जैविक किसानों लंबे समय से खरपतवार नियंत्रण के लिए लगातार जुताई पर भरोसा कर रहे हैं, लेकिन नए विकसित कवर फसल आधारित जैविक नो-टिल सिस्टम के साथ, जैविक किसान डैनियल ब्रुबेकर प्रभावी खरपतवार नियंत्रण, बनाए रखा उत्पादकता और बेहतर मिट्टी के स्वास्थ्य के आशाजनक परिणाम देख रहे हैं।
बढ़ती उपभोक्ता मांग के जवाब में संयुक्त राज्य अमेरिका में जैविक अनाज की मांग में वृद्धि जारी है। पारंपरिक रासायनिक खेती से जैविक में संक्रमण, हालांकि, किसानों के लिए फायदेमंद और चुनौतीपूर्ण दोनों हो सकता है। एक बढ़े हुए मूल्य प्रीमियम के अलावा, जो जैविक किसानों को लाभान्वित करेगा, और स्वस्थ भोजन जो मानव स्वास्थ्य के लिए आवश्यक है, जैविक कृषि पर्यावरणीय गुणवत्ता में लाभ की एक श्रृंखला लाएगी, जिसमें नाइट्रोजन से कम प्रदूषण और पानी की गुणवत्ता में सुधार भी शामिल है; खेती में ऊर्जा का कम उपयोग; ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कमी; और जैव विविधता और प्राकृतिक आवास, आदि में सुधार हुआ है, हालांकि, क्योंकि जैविक किसानों ने खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए शाक का छिड़काव नहीं किया है, अक्सर पारंपरिक उत्पादन के बराबर उपज प्राप्त करने के लिए अक्सर खेती की आवश्यकता होती है। शारीरिक गड़बड़ी से संबंधित जुताई, लंबे समय से मृदा स्वास्थ्य के लिए हानिकारक मानी जाती है और इससे कटाव का खतरा बढ़ सकता है। इसलिए, जुताई का अत्यधिक उपयोग मिट्टी और पर्यावरण पर जैविक खेती के लाभों की भरपाई कर सकता है।
एक जैविक डेयरी किसान और पीए, कुत्ज़टाउन में कृषि के प्रति उत्साही डेनियल ब्रूबकर के साथ काम कर रहे हैं Rodale Institute अभिनव "जैविक नहीं-अब तक" प्रबंधन प्रणालियों का पता लगाने के लिए। सहयोगी परीक्षण व्यवस्थित रूप से मकई उगाने पर केंद्रित है, लेकिन खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए जैविक प्रणालियों में आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली मिट्टी के लिए शारीरिक व्यवधान के बिना।
यह अभिनव प्रणाली, मूल रूप से प्रस्तावित और इसके द्वारा परीक्षण किया गया Rodale Institute 21 के पहले दशक मेंst सदी, प्रभावी खरपतवार नियंत्रण प्राप्त करने के लिए सर्दियों की वार्षिक कवर फसलों की शक्ति का दोहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रोलर-क्रिम्पर द्वारा लगाए जाने से पहले वसंत में गिर-रोपित कवर फसलें यांत्रिक रूप से समाप्त हो जाती हैं (चित्रा 1) है। कवर फसल के अवशेष एक मोटी गीली घास बनाते हैं जो मौसम-लंबी खरपतवार दमन प्रदान कर सकती है।
इस ऑन-फ़ार्म ट्रायल में, जो कि एक USDA NRCS कंज़र्वेशन इनोवेशन ग्रांट (CIG) द्वारा वित्त पोषित परियोजना का एक हिस्सा है, Brubaker अनुसंधान वैज्ञानिकों, तकनीशियनों और फ़ार्म कर्मचारियों के साथ काम कर रहा है Rodale Institute कवर फसलों को समाप्त करने, खरपतवारों को दबाने, पैदावार को बनाए रखने और मिट्टी के स्वास्थ्य में सुधार करने में "कवर फसल आधारित जैविक नो-सिस्टम" की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए। 2019-2021 से विस्कॉन्सिन-मैडिसन और आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी में किसानों और शोधकर्ताओं द्वारा विस्कॉन्सिन और आयोवा में इसी तरह के प्रयोग किए जा रहे हैं।
Brubaker लगाए बालों वाली vetch (विकिया विलासा रोथ।), 2018 के पतन में एक शीतकालीन हार्दिक लेग्युमिनस कवर फसल। 2019 के वसंत में, उन्होंने दो अलग-अलग तरीकों का इस्तेमाल किया, (1) जुताई या (2) नहीं-तक, कवर फसलों और नियंत्रण के क्षणों को समाप्त करने के लिए। जुताई की विधि में मृदा रोपण के लिए बेड को तैयार करने के लिए बालों वाली वेट, डिस्चार्जिंग और पैकिंग को मारने के लिए एक मोल्डबोर्ड हल का उपयोग करना शामिल है, और खरपतवार को नियंत्रित करने के लिए बढ़ते मौसम में कई खेती की जाती है। दो नो-टिल तरीकों को रोलर-क्रिम्पर का उपयोग करके बालों वाली वेच को समाप्त करके और सीधे वीटच अवशेषों में मकई रोपने या कवर फसलों को समाप्त किए बिना जीवित आवरण में रोपण करके प्राप्त किया गया था, एक विधि जिसे "हरा" कहा जाता है। ।
रोलर-क्रिमपर जेफ मोयर, के सीईओ द्वारा डिजाइन किया गया था Rodale Institute और 2000 की शुरुआत में जॉन ब्रुकेकर द्वारा निर्मित। यह संयुक्त राज्य अमेरिका के विभिन्न हिस्सों में किए गए अनुसंधान परीक्षणों द्वारा शीतकालीन वार्षिक कवर फसलों को समाप्त करने के लिए एक प्रभावी उपकरण साबित हुआ है। इसके कुंद किनारों को कवर किए बिना फसल के तने को काट दिया जाता है और रोलर पर इसके शेवरॉन-पैटर्न कई crimping बिंदुओं की अनुमति देता है और गड़बड़ी को रोकता है।
परिणाम शानदार हैं। रोलर-क्रिम्पर (आरसी) और "लिविंग कवर में रोपण" (पीएलसी) उपचारों ने खरपतवार दमन में लाभ दिखाया, "हल और खेती" (पीसी) उपचार की तुलना में काफी कम वजन के साथचित्रा 2) है। इन उपचारों में खरपतवार घनत्व, पत्ती पोषक तत्व सामग्री, या मकई के बीज की उपज में कोई अंतर नहीं था। इन परिणामों से पता चलता है कि नो-टिल सिस्टम प्रभावी रूप से खरपतवारों को नियंत्रित कर सकते हैं, मकई की वृद्धि को समर्थन देने के लिए पर्याप्त मात्रा में पोषक तत्व प्रदान करते हैं, और आम कार्बनिक जुताई प्रणालियों की तुलना में उपज को बनाए रखते हैं।
हालांकि, मकई के सिलेज की पैदावार में कोई अंतर नहीं होने के बावजूद, पीसी ट्रीटमेंट की तुलना में नो-टिलर ट्रीटमेंट में एंड-टू-सीजन कॉर्न डंठल नाइट्रेट में काफी कम था (चित्रा 3) है। इस भारी अंतर से मृदा स्वास्थ्य और पोषक तत्व प्रबंधन के महत्वपूर्ण निहितार्थ हो सकते हैं। देर से सीजन मकई डंठल नाइट्रेट सामग्री मकई नाइट्रोजन की स्थिति का एक विश्वसनीय संकेतक है जो इस बात का एक अच्छा मूल्यांकन प्रदान कर सकता है कि क्या फसल में नाइट्रोजन की सही मात्रा, बहुत अधिक नाइट्रोजन थी, या नाइट्रोजन सीमित थी। पीसी प्लॉट्स (> 5000 पीपीएम) में सामग्री स्पष्ट रूप से नाइट्रोजन की अधिकता की सीमा में थी, जिसका अर्थ है कि मकई के पौधे अपनी नाइट्रोजन आवश्यकता पूरी होने के बाद भी मिट्टी से नाइट्रोजन लेते रहे। बार-बार जुताई ने मिट्टी के रोगाणुओं को एक बार संरक्षित कार्बनिक पदार्थ को उजागर करके और मिट्टी में ऑक्सीजन की शुरुआत करके नाइट्रोजन खनिज को उत्तेजित किया था। मिट्टी में नाइट्रोजन अधिक होने के कारण नाइट्रोजन का रिसाव जमीन और सतह के पानी में हो सकता है।
मृदा कार्बनिक पदार्थ मिट्टी के भौतिक, रासायनिक और जैविक कार्यों की नींव है, और मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों में सुधार आमतौर पर मिट्टी की उर्वरता, जल धारण क्षमता, कटियन विनिमय क्षमता और बेहतर मिट्टी संरचना में लाभ के साथ जुड़ा हुआ है। अनुसंधान से पता चला है कि 30-50% मिट्टी कार्बनिक पदार्थ दुनिया भर में कृषि मिट्टी से खो गए हैं, जिससे पर्यावरणीय गिरावट और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में वृद्धि हुई है। कृषि प्रणालियों में मिट्टी कार्बनिक पदार्थों का पुनर्निर्माण जलवायु परिवर्तन के तहत खाद्य उत्पादन की लचीलापन के लिए महत्वपूर्ण है।
ब्रूबकर के क्षेत्र प्रयोगों के परिणामों से पता चलता है कि जैविक नो-टिल प्रबंधन के तहत मिट्टी फसल की मांग का समर्थन करने के लिए कार्बनिक पदार्थों के सूक्ष्म खनिज के माध्यम से धीरे-धीरे और धीरे-धीरे पोषक तत्वों को जारी कर सकती है। जहाँ लगातार जुताई का उपयोग किया जाता है, वहाँ अत्यधिक पोषक तत्वों को पर्यावरण में छोड़ा जा सकता है और बाद में लीचिंग के माध्यम से या मकई के डंठल में संचय के माध्यम से खो दिया जाता है। इस बीच, मिट्टी के कार्बनिक पदार्थों में एक क्रमिक गिरावट और कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में कार्बन का नुकसान (सीओ)2) हो सकता है। नवंबर 2019 में सैन एंटोनियो, TX में सॉइल साइंस सोसाइटी ऑफ अमेरिका सम्मेलन में वैज्ञानिकों द्वारा एकत्र किए गए इस शोध डेटा पर प्रकाश डाला गया था। Rodale Institute वेबिनार। webinar इस परियोजना के प्रमुख वैज्ञानिक डॉ। यिचाओ रुई द्वारा प्रस्तुत किया गया Rodale Institute, 157 देशों के 12 उपस्थित लोगों को आकर्षित किया।
इस ऑन-फ़ार्म ट्रायल ने भी बहुत ध्यान आकर्षित किया Rodale Instituteहै वार्षिक कार्बनिक क्षेत्र दिवस महंगे उर्वरकों और कीटनाशकों / जड़ी-बूटियों के उपयोग के बिना और लगातार मौसम में खेती के बिना जैविक मक्का उत्पादन के प्रबंधन में ब्रूबेकर्स की सफलता से 19 जुलाई, 2019 को फील्ड डे प्रतिभागी आश्चर्यचकित थे। मजबूत परिणाम किसानों को इन नवीन प्रणालियों की व्यवहार्यता और लाभप्रदता में सुधार करने, पर्यावरण को नाइट्रोजन के नुकसान को कम करने और दीर्घकालिक मिट्टी लचीलापन में सुधार करने के लिए सबूत प्रदान करते हैं।