. राष्ट्रीय खाद्य सुरक्षा हेतु व्यवहार्यता	दीर्घकाल में असंधारणीय (Unsustainable)।	उच्च मूल्य वाली फसलों व विशिष्ट क्षेत्रों हेतु उत्तम, पर पूरे देश में तत्काल 100% प्रतिस्थापन कठिन।	भारत की खाद्य सुरक्षा एवं टिकाऊ कृषि के लिए सर्वाधिक व्यावहारिक एवं वैज्ञानिक मार्ग।

08 व्यावहारिक कृषि अनुप्रयोग — राजस्थान एवं SKNAU जोबनेर परिप्रेक्ष्य (Practical Applications)

श्री कर्ण नरेंद्र कृषि विश्वविद्यालय (SKNAU), जोबनेर के अनुसंधान केंद्रों एवं अखिल भारतीय समन्वित अनुसंधान परियोजनाओं (AICRP on LTFE & Integrated Farming Systems) द्वारा राजस्थान की प्रमुख फसलों के लिए अनुशंसित व्यावहारिक INM पैकेज निम्नलिखित हैं:

बाजरा – सरसों (Pearl Millet – Mustard) फसल-चक्र में INM:
- बाजरा (खरीफ): मानसून पूर्व जुताई पर 5 से 10 टन सड़ी गोबर की खाद (FYM) या 2.5 टन वर्मीकम्पोस्ट/ha मिलाएँ + बीज को Azospirillum (या Azotobacter) + PSB कल्चर (600 g/ha) से उपचारित करें + रासायनिक उर्वरक की मात्र 75% मात्रा (अर्थात् 60:30:0 के स्थान पर 45 kg N + 22.5 kg P₂O₅/ha) दें।
- सरसों (रबी): फास्फोरस की पूर्ति DAP के स्थान पर सिंगल सुपर फास्फेट (SSP) से करें या 250 kg जिप्सम/ha बुवाई से पूर्व मिलाएँ (जिससे 40 kg सल्फर प्राप्त होता है) + बीज को Azotobacter + PSB से उपचारित करें। इससे सरसों के दानों में तेल की मात्रा 1.5–2.5% बढ़ जाती है।
ग्वार / मूंग – गेहूँ (Clusterbean / Mungbean – Wheat) फसल-चक्र में INM:
- खरीफ में ग्वार या मूंग (दलहनी फसल) को Rhizobium + PSB से उपचारित करके उगाने पर मृदा में लगभग 30 से 40 kg N/ha सहजीवी रूप से संचित हो जाती है।
- इसके पश्चात् बोई जाने वाली गेहूँ की फसल में 120 kg N के स्थान पर 90–100 kg N/ha + बुवाई पर 25 kg जिंक सल्फेट (ZnSO₄·7H₂O)/ha देने से उच्चतम उपज और मृदा उर्वरता प्राप्त होती है।
क्षारीय सिंचाई जल (High RSC Water) वाले क्षेत्रों (जोबनेर, जयपुर, टोंक, अजमेर) में INM:
- अर्द्ध-शुष्क राजस्थान में जहाँ ट्यूबवेल के पानी में अवशिष्ट सोडियम कार्बोनेट (RSC > 2.5 meq/L) अधिक है, वहाँ केवल रासायनिक उर्वरक देने से मृदा में सोडियम (ESP) बढ़कर मिट्टी कठोर हो जाती है। वहाँ जिप्सम (मृदा की GR का 50%) + 10 टन FYM/ha + खरीफ में ढैंचा की हरी खाद + रासायनिक नत्रजन की सामान्य से 25% अधिक मात्रा + 25–40 kg ZnSO₄/ha का समेकित पैकेज अपनाने से क्षारीय भूमि में भी सामान्य उपज प्राप्त होती है।

09 महत्वपूर्ण सूत्र एवं हल किए गए संख्यात्मक प्रश्न (Formulas & Worked Numericals)

(A) लक्षित उपज (STCR-IPNS) एवं पोषक तत्व संतुलन के मानक सूत्र

1. STCR-IPNS लक्षित उपज समीकरण (Targeted Yield Prescription Equations with IPNS):

• FN = (a₁ × T) − (b₁ × SN) − (c₁ × ON)
• FP₂O₅ = (a₂ × T) − (b₂ × SP) − (c₂ × OP)
• FK₂O = (a₃ × T) − (b₃ × SK) − (c₃ × OK)

संकेत (Where): FN, FP₂O₅, FK₂O = उर्वरक द्वारा दी जाने वाली आवश्यक N, P₂O₅ एवं K₂O की मात्रा (kg/ha); T = लक्षित दाना उपज (Target Yield in quintals/ha, q/ha); SN, SP, SK = मृदा परीक्षण द्वारा उपलब्ध N, P एवं K की मात्रा (kg/ha); ON, OP, OK = कार्बनिक खाद (FYM/Compost) या जैव-उर्वरक से प्राप्त होने वाले N, P एवं K की मात्रा (kg/ha); तथा a, b, c = फसल-विशिष्ट स्थिरांक गुणांक हैं।

2. मृदा पोषक तत्व संतुलन पत्रक (Apparent Soil Nutrient Balance Sheet):

शुद्ध पोषक संतुलन (Net Nutrient Balance, kg/ha) = कुल पोषक निवेश (Total Nutrient Input: Fertilizer + Manure + Biofertilizer + Irrigation/Rain) − कुल पोषक निष्कासन (Total Crop Removal + Losses)

(B) परीक्षा उपयोगी हल किए गए संख्यात्मक प्रश्न (Solved Numerical Examples)

🔢 संख्यात्मक उदाहरण 1 (INM में कार्बनिक खाद एवं जैव-उर्वरक द्वारा रासायनिक उर्वरक का प्रतिस्थापन):
गेहूँ की एक फसल के लिए सिफारिश की गई नत्रजन की मात्रा (RDN) 120 kg N/ha है। यदि एक किसान INM पैकेज के अंतर्गत नत्रजन का 25% भाग अच्छी तरह सड़ी गोबर की खाद (FYM — जिसमें 0.5% N है) से तथा 20 kg N/ha Azotobacter जैव-उर्वरक से पूरा करता है, और शेष नत्रजन यूरिया (46% N) से देता है, तो उसे प्रति हेक्टेयर कितने टन FYM और कितने किलोग्राम यूरिया की आवश्यकता होगी?

चरणबद्ध हल (Step-by-Step Solution):
• चरण 1 (FYM से दी जाने वाली नत्रजन एवं आवश्यक FYM की मात्रा):
120 kg N का 25% = (120 × 25) ÷ 100 = 30 kg N/ha।
चूँकि FYM में 0.5% N होती है (अर्थात् 100 kg FYM में 0.5 kg N या 1 टन = 1000 kg FYM में 5 kg N होती है):
आवश्यक FYM की मात्रा = (30 × 100) ÷ 0.5 = 6000 kg/ha = 6.0 टन FYM/ha।

• चरण 2 (जैव-उर्वरक से प्राप्त नत्रजन की कटौती):
Azotobacter से प्राप्त नत्रजन = 20 kg N/ha।
अतः कार्बनिक खाद + जैव-उर्वरक से कुल प्राप्त नत्रजन = 30 + 20 = 50 kg N/ha।

• चरण 3 (यूरिया से दी जाने वाली शेष नत्रजन की गणना):
शेष आवश्यक नत्रजन = 120 − 50 = 70 kg N/ha।
आवश्यक यूरिया की मात्रा = (70 × 100) ÷ 46 = 152.17 kg यूरिया/ha।
अंतिम उत्तर: किसान को प्रति हेक्टेयर 6.0 टन FYM तथा 152.17 kg यूरिया की आवश्यकता होगी (जिससे लगभग 108.7 kg यूरिया/ha की सीधी बचत होगी)।

🔢 संख्यात्मक उदाहरण 2 (STCR-IPNS लक्षित उपज समीकरण द्वारा उर्वरक नत्रजन की गणना):
किसी क्षेत्र में सिंचित गेहूँ के लिए STCR-IPNS नत्रजन समीकरण FN = 4.20 T − 0.45 SN − 0.80 ON है। यदि किसान 50 क्विंटल/हेक्टेयर (T = 50 q/ha) दाना उपज का लक्ष्य रखता है, उसके खेत का मृदा परीक्षण उपलब्ध नत्रजन मान SN = 200 kg/ha है, और वह 10 टन FYM (जिससे ON = 50 kg N प्राप्त होती है) खेत में डालता है, तो उसे उर्वरक से कितनी नत्रजन (FN) देनी होगी?

चरणबद्ध हल:
दिया गया है: T = 50 q/ha, SN = 200 kg/ha, ON = 50 kg/ha।
समीकरण में मान रखने पर:
• FN = (4.20 × 50) − (0.45 × 200) − (0.80 × 50)
• FN = 210 − 90 − 40 = 80 kg N/ha।
अंतिम उत्तर: किसान को 50 q/ha उपज लक्ष्य प्राप्त करने के लिए रासायनिक उर्वरक से केवल 80 kg N/ha देने की आवश्यकता होगी।

10 त्वरित पुनरावलोकन (Quick Revision Bullet Points)

🎯 INM मूल तथ्य

INM / IPNS: रासायनिक उर्वरक + कार्बनिक खाद + जैव-उर्वरक + दलहन का सहक्रियात्मक समन्वय।
अनाज हेतु आदर्श NPK अनुपात: 4 : 2 : 1 (दलहन हेतु 1 : 2 : 1)।
भारत में PFP में गिरावट: 1970 में 13.4 kg/kg से घटकर ~3.8 kg/kg।
मृदा स्वास्थ्य कार्ड (SHC): फरवरी 2015 (सूरतगढ़, राजस्थान से प्रारंभ); कुल 12 पैरामीटर।

📊 मृदा उर्वरता रेटिंग मान

कार्बनिक कार्बन (OC): निम्न <0.5%, मध्यम 0.5–0.75%, उच्च >0.75%।
उपलब्ध नत्रजन (N): निम्न <280, मध्यम 280–560, उच्च >560 kg/ha।
उपलब्ध P₂O₅: निम्न <22.9, मध्यम 22.9–56.3, उच्च >56.3 kg/ha।
उपलब्ध K₂O: निम्न <140, मध्यम 140–280, उच्च >280 kg/ha।
उर्वरक समायोजन: निम्न में +25%, उच्च में −25%।

🔬 प्रमुख वैज्ञानिक एवं विधियाँ

लक्षित उपज (STCR) उपागम: डॉ. बी. राममूर्ति (1967, IARI)।
STCR का आधार नियम: लीबिग का न्यूनतम का नियम (Liebig’s Law of Minimum)।
DRIS उपागम: ई.आर. ब्यूफिल्स (Beaufils, 1973 — पोषक अनुपात)।
उपलब्ध N परीक्षण विधि: सुब्बैया एवं आसिजा (1956 — Alkaline KMnO₄)।
कार्बनिक कार्बन विधि: वाकले एवं ब्लैक (1934)।

🌾 फसल-चक्र INM नियम

फास्फोरस (P) का प्रयोग: रबी फसल (गेहूँ) में दें, खरीफ को अवशिष्ट लाभ।
गोबर खाद (FYM) का प्रयोग: खरीफ फसल से पूर्व दें (तीव्र खनिजीकरण)।
अनाज भूसा पलटने पर: 15–20 kg N/ha अतिरिक्त Starter dose।
दलहन का N क्रेडिट: आगामी अनाज फसल को 25–60 kg N/ha।
SSNM उपकरण: LCC (6 शेड्स), SPAD मीटर, GreenSeeker।

11 भाग A: बहुविकल्पीय प्रश्न (20 Exam-Oriented MCQs)

प्रश्न 1. भारत में ‘लक्षित उपज अवधारणा’ (Targeted Yield Concept / STCR Approach) का प्रतिपादन सन् 1967 में किस वैज्ञानिक द्वारा किया गया था?

(A) डॉ. सी.एन. आचार्य (Dr. C.N. Acharya)
(B) डॉ. बी. राममूर्ति एवं सहयोगी (Dr. B. Ramamoorthy et al.)
(C) ई.आर. ब्यूफिल्स (E.R. Beaufils)
(D) सर अल्बर्ट हॉवर्ड (Sir Albert Howard)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) डॉ. बी. राममूर्ति एवं सहयोगी (Dr. B. Ramamoorthy et al.)
व्याख्या: डॉ. बी. राममूर्ति ने 1967 में IARI, नई दिल्ली में लीबिग के न्यूनतम के नियम के आधार पर मृदा परीक्षण-फसल अनुक्रिया (STCR) लक्षित उपज मॉडल विकसित किया था।

प्रश्न 2. भारतीय मृदा उर्वरता वर्गीकरण के अनुसार किसी मृदा को ‘उपलब्ध नत्रजन’ (Available Nitrogen) के लिए ‘निम्न’ (Low) श्रेणी में कब रखा जाता है?

(A) जब उपलब्ध नत्रजन < 140 kg/ha हो
(B) जब उपलब्ध नत्रजन < 280 kg/ha हो
(C) जब उपलब्ध नत्रजन 280 से 560 kg/ha हो
(D) जब उपलब्ध नत्रजन > 560 kg/ha हो

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) जब उपलब्ध नत्रजन < 280 kg/ha हो
व्याख्या: उपलब्ध नत्रजन के लिए <280 kg/ha निम्न, 280–560 kg/ha मध्यम तथा >560 kg/ha उच्च श्रेणी मानी जाती है।

प्रश्न 3. अनाज वाली फसलों (Cereals) के लिए प्राथमिक पोषक तत्वों (N : P₂O₅ : K₂O) का आदर्श संतुलित उपभोग अनुपात क्या माना जाता है?

(A) 1 : 2 : 1
(B) 4 : 2 : 1
(C) 8 : 4 : 1
(D) 2 : 4 : 2

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) 4 : 2 : 1
व्याख्या: अनाज फसलों के लिए N:P₂O₅:K₂O का आदर्श संतुलित अनुपात 4:2:1 है, जबकि दलहनी फसलों के लिए 1:2:1 या 1:2:2 माना जाता है।

प्रश्न 4. मृदा स्वास्थ्य कार्ड योजना (Soil Health Card Scheme) में मृदा के कुल कितने पैरामीटरों (Parameters) की जाँच कर INM सिफारिश दी जाती है?

(A) 6 पैरामीटर
(B) 9 पैरामीटर
(C) 12 पैरामीटर
(D) 17 पैरामीटर

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) 12 पैरामीटर
व्याख्या: मृदा स्वास्थ्य कार्ड में 12 पैरामीटर शामिल हैं: 3 भौतिक-रासायनिक (pH, EC, OC), 3 प्राथमिक (N, P, K), 1 द्वितीयक (S) तथा 5 सूक्ष्म पोषक तत्व (Zn, Fe, Cu, Mn, B)।

प्रश्न 5. यदि मृदा परीक्षण रिपोर्ट के अनुसार किसी खेत में उपलब्ध फास्फोरस की मात्रा ‘निम्न’ (Low) श्रेणी में पाई जाती है, तो सामान्य सिफारिश (RDF) में क्या समायोजन किया जाता है?

(A) सामान्य सिफारिश से 25% कम उर्वरक देते हैं
(B) सामान्य सिफारिश से 25% से 30% अधिक उर्वरक देते हैं
(C) फास्फोरस उर्वरक बिल्कुल नहीं देते
(D) सामान्य सिफारिश से दोगुना उर्वरक देते हैं

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) सामान्य सिफारिश से 25% से 30% अधिक उर्वरक देते हैं
व्याख्या: निम्न उर्वरता वाली मृदा में सामान्य सिफारिश में 25% वृद्धि (125% RDF) तथा उच्च उर्वरता वाली मृदा में 25% कटौती (75% RDF) की जाती है।

प्रश्न 6. पादप ऊतक विश्लेषण में पोषक तत्व अनुपातों (Nutrient Ratios जैसे N/P, N/K) पर आधारित ‘DRIS’ (Diagnosis and Recommendation Integrated System) उपागम किसने विकसित किया?

(A) ई.आर. ब्यूफिल्स (E.R. Beaufils, 1973)
(B) जस्टस वॉन लीबिग (Justus von Liebig)
(C) सुब्बैया एवं आसिजा (Subbiah & Asija)
(D) वाकले एवं ब्लैक (Walkley & Black)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) ई.आर. ब्यूफिल्स (E.R. Beaufils, 1973)
व्याख्या: ब्यूफिल्स ने 1973 में DRIS उपागम विकसित किया जो पौधे की आयु से स्वतंत्र रहकर पोषक तत्वों के आपसी संतुलन और सबसे सीमित पोषक तत्व का निदान करता है।

प्रश्न 7. स्थान-विशिष्ट पोषक तत्व प्रबंधन (SSNM) में प्रयुक्त ‘पर्ण रंग चार्ट’ (Leaf Color Chart – LCC) किस पोषक तत्व के वास्तविक-समय (Real-time) प्रबंधन के लिए प्रयुक्त होता है?

(A) फास्फोरस (Phosphorus)
(B) पोटाश (Potassium)
(C) नत्रजन (Nitrogen)
(D) कैल्शियम (Calcium)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) नत्रजन (Nitrogen)
व्याख्या: LCC और SPAD क्लोरोफिल मीटर पत्ती के हरेपन (Chlorophyll content) को मापकर खड़ी फसल में नत्रजन की टॉप ड्रेसिंग का सही समय निर्धारित करते हैं।

प्रश्न 8. धान–गेहूँ या बाजरा–गेहूँ जैसे अनाज आधारित फसल-चक्र में फास्फोरस (P) उर्वरक का प्रयोग मुख्यतः किस ऋतु की फसल में करना अधिक वैज्ञानिक एवं लाभकारी है?

(A) केवल खरीफ की फसल (धान/बाजरा) में
(B) रबी की फसल (गेहूँ) में, तथा खरीफ फसल को अवशिष्ट फास्फोरस का लाभ लेने देना
(C) किसी भी फसल में फास्फोरस की आवश्यकता नहीं होती
(D) फसल कटाई के बाद खाली खेत में

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) रबी की फसल (गेहूँ) में, तथा खरीफ फसल को अवशिष्ट फास्फोरस का लाभ लेने देना
व्याख्या: रबी (शीतकाल) में कम तापमान के कारण मृदा के मूल फास्फोरस की उपलब्धता कम होती है, अतः गेहूँ को सीधा फास्फोरस देना आवश्यक है; खरीफ में उच्च ताप व नमी से अवशिष्ट P घुलकर मिल जाता है।

प्रश्न 9. जब गेहूँ या धान के चौड़े C:N अनुपात (80:1) वाले सूखे भूसे को सीधे खेत में पलटा जाता है, तो अस्थायी नत्रजन स्थिरीकरण (Immobilization) से बचने के लिए क्या किया जाता है?

(A) खेत में नत्रजन देना पूर्णतः बंद कर देते हैं
(B) पलटते समय 15–20 kg N/ha अतिरिक्त (Starter N dose) या डीकम्पोजर कल्चर मिलाते हैं
(C) खेत में नमक छिड़कते हैं
(D) केवल पोटाश उर्वरक डालते हैं

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) पलटते समय 15–20 kg N/ha अतिरिक्त (Starter N dose) या डीकम्पोजर कल्चर मिलाते हैं
व्याख्या: उच्च C:N अनुपात वाले भूसे को सड़ाने के लिए सूक्ष्मजीव मृदा की उपलब्ध नत्रजन को सोख लेते हैं; 15–20 kg Starter N देने से सूक्ष्मजीवों की मांग पूरी हो जाती है और फसल में N की कमी नहीं होती।

प्रश्न 10. मृदा में कार्बनिक कार्बन (Organic Carbon %) की मात्रा किस स्तर से कम होने पर उसे ‘निम्न’ (Low) श्रेणी में रखा जाता है?

(A) < 0.50%
(B) < 0.75%
(C) < 1.50%
(D) < 2.50%

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) < 0.50%
व्याख्या: भारतीय मानकों के अनुसार मृदा कार्बनिक कार्बन <0.50% निम्न, 0.50–0.75% मध्यम तथा >0.75% उच्च श्रेणी में आता है।

प्रश्न 11. ढैंचा की वह कौन-सी प्रजाति है जो जड़ों के साथ-साथ तने पर भी ग्रंथियाँ (Stem & Root Nodulating) बनाकर सर्वाधिक नत्रजन स्थिरीकरण करती है?

(A) Sesbania aculeata
(B) Sesbania rostrata
(C) Crotalaria juncea
(D) Vigna unguiculata

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) Sesbania rostrata
व्याख्या: Sesbania rostrata में Azorhizobium caulinodans जीवाणु द्वारा तने और जड़ दोनों पर ग्रंथियाँ बनती हैं, जिससे यह जलमग्न दशा में भी 100–150 kg N/ha स्थिर करता है।

प्रश्न 12. उदासीन एवं क्षारीय मृदाओं (Neutral & Alkaline soils, जैसे राजस्थान की मृदाएँ) में उपलब्ध फास्फोरस (Available P) का निर्धारण करने के लिए कौन-सी प्रयोगशाला विधि प्रयुक्त होती है?

(A) ब्रे एवं कर्ट्ज़ P₁ विधि (Bray & Kurtz P₁ method)
(B) ओल्सन की 0.5 M NaHCO₃ विधि (Olsen’s method, pH 8.5)
(C) सुब्बैया एवं आसिजा विधि
(D) केल्डाल विधि (Kjeldahl method)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) ओल्सन की 0.5 M NaHCO₃ विधि (Olsen’s method, pH 8.5)
व्याख्या: अम्लीय मृदाओं के लिए ब्रे (Bray P₁) विधि तथा उदासीन व क्षारीय/चूनायुक्त मृदाओं के लिए ओल्सन (Olsen et al., 1954) विधि प्रयुक्त होती है।

प्रश्न 13. जब रासायनिक उर्वरकों और कार्बनिक खादों को एक साथ प्रयोग करने पर प्राप्त उपज उनके अलग-अलग प्रयोग से प्राप्त उपजों के योग से अधिक होती है, तो इस प्रभाव को क्या कहते हैं?

(A) विरोधी प्रभाव (Antagonistic effect)
(B) सहक्रियात्मक या धनात्मक अंतर्क्रिया प्रभाव (Synergistic / Positive interaction effect)
(C) ऋणात्मक प्रभाव (Negative effect)
(D) उदासीन प्रभाव (Zero effect)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) सहक्रियात्मक या धनात्मक अंतर्क्रिया प्रभाव (Synergistic / Positive interaction effect)
व्याख्या: INM का मुख्य आधार सहक्रियाशीलता (Synergism) है जिसमें कार्बनिक खाद रासायनिक उर्वरकों की दक्षता को बढ़ा देती है।

प्रश्न 14. पेयजल में नाइट्रेट (NO₃⁻) के अत्यधिक निक्षालन से शिशुओं में कौन-सा घातक रोग हो जाता है, जिसे INM अपनाकर रोका जा सकता है?

(A) स्कर्वी (Scurvy)
(B) ब्लू बेबी सिंड्रोम / मेथेमोग्लोबिनेमिया (Blue Baby Syndrome / Methemoglobinemia)
(C) रिकेट्स (Rickets)
(D) बेरी-बेरी (Beri-beri)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) ब्लू बेबी सिंड्रोम / मेथेमोग्लोबिनेमिया (Blue Baby Syndrome / Methemoglobinemia)
व्याख्या: पेयजल में नाइट्रेट की मात्रा WHO मानक (50 mg NO₃⁻/L या 10 mg NO₃-N/L) से अधिक होने पर रक्त की ऑक्सीजन वहन क्षमता घट जाती है जिसे मेथेमोग्लोबिनेमिया कहते हैं।

प्रश्न 15. किसी फसल में दृश्य कमी के लक्षण (Visual deficiency symptoms) प्रकट हुए बिना ही किसी सूक्ष्म पोषक तत्व की कमी से उपज में होने वाली गिरावट को क्या कहते हैं?

(A) विलासिता उपभोग (Luxury consumption)
(B) छुपी हुई भूख (Hidden hunger)
(C) विषाक्तता (Toxicity)
(D) खनिजीकरण (Mineralization)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) छुपी हुई भूख (Hidden hunger)
व्याख्या: जब पोषक तत्व क्रांतिक स्तर से थोड़ा कम होता है तो पौधा बाहरी लक्षण नहीं दिखाता पर उपज घट जाती है; इसे ‘Hidden Hunger’ कहते हैं जिसे INM द्वारा रोका जाता है।

प्रश्न 16. बायोगैस संयंत्र से निकलने वाली गोबर की स्लरी (Biogas Slurry) में शुष्क भार के आधार पर नत्रजन (N) की औसत मात्रा कितनी होती है?

(A) 0.2% N
(B) 0.5% N
(C) 1.5% से 1.8% N
(D) 10.0% N

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) 1.5% से 1.8% N
व्याख्या: बायोगैस संयंत्र में केवल मीथेन (CH₄) गैस निकलती है जबकि सारा नत्रजन व फास्फोरस स्लरी में सुरक्षित रहता है; अतः बायोगैस स्लरी में साधारण FYM से तीन गुना अधिक (1.5–1.8% N, 1.0% P₂O₅, 1.0% K₂O) पोषक तत्व होते हैं।

प्रश्न 17. क्षारीय या सोडिक मृदाओं (Sodic/Alkali Soils, pH > 8.5) में INM पैकेज के अंतर्गत सामान्य की तुलना में नत्रजन और जिंक की कितनी मात्रा सिफारिश की जाती है?

(A) सामान्य से 25% कम नत्रजन और बिना जिंक
(B) सामान्य से 25% अधिक नत्रजन (125% RDN) तथा 25–50 kg ZnSO₄/ha
(C) केवल पोटाश उर्वरक
(D) केवल रॉक फास्फेट

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) सामान्य से 25% अधिक नत्रजन (125% RDN) तथा 25–50 kg ZnSO₄/ha
व्याख्या: उच्च pH के कारण क्षारीय मृदाओं में अमोनिया वाष्पीकरण अधिक होता है और जिंक की प्राप्यता बहुत कम हो जाती है; अतः जिप्सम व ढैंचा की हरी खाद के साथ 25% अतिरिक्त N और जिंक सल्फेट दिया जाता है।

प्रश्न 18. भारतीय मृदाओं में उपलब्ध पोटाश (Available K₂O) की मात्रा कितने किग्रा/हेक्टेयर से अधिक होने पर उसे ‘उच्च’ (High) श्रेणी में रखा जाता है?

(A) > 56.3 kg/ha
(B) > 140 kg/ha
(C) > 280 kg K₂O/ha
(D) > 560 kg K₂O/ha

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) > 280 kg K₂O/ha
व्याख्या: उपलब्ध K₂O के लिए <140 kg/ha निम्न, 140–280 kg/ha मध्यम तथा >280 kg/ha उच्च श्रेणी होती है।

प्रश्न 19. गन्ना मिलों से निकलने वाला वह कौन-सा कार्बनिक उप-उत्पाद (By-product) है जिसमें प्रचुर कार्बनिक पदार्थ, कैल्शियम एवं सल्फर होता है और जो INM में मृदा सुधारक व खाद दोनों का कार्य करता है?

(A) प्रेसमड (Pressmud / Filter cake)
(B) बेसिक स्लैग (Basic slag)
(C) बोन मील (Bone meal)
(D) अमोनियम क्लोराइड

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) प्रेसमड (Pressmud / Filter cake)
व्याख्या: चीनी मिलों से गन्ने के रस के शुद्धिकरण के दौरान प्राप्त प्रेसमड में 1.0–1.5% N, 2.0–2.5% P₂O₅, 1.0% K₂O तथा प्रचुर कार्बनिक कार्बन व सल्फर/कैल्शियम होता है।

प्रश्न 20. यदि किसी खेत में 100 kg N/ha की सिफारिश है और किसान उसका 25% भाग वर्मीकम्पोस्ट (जिसमें 2.0% N है) से देना चाहता है, तो उसे कितने किलोग्राम वर्मीकम्पोस्ट प्रति हेक्टेयर डालनी होगी?

(A) 500 kg/ha
(B) 1250 kg/ha (1.25 टन/ha)
(C) 2500 kg/ha
(D) 5000 kg/ha

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) 1250 kg/ha (1.25 टन/ha)
व्याख्या: 100 kg N का 25% = 25 kg N। चूँकि वर्मीकम्पोस्ट में 2.0% N है, अतः आवश्यक वर्मीकम्पोस्ट = (25 × 100) ÷ 2 = 1250 kg/ha।

12 भाग B: रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए (10 Fill in the Blanks)

FAO द्वारा एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन के लिए प्रयुक्त समतुल्य अंतरराष्ट्रीय शब्द __________ (IPNS) है।
मृदा में उपलब्ध नत्रजन (Available N) के आकलन के लिए सुब्बैया एवं आसिजा (1956) द्वारा __________ विधि विकसित की गई थी।
अम्लीय मृदाओं (Acidic soils) में उपलब्ध फास्फोरस का निर्धारण __________ विधि द्वारा किया जाता है।
दलहनी फसलों (Legumes) के लिए N : P₂O₅ : K₂O का आदर्श संतुलित अनुपात __________ माना जाता है।
पर्ण रंग चार्ट (Leaf Color Chart – LCC) का विकास अंतरराष्ट्रीय चावल अनुसंधान संस्थान (__________) द्वारा किया गया था।
DRIS उपागम में यदि किसी पोषक तत्व का सूचकांक (DRIS Index) सर्वाधिक __________ (धनात्मक/ऋणात्मक) हो, तो वह तत्व पौधे के लिए सबसे अधिक सीमित (Most limiting) माना जाता है।
अनाज आधारित फसल-चक्र में दलहनी फसल को शामिल करने से आगामी फसल को लगभग __________ किग्रा नत्रजन/हेक्टेयर की बचत (Nitrogen credit) होती है।
गेहूँ या धान की पराली/भूसे को खेत में ही तीव्र गति से सड़ाने के लिए IARI, नई दिल्ली द्वारा विकसित कवक कैप्सूल का नाम __________ है।
मृदा में उपलब्ध फास्फोरस (Available P₂O₅) की मात्रा 22.9 से 56.3 kg/ha के बीच होने पर उसे __________ उर्वरता श्रेणी में रखा जाता है।
अनाज के दानों एवं भूसे के अनुपात की भाँति, कुल अनाज उपज और कुल दिए गए NPK उर्वरक के अनुपात को __________ (PFP) कहते हैं।

✔ सभी 10 रिक्त स्थानों के सही उत्तर देखें

13 भाग C एवं D: अति लघु एवं लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short & Short Answer Questions)

भाग C: 10 अति लघु उत्तरीय प्रश्न (1–2 अंक | उत्तर सीमा: 20–30 शब्द)

एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) को एक वाक्य में परिभाषित कीजिए।
उत्तर: मृदा की उर्वरता एवं फसल उत्पादकता को दीर्घकाल तक टिकाऊ बनाए रखने के लिए रासायनिक उर्वरकों, कार्बनिक खादों तथा जैव-उर्वरकों का वैज्ञानिक एवं संतुलित संयुक्त प्रयोग ‘एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन’ (INM) कहलाता है।
आंशिक कारक उत्पादकता (Partial Factor Productivity – PFP) से क्या तात्पर्य है?
उत्तर: किसी फसल में प्रयुक्त प्रति किलोग्राम कुल रासायनिक उर्वरक (NPK) के सापेक्ष प्राप्त होने वाली कुल आर्थिक उपज (kg grain / kg NPK applied) को आंशिक कारक उत्पादकता कहते हैं।
INM के किन्हीं चार मुख्य घटकों के नाम लिखिए।
उत्तर: (1) संतुलित रासायनिक उर्वरक, (2) कार्बनिक खाद (FYM/वर्मीकम्पोस्ट), (3) हरी खाद एवं फसल अवशेष, तथा (4) जैव-उर्वरक व दलहनी फसलें।
लक्षित उपज उपागम (STCR Approach) किस बुनियादी वैज्ञानिक नियम पर आधारित है?
उत्तर: यह जस्टस वॉन लीबिग के ‘न्यूनतम के नियम’ (Liebig’s Law of Minimum) तथा फसल उपज व पोषक तत्व अवशोषण के बीच सीधे रैखिक संबंध (Linear relationship) पर आधारित है।
पर्ण रंग चार्ट (LCC) क्या है और इसमें कितने रंग के खाने (Shades) होते हैं?
उत्तर: LCC पत्ती के हरेपन के आधार पर खड़ी फसल में नत्रजन की आवश्यकता जानने का एक सरल प्लास्टिक स्केल है, जिसमें हल्के पीले-हरे से गहरे हरे रंग तक के कुल 6 शेड्स (Shade 1 से 6) होते हैं।
पोषक तत्व विलोपन प्लॉट तकनीक (Nutrient Omission Plot Technique) क्या है?
उत्तर: मृदा की प्राकृतिक पोषक आपूर्ति क्षमता जानने के लिए खेत में एक प्लॉट में सभी तत्व छोड़कर केवल नत्रजन (–N), दूसरे में फास्फोरस (–P) व तीसरे में पोटाश (–K) रोककर पूर्ण NPK प्लॉट से उपज की तुलना करना विलोपन प्लॉट तकनीक है।
छुपी हुई भूख (Hidden Hunger) क्या है?
उत्तर: वह अवस्था जिसमें पौधे में किसी पोषक तत्व (विशेषकर सूक्ष्म तत्व) की कमी के बाहरी दृश्य लक्षण दिखाई नहीं देते, किंतु उसकी कमी से उपापचय बाधित होकर उपज में 10–20% की गिरावट हो जाती है।
बायोगैस स्लरी (Biogas Slurry) साधारण गोबर की खाद (FYM) से बेहतर क्यों है?
उत्तर: बायोगैस संयंत्र में अवायवीय पाचन से केवल मीथेन गैस निकलती है और नत्रजन की वाष्पीकरण हानि नहीं होती; इसमें 1.5–1.8% N होती है तथा यह खरपतवार बीजों व रोगाणुओं से पूर्णतः मुक्त होती है।
मृदा स्वास्थ्य कार्ड (Soil Health Card) में शामिल 5 सूक्ष्म पोषक तत्व कौन-से हैं?
उत्तर: जिंक (Zn), लोहा (Fe), तांबा (Cu), मैंगनीज (Mn) तथा बोरॉन (B)।
प्रेसमड (Pressmud) क्या है?
उत्तर: चीनी मिलों में गन्ने के रस को साफ करते समय छानने से प्राप्त होने वाला ठोस कार्बनिक अवशेष ‘प्रेसमड’ कहलाता है, जो कार्बनिक कार्बन, फास्फोरस, कैल्शियम व सल्फर का उत्तम स्रोत है।

भाग D: 8 लघु उत्तरीय प्रश्न (3–5 अंक | Collapsible Model Answers)

लघु प्रश्न 1. वर्तमान भारतीय कृषि में एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) की आवश्यकता क्यों पड़ी? 4 प्रमुख कारण लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

1. बहु-पोषक तत्व न्यूनता का उभरना: केवल यूरिया और DAP के एकाकी प्रयोग से मृदा में N, P, K के साथ-साथ S, Zn, Fe, B, Mn सहित 8–9 तत्वों की गंभीर कमी हो गई है।
2. घटती कारक उत्पादकता (Declining PFP): 1970 में 1 किग्रा NPK से 13.4 किग्रा अनाज मिलता था जो आज घटकर मात्र 3.8 किग्रा रह गया है।
3. मृदा कार्बनिक कार्बन का ह्रास: कार्बनिक खाद न डालने से भारत की अधिकांश मृदाओं में कार्बनिक कार्बन 0.5% से नीचे चला गया है जिससे भौतिक व जैविक दशा बिगड़ गई है।
4. उच्च उर्वरक लागत एवं पर्यावरण प्रदूषण: महंगे रासायनिक उर्वरकों पर बढ़ती सब्सिडी और भू-जल में नाइट्रेट प्रदूषण को रोकने के लिए INM अनिवार्य हो गया है।

लघु प्रश्न 2. लक्षित उपज (Targeted Yield / STCR-IPNS) उपागम क्या है? इसके मुख्य लाभ लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

डॉ. बी. राममूर्ति (1967) द्वारा विकसित इस उपागम में फसल की दाना उपज और पोषक तत्व अवशोषण के रैखिक संबंध के आधार पर एक निश्चित उपज लक्ष्य (Target Yield ‘T’ q/ha) के लिए उर्वरक की गणना की जाती है। इसमें मृदा में पहले से उपलब्ध पोषक तत्व (SN, SP, SK) और किसान द्वारा डाली गई गोबर की खाद व जैव-उर्वरक के योगदान को घटाकर शेष मात्रा रासायनिक उर्वरक से दी जाती है।
लाभ: (1) यह किसान के बजट के अनुसार उपज लक्ष्य चुनने की स्वतंत्रता देता है; (2) मृदा परीक्षण व कार्बनिक खाद दोनों का वैज्ञानिक एकीकरण करता है; (3) उर्वरक के अपव्यय को रोककर अधिकतम आर्थिक लाभ (B:C ratio) देता है।

लघु प्रश्न 3. स्थान-विशिष्ट पोषक तत्व प्रबंधन (Site-Specific Nutrient Management – SSNM) की अवधारणा एवं इसमें LCC तथा SPAD मीटर की भूमिका समझाइए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

SSNM का उद्देश्य पूरे क्षेत्र के लिए एक समान (Blanket) उर्वरक सिफारिश के बजाय किसी विशिष्ट खेत की पोषक आपूर्ति क्षमता और खड़ी फसल की वास्तविक मांग के अनुसार पोषण देना है।
• LCC (पर्ण रंग चार्ट): किसान बुवाई के 14–21 दिन बाद से हर 7–10 दिन पर सबसे ऊपरी पूरी खुली पत्ती का रंग LCC के 6 हरे शेड्स से मिलाता है। रंग क्रांतिक शेड (धान/गेहूँ में Shade 4) से हल्का होने पर ही नत्रजन देता है।
• SPAD मीटर: यह पत्ती के क्लोरोफिल का डिजिटल पाठ्यांक देता है। इससे अनावश्यक यूरिया प्रयोग में 20–30% की कमी आती है और कीट-रोग प्रकोप घटता है।

लघु प्रश्न 4. फसल-चक्र (Cropping System) आधारित पोषक तत्व प्रबंधन के 4 प्रमुख सस्य वैज्ञानिक नियम लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

1. फास्फोरस का रबी में प्रयोग: अनाज-अनाज चक्र (धान–गेहूँ, बाजरा–गेहूँ) में फास्फोरस उर्वरक को शीतकालीन रबी फसल (गेहूँ) में देना चाहिए और खरीफ फसल को उसके अवशिष्ट प्रभाव (Residual P) का लाभ लेने देना चाहिए।
2. कार्बनिक खाद का खरीफ में प्रयोग: FYM व कम्पोस्ट को खरीफ फसल से पूर्व देना चाहिए क्योंकि वर्षा ऋतु के उच्च ताप व नमी में उसका खनिजीकरण तीव्र होता है।
3. दलहन का नाइट्रोजन क्रेडिट: दलहनी फसल (चना, मूंग, ग्वार, लोबिया) के बाद बोई जाने वाली अनाज फसल में नत्रजन की मात्रा 25–40 kg/ha कम कर देनी चाहिए।
4. सूक्ष्म पोषक तत्व आवृत्ति: जिंक सल्फेट (25 kg/ha) को हर फसल में देने के बजाय वर्ष में या 2 वर्ष में एक बार देना पर्याप्त होता है।

लघु प्रश्न 5. फसल अवशेष (Crop Residues) INM में किस प्रकार सहायक हैं? अनाज के भूसे को मृदा में मिलाते समय क्या सावधानी रखनी चाहिए?

✔ आदर्श उत्तर देखें

भारत में प्रतिवर्ष करोड़ों टन फसल अवशेष (पराली, भूसा, डंठल) उत्पन्न होते हैं जिनमें लगभग 0.5% N, 0.2% P₂O₅ तथा 1.5% K₂O (पोटाश का समृद्ध स्रोत) होता है। इन्हें जलाने से कार्बन, नत्रजन और सल्फर नष्ट हो जाते हैं। इन्हें खेत में मिलाने से मृदा कार्बनिक कार्बन और पोटाश की पूर्ति होती है।
सावधानी: गेहूँ व धान के भूसे का C:N अनुपात बहुत चौड़ा (80:1 से 100:1) होता है। अतः सूक्ष्मजैविक स्थिरीकरण (Immobilization) से बचने के लिए भूसा पलटते समय 15–20 kg N/ha अतिरिक्त (Starter dose) या ‘पूसा डीकम्पोजर’ व 25 kg यूरिया का छिड़काव करना चाहिए।

लघु प्रश्न 6. DRIS (Diagnosis and Recommendation Integrated System) उपागम क्या है और यह पारंपरिक पादप विश्लेषण से किस प्रकार श्रेष्ठ है?

✔ आदर्श उत्तर देखें

ई.आर. ब्यूफिल्स (1973) द्वारा विकसित DRIS एक पादप ऊतक निदान प्रणाली है। पारंपरिक क्रांतिक सांद्रता विधि (Critical concentration approach) में पौधे की उम्र बढ़ने के साथ पत्ती में पोषक तत्व की प्रतिशत मात्रा बदल जाती है। इसके विपरीत, DRIS में पोषक तत्वों के आपसी अनुपात (जैसे N/P, N/K, K/P) का प्रयोग करके सूचकांक निकाले जाते हैं जो पौधे की आयु और पत्ती की स्थिति से प्रभावित नहीं होते तथा सबसे अधिक सीमित (Most limiting) से लेकर सबसे अधिक प्रचुर पोषक तत्व तक का सटीक क्रम बताते हैं।

लघु प्रश्न 7. एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) से पर्यावरण संरक्षण में किस प्रकार सहायता मिलती है?

✔ आदर्श उत्तर देखें

(1) रासायनिक नत्रजन की मात्रा 25–50% घटने से भू-जल में नाइट्रेट (NO₃⁻) का निक्षालन रुकता है जिससे पेयजल सुरक्षित रहता है; (2) वायुमंडल में नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O — जो CO₂ से ~298 गुना अधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है) का उत्सर्जन कम होता है; (3) फसल अवशेषों को जलाने के बजाय खाद बनाने से वायु प्रदूषण रुकता है; (4) मृदा में कार्बन प्रच्छादन (Soil Carbon Sequestration) बढ़ता है।

लघु प्रश्न 8. किसानों के स्तर पर INM अपनाने में आने वाली प्रमुख कठिनाइयाँ एवं उनके व्यावहारिक समाधान लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

कठिनाइयाँ: (1) गोबर का उपलों/ईंधन में जलना और भूसे का पशु चारे में उपयोग; (2) FYM के परिवहन में अधिक श्रम; (3) गुणवत्तापूर्ण जैव-उर्वरकों की कमी; (4) शुष्क क्षेत्रों में हरी खाद के लिए सिंचाई जल का अभाव।
समाधान: बायोगैस संयंत्रों और वर्मीकम्पोस्ट इकाइयों पर अनुदान, तरल जैव-उर्वरकों (Liquid biofertilizers) की उपलब्धता, पूसा डीकम्पोजर द्वारा इन-सीटू अवशेष प्रबंधन तथा फसल-चक्र में अल्प-जल मांग वाली दलहनी फसलों (मूंग, ग्वार, मोठ) का समावेश।

14 भाग E एवं F: अंतर स्पष्ट कीजिए एवं वैज्ञानिक कारण बताइए

भाग E: 4 महत्वपूर्ण तुलनात्मक अंतर (Differentiate Between)

1. एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) बनाम शुद्ध जैविक खेती (Pure Organic Farming)

तुलना का आधार	एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM)	शुद्ध जैविक खेती (Pure Organic Farming)
1. रासायनिक उर्वरकों का स्थान	रासायनिक उर्वरकों का विवेकपूर्ण एवं संतुलित प्रयोग किया जाता है (50–75% मांग पूर्ति)।	रासायनिक उर्वरकों का प्रयोग पूर्णतः प्रतिबंधित (Zero chemical input) होता है।
2. प्रारंभिक फसल उपज	प्रथम वर्ष से ही उच्चतम संभावित उपज (Potential yield) प्राप्त होती है।	प्रारंभिक 2–3 वर्षों (रूपांतरण अवधि) में उपज में गिरावट देखी जा सकती है।
3. कार्बनिक खाद की आवश्यक मात्रा	मध्यम मात्रा (5–10 टन FYM/ha) पर्याप्त होती है जो हर किसान के पास सुलभ है।	अत्यधिक मात्रा (20–30 टन/ha) की आवश्यकता होती है जिसकी आपूर्ति बड़े पैमाने पर कठिन है।

2. सामान्य उर्वरक सिफारिश (Blanket Recommendation) बनाम स्थान-विशिष्ट पोषक प्रबंधन (SSNM)

तुलना का आधार	सामान्य सिफारिश (Blanket Recommendation)	स्थान-विशिष्ट पोषक प्रबंधन (SSNM)
1. सिफारिश की इकाई	पूरे जिले या कृषि-जलवायु क्षेत्र के लिए एक ही स्थिर मात्रा (जैसे 120:60:40 kg NPK/ha)।	प्रत्येक खेत की विशिष्ट मृदा उर्वरता और खड़ी फसल की स्थिति के अनुसार अलग मात्रा।
2. नत्रजन प्रयोग का समय	पूर्व-निर्धारित कैलेंडर तिथियों पर (जैसे 21 और 45 दिन पर)।	LCC, SPAD मीटर या GreenSeeker द्वारा पत्ती का रंग देखकर वास्तविक आवश्यकता पड़ने पर।
3. पोषक तत्व उपयोग दक्षता (NUE)	अपेक्षाकृत कम (30–35%), क्योंकि कई खेतों में आवश्यकता से अधिक या कम उर्वरक पड़ता है।	उच्च (50–60%), तथा उर्वरक की 20–30% बचत होती है।

3. मृदा उर्वरता रेटिंग उपागम (Fertility Rating Approach) बनाम लक्षित उपज उपागम (STCR Approach)

तुलना का आधार	मृदा उर्वरता रेटिंग उपागम (Low/Medium/High)	लक्षित उपज उपागम (STCR Approach)
1. गणना का आधार	मृदा को केवल 3 चौड़े वर्गों (निम्न, मध्यम, उच्च) में बाँटकर ±25% समायोजन किया जाता है।	मृदा परीक्षण के सटीक संख्यात्मक मान (SN, SP, SK) और उपज लक्ष्य (T q/ha) के समीकरण से गणना।
2. उपज लक्ष्य की निश्चितता	इसमें कोई निश्चित उपज लक्ष्य (Target yield) निर्धारित नहीं होता।	किसान अपनी पूंजी के अनुसार 40, 50 या 60 q/ha का निश्चित लक्ष्य चुन सकता है।

4. पादप क्रांतिक सांद्रता विधि (Critical Nutrient Concentration) बनाम DRIS उपागम

तुलना का आधार	क्रांतिक पोषक सांद्रता विधि	DRIS उपागम (Beaufils, 1973)
1. मापन का आधार	पौधे के शुष्क भार में किसी एकल तत्व का प्रतिशत (जैसे % N या ppm Zn)।	दो पोषक तत्वों के आपसी अनुपात (जैसे N/P, N/K, K/P) के सूचकांक।
2. पौधे की आयु का प्रभाव	पौधे की उम्र बढ़ने के साथ क्रांतिक मान बदल जाता है, अतः निश्चित अवस्था पर ही नमूना लेना पड़ता है।	पोषक अनुपात पौधे की आयु से लगभग स्वतंत्र रहते हैं और कमी की तीव्रता का क्रम बताते हैं।

भाग F: 5 वैज्ञानिक कारण स्पष्ट कीजिए (Explain Why / Short Notes)

अकेले रासायनिक उर्वरकों की तुलना में INM अपनाने से फास्फोरस की उपयोग दक्षता दोगुनी क्यों हो जाती है?
कारण: INM में प्रयुक्त कार्बनिक खाद और PSB के विघटन से कार्बनिक अम्ल (Citric, Humic, Fulvic acid) निकलते हैं। ये अम्ल मृदा में कैल्शियम, लोहे व एल्युमीनियम आयनों को कीलेट (Chelate) कर लेते हैं और फास्फोरस को अघुलनशील रूप में बंधने (Fixation) से बचाते हैं, जिससे पौधे को अधिक फास्फोरस मिलता है।
फसल-चक्र में खरीफ की फसल को गोबर की खाद (FYM) देने के लिए क्यों चुना जाता है?
कारण: गोबर की खाद में पोषक तत्व जटिल कार्बनिक रूप में होते हैं जिनका सूक्ष्मजैविक खनिजीकरण (Mineralization) करने के लिए उच्च तापमान (25°C–35°C) और पर्याप्त नमी की आवश्यकता होती है, जो खरीफ (मानसून) ऋतु में प्राकृतिक रूप से उपलब्ध रहती है।
हरित क्रांति के बाद भारतीय मृदाओं में आंशिक कारक उत्पादकता (PFP) क्यों गिरती चली गई?
कारण: किसानों ने दशकों तक कार्बनिक खाद डाले बिना केवल उच्च विश्लेषणात्मक N व P उर्वरकों (यूरिया व DAP) का असंतुलित प्रयोग किया। इससे मृदा का कार्बनिक कार्बन घट गया और सल्फर, जिंक, आयरन व बोरॉन जैसे द्वितीयक व सूक्ष्म तत्वों की कमी हो गई; लीबिग के न्यूनतम के नियम के अनुसार इन सूक्ष्म तत्वों की कमी ने NPK की अनुक्रिया को सीमित कर दिया।
क्षारीय (Sodic) मृदाओं के सुधार में केवल जिप्सम के बजाय ‘जिप्सम + FYM + ढैंचा हरी खाद’ का एकीकृत प्रयोग अधिक प्रभावी क्यों है?
कारण: FYM और ढैंचा के विघटन से मृदा में कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और कार्बनिक अम्ल मुक्त होते हैं जो मृदा का pH घटाते हैं और देशी कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) व जिप्सम की घुलनशीलता बढ़ाकर विनिमयशील सोडियम (Na⁺) को तेजी से विस्थापित करते हैं।
पर्ण रंग चार्ट (LCC) से पत्ती का रंग मिलाते समय हमेशा शरीर की छाया (Body shade) में ही अवलोकन क्यों किया जाता है?
कारण: सीधी तेज धूप पत्ती की सतह से परावर्तित (Glare/Reflection) होकर पत्ती के वास्तविक हरे रंग को हल्का या चमकीला दिखाती है जिससे गलत रीडिंग आ सकती है; शरीर की छाया में पत्ती का सही क्लोरोफिल रंग दिखता है।

15 भाग G: दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (5 Long Answer Questions — 8 to 15 Marks)

दीर्घ प्रश्न 1. एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) से आप क्या समझते हैं? इसके मूल उद्देश्यों एवं प्रमुख घटकों (Components) का विस्तार से वर्णन कीजिए।