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Learn in Hindi
- मिट्टी की संरचना:
- मिट्टी के कणों का समूह स्थिर होता है और विघटन का प्रतिरोध करता है।
- टुकड़ों जैसी संरचना, हवा और पानी का अच्छा संतुलन प्रदान करती है।
- मिट्टी की छिद्रता:
- हवा और पानी की आवाजाही के लिए पर्याप्त छिद्र स्थान।
- पानी के प्रतिधारण और जल निकासी दोनों का समर्थन करने के लिए सूक्ष्म और वृहद छिद्रों का संतुलित अनुपात।
- नमी प्रतिधारण:
- फसल के उपयोग के लिए पर्याप्त नमी बनाए रखने की क्षमता।
- जलभराव को रोकने के लिए उचित जल निकासी।
- जड़ों का प्रवेश:
- नरम और भुरभुरी मिट्टी जो जड़ों को आसानी से प्रवेश करने देती है।
- कम से कम संघनन, जड़ों के विकास के लिए कम प्रतिरोध प्रदान करता है।
- पोषक तत्वों की उपलब्धता:
- कार्बनिक पदार्थों से भरपूर, पोषक तत्वों की आपूर्ति को बढ़ाता है।
- पोषक तत्वों के चक्रण में सहायता करने वाली सक्रिय सूक्ष्मजीव आबादी।
- वायु संचारण:
- मिट्टी और वायुमंडल के बीच गैसों का अच्छा आदान-प्रदान।
- जड़ों के श्वसन और सूक्ष्मजीव गतिविधि के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की आपूर्ति।
- बीज क्यारी तैयार करें: बीज के अंकुरण और जड़ों के विकास के लिए उपयुक्त वातावरण बनाएँ।
- खरपतवार नियंत्रण: पोषक तत्वों, पानी और प्रकाश के लिए प्रतिस्पर्धा को कम करने के लिए खरपतवारों को हटाएँ या दबाएँ।
- मिट्टी का वातन: मिट्टी की संरचना में सुधार करें और जड़ों और मिट्टी के सूक्ष्मजीवों को ऑक्सीजन की उपलब्धता बढ़ाएँ।
- नमी प्रबंधन: मिट्टी की नमी को अवशोषित करने और बनाए रखने की क्षमता बढ़ाएँ।
- कीट नियंत्रण: कीटों के आवास को बाधित करें और उनके जीवन चक्र को तोड़ें।
- कार्बनिक पदार्थ शामिल करें: उर्वरता में सुधार के लिए मिट्टी में कार्बनिक अवशेष और उर्वरक मिलाएँ।
- क्षरण नियंत्रण: सतही अपवाह का प्रबंधन करके और पानी के रिसाव में सुधार करके मिट्टी के कटाव को कम करें।
- प्रारंभिक जुताई: फसलों के लिए खेत तैयार करना और इसमें शामिल हैं:
- प्राथमिक जुताई: कटाई के बाद मिट्टी को गहराई से काटना और उलटना (10-30 सेमी गहराई)।
- द्वितीयक जुताई: मिट्टी की संरचना को परिष्कृत करने, गांठों को तोड़ने और खाद को मिलाने के लिए उथली जुताई।
- बीज बिस्तर की तैयारी: रोपण के लिए मिट्टी को तैयार करने के लिए बहुत उथली जुताई।
- अंतर जुताई/अंतर खेती: खरपतवार नियंत्रण और मिट्टी की कंडीशनिंग के लिए फसल वृद्धि के दौरान उथली जुताई।
- ठूंठ या कटाई के बाद की जुताई: खरपतवार और अवशेषों को साफ करने के लिए फसल की कटाई के बाद।
- ग्रीष्मकालीन जुताई: कीटों और खरपतवारों को नष्ट करने और नमी बनाए रखने के लिए गर्मियों में की जाने वाली क्रियाएँ।
- शीतकालीन जुताई: शीतोष्ण क्षेत्रों में खरपतवारों को नष्ट करने और मिट्टी को बेहतर बनाने के लिए सर्दियों में की जाती है।
- परती जुताई: खरपतवार और कीटों को खत्म करने के लिए भूमि को बिना काटे छोड़ देना, लेकिन कटाव की संभावना।
- सबसॉइल जुताई (सब सॉइलिंग): मिट्टी को उलटे बिना कठोर पैन या हल पैन को तोड़ता है। हर 4-5 साल में किया जाता है, खासकर उन क्षेत्रों में जहां भारी मशीनरी का उपयोग होता है और ऊपरी मिट्टी का नुकसान होता है।
- जुताई द्वारा समतलीकरण: खेतों को समतल रखकर पानी और पोषक तत्वों का एक समान वितरण सुनिश्चित करता है। मिट्टी के कटाव को रोकने और प्रबंधन प्रथाओं को सरल बनाने के लिए लेवलर और स्क्रैपर का उपयोग करता है।
- गीली जुताई: जब मिट्टी संतृप्त होती है, जैसे चावल की खेती के लिए पोखर बनाना।
- स्ट्रिप जुताई: संकरी पट्टियों को जोतना, बाकी मिट्टी को बिना छेड़े छोड़ना।
- क्लीन जुताई: खरपतवार, रोगजनकों और कीटों को नियंत्रित करने के लिए पूरे खेत में काम करना, यह सुनिश्चित करना कि कोई जीवित पौधा न बचा हो।
- रिज जुताई: रिज फॉर्मर या हल का उपयोग करके रोपण के लिए लकीरें बनाना।
- कंज़र्वेशन जुताई: पारंपरिक जुताई की तुलना में मिट्टी और पानी के नुकसान को कम करता है। फसल अवशेषों की मल्चिंग को बनाए रखता है, मिट्टी की संरचना में सुधार करता है, और संसाधनों का संरक्षण करता है।
- कंटूर टिलेज: मिट्टी के कटाव और अपवाह को कम करने के लिए कंटूर लाइनों के साथ भूमि की जुताई करता है।
- ब्लाइंड टिलेज: फसल को नुकसान पहुँचाए बिना खरपतवारों को हटाने के लिए, फसल के उगने से पहले, बीज बोने के बाद किया जाता है।
- फसल: छोटे बीज वाली फसलों को मिट्टी-बीज के अच्छे संपर्क के लिए बढ़िया बीज की क्यारी की आवश्यकता होती है, जबकि बड़े बीजों को मोटे बीज की क्यारी की आवश्यकता होती है। जड़ वाली फसलों को गहरी जुताई की आवश्यकता होती है, और चावल को उथली जुताई की आवश्यकता होती है।
- मिट्टी का प्रकार: हल्की मिट्टी को मुक्त जल निकासी के कारण जल्दी और तेजी से तैयारी की आवश्यकता होती है, जबकि भारी मिट्टी को अलग-अलग समय और तरीकों की आवश्यकता होती है।
- जलवायु: मिट्टी की नमी और खेती के प्रकार को प्रभावित करता है। उथली मिट्टी वाले कम वर्षा वाले क्षेत्रों में गहरी जुताई की अनुमति नहीं हो सकती है। गर्मियों में फटने वाली भारी मिट्टी को हैरोइंग की आवश्यकता होती है, और हल्की मिट्टी वाले शुष्क क्षेत्रों को हवा के कटाव को कम करने के लिए मोटे जुताई की आवश्यकता होती है।
- खेती का प्रकार: शुष्क भूमि की खेती में बारहमासी खरपतवारों को हटाने और नमी को संरक्षित करने के लिए गहरी जुताई की आवश्यकता होती है, जबकि गहन फसल प्रणालियों में बार-बार उथली जुताई की आवश्यकता हो सकती है।
- फसल प्रणाली: विभिन्न फसलों को अलग-अलग जुताई विधियों की आवश्यकता होती है। चावल के बाद की फसलों को एक आदर्श बीज क्यारी के लिए बार-बार जुताई की आवश्यकता होती है, जबकि कंद फसलों के बाद की फसलों को न्यूनतम जुताई की आवश्यकता होती है। दलहन के बाद की फसलों को ज्वार, मक्का या गन्ने के बाद की फसलों की तुलना में कम जुताई की आवश्यकता होती है।
- पौधों के अवशेषों के यथास्थान अपघटन के कारण मिट्टी की स्थिति में सुधार।
- वनस्पति से अधिक घुसपैठ और सड़ती जड़ों द्वारा बनाई गई नहरें।
- कम भारी मशीनरी के उपयोग से मिट्टी का कम संघनन।
- पारंपरिक जुताई की तुलना में कम मिट्टी का कटाव।
- बीजों के अंकुरण की दर कम होती है।
- कार्बनिक पदार्थों के धीमे अपघटन के कारण नाइट्रोजन की आवश्यकता बढ़ जाती है (मुख्य रूप से समशीतोष्ण क्षेत्रों में, जबकि उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, न्यूनतम जुताई कार्बनिक पदार्थों को संरक्षित करने में मदद करती है)।
- साधारण उपकरणों से बुवाई में कठिनाई।
- शाकनाशी के निरंतर उपयोग से प्रदूषण और समस्याग्रस्त बारहमासी खरपतवार हो सकते हैं।
- पंक्ति क्षेत्र जुताई: पूरे क्षेत्र में मोल्डबोर्ड हल के साथ प्राथमिक जुताई, द्वितीयक जुताई (डिस्किंग और हैरोइंग) पंक्ति क्षेत्र तक सीमित है।
- पौध जुताई: प्राथमिक जुताई के बाद, एक विशेष प्लांटर एक बार में पंक्ति क्षेत्र को चूर्णित /जुताई करता है और बीज बोता है।
- व्हील ट्रैक रोपण: प्राथमिक जुताई के बाद ट्रैक्टर का उपयोग करके बुवाई की जाती है, जिसमें ट्रैक्टर के पहिये रोपण के लिए पंक्ति क्षेत्र को चूर्णित करते हैं।
- टिल प्लांटिंग: इसमें पिछली फसल पंक्ति पर चौड़ी झाड़ू और कचरा पट्टियों के साथ एक पट्टी को साफ करना और एक संकीर्ण पट्टी में बीज बोना शामिल है। खरपतवारनाशकों का उपयोग बुवाई से पहले वनस्पति को नष्ट करने और बाद में खरपतवारों का प्रबंधन करने के लिए किया जाता है।
- सोड प्लांटिंग: इसमें बिना जुताई के सीधे अछूते सोड में बीज बोना शामिल है, आमतौर पर फलियों या छोटे अनाज का उपयोग करके।
- शून्य जुताई के तहत मिट्टी अधिक समरूप हो जाती है और समय के साथ अधिक केंचुओं का समर्थन करती है।
- मल्च के कारण कार्बनिक पदार्थ की मात्रा बढ़ जाती है और सतही अपवाह कम हो जाता है।
- समशीतोष्ण क्षेत्रों में, कार्बनिक पदार्थ खनिजीकरण के लिए उच्च नाइट्रोजन खुराक की आवश्यकता होती है।
- समस्याओं में बारहमासी खरपतवार, स्वैच्छिक पौधे और कीटों का अधिक प्रचलन शामिल है।
- एक पट्टी को साफ करने के लिए एक चौड़ी और पैनी-पट्टी का उपयोग करें, जिसमें बीज एक संकीर्ण खांचे में रखे जाते हैं।
- 15-30 सेमी की गहराई तक एक संकीर्ण छेनी का उपयोग करें, अवशेषों को सतह पर छोड़ दें। अवशेषों के माध्यम से बुवाई के लिए विशेष प्लांटर्स का उपयोग किया जाता है।
- अवशेष बीज की तैयारी और बुवाई को जटिल बना सकते हैं।
- पारंपरिक जुताई और बुवाई उपकरण प्रभावी नहीं हो सकते हैं।
Tillage and Tilth
Tillage
Tillage refers to the agricultural preparation of soil by mechanical agitation, which includes digging, stirring, and overturning. Tillage can be performed using various tools and machinery, such as plows, harrows, and cultivators. It is essential for seedbed preparation, weed control, and soil aeration.
Tilth
Tilth describes the physical condition of soil concerning its suitability for planting crops. Good tilth means the soil is well-aerated, has good moisture retention, and allows for easy root penetration, which is crucial for healthy plant growth.
Characteristics of Good Tilth
-
Soil Structure:
- Aggregates of soil particles are stable and resist disintegration.
- Crumb-like structure, providing a good balance of air and water.
-
Soil Porosity:
- Adequate pore spaces to allow air and water movement.
- Balanced ratio of micro and macropores to support both water retention and drainage.
-
Moisture Retention:
- Ability to hold sufficient moisture for crop use.
- Proper drainage to prevent waterlogging.
-
Root Penetration:
- Soft and friable soil that allows roots to penetrate easily.
- Minimal compaction, providing less resistance to root growth.
-
Nutrient Availability:
- Rich in organic matter, enhancing nutrient supply.
- Active microbial population aiding in nutrient cycling.
-
Aeration:
- Good exchange of gases between the soil and atmosphere.
- Sufficient oxygen supply for root respiration and microbial activity.
Objective of Tillage
- Prepare Seedbed: Create a suitable environment for seed germination and root growth.
- Weed Control: Remove or bury weeds to reduce competition for nutrients, water, and light.
- Soil Aeration: Improve soil structure and enhance the availability of oxygen to roots and soil microorganisms.
- Moisture Management: Enhance soil's ability to absorb and retain moisture.
- Pest Control: Disrupt the habitat of pests and break their life cycles.
- Incorporate Organic Matter: Mix organic residues and fertilizers into the soil to improve fertility.
- Erosion Control: Reduce soil erosion by managing surface runoff and improving water infiltration.
Types of Tilth
- Good Tilth: Soil has a crumbly structure, good porosity, sufficient moisture retention, and is rich in nutrients. Ideal for plant growth.
- Poor Tilth: Soil is compacted, has poor drainage, lacks organic matter, and is hard for roots to penetrate. Unsuitable for healthy plant growth.
Types of Tillage
On Season Tillage
Conducted during the cropping season (June–July or Sept.–Oct.).
- Improve soil structure by loosening the top layer.
- Bury weeds and other plant debris.
- Enhance water infiltration and root development.
- Reduce soil compaction, making the soil easier to work with for planting.
- Mouldboard Plow: Inverts and breaks up the soil.
- Disc Plow: Breaks hard and dry soils with its concave discs.
- Chisel Plow: Loosens compacted soil without inverting it.
- Subsoiler: Penetrates deep into the soil to break up hardpan layers.
- Break down soil clods created during primary tillage.
- Level the soil for planting.
- Control weeds and prepare the seedbed.
- Incorporate fertilizers into the soil.
- Harrow: Breaks soil clods and smooths the surface.
- Disc Harrow: Ideal for clod breaking and leveling.
- Tine Harrow: Uproots weeds and helps in final seedbed preparation.
- Cultivator: Loosens the soil surface and removes weeds.
- Rotavator: Finely pulverizes the soil to create a smooth seedbed.
- Roller: Compacts and levels the soil after tillage.
Primary tillage is the initial stage of soil cultivation, focusing on breaking and loosening the soil to prepare it for planting. It involves deep penetration to turn over the soil, helping to aerate it, reduce compaction, and incorporate organic matter such as crop residues and fertilizers. The main objectives of primary tillage are to:
Secondary Tillage
Secondary tillage is performed after primary tillage to further refine the soil surface, improve the seedbed, and control weeds. It typically involves shallower operations aimed at improving soil tilth, mixing in fertilizers, and creating a smooth, even surface for planting. The objectives of secondary tillage are to:
- Seed Bed Preparation: Very shallow tillage to ready the soil for planting.
Off Season Tillage
Conducted during fallow or non-cropped seasons (summer).
- Stubble or Post Harvest Tillage: After crop harvest to clear weeds and residues.
- Summer Tillage: Summer operations to destroy pests and weeds, and retain moisture.
- Winter Tillage: Conducted in winter to destroy weeds and improve soil in temperate regions.
- Fallow Tillage: Leaving land uncropped to eliminate weeds and pests, but prone to erosion.
Special Types of Tillage
Performed with specific objectives at any time.
- Subsoil Tillage (Sub Soiling): Breaks the hard pan or plough pan without inverting the soil. Conducted every 4-5 years, especially in areas with heavy machinery use and topsoil loss.
- Levelling by Tillage: Ensures uniform water and nutrient distribution by keeping fields level. Uses levellers and scrapers to prevent soil erosion and simplify management practices.
- Wet Tillage: Performed when soil is saturated, such as puddling for rice cultivation.
- Strip Tillage: Ploughs narrow strips, leaving the rest of the soil undisturbed.
- Clean Tillage: Works the entire field, ensuring no living plants remain, to control weeds, pathogens, and pests.
- Ridge Tillage: Forms ridges for planting using ridge formers or ploughs.
- Conservation Tillage: Reduces soil and water loss compared to conventional tillage. Maintains crop residue mulch, improves soil structure, and conserves resources.
- Contour Tillage: Tills land along contour lines to reduce soil erosion and runoff.
- Blind Tillage: Performed after seeding, before crop emergence, to remove weeds without damaging crops.
Factors Affecting Intensity and Depth of Tillage Operations
- Crop: Small-seeded crops need a fine seedbed for good soil-seed contact, while larger seeds require a coarser seedbed. Root crops need deep tillage, and rice requires shallow puddling.
- Soil Type: Light soils need early and rapid preparation due to free drainage, while heavy soils require different timing and methods.
- Climate: Influences soil moisture and cultivation type. Low rainfall areas with shallow soil may not allow deep ploughing. Heavy soils that crack in summer need harrowing, and arid regions with light soils need coarse tilth to reduce wind erosion.
- Type of Farming: Dryland farming requires deep ploughing to remove perennial weeds and conserve moisture, while intensive cropping systems may need repeated shallow tillage.
- Cropping System: Different crops need different tillage methods. Crops following rice need repeated tillage for an ideal seedbed, while those following tuber crops need minimal tillage. Crops after pulses require less tillage compared to those following sorghum, maize, or sugarcane.
Farm Implements for Primary Tillage
Primary tillage involves the initial breaking and loosening of the soil to prepare the seedbed. The main goal is to achieve adequate soil aeration, reduce soil compaction, and incorporate organic material into the soil. Some common primary tillage implements include:
- Used for deep plowing and turning over the soil.
- It cuts, lifts, and inverts the soil, burying weeds and residues.
- Suitable for breaking hard and dry soils.
- The disc shape allows for better soil penetration, especially in rocky or sticky soils.
- Used to loosen hard, compacted soil without inverting it.
- It helps retain organic matter on the surface and prevents erosion.
- Designed to break hardpan layers deep in the soil.
- Enhances water infiltration and root growth by improving soil structure.
Secondary tillage is performed after primary tillage to refine the seedbed, control weeds, and incorporate fertilizers. This tillage is shallower and more focused on soil conditioning. Some secondary tillage implements are:
- Disc Harrow: Breaks clods and levels the soil surface, ideal for smooth seedbed preparation.
- Tine Harrow: Uses curved teeth to stir and level the soil, mainly used to remove weeds.
- Used for loosening the soil surface and uprooting weeds.
- It aerates the soil and incorporates fertilizers, providing a better seedbed.
- A rotary tillage tool that finely pulverizes the soil.
- Efficient in creating a smooth and well-mixed seedbed in one pass.
- Compacts and smooths the soil surface after secondary tillage.
- Helps to break down clods and creates a firm seedbed.
Method of Ploughing
Ploughing aims to uniformly stir and disturb the topsoil, avoiding unploughed strips. Straight, evenly spaced furrows create a neat appearance, while uneven furrows leave narrow strips unploughed. The correct spacing between furrows is slightly more than the furrow slice width. Initially, plough along the field's length after crop harvest to minimize headland turns. Then, plough across the field to break previous furrows, increasing headland turns but ensuring thorough coverage. New turns are taken every 6 meters until the entire field is ploughed.
Depth of Ploughing
Ideal ploughing depth ranges from 12.5 to 20 cm. Depth varies based on the crop's root zone: shallow-rooted crops need 10-20 cm, while deep-rooted crops need 15-30 cm. Deep ploughing controls perennial weeds and breaks hard soil pans but is costlier, so farmers often prefer shallow ploughing.
Number of Ploughings
Depends on soil conditions, time between crops, and cropping systems. Fine-seeded crops need more ploughing for fine tilth. Zero tillage is used in rice fallow pulses or relay cropping systems. Rice requires three puddling sessions. Minimal tillage or zero tillage practices are adopted based on crop needs and financial resources.
Time of Ploughing
Determined by soil moisture and type. Optimal moisture content for tillage is 60% of field capacity. Proper moisture levels are crucial for effective ploughing. Summer ploughing (March–May) uses summer showers to control weeds and conserve moisture. Light soils can be worked under a wide range of moisture, while loamy soils are easily tilled. Clay soils are difficult to pulverize as they dry into hard clods.
Modern Concepts of Tillage
Traditional tillage combines primary and secondary operations using animals or tractors, leading to hard pans in subsoil, poor rainwater infiltration, and increased runoff and erosion. Farmers often over-till to prepare fine seedbeds, but research indicates that frequent tillage is usually harmful, causing soil structure damage, soil pans, erosion, and wasted energy. Modern tillage practices like minimum tillage, zero tillage, stubble mulch farming, and conservation tillage have been developed in response.
Minimum Tillage
Objective: Reduce tillage to the essential minimum for a good seedbed, rapid germination, satisfactory plant stands, and favourable growth conditions. This can be done by omitting unnecessary operations and combining tasks like seeding and fertilizing.
Advantages
- Improved soil conditions due to in situ decomposition of plant residues.
- Higher infiltration from vegetation and channels formed by decomposing roots.
- Reduced soil compaction from less heavy machinery use.
- Less soil erosion compared to conventional tillage.
Disadvantages
- Lower seed germination rates.
- Increased nitrogen requirements due to slower organic matter decomposition (mainly in temperate regions, while in tropics, minimum tillage helps conserve organic matter).
- Difficulties in sowing with ordinary equipment.
- Continuous herbicide use can lead to pollution and problematic perennial weeds.
Methods
- Row Zone Tillage: Primary tillage with a moldboard plough over the entire field, with secondary tillage (discing and harrowing) limited to the row zone.
- Plough-Plant Tillage: After primary tillage, a special planter performs row zone pulverization and seeding in one pass.
- Wheel Track Planting: Primary ploughing followed by using a tractor for sowing, with the tractor wheels pulverizing the row zone for planting.
Zero Tillage/No Tillage/Chemical Tillage
Zero tillage is a form of minimum tillage where primary tillage is completely avoided, and secondary tillage is limited to preparing seedbeds only in the row zones. It is used in areas prone to erosion, where tillage timing is challenging, or where labor and energy costs are high. Weeds are managed using herbicides, leading to its alternative name, chemical tillage.
Types of Zero Tillage
- Till Planting: Involves clearing a strip over the previous crop row with wide sweep and trash bars, and planting seeds in a narrow strip. Herbicides are used to destroy vegetation before sowing and to manage weeds afterward.
- Sod Planting: Involves planting seeds directly into undisturbed sod without tillage, typically using legumes or small grains.
Advantages
- Soils under zero tillage become more homogenous and support more earthworms over time.
- Increased organic matter content and reduced surface runoff due to mulch.
Disadvantages
- In temperate regions, higher nitrogen doses are needed for organic matter mineralization.
- Problems include a higher prevalence of perennial weeds, volunteer plants, and pests.
Stubble Mulch Tillage
This method protects the soil by leaving crop residues on the surface or growing a cover crop during fallow periods. Initially, the soil is cut to a depth of 12-15 cm with sweeps or blades. If residues are substantial, a disc implement may be used to incorporate some of them into the soil. There are two sowing methods:
Advantage
- Use a wide sweep and trash-bars to clear a strip, with seeds placed in a narrow furrow.
- Employ a narrow chisel to a depth of 15-30 cm, leaving residues on the surface. Special planters are used for sowing through the residues.
Disadvantages
- Residues can complicate seedbed preparation and sowing.
- Traditional tillage and sowing equipment may not be effective.
Conservation Tillage
This approach aims to conserve soil and water by minimizing soil disturbance and loss. It is commonly used in Western countries, but less so in India due to the value of crop residues as fodder and fuel. In India, conservation tillage typically involves reducing the number of ploughings and avoiding unnecessary harrowing.
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