मृदा पोषक तत्व चक्रण

मृदा पोषक तत्व चक्रण आवश्यक पादप पोषक तत्वों का खनिज, कार्बनिक, विनिमय योग्य और विलयन पूलों के बीच अपक्षय, जैविक रूपांतरण, अधिशोषण, अवशोषण और हानि के माध्यम से संचलन है।

Definition

मृदा पोषक तत्व चक्रण जैविक, रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं का एक समूह है जो पादप पोषक तत्वों को मृदा के खनिज, कार्बनिक, अधिशोषित और घुलित पूलों के बीच तथा मृदा, पौधों और व्यापक पर्यावरण के बीच स्थानांतरित करता है।

Scope

यह विषय आवश्यक पादप पोषक तत्वों और उनके मृदा चक्रों को शामिल करता है, विशेष रूप से नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम और सल्फर, साथ ही खनिजकरण, स्थिरीकरण, अधिशोषण और अवशोषण की प्रक्रियाओं को जो उपलब्धता को नियंत्रित करती हैं, और पोषक तत्वों की हानि के मार्गों को भी। यह मृदा रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान को पोषक तत्वों की आपूर्ति से जोड़ता है जो उर्वरता को परिभाषित करती है।

Core questions

• कौन से पोषक तत्व आवश्यक हैं, और पौधे उन्हें किन रूपों में अवशोषित करते हैं?
• खनिजकरण और स्थिरीकरण पोषक तत्व उपलब्धता को कैसे नियंत्रित करते हैं?
• अधिशोषण और स्थिरीकरण फास्फोरस और पोटेशियम की उपलब्धता को कैसे सीमित करते हैं?
• किन मार्गों से पोषक तत्व मृदा से नष्ट होते हैं?

Key concepts

• आवश्यक मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स
• खनिजकरण और स्थिरीकरण
• मृदा नाइट्रोजन चक्र
• फास्फोरस अधिशोषण और स्थिरीकरण
• पोटेशियम स्थिरीकरण और विमोचन
• पोषक तत्व हानि के मार्ग

Key theories

पोषक तत्व पूल और रूपांतरण

प्रत्येक पोषक तत्व खनिज, कार्बनिक, विनिमय योग्य और विलयन पूलों के बीच अपक्षय, खनिजकरण, अधिशोषण और अवशोषण के माध्यम से चक्रित होता है; किसी भी समय उपलब्धता कुल सामग्री के बजाय इन रूपांतरणों के संतुलन को दर्शाती है।

मृदा में नाइट्रोजन चक्र

मृदा नाइट्रोजन स्थिरीकरण, अमोनियम में खनिजकरण, नाइट्रेट में नाइट्रीकरण, पादप और सूक्ष्मजीवी अवशोषण, और निक्षालन, डीनाइट्रीकरण और वाष्पीकरण द्वारा हानियों के माध्यम से चलता है, जिससे नाइट्रोजन सबसे गतिशील और प्रबंधन-संवेदनशील पोषक तत्व बन जाता है।

Mechanisms

खनिजों और कार्बनिक पदार्थों में निहित पोषक तत्व तब उपलब्ध होते हैं जब अपक्षय और सूक्ष्मजीवी अपघटन उन्हें मृदा विलयन और विनिमय स्थलों पर छोड़ते हैं, जहाँ से जड़ें उन्हें अवशोषित करती हैं। नाइट्रोजन सूक्ष्मजीवों द्वारा खनिजकरण, नाइट्रीकरण और डीनाइट्रीकरण के माध्यम से रूपांतरित होता है; फास्फोरस दृढ़ता से अधिशोषित और अवक्षेपित होता है, जिससे इसकी घुलनशीलता सीमित हो जाती है; पोटेशियम मिट्टी पर और उसके भीतर धारण किया जाता है। नाइट्रेट जैसे घुलनशील आयनों के निक्षालन से, नाइट्रोजन के गैसीय नुकसान से, और कटाई और अपरदन में हटाने से नुकसान होता है।

Clinical relevance

पोषक तत्व चक्रण को समझना उर्वरक और खाद प्रबंधन का आधार है: यह बताता है कि पोषक तत्व उपलब्धता और गतिशीलता में क्यों भिन्न होते हैं, फसल की मांग के अनुसार आपूर्ति का मिलान कैसे करें, और उन हानियों को कैसे कम करें जो इनपुट को बर्बाद करती हैं और पानी को प्रदूषित करती हैं, जिससे उत्पादकता और पर्यावरण संरक्षण दोनों का समर्थन होता है।

History

पादप पोषण के लिबिग के 19वीं सदी के खनिज सिद्धांत ने स्थापित किया कि फसल की वृद्धि खनिज पोषक तत्वों की आपूर्ति पर निर्भर करती है, और न्यूनतम का नियम यह है कि उपज सबसे दुर्लभ पोषक तत्व द्वारा सीमित होती है। बीसवीं सदी के मृदा विज्ञान ने व्यक्तिगत पोषक तत्वों, विशेष रूप से नाइट्रोजन और फास्फोरस के चक्रों का विस्तृत विवरण दिया, जो आधुनिक पोषक तत्व प्रबंधन का आधार है।

Key figures

• Justus von Liebig
• Nyle C. Brady
• Ray R. Weil

Seminal works

• brady2016
• sparks2003

Frequently asked questions

नाइट्रोजन सबसे अधिक बार सीमित करने वाला और सबसे आसानी से नष्ट होने वाला पोषक तत्व क्यों है?

नाइट्रोजन की बड़ी मात्रा में आवश्यकता होती है और यह अत्यधिक गतिशील और गैसीय रूपों के माध्यम से चक्रित होता है; नाइट्रेट जल निकासी के पानी के साथ आसानी से निक्षालित हो जाता है और डीनाइट्रीकरण और अमोनिया वाष्पीकरण के माध्यम से नाइट्रोजन गैस के रूप में नष्ट हो सकता है, इसलिए यह अक्सर कमी वाला और बनाए रखने में मुश्किल होता है।

एक मृदा पोषक तत्व से भरपूर होने पर भी पौधों में इसकी कमी क्यों हो सकती है?

कुल पोषक तत्व सामग्री उपलब्धता के समान नहीं है; उदाहरण के लिए, फास्फोरस और पोटेशियम प्रचुर मात्रा में हो सकते हैं लेकिन बड़े पैमाने पर खनिजों में बंद या दृढ़ता से अधिशोषित होते हैं, इसलिए मृदा विलयन में और विनिमय स्थलों पर केवल छोटा अंश ही पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित होता है।