Water use efficiency - factors affecting and agronomic techniques to boost WUE

Water use efficiency - factors affecting and agronomic techniques to boost WUE (जल उपयोग दक्षता - WUE को बढ़ावा देने के लिए प्रभावित करने वाले कारक और कृषि तकनीक):-

Introduction (परिचय):-

> Under scarcity conditions, considerable effort has been devoted over time to introduce policies aiming to increase water use efficiency based on the assertion that “more can be achieved with less water through better management”. Better management usually refers to improvement of irrigation water efficiency. Irrigation water efficiency depends on the type of irrigation technology, environmental conditions and on scheduling of water application. 

(कमी की स्थिति में, इस दावे के आधार पर कि "बेहतर प्रबंधन के माध्यम से कम जल से अधिक हासिल किया जा सकता है" जल उपयोग दक्षता बढ़ाने के उद्देश्य से नीतियां पेश करने के लिए काफी प्रयास किए गए हैं। बेहतर प्रबंधन का तात्पर्य आमतौर पर सिंचाई जल दक्षता में सुधार से है। सिंचाई जल दक्षता सिंचाई प्रौद्योगिकी के प्रकार, पर्यावरणीय परिस्थितियों और जल अनुप्रयोग के शेड्यूल पर निर्भर करती है।)

> It is well-known that crop yield increases with water availability in the root zone, until “Saturation level”, above which there is little effect.

(यह सर्वविदित है कि जड़ क्षेत्र में जल की उपलब्धता से फसल की पैदावार "संतृप्ति स्तर" तक बढ़ती है, जिसके ऊपर बहुत कम प्रभाव होता है।)

Water use efficiency (जल उपयोग दक्षता) (WUE):- It is defined as the yield of marketable crop produced per unit of water used in Evapotranspiration, or otherwise we can say that How efficiently water is utilized by the crop in yield is expressed by water use efficiency. It may be described as:

(इसे वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन में उपयोग किए गए जल की प्रति इकाई उत्पादित विपणन योग्य फसल की उपज के रूप में परिभाषित किया गया है, या अन्यथा हम कह सकते हैं कि फसल द्वारा उपज में जल का उपयोग कितनी कुशलता से किया जाता है, यह जल उपयोग दक्षता द्वारा अभिव्यक्त किया जाता है। इसे इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:)

Where (जहाँ), 

WUE = Water use efficiency (kg/ha mm of water)

[जल उपयोग दक्षता (किलो/हेक्टेयर मिमी जल)]

Y = Marketable yield (kg/ha)

[विपणन योग्य उपज (किलो/हेक्टेयर)]

ET = Evapotranspiration (mm).

[वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन (मिमी)] 

Concept of Water Use Efficiency (जल उपयोग दक्षता की अवधारणा) (WUE):-

> Efficiency is defined as dimension ratio of output over input. Universal definition of Efficiency is:

(दक्षता को इनपुट पर आउटपुट के आयाम अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। दक्षता की सार्वभौमिक परिभाषा है:)

> Water used by the crop is evaluated in terms of water use efficiency (WUE). 

[फसल द्वारा उपयोग किए गए जल का मूल्यांकन जल उपयोग दक्षता (WUE) के संदर्भ में किया जाता है।]

> It is of three types:

(यह तीन प्रकार का होता है:)

1. Crop water use efficiency (फसल जल उपयोग दक्षता) (CWUE):- 

✓ It is the ratio of economic yield of crop to amount of water used in evapotranspiration and metabolic purpose. 

(यह फसल की आर्थिक उपज और वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन और उपापचय उद्देश्य में उपयोग किए जाने वाले जल की मात्रा का अनुपात है।)

✓ It is also called as Consumptive water use efficiency. 

(इसे उपभोग्य जल उपयोग दक्षता भी कहा जाता है।)

✓ It is calculated as:

(इसकी गणना इस प्रकार की जाती है:)

Where (जहाँ), 

ECu = Crop water use efficiency (kg/ha mm)

[फसल जल उपयोग दक्षता (किलो/हेक्टेयर मिमी)]

Y = Crop economic yield (kg/ha)

[फसल की आर्थिक उपज (किलो/हेक्टेयर)]

ET = Evapotranspiration (mm), 

[वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन (मिमी)]

G = Water use for metabolic purpose

(उपाचय उद्देश्य के लिए जल का उपयोग)

2. Field water use efficiency (खेत जल उपयोग दक्षता) (FWUE):-

✓ It is the ratio of crop yield (Y) to total amount of water used in the field (ET + DP). 

[यह फसल की उपज (Y) और खेत में उपयोग किए गए जल की कुल मात्रा (ET + DP) का अनुपात है।]

3. Physiological water use efficiency (कार्यिकीय जल उपयोग दक्षता) (PWUE):-

✓ It is the ratio of dry weight accumulation (DWA) to the water lost in evapotranspiration (ET).

[यह वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन (ET) में खोए गए जल व शुष्क भार संचय (DWA) का अनुपात है।]

Factors affecting water use efficiency (जल उपयोग दक्षता को प्रभावित करने वाले कारक):-

1. Nature of the plant (पौधे की प्रकृति):- There are considerable difference between plant species to produce a unit of dry matter per unit amount of water used resulting in widely varying values of WUE. There are also difference in WUE between varieties of the same crop. 

(उपयोग किए गए जल की प्रति इकाई मात्रा में शुष्क पदार्थ की एक इकाई का उत्पादन करने के लिए पौधों की जातियों के बीच काफी अंतर होता है जिसके परिणामस्वरूप WUE के मूल्यों में व्यापक रूप से भिन्नता होती है। एक ही फसल की किस्मों के बीच WUE में भी अंतर होता है।)

2. Climatic conditions (जलवायु परिस्थितियाँ):- Weather affects both Y and ET. 

(मौसम Y और ET दोनों को प्रभावित करता है।)

3. Soil moisture content (मृदा नमी की मात्रा):- Inadequate supply of soil moisture as well as excess moisture supply to the crop have an adverse effect on plant growth and productivity and are, therefore, conducive to low WUE. 

(मृदा नमी की अपर्याप्त आपूर्ति के साथ-साथ फसल को अतिरिक्त नमी की आपूर्ति से पौधे की वृद्धि और उत्पादकता पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है और इसलिए, कम WUE के लिए अनुकूल है।)

4. Fertilizers (उर्वरक):- Irrigation imposes a greater demand for plant nutrients. Nutrient availability is highest for most of the crops when water tension is low. All available evidence indicates that under adequate irrigation, suitable fertilizations generally increases yields considerably, with a relatively small increase in ET and therefore markedly improves WUE. 

(सिंचाई से पौधों के पोषक तत्वों की अधिक मांग होती है। जल का तनाव कम होने पर अधिकांश फसलों के लिए पोषक तत्वों की उपलब्धता सबसे अधिक होती है। सभी उपलब्ध साक्ष्य इंगित करते हैं कि पर्याप्त सिंचाई के तहत, उपयुक्त उर्वरकों से आम तौर पर पैदावार में काफी वृद्धि होती है, ET में अपेक्षाकृत कम वृद्धि होती है और इसलिए WUE में उल्लेखनीय सुधार होता है।)

5. Plant population (पादप आबादी):- Higher yield potential made possible by the favourable water regime provided by irrigation, the high soil fertility level resulting from heavy application of fertilizers and the genetic potential of new varieties and hybrids could be achieved only with appropriate adjustment of the plant population.

(सिंचाई द्वारा प्रदान की गई अनुकूल जल व्यवस्था से उच्च उपज क्षमता संभव हुई है, उर्वरकों के भारी उपयोग के परिणामस्वरूप उच्च मृदा उर्वरता का स्तर और नई किस्मों व संकरों की आनुवंशिक क्षमता केवल पौधों की आबादी के उचित समायोजन के साथ ही प्राप्त की जा सकती है।)

Agronomic techniques to boost WUE (WUE को बढ़ावा देने के लिए कृषि संबंधी तकनीकें):- Principle objective is to conserve and utilize a large portion of the available rainfall for crop production. To increase the water use efficiency the following practices are required to adopt:

(सिद्धांत का उद्देश्य फसल उत्पादन के लिए उपलब्ध वर्षा के एक बड़े हिस्से का संरक्षण और उपयोग करना है। जल उपयोग दक्षता बढ़ाने के लिए निम्नलिखित प्रक्रियाओं को अपनाने की आवश्यकता है:)

1. Maximum absorption (अधिकतम अवशोषण):- Maximum absorption of the precipitation into the ground that is elimination of surface runoff. The following practices are adopted:

(जमीन में वर्षा का अधिकतम अवशोषण अर्थात सतही अपवाह का उन्मूलन। इसके लिए निम्नलिखित प्रक्रियाएँ अपनाई जाती हैं:)

i. Runoff Control (अपवाह नियंत्रण):- Different measures should be adopted to control the runoff.

(अपवाह को नियंत्रित करने के लिए विभिन्न उपाय अपनाए जाने चाहिए।)

ii. Tillage (जुताई):- The use of implements for mechanical manipulation to prepare seed-beds conductive for field crop production. This operation increases water holding capacity of the soil & infiltration rate.

(खेत में फसल उत्पादन के लिए बीज-बेड तैयार करने के लिए यांत्रिक हेरफेर के लिए उपकरणों का उपयोग करना चाहिए। इस ऑपरेशन से मिट्टी की जल धारण क्षमता और घुसपैठ की दर बढ़ जाती है।)

iii. Water harvesting (जल संचयन):- Collection of the rainfall for the immediate and future use.

(तात्कालिक और भविष्य में उपयोग के लिए वर्षा का संग्रहण।)

iv. Recycling of Water (जल का पुनर्चक्रण):- Reclaimed or recycling of water (also called wastewater reuse or water reclamation) is the process of converting wastewater into water that can be reused for other purposes. Reuse may include irrigation of gardens and agricultural fields or replenishing surface water and groundwater i.e., groundwater recharge.

[जल का पुनर्ग्रहण या पुनर्चक्रण (जिसे अपशिष्ट जल का पुन: उपयोग या जल पुनर्ग्रहण भी कहा जाता है) अपशिष्ट जल को जल में परिवर्तित करने की प्रक्रिया है जिसे अन्य उद्देश्यों के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है। पुन: उपयोग में बगीचों और कृषि क्षेत्रों की सिंचाई या सतही जल और भूजल को फिर से भरना अर्थात भूजल पुनर्भरण शामिल हो सकता है।]

2. Decrease unproductive losses of moisture (नमी के अनुत्पादक नुकसान को कम करें):- Following practices are adopted to decrease unproductive losses of moisture like evapo-transpiation, consumption of water by weeds and losses by sub-surface flow and deep percolation etc:

(नमी के अनुत्पादक नुकसान जैसे वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन, खरपतवारों द्वारा जल की खपत और उप-सतह प्रवाह और गहरे रिसाव आदि से होने वाले नुकसान को कम करने के लिए निम्नलिखित प्रक्रियाओं को अपनाया जाता है:)

i. Weed Control (खरपतवार नियंत्रण):- Weeds are the measure source of water loss through evapo-transpiration. These can be controlled by different mechanical, agronomical practices, biological & chemical control etc.

(वाष्पी-वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से जल की हानि का मुख्य स्रोत खरपतवार हैं। इन्हें विभिन्न यांत्रिक, कृषि संबंधी प्रक्रियाओं, जैविक और रासायनिक नियंत्रण आदि द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।)

ii. Harvesting of crops at right time (सही समय पर फसल की कटाई):- Crops should be harvested at their appropriate time to reduce water losses.

(जल की हानि को कम करने के लिए फसलों की कटाई उनके उचित समय पर की जानी चाहिए।)

iii. Mulching (मल्चिंग):- Use of any material such as straw, plant residues, leaves, loose soil or plastic film placed on the soil surface to reduce ET, erosion or to protect plant roots from extremely low or high temperature is called mulching and this material is called mulch.

(ET, कटाव को कम करने या पौधों की जड़ों को अत्यधिक कम या उच्च तापमान से बचाने के लिए मिट्टी की सतह पर रखी किसी भी सामग्री जैसे भूसा, पौधे के अवशेष, पत्तियां, ढीली मिट्टी या प्लास्टिक फिल्म का उपयोग मल्चिंग कहा जाता है और इस सामग्री को मल्च कहा जाता है।)

iv. Primary & Secondary Tillage (प्राथमिक एवं द्वितीयक जुताई):- Application of primary and secondary tillage also reduces these losses.

(प्राथमिक और द्वितीयक जुताई का प्रयोग भी इन हानियों को कम करता है।)

3. Increase effective utilization (प्रभावी उपयोग बढ़ाएँ):- Following measures are adopted to increase effective utilization of rain and stored soil moisture:

(वर्षा और संग्रहित मृदा नमी के प्रभावी उपयोग को बढ़ाने के लिए निम्नलिखित उपाय अपनाए जाते हैं:)

i. Cropping System (फसल प्रणाली):- Adoption of suitable cropping sequence plays vital role in the proper & effective utilization of rainwater & stored soil moisture.

(उपयुक्त फसल क्रम को अपनाना वर्षा जल और संग्रहित मृदा नमी के उचित और प्रभावी उपयोग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।)

ii. Selection of Crop & Variety (फसल एवं किस्म का चयन):- As per the availability of water, crop and variety should be selected.

(जल की उपलब्धता के अनुसार फसल एवं किस्म का चयन करना चाहिए।)

iii. Seeding & Fertilizer Placement Technique (बीज बोने और उर्वरक देने की तकनीक):- Proper placement of seeds and fertilizers become important in rabi season crop, which grow on stored soil moisture.

(रबी मौसम की फसल में बीज और उर्वरकों का उचित स्थान महत्वपूर्ण हो जाता है, जो संग्रहित मृदा नमी पर उगते हैं।)