कृषि विज्ञान कृषि की एक शाखा है जो भोजन, ईंधन, फाइबर और भूमि सुधार के लिए पौधों के उत्पादन और उपयोग के विज्ञान और प्रौद्योगिकी पर केंद्रित है। इसमें पादप आनुवंशिकी, पादप शरीरक्रिया विज्ञान, मौसम विज्ञान और मृदा विज्ञान के क्षेत्रों में कार्य शामिल हैं। कृषिविज्ञानी मनुष्यों और पशुओं के लिए खाद्य फसलों की गुणवत्ता और मात्रा में सुधार करने के लिए काम करते हैं।
मिट्टी कृषि की नींव है और स्वस्थ पौधों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह खनिज कणों, कार्बनिक पदार्थ, पानी और हवा से बनी होती है। मिट्टी का स्वास्थ्य पौधों के जीवन और उसकी जैव विविधता को बनाए रखने की उसकी क्षमता पर निर्भर करता है। मिट्टी के स्वास्थ्य को उसकी संरचना, पीएच, उर्वरता और जैविक गतिविधि से मापा जा सकता है।
मिट्टी के स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए, फसल चक्रण, कवर फसल और कम जुताई जैसी प्रथाओं को लागू किया जा सकता है। फसल चक्रण कीटों के निर्माण को रोकने, मिट्टी के कटाव को कम करने और मिट्टी की उर्वरता में सुधार करने में मदद करता है। नियमित फसल उत्पादन चक्रों के बीच लगाए जाने पर तिपतिया घास या राई जैसी कवर फसलें मिट्टी को कटाव से बचाने और मिट्टी की संरचना में सुधार करने में मदद करती हैं। कम जुताई या बिना जुताई वाली खेती मिट्टी की नमी को संरक्षित करने और कार्बनिक पदार्थ को बनाए रखने में मदद करती है।
पौधों की आनुवंशिकी और प्रजनन कृषि विज्ञान में फसल की ऐसी किस्मों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं जो अधिक उत्पादक, पौष्टिक और बीमारियों और कीटों के प्रति प्रतिरोधी हों। पारंपरिक प्रजनन तकनीकों और आनुवंशिक संशोधन के माध्यम से, कृषिविज्ञानी ऐसे पौधे बना सकते हैं जो विशिष्ट जलवायु और मिट्टी के प्रकारों के लिए बेहतर अनुकूल हों, या जिनमें अन्य वांछनीय विशेषताएँ हों।
उदाहरण के लिए, सूखा-प्रतिरोधी फसल किस्मों के विकास से कृषि में पानी का उपयोग काफी कम हो सकता है और शुष्क क्षेत्रों में खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित हो सकती है। इसी तरह, कीटों का प्रतिरोध करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित फसलें रासायनिक कीटनाशकों की आवश्यकता को कम कर सकती हैं, जिससे पर्यावरणीय प्रभाव कम से कम हो सकता है।
कृषि उत्पादन के लिए पानी एक महत्वपूर्ण संसाधन है, लेकिन दुनिया के कई हिस्सों में पानी की कमी टिकाऊ कृषि के लिए एक बड़ी चुनौती है। जल उपयोग दक्षता को अधिकतम करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि फसलों को सही समय पर सही मात्रा में पानी मिले, कुशल जल प्रबंधन अभ्यास आवश्यक हैं।
ड्रिप सिंचाई और स्प्रिंकलर सिस्टम जैसी तकनीकें पारंपरिक बाढ़ सिंचाई विधियों की तुलना में पानी की बर्बादी को नाटकीय रूप से कम कर सकती हैं। ये प्रणालियाँ सीधे पौधे की जड़ों तक पानी पहुँचाती हैं, जहाँ इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है, जिससे वाष्पीकरण और अपवाह कम होता है।
पोषक तत्व प्रबंधन सही समय पर सही प्रकार और मात्रा में उर्वरकों को लगाने की प्रक्रिया है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि फसलों को विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व प्राप्त हों। पौधों द्वारा आवश्यक प्राथमिक पोषक तत्व नाइट्रोजन (N), फॉस्फोरस (P) और पोटेशियम (K) हैं, जिन्हें अक्सर NPK कहा जाता है।
किसी फसल की पोषक तत्वों की ज़रूरतों को निर्धारित करने के लिए, मिट्टी की जाँच एक आम बात है। इसमें pH और उपलब्ध पोषक तत्वों के स्तर को मापने के लिए मिट्टी के नमूनों का विश्लेषण करना शामिल है। परिणामों के आधार पर, फसल की विशिष्ट ज़रूरतों को पूरा करने के लिए उर्वरक कार्यक्रम तैयार किया जा सकता है।
उर्वरकों के अत्यधिक उपयोग से पोषक तत्वों का रिसाव हो सकता है, जहाँ पोषक तत्व जल निकायों में रिसकर उन्हें प्रदूषित कर देते हैं। इसे रोकने के लिए, कृषिविज्ञानी एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन पद्धतियों की सलाह देते हैं जो रासायनिक उर्वरकों के उपयोग को जैविक पदार्थ जैसे खाद और हरी खाद के साथ मिलाते हैं, जिससे फसल पोषण का अनुकूलन होता है और पर्यावरणीय प्रभाव कम होता है।
एकीकृत कीट प्रबंधन (आईपीएम) कीटों के प्रबंधन के लिए एक स्थायी दृष्टिकोण है जो जैविक, सांस्कृतिक, भौतिक और रासायनिक उपकरणों को इस तरह से जोड़ता है कि आर्थिक, स्वास्थ्य और पर्यावरणीय जोखिम कम से कम हो। आईपीएम जैविक नियंत्रण, आवास हेरफेर, सांस्कृतिक प्रथाओं में संशोधन और प्रतिरोधी किस्मों के उपयोग जैसी तकनीकों के संयोजन के माध्यम से कीटों या उनके नुकसान की दीर्घकालिक रोकथाम पर ध्यान केंद्रित करता है।
उदाहरण के लिए, कीट-प्रतिरोधी फसल किस्मों को लगाने से रासायनिक कीटनाशकों की आवश्यकता कम हो सकती है। अंतर-फसल, जहां विभिन्न फसलों को एक दूसरे के करीब उगाया जाता है, कीटों और बीमारियों को भी हतोत्साहित कर सकता है। जैविक नियंत्रण विधियाँ, जैसे कि कीटों के प्राकृतिक शिकारियों को पारिस्थितिकी तंत्र में शामिल करना, रसायनों की आवश्यकता के बिना कीटों की आबादी को नियंत्रित करने में मदद कर सकता है।
जलवायु परिवर्तन कृषि उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियाँ प्रस्तुत करता है, जिसमें वर्षा पैटर्न में परिवर्तन, चरम मौसम की घटनाओं की बढ़ती घटनाएँ और फसल उगाने के मौसम में बदलाव शामिल हैं। कृषि पर जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने और अनुकूलन करने के लिए रणनीतियाँ विकसित करने में कृषिविज्ञानी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
अनुकूलन रणनीतियों में ऐसी फसलें उगाना शामिल हो सकता है जो गर्मी, सूखे या बाढ़ के प्रति अधिक सहनशील हों; बदलते जलवायु पैटर्न से मेल खाने के लिए रोपण कार्यक्रम में बदलाव करना; और पानी की बचत करने वाली सिंचाई तकनीकें अपनाना। शमन रणनीतियों में ऐसी प्रथाएँ शामिल हो सकती हैं जो कृषि से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करती हैं, जैसे कि नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने के लिए नाइट्रोजन उपयोग दक्षता में सुधार करना और मिट्टी में कार्बन जमाव को बढ़ाने के लिए संरक्षण जुताई को अपनाना।
इन कृषि-संबंधी सिद्धांतों और प्रथाओं को समझकर और उनका क्रियान्वयन करके, हम अधिक टिकाऊ और उत्पादक कृषि प्रणालियों की दिशा में काम कर सकते हैं, जो पर्यावरणीय प्रभाव को न्यूनतम करते हुए विश्व की बढ़ती जनसंख्या को भोजन उपलब्ध कराने में सक्षम होंगी।
