Crop Density and Geometry in Hindi (फसल घनत्व, पादप ज्यामिति एवं रोपण ज्यामिति का उपज पर प्रभाव) | AGRON-111 Lecture 07

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AGRON-111 B.Sc. (Hons.) Ag. • Sem I SKNAU, Jobner • 1 Cr. Hr.
LECTURE 07 • संपूर्ण पाठ्यपुस्तक-स्तरीय अध्ययन सामग्री (HINDI + ENGLISH)

फसल घनत्व एवं ज्यामिति: पादप ज्यामिति एवं रोपण ज्यामिति तथा वृद्धि एवं उपज पर उनका प्रभाव

Crop Density and Geometry: Plant Geometry and Planting Geometry and Their Effect on Growth and Yield

विषय (Subject Name) Fundamentals of Agronomy
विषय कोड एवं क्रेडिट AGRON-111 • 1 Credit Hour
पाठ्यक्रम संदर्भ (Curriculum) SKNAU, Jobner (Lecture 07)
परीक्षा भार (Exam Focus) पौध घनत्व, रोपण ज्यामिति (Square, Rectangular, Paired Row), Holliday वक्र एवं गणना

🎯 1. अधिगम उद्देश्य (Learning Objectives)

इस व्याख्यान के गहन अध्ययन के पश्चात विद्यार्थी निम्नलिखित शैक्षणिक एवं व्यावहारिक अवधारणाओं में निपुण हो सकेंगे:

1. फसल घनत्व की वैज्ञानिक अवधारणा फसल घनत्व (Crop Density / Plant Population) का अर्थ, इष्टतम पौध संख्या का महत्व और इसे प्रभावित करने वाले कारकों को स्पष्ट कर सकेंगे।
2. पादप ज्यामिति बनाम रोपण ज्यामिति व्यक्तिगत पौधे की त्रि-आयामी संरचना (Plant Geometry) और खेत में पौधों के स्थानिक विन्यास (Planting / Crop Geometry) के सूक्ष्म अंतर को समझ सकेंगे।
3. रोपण ज्यामिति के प्रकार Random, Square, Rectangular, Triangular, Paired Row (युग्मित कतार) और Skip-row ज्यामिति की संरचना व उपयोग का विश्लेषण कर सकेंगे।
4. वृद्धि एवं उपज पर घनत्व का प्रभाव कम या अधिक पौध घनत्व का पौध ऊँचाई, कल्ले फुटाव, तना मोटाई, लॉजिंग, प्रकाश अवरोधन (LAI) और प्रति पौधा बनाम प्रति हेक्टेयर उपज पर प्रभाव समझा सकेंगे।
5. हॉलिडे (1960) के उपज-घनत्व वक्र जैविक/वानस्पतिक उपज के लिए अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve) और आर्थिक/दाना उपज के लिए परवलयिक वक्र (Parabolic Curve) की व्याख्या कर सकेंगे।
6. सामान्य एवं युग्मित कतार गणना सामान्य आयताकार/वर्गाकार बुवाई और युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting) में प्रति हेक्टेयर पौध संख्या की सटीक गणितीय गणना कर सकेंगे।

🌱 2. प्रस्तावना (Introduction)

किसी भी फसल की आर्थिक उपज (Economic Yield per hectare) दो मूलभूत घटकों के गुणनफल पर निर्भर करती है: (1) प्रति हेक्टेयर कुल पौधों की संख्या (Plant Population / Crop Density) और (2) प्रति पौधा औसत उपज (Yield per Individual Plant)। यदि किसी खेत में पौधों की संख्या बहुत कम रखी जाए, तो प्रत्येक अकेले पौधे को प्रचुर प्रकाश, जल और पोषक तत्व मिलने से प्रति पौधा उपज तो अधिकतम होगी, किंतु पूरे खेत में पौधों की संख्या कम होने से प्रति हेक्टेयर कुल उपज कम रह जाएगी। इसके विपरीत, यदि पौधों की संख्या बहुत अधिक बढ़ा दी जाए, तो पौधों के बीच सूर्य के प्रकाश, मृदा नमी और पोषक तत्वों के लिए इतनी तीव्र स्पर्धा (Intra-specific competition) होगी कि अधिकांश पौधे बांझ (Barren) रह जाएँगे या गिर (Lodging) जाएँगे और पुनः प्रति हेक्टेयर दाना उपज घट जाएगी।

इतना ही नहीं, एक ही पौध संख्या (उदाहरण के लिए 1,00,000 पौधे/हेक्टेयर) को खेत में अलग-अलग कतार और पौध दूरी के अनुपात—जैसे 31.6 × 31.6 सेमी (वर्गाकार), 50 × 20 सेमी (आयताकार) या 30/70 × 20 सेमी (युग्मित कतार)—में व्यवस्थित किया जा सकता है। पौधों के इस स्थानिक विन्यास (Spatial arrangement) को रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) और स्वयं पौधे के पर्ण वितान व शाखा विन्यास को पादप ज्यामिति (Plant Geometry) कहा जाता है। ये दोनों मिलकर यह तय करते हैं कि फसल सौर ऊर्जा और मृदा संसाधनों का कितना कुशलता से उपयोग करेगी।

📌 मुख्य सस्य सिद्धांत: "इष्टतम फसल घनत्व और आदर्श रोपण ज्यामिति ऐसे गैर-मौद्रिक प्रबंधन उपकरण (Non-monetary tools) हैं जो बिना अतिरिक्त उर्वरक या पानी खर्च किए सौर विकिरण अवरोधन (Solar Radiation Interception) को अधिकतम कर उपज को 15–25% तक बढ़ा देते हैं।"

📘 3. विस्तृत अध्ययन सामग्री (Complete Textbook-Level Notes)

3.1 फसल घनत्व, पादप ज्यामिति एवं रोपण ज्यामिति की परिभाषाएँ एवं अंतर

अक्सर विद्यार्थी 'Plant Geometry' और 'Planting Geometry' को एक ही मान लेते हैं, जबकि सस्य विज्ञान में इन तीनों शब्दों के अपने स्पष्ट वैज्ञानिक अर्थ हैं:

तीनों प्रमुख शब्दों की मानक वैज्ञानिक परिभाषाएँ:
1. फसल घनत्व / पौध समष्टि (Crop Density / Plant Population): "प्रति इकाई भूमि क्षेत्रफल (जैसे प्रति वर्ग मीटर m² या प्रति हेक्टेयर ha) में उपस्थित फसल के कुल पौधों की संख्या को फसल घनत्व (Crop Density) कहते हैं।"

2. पादप ज्यामिति (Plant Geometry / Plant Architecture): "एक व्यक्तिगत पौधे की त्रि-आयामी आनुवंशिक एवं आकारिकीय संरचना (Three-dimensional morphological architecture of an individual plant)—जिसमें पौधे की ऊँचाई, शाखाओं या कल्लों का फैलाव, पत्तियों का कोण (Erect vs. Drooping leaves), पर्ण वितान का आकार (Canopy shape — शंक्वाकार, गोलाकार या स्तंभाकार) और जड़ विन्यास शामिल है—उसे पादप ज्यामिति (Plant Geometry) कहते हैं।"

3. रोपण ज्यामिति / फसल ज्यामिति (Planting Geometry / Crop Geometry): "खेत में विभिन्न कतारों और कतार के भीतर पौधों को लगाने के स्थानिक विन्यास या पैटर्न (Spatial arrangement of plants in different rows and columns on the field) तथा इस प्रकार प्रत्येक पौधे को उपलब्ध होने वाले भू-क्षेत्र के आकार (Shape of ground area available to an individual plant — जैसे वर्गाकार, आयताकार या युग्मित कतार) को रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) कहते हैं।"
1. यह क्या है? (What is it?)

प्रति हेक्टेयर पौधों की संख्या (Density), पौधे का अपना आकार (Plant geometry) और खेत में उनकी कतार व्यवस्था (Planting geometry)।

2. क्यों महत्त्वपूर्ण है? (Why important?)

सूर्य के प्रकाश, नमी और पोषक तत्वों के लिए पौधों की आपसी स्पर्धा को कम करने और खाली जमीन की बर्बादी रोकने के लिए।

3. कैसे कार्य करता है? (How it works?)

पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (Optimum LAI: 4–6) को नियंत्रित कर संपूर्ण पर्ण वितान में प्रकाश का समान वितरण करता है।

4. कहाँ उपयोग होता है? (Where used?)

एकल फसल बुवाई, अंतर-फसल (Intercropping), बारानी युग्मित कतार रोपण और ड्रिप सिंचाई लेआउट में।

5. व्यावहारिक उदाहरण (Example)

राजस्थान में बाजरे को 45×15 cm के स्थान पर 30/60×15 cm युग्मित कतार में बोकर बीच में मूँग/मोठ की अंतर-फसल लेना।

3.2 रोपण ज्यामिति (Planting / Crop Geometry) के प्रमुख प्रकार

खेत में बीजों या पौधों को स्थापित करने के तरीके के अनुसार रोपण ज्यामिति निम्नलिखित 6 प्रमुख प्रकार की होती है:

1. यादृच्छिक / अनियमित ज्यामिति (Random Geometry)

  • संरचना: जब बीज को छिटकावाँ विधि (Broadcasting) से बोया जाता है, तो पौधों के बीच कोई निश्चित कतार या दूरी नहीं बनती। कहीं पौधे बहुत पास-पास गुच्छों में उगते हैं और कहीं जमीन खाली रह जाती है।
  • प्रभाव: संसाधनों (प्रकाश व नमी) का उपयोग अत्यंत अकुशल होता है और यांत्रिक निराई-गुड़ाई असंभव होती है।

2. वर्गाकार रोपण ज्यामिति (Square Planting Geometry)

  • संरचना: इसमें कतार-से-कतार की दूरी (Row-to-row distance, R) और पौध-से-पौध की दूरी (Plant-to-plant distance, P) बिल्कुल बराबर होती है (अर्थात् R = P)। प्रत्येक पौधे को बढ़ने के लिए एक समान वर्गाकार क्षेत्रफल मिलता है।
  • उदाहरण: SRI धान में 25 × 25 सेमी; अरंडी, कपास या मक्का की चेक-रो बुवाई में 60 × 60 सेमी या 90 × 90 सेमी; तथा फल वृक्षों में।
  • लाभ: (1) वैज्ञानिक रूप से यह सबसे आदर्श ज्यामिति है क्योंकि इसमें पौधे के चारों ओर समान दूरी होने से सूर्य के प्रकाश, जल और पोषक तत्वों का सर्वाधिक संतुलित उपयोग होता है; (2) पत्तियों की आपसी छाया (Mutual shading) न्यूनतम होती है; और (3) खेत में लंबाई व चौड़ाई दोनों दिशाओं (Criss-cross) में यांत्रिक वीडर/कल्टीवेटर चलाया जा सकता है।

3. आयताकार रोपण ज्यामिति (Rectangular Planting Geometry)

  • संरचना: इसमें कतार-से-कतार की दूरी (R), पौध-से-पौध की दूरी (P) से अधिक रखी जाती है (अर्थात् R > P)। क्षेत्र फसलों में यह सबसे अधिक प्रचलित ज्यामिति है।
  • उदाहरण: गेहूँ व जौ में 22.5 × 10 सेमी; देसी चना, मूँग, उड़द, ग्वार व सोयाबीन में 30 × 10 सेमी; बाजरा, ज्वार व सरसों में 45 × 15 सेमी; मक्का में 60 × 20–25 सेमी।
  • क्यों सर्वाधिक प्रचलित है? क्योंकि सीड ड्रिल से कतारों में लगातार बुवाई करना आसान होता है और कतारों के बीच चौड़ी जगह रहने से ट्रैक्टर या बैल चालित यंत्रों से निराई-गुड़ाई, मिट्टी चढ़ाना, कीटनाशक छिड़काव और कटाई करना बहुत सुगम हो जाता है।

4. युग्मित कतार रोपण ज्यामिति (Paired Row Planting Geometry)

  • संरचना एवं सिद्धांत: इस विशेष ज्यामिति में प्रति हेक्टेयर कुल पौध संख्या में कोई कमी किए बिना फसल की दो कतारों को पास-पास लाकर एक जोड़ा (Pair) बना दिया जाता है, जिससे दो जोड़ों के बीच एक चौड़ी खाली जगह (Wide inter-space) मिल जाती है।
  • उदाहरण: सामान्यतः बाजरा या ज्वार को 45 × 15 सेमी की समान दूरी पर बोया जाता है। युग्मित कतार विधि में दो कतारों को 30 सेमी की दूरी पर बोया जाता है और अगले जोड़े से 60 सेमी की दूरी रखी जाती है (अर्थात् 30 / 60 × 15 सेमी)। ध्यान दें कि औसत कतार दूरी (30 + 60) ÷ 2 = 45 सेमी ही रहती है, अतः प्रति हेक्टेयर पौध संख्या सामान्य बुवाई के बराबर (1,48,148 पौधे/ha) ही रहती है!
  • प्रमुख लाभ एवं अनुप्रयोग:
    1. अंतर-फसल (Intercropping) के लिए आदर्श: दो जोड़ों के बीच मिली 60 सेमी (या कपास/अरहर में 90–120 सेमी) की चौड़ी जगह में बिना मुख्य फसल की पौध संख्या घटाए मूँग, मोठ, चौला या उड़द की 1 या 2 कतारें आसानी से बोई जा सकती हैं (Additive Series Intercropping)।
    2. बारानी कृषि में नमी संरक्षण: चौड़ी पट्टी पर पलवार (Mulching) करना या वर्षा जल संचयन हेतु मेड़-नाली बनाना आसान होता है।
    3. बूंद-बूंद सिंचाई (Drip Irrigation) में लागत बचत: प्रत्येक कतार के लिए अलग ड्रिप लैटरल पाइप बिछाने के बजाय 30 सेमी वाले जोड़े के बीच में केवल एक ही ड्रिप लैटरल पाइप बिछाया जाता है, जिससे ड्रिप स्थापना लागत 40–50% कम हो जाती है (जैसे गन्ना व कपास में)।

5. स्किप-रो रोपण ज्यामिति (Skip-Row Planting Geometry)

  • संरचना: इसमें कुछ नियमित कतारों की बुवाई करने के बाद एक कतार को खाली छोड़ (Skip कर) दिया जाता है।
  • उपयोग: अत्यधिक सूखा-प्रवण (Arid/Dryland) क्षेत्रों में मृदा नमी सीमित होने पर प्रति हेक्टेयर पौध संख्या घटाने और बची हुई नमी को मूल कतारों की ओर मोड़ने के लिए अथवा कीटनाशक छिड़काव हेतु रास्ता छोड़ने (जैसे धान में BPH नियंत्रण हेतु प्रत्येक 8–10 कतार बाद 1 कतार छोड़ना — Alleyway making) में इसका उपयोग होता है।

6. त्रिभुजाकार / षट्कोणीय ज्यामिति (Triangular / Hexagonal Geometry)

  • संरचना: इसमें अगली कतार के पौधे पिछली कतार के दो पौधों के ठीक बीच के कोण पर लगाए जाते हैं। यह मुख्यतः बहुवर्षीय उद्यानिकी वृक्षों में प्रयुक्त होती है और वर्गाकार विधि की तुलना में 15% अधिक पौधे समाहित करती है।

3.3 पादप ज्यामिति, रोपण ज्यामिति एवं फसल घनत्व का वृद्धि एवं उपज पर प्रभाव (Effect on Growth and Yield)

A. पादप ज्यामिति (Plant Geometry / Canopy Architecture) का प्रभाव:

  1. पत्तियों का विन्यास एवं प्रकाश भेदन (Leaf Orientation & Light Penetration):
    • जिन किस्मों या फसलों की पत्तियाँ चौड़ी और जमीन के समानांतर झुकी हुई (Horizontal / Drooping / Planophile leaves — जैसे देसी लंबी किस्में या दलहनी फसलें) होती हैं, वे ऊपरी परत में ही 80–90% सूर्य का प्रकाश रोक लेती हैं (उच्च Extinction coefficient, k), जिससे निचली पत्तियाँ अंधेरे में रह जाती हैं। ऐसी फसलों को अधिक दूरी (Wider spacing) और कम घनत्व पर बोया जाता है।
    • इसके विपरीत, आधुनिक बौनी अनाज किस्मों (मक्का संकर, बौना गेहूँ, धान, बाजरा) की पत्तियाँ छोटी, संकरी और तने के साथ सीधा न्यून कोण बनाती हुई खड़ी (Erect / Vertical / Erectophile leaves) होती हैं। इससे सूर्य की किरणें नीचे की पत्तियों तक पहुँचती हैं, प्रकाश संश्लेषण बढ़ता है और ऐसी किस्में उच्च पौध घनत्व (High Density Planting) पर अधिकतम उपज देती हैं।
  2. शाखा एवं कल्ले निकलने का स्वभाव (Branching & Tillering Habit): अधिक शाखाओं वाली फसलों (जैसे अरहर, कपास, अरंडी, फैलने वाली मूँगफली) में प्रति पौधा अधिक स्थान चाहिए (चौड़ी ज्यामिति), जबकि बिना शाखा वाली या कम फैलने वाली फसलों (एकल तना मक्का, गुच्छेदार मूँगफली, गेहूँ) को सघन ज्यामिति में बोया जाता है।
  3. कतार की दिशा (Row Direction): भारत जैसे उत्तरी गोलार्ध के देशों में कतारों की बुवाई उत्तर–दक्षिण दिशा (North–South Direction) में करने पर पूर्व से पश्चिम की ओर गति करते हुए सूर्य का प्रकाश दिन भर कतारों के बीच गहराई तक पड़ता है, जिससे पूर्व–पश्चिम दिशा की तुलना में 5–10% अधिक प्रकाश संश्लेषण व उपज मिलती है।

B. फसल घनत्व (Plant Population / Density) का पादप वृद्धि एवं आकारिकी पर प्रभाव:

जब किसी खेत में पौधों का घनत्व इष्टतम से बहुत अधिक (High Plant Density) बढ़ा दिया जाता है, तो पौधों पर निम्नलिखित कार्यिकीय एवं आकारिकीय प्रभाव पड़ते हैं:

  1. पौधे की ऊँचाई में वृद्धि एवं तना पतला होना (Increase in Plant Height & Lodging): अत्यधिक घने पौधों में आपसी छाया (Mutual shading) के कारण प्रकाश की कमी हो जाती है। अंधकार में पादप हार्मोन ऑक्सिन (IAA) का फोटो-ऑक्सीकरण रुक जाता है और जिबरेलिन की क्रिया से तने के पर्व (Internodes) असामान्य रूप से लंबे और पतले हो जाते हैं (Etiolation effect)। कमजोर तने के कारण तेज हवा या सिंचाई पर फसल गिर जाती है (Lodging)।
  2. कल्लों एवं शाखाओं की संख्या में कमी (Reduction in Tillers and Branches per Plant): अधिक घनत्व पर प्रति पौधा स्थान व पोषण कम मिलने से पार्श्व कलिकाएँ (Axillary buds) सुप्त रह जाती हैं और प्रति पौधा कल्लों (Tillers) व शाखाओं की संख्या घट जाती है।
  3. पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (LAI) एवं प्रकाश अवरोधन: पौध घनत्व बढ़ने के साथ पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (Leaf Area Index — LAI) तेजी से बढ़ता है। एक सीमा (Optimum LAI: 4 से 6) के बाद अति-सघन फसल में निचली पत्तियाँ प्रकाश की कमी (Below light compensation point) और पोषण अभाव से पीली पड़कर समय से पहले झड़ जाती हैं (Premature Leaf Senescence)।
  4. प्रजनन अंगों एवं बांझपन पर प्रभाव (Barrenness & Yield Components): अत्यधिक पौध घनत्व पर प्रति पौधा फूलों, फलियों (Pods), बालियों की लंबाई, प्रति बाली दानों की संख्या और 1000 दानों के भार (Test Weight) में गिरावट आती है। मक्का (Maize) जैसी फसलों में उच्च घनत्व पर नर मंजरी (Tassel) से परागकण निकलने और मादा भुट्टे (Silk) के निकलने के समय में अंतर (ASI — Anthesis-Silking Interval) बढ़ जाता है, जिससे कई पौधों में भुट्टे बिना दाने के बांझ (Barren stalks) रह जाते हैं।

3.4 फसल घनत्व और उपज के बीच संबंध — हॉलिडे (Holliday, 1960) के दो ऐतिहासिक वक्र

ब्रिटिश कृषि वैज्ञानिक आर. हॉलिडे (R. Holliday, 1960) ने यह सिद्ध किया कि पौध घनत्व (Plant Population) बढ़ाने पर फसल की उपज दो भिन्न गणितीय वक्रों (Mathematical Curves) का अनुसरण करती है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि फसल किस भाग के लिए उगाई जा रही है:

1. अनंतस्पर्शी वक्र — जैविक / वानस्पतिक उपज के लिए (Asymptotic Response Curve for Biological / Vegetative Yield)

  • किन फसलों में लागू होता है? उन फसलों में जहाँ आर्थिक उपज पौधे का वानस्पतिक भाग (Vegetative part) होता है—जैसे हरे चारे वाली फसलें (बरसीम, रिजका, चरी ज्वार, मक्का चारा), तंबाकू (पत्तियाँ), गन्ना (तना), जूट व सनई (रेशा), और आलू/चुकंदर (कंद/जड़)।
  • वक्र का व्यवहार: इन फसलों में जैसे-जैसे प्रति हेक्टेयर पौध घनत्व बढ़ाया जाता है, वैसे-वैसे कुल शुष्क पदार्थ या चारा उपज (Biological Yield) तेजी से बढ़ती है और एक उच्च घनत्व पर पहुँचकर स्थिर (Plateau / Asymptote) हो जाती है; उसके बाद घनत्व और अधिक बढ़ाने पर भी कुल जैविक उपज में गिरावट नहीं आती (बशर्ते फसल गिरे नहीं)।

2. परवलयिक वक्र — आर्थिक / दाना उपज के लिए (Parabolic Response Curve for Economic / Reproductive Grain Yield)

  • किन फसलों में लागू होता है? उन सभी फसलों में जहाँ आर्थिक उपज पौधे का प्रजनन भाग अर्थात् दाना, बीज या फल (Reproductive part — Grain/Seed/Pod/Boll) होता है—जैसे गेहूँ, धान, मक्का, बाजरा, ज्वार, चना, मूँग, सरसों, मूँगफली, सूरजमुखी और कपास।
  • वक्र का व्यवहार: इन फसलों में पौध घनत्व बढ़ाने पर प्रारंभ में दाना उपज बढ़ती है, 'इष्टतम पौध घनत्व' (Optimum Plant Population) पर पहुँचकर सर्वोच्च शिखर (Peak / Maximum Yield) प्राप्त करती है, और यदि घनत्व को उस इष्टतम बिंदु से और अधिक बढ़ाया जाए, तो तीव्र स्पर्धा, कम परागण, बांझपन (Barrenness) और कम कटाई सूचकांक (Low Harvest Index) के कारण प्रति हेक्टेयर दाना उपज में भारी गिरावट आने लगती है।

3.5 इष्टतम पौध संख्या को प्रभावित करने वाले कारक (Factors Affecting Optimum Plant Population)

  1. फसल एवं किस्म की लोचशीलता (Crop Species & Varietal Plasticity / Elasticity): जिन फसलों में अधिक कल्ले या शाखाएँ निकलने की क्षमता होती है (जैसे धान, गेहूँ, सरसों, कपास, अरहर), उनमें उच्च पादप लोचशीलता (Elasticity) होती है—वे कम पौध संख्या होने पर अधिक शाखाएँ बनाकर उपज की भरपाई कर लेती हैं। इसके विपरीत एकल तने वाली अ-शाखित फसलों (जैसे मक्का, सूरजमुखी, ज्वार) में लोचशीलता बहुत कम होती है; उनमें पौध संख्या घटते ही उपज सीधे गिर जाती है।
  2. बुवाई का समय (Time of Sowing): समय पर बुवाई की तुलना में पछेती बुवाई (Late sowing) करने पर तापमान कम या प्रतिकूल होने से वानस्पतिक वृद्धि का समय कम मिलता है और प्रति पौधा कल्ले/शाखाएँ कम बनती हैं; अतः पछेती बुवाई में इष्टतम पौध संख्या 20–25% अधिक रखी जाती है।
  3. सिंचाई एवं मृदा नमी स्तर (Irrigation vs. Rainfed Condition): सिंचित क्षेत्रों में प्रचुर नमी होने के कारण अधिक पौध संख्या रखी जाती है, जबकि शुष्क बारानी क्षेत्रों (Dryland areas) में प्रति पौधा नमी की उपलब्धता बनाए रखने के लिए सिंचित की तुलना में कम पौध संख्या रखी जाती है।
  4. उर्वरक स्तर एवं मृदा उर्वरता (Fertility Status): उच्च उर्वरक स्तर पर सघन पौध संख्या (विशेषकर बौनी एवं संकर किस्मों में) से अधिकतम लाभ मिलता है।

🔬 4. वैज्ञानिक आरेख (Scientific Diagrams)

नीचे दिया गया वैज्ञानिक आरेख (Diagram 7.1) बाएँ भाग में रोपण ज्यामिति के 4 प्रमुख प्रक्षेत्र विन्यासों को तथा दाएँ भाग में हॉलिडे (Holliday, 1960) के प्रसिद्ध उपज–घनत्व अनुक्रिया वक्रों (Asymptotic बनाम Parabolic Curves) को प्रदर्शित करता है:

आरेख 7.1: (A) रोपण ज्यामिति के प्रमुख पैटर्न एवं (B) हॉलिडे (1960) के उपज–पौध घनत्व अनुक्रिया वक्र

रोपण ज्यामिति के पैटर्न और हॉलिडे के उपज-घनत्व अनुक्रिया वक्र का वैज्ञानिक आरेख बाएँ पैनल A में वर्गाकार (R=P), आयताकार (R>P), युग्मित कतार (Paired Row 30/60 cm) और स्किप-रो ज्यामिति दिखाई गई है। दाएँ पैनल B में पौध घनत्व बढ़ने पर जैविक उपज का अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic curve) और दाना उपज का परवलयिक वक्र (Parabolic curve) दिखाया गया है। A. रोपण ज्यामिति के प्रकार (Planting Geometry Patterns) 1. वर्गाकार (Square: R = P) उदा: 25×25 cm (आदर्श प्रकाश उपयोग) 2. आयताकार (Rectangular: R > P) उदा: 45×15 cm (सर्वाधिक प्रचलित) 3. युग्मित कतार (Paired Row) ← चौड़ा अंतराल (60 cm: अंतर-फसल/ड्रिप) → 30/60×15 cm (पौध संख्या अपरिवर्तित) 4. स्किप-रो (Skip-Row Geometry) [छोड़ी गई खाली कतार — Skipped Row] सूखे में नमी बचाव व छिड़काव पथ B. हॉलिडे (1960) के उपज–पौध घनत्व वक्र (Yield Curves) फसल उपज (Crop Yield — q/ha) पौध घनत्व / पौध संख्या प्रति हेक्टेयर (Plant Density) → 1. अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve) [जैविक / चारा उपज — Biological/Fodder Yield] 2. परवलयिक वक्र (Parabolic) [आर्थिक / दाना उपज — Grain Yield] अधिकतम दाना उपज (Peak) ▲ इष्टतम पौध घनत्व (Optimum) • चारा/रेशा/कंद फसलें = Asymptotic वक्र (उच्च घनत्व पर उपज स्थिर) • अनाज/दलहन/तिलहन (दाना) = Parabolic वक्र (अधिक घनत्व पर उपज घटती है)
परीक्षा के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण: हॉलिडे (1960) का ग्राफ परीक्षा में बार-बार पूछा जाता है। यही कारण है कि चारे वाली ज्वार या मक्का में दाने वाली फसल की तुलना में दोगुनी बीज दर (उच्च पौध घनत्व) रखी जाती है क्योंकि चारा उपज Asymptotic वक्र का पालन करती है।

🧠 5. विजुअल माइंड मैप (Compulsory Visual Mind Map)

व्याख्यान 07 के संपूर्ण पाठ्यक्रम—फसल घनत्व, पादप ज्यामिति, रोपण ज्यामिति के प्रकार, वृद्धि व उपज पर प्रभाव एवं गणना सूत्र—को समेकित करने वाला रिस्पॉन्सिव विजुअल माइंड मैप नीचे दिया गया है:

माइंड मैप 7.1: फसल घनत्व, पादप ज्यामिति एवं रोपण ज्यामिति (Lecture 07 Complete Mind Map)

व्याख्यान 07 का संपूर्ण विजुअल माइंड मैप: फसल घनत्व एवं ज्यामिति केंद्र में Lecture 07 है जिससे 6 मुख्य शाखाएँ निकलती हैं: मुख्य परिभाषाएँ, पादप ज्यामिति (Plant Architecture), रोपण ज्यामिति के प्रकार, पादप वृद्धि पर प्रभाव, उपज वक्र (Holliday, 1960) और पौध संख्या सूत्र। AGRON-111 • LECTURE 07 (1 Cr. Hr.) फसल घनत्व एवं ज्यामिति: वृद्धि एवं उपज पर प्रभाव (Crop Density, Plant & Planting Geometry) 1. तीन मूलभूत अवधारणाएँ • फसल घनत्व: प्रति इकाई क्षेत्र पौध संख्या • पादप ज्यामिति (Plant Geometry): व्यक्तिगत पौधे की 3D संरचना व पर्ण वितान • रोपण ज्यामिति (Planting Geometry): खेत में कतार व पौध का स्थानिक विन्यास (R × P) 2. पादप ज्यामिति एवं प्रकाश (Canopy) • सीधी खड़ी पत्तियाँ (Erectophile): गहरा प्रकाश भेदन, उच्च घनत्व हेतु आदर्श • झुकी चौड़ी पत्तियाँ (Planophile): अधिक छाया, कम घनत्व व चौड़ी दूरी आवश्यक • कतार दिशा: उत्तर–दक्षिण (N–S) सर्वोत्तम 3. रोपण ज्यामिति के प्रकार • यादृच्छिक (Random): छिटकावाँ बुवाई • वर्गाकार (Square: R=P): न्यूनतम स्पर्धा • आयताकार (Rectangular: R>P): सर्वाधिक प्रचलित • युग्मित कतार (Paired Row: जैसे 30/60 cm) • स्किप-रो (Skip-row) व त्रिभुजाकार 4. उच्च घनत्व का वृद्धि पर प्रभाव • पौध ऊँचाई बढ़ती है (ऑक्सिन संरक्षण) • तने की मोटाई घटती है → Lodging खतरा • प्रति पौधा कल्ले व शाखाएँ घटती हैं • निचली पत्तियों का शीघ्र पीला पड़ना • मक्का में बांझपन (Barren stalks) बढ़ना 5. हॉलिडे (1960) के उपज वक्र • अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve): जैविक/वानस्पतिक उपज (चारा, गन्ना, रेशा) • परवलयिक वक्र (Parabolic Curve): आर्थिक/प्रजनन उपज (अनाज, दलहन, तिलहन) • इष्टतम से अधिक घनत्व पर दाना उपज घटती है 6. पादप लोचशीलता एवं गणना सूत्र • उच्च लोचशील (Elastic): अरहर, कपास, सरसों • कम लोचशील (Non-elastic): मक्का, सूरजमुखी • सामान्य सूत्र: P = 10,000 ÷ [R(m) × P(m)] • Paired Row औसत कतार दूरी = (R₁ + R₂) ÷ 2 • पछेती बुवाई में इष्टतम घनत्व +25% अधिक
त्वरित दोहराव: यह माइंड मैप पादप ज्यामिति, रोपण ज्यामिति, हॉलिडे के दोनों वक्रों और संख्यात्मक सूत्रों को एक साथ जोड़ता है।

📊 6. फ्लोचार्ट एवं इन्फोग्राफिक्स (Flowcharts and Infographics)

नीचे दिया गया कार्यविधि फ्लोचार्ट (Flowchart 7.1) यह स्पष्ट करता है कि किस प्रकार फसल घनत्व और रोपण ज्यामिति भूमि के ऊपर (प्रकाश व CO₂) और भूमि के नीचे (जल व पोषक तत्व) के संसाधनों के ग्रहण को नियंत्रित कर अंतिम आर्थिक उपज का निर्धारण करते हैं:

फ्लोचार्ट 7.1: फसल घनत्व एवं ज्यामिति द्वारा संसाधन उपयोग एवं उपज निर्धारण की कार्यविधि

फसल घनत्व एवं ज्यामिति का उपज पर प्रभाव फ्लोचार्ट चरण 1: इष्टतम पौध घनत्व व रोपण ज्यामिति से चरण 2: पर्ण वितान (LAI 4-6) व जड़ फैलाव का संतुलन, चरण 3: न्यूनतम अंतः-जातीय स्पर्धा व उच्च प्रकाश संश्लेषण, और चरण 4: उच्च कटाई सूचकांक व अधिकतम आर्थिक उपज। 1. सस्य ज्यामिति प्रबंधन • इष्टतम पौध घनत्व चयन • आदर्श रोपण पैटर्न (R × P) • सीधी पत्ती (Erect) किस्म • उत्तर–दक्षिण (N–S) कतार दिशा • बारानी में युग्मित कतार (Spatial Optimization) 2. वितान एवं जड़ संतुलन • इष्टतम LAI (4.0 से 6.0) • निचली पत्तियों तक PAR प्रकाश • न्यूनतम आपसी छाया (Shading) • समान जड़ क्षेत्र विस्तार • खरपतवारों पर तीव्र आवरण (Canopy & Root Balance) 3. कार्यिकीय दक्षता वृद्धि • उच्च शुद्ध स्वांगीकरण (NAR) • उच्च फसल वृद्धि दर (CGR) • मजबूत तना (No Lodging) • सफल परागण व निषेचन • बांझपन (Barrenness) शून्य (High Assimilate Partition) 4. अधिकतम आर्थिक उपज • अधिक प्रभावी कल्ले/m² • अधिक दाने प्रति बाली/फली • उच्च परीक्षण भार (Test Wt.) • उच्च कटाई सूचकांक (HI) • उच्च जल व पोषक दक्षता → सर्वोच्च उपज (q/ha)
प्रक्रिया सार: रोपण ज्यामिति का मुख्य कार्य प्रति पौधा स्पर्धा और प्रति हेक्टेयर पौध संख्या के बीच वह संतुलन बिंदु (Optimum Point) खोजना है जहाँ CGR और Harvest Index दोनों अधिकतम हों।

📋 7. तुलनात्मक सारणियाँ (Comparison Tables)

सारणी 7.1: वर्गाकार रोपण ज्यामिति (Square Geometry) एवं आयताकार रोपण ज्यामिति (Rectangular Geometry) में अंतर
तुलना का आधार (Parameter) वर्गाकार ज्यामिति (Square Planting Geometry) आयताकार ज्यामिति (Rectangular Planting Geometry)
1. दूरी का संबंध (Spacing Relation) कतार-से-कतार (R) और पौध-से-पौध (P) की दूरी बिल्कुल बराबर होती है (R = P; जैसे 25×25 सेमी या 60×60 सेमी)। कतार-से-कतार की दूरी (R), पौध-से-पौध की दूरी (P) से अधिक होती है (R > P; जैसे 45×15 सेमी या 30×10 सेमी)।
2. प्रकाश एवं संसाधन उपयोग प्रत्येक पौधे को चारों दिशाओं में समान स्थान मिलने से प्रकाश, जल और पोषक तत्वों का अधिकतम एवं सर्वोत्तम उपयोग होता है। कतार के भीतर पौधे पास-पास होने से एक ही कतार के पौधों में आपसी छाया और जड़ स्पर्धा अपेक्षाकृत जल्दी शुरू हो जाती है।
3. यांत्रिक निराई-गुड़ाई (Inter-cultivation) खेत में लंबाई और चौड़ाई दोनों दिशाओं (Criss-cross / Two-way) में वीडर या कल्टीवेटर चलाया जा सकता है। केवल कतारों के समानांतर एक ही दिशा (One-way) में यांत्रिक निराई-गुड़ाई संभव होती है।
4. बुवाई में व्यावहारिक सुगमता सामान्य सीड ड्रिल से वर्गाकार बुवाई करना कठिन है; इसके लिए डिबलिंग, रोपाई या विशेष चेक-रो प्लांटर चाहिए। सीड ड्रिल द्वारा कतारों में निरंतर बुवाई करना बेहद सरल और तेज होता है (अतः क्षेत्र फसलों में सर्वाधिक प्रचलित)।
5. प्रमुख उदाहरण SRI धान (25×25 सेमी), चेक-रो कपास/अरंडी (60×60 या 90×90 सेमी), फल वृक्ष। गेहूँ (22.5×10 सेमी), सरसों/बाजरा (45×15 सेमी), चना/मूँग (30×10 सेमी), मक्का (60×20 सेमी)।
सारणी 7.2: हॉलिडे (1960) के अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve) एवं परवलयिक वक्र (Parabolic Curve) की तुलना
तुलना का आधार (Basis) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Response Curve) परवलयिक वक्र (Parabolic Response Curve)
1. उपज का प्रकार (Type of Yield) यह कुल जैविक या वानस्पतिक उपज (Biological / Vegetative Yield) और पौध घनत्व के संबंध को दर्शाता है। यह आर्थिक या प्रजनन/दाना उपज (Economic / Grain / Seed Yield) और पौध घनत्व के संबंध को दर्शाता है।
2. उच्च घनत्व पर उपज का व्यवहार घनत्व बढ़ाने पर उपज एक उच्चतम स्तर पर पहुँचकर स्थिर (Plateau) हो जाती है; अति-उच्च घनत्व पर भी घटती नहीं है। इष्टतम घनत्व पर अधिकतम उपज देने के बाद घनत्व और बढ़ाने पर दाना उपज तेजी से घटने (Decline) लगती है।
3. वैज्ञानिक कारण अधिक पौधे होने पर प्रति पौधा भार भले ही घटे, पर कुल पत्तियों व तनों का योग (Biomass) स्थिर बना रहता है। अति-उच्च घनत्व पर प्रकाश व नमी की कमी से फूल झड़ते हैं, परागण घटता है और कई पौधे बांझ (Barren) रह जाते हैं।
4. लागू होने वाली फसलें (Examples) हरा चारा फसलें (बरसीम, चरी ज्वार, मक्का चारा), गन्ना (तना), जूट/सनई (रेशा), तंबाकू (पत्ती), आलू/चुकंदर। सभी अनाज (गेहूँ, धान, मक्का, बाजरा), सभी दलहन (चना, मूँग), सभी तिलहन (सरसों, मूँगफली) और कपास।

🌾 8. व्यावहारिक कृषि अनुप्रयोग एवं भारतीय/राजस्थानी उदाहरण (Practical Agricultural Applications)

  1. राजस्थान की बारानी खेती में बाजरा + दलहन हेतु 'युग्मित कतार रोपण' (Paired Row Planting in Dryland Bajra): जोबनेर (SKNAU) और जोधपुर कृषि विश्वविद्यालयों की सिफारिश के अनुसार, जब बाजरे को सामान्य 45 × 15 सेमी के बजाय 30 / 60 × 15 सेमी युग्मित कतार (Paired Row) में बोया जाता है, तो बाजरे की पूर्ण पौध संख्या (1.48 लाख/ha) बरकरार रहती है और दो जोड़ों के बीच मिले 60 सेमी खाली स्थान में मूँग, मोठ या ग्वार की 1 कतार अतिरिक्त बोनस फसल के रूप में ली जाती है। इससे भूमि तुल्यांक अनुपात (LER) 1.30–1.40 तक पहुँच जाता है।
  2. अति-सघन कपास रोपण प्रणाली (HDPS — High Density Planting System in Cotton): पारंपरिक संकर कपास को 90–120 × 60 सेमी (मात्र 13,888 से 18,518 पौधे/ha) पर बोया जाता है। परंतु वर्षा आधारित उथली व मध्यम मृदाओं के लिए वैज्ञानिकों ने कम फैलने वाली कॉम्पैक्ट (Compact/Sympodial) किस्मों को 45 × 10 सेमी या 60 × 10 सेमी (1,66,666 से 2,22,222 पौधे/ha) पर उगाने की HDPS तकनीक विकसित की है, जहाँ प्रति पौधा केवल 6–8 टिंडे बनने पर भी प्रति हेक्टेयर बंपर उपज और एक साथ कटाई प्राप्त होती है।
  3. गन्ना और कपास में ड्रिप सिंचाई के साथ युग्मित कतार संयोजन: गन्ने को सामान्य 90 सेमी कतार दूरी के स्थान पर 60 / 120 सेमी (या ट्रेंच विधि में 30 / 120 सेमी) युग्मित कतार में बोकर 60 सेमी वाले जोड़े के बीच केवल एक ड्रिप लैटरल लाइन बिछाई जाती है। इससे ड्रिप पाइप की लागत आधी हो जाती है और 120 सेमी की चौड़ी जगह में आलू, चना, सरसों या प्याज की अंतर-फसल आसानी से उगाई जाती है।

📐 9. प्रमुख परिभाषाएँ एवं पौध संख्या गणना के सूत्र (Definitions and Formulas)

9.1 प्रमुख शब्दावली (Key Terminology)

  • इष्टतम पौध संख्या (Optimum Plant Population): प्रति हेक्टेयर पौधों की वह न्यूनतम संख्या जो उपलब्ध पर्यावरण और संसाधनों का पूर्ण उपयोग कर अधिकतम आर्थिक उपज (Maximum Economic Yield) प्रदान करती है।
  • पादप लोचशीलता (Plant Plasticity / Elasticity): पौध घनत्व में कमी या वृद्धि होने पर पौधे द्वारा अपनी शाखाओं, कल्लों और आकार में समायोजन कर प्रति हेक्टेयर उपज को स्थिर बनाए रखने की क्षमता।
  • युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting): पौध संख्या घटाए बिना दो कतारों को पास लाकर जोड़ा बनाना ताकि दो जोड़ों के बीच चौड़ा अंतराल मिल सके।
  • पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (Leaf Area Index — LAI, Watson 1947): पौधे की पत्तियों के कुल एक-तरफा हरे क्षेत्रफल (One-sided green leaf area) और उस पौधे द्वारा घेरे गए भूमि क्षेत्रफल (Ground area) का अनुपात (इकाई-रहित)।

9.2 सामान्य एवं युग्मित कतार रोपण में पौध संख्या की गणना के सूत्र व हल किए गए उदाहरण (Formulas & Worked Numericals)

1. सामान्य वर्गाकार या आयताकार ज्यामिति में पौध संख्या का सूत्र

पौध संख्या प्रति हेक्टेयर = क्षेत्रफल (10,000 m²) ÷ [ कतार-से-कतार दूरी R (m) × पौध-से-पौध दूरी P (m) ]
अथवा (जब R और P सेमी में हों): पौध संख्या/ha = 10,00,00,000 ÷ [ R (cm) × P (cm) ]

2. युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting — R₁ / R₂ × P) में पौध संख्या का सूत्र

जब फसल को युग्मित कतार में बोया जाता है, जहाँ एक जोड़े की दो कतारों के बीच की दूरी R₁ है और दो जोड़ों के बीच की चौड़ी दूरी R₂ है तथा पौध-से-पौध की दूरी P है, तो औसत कतार दूरी (Average Row Spacing) = (R₁ + R₂) ÷ 2 होती है। अतः:

युग्मित कतार में पौध संख्या/ha = [ 10,00,00,000 × 2 ] ÷ [ (R₁ + R₂ सेमी में) × P (सेमी में) ]

हल किया गया संख्यात्मक उदाहरण 1 (Worked Numerical Example 1 — सामान्य बनाम युग्मित कतार तुलना):
सिद्ध कीजिए कि बाजरे को (अ) सामान्य आयताकार विधि में 45 सेमी × 15 सेमी पर बोने और (ब) युग्मित कतार विधि (Paired Row) में 30 / 60 सेमी × 15 सेमी पर बोने पर प्रति हेक्टेयर पौध संख्या समान रहती है।

चरणबद्ध हल (Step-by-step Solution):

  • (अ) सामान्य आयताकार ज्यामिति (45 × 15 cm) में पौध संख्या/ha:
    = 10,00,00,000 ÷ (45 × 15) = 10,00,00,000 ÷ 675 = 1,48,148 पौधे प्रति हेक्टेयर
  • (ब) युग्मित कतार ज्यामिति (30 / 60 × 15 cm) में पौध संख्या/ha:
    यहाँ R₁ = 30 cm, R₂ = 60 cm, तथा P = 15 cm है।
    औसत कतार दूरी = (30 + 60) ÷ 2 = 90 ÷ 2 = 45 सेमी
    पौध संख्या/ha = [ 10,00,00,000 × 2 ] ÷ [ (30 + 60) × 15 ] = 20,00,00,000 ÷ (90 × 15) = 20,00,00,000 ÷ 1,350 = 1,48,148 पौधे प्रति हेक्टेयर

निष्कर्ष: दोनों विधियों में प्रति हेक्टेयर ठीक 1,48,148 पौधे ही लगते हैं, परंतु युग्मित कतार में 60 सेमी की चौड़ी पट्टी अंतर-फसल के लिए अतिरिक्त मिल जाती है!


हल किया गया संख्यात्मक उदाहरण 2 (Worked Numerical Example 2 — गन्ना ट्रेंच युग्मित कतार):
यदि गन्ने की बुवाई युग्मित कतार (Paired Row) विधि से 60 / 120 सेमी कतार अंतराल और कतार के भीतर 50 सेमी टुकड़ा अंतराल (Setts center-to-center) पर की जाती है, और प्रत्येक स्थान पर 3-आँख वाला (3-budded) एक टुकड़ा लगाया जाता है, तो प्रति हेक्टेयर कितने टुकड़े (Setts) और कितनी आँखें (Buds) लगेंगी?

चरणबद्ध हल:

  • यहाँ R₁ = 60 cm, R₂ = 120 cm, P = 50 cm
  • औसत कतार दूरी = (60 + 120) ÷ 2 = 90 cm
  • प्रति हेक्टेयर गन्ने के टुकड़ों (Setts) की संख्या = 10,00,00,000 ÷ (90 × 50) = 10,00,00,000 ÷ 4,500 = 22,222 टुकड़े (Setts) / हेक्टेयर
  • प्रति हेक्टेयर कुल आँखों (Buds) की संख्या = 22,222 × 3 = 66,666 आँखें / हेक्टेयर

⚡ 10. त्वरित पुनरावृत्ति (Quick Revision Cards)

📐 मुख्य शब्दावली अंतर
  • Crop Density: प्रति इकाई क्षेत्र में कुल पौधों की संख्या।
  • Plant Geometry: अकेले पौधे का 3D आकार व पर्ण विन्यास।
  • Planting Geometry: खेत में पौधों का स्थानिक पैटर्न (R × P)।
📈 हॉलिडे (1960) के उपज वक्र
  • Asymptotic (अनंतस्पर्शी) वक्र: जैविक / वानस्पतिक उपज (चारा, गन्ना, रेशा, तंबाकू, आलू)।
  • Parabolic (परवलयिक) वक्र: आर्थिक / दाना उपज (अनाज, दलहन, तिलहन, कपास)।
🌿 रोपण ज्यामिति के मुख्य तथ्य
  • सर्वाधिक संसाधन दक्ष ज्यामिति: वर्गाकार (Square: R = P)।
  • सर्वाधिक प्रचलित ज्यामिति: आयताकार (Rectangular: R > P)।
  • बारानी व ड्रिप हेतु आदर्श: युग्मित कतार (Paired Row)।
  • सर्वोत्तम कतार दिशा: उत्तर–दक्षिण (North–South)।
🔢 मानक पौध संख्या याद रखें
  • 20 × 10 cm (धान): 5,00,000 पौधे/ha
  • 22.5 × 10 cm (गेहूँ): 4,44,444 पौधे/ha
  • 30 × 10 cm (चना/मूँग/सोयाबीन): 3,33,333 पौधे/ha
  • 45 × 15 cm (बाजरा/सरसों): 1,48,148 पौधे/ha
  • 60 × 25 cm (मक्का): 66,666 पौधे/ha

📝 11. संपूर्ण परीक्षा प्रश्न बैंक (Complete Examination Question Bank)

भाग A: बहुविकल्पीय प्रश्न (Multiple Choice Questions — 20 MCQs)

प्रत्येक प्रश्न के नीचे दिए गए बटन पर क्लिक करके सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें:

प्रश्न 1. खेत में कतारों और पौधों के स्थानिक विन्यास (Spatial arrangement of plants in rows and within rows) तथा प्रत्येक पौधे को उपलब्ध भूमि के आकार को क्या कहा जाता है?
  • (A) फसल घनत्व (Crop Density)
  • (B) रोपण ज्यामिति / फसल ज्यामिति (Planting Geometry / Crop Geometry)
  • (C) पादप प्रजनन (Plant Breeding)
  • (D) भूपरिष्करण (Tillage)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) रोपण ज्यामिति / फसल ज्यामिति (Planting Geometry / Crop Geometry)
व्याख्या: प्रति हेक्टेयर पौधों की कुल संख्या 'फसल घनत्व' (Crop Density) है, जबकि उन्हें खेत में किस आकार (वर्गाकार, आयताकार, युग्मित कतार) में लगाया गया है, वह 'रोपण ज्यामिति' है।
प्रश्न 2. आर. हॉलिडे (R. Holliday, 1960) के अनुसार अनाज, दलहन और तिलहन जैसी दाना देने वाली फसलों (Reproductive/Grain Yield) में पौध घनत्व और उपज के बीच का संबंध किस वक्र द्वारा दर्शाया जाता है?
  • (A) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve)
  • (B) परवलयिक वक्र (Parabolic Curve)
  • (C) सीधी क्षैतिज रेखा
  • (D) ऋणात्मक घातांकी वक्र
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) परवलयिक वक्र (Parabolic Curve)
व्याख्या: दाना फसलों में इष्टतम घनत्व पर अधिकतम उपज मिलती है और उससे अधिक घनत्व होने पर स्पर्धा व बांझपन के कारण दाना उपज घटने लगती है, जिससे परवलयिक (Parabolic) वक्र बनता है।
प्रश्न 3. हरे चारे वाली फसलों (Fodder crops), रेशे वाली फसलों (Jute/Sunnhemp) और गन्ने में कुल जैविक/वानस्पतिक उपज और पौध घनत्व के बीच कौन-सा वक्र प्राप्त होता है?
  • (A) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve)
  • (B) परवलयिक वक्र (Parabolic Curve)
  • (C) घंटी के आकार का वक्र
  • (D) V-आकार का वक्र
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (A) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve)
व्याख्या: वानस्पतिक/जैविक उपज देने वाली फसलों में उच्च घनत्व पर उपज बढ़कर एक स्तर पर स्थिर (Asymptotic plateau) हो जाती है और घटती नहीं है।
प्रश्न 4. निम्नलिखित में से किस रोपण ज्यामिति में सूर्य के प्रकाश, जल और पोषक तत्वों का सर्वाधिक दक्ष उपयोग होता है तथा दोनों दिशाओं (Criss-cross) में यांत्रिक निराई-गुड़ाई संभव होती है?
  • (A) यादृच्छिक ज्यामिति (Random Geometry)
  • (B) वर्गाकार ज्यामिति (Square Geometry — R = P)
  • (C) अति-संकरी आयताकार ज्यामिति
  • (D) छिटकावाँ विधि
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) वर्गाकार ज्यामिति (Square Geometry — R = P)
व्याख्या: वर्गाकार ज्यामिति में प्रत्येक पौधे से चारों पड़ोसी पौधों की दूरी समान होती है जिससे आपसी स्पर्धा देर से शुरू होती है और संसाधनों का उपयोग सर्वोत्तम होता है।
प्रश्न 5. यदि किसी फसल को युग्मित कतार विधि (Paired Row Planting) में 30 / 60 सेमी × 10 सेमी के अंतराल पर बोया जाता है, तो 1 हेक्टेयर में कुल कितने पौधे होंगे?
  • (A) 1,48,148 पौधे/हेक्टेयर
  • (B) 2,22,222 पौधे/हेक्टेयर
  • (C) 3,33,333 पौधे/हेक्टेयर
  • (D) 4,44,444 पौधे/हेक्टेयर
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) 2,22,222 पौधे/हेक्टेयर
व्याख्या: औसत कतार दूरी = (30 + 60) ÷ 2 = 45 सेमी; पौध दूरी = 10 सेमी। अतः पौध संख्या/ha = 10,00,00,000 ÷ (45 × 10) = 10,00,00,000 ÷ 450 = 2,22,222 पौधे।
प्रश्न 6. खेत में पौध घनत्व (Plant Density) को इष्टतम से बहुत अधिक बढ़ा देने पर पौधों की ऊँचाई (Plant Height) पर क्या प्रभाव पड़ता है और क्यों?
  • (A) पौधे बौने रह जाते हैं
  • (B) आपसी छाया (Mutual shading) से ऑक्सिन (IAA) का प्रकाश-विघटन रुकने के कारण तने के पर्व लंबे हो जाते हैं और पौधे की ऊँचाई बढ़ जाती है
  • (C) तना अत्यधिक मोटा हो जाता है
  • (D) ऊँचाई पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) आपसी छाया (Mutual shading) से ऑक्सिन (IAA) का प्रकाश-विघटन रुकने के कारण तने के पर्व लंबे हो जाते हैं और पौधे की ऊँचाई बढ़ जाती है
व्याख्या: अति-सघन फसल में प्रकाश की कमी से पादप हार्मोन ऑक्सिन नष्ट नहीं होता और पौधे प्रकाश पाने की होड़ में पतले व लंबे हो जाते हैं, जिससे उनके गिरने (Lodging) का खतरा बढ़ जाता है।
प्रश्न 7. किस प्रकार की पादप ज्यामिति (Leaf Architecture) वाली किस्में उच्च पौध घनत्व (High Density Planting) और उच्च उर्वरक स्तर के प्रति सर्वाधिक अनुकूल अनुक्रिया देती हैं?
  • (A) चौड़ी एवं जमीन के समानांतर झुकी हुई पत्तियाँ (Drooping / Planophile leaves)
  • (B) छोटी, संकरी एवं सीधी खड़ी पत्तियाँ (Erect / Vertical / Erectophile leaves)
  • (C) अत्यधिक लंबे व कमजोर तने वाली देसी किस्में
  • (D) बिना जड़ वाली किस्में
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) छोटी, संकरी एवं सीधी खड़ी पत्तियाँ (Erect / Vertical / Erectophile leaves)
व्याख्या: सीधी खड़ी पत्तियों (Erect leaves) में प्रकाश अवरोधन गुणांक (Extinction coefficient) कम होता है जिससे सूर्य की किरणें नीचे की पत्तियों तक पहुँचती हैं और निचली पत्तियाँ भी प्रकाश संश्लेषण करती हैं।
प्रश्न 8. निम्नलिखित में से किस फसल में 'पादप लोचशीलता' (Plant Plasticity / Elasticity — कम पौध संख्या होने पर शाखाएँ बढ़ाकर उपज बराबर करने की क्षमता) सबसे कम होती है?
  • (A) अरहर (Pigeonpea)
  • (B) कपास (Cotton)
  • (C) मक्का एवं सूरजमुखी (Maize & Sunflower — अ-शाखित एकल तना फसलें)
  • (D) सरसों (Mustard)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (C) मक्का एवं सूरजमुखी (Maize & Sunflower — अ-शाखित एकल तना फसलें)
व्याख्या: मक्का और सूरजमुखी में शाखाएँ या कल्ले नहीं निकलते और प्रति पौधा प्रायः एक ही भुट्टा या मुंडक बनता है; अतः इनमें पौध संख्या घटते ही उपज सीधे घट जाती है (Non-elastic crops)।
प्रश्न 9. उत्तरी गोलार्ध (जैसे भारत एवं राजस्थान) में फसलों की कतारों द्वारा अधिकतम सौर विकिरण ग्रहण करने के लिए बुवाई की सर्वोत्तम कतार दिशा (Row Direction) कौन-सी मानी जाती है?
  • (A) उत्तर से दक्षिण दिशा (North–South Direction)
  • (B) केवल वृत्ताकार दिशा
  • (C) अनियमित टेढ़ी-मेढ़ी दिशा
  • (D) दिशा का प्रकाश से कोई संबंध नहीं है
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (A) उत्तर से दक्षिण दिशा (North–South Direction)
व्याख्या: सूर्य पूर्व से पश्चिम की ओर गति करता है; अतः उत्तर–दक्षिण कतारों में सुबह और शाम दोनों समय पौधों के दोनों पार्श्वों व निचली पत्तियों को अधिक धूप मिलती है।
प्रश्न 10. बूंद-बूंद सिंचाई (Drip Irrigation) में लैटरल पाइपों (Laterals) की संख्या और लागत को 40–50% तक कम करने के लिए गन्ना, कपास और सब्जियों में कौन-सी रोपण ज्यामिति अपनाई जाती है?
  • (A) छिटकावाँ विधि
  • (B) युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting)
  • (C) यादृच्छिक रोपण
  • (D) समोच्च छिटकावाँ
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting)
व्याख्या: युग्मित कतार में पास-पास बोई गई दो कतारों के जोड़े के बीच केवल एक ड्रिप लैटरल लाइन बिछाने से दोनों कतारों के जड़ क्षेत्र को नमी मिल जाती है।
प्रश्न 11. यदि धान की SRI विधि में पौध को 25 सेमी × 25 सेमी वर्गाकार ज्यामिति पर (प्रति स्थान 1 पौध) रोपा जाता है, तो 1 हेक्टेयर में कुल कितने पौधे होंगे?
  • (A) 1,00,000 पौधे/हेक्टेयर
  • (B) 1,60,000 पौधे/हेक्टेयर
  • (C) 2,50,000 पौधे/हेक्टेयर
  • (D) 5,00,000 पौधे/हेक्टेयर
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) 1,60,000 पौधे/हेक्टेयर
व्याख्या: 10,00,00,000 ÷ (25 × 25) = 10,00,00,000 ÷ 625 = 1,60,000 पौधे/हेक्टेयर (जबकि सामान्य 20×10 सेमी धान रोपाई में 5,00,000 स्थान/ha होते हैं)।
प्रश्न 12. सिंचित परिस्थितियों की तुलना में शुष्क बारानी परिस्थितियों (Rainfed / Dryland Conditions) में प्रति हेक्टेयर इष्टतम पौध संख्या (Optimum Plant Population) कैसी रखी जाती है?
  • (A) सिंचित से दोगुनी अधिक
  • (B) सिंचित की तुलना में कम (Lower than irrigated) ताकि प्रति पौधा उपलब्ध मृदा नमी बनी रहे
  • (C) सिंचित से दस गुना अधिक
  • (D) शून्य
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) सिंचित की तुलना में कम (Lower than irrigated) ताकि प्रति पौधा उपलब्ध मृदा नमी बनी रहे
व्याख्या: बारानी खेतों में यदि बहुत अधिक पौधे हो जाएँ, तो वे वानस्पतिक अवस्था में ही सारी संचित मृदा नमी सोख लेते हैं और दाना बनते समय (Reproductive stage) फसल सूख जाती है।
प्रश्न 13. जब प्रति हेक्टेयर पौध घनत्व बढ़ाया जाता है, तो (अ) प्रति पौधा उपज (Yield per plant) और (ब) इष्टतम बिंदु तक प्रति हेक्टेयर उपज (Yield per hectare) में क्या परिवर्तन होता है?
  • (A) दोनों बढ़ती हैं
  • (B) प्रति पौधा उपज घटती है, परंतु इष्टतम बिंदु तक प्रति हेक्टेयर कुल उपज बढ़ती है
  • (C) प्रति पौधा उपज बढ़ती है और प्रति हेक्टेयर उपज घटती है
  • (D) दोनों शून्य हो जाती हैं
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) प्रति पौधा उपज घटती है, परंतु इष्टतम बिंदु तक प्रति हेक्टेयर कुल उपज बढ़ती है
व्याख्या: घनत्व बढ़ने पर स्पर्धा के कारण अकेले पौधे की उपज तो कम होती है, लेकिन पौधों की कुल संख्या अधिक होने से इष्टतम बिंदु तक प्रति हेक्टेयर कुल उपज बढ़ जाती है।
प्रश्न 14. 'पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक' (Leaf Area Index — LAI = Leaf Area ÷ Ground Area) की अवधारणा वर्ष 1947 में किस वैज्ञानिक ने दी थी?
  • (A) डी. जे. वाटसन (D. J. Watson)
  • (B) आर. हॉलिडे (R. Holliday)
  • (C) सी. एम. डोनाल्ड (C. M. Donald)
  • (D) ब्लैकमान (Blackman)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (A) डी. जे. वाटसन (D. J. Watson)
व्याख्या: डी. जे. वाटसन (1947) ने LAI शब्द प्रतिपादित किया। अधिकांश क्षेत्र फसलों में अधिकतम प्रकाश संश्लेषण के लिए इष्टतम LAI 4 से 6 के बीच होता है।
प्रश्न 15. वर्गाकार रोपण ज्यामिति की तुलना में षट्कोणीय / समबाहु त्रिभुजाकार रोपण ज्यामिति (Hexagonal / Triangular System) में समान दूरी रखने पर भी लगभग कितने प्रतिशत अधिक पौधे लगते हैं?
  • (A) 5% कम
  • (B) 15% अधिक
  • (C) 50% अधिक
  • (D) 100% अधिक
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) 15% अधिक
व्याख्या: समबाहु त्रिभुजाकार या षट्कोणीय विन्यास में कोनों के खाली स्थान का बेहतर उपयोग होने से वर्गाकार विधि की तुलना में लगभग 15% अधिक पौधे समाहित होते हैं।
प्रश्न 16. मक्का (Maize) की फसल में इष्टतम से बहुत अधिक पौध घनत्व होने पर दाना उपज अचानक क्यों गिर जाती है?
  • (A) क्योंकि पौधों में कल्ले बहुत अधिक निकल आते हैं
  • (B) क्योंकि नर मंजरी (Tassel) व मादा रेशम (Silk) निकलने के समय में अंतर (ASI) बढ़ जाने से कई पौधे बिना दाने के बांझ (Barren stalks) रह जाते हैं
  • (C) क्योंकि मक्का की जड़ें गायब हो जाती हैं
  • (D) क्योंकि मक्का C₃ पादप बन जाता है
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) क्योंकि नर मंजरी (Tassel) व मादा रेशम (Silk) निकलने के समय में अंतर (ASI) बढ़ जाने से कई पौधे बिना दाने के बांझ (Barren stalks) रह जाते हैं
व्याख्या: उच्च घनत्व पर छाया व नमी तनाव से मादा सिल्क देरी से निकलती है जबकि परागकण पहले ही झड़ चुके होते हैं, जिससे निषेचन न होकर बांझपन (Barrenness) बढ़ जाता है।
प्रश्न 17. एक ही फसल प्रजाति के दो पौधों के बीच प्रकाश, जल और पोषक तत्वों के लिए होने वाली स्पर्धा को क्या कहते हैं?
  • (A) अंतर-जातीय स्पर्धा (Inter-specific Competition)
  • (B) अंतः-जातीय स्पर्धा (Intra-specific Competition)
  • (C) सहजीविता (Symbiosis)
  • (D) परजीविता (Parasitism)
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) अंतः-जातीय स्पर्धा (Intra-specific Competition)
व्याख्या: एक ही प्रजाति के पौधों (जैसे गेहूँ के दो पौधों) के बीच की स्पर्धा Intra-specific कहलाती है, जबकि दो अलग प्रजातियों (जैसे गेहूँ और बथुआ खरपतवार) के बीच की स्पर्धा Inter-specific कहलाती है।
प्रश्न 18. धान की फसल में भूरा फुदका (Brown Plant Hopper — BPH) के नियंत्रण और वायु-प्रकाश संचार के लिए प्रत्येक 8–10 कतार के बाद 1 कतार खाली छोड़ना (Alleyway making) किस रोपण ज्यामिति का उदाहरण है?
  • (A) स्किप-रो ज्यामिति (Skip-Row Geometry)
  • (B) यादृच्छिक ज्यामिति
  • (C) त्रिकोणीय ज्यामिति
  • (D) छिटकावाँ ज्यामिति
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (A) स्किप-रो ज्यामिति (Skip-Row Geometry)
व्याख्या: नियमित कतारों के बाद एक कतार को बिना बोए खाली छोड़ना Skip-row planting कहलाता है।
प्रश्न 19. यदि कपास की अति-सघन रोपण प्रणाली (HDPS) में कतार दूरी 45 सेमी और पौध दूरी 10 सेमी रखी जाए, तो 1 हेक्टेयर में पौध संख्या कितनी होगी?
  • (A) 18,518 पौधे/हेक्टेयर
  • (B) 55,555 पौधे/हेक्टेयर
  • (C) 1,48,148 पौधे/हेक्टेयर
  • (D) 2,22,222 पौधे/हेक्टेयर
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (D) 2,22,222 पौधे/हेक्टेयर
व्याख्या: 10,00,00,000 ÷ (45 × 10) = 10,00,00,000 ÷ 450 = 2,22,222 पौधे/हेक्टेयर।
प्रश्न 20. क्षेत्र फसलों में वर्गाकार ज्यामिति सैद्धांतिक रूप से श्रेष्ठ होने के बावजूद किसान 'आयताकार ज्यामिति' (Rectangular Geometry — R > P) को अधिक क्यों अपनाते हैं?
  • (A) क्योंकि इसमें उपज कम मिलती है
  • (B) क्योंकि सीड ड्रिल से कतारों में निरंतर बुवाई करना और चौड़ी कतारों के बीच ट्रैक्टर/बैल चालित यंत्रों से निराई-गुड़ाई व अंतर-फसल लेना अधिक सुविधाजनक होता है
  • (C) क्योंकि इसमें प्रकाश बिल्कुल नहीं मिलता
  • (D) क्योंकि इसमें बीज दर 10 गुना अधिक लगती है
✔ सही उत्तर एवं वैज्ञानिक व्याख्या देखें
सही उत्तर: (B) क्योंकि सीड ड्रिल से कतारों में निरंतर बुवाई करना और चौड़ी कतारों के बीच ट्रैक्टर/बैल चालित यंत्रों से निराई-गुड़ाई व अंतर-फसल लेना अधिक सुविधाजनक होता है
व्याख्या: व्यावहारिक मशीनीकरण और अंतरा-सस्य क्रियाओं की सुगमता के कारण ही क्षेत्र फसलों में आयताकार ज्यामिति सर्वाधिक प्रचलित है।

भाग B: रिक्त स्थान भरें (Fill in the Blanks — 10 Questions)

  1. प्रति इकाई भूमि क्षेत्रफल में उपस्थित पौधों की कुल संख्या को __________ (Crop Density) कहते हैं।
  2. एक व्यक्तिगत पौधे की त्रि-आयामी आकारिकीय संरचना और पर्ण विन्यास को __________ ज्यामिति (Plant Geometry) कहते हैं।
  3. खेत में पौधों को कतारों में लगाने के स्थानिक विन्यास (R × P) को __________ ज्यामिति (Planting Geometry) कहते हैं।
  4. जब कतार-से-कतार और पौध-से-पौध की दूरी बराबर (R = P) हो, तो उसे __________ रोपण ज्यामिति कहते हैं।
  5. पौध संख्या घटाए बिना दो कतारों को पास लाकर जोड़ा बनाने की विधि को __________ रोपण कहते हैं।
  6. आर. हॉलिडे (1960) के अनुसार चारा फसलों की जैविक उपज __________ वक्र का अनुसरण करती है, जबकि अनाज फसलों की दाना उपज __________ वक्र का अनुसरण करती है।
  7. पौध घनत्व इष्टतम से बहुत अधिक बढ़ाने पर आपसी छाया के कारण पौधों की ऊँचाई __________ (बढ़ती / घटती) है।
  8. एक ही फसल प्रजाति के पौधों के बीच होने वाली स्पर्धा को __________ (Intra-specific) स्पर्धा कहते हैं।
  9. अधिकतम सौर विकिरण अवरोधन के लिए कतारों की बुवाई __________ दिशा में करनी चाहिए।
  10. पर्ण क्षेत्रफल और भूमि क्षेत्रफल के अनुपात को __________ (LAI) कहते हैं।
✔ रिक्त स्थानों की उत्तर कुंजी देखें (Fill in the Blanks Answer Key)
1. फसल घनत्व / पौध समष्टि (Crop Density / Plant Population) | 2. पादप (Plant Geometry) | 3. रोपण / फसल (Planting / Crop Geometry) | 4. वर्गाकार (Square) | 5. युग्मित कतार (Paired Row) | 6. अनंतस्पर्शी (Asymptotic), परवलयिक (Parabolic) | 7. बढ़ती है (Increases) | 8. अंतः-जातीय (Intra-specific) | 9. उत्तर–दक्षिण (North–South) | 10. पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (Leaf Area Index — LAI)।

भाग C: अति लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short Answer Questions — 10 Questions, 1–2 पंक्तियाँ)

प्रश्न 1. फसल घनत्व (Crop Density) को परिभाषित कीजिए।

आदर्श उत्तर: प्रति इकाई भूमि क्षेत्रफल (प्रति वर्ग मीटर या प्रति हेक्टेयर) में उपस्थित फसल के कुल पौधों की संख्या को फसल घनत्व या पौध समष्टि कहते हैं।

प्रश्न 2. पादप ज्यामिति (Plant Geometry) से आप क्या समझते हैं?

आदर्श उत्तर: एक व्यक्तिगत पौधे की त्रि-आयामी संरचना (ऊँचाई, शाखा फैलाव, पत्तियों का कोण व पर्ण वितान का आकार) को पादप ज्यामिति कहते हैं।

प्रश्न 3. रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) किसे कहते हैं?

आदर्श उत्तर: खेत में कतारों और कतार के भीतर पौधों के स्थानिक विन्यास (Spatial arrangement — जैसे वर्गाकार, आयताकार या युग्मित कतार) को रोपण ज्यामिति कहते हैं।

प्रश्न 4. युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting) क्या है?

आदर्श उत्तर: प्रति हेक्टेयर कुल पौध संख्या घटाए बिना फसल की दो कतारों को पास-पास लाकर जोड़ा बनाना ताकि दो जोड़ों के बीच अंतर-फसल या ड्रिप लाइन के लिए चौड़ा स्थान मिल सके।

प्रश्न 5. हॉलिडे (1960) के दो उपज–घनत्व वक्रों के नाम लिखिए।

आदर्श उत्तर: (1) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve — वानस्पतिक/जैविक उपज हेतु) और (2) परवलयिक वक्र (Parabolic Curve — दाना/प्रजनन उपज हेतु)।

प्रश्न 6. पादप लोचशीलता (Plant Plasticity / Elasticity) क्या है?

आदर्श उत्तर: पौध घनत्व में परिवर्तन होने पर पौधे द्वारा अपनी शाखाओं, कल्लों और आकार में समायोजन कर प्रति हेक्टेयर उपज को स्थिर रखने की क्षमता को पादप लोचशीलता कहते हैं।

प्रश्न 7. उच्च पादप लोचशीलता (Elastic) और कम लोचशीलता (Non-elastic) वाली दो-दो फसलों के नाम लिखिए।

आदर्श उत्तर: उच्च लोचशील फसलें: अरहर एवं कपास (या सरसों); कम लोचशील फसलें: मक्का एवं सूरजमुखी।

प्रश्न 8. युग्मित कतार रोपण (R₁ / R₂ × P) में प्रति हेक्टेयर पौध संख्या ज्ञात करने का सूत्र लिखिए।

आदर्श उत्तर: पौध संख्या/ha = [10,00,00,000 × 2] ÷ [(R₁ + R₂ सेमी में) × P (सेमी में)]।

प्रश्न 9. कतारों की बुवाई उत्तर–दक्षिण (North–South) दिशा में करने का क्या लाभ है?

आदर्श उत्तर: इससे पूर्व से पश्चिम की ओर गति करते हुए सूर्य का प्रकाश दिन भर पर्ण वितान की निचली पत्तियों तक पहुँचता है जिससे प्रकाश संश्लेषण और उपज बढ़ती है।

प्रश्न 10. स्किप-रो रोपण (Skip-row Planting) के दो उपयोग लिखिए।

आदर्श उत्तर: (1) शुष्क क्षेत्रों में नमी सीमित होने पर पौध संख्या घटाकर नमी बचाना; और (2) धान में BPH नियंत्रण व छिड़काव हेतु रास्ता (Alleyways) छोड़ना।

भाग D: लघु उत्तरीय प्रश्न (Short Answer Questions — 8 Questions, 2–5 अंक)

लघु प्रश्न 1. पादप ज्यामिति (Plant Geometry) और रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) में उदाहरण सहित अंतर स्पष्ट कीजिए।
✔ आदर्श उत्तर देखें
  • पादप ज्यामिति (Plant Geometry): यह एक अकेले पौधे के आनुवंशिक आकार, ऊँचाई, शाखा कोण और पत्तियों के विन्यास (जैसे सीधी खड़ी पत्तियाँ बनाम झुकी हुई पत्तियाँ) को दर्शाती है। इसे पादप प्रजनन और वृद्धि नियंत्रकों से बदला जाता है।
  • रोपण ज्यामिति (Planting Geometry): यह खेत में बीज बोते समय कतार-से-कतार और पौध-से-पौध की दूरी (R × P) से बनने वाले ज्यामितीय पैटर्न (जैसे वर्गाकार, आयताकार या युग्मित कतार) को दर्शाती है। इसे सस्य वैज्ञानिक सीड ड्रिल समायोजन से तय करता है।
लघु प्रश्न 2. युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting) क्या है? बारानी कृषि एवं अंतर-फसल प्रणाली में इसके चार प्रमुख लाभ लिखिए।
✔ आदर्श उत्तर देखें
युग्मित कतार रोपण में प्रति हेक्टेयर पौध संख्या घटाए बिना दो कतारों को पास लाकर जोड़ा बना दिया जाता है (जैसे 45 सेमी के स्थान पर 30/60 सेमी)। लाभ: (1) मुख्य फसल की 100% पौध संख्या और उपज बनी रहती है; (2) दो जोड़ों के बीच मिले चौड़े स्थान में दलहनी अंतर-फसल (जैसे बाजरे में मूँग/मोठ) आसानी से उगाई जा सकती है; (3) बारानी क्षेत्रों में वर्षा जल संचयन व पलवार करना आसान होता है; (4) ड्रिप सिंचाई में दो कतारों के बीच एक ही लैटरल पाइप लगने से 40–50% खर्च बचता है।
लघु प्रश्न 3. खेत में इष्टतम से अधिक पौध घनत्व (High Plant Density) होने पर पौधों की वृद्धि पर पड़ने वाले चार प्रतिकूल प्रभाव लिखिए।
✔ आदर्श उत्तर देखें
  1. आपसी छाया से ऑक्सिन का विघटन रुकने के कारण तने के पर्व लंबे और पतले हो जाते हैं जिससे फसल गिरने (Lodging) लगती है।
  2. प्रति पौधा कल्लों (Tillers) और शाखाओं की संख्या में भारी कमी आती है।
  3. निचली पत्तियाँ प्रकाश न मिलने से पीली पड़कर जल्दी सूख जाती हैं (Premature senescence)।
  4. परागण व निषेचन बाधित होने से बांझ पौधों (Barren plants) की संख्या बढ़ती है और दाना छोटा (कम Test Weight) रह जाता है।
लघु प्रश्न 4. चारे वाली फसलों (जैसे चरी ज्वार व मक्का) में दाने वाली फसल की तुलना में अधिक बीज दर और उच्च पौध घनत्व क्यों रखा जाता है?
✔ आदर्श उत्तर देखें
हॉलिडे (1960) के सिद्धांत के अनुसार चारा फसलों की वानस्पतिक उपज अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic Curve) का पालन करती है। उच्च पौध घनत्व रखने पर: (1) प्रति हेक्टेयर कुल हरा एवं शुष्क जैव-भार (Biomass) अधिकतम प्राप्त होता है; और (2) पौधे पास-पास होने से उनके तने पतले, कोमल और रसीले (Succulent & Thin-stemmed) रहते हैं, जिन्हें पशु बड़े चाव से खाते हैं और चारे की पाचकता बढ़ती है।
लघु प्रश्न 5. किसी फसल की इष्टतम पौध संख्या (Optimum Plant Population) को निर्धारित करने वाले चार मुख्य कारक समझाइए।
✔ आदर्श उत्तर देखें
(1) पौधे का वृद्धि स्वभाव व पादप ज्यामिति: फैलने वाली व शाखित फसलों में कम पौध संख्या और सीधी खड़ी पत्ती वाली अ-शाखित फसलों में अधिक पौध संख्या रखी जाती है; (2) बुवाई का समय: पछेती बुवाई में कल्ले कम निकलने से 20–25% अधिक पौध संख्या रखी जाती है; (3) नमी की उपलब्धता: बारानी क्षेत्रों में सिंचित की अपेक्षा कम पौध संख्या रखी जाती है; (4) फसल का उद्देश्य: चारे व रेशे के लिए दाने की अपेक्षा अधिक घनत्व रखा जाता है।
लघु प्रश्न 6. पादप पर्ण विन्यास में 'इरेक्टोफाइल' (Erectophile) और 'प्लानोफाइल' (Planophile) पत्तियों का प्रकाश संश्लेषण व फसल घनत्व से क्या संबंध है?
✔ आदर्श उत्तर देखें
इरेक्टोफाइल (Erectophile — सीधी खड़ी पत्तियाँ): तने के साथ छोटा न्यून कोण बनाती हैं, जिससे सूर्य का प्रकाश ऊपरी पत्तियों से फिसलकर निचली पत्तियों तक पहुँचता है। ऐसी किस्में उच्च पौध घनत्व और उच्च LAI (5–6) पर भी आपसी छाया नहीं करतीं और अधिक उपज देती हैं। प्लानोफाइल (Planophile — क्षैतिज झुकी पत्तियाँ): ऊपरी सतह पर ही प्रकाश रोक लेती हैं, अतः इन्हें कम घनत्व पर बोया जाता है, अन्यथा निचली पत्तियाँ परजीवी की तरह केवल श्वसन करती हैं।
लघु प्रश्न 7. पादप लोचशीलता (Plant Elasticity) क्या है और यह फसल प्रबंधन में कैसे उपयोगी है?
✔ आदर्श उत्तर देखें
पादप लोचशीलता पौधे की वह क्षमता है जिससे वह कम घनत्व पर अधिक शाखाएँ/कल्ले बनाकर और अधिक घनत्व पर कम शाखाएँ बनाकर प्रति हेक्टेयर उपज को विस्तृत घनत्व परास में स्थिर रखती है। अरहर, कपास और सरसों उच्च लोचशील फसलें हैं (इनमें थोड़ा कम अंकुरण होने पर भी शाखाएँ खाली जगह भर लेती हैं), जबकि मक्का और सूरजमुखी अ-लोचशील (Non-elastic) हैं जहाँ गैप फिलिंग करना अनिवार्य होता है।
लघु प्रश्न 8. कपास को सामान्यतः 90 सेमी × 60 सेमी पर तथा ग्वार को 30 सेमी × 10 सेमी पर बोया जाता है; दोनों फसलों की प्रति हेक्टेयर पौध संख्या की गणना कीजिए।
✔ आदर्श उत्तर देखें
  • कपास (90 × 60 cm): पौध संख्या/ha = 10,00,00,000 ÷ (90 × 60) = 10,00,00,000 ÷ 5,400 = 18,518 पौधे/हेक्टेयर।
  • ग्वार (30 × 10 cm): पौध संख्या/ha = 10,00,00,000 ÷ (30 × 10) = 10,00,00,000 ÷ 300 = 3,33,333 पौधे/हेक्टेयर।

भाग E: अंतर स्पष्ट कीजिए (Differentiate Between — 4 Comparison Questions)

अंतर प्रश्न 1. वर्गाकार रोपण ज्यामिति (Square Geometry) एवं आयताकार रोपण ज्यामिति (Rectangular Geometry) में अंतर स्पष्ट कीजिए।

उत्तर निर्देश: ऊपर अनुभाग 7 में दी गई सारणी 7.1 के सभी 5 बिंदुओं (दूरी संबंध, संसाधन उपयोग, यांत्रिक निराई, बुवाई सुगमता और उदाहरण) को लिखें।

अंतर प्रश्न 2. अनंतस्पर्शी उपज वक्र (Asymptotic Yield Curve) एवं परवलयिक उपज वक्र (Parabolic Yield Curve) में अंतर लिखिए।

उत्तर निर्देश: ऊपर अनुभाग 7 में दी गई सारणी 7.2 के सभी 4 बिंदुओं की तुलना लिखें।

अंतर प्रश्न 3. पादप ज्यामिति (Plant Geometry) एवं रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) में अंतर स्पष्ट कीजिए।
आधार (Basis) पादप ज्यामिति (Plant Geometry / Architecture) रोपण ज्यामिति (Planting / Crop Geometry)
1. संदर्भ इकाई यह एक व्यक्तिगत पौधे (Individual plant) के आकार व पर्ण विन्यास से संबंधित है। यह पूरे खेत में पौधों के समुदाय (Crop stand on field) के स्थानिक वितरण से संबंधित है।
2. मुख्य घटक पौध ऊँचाई, पत्ती का कोण (Erect/Drooping), शाखाओं का फैलाव व वितान आकार। कतार-से-कतार दूरी (R), पौध-से-पौध दूरी (P) और कतार की दिशा।
3. नियंत्रण का माध्यम मुख्यतः जीनप्ररूप (Genotype / Plant Breeding) और पादप वृद्धि नियामकों द्वारा नियंत्रित। मुख्यतः किसान और सस्य वैज्ञानिक द्वारा बुवाई की विधि व सीड ड्रिल समायोजन से नियंत्रित।
4. प्रकार / उदाहरण स्तंभाकार, शंक्वाकार, झाड़ीदार, इरेक्टोफाइल या प्लानोफाइल वितान। वर्गाकार, आयताकार, युग्मित कतार, स्किप-रो व त्रिभुजाकार पैटर्न।
अंतर प्रश्न 4. अंतः-जातीय स्पर्धा (Intra-specific Competition) एवं अंतर-जातीय स्पर्धा (Inter-specific Competition) में अंतर लिखिए।
आधार (Basis) अंतः-जातीय स्पर्धा (Intra-specific Competition) अंतर-जातीय स्पर्धा (Inter-specific Competition)
1. परिभाषा एक ही पादप प्रजाति (Same species) के पौधों के बीच संसाधनों के लिए होने वाली स्पर्धा। दो अलग-अलग पादप प्रजातियों (Different species) के पौधों के बीच होने वाली स्पर्धा।
2. कब तीव्र होती है? जब एकल फसल में पौध घनत्व इष्टतम से बहुत अधिक हो या कतार में विरलीकरण न किया गया हो। जब खेत में खरपतवार उग आएँ या असंगत फसलों की अंतर-फसल (Intercropping) ली जाए।
3. संसाधन मांग सभी पौधों की जड़ गहराई व पोषण मांग एक समान होने से स्पर्धा अत्यंत तीक्ष्ण होती है। अलग-अलग जड़ गहराई व वितान होने पर पूरक उपयोग (Annidation) से स्पर्धा कम की जा सकती है।
4. उदाहरण गेहूँ के दो पास-पास उगे पौधों के बीच स्पर्धा। गेहूँ और बथुआ (खरपतवार) के बीच या बाजरा और मोठ के बीच स्पर्धा।

भाग F: व्याख्यात्मक प्रश्न (Explain / Describe Questions — 5 Questions)

  1. व्याख्या प्रश्न 1: आर. हॉलिडे (1960) द्वारा प्रतिपादित अनंतस्पर्शी (Asymptotic) और परवलयिक (Parabolic) उपज–घनत्व वक्रों की ग्राफ सहित व्याख्या कीजिए।
  2. व्याख्या प्रश्न 2: बारानी क्षेत्रों में अंतर-फसल और ड्रिप सिंचाई के लिए युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting) किस प्रकार वरदान साबित हुआ है? संख्यात्मक उदाहरण सहित समझाइए।
  3. व्याख्या प्रश्न 3: किसी फसल में पौध घनत्व को इष्टतम से कम और इष्टतम से अधिक रखने पर पौधे की वानस्पतिक वृद्धि, प्रजनन अंगों और कटाई सूचकांक (HI) पर क्या प्रभाव पड़ता है?
  4. व्याख्या प्रश्न 4: पादप ज्यामिति (Plant Architecture — पत्तियों का कोण, ऊँचाई, कल्ले स्वभाव) किस प्रकार आदर्श रोपण ज्यामिति का निर्धारण करती है?
  5. व्याख्या प्रश्न 5: एक किसान अरहर की बुवाई युग्मित कतार विधि से 60 / 120 सेमी × 30 सेमी अंतराल पर करता है। प्रति हेक्टेयर अरहर के पौधों की संख्या ज्ञात कीजिए तथा बताइए कि 120 सेमी चौड़ी जगह में कौन-सी अंतर-फसल ली जा सकती है?

भाग G: दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (Long Answer Questions — 5 Questions, 8–15 अंक)

दीर्घ प्रश्न 1. फसल घनत्व (Crop Density), पादप ज्यामिति (Plant Geometry) एवं रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) को परिभाषित कीजिए। रोपण ज्यामिति के विभिन्न प्रकारों का सचित्र वर्णन करते हुए फसलों की वृद्धि एवं उपज पर उनके प्रभाव की विस्तृत विवेचना कीजिए।
✔ विस्तृत आदर्श उत्तर रूपरेखा (Model Answer Framework) देखें
उत्तर संरचना (10–15 अंक हेतु):
  1. प्रस्तावना एवं तीनों शब्दों की परिभाषाएँ (3 अंक): Crop Density, Plant Geometry एवं Planting Geometry की स्पष्ट परिभाषा व अंतर।
  2. रोपण ज्यामिति के 6 प्रकार एवं आरेख (4 अंक): आरेख 7.1 (A) + Random, Square, Rectangular, Paired Row, Skip-row एवं Triangular ज्यामिति का उदाहरण सहित वर्णन।
  3. वृद्धि पर प्रभाव (3 अंक): प्रकाश अवरोधन (LAI), पौध ऊँचाई (Auxin effect), तना मोटाई व Lodging, कल्ले/शाखा संख्या एवं पर्ण जीर्णता।
  4. उपज पर प्रभाव एवं हॉलिडे वक्र (3 अंक): आरेख 7.1 (B) + Asymptotic बनाम Parabolic वक्र की व्याख्या।
  5. गणना सूत्र एवं निष्कर्ष (2 अंक): सामान्य एवं युग्मित कतार पौध संख्या सूत्र।
दीर्घ प्रश्न 2. फसल घनत्व और फसल उपज के बीच मात्रात्मक संबंध की व्याख्या कीजिए। हॉलिडे (1960) के जैविक एवं आर्थिक उपज वक्रों का ग्राफ सहित वर्णन करते हुए इष्टतम पौध संख्या को प्रभावित करने वाले कारकों को समझाइए।
✔ विस्तृत आदर्श उत्तर रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) प्रति पौधा उपज बनाम प्रति हेक्टेयर उपज का द्वंद्व; (2) आरेख 7.1 (B) बनाना; (3) अनंतस्पर्शी वक्र (Asymptotic curve — चारा, रेशा, गन्ना, कंद फसलों में) और परवलयिक वक्र (Parabolic curve — अनाज, दलहन, तिलहन में) का विस्तृत विश्लेषण तथा सारणी 7.2; (4) इष्टतम पौध संख्या को प्रभावित करने वाले कारक (पादप लोचशीलता, बुवाई का समय, सिंचाई/बारानी स्थिति, मृदा उर्वरता व फसल का उद्देश्य)।
दीर्घ प्रश्न 3. वर्गाकार, आयताकार और युग्मित कतार रोपण ज्यामिति (Square, Rectangular and Paired Row Planting Geometry) का तुलनात्मक मूल्यांकन कीजिए तथा संख्यात्मक उदाहरण द्वारा सिद्ध कीजिए कि युग्मित कतार रोपण में पौध संख्या बिना घटे अंतर-फसल के लिए अतिरिक्त स्थान कैसे मिल जाता है?
✔ विस्तृत आदर्श उत्तर रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) तीनों ज्यामितियों की संरचना और आरेख; (2) वर्गाकार बनाम आयताकार ज्यामिति की तुलना (सारणी 7.1); (3) युग्मित कतार रोपण का सिद्धांत, सूत्र और अनुभाग 9.2 का हल किया गया संख्यात्मक उदाहरण 1 (45×15 सेमी बनाम 30/60×15 सेमी बाजरा); (4) बारानी कृषि, अंतर-फसल और ड्रिप सिंचाई में युग्मित कतार के व्यावहारिक लाभ।
दीर्घ प्रश्न 4. पादप ज्यामिति (Plant Architecture / Canopy Structure) और कतार दिशा (Row Orientation) किस प्रकार सौर विकिरण अवरोधन (Solar Radiation Interception), पर्ण क्षेत्रफल सूचकांक (LAI) और प्रकाश संश्लेषण दक्षता को नियंत्रित करते हैं?
✔ विस्तृत आदर्श उत्तर रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) पादप वितान संरचना की अवधारणा; (2) पत्तियों के कोण का प्रभाव—Erectophile (सीधी खड़ी पत्तियाँ, कम प्रकाश विलुप्ति गुणांक k, उच्च LAI सहनशीलता) बनाम Planophile (क्षैतिज झुकी पत्तियाँ, उच्च आपसी छाया); (3) LAI की अवधारणा (Watson, 1947), इष्टतम LAI (4–6) और प्रकाश क्षतिपूर्ति बिंदु (Light compensation point); (4) उत्तर–दक्षिण बनाम पूर्व–पश्चिम कतार दिशा का सौर विकिरण ग्रहण पर प्रभाव।
दीर्घ प्रश्न 5. प्रमुख खरीफ एवं रबी क्षेत्र फसलों (गेहूँ, धान, बाजरा, मक्का, चना, मूँग, ग्वार, सरसों, मूँगफली एवं कपास) की अनुशंसित रोपण ज्यामिति (R × P) लिखते हुए प्रत्येक की प्रति हेक्टेयर इष्टतम पौध संख्या की गणना कीजिए।
✔ विस्तृत आदर्श उत्तर रूपरेखा देखें
उत्तर संरचना: (1) प्रति हेक्टेयर पौध संख्या का मास्टर सूत्र: P = 10,00,00,000 ÷ [R(cm) × P(cm)]; (2) सभी 10 फसलों के लिए अलग-अलग गणना कर सारणीबद्ध रूप में प्रस्तुत करें—जैसे गेहूँ (22.5×10 = 4,44,444), धान (20×10 = 5,00,000), बाजरा व सरसों (45×15 = 1,48,148), मक्का (60×25 = 66,666), चना/मूँग/ग्वार/गुच्छेदार मूँगफली (30×10 = 3,33,333) और देसी/संकर कपास।

भाग H: विगत वर्षों के प्रश्न-पैटर्न पर आधारित अभ्यास प्रश्न (PYQ-Pattern Practice Questions)

पारदर्शिता सूचना (Academic Transparency Notice): प्रदायित SKNAU पाठ्यक्रम के साथ किसी विशिष्ट वर्ष का सत्यापित विश्वविद्यालय प्रश्नपत्र संलग्न नहीं किया गया है। अतः शैक्षणिक सत्यनिष्ठा नियमों (Section 12H एवं 26) के तहत कोई भी काल्पनिक वर्ष या विश्वविद्यालय टैग जोड़े बिना, यहाँ AGRON-111 के Lecture 07 से सेमेस्टर एवं प्रतियोगी परीक्षाओं में नियमित रूप से पूछे जाने वाले प्रामाणिक पैटर्न के प्रश्न (PYQ-Pattern Practice Questions) दिए गए हैं:
  1. [परिभाषा / 1–2 अंक पैटर्न]: पादप ज्यामिति (Plant Geometry) एवं रोपण ज्यामिति (Planting Geometry) को परिभाषित कीजिए।
  2. [अंतर / 4 अंक पैटर्न]: वर्गाकार रोपण (Square planting) एवं आयताकार रोपण (Rectangular planting) में चार प्रमुख अंतर लिखिए।
  3. [लघु टिप्पणी / 4–5 अंक पैटर्न]: युग्मित कतार रोपण (Paired Row Planting) पर उदाहरण एवं पौध संख्या गणना सहित संक्षिप्त टिप्पणी लिखिए।
  4. [निबंधात्मक / 10–12 अंक पैटर्न]: फसल घनत्व एवं फसल ज्यामिति का फसलों की वृद्धि और उपज पर पड़ने वाले प्रभावों का ग्राफ (Holliday curves) एवं उदाहरणों सहित विस्तृत वर्णन कीजिए।

🔑 12. समेकित उत्तर कुंजी (Consolidated Quick Answer Key)

सारणी 7.3: बहुविकल्पीय प्रश्नों (MCQs 1–20) की त्वरित उत्तर तालिका
प्रश्न सं. उत्तर प्रश्न सं. उत्तर प्रश्न सं. उत्तर प्रश्न सं. उत्तर
Q.01 (B) Planting Geometry Q.06 (B) Height Increases Q.11 (B) 1,60,000 पौधे/ha Q.16 (B) Barren stalks (ASI)
Q.02 (B) Parabolic Curve Q.07 (B) Erect leaves Q.12 (B) Lower than irrigated Q.17 (B) Intra-specific
Q.03 (A) Asymptotic Curve Q.08 (C) Maize & Sunflower Q.13 (B) Plant ↓, Ha ↑ Q.18 (A) Skip-Row Geometry
Q.04 (B) Square Geometry Q.09 (A) North–South Q.14 (A) D. J. Watson (1947) Q.19 (D) 2,22,222 पौधे/ha
Q.05 (B) 2,22,222 पौधे/ha Q.10 (B) Paired Row Q.15 (B) 15% अधिक Q.20 (B) Easy mechanization
B.Sc. (Hons.) Agriculture Digital Textbook • AGRON-111 (Lecture 07) • agropathfinder.com

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