मृद्हीन कृषी : मातीविना पीक उत्पादन पद्धती. या पद्धतीत उघड्या काँक्रीट टाकीत वा अन्य धारकपात्रात अकार्बनी (अजैव) लवणांच्या विद्रावांत वनस्पतींचे कृत्रिम रीत्या संवर्धन केले जाते. मृद्हीन कृषीला इंग्रजी भाषेत हायड्रोपोनिक्स, ॲक्वाकल्चर, सॉइललेस ग्रोथ, सॉइललेस कल्चर, सॉइललेस प्लँटेशन, ट्रे फार्मिंग इ. नावे आहेत. आपण सर्व पिके शेतात घेतो किंवा प्रयोगासाठी कुंडीत रोपे लावतो. या सर्व ठिकाणी पिकाच्या वाढीसाठी मातीच्या माध्यमाचा वापर होतो. मातीच्या माध्यमाचा वापर न करता पिकांची रोपे वाढविण्याचे जे तंत्र त्याला मृद्हीन कृषी असे म्हणतात. येथे हे लक्षात ठेवावयास पाहिजे की, मृद्हीन कृषी तंत्राच्या वापरामुळे जागा, पैसा व मजूर यांत खूप बचत होईल व खूप मोठ्या प्रमाणात उत्पादन काढता येईल अशी समजूत असेल, तर सध्या तरी ती चुकीची आहे. मृद्हीनकृषी पद्धतीत नेहमीच्या शेती पद्धतीपेक्षा काही फायदे जरूर दिसतात परंतु आर्थिक दृष्ट्या मृद्हीन कृषी तंत्रामुळे काढलेले पीक नेहमीच्या पद्धतीपेक्षा कमी खर्चात काढता येते, असा अनुभव भारतात तरी अजून आलेला नाही.
मातीऐवजी नुसती वाळू किंवा निरनिराळ्या पोषक लवणांच्या विद्रावात (द्रावणात) रोपे वाढविण्याचे तंत्र वनस्पतिविज्ञानात संशोधन करणाऱ्या लोकांना बरीच वर्षे माहीत आहे आणि त्या तंत्राचा उपयोग करून वनस्पति-शरीरक्रियाविज्ञानातील जास्त माहितीसाठी अनेक लहान-मोठे प्रयोग नेहमीच चालू असतात.
इतिहास : इ.स. १६९७ मध्ये जॉन वुडवर्ड या ब्रिटिश शास्त्रज्ञांनी रॉयल सोसायटीला सादर केलेल्या एका निबंधात पावसाचे पाणी किंवा नदीचे पाणी व माती यांचे निरनिराळ्या प्रमाणात मिश्रण तयार करून त्यात रोपे वाढविण्याच्या त्यांनी केलेल्या प्रयत्नांसंबंधी माहिती दिलेली होती. रोपांची वाढ पाण्यात विरघळलेल्या घन द्रव्यांमुळे होते की निव्वळ पाण्यामुळे होते हे निर्धारित करण्यासाठी त्यांनी हे प्रयोग केलेले होते. त्यांना असे आढळले की, ज्या मिश्रणात मातीचे प्रमाण सगळ्यात जास्त होते त्या भांड्यात रोपांची वाढ सगळ्यात जास्त झाली आणि त्यावरून विरघळलेली घनद्रव्ये रोपांच्या वाढीत निश्चितपणे भाग घेतात असा निष्कर्ष त्यांनी काढला. एकोणिसाव्या शतकात झालेल्या प्रयोगांवरून शास्त्रज्ञांनी असा निष्कर्ष काढला की, रोपांच्या वाढीसाठी पाण्याची अत्यंत गरज असून जी रोपे तयार होतात त्यांत कार्बन, हायड्रोजन, ऑक्सिजन, नायट्रोजन व अन्य खनिज द्रव्ये असतात.
वाळू किंवा लहान-मोठे गोटे ह्यांचा वापर करून पीक घेणे शक्य आहे हे स्पष्ट झाल्यावर वाळू किंवा लहान गोट्यांचा अजिबात वापर न करता नुसत्या विद्रावाच्या माध्यमात रोपे वाढविण्याचे प्रयत्न करण्यात आले. यूलिउस फोन झाक्स व व्हिल्हेल्म नॉप या जर्मन शास्त्रज्ञांनी या पद्धतीने पीक घेता येते हे अनुक्रमे १८६० व १८६५ साली सिद्ध करून दाखविले. त्यासाठी त्यांनी विद्राव कसे तयार करावेत, त्यात कोणती लवणे किती प्रमाणात घालावीत याची माहिती प्रसिद्ध केली. झाक्स व नॉप यांनी सुचविलेले तंत्र आजही मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.
अनेक प्रयोगांवरून शास्त्रज्ञांनी असे सिद्ध केले की, विद्रावात रोपांची वाढ करताना त्या विद्रावात नायट्रोजन, फॉस्फेट, पोटॅश, गंधक, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम इ. मुख्य पोषक द्रव्ये व लोह, मँगॅनीज, बोरॉन, तांबे, जस्त व मॉलिब्डेनम यांसारखी सूक्ष्म पोषक द्रव्ये व खनिज द्रव्ये असल्याशिवाय रोपांची निकोप वाढ होऊ शकत नाही.
वनस्पतींना आवश्यक असणारी मूलद्रव्ये म्हणजे कार्बन, ऑक्सिजन, हायड्रोजन, नायट्रोजन, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम, गंधक, फॉस्फरस व लोह. यांपैकी पहिली नऊ मध्यम प्रमाणात व लोह, मँगॅनीज, बोरॉन, जस्त, तांबे व मॉलिब्डेनम ही द्रव्ये अतिसूक्ष्म प्रमाणात लागतात व पोषक विद्रावात त्यांचे प्रमाण प्रत्येक दशलक्ष भागांत एकापेक्षा कमी भाग असे असते. भिन्न वनस्पतींच्या गरजेप्रमाणे पोषक विद्रावात फरक करावा लागतो. [→ वनस्पतींचे खनिज पोषण खते].
इ.स. १९२५ नंतर मृद्हीन कृषी तंत्राचा मोठ्या प्रमाणात वापर करण्याचा प्रयत्न सुरू झाला. सोयीप्रमाणे या पद्धतीला केमिकल्चर, न्युट्रीकल्चर, जल-संवर्धन या नावांनी संबोधिले जाऊ लागले. मात्र सर्व तंत्रांत तत्त्व एकच असते. वनस्पतींना आधार म्हणून वाळू किंवा तारांचा वापर करतात व रोपांच्या वाढीसाठी मुद्दाम तयार केलेल्या विशिष्ट विद्रावाचा वापर करताना त्यात मुळांची टोके विद्रावात पूर्ण बुडतील इतक्याच आकारमानाचा विद्राव भांड्यात ओततात. ऑक्सिजनाचा पुरवठा अपुरा पडू नये म्हणून दर ३–४ दिवसांनी पहिला विद्राव काढून टाकून दुसरा नवीन विद्राव वापरतात किंवा पंपाने मंद प्रमाणात विद्रावात हवा सोडतात. विद्रावाच्या माध्यमात वाढणारी रोपे किंवाशेतात वाढणारी रोप यांच्या तापमान, सूर्यप्रकाश, आर्द्रता वगैरे घटकांच्या गरजेत काहीच तफावत नसते. तफावत पडते ती फक्त रोपांच्या वाढीसाठी लागणाऱ्या पोषक द्रव्यांच्या पुरवठ्यात, शेतात हा पुरवठा मातीच्या माध्यमातून होतो, तर मृद्हीन कृषी पद्धतीत तो पोषक लवणांचे विद्राव वारंवार पुरवून केला जातो.
अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने व कॅनडा या देशांत मृद्हीन पद्धतीने फक्त पादपगृहांत (उष्णता व थंडी यांच्या अतिरेकापासून वनस्पतींचे संरक्षण करण्यासाठी हेतुपूर्वक योजना केलेल्या इमारतींत) फुले व भाज्या पिकवितात. उष्ण कटिबंधातील बहामा या प्रदेशात विद्राव उद्यानांत पिकविलेल्या भाज्या उत्तर अमेरिकेतील प्रवाशांना पुरविल्या जातात. ऋतुमानाप्रमाणे होणाऱ्या ताज्या भाज्यांची मागणी मृद्हीन कृषीमुळे पुरवली जाते व ती फायद्याची ठरते. पॅसिफिक प्रदेशात या पद्धतीची लागवड संरक्षक दलांना उपयुक्त आढळली व त्याचा फायदा दुसऱ्या महायुद्धाच्या वेळी विशेषत्वाने घेण्यात आला. जपानमध्ये १९४६ साली अमेरिकन संरक्षक दलाने मृद्हीन कृषी सुरू केली. या पद्धतीने शेती करून १९५२ मध्ये वार्षिक उत्पादन ७० लक्ष पौंड एवढ्या किंमतीचे घेतले गेले व एक उच्चांक गाठला गेला. १९५५ मध्ये दोन मोठी मृद्हीन कृषिक्षेत्रे लागवडीखाली होती. त्यांचे क्षेत्रफळ अनुक्रमे २२ व १० हे. होते. १९५६ साली दोन हे. क्षेत्रफळाच्या काचेच्या पादपगृहात उत्पादन काढले गेले. जगातील ही सर्वांत मोठी मृद्हीन कृषिक्षेत्रे असून १९५६ चा भाज्यांचा (सालीट, टोमॅटो, कोबी, काकडी इ.) उत्पादनांक ९० लक्ष पौंड किंमतीचा होता. या प्रयोगावरून हेही सिद्ध झाले की, हिरव्या वनस्पतींच्या निरोगी वाढीसाठी कार्बनी संयुगांची जरूरी नाही, कारण मृद्हीन कृषीकरिता वापरलेल्या विद्रावात फक्त आवश्यक ती अकार्बनी लवणेच होती. भारतात प. बंगालमध्ये उत्तम शेतजमिनीचा अभाव व स्थानिक लोकसंख्येची घनता व बंदरांच्या सोयी यांमुळे तेथे या प्रकारचे उत्पादन उपयुक्त ठरले आहे. ज्या प्रदेशात जमिनी नापीक किंवा वनस्पतीच्या वाढीस अन्य कारणाने प्रतिकूल ठरतात तेथे मृद्हीन कृषितंत्राने भरपूर पीक काढता येते. काचेच्या पादपगृहात फुले किंवा भाज्या ह्या पद्धतीने पिकविणे फायद्याचे ठरते. या पद्धतींचे लागवडीचे तंत्र आत्मसात करून कित्येक हौशी लोकांनी यात खूप यश मिळविले आहे.
पद्धती : मृद्हीन कृषीच्या मुख्यतः तीन पद्धती मानल्या जातात व त्या म्हणजे (१) जल-संवर्धन पद्धत, (२) वालुका-संवर्धन पद्धत व (३) लहान मोठे गोटे (ग्रॅव्हल) संवर्धन पद्धत. शिवाय उपसिंचन पद्धती आणि वातीची पद्धतीही अस्तित्वात आहे. या निरनिराळ्या तंत्रात रोपांचे पोषण कसे केले जाते हे तुलनात्मक दृष्ट्या पाहणे आवश्यक ठरते. प्रथमतः शेतातील संवर्धनासंबंधीची जरूर ती माहिती दिलेली आहे.
शेतात जेव्हा आपण रोपे वाढू देतो तेव्हा रोपाभोवतालचे लहानमोठे मातीचे कण हे मुळांना आधार म्हणून उपयोगी पडतात व पीक लोळत नाही. रोपांच्या वाढीसाठी लागणारी सर्व पोषक द्रव्ये (खनिजे) लहान-मोठ्या मातीच्या कणांत साठविलेली असल्याने ती पाण्याच्या माध्यमातून किंवा मुळे व मातीच्या घनिष्ट संपर्कामधून ⇨ आयनविनिमयाद्वारे त्यांना ती मिळतात. जमिनीतील सूक्ष्मजीव आपल्या वाढीसाठी निरनिराळ्या अन्नद्रव्यांचे रूपांतर न मिळणाऱ्या अवस्थेतून मिळणाऱ्या अवस्थेत करत असल्याने उपलब्ध स्वरूपातील अन्नद्रव्यांचा पुरवठा टिकून राहतो. पानावाटे होणाऱ्या बाष्पीभवनाला टिकाव धरण्यासाठी वनस्पती मुळावाटे मोठ्या प्रमाणात सतत पाणी शोषून घेतात. या पुरवठ्याची जबाबदारी मातीची राहते. मातीचे कण व पाणी यांच्या सतत सान्निध्याने मातीतील मुळांच्या परिसरातील तापमान मर्यादित राहते. मुळांना व सूक्ष्मजीवांना लागणारा ऑक्सिजनाचा पुरवठाही मातीच्या कण-समुहांच्या पोकळीतून होतो. त्यासाठी हवाव पाणी यांत समतोल राखण्याची धडपड मातीत चालू असते. सुपीक जमिनीत वर उल्लेख केलेल्या सर्व गोष्टी आपोआप जुळून येतात व त्यामुळे रोपांची वाढ निकोप रीतीने होते. मृद्हीन कृषी तंत्रात या सर्व गरजांची व्यवस्था कृत्रिम उपायांनी करावी लागते.
जल-संवर्धन : या पद्धतीत उथळ तबकात (ट्रेत) किंवा कुंडीमध्ये रोपे अशा रीतीने वाढविली जातात की, ज्या योगे रोपांची मुळे पोषक लवणांच्या विद्रावात बुडालेली राहतात. जाळीचा वापर करून रोपांना आधार दिला जातो. ही जाळी विद्रावाच्या पातळीपासून सु. ५ सेंमी. उंचीवर लावलेली असते. वापरलेल्या पसरट तबकाची उंची २५–३० सेंमी. असते. तळापासून १०–१५ सेंमी. उंचीपर्यंत विद्रावाची पातळी राखली जाते. जाळी व विद्रावाची पातळी यांत सु. ५ सेंमी.चे तरी अंतर असल्याने हवेचा पुरवठा होऊ शकतो. या जाळीवर आधारासाठी ५ सेंमी. जाडीचा लहान गोट्यांचा थर किंवा नारळाच्या शेंड्यांचा थर रचला जातो. तबकाची किंवा टाकीची लांबी सोयीप्रमाणे ठरवली जाते. कुंडी, तबक किंवा टाकी ही लोखंडी, काँक्रीट किंवा कथिलाचे अस्तर असलेले लाकडी भांडे असले तरी चालते. ज्या धातूच्या भागांचा विद्रावाशी संपर्क येतो त्या भागांवर डांबराचा (अस्फाल्टाचा) लेप लावतात. नारळाच्या शेंड्या किंवा वाळूच्या आवरणामुळे सूर्यप्रकाशाचा संपर्क येत नसल्याने तबकातील विद्रावात शैवलांची वाढ होत नाही. तसेच विशिष्ट पातळीवर आर्द्रता टिकविण्यास मदत होते.
रोपवाटिकेत बी पेरून रोपे २–३ अठवड्यांची झाल्यावर ती कुंडीत किंवा तबकात लावली जातात. आच्छादनाच्या माध्यमातून मुळे खाली विद्रावात शिरतात. कुंडीतील किंवा तबकामधील विद्राव दर १०–१२ दिवसांनी बदलावा लागतो. बाष्पीभवनाने कमी होणारे पाणी दर दोन दिवसांनी भरून काढावे लागते. मुळांना ऑक्सिजनाचा पुरवठा कमी पडू नये म्हणून दर दोन-तीन दिवसांनी हात पंप वापरून हवा सोडावी लागते. सूर्यप्रकाशाचा संपर्क येऊ नये म्हणून कुंडी वर अगर तबकावर बाहेरच्या बाजूने काळ्या जपान रंगाचा थर देतात. नॉप, नॉटिंगहॅम किंवा डी.आर्. होगलंड यांनी सुचविलेला कुठलाही विद्राव रोपांच्या वाढीसाठी वापरतात. अन्नद्रव्य लवणांचा कुंडीतील किंवा तबकामधील विद्राव हा किती दिवसांनी बदलावा हे रोपांची संख्या, रोपांचे वय, पिकाचे स्वरूप व बाह्य हवामान यांवर ठरविले जाते. १२० सेंमी. X९० सेंमी. आकारमानाच्या तबकामधील टोमॅटोची किंवा भाताची रोपे जगविण्यासाठी दर ६–७ दिवसांनी विद्राव बदलावा लागतो. बाष्पीभवनाने कमी होणारे पाणी मात्र सतत भरून काढावे लागते. अन्नद्रव्यांचा व हवेचा पुरवठा कायम राहण्यासाठी विशेष रचना करून कार्य साधावे लागते. विद्रावातून शोषल्या जाणाऱ्या आयनांच्या शोषणातील कमीअधिक फरकामुळे विद्रावाचे pH मूल्य [→ पीएच मूल्य] सारखे बदलत असते. त्यामुळे ठराविक काळाने ते मोजून परिस्थितीप्रमाणे अम्लाचे किंवा क्षारकाचे (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवण देणाऱ्या द्रव्याचे) ८–१० थेंब टाकून हे मूल्य मूळ पातळीवर आणले जाते. बहुतेक वनस्पतींसाठी सर्वसाधारणपणे विद्रावाचे pH मूल्य केव्हाही पाचच्या खाली व ६·५ च्या वर नसावे. मूल्य वर गेल्यास लोह आणि फॉस्फेट या द्रव्यांच्या पुरवठ्यात कमतरता निर्माण होते. सर्वकामी दर्शकाचा [→ दर्शके] वापर करून विद्रावाच्या pH मूल्याची पातळी कायम ठेवली जाते. विद्रावातील लोहाची संहती (प्रमाण) सुद्धा काळजीपूर्वक नियंत्रित करणे महत्त्वाचे असते. हे मूलद्रव्य अल्पावधीत अविद्राव्य (न विरघळणारे) होते आणि त्यामुळे आयर्न टार्टारेट वा सायट्रेट यांसारखी संयुगे एक दिवसाआड विद्रावात घालणे आवश्यक होते. विद्राव्य लोह ग्राम संयुगांचा [→ ग्राभण] उपयोग केल्यास विद्रावात वारंवार लोहाची भर घालण्याचे टाळता येते. जल-संवर्धनात तापमान वाढू नये म्हणून भांड्यांवर तांबड्या रंगाचा लेप लावला जातो. या तंत्रात मुळे पाण्याच्या सान्निध्यात सतत राहात असल्याने उन्हाळ्यात पाने वाळण्याचा प्रश्नच निर्माण होत नाही. मात्र या तंत्रात रोपांना योग्य आधार देणे हीच मोठी अवघड गोष्ट असते. त्यासाठी जागरूक राहावे लागते. मुळे विद्रावात फार खोलवर बुडालेली राहिली, तर मुळे व खोडाच्या सांध्याचा भाग कुजण्याचा संभव असतो. ऑक्सिजनाचा पुरवठा कमी पडण्याची फार शक्यता असते. त्यासाठी पंपाच्या साहाय्याने हवा विद्रावात वारंवार सोडावी लागते. विद्रावाचे pH मूल्य स्थिर ठेवण्यासाठी त्याची शास्त्रीय बैठक काम करणाऱ्याला माहीत असावी लागते कारण अनभिज्ञ माणसाला हे तंत्र हाताळताना फार अडचणी येतात.
वालुका-संवर्धन : या पद्धतीत रोपे वाळूच्या थराचा आधार घेऊन वाढतात व पोकळ द्रव्याचा पुरवठा करण्यासाठी वाळूच्या थरावर विद्राव ठराविक अंतराने ओतला जातो. या पद्धतीत वापरल्या जाणाऱ्या पेट्या, कुंड्या किंवा तबके लाकडाची असली तर चालतात, मात्र त्यास आपल्या बाजूने डांबराचा लेप द्यावा लागतो. वाळूच्या थराची जाडी २५–३० सेंमी. व रुंदी ७०–१०० सेंमी. पर्यंत चालते. पेटीची किंवा तबकाची लांबी सोयीप्रमाणे ठरविली जाते. वाळवीचा त्रास होऊ नये म्हणून पेटीस बाहेरच्या बाजूने रंग लावतात. अशा पेट्या खाली मोठाले दगड ठेवून त्यांवर किंचित कलत्या ठेवल्यास पाण्याचा निचरा होतो व पेट्या कुजत नाहीत. तबक किंवा पेटी भरताना प्रथम ८–१० सेंमी. जाडीचा लहान गोट्यांचा थर, त्यावर वाटाण्याच्या दाण्याच्या आकारमानाच्या जाड वाळूचा ८ सेंमी. जाडीचा थर व त्यावर ८ सेंमी. जाडीचा बारीक वाळूचा थर रचतात. गोटे, जाड वाळू व बारीक वाळू वापरण्यापूर्वी पाण्याने ५–६ वेळा चांगली धुवावी लागते.
बी वाळूच्या थरात पेरता येते. दोन ओळींतील अंतर १·२५ ते २·५० सेंमी.चालते. उगवण पूर्ण होईपर्यंत वाळूवर रोज विद्राव फवारतात. रोपांची ५–८ सेंमी. वाढ झाल्यावर नेहमीचे लवणांचे प्रमाण असलेला विद्राव वापरतात व तो पुढे चालू ठेवतात. पोषक द्रव्याचा विद्राव देण्याच्या दोन पद्धती आहेत. एका पद्धतीत तो वरून झारीचा उपयोग करून हळूवारपणे फवारतात. तबकाच्या आकारमानाप्रमाणे किती विद्राव झारीने फवारावयाचा ते ठरवावे लागते. वाळूच्या पृष्ठीभागापासून खाली सु. ५ सेंमी.पर्यंत विद्रावाची पातळी येईल इतका विद्राव फवारतात. १२० X १०० X २० सेंमी. आकारमानाच्या तबकामधील विद्रावाचे पाणी निदान दर ६–८ दिवसांनी बदलतात. त्यासाठी अडीच ते तीन बादल्या भरतील एवढा विद्राव तयार ठेवतात. बाष्पीभवनाने उडत जाणारे पाणी दर २–३ दिवसांनी भरून काढतात. दर १५–२० दिवसांनी तबकामध्ये भरपूर पाणी घालून ते तळाशी ठेवलेल्या भोकातून काढून घेतात म्हणजे साठलेले अनावश्यक घटक व इतर विषारी पदार्थ निघून जातात व रोपांची वाढ जोमाने होते.
विद्राव जसा वरून झारीने फवारता येतो तसाच तबकाच्या खाली १·२५ ते १·९० सेंमी. व्यासाची नळी बसवून व नळीला जागजागी अगदी लहान भोके पाडून त्यांतून विद्रावाचा पुरवठा करता येतो. नळी बसवताना तिच्यातील विद्राव दाबाने बाहेर काढता येईल अशी सोय करावी लागते. ८०–९० लि. आकारमानाच्या बाटलीला नळीचे टोक जोडून तीतून विशिष्ट वेगाने विद्राव नळीतून तबकामध्ये जाईल अशी व्यवस्था करतात.
वालुका-संवर्धन पद्धतीत पुढील फायदे असतात : (१) रोपटी लावणे सोपे असते व खबरदारी कमी लागते, (२) वाळूमुळे मुळांना आधार मिळतो व हवेचा पुरवठा अधिक होतो, (३) हवा पुरविण्याचा विशेष खटाटोप नसतो, (४) विद्राव देणे सोईस्कर असते व (५) शास्त्रीय प्रयोगासाठी व प्रत्यक्ष व्यवहारातही चांगले पीक निघते, वाढ लवकर होते आणि पीक भरपूर येते.
जल-संवर्धनापेक्षा वालुका-संवर्धनात काही फायदे असतात. नव्या शिकाऊ माणसाला हे तंत्र लवकर आत्मसात करता येते. शिवाय अमुक एक प्रमाण असलेला विद्राव वापरावा असे बंध पाळण्याची जरूरी नसते. वाळूच्या माध्यमामुळे हवेचा समतोल राहून रोपे जोमाने वाढतात. मुळांची वाढ चांगली होते. वाळूचा आधार हा मातीसारखाच नैसर्गिक आधार ठरतो.
लहान-मोठे गोटे वापरून संवर्धन : या पद्धतीचा प्रथम वापर अमेरिकेत १९२६ साली सुरू झाला. या पद्धतीत बारीक वाळूऐवजी लहान लहान गोटेवापरले जातात. विद्रावरूपाने पोषक द्रव्ये पुरविण्याच्या पद्धतीत बदल होत नाही. फक्त विद्राव झारीतून फवारण्यापेक्षा तळाखालील नळीतून लहान भोकावाटे देणे फायदेशीर ठरते. या पद्धतीत तबक भरताना प्रथम १·२५ सेंमी. व्यासाचे छोट्या लिंबाच्या आकारमानाचे खडे ५ सेंमी. उंचीपर्यंत, घेवड्याच्या आकारमानाचे खडे ७·५ सेंमी.उंचीपर्यंत व शेवटी वाटाण्याच्या दाण्याच्या आकारमानाचे खडे (वाळू) ५ सेंमी. उंचीपर्यंत भरतात. हे सर्व खडे प्रथम पाण्याने चांगले धुवून घेतात. या पद्धतीत सिंचन अनेक वेळा करावे लागते आणि हवा पुरवठ्यासाठी मुद्दाम पंप चालविण्याची गरज भासत नाही. तबकामधील विद्राव ८–१० दिवसांनी बदलला तरी चालतो. या पद्धतीत तबकामध्ये बी टाकून ते उगवू देणे फायद्याचे ठरत नाही परंतु रोपे तयार करून ती ५–७ सेंमी. झाल्यावर लावल्याने वाढ चांगली होते. लागण करताना रोपांची मुळे विद्रावात बुडालेली राहतील अशी काळजी घ्यावी लागते. लावणीचे काम संध्याकाळी करणे सोयीस्कर ठरते. या तंत्राचा फायदा एवढाच की, लागणारे सर्व साहित्य सहजासहजी मिळविता येते व ते धुवून वापरता येते. दुसरा फायदा असा की, या पद्धतीत मुळांना हवा जास्त सुलभतेने मिळते. मोठा तोटा एवढाच की, बाष्पीभवनाने पाण्याची पातळी लवकर कमी होते व ती कटाक्षाने भरून काढावी लागते.
उपसिंचन पद्धत : यात विद्रावाचा पुरवठा वेळोवेळी पण स्वयंचलित योजनेने केला जातो. वालुका-संवर्धन पद्धतीप्रमाणे पण नुसत्या वाळूऐवजी मोठे खडे, दगडाचा चुरा, खडी, कोळसा वगैरे निष्क्रिय पदार्थ आधाराकरिता वापरतात. यात प्रथम रोपटी लावून मग विद्राव घालतात. तो झिरपून खालच्या पात्रात येतो व तेथून पंपाच्या साहाय्याने पुनः वर मुख्य पात्रात येतो. वालुका-संवर्धनाचे सर्व फायदे येथेही मिळत असले, तरी खर्चाचे मान अधिक राहिल्याने नफा कमी होतो.
वातीची पद्धत : यात वातीचा वापर करून स्वयंचलित सिंचनाचे तंत्र अमलात आणतात. येथे विद्रावाचा साठा खालच्या भांड्यांत असून तो त्यात बुडालेल्या वातीतून केशाकर्षण क्रियेने वरच्या बारीक वाळूने भरलेल्या भांड्यातील वनस्पतींच्या मुळांना सतत उपलब्ध होतो.
पोषक लवणांचा विद्राव : पोषक विद्रावाचा उपयोग करताना पाण्याचा, ऑक्सिजनाचा व आवश्यक पोषक द्रव्यांचा योग्य प्रमाणात पुरवठा होतो. पोषक विद्रावाची अनेक सूत्रे सुचविली गेली आहेत. त्यांपैकी खालील चार सूत्रे कुठल्याही संवर्धन पद्धतीत उपयोगी पडतात.
(१) सूत्र एक : नॉप सूत्र (१८६५). लवणांचे प्रमाण ४ ग्रॅ. कॅल्शियम नायट्रेट, १ ग्रॅ. पोटॅशियम नायट्रेट, १ ग्रॅ. मॅग्नेशियम सल्फेट, १ ग्रॅ. पोटॅशियम मोनो किंवा डाय हायड्रोजन फॉस्फेट – १ लि. पाण्यात.
(२) सूत्र दोन : नॉटिंगहॅम सूत्र (१९१४). ५ ग्रॅ. कॅल्शियम नायट्रेट, १५ ग्रॅ. मॅग्नेशियम सल्फेट, १८ ग्रॅ. पोटॅशियम डायहायड्रोजन फॉस्फेट– १ लि. पाण्यात.
(३) सूत्र तीन : न्यू जर्सी कृषिप्र योग केंद्र (१९३५). वालुका-संवर्धनासाठी ३० ग्रॅ. अमोनियम सल्फेट, ५७ ग्रॅ. पोटॅशियम फॉस्फेट, १४ ग्रॅ. मॅग्नेशियम सल्फेट, ४८६ ग्रॅ. कॅल्शियम नायट्रेट – २५० लि. पाण्यात.
(४) सूत्र चार : कृषी महाविद्यालय, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ (१९३७), (होगलंड विद्राव). २५५ ग्रॅ. कॅल्शियम नायट्रेट, २५५ ग्रॅ. पोटॅशियम नायट्रेट, ५७ ग्रॅ. अमोनियम हायड्रोजन फॉस्फेट, ८५ ग्रॅ. मॅग्नेशियम सल्फेट– ५०० लि. पाण्यात.
वरील सर्व तऱ्हेच्या विद्रावांच्या एक लिटर पाण्यात पुढील (एक लिटर पाण्यातील) विद्रावांचा प्रत्येकी एक घ. सेंमी. विद्राव घालतात :(१) २·८५ ग्रॅ. बोरिक अम्ल, (२) १·८० ग्रॅ. मँगॅनीज क्लोराइड, (३) ०·२२ ग्रॅ. झिंक सल्फेट, (४) ०·०८ ग्रॅ. कॉपर सल्फेट, (५) ०·०२ ग्रॅ. मॉलिब्डिक अम्ल.
पुणे येथील कृषी महाविद्यालयात १९४५–५० या दरम्यान केलेल्या लहान गोटे, संवर्धन, वालुका-संवर्धन व जल-संवर्धन प्रयोगांत गहू, टोमॅटो, मिरची, घेवडा, भेंडी इ. पिकांचा अभ्यास केला असता होगलंड यांनी सुचविलेले सूत्र वापरण्यास फार उपयुक्त आहे, असे आढळले. कुठलेही सूत्र वापरून केलेल्या विद्रावाचे pH मूल्य तपासणे महत्त्वाचे ठरते. २% सल्फ्यूरिक अम्ल अथवा १% पोटॅशियम वापरून pH मूल्य ५ ते ६·५ या मर्यादेत ठेवता येते.
परिस्थितीचा प्रभाव : ऋतुमानाप्रमाणे वनस्पतींना मिळणारा सूर्यप्रकाश व तापमान यांत फरक पडतो. या संदर्भात पोषक विद्रावामध्ये फक्त एकूण नायट्रोजन संहती व नायट्रेटापासून मिळणारा नायट्रोजन आणि अमोनिया किंवा यूरिया यांपासून उपलब्ध होणारा नायट्रोजन यांचे परस्परांशी पडणारे प्रमाण यांमध्ये योग्य तो फरक करणे आवश्यक ठरते. वनस्पतीतील कार्बोहायड्रेट-नायट्रोजन समतोल बिघडणार नाही अशी योजना पोषक विद्रावातील नायट्रोजनयुक्त लवणांत योग्य तो फरक करून साधावी लागते.
मृद्हीन कृषी पद्धतीत सुधारणा करण्याचे प्रयत्नही अनेक वर्षे सुरू आहेत. दक्षिण इंग्लंडमध्ये ॲलन कूपर यांनी सुचविलेल्या सुधारित पद्धतीत अधिक सुलभता, सुटसुटीतपणा व खर्चात काटकसर दिसून येते. येथे वनस्पतीची रोपे तळाशी सदैव पोषक विद्रावात बुडालेली राहून तो विद्राव पुनःपुन्हा उपयोगात आणण्याची सोय आहे.
ह्याच तंत्राचा उपयोग करून अलास्कामध्ये काकड्या, सालीट, टोमॅटो यांची निर्मिती सोडियम व मर्क्युरी दिव्यांच्या सान्निध्यात केली जाते. उष्ण कटिबंधात व रूक्ष प्रदेशात जेथे पाण्याची टंचाई भासते. तेथे जल-संवर्धनाच्या सुधारित पद्धतीने उत्पादन व्हावे अशी अपेक्षा बाळगली जाते. ब्रिटनने या बाबतीत पुढाकार घेतला आहे.
अमेरिकेतील हॉर्व्हर्ड विद्यापीठातील जॉन एस्. टोरे यांनी एक नवीन पण फार साधे व कमी खर्चाचे उपकरण शोधून काढले असून त्यामध्ये वनस्पतीची मुळे रासायनिक पोषक विद्रावाच्या पातळीवरच्या मोकळ्या जागेत वाढतात व त्यांभोवती विद्रावाचे दाट धुकट व खनिज लवणयुक्त वातावरण राहते. यातून ती वनस्पती हवा, पाणी व खनिजे शोषून घेते आणि तिची चांगली वाढ होते. या पद्धतीला त्यांनी ‘एरोपोनिक्स’ (वायु-कृषी) असे नाव दिले आहे. या पद्धतीने वनस्पतीचे संवर्धन यशस्वी होते असा दावा केला जातो.
भारतातील वापर : भारतात मृद्हीन कृषी तंत्र अजून तेवढे विकसित झालेले नाही. मोठ्या प्रमाणात या तंत्राचा वापर करताना त्याचे आर्थिक मूल्यमापन काय राहील याबाबत आज फारशी माहिती उपलब्ध नाही. पुणे येथील कृषी महाविद्यालयात केलेल्या प्राथमिक प्रयोगांवरून असे दिसते की, या तंत्रासाठी प्राथमिक खर्च बराच येतो. त्यामुळे सर्वसामान्य गरीब शेतकरी हे तंत्र वापरू शकणार नाही व त्यापासून त्याला अपेक्षित फायदा मिळणार नाही. अन्नशोषणासंबंधी मूलभूत कल्पना स्पष्टपणे माहीत असल्याशिवाय या तंत्राचा वापर करणाऱ्याला त्यात यश मिळविणे अवघड आहे. श्रीमंत, सुशिक्षित व कष्टाळू माणूस हे तंत्र वापरण्यात थोड्याशा अनुभवानंतर यशस्वी होऊ शकेल. शहरात ज्या ठिकाणी भाजीपाल्याला फार मागणी आहे, भाव कडाडलेले आहेत व शेतजमिनीचा अभाव आहे तेथे हे तंत्र थोड्याशा प्रयत्नाने यशस्वी करणे सहज शक्य आहे.
संदर्भ : 1. Bentley, M. Commercial Hydroponics, Johannesburg, 1959.
2. Hollis, H.F. Profitable Growing Without Soil, London, 1964.
3. Narayan, N. Kibe, M. M. Ulla, R. R. Soilless Cultivation of Plants, Agriculturual College Magaizine, Poona, Vol. 41 (2), 1950.
4. Navalkar, B. S. Soilless Plantations, R. I .S. Magazine Oct. 1939.
5. Resh, H. M. Hydroponic Food Production : A Definitive Guide to Soilless Culture, Santa Barbara, 1978.
6. Steward, F. C. Krikorian, A. O. Plants, Chemicals and Growth, 1979.
नवलकर, भो. सुं. झेंडे, गो. का.
“