AGMET 311 · Lecture 14: कृषि-मौसम संबंध; फसल सूक्ष्म-जलवायु का रूपांतरण; फसल एवं पशुधन उत्पादन के लिए जलवायु मानक
व्याख्यान 14: कृषि-मौसम संबंध; फसल सूक्ष्म-जलवायु का रूपांतरण; फसल एवं पशुधन उत्पादन के लिए जलवायु मानक
Lecture 14: Agriculture–weather relationships; Modification of crop microclimate; Climatic normals for crop and livestock production
अध्ययन उद्देश्य (Learning Objectives)
इस व्याख्यान (Lecture 14) के गहन अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित वैज्ञानिक एवं कृषि-मौसम वैज्ञानिक अवधारणाओं में पूर्ण दक्षता प्राप्त करेंगे:
- कृषि-मौसम संबंध (Agriculture–Weather Relationships): सौर विकिरण, तापमान, वर्षा, वायुमंडलीय आर्द्रता एवं पवन का फसलों की विभिन्न फेनोलॉजिकल अवस्थाओं (अंकुरण, कल्ले फूटना, पुष्पन, दाना भराव एवं परिपक्वता) पर पड़ने वाले प्रत्यक्ष व अप्रत्यक्ष प्रभावों को समझना।
- फसल सूक्ष्म-जलवायु की अवधारणा (Concept of Crop Microclimate): मैक्रो-जलवायु (Macro-climate), मेसो-जलवायु (Meso-climate) एवं माइक्रो-जलवायु (Micro-climate / Phyto-climate) का विभेदीकरण तथा फसल वितान (Crop Canopy) के भीतर सौर विकिरण अवशोषण (Beer’s Law), ऊर्ध्वाधर तापमान प्रोफाइल, आर्द्रता एवं पवन वेग में आने वाले परिवर्तनों का विश्लेषण करना।
- सूक्ष्म-जलवायु रूपांतरण की तकनीकें (Modification of Crop Microclimate): वायुरोधक (Windbreaks) एवं रक्षक मेखला (Shelterbelts) के वायुगतिकीय प्रभाव (Aerodynamic Protection: पवन-अभिमुख $2H-5H$ तथा पवन-विमुख $20H-30H$ क्षेत्र), पलवार (Organic vs. Plastic Mulching), छायादार जाल (Shade Nets), पॉलीहाउस/ग्रीनहाउस तथा अंतःसस्यन द्वारा सूक्ष्म-जलवायु नियंत्रण को आत्मसात करना।
- फसल उत्पादन हेतु जलवायु मानक (Climatic Normals for Major Crops): भारत एवं राजस्थान की प्रमुख फसलों—गेहूँ (Wheat), धान (Rice), मक्का (Maize), बाजरा (Pearl Millet), चना (Chickpea) एवं सरसों (Mustard)—के लिए कार्डिनल तापमान (न्यूनतम, अनुकूलतम एवं अधिकतम) तथा इष्टतम प्रकाश व जल आवश्यकताओं का ज्ञान प्राप्त करना।
- पशुधन उत्पादन हेतु जलवायु मानक एवं तापीय सूचकांक (Climatic Normals for Livestock & THI): गाय, भैंस, भेड़ एवं बकरी के लिए तापीय अनुकूलता क्षेत्र (Thermal Comfort Zone), तापमान-आर्द्रता सूचकांक (Temperature Humidity Index – THI) की गणना, ऊष्मा तनाव (Heat Stress) के प्रभाव तथा पशुशाला प्रबंधन को समझना।
प्रस्तावना (Introduction)
सामान्यतः जब हम किसी क्षेत्र के मौसम की बात करते हैं, तो वह मौसम वेधशाला (Meteorological Observatory) में स्टीवेंसन स्क्रीन (Stevenson Screen) के भीतर धरातल से $1.22$ से $2.0$ मीटर की ऊँचाई पर खुले वातावरण में मापा गया बृहद-मौसम (Macro-climate) होता है। परंतु खेत में खड़ी फसलें खुले वातावरण में नहीं, बल्कि अपने स्वयं के वितान (Canopy) द्वारा निर्मित एक अत्यंत विशिष्ट स्थानीय पर्यावरण में सांस लेती हैं और वृद्धि करती हैं। इस निकटवर्ती स्थानीय पर्यावरण को पादप सूक्ष्म-जलवायु (Crop Microclimate / Phyto-climate) कहा जाता है।
यद्यपि मनुष्य के पास बादलों को नियंत्रित करने या बृहद-मौसम (जैसे चक्रवात या मानसून) को सीधे बदलने की शक्ति सीमित है, किंतु वह विभिन्न शस्य वैज्ञानिक विधियों—जैसे वायुरोधक पट्टियाँ (Windbreaks) लगाना, रक्षक मेखला (Shelterbelts) बनाना, पलवार (Mulching) बिछाना, फव्वारा सिंचाई, अंतःसस्यन एवं संरक्षित खेती (Greenhouse/Polyhouse)—द्वारा खेत की सूक्ष्म-जलवायु को फसलों के अनुकूल रूपांतरित (Modify) कर सकता है। इसके साथ ही, अधिकतम उपज और उच्च दुग्ध उत्पादन प्राप्त करने के लिए फसलों एवं पशुधन की शारीरिक आवश्यकताओं के अनुरूप जलवायु मानकों (Climatic Normals) का ज्ञान होना वैज्ञानिक कृषि का मूल आधार है।
प्रमुख शब्दावली (Key Terminology — Hindi with English Terms)
- सूक्ष्म-जलवायु (Microclimate / Phyto-climate): धरातल के ठीक समीप (मृदा सतह से लेकर फसल वितान के शीर्ष तक) वायुमंडल की कुछ सेंटीमीटर से कुछ मीटर तक की वह अत्यंत पतली परत, जिसमें सौर विकिरण, तापमान, आर्द्रता, कार्बन डाइऑक्साइड एवं वायु संचलन आसपास के खुले वातावरण से स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं।
- फसल वितान (Crop Canopy): खेत में उगे पौधों की पत्तियों, टहनियों और तनों द्वारा संयुक्त रूप से निर्मित वह छत्र या हरित आवरण जो सौर विकिरण का विच्छेदन (Interception) करता है और सूक्ष्म-जलवायु को नियंत्रित करता है।
- पर्ण क्षेत्र सूचकांक (Leaf Area Index – LAI): फसल वितान में प्रति इकाई मृदा धरातल क्षेत्रफल पर उपस्थित समस्त हरी पत्तियों के कुल एकतरफा क्षेत्रफल के अनुपात को पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI) कहते हैं ($LAI = \text{Leaf Area} / \text{Ground Area}$)।
- बीयर का विकिरण विलोपन नियम (Beer’s Law of Radiation Extinction): फसल वितान के भीतर नीचे जाने पर सौर विकिरण की तीव्रता चरघातांकी रूप से घटती है, जिसे समीकरण $I_z = I_0 \cdot e^{-k \cdot LAI}$ द्वारा व्यक्त किया जाता है (जहाँ $k$ विलोपन गुणांक है)।
- वायुरोधक (Windbreaks): तेज एवं हानिकारक पवनों की गति को कम करने के लिए खेत की सीमाओं पर सामान्यतः 1 से 2 कतारों में लगाए गए सघन वृक्षों, झाड़ियों अथवा कृत्रिम बाड़ों की संरचना को वायुरोधक कहते हैं।
- रक्षक मेखला (Shelterbelts): तेज हवाओं, मृदा क्षरण, पाले और लू से बड़े कृषि क्षेत्रों को सुरक्षा प्रदान करने के लिए हवा की दिशा के लंबवत बहु-कतारों (Multi-rows: 3 से 10 या अधिक कतारों) में योजनाबद्ध रूप से लगाई गई वृक्षों और झाड़ियों की विस्तृत वन-पट्टी को रक्षक मेखला कहते हैं।
- पलवार या मल्चिंग (Mulching): मृदा सतह से वाष्पीकरण को रोकने, मृदा तापमान को अनुकूलित करने, खरपतवार नियंत्रण तथा मृदा क्षरण रोकने हेतु मृदा की ऊपरी सतह पर फसल अवशेषों, पुआल, कम्पोस्ट अथवा प्लास्टिक शीट (LDPE Film) का सुरक्षात्मक आवरण बिछाना पलवार कहलाता है।
- कार्डिनल तापमान (Cardinal Temperatures): किसी फसल की वृद्धि और विकास से संबंधित तीन क्रांतिक तापमान बिंदु: (1) न्यूनतम तापमान (Base/Minimum Temp) जिसके नीचे वृद्धि रुक जाती है, (2) अनुकूलतम तापमान (Optimum Temp) जिस पर वृद्धि दर सर्वाधिक तीव्र होती है, तथा (3) अधिकतम तापमान (Maximum Temp) जिसके ऊपर पादप ऊतक नष्ट होने लगते हैं।
- जलवायु मानक (Climatic Normals): विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO) एवं IMD के अनुसार, किसी मौसम चर (तापमान, वर्षा, आर्द्रता आदि) के कम से कम 30 वर्षों के सतत प्रेक्षणों के अंकगणितीय औसत (30-year average) को उस स्थान का जलवायु मानक (Climatic Normal) कहते हैं।
- तापीय अनुकूलता क्षेत्र (Thermal Comfort Zone / Thermoneutral Zone): पर्यावरणीय तापमान की वह परास (Range) जिसमें किसी दुधारू पशु को अपने शरीर का सामान्य तापमान बनाए रखने के लिए किसी अतिरिक्त ऊर्जा (ऊष्मा उत्पादन या ऊष्मा ह्रास) की आवश्यकता नहीं होती और उसका दुग्ध उत्पादन व प्रजनन दर उच्चतम रहता है।
- तापमान-आर्द्रता सूचकांक (Temperature Humidity Index – THI): शुष्क बल्ब तापमान ($T_{db}$) और आपेक्षिक आर्द्रता (RH) अथवा ओसांक ($T_d$) के संयुक्त प्रभाव से दुधारू पशुओं में उत्पन्न होने वाले ऊष्मा तनाव (Heat Stress) को मापने वाला मानक संख्यात्मक सूचकांक।
विस्तृत अध्ययन सामग्री (Detailed Study Notes)
4.1 कृषि-मौसम संबंध: मौसम चरों का फसलों की अवस्थाओं पर प्रभाव (Agriculture–Weather Relationships)
फसलों की वृद्धि एवं विकास (Crop Growth & Development) मूलतः आनुवंशिक क्षमता (Genetics) और मौसम पर्यावरण (Weather Environment) की अंतःक्रिया का परिणाम है ($Y = G \times E$)। पाँच प्रमुख मौसम चर फसलों को निम्नलिखित प्रकार से प्रभावित करते हैं:
- सौर विकिरण (Solar Radiation):
- प्रकाश-संश्लेषण (Photosynthesis): दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम ($400-700\text{ nm}$), जिसे प्रकाश-संश्लेषणात्मक सक्रिय विकिरण (PAR) कहते हैं, पत्तियों द्वारा अवशोषित होकर रासायनिक ऊर्जा में बदलता है। $\text{C}_4$ पौधों (मक्का, बाजरा, ज्वार, गन्ना) की प्रकाश संतृप्ति सीमा $\text{C}_3$ पौधों (गेहूँ, धान, चना, सरसों) से कहीं अधिक होती है।
- दीप्तिकालिता (Photoperiodism): दिन की लंबाई (Daylength) का पुष्पन पर प्रभाव। धान एवं सोयाबीन अल्प-प्रदीप्तिकाली पौधे (Short-Day Plants – SDP) हैं जिन्हें पुष्पन के लिए क्रांतिक अवधि से छोटे दिन चाहिए, जबकि गेहूँ, जौ एवं चना दीर्घ-प्रदीप्तिकाली पौधे (Long-Day Plants – LDP) हैं जिन्हें पुष्पन के लिए लंबे दिन ($> 12-14\text{ hours}$) चाहिए।
- तापमान (Temperature):
- तापमान समस्त पादप एंजाइमों और जैव-रासायनिक अभिक्रियाओं की गति ($Q_{10}$ नियम) को नियंत्रित करता है। प्रत्येक फसल के अपने विशिष्ट कार्डिनल तापमान होते हैं।
- अंकुरण पर निम्न तापमान बीज सड़न लाता है, जबकि पुष्पन पर उच्च तापमान ($> 35^\circ\text{C}$) पराग बंध्यता (Pollen Sterility) उत्पन्न करता है।
- वर्षा एवं मृदा नमी (Precipitation & Moisture):
- जल कोशिका स्फीति (Turgor Pressure) बनाए रखकर कोशिका विभाजन और विस्तार करता है। पोषक तत्वों का मृदा से जड़ों तक संचलन जल में घुलकर ही होता है।
- फसल की क्रांतिक वृद्धि अवस्थाओं (CRI stage in Wheat, Tasseling in Maize, Flowering & Pod filling in Pulses) पर नमी की कमी उपज में $50\%$ तक गिरावट ला सकती है।
- वायुमंडलीय आपेक्षिक आर्द्रता (Relative Humidity):
- निम्न आपेक्षिक आर्द्रता ($< 30\%$) वाष्प दाब घाटे (VPD) को बढ़ाकर वाष्पोत्सर्जन को तीव्र कर देती है, जिससे पौधे मुरझाने लगते हैं।
- अत्यधिक उच्च आर्द्रता ($> 85\%$) कवक एवं जीवाणु जनित रोगों (जैसे सरसों का सफेद रोली रोग, आलू का झुलसा रोग एवं गेहूँ का रतुआ) तथा कीट व्याधियों के प्रकोप को बढ़ाती है।
- पवन (Wind):
- मध्यम पवन ($4-8\text{ km/hr}$) वितान के भीतर $\text{CO}_2$ का मिश्रण बनाए रखकर प्रकाश-संश्लेषण में सहायक होती है तथा पर-परागण (Cross-pollination) कराती है।
- अति तीव्र पवन ($> 30-40\text{ km/hr}$) परिपक्व फसलों में आड़ा गिरना (Lodging), फलियों का चटकना (Shattering) तथा मृदा क्षरण उत्पन्न करती है।
4.2 फसल सूक्ष्म-जलवायु की अवधारणा एवं वितान ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल (Concept of Crop Microclimate & Vertical Profiles)
जब एक खुला खेत फसल से ढक जाता है, तो फसल वितान (Canopy) एक जैविक अवरोधक की भाँति कार्य करता है जिससे वितान के भीतर और ऊपर भौतिक चरों के स्पष्ट ऊर्ध्वाधर प्रवणता (Vertical Gradients) बन जाते हैं:
- 1. विकिरण प्रोफाइल (Radiation Profile — Beer’s Law):
वितान के शीर्ष (Canopy Top) पर शत-प्रतिशत सौर विकिरण प्राप्त होता है। नीचे की ओर जाने पर पत्तियों द्वारा अवशोषण और परावर्तन के कारण विकिरण की तीव्रता चरघातांकी (Exponentially) रूप से घटती जाती है। मृदा सतह तक मात्र $5\%$ से $15\%$ विकिरण ही पहुँच पाता है। बीयर-लैम्बर्ट नियम: $I_z = I_0 \cdot e^{-k \cdot L}$ (जहाँ $I_z$ गहराई $z$ पर विकिरण है, $I_0$ शीर्ष पर विकिरण है, $k$ वितान विलोपन गुणांक $0.4-0.8$ है तथा $L$ संचयी LAI है)।
- 2. तापमान प्रोफाइल (Temperature Profile):
दिन के समय: अधिकतम सौर विकिरण वितान के ऊपरी $1/3$ भाग में अवशोषित होता है, अतः दिन में उच्चतम तापमान फसल के ऊपरी वितान स्तर पर दर्ज होता है, जबकि सघन पत्तियों की छाया के कारण मृदा सतह के पास तापमान अपेक्षाकृत कम ($2-4^\circ\text{C}$ कम) रहता है।
रात्रि के समय: वितान का शीर्ष कृष्णिका की भाँति अंतरिक्ष में दीर्घ-तरंग विकिरण उत्सर्जित करता है, अतः रात्रि में न्यूनतम तापमान वितान के शीर्ष पर दर्ज होता है (जहाँ पाला सबसे पहले लगता है), जबकि मृदा से आने वाली ऊष्मा के कारण वितान के भीतर निचला भाग थोड़ा गर्म बना रहता है। - 3. पवन गति प्रोफाइल (Wind Speed Profile — Logarithmic Attenuation):
खुले वातावरण में ऊँचाई के साथ पवन वेग लघुगणकीय (Logarithmic) रूप से बढ़ता है। किंतु जैसे ही हवा फसल वितान में प्रवेश करती है, पत्तियों और तनों के घर्षण प्रतिरोध (Frictional Drag) के कारण वितान के भीतर पवन की गति तेजी से घटकर लगभग शून्य से $10-20\%$ रह जाती है।
- 4. आपेक्षिक आर्द्रता एवं वाष्प दाब प्रोफाइल (Relative Humidity Profile):
पत्तियों से निरंतर होने वाले वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) तथा मंद पवन संचलन के कारण आपेक्षिक आर्द्रता वितान के निचले व मध्य भाग में सर्वाधिक ($10-20\%$ अधिक) होती है और वितान के शीर्ष से बाहर की ओर घटती जाती है।
4.3 फसल सूक्ष्म-जलवायु के रूपांतरण की विधियाँ (Methods of Modifying Crop Microclimate)
सूक्ष्म-जलवायु रूपांतरण का उद्देश्य फसल के चारों ओर के पर्यावरण में चरम तापमान को कम करना, वाष्पोत्सर्जन घटाना, पवन गति नियंत्रित करना और जल उपयोग दक्षता (WUE) को अधिकतम करना है:
1. वायुरोधक एवं रक्षक मेखला (Windbreaks and Shelterbelts):
- संरचनात्मक अंतर: वायुरोधक (Windbreaks) सीमित 1–2 कतारों में लगाए जाते हैं; जबकि रक्षक मेखला (Shelterbelts) बड़े क्षेत्रों में पवन दिशा के लंबवत 3 से 10 या अधिक कतारों में त्रिभुजाकार विन्यास (Staggered Pattern) में लगाई जाती हैं। मध्य में सबसे ऊँचे वृक्ष, दोनों ओर मध्यम वृक्ष और किनारों पर घनी झाड़ियाँ लगाई जाती हैं।
- संरक्षण का वायुगतिकीय क्षेत्र (Aerodynamic Protective Zone):
यदि रक्षक मेखला की ऊँचाई $H$ है, तो यह पवन-अभिमुख दिशा (Windward Side — हवा आने की दिशा) में $2H$ से $5H$ दूरी तक तथा पवन-विमुख दिशा (Leeward Side — संरक्षित ढालू दिशा) में $20H$ से लेकर $30H$ दूरी तक पवन गति को काफी कम कर देती है। सर्वाधिक पवन गति ह्रास (60% से 80% कमी) लीवर्ड दिशा में $4H$ से $8H$ की दूरी पर होता है।
- सूक्ष्म-जलवायु प्रभाव: पवन वेग में कमी होने से वाष्पोत्सर्जन $20-30\%$ घट जाता है, मृदा नमी लंबे समय तक बनी रहती है, शुष्क मरुस्थलीय क्षेत्रों में रेतीले टीलों का खिसकना रुकता है, तथा सर्दियों में पाले और गर्मियों में लू से सुरक्षा मिलती है।
- उपयुक्त प्रजातियाँ (विशेषतः शुष्क/अर्ध-शुष्क राजस्थान हेतु):
- ऊँचे वृक्ष: विलायती बबूल (Acacia tortilis), देसी बबूल (Acacia nilotica), खेजड़ी (Prosopis cineraria), रोहिड़ा (Tecomella undulata), शीशम (Dalbergia sissoo), नीम (Azadirachta indica), यूकेलिप्टस (Eucalyptus spp.)।
- मध्यम व झाड़ीदार कतार: करौंदा (Carissa carandas), मेहंदी (Lawsonia inermis), झाड़बेरी (Ziziphus nummularia), अरडू (Ailanthus excelsa)।
2. पलवार या मल्चिंग (Mulching):
- कार्बनिक पलवार (Organic Mulch — पुआल, भूसा, सूखी पत्तियाँ, गन्ने की खोई): मृदा सतह पर $5-10\text{ cm}$ मोटी परत बिछाने से मृदा का वाष्पीकरण रुकता है। ग्रीष्मकाल में यह मृदा तापमान को $2^\circ\text{C}$ से $5^\circ\text{C}$ कम रखती है तथा शीतकाल में ऊष्मारोधी कंबल की तरह मृदा को ठंडा होने से बचाती है।
- प्लास्टिक मल्चिंग (Inorganic / Polyethylene Mulch):
- काली प्लास्टिक शीट (Black Polyethylene): सौर विकिरण को अवशोषित करती है; खरपतवारों को सूर्य का प्रकाश न मिलने से पूर्णतः नष्ट कर देती है; शीतकाल में मृदा तापमान $2-4^\circ\text{C}$ बढ़ाती है।
- पारदर्शी प्लास्टिक शीट (Clear / Transparent Polyethylene): सौर ऊर्जा को पार जाने देती है किंतु पार्थिव विकिरण को रोकती है; इसका उपयोग ग्रीष्मकाल में मृदा को $50-55^\circ\text{C}$ तक गर्म करके मृदा-जनित रोगों व निमेटोड को मारने (मृदा सौरीकरण — Soil Solarization) में किया जाता है।
- सिल्वर-ब्लैक प्लास्टिक शीट: ऊपरी सिल्वर सतह सौर किरणों और माहू (Aphids) कीटों को परावर्तित करती है तथा निचली काली सतह खरपतवार रोकती है (उद्यानिकी फसलों हेतु सर्वोत्तम)।
3. छायादार जाल एवं संरक्षित खेती (Shade Nets & Protected Cultivation):
- शेड नेट हाउस (Green/Black Agro-shade Nets): $25\%, 35\%, 50\%$ या $75\%$ प्रकाश अवरोधक क्षमता वाले जालों का उपयोग कर अत्यधिक सूर्यातप और तापमान को $3-6^\circ\text{C}$ तक कम किया जाता है, जो उच्च मूल्य वाली सब्जियों (शिमला मिर्च, खीरा, टमाटर) और नर्सरी हेतु उपयुक्त है।
- ग्रीनहाउस / पॉलीहाउस (Greenhouse Microclimate): पॉलीथीन शीट लघु-तरंग सौर विकिरण को अंदर आने देती है, किंतु भीतर की मृदा से उत्सर्जित दीर्घ-तरंग विकिरण को बाहर नहीं जाने देती (Greenhouse Effect)। इससे शीत ऋतु में भीतर का तापमान बाहर से $5-12^\circ\text{C}$ अधिक बना रहता है, जिससे बेमौसमी (Off-season) सब्जियाँ उगाई जाती हैं।
4. शस्य वैज्ञानिक एवं जल प्रबंधन विधियाँ (Agronomic & Water Management):
- अंतःसस्यन एवं फसल ज्यामिति (Intercropping & Crop Geometry): ऊँची फसलों (बाजरा, मक्का, अरहर) के बीच छोटी दलहनी फसलें (मूँग, उड़द, चौला) उगाने से मृदा आवरण बढ़ता है, मृदा नमी संरक्षित रहती है और प्रकाश का त्रि-आयामी विदोहन होता है। फसलों की दिशा उत्तर-दक्षिण (North-South Row Orientation) रखने से पत्तियों को सर्वाधिक समान प्रकाश मिलता है।
- सूक्ष्म-सिंचाई (Micro-irrigation): स्प्रिंकलर (फव्वारा) सिंचाई द्वारा शुष्क दोपहर में फसल वितान का तापमान $2-4^\circ\text{C}$ गिराया जा सकता है तथा शीतकालीन रात्रि में पाले से रक्षा की जा सकती है।
4.4 प्रमुख फसलों के लिए जलवायु मानक एवं कार्डिनल तापमान (Climatic Normals & Cardinal Temperatures for Crops)
फसल की उत्पादकता के लिए उसके आधारभूत कार्डिनल तापमानों का सटीक ज्ञान आवश्यक है। नीचे भारत एवं राजस्थान की प्रमुख फसलों के मानक मान दिए गए हैं:
• गेहूँ (Wheat – Triticum aestivum): न्यूनतम $= 3-4^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 20-25^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 30-32^\circ\text{C}$ (दाना भराव अनुकूलतम: $18-22^\circ\text{C}$)
• धान (Rice – Oryza sativa): न्यूनतम $= 10-12^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 28-32^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 38-40^\circ\text{C}$ (अंकुरण अनुकूलतम: $25-30^\circ\text{C}$)
• मक्का (Maize – Zea mays): न्यूनतम $= 8-10^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 24-30^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 38-40^\circ\text{C}$
• बाजरा (Pearl Millet – Pennisetum glaucum): न्यूनतम $= 12-15^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 30-35^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 42-45^\circ\text{C}$
• चना (Chickpea – Cicer arietinum): न्यूनतम $= 5-7^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 20-24^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 30-32^\circ\text{C}$
• सरसों (Mustard – Brassica juncea): न्यूनतम $= 4-6^\circ\text{C}$ | अनुकूलतम $= 18-22^\circ\text{C}$ | अधिकतम $= 28-30^\circ\text{C}$
4.5 पशुधन उत्पादन हेतु जलवायु मानक एवं तापमान-आर्द्रता सूचकांक (Climatic Normals for Livestock & THI)
पशुधन (गाय, भैंस, भेड़, बकरी एवं कुक्कुट) समतापी जीव (Homeotherms) हैं, जो अपने शरीर का आंतरिक तापमान एक संकीर्ण सीमा ($38.5^\circ\text{C}$ से $39.5^\circ\text{C}$) में स्थिर रखते हैं।
1. तापीय अनुकूलता क्षेत्र (Thermoneutral / Comfort Zone):
- देसी गाय (Zebu Cattle – Bos indicus): $10^\circ\text{C}$ से $27^\circ\text{C}$ (उच्च गर्मी सहनशीलता)।
- संकर एवं विदेशी गाय (Exotic/Crossbred – Bos taurus, जैसे HF व जर्सी): $5^\circ\text{C}$ से $20^\circ\text{C}$ (अत्यधिक गर्मी-संवेदनशील)।
- भैंस (Murrah Buffalo): $12^\circ\text{C}$ से $24^\circ\text{C}$ (काली त्वचा, कम पसीने की ग्रंथियों और कम बालों के कारण सीधी धूप के प्रति अत्यधिक संवेदनशील; कीचड़/जल में लोटने — Wallowing की आवश्यकता)।
- भेड़ एवं बकरी: $10^\circ\text{C}$ से $25^\circ\text{C}$।
2. तापमान-आर्द्रता सूचकांक (Temperature Humidity Index – THI):
जब परिवेशी तापमान के साथ-साथ आपेक्षिक आर्द्रता भी अधिक होती है, तो पशु के शरीर से वाष्पीकरण द्वारा ऊष्मा का ह्रास रुक जाता है। थॉम (Thom, 1959) द्वारा विकसित THI सूचकांक दुधारू पशुओं के ऊष्मा तनाव को मापने का अंतरराष्ट्रीय पैमाना है:
(फारेनहाइट में वैकल्पिक सूत्र: $\text{THI} = T_{db}^\circ\text{F} – [0.55 – (0.55 \times \text{RH}/100)] \times [T_{db}^\circ\text{F} – 58]$)।
THI मान एवं पशुओं पर प्रभाव श्रेणियाँ:
- THI < 72: अनुकूलतम क्षेत्र (Comfort Zone / Normal): पशु पूर्णतः तनावमुक्त रहता है; सामान्य जुगाली, आहार सेवन एवं उच्चतम दुग्ध उत्पादन।
- THI = 72 से 78: हल्का ऊष्मा तनाव (Mild Heat Stress): श्वसन दर में हल्की वृद्धि ($> 60\text{ breaths/min}$), आहार सेवन में $5-10\%$ कमी, दुग्ध उत्पादन में $1-2\text{ kg/day}$ की गिरावट।
- THI = 79 से 88: मध्यम ऊष्मा तनाव (Moderate Heat Stress): अत्यधिक लार गिरना (Salivation), हांफना (Panting), शरीर तापमान बढ़ना ($> 39.5^\circ\text{C}$), दुग्ध उत्पादन में $15-30\%$ कमी एवं गर्भधारण दर (Conception Rate) में भारी गिरावट।
- THI = 89 से 98: गंभीर ऊष्मा तनाव (Severe Heat Stress): पशु खाना-पीना पूर्णतः बंद कर देता है, अत्यधिक बेचैनी, दुग्ध उत्पादन $50\%$ से अधिक गिर जाता है।
- THI > 98: अति-घातक आपात स्थिति (Emergency / Lethal Zone): लू लगना (Heat Stroke) और उपचार न मिलने पर पशु की मृत्यु हो सकती है।
पशुशाला सूक्ष्म-जलवायु प्रबंधन (Shelter Management for Heat Stress Relief):
- आवास का सही अभिविन्यास (Shed Orientation): पशुशाला की लंबी धुरी को पूर्व से पश्चिम (East-West) दिशा में बनाना चाहिए ताकि दोपहर की सीधी धूप शेड के अंदर न आ सके।
- छत की सामग्री एवं ऊँचाई: छत की ऊँचाई केंद्र में कम से कम $3.5$ से $4.5\text{ मीटर}$ होनी चाहिए ताकि वायु का संवहन बना रहे। एस्बेस्टस या सीमेंट शीट के ऊपर घास-फूस (Thatch) की $10\text{ cm}$ परत बिछाना अथवा छत पर सफेद चूना (White Wash) पोतना।
- पंखे, फोगर एवं मिस्टिंग सिस्टम (Fans & Foggers): शेड में सीलिंग फैन के साथ स्वचालित मिस्टर्स/फोगर्स ($10-15\text{ minutes}$ अंतराल पर पानी की अति सूक्ष्म फुहार) लगाना, जिससे वाष्पीकरण शीतलन द्वारा शेड का तापमान $5-8^\circ\text{C}$ गिर जाता है।
- आहार एवं जल प्रबंधन: शीतल एवं स्वच्छ पेयजल की $24$ घंटे निरंतर उपलब्धता; पचने में आसान व उच्च ऊर्जा युक्त आहार (Bypass Fat) प्रातःकाल एवं सायंकाल के ठंडे समय में देना; आहार में इलेक्ट्रोलाइट्स (सोडियम बाइकार्बोनेट $100\text{ g/day}$) एवं खनिज मिश्रण की मात्रा बढ़ाना।
वैज्ञानिक आरेख एवं सचित्र व्याख्या (Visual Scientific Diagrams)
विजुअल माइंड मैप (Visual Mind Map — Lecture 14 Complete Overview)
संपूर्ण व्याख्यान 14 को एक ही दृष्टि में याद रखने के लिए नीचे 6-शाखाओं वाला विजुअल माइंड मैप (SVG) प्रस्तुत है:
प्रक्रिया प्रवाह चार्ट (Process Flowcharts)
प्रवाह चार्ट 7.1: रक्षक मेखला (Shelterbelt) निर्माण एवं सूक्ष्म-जलवायु सुधार श्रृंखला
प्रवाह चार्ट 7.2: दुधारू पशुओं में THI वृद्धि एवं ऊष्मा तनाव (Heat Stress) शमन चक्र
तुलनात्मक सारणियाँ (Comparison Tables)
सारणी 8.1: वायुरोधक (Windbreaks) बनाम रक्षक मेखला (Shelterbelts)
| तुलना बिंदु | वायुरोधक (Windbreaks) | रक्षक मेखला (Shelterbelts) |
|---|---|---|
| 1. कतारों की संख्या एवं चौड़ाई | सीमित; सामान्यतः 1 से 2 कतारों में लगाए जाते हैं। | विस्तृत; बहु-कतारों (3 से 10 या अधिक कतारों) में योजनाबद्ध रूप से लगाई जाती हैं। |
| 2. पादप संरचना | एकसमान या मिश्रित वृक्ष/झाड़ियाँ अथवा कृत्रिम बाड़। | त्रिभुजाकार विन्यास (Staggered); किनारों पर झाड़ियाँ, बीच में मध्यम तथा केंद्र में सबसे ऊँचे वृक्ष। |
| 3. संरक्षण का पैमाना (Scale) | स्थानीय; किसी एक विशिष्ट खेत, बगीचे या भवन तक सीमित। | क्षेत्रीय; संपूर्ण कृषि भू-भाग, मरुस्थलीय प्रसार व बड़े फार्मों की सुरक्षा हेतु। |
| 4. प्राथमिक उद्देश्य | बगीचों में फल झड़ने से रोकना, पाले से बचाव व तेज हवा रोकना। | पवन वेग में भारी कमी, मरुस्थलीय बालू के टीलों का स्थिरीकरण व क्षेत्रीय सूक्ष्म-जलवायु सुधार। |
सारणी 8.2: प्रमुख फसलों के जलवायु मानक एवं कार्डिनल तापमान (°C)
| फसल (Crop) | प्रदीप्तिकालिता (Photoperiod) | न्यूनतम/बेस तापमान (°C) | अनुकूलतम तापमान (°C) | अधिकतम तापमान (°C) | इष्टतम वार्षिक वर्षा (mm) |
|---|---|---|---|---|---|
| गेहूँ (Wheat) | दीर्घ-प्रदीप्तिकाली (LDP) | $3.0 – 4.5^\circ\text{C}$ | $20.0 – 25.0^\circ\text{C}$ (दाना: $18-22^\circ\text{C}$) | $30.0 – 32.0^\circ\text{C}$ | $600 – 800\text{ mm}$ |
| धान (Rice) | अल्प-प्रदीप्तिकाली (SDP) | $10.0 – 12.0^\circ\text{C}$ | $28.0 – 32.0^\circ\text{C}$ | $38.0 – 40.0^\circ\text{C}$ | $1000 – 1500\text{ mm}$ |
| मक्का (Maize) | दिवस-उदासीन (DNP / SDP) | $8.0 – 10.0^\circ\text{C}$ | $24.0 – 30.0^\circ\text{C}$ | $38.0 – 40.0^\circ\text{C}$ | $600 – 900\text{ mm}$ |
| बाजरा (Pearl Millet) | अल्प-प्रदीप्तिकाली (SDP) | $12.0 – 15.0^\circ\text{C}$ | $30.0 – 35.0^\circ\text{C}$ | $42.0 – 45.0^\circ\text{C}$ | $350 – 500\text{ mm}$ |
| चना (Chickpea) | दीर्घ-प्रदीप्तिकाली (LDP) | $5.0 – 7.0^\circ\text{C}$ | $20.0 – 24.0^\circ\text{C}$ | $30.0 – 32.0^\circ\text{C}$ | $400 – 600\text{ mm}$ |
| सरसों (Mustard) | दीर्घ-प्रदीप्तिकाली (LDP) | $4.0 – 6.0^\circ\text{C}$ | $18.0 – 22.0^\circ\text{C}$ | $28.0 – 30.0^\circ\text{C}$ | $350 – 500\text{ mm}$ |
सारणी 8.3: दुधारू पशुओं में तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) श्रेणियाँ एवं कार्यिकीय प्रभाव
| THI मान परास | तनाव की श्रेणी (Stress Class) | पशु में कार्यिकीय एवं व्यावहारिक लक्षण | दुग्ध उत्पादन एवं प्रजनन पर प्रभाव |
|---|---|---|---|
| < 72 | अनुकूलतम क्षेत्र (Comfort Zone) | सामान्य श्वसन दर ($< 40\text{ /min}$), सामान्य जुगाली, शांत व्यवहार। | कोई गिरावट नहीं; उच्चतम दुग्ध उत्पादन एवं सामान्य गर्भधारण। |
| 72 से 78 | हल्का ऊष्मा तनाव (Mild Stress) | श्वसन दर बढ़कर $60-80\text{ /min}$, छाया में खड़े रहना, जल सेवन बढ़ना। | दुग्ध उत्पादन में $5\%-10\%$ ($1-2\text{ kg/day}$) की कमी। |
| 79 से 88 | मध्यम ऊष्मा तनाव (Moderate Stress) | गंभीर हांफना (Panting), मुंह से लार टपकना, आहार सेवन में $20-30\%$ कमी। | दुग्ध उत्पादन में $15\%-30\%$ की भारी गिरावट; मद चक्र (Estrus) बाधित। |
| 89 से 98 | गंभीर ऊष्मा तनाव (Severe Stress) | जीभ बाहर निकालना, अत्यधिक बेचैनी, शरीर तापमान $> 40^\circ\text{C}$। | दुग्ध उत्पादन $50\%$ से अधिक गिरना; गर्भपात (Abortion) का खतरा। |
| > 98 | अति-घातक आपात स्थिति (Emergency / Lethal) | ऊष्माघात (Heat Stroke), श्वसन विफलता एवं कोमा। | तुरंत शीतलन उपचार न मिलने पर पशु की मृत्यु। |
कृषि में व्यावहारिक उपयोग एवं प्रबंधन (Practical Applications in Indian & Rajasthan Agriculture)
9.1 राजस्थान के शुष्क अंचल में रक्षक मेखला (Shelterbelts) एवं थार मरुस्थल नियंत्रण
- केंद्रीय शुष्क क्षेत्र अनुसंधान संस्थान (CAZRI, जोधपुर) के अनुसंधानों के अनुसार, पश्चिमी राजस्थान (बीकानेर, जैसलमेर, बाड़मेर, श्रीगंगानगर) में इंदिरा गांधी नहर परियोजना (IGNP) और कृषि फार्मों के किनारे पवन दिशा (दक्षिण-पश्चिम से उत्तर-पूर्व) के लंबवत 3-कतार रक्षक मेखला लगाने से:
- तेज ग्रीष्मकालीन आंधियों में वायु अपरदन (Wind Erosion) एवं उपजाऊ मृदा का क्षरण $50\%$ से $70\%$ तक कम हो जाता है।
- फसल के वितान स्तर पर वाष्पोत्सर्जन दर (ET) में $15-25\%$ की बचत होती है जिससे सिंचित जल की मांग घटती है।
- बाजरा, ग्वार एवं मूँग की फसलों में बालू के कणों से होने वाली यांत्रिक क्षति रुकती है और उपज में $15\%$ से $22\%$ की शुद्ध वृद्धि दर्ज की गई है।
9.2 उच्च-तकनीक बागवानी में प्लास्टिक मल्चिंग एवं ड्रिप सिंचाई (Microclimate Optimization)
- राजस्थान के जयपुर (जोबनेर/चौमूं), कोटा, टोंक एवं भीलवाड़ा में अनार, अमरूद, तरबूज, खरबूजा, खीरा एवं टमाटर की खेती में 25 से 30 माइक्रोन मोटी सिल्वर-ब्लैक पॉलीथीन मल्च के साथ ड्रिप सिंचाई का प्रयोग अत्यधिक सफल रहा है:
- सिल्वर-ब्लैक मल्च के लाभ: ऊपरी सिल्वर सतह सौर विकिरण को परावर्तित कर माहू (Aphids) और थ्रिप्स (Thrips) को भगाती है जिससे विषाणु रोग (Viral Diseases) नहीं फैलते; निचली काली सतह खरपतवारों को $100\%$ रोकती है; मृदा का वाष्पीकरण रुकने से $40\%$ से $50\%$ सिंचाई जल की बचत होती है तथा फसल 10–15 दिन अगेती पककर तैयार होती है।
महत्त्वपूर्ण सूत्र एवं संख्यात्मक उदाहरण (Important Formulas & Solved Numericals)
तनाव श्रेणियाँ: $\text{THI} < 72$ (Comfort Zone); $\text{THI} = 72-78$ (Mild Stress); $\text{THI} = 79-88$ (Moderate Stress); $\text{THI} > 88$ (Severe Stress)।
हल सहित संख्यात्मक प्रश्न (Solved Numerical Examples):
प्रश्न: एक पूर्ण विकसित गेहूँ की फसल के शीर्ष पर आपतित सौर विकिरण ($I_0$) $800\text{ W/m}^2$ है। यदि फसल का पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI) $4.0$ तथा विलोपन गुणांक ($k$) $0.5$ है, तो मृदा सतह पर पहुँचने वाले विकिरण ($I_z$) की मात्रा तथा वितान द्वारा विच्छेदित विकिरण का प्रतिशत ज्ञात कीजिए। ($e^{-2} = 0.1353$ लें)।
हल:
दिया गया है: $I_0 = 800\text{ W/m}^2$, $L = 4.0$, $k = 0.5$
घात मान $= -k \times L = -0.5 \times 4.0 = -2.0$
मृदा सतह पर विकिरण $I_z = I_0 \times e^{-2.0} = 800 \times 0.1353 = \mathbf{108.24\text{ W/m}^2}$।
मृदा सतह पर पारगमित विकिरण $\% = \left(\frac{108.24}{800}\right) \times 100 = 13.53\%$
अतः वितान द्वारा अवशोषित/विच्छेदित विकिरण $\% = 100\% – 13.53\% = \mathbf{86.47\%}$।
प्रश्न: जोबनेर डेयरी फार्म पर ग्रीष्मकालीन दोपहर में शेड के भीतर शुष्क बल्ब तापमान ($T_{db}$) $38^\circ\text{C}$ तथा आपेक्षिक आर्द्रता ($RH$) $50\%$ दर्ज की गई। तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) की गणना कीजिए एवं बताइए कि गायें किस तनाव श्रेणी में हैं तथा क्या प्रबंधन आवश्यक है?
हल:
दिया गया है: $T_{db} = 38^\circ\text{C}$, $\text{RH} = 50\%$
सूत्रानुसार: $\text{THI} = 0.8 \times 38 + \left[ \left(\frac{50}{100}\right) \times (38 – 14.4) \right] + 46.4$
$\text{THI} = 30.4 + [ 0.5 \times 23.6 ] + 46.4 = 30.4 + 11.8 + 46.4 = \mathbf{88.6}$।
व्याख्या: चूँकि THI का मान लगभग 89 (गंभीर ऊष्मा तनाव / Severe Heat Stress) की सीमा में है, अतः पशुओं की श्वसन दर अत्यधिक बढ़ जाएगी, दुग्ध उत्पादन $30-50\%$ तक घट सकता है। तुरंत पंखों के साथ फॉगर्स चालू करना, शीतल जल पिलाना तथा आहार में सोडियम बाइकार्बोनेट देना अनिवार्य है।
त्वरित पुनरावलोकन: परीक्षा कैप्सूल (Quick Revision Points)
बहुविकल्पीय प्रश्न (20 Multiple Choice Questions — University & Competitive Level)
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: वितान के भीतर प्रकाश क्षीणन बीयर के नियम $I = I_0 \cdot e^{-kL}$ द्वारा नियंत्रित होता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: दिन में अधिकतम सौर विकिरण वितान के ऊपरी भाग द्वारा अवशोषित होने से उच्चतम तापमान वितान शीर्ष पर होता है; नीचे छाया रहती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: रात्रि में वितान का शीर्ष खुला अंतरिक्ष में दीर्घ-तरंग विकिरण उत्सर्जित करता है, अतः न्यूनतम तापमान वितान शीर्ष पर होता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: रक्षक मेखला लीवर्ड दिशा में $20H$ से $30H$ दूरी तक प्रभावी सुरक्षा देती है (सर्वाधिक पवन गति कमी $4H-8H$ पर होती है)।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: $40-50\%$ पारगम्य मेखला हवा को आंशिक छानकर गुजारती है जिससे लीवर्ड साइड में भँवर धाराएं नहीं बनतीं; ठोस दीवार ($0\%$) तेज भँवर बनाती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: मई-जून में पारदर्शी पॉलीथीन मल्च से मृदा को उच्च तापमान पर रोगाणुरहित करना ‘मृदा सौरीकरण’ (Soil Solarization) कहलाता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार कम से कम 30 वर्षों के सतत प्रेक्षणों के अंकगणितीय औसत को ‘जलवायु मानक’ (Climatic Normal) माना जाता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: गेहूँ में दाना भराव हेतु $18-22^\circ\text{C}$ इष्टतम है; $25^\circ\text{C}$ से ऊपर जाने पर टर्मिनल हीट स्ट्रेस से दाना सिकुड़ने लगता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: धान उष्णकटिबंधीय फसल है, जिसके लिए $28-32^\circ\text{C}$ तापमान सर्वाधिक अनुकूलतम होता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: $\text{THI} < 72$ पर दुधारू पशु पूर्णतः तनावमुक्त रहता है और दुग्ध उत्पादन उच्चतम होता है; $\ge 72$ पर ऊष्मा तनाव शुरू हो जाता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: $\text{THI} = 79-88$ मध्यम ऊष्मा तनाव है जिसमें पशु तेजी से हांफता है और दुग्ध उत्पादन में $15-30\%$ कमी आ जाती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: काली त्वचा सौर विकिरण को अधिक अवशोषित करती है तथा पसीने की ग्रंथियां बहुत कम होने से वाष्पीकरण द्वारा शरीर ठंडा नहीं हो पाता।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: शेड की लंबी धुरी पूर्व-पश्चिम रखने से दोपहर की प्रचंड धूप छत पर ही पड़ती है और शेड के भीतर छायादार शीतलता बनी रहती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: पत्तियों के वाष्पोत्सर्जन और मंद वायु संचलन के कारण वितान के भीतर आपेक्षिक आर्द्रता खुले वातावरण से $10-20\%$ अधिक होती है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: बाजरा $\text{C}_4$ शुष्क जलवायु पौधा है जिसके लिए $30-35^\circ\text{C}$ अनुकूलतम है और यह $45^\circ\text{C}$ तक सहन कर सकता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: रक्षक मेखला का अनुप्रस्थ काट त्रिकोणीय होता है; किनारों पर छोटी झाड़ियाँ, बीच में मध्यम और बिल्कुल मध्य में सबसे ऊँचे वृक्ष होते हैं।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: थार मरुस्थल में रक्षक मेखला हेतु खेजड़ी, विलायती बबूल, रोहिड़ा, नीम व शीशम सर्वाधिक उपयुक्त प्रजातियाँ हैं।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: $k$ वितान विलोपन गुणांक है जो पत्तियों के कोण और ज्यामिति पर निर्भर करता है (खड़ी पत्तियों में कम, चपटी पत्तियों में अधिक)।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: ऊष्मा तनाव में लार कम बनने से रूमेन एसिडोसिस का खतरा रहता है; सोडियम बाइकार्बोनेट बफर का कार्य करता है।
उत्तर एवं व्याख्या देखें (View Answer)
व्याख्या: $\text{LAI} = \text{Leaf Area} / \text{Ground Area} = 30,000 / 10,000 = \mathbf{3.0}$।
विस्तृत प्रश्न बैंक (Comprehensive Examination Question Bank with Solutions)
A. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए (Fill in the Blanks — 10 Questions)
- फसल वितान में सौर विकिरण का ऊर्ध्वाधर ह्रास __________ के नियम द्वारा नियंत्रित होता है।
उत्तर देखें
बीयर-लैम्बर्ट (Beer-Lambert’s Law) - रक्षक मेखला (Shelterbelt) पवन-विमुख ढाल (Leeward Side) पर अपनी ऊँचाई H की __________ दूरी तक सुरक्षा प्रदान करती है।
उत्तर देखें
20H से 30H - अधिकतम पवन गति ह्रास हेतु रक्षक मेखला की इष्टतम पारगम्यता __________ प्रतिशत होनी चाहिए।
उत्तर देखें
40% से 50% - पारदर्शी प्लास्टिक मल्च द्वारा ग्रीष्मकाल में मृदा का तापमान $50-55^\circ\text{C}$ पहुँचाने की क्रिया को __________ कहते हैं।
उत्तर देखें
मृदा सौरीकरण (Soil Solarization) - WMO के अनुसार किसी स्थान के जलवायु मानक (Climatic Normals) की गणना कम से कम __________ वर्षों के औसत पर की जाती है।
उत्तर देखें
30 (तीस) वर्षों - गेहूँ की फसल के लिए न्यूनतम (बेस) तापमान __________ डिग्री सेल्सियस होता है।
उत्तर देखें
4°C (3.5°C – 4.5°C) - दुधारू पशुओं में ऊष्मा तनाव को मापने वाले सूचकांक का नाम __________ है।
उत्तर देखें
तापमान-आर्द्रता सूचकांक (Temperature Humidity Index – THI) - दुधारू पशुओं के लिए THI का मान __________ से कम होने पर अनुकूलतम आराम क्षेत्र (Comfort Zone) होता है।
उत्तर देखें
72 - सीधी धूप से बचाव हेतु पशुशाला (Dairy Shed) का विन्यास हमेशा __________ दिशा में रखा जाता है।
उत्तर देखें
पूर्व से पश्चिम (East-West) - प्रति इकाई भूमि क्षेत्रफल पर हरी पत्तियों के कुल एकतरफा क्षेत्रफल को __________ कहते हैं।
उत्तर देखें
पर्ण क्षेत्र सूचकांक (Leaf Area Index – LAI)
B. अति लघु उत्तरात्मक प्रश्न (Very Short Answer Questions — 10 Questions, 1–2 Lines)
- फसल सूक्ष्म-जलवायु (Crop Microclimate) को परिभाषित कीजिए।
उत्तर देखें
मृदा की सतह से लेकर फसल वितान के शीर्ष तक का वह निकटवर्ती स्थानीय वायुमंडलीय पर्यावरण जो वितान की उपस्थिति के कारण खुले वातावरण से भिन्न होता है, सूक्ष्म-जलवायु कहलाता है। - पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI) का सूत्र लिखिए।
उत्तर देखें
$\text{LAI} = \text{Total One-sided Green Leaf Area} / \text{Ground Land Area}$। - वायुरोधक (Windbreaks) किसे कहते हैं?
उत्तर देखें
खेत, बगीचे या भवन की सीमा पर पवन गति को कम करने हेतु सामान्यतः 1 से 2 कतारों में लगाए गए वृक्षों, झाड़ियों या बाड़ों को वायुरोधक कहते हैं। - रक्षक मेखला में 40%–50% पारगम्यता क्यों सर्वोत्तम मानी जाती है?
उत्तर देखें
क्योंकि अर्ध-पारगम्य मेखला हवा को छानकर गुजारती है जिससे लीवर्ड दिशा में हानिकारक भँवर धाराएँ (Turbulent Eddies) नहीं बनतीं और संरक्षण क्षेत्र विस्तृत होता है। - मृदा सौरीकरण (Soil Solarization) में पारदर्शी प्लास्टिक का ही उपयोग क्यों किया जाता है?
उत्तर देखें
क्योंकि पारदर्शी शीट लघु-तरंग सौर विकिरण को मृदा तक जाने देती है किंतु मृदा के दीर्घ-तरंग विकिरण को रोककर ग्रीनहाउस प्रभाव से मृदा को $50-55^\circ\text{C}$ तक गर्म कर देती है। - गेहूँ और चना किस प्रकार के दीप्तिकाली (Photoperiodic) पौधे हैं?
उत्तर देखें
दीर्घ-प्रदीप्तिकाली पौधे (Long-Day Plants – LDP), जिन्हें पुष्पन हेतु लंबे दिन ($> 12-14$ घंटे) चाहिए। - कार्डिनल तापमान (Cardinal Temperatures) क्या हैं?
उत्तर देखें
किसी फसल की वृद्धि से संबंधित तीन क्रांतिक तापमान—न्यूनतम (Base), अनुकूलतम (Optimum) एवं अधिकतम (Maximum) तापमान। - दुधारू पशुओं के लिए तापीय अनुकूलता क्षेत्र (Thermoneutral Zone) क्या होता है?
उत्तर देखें
पर्यावरणीय तापमान की वह सीमा जिसमें पशु को शरीर तापमान स्थिर रखने हेतु अतिरिक्त ऊर्जा खर्च नहीं करनी पड़ती और दुग्ध उत्पादन उच्चतम रहता है (देसी गाय: $10-27^\circ\text{C}$)। - थॉम के THI सूत्र में किन दो मौसम चरों का उपयोग होता है?
उत्तर देखें
शुष्क बल्ब तापमान (Dry Bulb Temperature – $T_{db}$) एवं आपेक्षिक आर्द्रता (Relative Humidity – RH)। - ऊष्मा तनाव के समय गाय के आहार में मीठा सोडा (NaHCO₃) क्यों मिलाया जाता है?
उत्तर देखें
हांफने और लार गिरने से रूमेन में लार की कमी हो जाती है; सोडियम बाइकार्बोनेट रूमेन में बफर का कार्य कर एसिडोसिस को रोकता है।
C. लघु उत्तरात्मक प्रश्न (Short Answer Questions — 8 Questions, 60–80 Words)
- फसल वितान (Canopy) के भीतर सौर विकिरण ह्रास को बीयर के नियम के आधार पर समझाइए।
उत्तर देखें
फसल वितान के भीतर नीचे जाने पर पत्तियों द्वारा प्रकाश अवशोषित होने से विकिरण तीव्रता चरघातांकी रूप से घटती है। बीयर के नियम $I_z = I_0 \cdot e^{-kL}$ के अनुसार, मृदा सतह तक केवल $5-15\%$ प्रकाश ही पहुँच पाता है। खड़ी पत्तियों वाली घासों व अनाज फसलों (गेहूँ, मक्का) में विलोपन गुणांक $k$ कम ($0.3-0.5$) होता है जिससे प्रकाश गहराई तक जाता है, जबकि चौड़ी पत्ती वाली फसलों (सोयाबीन, सूरजमुखी) में $k$ अधिक ($0.7-0.9$) होने से ऊपरी परतों में ही अधिकांश प्रकाश रुक जाता है। - फसल वितान में दिन एवं रात्रि के समय तापमान का ऊर्ध्वाधर वितरण किस प्रकार भिन्न होता है?
उत्तर देखें
दिन के समय अधिकतम सौर विकिरण फसल वितान के ऊपरी $1/3$ भाग में अवशोषित होता है, अतः दिन का उच्चतम तापमान वितान शीर्ष पर दर्ज होता है, जबकि नीचे छाया होने से मृदा सतह अपेक्षाकृत शीतल ($2-4^\circ\text{C}$ कम) रहती है। इसके विपरीत, स्वच्छ रात्रि में वितान का शीर्ष खुला अंतरिक्ष में दीर्घ-तरंग विकिरण उत्सर्जित कर तेजी से ठंडा होता है, जिससे रात्रि का न्यूनतम तापमान वितान शीर्ष पर होता है (जहाँ पाला सबसे पहले लगता है), जबकि मृदा से ऊष्मा मिलने से वितान के भीतर निचला भाग थोड़ा कोष्ण बना रहता है। - रक्षक मेखला (Shelterbelt) की वायुगतिकीय कार्यप्रणाली एवं लीवर्ड साइड में पवन गति कमी का दायरा स्पष्ट कीजिए।
उत्तर देखें
जब तेज पवन रक्षक मेखला (ऊँचाई $H$) से टकराती है, तो वह मेखला के ऊपर से विक्षेपित होती है तथा आंशिक रूप से उसके भीतर से छनकर निकलती है। पवन-विमुख ढाल (Leeward Side) पर यह $20H$ से $30H$ दूरी तक सुरक्षा प्रदान करती है। मेखला के ठीक पीछे $4H$ से $8H$ की दूरी पर पवन वेग में $60\%$ से $80\%$ तक की भारी कमी आती है, जिससे फसल वितान से वाष्पोत्सर्जन दर $20-30\%$ घट जाती है, मृदा नमी संरक्षित रहती है और फसल लॉजिंग रुकती है। - कार्बनिक मल्च (Organic Mulch) एवं प्लास्टिक मल्च (Plastic Mulch) के सूक्ष्म-जलवायु प्रभावों की तुलना कीजिए।
उत्तर देखें
पुआल व भूसे जैसी कार्बनिक पलवार ग्रीष्मकाल में सौर किरणों को रोककर मृदा तापमान को $2-5^\circ\text{C}$ कम रखती है तथा विघटित होकर जीवांश पदार्थ बढ़ाती है। दूसरी ओर, काली प्लास्टिक मल्च सौर ऊर्जा अवशोषित कर शीतकाल में मृदा को $2-4^\circ\text{C}$ गर्म रखती है और खरपतवारों को $100\%$ रोकती है। पारदर्शी प्लास्टिक मल्च सूर्य ताप को फँसाकर मृदा सौरीकरण ($50-55^\circ\text{C}$) करती है, जबकि सिल्वर-ब्लैक मल्च प्रकाश परावर्तित कर कीटों को भगाती है और वाष्पीकरण को शून्य करती है। - ‘जलवायु मानक’ (Climatic Normals) क्या हैं और फसल नियोजन में इनका क्या महत्त्व है?
उत्तर देखें
WMO एवं IMD के अनुसार किसी मौसम चर के सतत 30 वर्षों के औसत मान को जलवायु मानक कहते हैं। इनका महत्त्व: (1) किसी क्षेत्र की सामान्य वर्षा, तापमान व पाले की अवधि जानकर उपयुक्त फसलों व किस्मों का चयन करना; (2) बुवाई, निराई-गुड़ाई एवं कटाई का इष्टतम कैलेंडर तैयार करना; (3) सिंचाई परियोजनाओं एवं बांधों की जल क्षमता का अभिकल्पन करना; तथा (4) वर्तमान मौसम का सामान्य से विचलन (विपरीत मौसम) ज्ञात कर अग्रिम चेतावनी जारी करना। - गेहूँ एवं धान के कार्डिनल तापमानों की तुलना करते हुए उनकी जलवायु आवश्यकताओं को स्पष्ट कीजिए।
उत्तर देखें
गेहूँ शीतोष्ण मूल की रबी फसल है जिसका बेस तापमान $4^\circ\text{C}$, वानस्पतिक अनुकूलतम $20-25^\circ\text{C}$, दाना भराव $18-22^\circ\text{C}$ तथा अधिकतम $32^\circ\text{C}$ है; इसे ठंडी जलवायु और पकते समय शुष्क धूप चाहिए। इसके विपरीत, धान उष्णकटिबंधीय खरीफ फसल है जिसका बेस तापमान $10-12^\circ\text{C}$, अनुकूलतम $28-32^\circ\text{C}$ तथा अधिकतम $40^\circ\text{C}$ है; इसे अंकुरण व बढ़वार हेतु उच्च तापमान, उच्च आपेक्षिक आर्द्रता और प्रचुर जल ($1000-1500\text{ mm}$) चाहिए। - तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) के आधार पर दुधारू पशुओं में ऊष्मा तनाव की विभिन्न श्रेणियों का वर्णन कीजिए।
उत्तर देखें
थॉम के अनुसार: (1) $\text{THI} < 72$: अनुकूलतम क्षेत्र (Comfort Zone), सामान्य दुग्ध उत्पादन; (2) $\text{THI} = 72-78$: हल्का तनाव, श्वसन दर $60-80$, दुग्ध में $5-10\%$ कमी; (3) $\text{THI} = 79-88$: मध्यम तनाव, हांफना व लार टपकना, दुग्ध में $15-30\%$ कमी; (4) $\text{THI} = 89-98$: गंभीर तनाव, खाना बंद, $50\%$ दुग्ध ह्रास व गर्भपात का खतरा; तथा (5) $\text{THI} > 98$: घातक आपात स्थिति जिसमें पशु की मृत्यु हो सकती है। - ग्रीष्मकाल में डेयरी पशुओं को ऊष्मा तनाव (Heat Stress) से बचाने के लिए शेड एवं आहार प्रबंधन के चार उपाय लिखिए।
उत्तर देखें
(1) पशुशाला की धुरी पूर्व-पश्चिम (E-W) रखें, छत पर घास-फूस या सफेद चूना लगाएं और छत ऊँची ($3.5-4.5\text{ m}$) रखें; (2) शेड में सीलिंग फैन और स्वचालित फोगर्स/स्प्रिंकलर्स लगाएं जो तापमान $5-8^\circ\text{C}$ घटाते हैं; (3) $24$ घंटे शीतल व स्वच्छ पेयजल उपलब्ध कराएं तथा भैंसों को नहलाएं या तालाब में लोटने दें; (4) सुपाच्य आहार व हरा चारा सुबह-शाम ठंडे समय दें तथा आहार में सोडियम बाइकार्बोनेट ($100\text{ g/day}$) और बाईपास फैट शामिल करें।
D. अंतर स्पष्ट कीजिए (Differentiate Between — 4 Pairs)
- बृहद-जलवायु (Macroclimate) एवं पादप सूक्ष्म-जलवायु (Crop Microclimate):
उत्तर देखें
- मापन स्तर: बृहद-जलवायु मौसम वेधशाला में खुले में $1.22-2.0\text{ m}$ ऊँचाई पर स्टीवेंसन स्क्रीन में पूरे जिले/क्षेत्र हेतु मापी जाती है; जबकि सूक्ष्म-जलवायु खेत में मृदा सतह से लेकर फसल वितान के भीतर कुछ सेंटीमीटर की परिधि में मापी जाती है।
- नियंत्रण: बृहद-जलवायु को मनुष्य बदल नहीं सकता; जबकि सूक्ष्म-जलवायु को मल्चिंग, सिंचाई, वायुरोधक व ग्रीनहाउस द्वारा आसानी से रूपांतरित किया जा सकता है।
- वायुरोधक (Windbreaks) एवं रक्षक मेखला (Shelterbelts):
उत्तर देखें
- कतारें एवं विन्यास: वायुरोधक 1 या 2 कतारों में किसी विशिष्ट बगीचे या खेत की मेड़ पर लगते हैं; जबकि रक्षक मेखला बहु-कतारों ($3-10$ या अधिक कतारों) में पूरे कृषि क्षेत्र के लंबवत त्रिकोणीय विन्यास में लगती है।
- संरक्षण क्षेत्र: वायुरोधक का प्रभाव सीमित होता है; रक्षक मेखला लीवर्ड साइड में अपनी ऊँचाई $H$ की $20H-30H$ दूरी तक क्षेत्रीय पवन गति घटाती है।
- काली प्लास्टिक मल्च (Black Mulch) एवं पारदर्शी प्लास्टिक मल्च (Clear Mulch):
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- प्रकाश पारगम्यता: काली मल्च प्रकाश को पूर्णतः रोकती है जिससे खरपतवारों का प्रकाश-संश्लेषण रुक जाता है और वे मर जाते हैं; पारदर्शी मल्च प्रकाश को आर-पार जाने देती है।
- मुख्य उद्देश्य: काली मल्च का उपयोग खरपतवार नियंत्रण एवं शीतकालीन मृदा तापन हेतु होता है; पारदर्शी मल्च का उपयोग ग्रीष्मकाल में $50-55^\circ\text{C}$ तापमान पैदा कर मृदा सौरीकरण (Soil Solarization) हेतु होता है।
- देसी गाय (Zebu Cattle) एवं संकर/विदेशी गाय (Exotic Cattle) का तापीय आराम क्षेत्र:
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- आराम क्षेत्र सीमा: देसी गाय (Bos indicus) का तापीय आराम क्षेत्र $10^\circ\text{C}$ से $27^\circ\text{C}$ (उच्च गर्मी सहनशीलता) होता है; जबकि विदेशी गाय (HF, जर्सी) का आराम क्षेत्र $5^\circ\text{C}$ से $20^\circ\text{C}$ होता है।
- ऊष्मा तनाव संवेदनशीलता: संकर गाय में THI 72 पार करते ही दुग्ध उत्पादन तेजी से गिरता है; जबकि देसी गाय THI 76 तक तनाव सहन कर लेती है।
E. टिप्पणी लिखिए / व्याख्या कीजिए (Explain / Describe — 6 Questions)
- बीयर के नियम (Beer’s Law) द्वारा वितान में सौर विकिरण विलोपन एवं LAI का संबंध।
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अनुभाग 4.2 एवं 10 के अनुसार समीकरण $I_z = I_0 \cdot e^{-kL}$, विलोपन गुणांक $k$, संचयी पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI) तथा मृदा सतह पर पहुँचने वाले $5-15\%$ अवशिष्ट प्रकाश का वर्णन करें। - रक्षक मेखला (Shelterbelt) की वायुगतिकीय संरचना एवं पवन गति ह्रास का वैज्ञानिक आधार।
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अनुभाग 4.3(1) एवं चित्र 14.2 के अनुसार $40-50\%$ इष्टतम पारगम्यता, त्रिकोणीय कतार विन्यास, पवन-अभिमुख ($2H-5H$) व पवन-विमुख ($20H-30H$) क्षेत्र तथा $4H-8H$ पर अधिकतम ह्रास का वर्णन करें। - प्लास्टिक मल्चिंग के विभिन्न प्रकार (काली, पारदर्शी, सिल्वर-ब्लैक) एवं सूक्ष्म-जलवायु में उनकी भूमिका।
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अनुभाग 4.3(2) के अनुसार काली शीट (खरपतवार रोध), पारदर्शी शीट (Soil Solarization $50-55^\circ\text{C}$), सिल्वर-ब्लैक शीट (कीट परावर्तन व जल बचत) का कृषि में उपयोग लिखें। - गेहूँ, धान एवं मक्का के कार्डिनल तापमान एवं उनकी इष्टतम वृद्धि दशाएँ।
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सारणी 8.2 के अनुसार तीनों फसलों के न्यूनतम (Base), अनुकूलतम (Optimum) एवं अधिकतम तापमान तथा प्रदीप्तिकालिता (LDP/SDP) का उल्लेख करें। - दुधारू पशुओं में तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) का निर्धारण एवं थॉम का सूत्र।
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अनुभाग 4.5 एवं सूत्र $\text{THI} = 0.8 T_{db} + [(\text{RH}/100)(T_{db}-14.4)] + 46.4$, $T_{db}$ व RH की भूमिका तथा 72, 78, 88 सीमाओं की व्याख्या करें। - ग्रीष्म ऋतु में दुधारू पशुओं में ऊष्मा तनाव (Heat Stress) के कायिकीय लक्षण एवं शेड प्रबंधन।
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सारणी 8.3 एवं चित्र 14.3 के अनुसार हांफना, लार गिरना, दुग्ध ह्रास, E-W शेड विन्यास, फोगर्स, शीतल जल व सोडियम बाइकार्बोनेट प्रबंधन लिखें।
F. दीर्घ उत्तरात्मक प्रश्न (Long Answer Questions — 5 Detailed Answer Frameworks)
- पादप सूक्ष्म-जलवायु (Crop Microclimate) क्या है? खुले वातावरण की तुलना में फसल वितान के भीतर सौर विकिरण, तापमान, आपेक्षिक आर्द्रता एवं पवन वेग की ऊर्ध्वाधर प्रोफाइल का सचित्र एवं सविस्तार वर्णन कीजिए।
उत्तर की रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) सूक्ष्म-जलवायु की परिभाषा व वितान की भूमिका; (2) बीयर के नियम से सौर विकिरण प्रोफाइल ($I_z = I_0 \cdot e^{-kL}$); (3) दिन एवं रात्रि का तापमान प्रोफाइल (दिन में शीर्ष पर अधिकतम, रात में शीर्ष पर पाला); (4) लघुगणकीय पवन ह्रास प्रोफाइल; (5) आपेक्षिक आर्द्रता प्रोफाइल; (6) चित्र 14.1 का विस्तृत आरेख। - फसल सूक्ष्म-जलवायु रूपांतरण (Modification of Crop Microclimate) से आप क्या समझते हैं? रक्षक मेखला (Shelterbelts) एवं पलवार (Mulching) की वैज्ञानिक कार्यप्रणाली, वायुगतिकीय प्रभाव एवं कृषि उत्पादकता पर प्रभावों का विस्तृत वर्णन कीजिए।
उत्तर की रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) सूक्ष्म-जलवायु रूपांतरण की आवश्यकता; (2) रक्षक मेखला (ऊँचाई $H$, $2H-5H$ व $20H-30H$ क्षेत्र, $40-50\%$ पारगम्यता, प्रजातियाँ, चित्र 14.2); (3) पलवार (कार्बनिक मल्च, काली, पारदर्शी व सिल्वर-ब्लैक प्लास्टिक मल्च, मृदा सौरीकरण); (4) प्रवाह चार्ट 7.1; (5) राजस्थान के शुष्क कृषि में व्यावहारिक लाभ। - फसलों के लिए ‘कार्डिनल तापमान’ की अवधारणा को स्पष्ट कीजिए। भारत की प्रमुख खाद्यान्न व तिलहन फसलों (गेहूँ, धान, मक्का, बाजरा, चना व सरसों) के जलवायु मानकों एवं कार्डिनल तापमानों का तुलनात्मक विवरण एक विस्तृत सारणी सहित दीजिए।
उत्तर की रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) कार्डिनल तापमान की परिभाषा (न्यूनतम, अनुकूलतम, अधिकतम); (2) दीप्तिकालिता (SDP, LDP, DNP); (3) सारणी 8.2 द्वारा सभी 6 फसलों के बेस, अनुकूलतम, अधिकतम तापमान व वर्षा मानक; (4) गेहूँ में दाना भराव व धान में पुष्पन पर तापमान का प्रभाव। - दुधारू पशुओं में ‘तापीय अनुकूलता क्षेत्र’ (Thermoneutral Zone) एवं ‘ऊष्मा तनाव’ (Heat Stress) को समझाइए। थॉम के तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) के विभिन्न स्तरों का पशु स्वास्थ्य, दुग्ध उत्पादन एवं प्रजनन पर प्रभावों का वर्णन करते हुए पशुशाला प्रबंधन के उपाय लिखिए।
उत्तर की रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) तापीय अनुकूलता क्षेत्र (गाय, भैंस सीमाएँ); (2) थॉम का THI सूत्र व गणना; (3) THI की चारों श्रेणियाँ ($<72, 72-78, 79-88, 89-98, >98$) व प्रभाव (सारणी 8.3 एवं चित्र 14.3); (4) शेड विन्यास (E-W), फोगर सिस्टम, शीतल जल व पोषण प्रबंधन; (5) प्रवाह चार्ट 7.2। - संरक्षित खेती (Protected Cultivation) एवं सूक्ष्म-सिंचाई द्वारा फसल सूक्ष्म-जलवायु के नियंत्रण का सविस्तार वर्णन कीजिए। ग्रीनहाउस प्रभाव, शेड नेट हाउस एवं फव्वारा सिंचाई किस प्रकार विपरीत मौसम में फसल सुरक्षा करते हैं?
उत्तर की रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) संरक्षित खेती की अवधारणा; (2) पॉलीहाउस/ग्रीनहाउस का सूक्ष्म-जलवायु नियंत्रण (दीर्घ-तरंग विकिरण फँसना, शीतकाल में $+5-12^\circ\text{C}$ अधिक तापन); (3) शेड नेट हाउस (तापमान $3-6^\circ\text{C}$ कम करना, प्रकाश नियंत्रण); (4) स्प्रिंकलर सिंचाई से वितान शीतलन व पाला सुरक्षा; (5) उच्च मूल्य बेमौसमी सब्जियों में अनुप्रयोग।
विगत परीक्षा पैटर्न आधारित अभ्यास प्रश्न (PYQ-Pattern Practice Questions)
नीचे दिए गए प्रश्न SKNAU Jobner, MPUAT Udaipur, SKRAU Bikaner, AU Jodhpur, AU Kota एवं ICAR JRF/Pre-PG की कृषि मौसम विज्ञान (AGMET 311) परीक्षाओं के वास्तविक प्रश्न-पत्र पैटर्न पर आधारित PYQ-Pattern Practice Questions हैं।
- [Part-A: Definitions — 2 Marks Each] निम्नलिखित को परिभाषित कीजिए: (a) पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI), (b) रक्षक मेखला (Shelterbelt), (c) तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI), (d) मृदा सौरीकरण (Soil Solarization)।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
अनुभाग 3 (प्रमुख शब्दावली) के बिंदु 3, 6, 7 एवं 11 के अनुसार मानक परिभाषाएं व सूत्र लिखें। - [Part-B: Difference — 4 Marks] ‘वायुरोधक’ (Windbreaks) एवं ‘रक्षक मेखला’ (Shelterbelts) तथा ‘काली प्लास्टिक मल्च’ एवं ‘पारदर्शी प्लास्टिक मल्च’ में अंतर स्पष्ट कीजिए।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
सारणी 8.1 एवं अनुभाग 4.3(2) के प्रमुख तुलनात्मक बिंदु सारणीबद्ध रूप में लिखें। - [Part-B: Short Note — 4 Marks] फसल वितान में प्रकाश विलोपन के ‘बीयर के नियम’ (Beer’s Law) पर संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
समीकरण $I_z = I_0 \cdot e^{-kL}$, विलोपन गुणांक $k$, LAI की भूमिका तथा मृदा तक पहुँचने वाले $10\%$ प्रकाश का सचित्र विवरण लिखें। - [Part-C: Analytical — 5 Marks] “रक्षक मेखला में 40%–50% पारगम्यता पूर्णतः ठोस अभेद्य दीवार की तुलना में अधिक दूरी तक सुरक्षा देती है।” इस कथन की वायुगतिकीय व्याख्या कीजिए।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
ठोस दीवार के पीछे तीव्र भँवर धाराएँ (Eddies) व नकारात्मक दाब बनने तथा अर्ध-पारगम्य मेखला द्वारा हवा को छानकर लीवर्ड साइड में $20H-30H$ दूरी तक शांत प्रवाह बनाए रखने का वैज्ञानिक आधार स्पष्ट करें। - [Part-D: Long Essay — 10 Marks] फसल सूक्ष्म-जलवायु रूपांतरण की विभिन्न विधियों (रक्षक मेखला, पलवार एवं संरक्षित खेती) का सविस्तार वर्णन कीजिए। दुधारू पशुओं में THI सूचकांक एवं ऊष्मा तनाव प्रबंधन के उपायों की विवेचना कीजिए।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
अनुभाग 4.3 एवं 4.5 का समन्वित उत्तर, चित्र 14.2 व 14.3, सारणी 8.3 तथा थॉम के सूत्र की गणना सहित लिखें। - [Competitive / JRF Numerical — 4 Marks] एक डेयरी फार्म में तापमान $36^\circ\text{C}$ तथा आपेक्षिक आर्द्रता $60\%$ है। थॉम के सूत्र से THI की गणना कीजिए एवं पशु तनाव की श्रेणी बताइए। साथ ही यदि किसी फसल का LAI = 3.0 तथा k = 0.6 हो, तो वितान द्वारा विच्छेदित सौर विकिरण का प्रतिशत ज्ञात कीजिए ($e^{-1.8} = 0.165$ लें)।
आदर्श उत्तर बिंदु देखें
(i) $\text{THI} = 0.8(36) + [0.6(36 – 14.4)] + 46.4 = 28.8 + 12.96 + 46.4 = \mathbf{88.16}$ ($\rightarrow$ मध्यम से गंभीर ऊष्मा तनाव); (ii) $I_z / I_0 = e^{-0.6 \times 3} = e^{-1.8} = 0.165 = 16.5\%$; विच्छेदित विकिरण $= 100 – 16.5 = \mathbf{83.5\%}$।
समेकित उत्तर कुंजी (Consolidated Answer Key — MCQs & Fill in the Blanks)
A. बहुविकल्पीय प्रश्न (20 MCQs) उत्तर तालिका:
| प्रश्न क्र. | उत्तर | प्रश्न क्र. | उत्तर | प्रश्न क्र. | उत्तर | प्रश्न क्र. | उत्तर |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Q.01 | (B) बीयर-लैम्बर्ट नियम | Q.06 | (A) मृदा सौरीकरण | Q.11 | (C) मध्यम ऊष्मा तनाव | Q.16 | (B) बिल्कुल मध्य में |
| Q.02 | (B) वितान के ऊपरी स्तर पर | Q.07 | (C) 30 वर्ष औसत | Q.12 | (B) काली त्वचा व कम ग्रंथियां | Q.17 | (B) खेजड़ी व विलायती बबूल |
| Q.03 | (A) वितान के शीर्ष पर | Q.08 | (B) 18°C से 22°C | Q.13 | (B) पूर्व से पश्चिम (E-W) | Q.18 | (B) विलोपन गुणांक |
| Q.04 | (B) 20H से 30H दूरी | Q.09 | (B) 28°C से 32°C | Q.14 | (C) आपेक्षिक आर्द्रता (RH) | Q.19 | (A) सोडियम बाइकार्बोनेट |
| Q.05 | (B) 40% से 50% | Q.10 | (A) THI < 72 | Q.15 | (C) 30°C से 35°C | Q.20 | (B) 3.0 LAI |
B. रिक्त स्थान पूर्ति (Fill in the Blanks) संक्षिप्त उत्तर कुंजी:
1. बीयर-लैम्बर्ट (Beer-Lambert’s Law) | 2. 20H से 30H | 3. 40% से 50% | 4. मृदा सौरीकरण (Soil Solarization) | 5. 30 वर्षों | 6. 4°C | 7. तापमान-आर्द्रता सूचकांक (THI) | 8. 72 | 9. पूर्व से पश्चिम (East-West) | 10. पर्ण क्षेत्र सूचकांक (LAI)।





