સમય સાથે ખેતી પણ ઝડપથી બદલાઈ રહી છે. પહેલા ખેતીમાં ખાતર અને જંતુનાશક દવાઓનો ઉપયોગ વધ્યો હતો. હવે ખેડૂતો આ બધુ છોડીને ઓર્ગેનિક ખેતી તરફ આગળ વધી રહ્યા છે. આજના સમયમાં, વિશ્વભરના દેશો પર્યાવરણને બચાવવા આબોહવા પરિવર્તન (ક્લાયમેટ ચેન્જ) પર મનોમંથન કરી રહ્યા છે જેમાં કાર્બનનું પ્રમાણ અને ગ્રીન હાઉસ ગેસિસમાં ઘટાડો એ મુખ્ય વિષય છે. ૨૦૫૦ સુધીમાં કૃષિ ઉત્પાદનમાં ૭૦ ટકાનો વધારો કરવાની જરૂર પડવાની છે. અધોગતિ પામેલી જમીનમાં મોટા પાયે કાર્બન ભંડારને પુનઃસ્થાપિત કરવો પડશે. જેમાં બાયોચાર મદદ કરી શકે તેમ છે. ખાદ્ય ઉત્પાદન માટે ખનીજ ખાતરો ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે. તદ્ઉપરાંત, વધતી જતી વસ્તીના પ્રતિભાવમાં કૃષિ ઉત્પાદનોની વધેલી માંગને પહોંચી વળવા છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓ દરમિયાન ખનીજ ખાતરોની માંગમાં વધારો થયો છે. ખનીજ ખાતરોમાં અશુદ્ધિઓ તરીકે ભારે ધાતુઓની વિવિધ માત્રા હોય છે. પરિણામે, લાંબા સમય સુધી જમીનમાં મોટા પ્રમાણમાં ખનીજ ખાતરો ઉમેરવાથી જમીનમાં ભારે ધાતુઓ અને તેના પર ઉગાડવામાં આવતા છોડના સંચયમાં પરિણમી શકે છે. કૃષિ જમીનની વંધ્યત્વ સમસ્યાઓને દૂર કરવા માટે સઘન સંશોધનો કરવામાં આવ્યા છે. ખાતર અને અન્ય કાર્બનિક સ્વરૂપોમાં કાર્બનિક અવશેષોનો ઉમેરો એ ખનીજ ગર્ભાધાન માટે યોગ્ય વૈકલ્પીક વિકલ્પો સાબિત થયા છે. પર્યાવરણ માટે બાયોચારની ઉપયોગીતા દ્વારા ઘણા ફાયદાકારક ઉદ્દેશો પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, એટલે કે, કચરો વ્યવસ્થાપન, ઉર્જા ઉત્પાદન, જમીન સુધારણા, મહત્તમ કૃષિ ઉત્પાદન, દૂષણ નિયંત્રણ (માટી અને પાણી) અને ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું શમન.
વર્ષ દરમ્યાન ખેડૂતમિત્રો પોતાની જમીનમાં ધાન્ય અને કઠોળ પાકો વાવતા હોય છે. જેમની કાપણી પછી અમુક પાકોના ભૂંસાનો પશુઓના ચારા માટે ઉપયોગ કરતાં હોય છે. બાકીના પાકોના ભૂંસાને ખાતર તરીકે અથવા સીધા સળગાવી દેવામાં આવતા હોય છે. આમ પાકોના ભૂંસાને કે સાંઠીઓને સીધા સળગાવવાને કારણે હવામાં પ્રદૂષણ વધે છે. પરંતુ, આ તમામ કૃષિ કચરાનો ઉપયોગ સારી રીતે કરવામાં આવે તો તેમાંથી સારું ખાતર બનાવીને તેનો ઉપયોગ કરી શકાય આથી તેને કાળો હીરો કહે છે. કૃષિ કચરામાંથી બાયોચારનું ઉત્પાદન કચરાના જથ્થા અને વજનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે, અને તેથી, તેને કૃષિ કચરાનું સંચાલન કરવા માટેનું એક આશાસ્પદ માધ્યમ ગણી શકાય. લાંબા ગાળાના કાર્બન સિક્વેસ્ટ્રેશનને વધારીને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ ઉત્સર્જનને ઘટાડવામાં તેની ફાયદાકારક ભૂમિકાને કારણે છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષો દરમિયાન બાયોચારને ખૂબ પ્રોત્સાહન મળ્યું છે.
બાયોચાર (જૈવિક કોલસો) એટલે શું છે?
કૃષિ અવશેષો/કચરાના કાર્બોનાઇઝેશન પ્રક્રિયામાંથી મેળવવામાં આવતા ઘન
પદાર્થને બાયોચાર કહેવામાં આવે છે. આ બાયોચાર કૃષિ અવશેષો/કચરામાંથી બનાવવામાં આવતું હોવાથી જમીનની ફળદ્રુપતામાં કોઈપણ આડઅસર ન કરતાં ફળદ્રુપતામાં વધારો કરે છે. આમ બાયોચાર એ પર્યાવરણની સમતુલા જાળવવામાં
ઉપયોગી થાય છે.
બાયોચાર કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે ? બાયોચાર પાયરોલિસિસ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જેમાં ઓકસીજનના મર્યાદિત પુરવઠા હેઠળ અને નિયંત્રિત તાપમાને (<700 સે.) પાકના અવશેષો/કચરા અથવા તો લાકડાના ટુકડા વગેરેનું થર્મલ વિઘટનને પાયરોલિસિસ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાની અન્ય બાય-પ્રોડક્ટ ગેસ છે જે સીન-ગેસ તરીકે ઓળખાય છે. જેનો ઉપયોગ એન્જીન ચલાવવા તેમજ ગરમી અને વીજળી ઉત્પન કરવા થાય છે. આ વીજળીનો ઉપયોગ પાયરોલિસિસ પ્રક્રિયામાં મશીનને કાર્યરત કરવામાં મદદરૂપ થાય છે. આથી બાયોચારનો ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટે છે. આ પ્રક્રિયા ચારકોલ (સાદો કોલસો)ના ઉત્પાદનને પ્રતિબિંબિત કરે છે. પરતું ચારકોલ એ બાયોચારથી અલગ છે કારણકે બાયોચારનો ઉપયોગ જમીનની ફળદ્રુપતામાં સુધારો, જમીનમાં કાર્બનનું પૂરતું પ્રમાણની જાણવાની અને ખાતરના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરવના ઉદ્દેશ્યથી કરવામાં આવે છે.
બાયોચારના વપરાશ માટેની વ્યવસ્થાપન પધ્ધતિઓ શું છે?
• પવન જ્યારે હળવો હોય અને યોગ્ય હવામાન હોય ત્યારે બાયોચાર લાગુ કરી શકાય છે. હળવા વરસાદની સ્થિતિમાં પણ બાયોચાર લાગુ કરી શકાય છે. જેથી બાયોચાર જમીનની સપાટીને પકડી રાખે છે.
• છાણિયું ખાતર અથવા અન્ય પ્રકારના સુધારાઓ સાથે બાયોચારનું મિશ્રણ કરીને લાગુ કરી શકાય છે.
• બાયોચારને પ્રવાહી ખાતર સાથે મિશ્ર કરીને પણ આપી શકાય છે.
• ખેતરમાં બાયોચાર લાગુ કરાયા પછી ટ્રેકટર સંચાલિત હળ વડે ઊંડી ખેડ ખેડવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી કારણકે એમ કરવાથી બાયોચારને જમીનમાં ભેળવવાને બદલે જમીનના ઊંડાણ સ્તરમાં ધકેલી શકે છે.
• બાગાયતી પાકોમાં બાયોચાર સીધે-સીધું જમીનની સપાટી પર ન આપતા તેને છોડની ફરતે માપસરની ઊંડાઇનો ખાડો કરીને આપવામાં આવે તો તે અસરકારક બને છે.
• બાયોચારનું પવન અને પાણીના કારણે ધોવાણ ન થાય તે રીતે જમીનમાં નાખવું જાઈએ. બાયોચારના ઉત્પાદન માટે શ્રેષ્ઠ વ્યવસ્થાપન શું છે?
બાયોચાર ઉત્પાદન માટે બાયોમાસીસ શું છે? બાયોચાર ઉત્પાદન માટે વિવિધ પ્રકારના બાયોમાસનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં (૧) કૃષિ અને વનસંવર્ધન
ઉપ-ઉત્પાદનો, એટલે કે, લાકડાની ચિપ્સ, સ્ટ્રો, અખરોટના શેલ, ચોખાના હલ, ઝાડની છાલ, લાકડાની ગોળીઓ અને સ્ચવિગ્રાસ, (૨) ઔદ્યોગિક
ઉપ-ઉત્પાદનો, એટલે કે, શેરડીનો બગાસ, કાગળનો કાદવ અને પલ્પ, (૩) પ્રાણીઓનો કચરો જેમ કે ચિકન કચરા, ડેરી અને સ્વાઈન ખાતર અને (૪) ગટરનો કાદવ સમાવેશ થાય છે. બાયોમાસમાંથી બાયોચારનું ઉત્પાદન કરવું, ખાસ કરીને કચરો. ફાયદાકારક
પદાર્થોમાં કચરાના રિસાયકલિંગ માટે ઉત્તમ માર્ગ પ્રદાન કરે છે. પાયરોલિસીસ ટ્રીટમેન્ટ બાયોમાસનું પ્રમાણ ૮૦% અને વજનમાં ૭૭% અંદાજે ઘટાડે છે. શા માટે બાયોચાર જમીન અને પાક માટે સારું છે? કાપણી બાદ બાકી રહેલ પાકના અવશેષોને ખેતરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે. આથી જમીનમાં રહેલા જૈવિક કાર્બનમાં ઘટાડો થાય છે અને સાથે સાથે જમીનની ફળદ્રુપતામાં પણ નકારાત્મક અસર જાવા મળે છે. આથી
પાકના અવશેષો/કચરાને બાયોચારમાં ફેરવી તેનાથી થતાં ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે.
• બાયોચાર એ પાકની પરિસ્થિતિમાં અને તેની ઉત્પાદકતામાં વધારો કરે છે અને પાણી અને ખાતરની જરૂરિયાત ઘટાડે છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે વધુ ભેજ અને પોષક તત્વો જમીનમાં રહે છે અને ભૂગર્ભ જળમાં પ્રવેશતા નથી.
• જમીનની ગુણવત્તામાં/ ફળદ્રુપતામાં સુધારો કરે છે.
• જમીનમાં કાર્બનની જાણવણી માટે
ઉપયોગ થાય છે, જેનથી જમીનમાં કાર્બોનિક
પોષક તત્વોનો વધારો થાય છે.
• પાકના અવશેષો/કચરામાંથી કાર્યક્ષમ બાયોમાસ ઉર્જાનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.
• ખારાશવાળી જમીન, રેતાળ રણ પ્રદેશની જમીન કે દુષ્કાળગ્રસ્ત જમીનમાં
પાક ઉપજ સુધારે છે. કઠણ જમીનને મરમરી બનાવે છે.
• બાયોચાર રાસાયણિક ખાતરોની જરૂરિયાત ઘટાડી શકે છે, પરિણામે ખાતરના ઉત્પાદનમાંથી ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો થાય છે. બાયોચાર કૃષિ જમીનમાંથી નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ અને મિથેન – બે શક્તિશાળી ગ્રીનહાઉસ વાયુઓના ઉત્સર્જનને ઘટાડી શકે છે.
• ઓછા પ્રમાણમાં વજનવાળા અને છિદ્રાળુ, બાયોચાર સ્પોન્જની જેમ કાર્ય કરી શકે છે અને જમીન અને છોડના સ્વાસ્થ્યને પ્રોત્સાહન આપવા માટે જાણીતા ઘણા ફાયદાકારક માટીના સુક્ષ્મજીવો માટે નિવાસસ્થાન તરીકે સેવા આપી શકે છે.
