কোন মৃত্তিকা প্রকার PVP-এর জন্য উপযুক্ত নয়?

মাটির মধ্যে PVP (পলিভিনাইলপিরোলিডোন) ব্যবহারের উপযুক্ততা মাটির ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য (যেমন কণা গঠন, pH, লবণাক্ততা এবং জৈব পদার্থের পরিমাণ) এবং মূল সমস্যাগুলির (যেমন সঙ্কোচন, জল ধারণ ক্ষমতা এবং দূষণ প্রতিকারের প্রয়োজনীয়তা) উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। নিম্নলিখিত ধরনের মাটিতে PVP ব্যবহার করা সাধারণত অনুপযুক্ত অথবা "PVP-এর মূল সমস্যাগুলি সমাধান করার অক্ষমতা", "নেতিবাচক প্রভাবের ঝুঁকি" বা "অত্যন্ত খারাপ অর্থনৈতিক সুবিধা"-এর কারণে এর ব্যবহারে কঠোর বিধিনিষেধ প্রয়োজন:

1. লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটি (pH＞8.5, EC＞4 ms/cm): PVP অকার্যকর এবং লবণজনিত ক্ষতি আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে

লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটির মূল সমস্যা হল উচ্চ লবণ আয়ন (যেমন Na⁺ এবং Cl⁻ ) এবং উচ্চ pH মান , যা মৃত্তিকার কলয়েড বিক্ষিপ্তকরণ, খারাপ অভেদ্যতা এবং ফসলের শিকড়ের জন্য জল শোষণে কষ্টের কারণ হয়। PVP এমন মাটিতে কেবল অকার্যকরই নয়, নিম্নলিখিত কারণগুলির জন্য নেতিবাচক প্রভাবও ফেলতে পারে:

• উচ্চ-লবণ পরিবেশ PVP-এর অধিশোষণ এবং জলধারণ ক্ষমতা ধ্বংস করে।
  লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটিতে Na⁺ এবং Ca²⁺ এর মতো অ্যায়নের বৃহৎ পরিমাণ PVP আণবিক শৃঙ্খলের ধ্রুবীয় গ্রুপগুলির (অ্যামাইড গ্রুপ) সাথে মাটির কণার সাথে বাঁধাইয়ের সাইটগুলির জন্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে, যা PVP-এর মাটির কণা অধিশোষণের ক্ষমতা দুর্বল করে দেয়। যে "পলিমার সুরক্ষামূলক ফিল্ম" গঠিত হওয়ার কথা ছিল তা স্থিতিশীলভাবে আটকানো যাবে না, এবং কাদামাটি হওয়া প্রতিরোধের প্রভাব সম্পূর্ণরূপে অকার্যকর হয়। একই সময়ে, উচ্চ লবণাক্ততা PVP হাইড্রোজেলের ত্রিমাত্রিক গঠনকে ধ্বংস করে দেবে, যার ফলে তার জলধারণ ক্ষমতা 50% এর বেশি হ্রাস পাবে (এটি আর্দ্রতা আটকে রাখতে পারবে না এবং আর্দ্রতা বাষ্পীভবনকে ত্বরান্বিত করতে পারে)।
• উচ্চ pH মান PVP-এর ভারী ধাতু অধিশোষণকে বাধা দেয় (যদি পুনরুদ্ধারের প্রয়োজন হয়)।
  যদি লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটিতে ভারী ধাতুও মিশে থাকে, তবে Pb²⁺ এবং Cd²⁺ -এর PVP দ্বারা অধিশোষণ "সমন্বয় বন্ধন বাঁধাই"-এর উপর নির্ভর করে, এবং উচ্চ pH মান (>8.5) PVP-এর অ্যামাইড গ্রুপের প্রোটনীকরণকে দুর্বল করবে, সমন্বয় ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে এবং এমনকি অধিশোষিত ভারী ধাতব আয়নগুলির অপসারণ ঘটাতে পারে, যা ফসল দ্বারা শোষণের ঝুঁকি বাড়িয়ে দেয়।
• লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটির মূল সমস্যার সমাধান করতে ব্যর্থ হয় এবং লবণের ক্ষতি আরও বাড়াতে পারে
  . এটি লবণের মাত্রা কমানো বা pH সামঞ্জস্য করার ক্ষমতা রাখে না। লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটি উন্নত করার মূল পদ্ধতিগুলি হল লবণ ধুয়ে ফেলা ও জল নিষ্কাশন, ক্ষারত্ব কমানোর জন্য জিপসাম/ডিসালফিউরাইজড জিপসাম প্রয়োগ করা এবং কোলয়েডাল গঠন উন্নত করার জন্য জৈব সারের প্রয়োগ বাড়ানো। PVP ব্যবহার কেবল খরচ-কার্যকরই নয়, বরং এর অবশিষ্ট পলিমার শৃঙ্খল মাটিতে সোডিয়াম আয়নের সাথে যুক্ত হয়ে লবণ-পলিমার জটিল গঠন করতে পারে যা মাটির ছিদ্রগুলি বন্ধ করে দেয় এবং আরও বেশি করে পারগম্যতা নষ্ট করে।

২. ভারী মাটি (মাটির পরিমাণ > ৪০%): "অ্যানক্সিয়া এবং কমপ্যাকশন"-এর প্রবণ, ঐতিহ্যগত উন্নতকারীদের তুলনায় এর প্রভাব অনেক খারাপ

ভারী মাটির মূল সমস্যা হল সূক্ষ্ম কণা, ছোট ছিদ্র, বায়ু প্রবেশ্যতা খারাপ, এবং জল জমা ও কমপ্যাকশনের প্রবণতা . উন্নয়নের জন্য "সংহত গঠনের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি" (যেমন জৈব সার এবং বায়োচারের প্রয়োগ বৃদ্ধি) প্রয়োজন, PVP-এর স্বল্পমেয়াদী বিচ্ছুরণ প্রভাবের পরিবর্তে। ভারী মাটিতে PVP ব্যবহার করা উচিত নয় এমন কয়েকটি কারণ নিম্নরূপ:

• অতিরিক্ত PVP সহজেই ছিদ্রগুলি বন্ধ করে দিতে পারে এবং আরও খারাপ করে তুলতে পারে
  অক্সিজেনহীন ভারী মাটির সংকীর্ণ ছিদ্রগুলি। যদি পিভিপি ব্যবহার করা হয় (বিশেষ করে 0.2% এর বেশি ঘনত্বে), তাহলে এর পলিমার শৃঙ্খলগুলি মাটির কণাগুলির মধ্যে একটি "অতিরিক্ত-ক্রস-লিঙ্কযুক্ত জেল স্তর" তৈরি করবে, যা কৈশিক ছিদ্র এবং বায়ুচলাচলের ছিদ্রগুলিকে সম্পূর্ণভাবে অবরুদ্ধ করবে। জল দেওয়ার পরে, জল প্রবেশ করতে পারবে না এবং শিকড়গুলি শ্বাস নিতে পারবে না, ফলে "অ্যানঅক্সিক কমপ্যাকশন" (ফসলের শিকড় পচে যাওয়া এবং পাতাগুলি হলুদ হয়ে যাওয়া) হবে, যা অপরিশোধিত ভারী মাটির সমস্যার চেয়ে আরও গুরুতর।
• পিভিপি স্থিতিশীল সংহতি গঠন করতে ব্যর্থ হয়, এবং এর কমপ্যাকশন প্রতিরোধের প্রভাব স্বল্পস্থায়ী।
  ভারী মাটির কাদামাটি সঙ্কোচনের মূল কারণ হল জৈব পদার্থের অভাব, যা মাটির কোলয়েডগুলিকে জল-স্থিতিশীল সংহতি গঠনে বাধা দেয়। যদিও পিভিপি (PVP) সাময়িকভাবে কণাগুলিকে ছড়িয়ে দিতে পারে, ফলস্বরূপ উৎপন্ন "সূক্ষ্ম সংহতি" হল সাময়িক পদার্থবিজ্ঞানের গঠন (ভারী বৃষ্টি বা সেচের সময় ভেঙে যায়) এবং জৈব সার দ্বারা গঠিত "দীর্ঘস্থায়ী স্থিতিশীল সংহতি" এর স্থান নিতে পারে না। এক থেকে দুই সপ্তাহ ব্যবহারের পরে মাটি আবার সঙ্কুচিত হয়ে যাবে, এবং PVP অবশিষ্টাংশ মাটির কঠোরতা আরও বাড়িয়ে দিতে পারে।
• অর্থনৈতিক দক্ষতা অত্যন্ত খারাপ। ঐতিহ্যবাহী উন্নতিকারী পদার্থগুলি আরও কার্যকর।
  কার্যকর হওয়ার জন্য ভারী কাদামাটির প্রচুর পরিমাণে উন্নতিকারী প্রয়োজন। যদি PVP ব্যবহার করা হয় (খরচ 20-30 ইউয়ান/কেজি), তবে প্রতি মু প্রয়োগের পরিমাণ 300-500 কেজি (গাঢ়ত্ব 0.2%) হতে হবে, এবং খরচ 6,000 ইউয়ানের বেশি হবে, যা জৈব সার (50-100 ইউয়ান/মু) বা বায়োচার (200-300 ইউয়ান/মু)-এর চেয়ে অনেক বেশি, এবং প্রভাব আরও খারাপ, তাই এটি সম্পূর্ণরূপে অব্যবহারযোগ্য।

3. বালি মাটি (বালির পরিমাণ > 80%): পিভিপি সহজেই হারিয়ে যায়, এর প্রভাব অল্প সময়ের জন্য থাকে এবং খরচ বেশি হয়।

বালি মাটির সঙ্গে সমস্যা হল এর জল ও সার ধারণ ক্ষমতা খুব কম, কণা মোটা এবং শোষণ ক্ষমতা দুর্বল , তবে এটি সহজে চাপা পড়ে না (কণাগুলির মধ্যে বড় ফাঁক থাকে)। যদিও পিভিপি সাময়িকভাবে বালি মাটিতে জল ধারণ করতে পারে, তবুও এটি ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত নয় কারণ এটি "সহজে হারায়, প্রায়শই প্রয়োগ করার প্রয়োজন হয় এবং অর্থনৈতিক দক্ষতা কম"।

• পিভিপি-এর শোষণ ক্ষমতা কম এবং বৃষ্টি/সেচের জলের সঙ্গে সহজেই হারিয়ে যায়।
  বালি মাটির কণাগুলি নিষ্প্রভ (কম নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল) এবং PVP অণুগুলির সাথে দুর্বল আবদ্ধ বল থাকে (মূলত দুর্বল হাইড্রোজেন বন্ধনের উপর নির্ভরশীল)। জল দেওয়া বা বৃষ্টি হলে, PVP সহজেই ফসলের শিকড়ের শোষণের পরিসরের বাইরে গভীর মাটিতে জলের সাথে প্রবেশ করে, যার ফলে পৃষ্ঠের মাটিতে PVP ঘনত্ব দ্রুত কমে যায় - জলধারণ ক্ষমতা মাত্র 2 থেকে 3 দিন স্থায়ী হয় এবং প্রতি 3 থেকে 5 দিন পর পুনরায় প্রয়োগ করা প্রয়োজন, যা খুবই ঝামেলাপূর্ণ।
• কম চাপ প্রতিরোধের প্রয়োজন, PVP-এর কার্যকারিতা অপ্রয়োজনীয়।
  বালি মাটিতে কণাগুলির মধ্যে ফাঁক বড় হওয়ায় "ঘন সংকোচন" প্রায় অসম্ভব (শুধুমাত্র পৃষ্ঠের শুষ্কতার কারণে ক্ষুদ্র ফাটল হতে পারে, যেখানে PVP-এর প্রয়োজন হয় না)। বালি মাটিতে PVP-এর মূল কাজ (চাপ প্রতিরোধ) সম্পূর্ণ অপ্রয়োজনীয় এবং জলধারণের সীমিত কার্যকারিতা তুলো আবরণ বা হিউমিক অ্যাসিড প্রয়োগের মতো কম খরচের পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জন করা যায়, PVP-এর উপর নির্ভর করা ছাড়াই।
• দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারে পৃষ্ঠের জেলেটিন হওয়ার সম্ভাবনা থাকে
  বালি মাটিতে PVP-এর ঘন ঘন প্রয়োগ করলে যে PVP হারায় না তা পৃষ্ঠের উপর জমা হতে পারে, একটি "পাতলো জেল স্তর" গঠন করে—যদিও এই স্তর জল ধারণ করতে পারে, তবুও এটি মাটিতে বাতাসের প্রবেশকে বাধা দেয়, ফলে শিকড়ের পৃষ্ঠে অক্সিজেনের অভাব দেখা দেয় (যেমন গম ও ভুট্টার পৃষ্ঠের তন্তুময় শিকড়ের কালো হয়ে যাওয়া), যা আবার ফসলের বৃদ্ধিকে প্রভাবিত করে।

4. খুব কম জৈব পদার্থ সম্বলিত মাটি (জৈব পদার্থের পরিমাণ <0.5%): PVP কার্যকর হয় না এবং অণুজীবদের প্রভাবিত করতে পারে

খুব কম জৈব পদার্থ সম্বলিত মাটির (যেমন দরিদ্র, বাতাসে উড়ে যাওয়া বালি মাটি এবং দীর্ঘদিন ধরে ক্ষয়প্রাপ্ত মাটি) মূল সমস্যা হল মৃত্তিকা কোলয়েডের অভাব, কম অণুজীবের ক্রিয়াকলাপ এবং ঢিলেঢালা গঠন (অথবা উন্নতির ভিত্তি ছাড়া কঠিন মাটি) । এমন মাটিতে PVP নিম্নলিখিত কারণে অকার্যকর:

• জৈব পদার্থের সমর্থন ছাড়া, PVP ক্ষুদ্র সঞ্চয়ন গঠন করতে পারে না।
  PVP-এর মাটির কোলয়েড (যেমন হিউমাস) এর উপর নির্ভর করে "আঙ্কার পয়েন্ট" হিসাবে গঠিত হওয়া দরকার যাতে "মাইক্রোঅ্যাগ্রিগেট" তৈরি হয়, কিন্তু জৈব পদার্থহীন মাটিতে প্রায় কোনও কোলয়েড থাকে না - PVP এর আণবিক শৃঙ্খল মাটির কণার সঙ্গে স্থিতিশীলভাবে যুক্ত হতে পারে না, এবং হয় জলের সঙ্গে মিশে যায় অথবা মাটিতে এলোমেলোভাবে ছড়িয়ে পড়ে, ফলে মাটির কঠিনীভবন রোধ করা বা জল ধারণ করা সম্ভব হয় না।
• অবশিষ্ট অণুজীবগুলিকে বাধা দেয় এবং মাটির দরিদ্রতা বৃদ্ধি করে।
  জৈব পদার্থহীন মাটিতে অণুজীবের সংখ্যা ইতিমধ্যেই খুব কম (দুর্বল বিয়োজন ক্ষমতা), এবং PVP-এর উচ্চ আণবিক শৃঙ্খল অণুজীবের পৃষ্ঠে লেগে থাকতে পারে, যা তাদের বিপাকীয় ক্রিয়াকলাপ (যেমন সামান্য জৈব পদার্থ বিয়োজন এবং নাইট্রোজেন স্থিরীকরণ) বাধা দেয়, ফলে মাটির উর্বরতা আরও হ্রাস পায় এবং "আরও বেশি ব্যবহার করলে আরও দরিদ্র হয়ে যাওয়া" এই ধরনের কুৎসিত চক্র তৈরি হয়।
• মাটির উন্নতির মূল হল জৈব পদার্থ পুনরায় পূরণ করা। PVP এর দ্বারা এটি সম্পূর্ণরূপে প্রতিস্থাপন করা সম্ভব নয়।
  এই ধরনের মাটি। এই ধরনের মাটির উন্নতির একমাত্র উপায় হলো "জৈব পদার্থের বড় পরিমাণ" (যেমন কম্পোস্টিং, ধানের তুষ ক্ষেতে ফেরত দেওয়া এবং সবুজ সার গাছ লাগানো) যোগ করা। একবার জৈব পদার্থের পরিমাণ 1% এর বেশি হয়ে গেলে, অতিরিক্ত উন্নয়নমূলক পদক্ষেপ বিবেচনা করা যেতে পারে। PVP ব্যবহার করা শুধুমাত্র খরচ-কার্যকরই নয়, বরং মূল উন্নয়ন প্রক্রিয়াকে বিলম্বিত করে।

5. গুরুতরভাবে ভারী ধাতু-দূষিত মাটি (ভারী ধাতুর ঘনত্ব > 200 mg/kg): PVP-এর অধিশোষণ ক্ষমতা অপর্যাপ্ত, যা সহজেই দ্বিতীয় ধরনের সমস্যা তৈরি করতে পারে

PVP কেবল মাত্র একটি সহায়তা করতে পারে হালকা ভারী ধাতু-দূষিত মাটির (ঘনত্ব <100 mg/kg) পুনরুদ্ধারে এবং ভারী দূষিত মাটির (যেমন খনি এলাকার চারপাশের মাটি, যেখানে Pb/Cd ঘনত্ব >200 mg/kg) জন্য এটি সম্পূর্ণরূপে অনুপযোগী, নিম্নলিখিত কারণগুলির জন্য:

• অধিশোষণ ক্ষমতা সীমিত এবং এটি ভারী ধাতুগুলির ক্রিয়াকলাপ হ্রাস করতে পারে না।
  PVP-এর ভারী ধাতু শোষণের ক্ষমতা আণবিক শৃঙ্খলের উপর থাকা পাইরোলিডোন বলয়ের উপর নির্ভর করে। প্রতি গ্রাম PVP-এর শোষণ ক্ষমতা মাত্র 0.5~2 মিগ্রা (ফল ও সবজির প্রকারভেদে এর পরিবর্তন হয়)। অত্যধিক দূষিত মাটিতে কিছু ভারী ধাতু শোষণের জন্য PVP-এর অত্যন্ত উচ্চ ঘনত্ব (>1%) প্রয়োজন - কিন্তু উচ্চ ঘনত্বের PVP মাটির ছিদ্রগুলি বন্ধ করে দেয়, যা অক্সিজেনের অভাব ঘটায় এবং ফসলের ক্ষতি আরও বাড়িয়ে তোলে।
• ভারী ধাতুগুলি সম্পূর্ণভাবে অপসারণ করা অসম্ভব, এবং এগুলি কেবল "অস্থায়ীভাবে স্থির" করা যায়।
  PVP-এর দ্বারা ভারী ধাতু শোষণ "উল্টানো যায় এমন" (এটি অম্লীয় পরিবেশ বা অন্যান্য ধনাত্মক আয়নের উচ্চ ঘনত্বে পুনরায় মুক্ত হয়ে যায়)। যদি অত্যধিক দূষিত মাটির pH পরবর্তীতে কমে যায় (যেমন অম্লবৃষ্টির কারণে), তবে শোষিত ভারী ধাতুগুলি পুনরায় মুক্ত হয়ে দ্বিতীয়বার দূষণ ঘটাবে। এই সমস্যার মৌলিক সমাধান সম্ভব নয় ("লিচিং" এবং "ফাইটোরেমেডিয়েশন" এর মতো পেশাদার প্রযুক্তি প্রয়োজন)।

সারাংশ: PVP ব্যবহারের জন্য অনুপযোগী মাটির মূল বৈশিষ্ট্য

PVP-এর জন্য উপযুক্ত কিনা তা নির্ধারণের চাবিকাঠি হল এটি কি মাটির মূল সমস্যাগুলি নেতিবাচক পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া ছাড়াই সমাধান করতে পারে কিনা তা নির্ভর করে PVP মাটির মূল সমস্যাগুলি নেতিবাচক পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া ছাড়াই সমাধান করতে পারে । নিম্নলিখিত মাটি অনুপযোগী" হওয়ার মূল বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করে:

• PVP দ্বারা মূল সমস্যাগুলি সমাধান করা যায় না (যেমন লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটিতে "লবণ কমানো ও pH সামঞ্জস্য করা", ভারী মাটিতে "স্থিতিশীল সংহতি", এবং জৈব পদার্থহীন মাটিতে "সার যোগ করা");
• PVP-এর বৈশিষ্ট্যের কারণে নতুন সমস্যা সহজেই দেখা দিতে পারে (যেমন ভারী মাটিতে "অক্সিজেনের অভাব", বালি মাটিতে "হারানো ও অপচয়", এবং ভারী দূষিত মাটিতে "দ্বিতীয় মুক্তি");
• অর্থনৈতিক দক্ষতা অত্যন্ত খারাপ (উদাহরণস্বরূপ, ভারী মাটি এবং বালি মাটির জন্য PVP-এর বড় পরিমাণ প্রয়োজন, যার খরচ ঐতিহ্যবাহী সংশোধনকারীদের চেয়ে অনেক বেশি)।

মাটির উন্নতিতে মূল যুক্তি হলো "মৌলিক সমস্যাগুলির সমাধানের জন্য লক্ষ্যবস্তুমূলক পদক্ষেপ গ্রহণ" (যেমন লবণাক্ত-ক্ষারীয় মাটি থেকে লবণ নিষ্কাশন এবং ভারী মাটির জন্য জৈব সার যোগ করা)। PVP কেবলমাত্র "বিশেষ পরিস্থিতিতে সহায়ক পদ্ধতি" হিসাবে কাজ করে এবং ঐতিহ্যবাহী উন্নয়ন পদ্ধতিগুলির স্থান নিতে পারে না, উল্লিখিত অনুপযুক্ত মাটির ধরনের ক্ষেত্রে তো নয়-ই।