जमिनीतील ओलावा मोजण्याच्या पद्धती

ओलाव्याचे प्रमाण नेमके असल्यास पिकांची वाढ योग्य रीतीने होते. पिकांच्या वाढीच्या काळात जमिनीतील ओलावा योग्य ठेवणे गरजेचे असते. जमिनीतील ओलावा किती आहे, हे मोजण्याच्या पद्धती शास्त्रज्ञांनी विकसित केल्या आहेत. या पद्धतीचा वापर करून मातीतील ओलाव्याचे अचूक प्रमाण मिळवणे शक्य होते.

कुठल्याही पिकाची जोमदार वाढ होण्यासाठी पिकांच्या गरजेप्रमाणे जमिनीत मुळाच्या कक्षेमध्ये ओलावा ठेवणे आवश्यक आहे. मुळाच्या कक्षेमध्ये ओलावा साधारणपणे वाफसा (फिल्ड कॅपॅसिटी) आणि मरणोक्त बिंदू (विल्टिंग पॉइंट) या दरम्यान असतो. सिंचन किंवा पावसामुळे मुळाच्या कक्षेमध्ये योग्य तो ओलावा उपलब्ध झाल्यावर दररोज पिकाच्या बाष्पोत्सर्जनाप्रमाणे (जो पिकाची वाढ आणि हवामान यावर अवलंबून असतो) तो कमी होत जातो. या टप्प्यामध्ये योग्य वेळी पाणी मिळाले नाही, तर ओलावा मरणोक्त बिंदूपर्यंत पोचतो. ही स्थिती काही काळ अशीच राहिली तर पिकाच्याची वाढ खुंटते. पिकाचे उत्पादन कमी होते. वाफशापासून जमिनीतील ओलावा कमी होत मरणोक्त बिंदूकडे जात असताना पिकास जमिनीतून पाणी घेण्यासाठी ताण पडतो. ओलावा कमी होताना ताणामध्ये वाढ होत जाते. मुळाच्या कक्षेतील ओलाव्याचे प्रमाण वाफशाच्या जवळपास असेल, तर पिकावरील ताण कमी असतो. मात्र, ओलावा मरणोक्त बिंदूच्या जवळ असेल, तर पिकावर ताण जास्त राहून वाढ खुंटते. मुळाच्या कक्षेतील ओलावा वाफशाच्या आसपास राहणे हे जमिनीचा प्रकार आणि पीक यावर अवलंबून असते. कार्यक्षम सिंचनासाठी प्रथम मुळाच्या कक्षेतील ओलावा हा वाफशापर्यंत न्यावा लागतो. त्यानंतर पुढील काही काळात बाष्पोत्सर्जनामुळे ओलावा कमी होत आवश्यक ओलाव्यापर्यंत पोचल्यानंतर सिंचन देणे आवश्यक असते. सिंचनाची मात्रा ओलावा वाफशापर्यंत पोचेल, इतकीच द्यावी लागते. सिंचन केव्हा आणि किती द्यावे, हे पिकाच्या बाष्पोत्सर्जनाप्रमाणेच जमिनीच्या प्रकारावर ठरते. या गुणधर्माला जमिनीचे सिंचन गुणधर्म असेही म्हणतात.

उदा. जर मुळाच्या कक्षेतील वाफसा ३६ टक्के असेल, तर मरणोक्त बिंदू १६ टक्के व आवश्यक ओलाव्याचे प्रमाण उपलब्ध ओलाव्याच्या ४० टक्के असेल, तर

               उपलब्ध ओलावा    =

                            =  वाफसा - मरणोक्त बिंदू                            =   ३६ - १६ = २० टक्के

आवश्यक ओलावा हा उपलब्ध ओलाव्याच्या ४० टक्के म्हणजेच २० x ०.४ = ८ टक्के.

याचा अर्थ जर ओलावा वाफशावर म्हणजेच ३६ टक्क्यावर असेल, तर तो ८ टक्क्याने म्हणजेच २८ टक्केवर पोचल्यावर सिंचन द्यावे. यावरून जमिनीतील ओलाव्याचे सिंचनामध्ये अनन्यसाधारण महत्त्व आहे. ओलावा माहीत करून घेण्यासाठी त्याचे मोजमाप कसे करावे, याची माहिती असणे गरजेचे आहे. ओलावा मोजण्याच्या प्रत्यक्ष आणि अप्रत्यक्ष अशा दोन पद्धती आहे. प्रत्यक्ष पद्धती ही थोडीशी क्लिष्ट आणि वेळखाऊ असली तरी अधिक अचूक असते. अप्रत्यक्ष पद्धतीद्वारे केलेले ओलाव्याचे मोजमाप जलद, सोपे आणि सरळ असले तरी त्याची अचूकता ही कमी असते. साधारणपणे प्रत्यक्ष पद्धतीचा वापर अप्रत्यक्ष पद्धतीसाठी मापदंड निश्चित करण्यसाठी किंवा त्यांच्या अचूकतेची तपासणी करण्यासाठी वापरली जाते.

ओलावा मापनासाठी मातीचे नमुने घेण्याची पद्धत माती एकसमान, मुळे व दगडविरहित असल्यास त्याचे नमुने घेऊन पाण्याचा अंदाज घेता येतो. जमिनीमध्ये किती खोलीपर्यंत ओलावा आहे, हे त्यातून समजू शकते. त्यासाठी हाताने चालवायचे अवजार म्हणजे अगर . हा साधारणपणे तीन इंची व्यासाचा व ९ इंची लांबीचा पाइप असतो. त्याला ॲल्युमिनियम पाइपच्या साह्याने त्याची लांबी वाढवत अगदी ५५ फुटांपर्यंतचे माती नमुने घेता येतात.  

प्रत्यक्ष पद्धती ग्रेव्हीमेट्रिक पद्धत   वेगवेगळ्या खोलीवरील मातीचे नमुने ऑगर्सच्या साह्याने गोळा करावेत. या आर्द्रतायुक्त मातीच्या नमुन्याचे वजन घ्यावे. नंतर ते ओव्हनमध्ये १०५ अंश सेल्सिअस तापमानात २४ तासांसाठी ठेवावे. त्यातील आर्द्रता नाहीशी होऊन ते कोरडे होईल.  या मातीचे पुन्हा वजन घेतले जाते. खालील सूत्र वापरून मातीतील ओलावा मोजता येतो. ही पद्धत अन्य सर्व पद्धतींसाठी तपासणी म्हणून वापरली जाते.

मातीतील ओलावा (टक्के) = (ओल्या मातीचे वजन - कोरडया मातीचे वजन)  ---------------------------------------         x   १०० कोरड्या मातीचे वजन

व्हॉल्युमेट्रिक पद्धत या पद्धतीमध्ये कोअर सॅंप्लरचा वापर करून मातीचे नमुने गोळा केले जातात. नंतर ग्रॅव्हिमेट्रिक पद्धतीप्रमाणे ओल्या मातीचे वजन करून ते ओव्हनमध्ये १०५ अंश सेल्सिअस तापमानात २४ तास ठेवले जाते. नंतर कोरड्या मातीचे वजन घेतले जाते. खालील सूत्राचा वापर करून जमिनीतील ओलावा मोजला जातो.

व्हॉल्युमेट्रिक ओलावा = ओल्या मातीचे वजन - कोरडया मातीचे वजन ----------------------------------------           x १०० कोअर सॅंप्लरचे आकारमान गुणिले पाण्याची घनता

अप्रत्यक्ष पद्धती

इलेक्ट्रिकल रेझिस्टन्स ब्लॉक/जिप्सम ब्लॉक पद्धत ही विद्युत रोधकतेमधील बदल आणि जमिनीतील ओलावा, यातील फरक यावर आधारित आहे. यामध्ये  जिप्समपासून बनविलेला सछिद्र ब्लॉक वापरलेल्या असल्याने या पद्धतीला जिप्सम ब्लॉक पद्धतही म्हणतात. सामान्यतः या ब्लॉकमध्ये दोन इलेक्ट्रोड असून, ते इन्सुलेटेड लिड वायरशी जोडलेले असतात. त्या वायर वापरात असताना दोन इलेक्ट्रोडसह जिप्सम ब्लॉक जमिनीमध्ये योग्य त्या खोलीवर ठेवला जातो व त्याच्या वायर भूपृष्ठभागावर आणून सोडलेल्या असतात. मातीतील ओलावा व जिप्सम ब्लॉक यांच्यामध्ये आर्द्रतेचा समतोल होण्यास सुरवात होते. समतोल राखण्यासाठी लागलेली अथवा प्रवाहित झालेली आर्द्रता विद्युत प्रतिरोध मीटरमध्ये मोजली जाते. विद्युत प्रतिरोध हा मातीतील पाण्याच्या व्यस्त प्रमाणात बदलत असतो. म्हणजेच ओलावा जास्त असेल, तर विद्युत प्रतिरोध कमी असतो. ओलावा कमी असल्यास विद्युत प्रतिरोध जास्त असतो. यामध्ये कॅलिब्रेशन कर्व्हचा वापर करून मातीतील ओलावा अचुकरीत्या मोजला जातो.

टेन्सीओमीटर टेन्सीओमीटर हा मातीने पाणी किती दृढतेने धरून ठेवले आहे, हे दर्शवितो. टेन्सीओमीटरमध्ये एक सछिद्र सिरॅमिक कप असून, एका ट्यूबद्वारे तो मॅनोमीटरला जोडलेला असतो. टेन्सीओमीटर जमिनीत योग्य खोलीवर ठेवण्यापूर्वी तो पाण्याने भरलेला असतो. त्या पाण्याचा दाब सामान्य वातावरणाच्या दाबाएवढा असतो. पण, सामान्यतः जमिनीतील पाण्याचे प्रमाण कमी असल्याने त्याचा दाब कमी असतो. परिणामी, टेन्सीओमीटरमधून काही पाणी जमिनीकडे खेचले जाते. अखेरीला दोन्हीमध्ये समतोल साधला जातो. या प्रक्रियेमध्ये टेन्सीओमीटरमध्ये नकारात्मक वातावरणीय दाब तयार होतो. व तो मॅन्यूमीटरवर दर्शवला जातो. तो नकारात्मक दाब म्हणजे मॅट्रिक संभाव्यता असते. अशाप्रकारे मेट्रिक संभाव्यता आणि मातीतील ओलाव्याचे प्रमाण यांचा संबंध दर्शवणाऱ्या आलेखाच्या साह्याने ओलाव्याचे प्रमाण मिळवता येतात. टेन्सीओमीटरची संवेदनशीलता ही ०.८५ बार अथवा वातावरणीय दाबाइतकीच असते. फक्त वालुकामय जमिनीतील ओलावा मोजण्यास उपयुक्त राहतो.

- डॉ. सुनील गोरंटीवार, ९८८१५९५०८१ (विभाग प्रमुख, जलसिंचन व निचरा अभियांत्रिकी, महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ, राहुरी.)