जैव-उर्वरक (Bio-fertilizers): क्या हैं, प्रकार, FCO दिशानिर्देश, लाभ एवं PM-PRANAM योजना | MPPSC & UPSC Notes

जैव-उर्वरक (Bio-fertilizers) ऐसे प्राकृतिक उत्पाद होते हैं जिनमें जीवित सूक्ष्मजीव (Living Microorganisms) (जैसे जीवाणु, कवक एवं नील-हरित शैवाल) पाए जाते हैं। जब इन्हें बीज, पौधों की जड़ों या मृदा में मिलाया जाता है, तो ये पौधों के लिए आवश्यक पोषक तत्वों (जैसे नाइट्रोजन, फॉस्फोरस एवं पोटेशियम) की उपलब्धता को बढ़ाते हैं तथा प्राकृतिक रूप से मृदा की उर्वरता (Soil Fertility) में सुधार करते हैं।

इन्हें "जैविक पोषक तत्व परिवर्तक" (Biological Nutrient Converter) भी कहा जाता है क्योंकि ये वायुमंडलीय मुक्त नाइट्रोजन को पौधों द्वारा ग्रहण करने योग्य रूप (अमोनिया/नाइट्रेट) में स्थिर करते हैं तथा मृदा में अघुलनशील खनिजों को घोलकर सुलभ बनाते हैं।

जैव-उर्वरक के मुख्य उदाहरण (Key Examples of Bio-fertilizers)

• राइजोबियम (Rhizobium): दलहनी फसलों (जैसे चना, अरहर, मूंग, सोयाबीन) की जड़ों की ग्रंथियों में पाया जाने वाला सहजीवी जीवाणु।
• एज़ोटोबैक्टर (Azotobacter): गेहूं, धान, मक्का जैसी गैर-दलहनी फसलों के लिए मुक्तजीवी (Free-living) नाइट्रोजन स्थिरीकारक जीवाणु।
• एज़ोस्पिरिलम (Azospirillum): ज्वार, बाजरा, गन्ना एवं घास कुल के पौधों हेतु सहयोगी नाइट्रोजन स्थिरीकारक।
• PSB (Phosphate Solubilizing Bacteria): मृदा में जमे अघुलनशील फॉस्फेट को घोलने वाले जीवाणु (उदा. Pseudomonas striata*, Bacillus megaterium*)।
• VAM माइकोराइजा (Vesicular Arbuscular Mycorrhiza): पौधों की जड़ों से जुड़कर जल एवं फॉस्फोरस अवशोषण बढ़ाने वाला कवक।
• नील-हरित शैवाल (BGA / Anabaena-Azolla): जलमग्न धान के खेतों में उपयोग किया जाने वाला जैविक नाइट्रोजन स्रोत।

जैव-उर्वरकों को उनके कार्य करने के तरीके और पोषक तत्व प्रदान करने की क्षमता के आधार पर निम्नलिखित प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जाता है:

1. नाइट्रोजन-स्थिरीकरण जैव-उर्वरक (Nitrogen-Fixing Bio-fertilizers)

• सहजीवी (Symbiotic N2 Fixers): राइजोबियम (Rhizobium) जो दलहनी फसलों की जड़ों में ग्रंथि (Nodules) बनाकर नाइट्रोजन स्थिर करता है।
• मुक्तजीवी (Free-living N2 Fixers): एज़ोटोबैक्टर (Azotobacter), क्लॉस्ट्रिडियम (Clostridium) जो स्वतंत्र रूप से मृदा में रहकर नाइट्रोजन स्थिर करते हैं।
• सहयोगी सहजीवी (Associative Symbiotic N2 Fixers): एज़ोस्पिरिलम (Azospirillum) जो जड़ों के बाहरी सतह पर रहकर कार्य करता है।
• नील-हरित शैवाल एवं एजोला (BGA & Azolla): Anabaena azollae* का जलीय फर्ना एजोला के साथ सहजीवन, जो धान की फसल हेतु अत्यंत लाभकारी है।

2. फॉस्फोरस घुलनशील एवं गतिमान जैव-उर्वरक (Phosphorus Solubilizing & Mobilizing)

• फॉस्फेट घुलनशील जीवाणु (PSB): Bacillus subtilis*, Pseudomonas striata* जो मिट्टी के अघुलनशील फॉस्फेट को साइट्रिक या मैलिक अम्ल छोड़कर घोलते हैं।
• फॉस्फेट घुलनशील कवक (PSF): Aspergillus niger*, Penicillium* कवक जो फॉस्फेट को उपलब्ध कराते हैं।
• फॉस्फेट गतिमान माइकोराइजा (VAM): Glomus* कवक जो कवकजाल (Hyphae) द्वारा दूर-दराज के फॉस्फोरस एवं सूक्ष्म पोषक तत्वों को खींचकर जड़ों तक पहुंचाते हैं।

3. पोटेशियम घुलनशील जैव-उर्वरक (Potassium Solubilizing Bio-fertilizers - KSB)

• KSB जीवाणु: Frateuria aurantia* जैसे जीवाणु जो मृदा के सिलिकेट एवं माइका खनिजों से पोटेशियम को मुक्त करते हैं।

4. पादप वृद्धि वर्धक राइजोबैक्टीरिया (PGPR - Plant Growth Promoting Rhizobacteria)

• PGPR कार्य: ऑक्सिन (Auxin), जिबरेलिन (Gibberellin) जैसे पादप हार्मोन का स्राव कर जड़ों के विकास को प्रेरित करना।
• रोग नियंत्रण: सिडेरोफोर (Siderophore) बनाकर हानिकारक रोगजनकों को रोकते हैं।

भारत सरकार द्वारा उर्वरक नियंत्रण आदेश, 1985 (Fertilizer Control Order - FCO 1985) और इसके नवीनतम संशोधनों (2023, 2024 व 2025 updates) के तहत जैव-उर्वरकों को वैधानिक गुणवत्ता नियंत्रण के दायरे में शामिल किया गया है। FCO का मुख्य उद्देश्य किसानों को उच्च गुणवत्तायुक्त एवं मानक जैव-उर्वरक उपलब्ध कराना है।

1. FCO के तहत जैव-उर्वरकों के वैधानिक मानकीकरण मानदंड (Mandatory FCO Standards)

• सूक्ष्मजीवों की न्यूनतम संख्या (Minimum Microbial Load): वाहक आधारित (Carrier-based) जैव-उर्वरकों में कम से कम $10^7$ CFU (Colony Forming Units) प्रति ग्राम तथा तरल जैव-उर्वरकों (Liquid Biofertilizers) में न्यूनतम $10^8$ CFU प्रति मिलीलीटर होना अनिवार्य है।
• संदूषण सीमा (Contamination Limit): संदूषक सूक्ष्मजीवों (Contaminants) की संख्या $10^5$ प्रति ग्राम/मिलीलीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए (10^-5 तनुकरण पर कोई संदूषण नहीं)।
• pH मान सीमा (pH Range): वाहक आधारित जैव-उर्वरकों का pH मान 6.5 से 7.5 के मध्य स्थिर होना आवश्यक है।
• शेल्फ-लाइफ (Shelf Life Norms): चूर्ण/वाहक आधारित जैव-उर्वरकों की न्यूनतम शेल्फ-लाइफ निर्माण तिथि से 6 माह तथा तरल जैव-उर्वरकों की न्यूनतम शेल्फ-लाइफ 12 से 24 माह होना FCO नियमों के अनुसार अनिवार्य है।
• कण आकार (Particle Size): वाहक पदार्थ (जैसे लिग्नाइट/पीट चूर्ण) का कण आकार 0.15 से 0.21 मिमी (75-100 मेष छलनी) से होकर गुजरना चाहिए।

2. FCO अनुसूची में अधिसूचित प्रमुख जैव-उर्वरक स्ट्रेन

• अधिसूचित 10+ जैव-उर्वरक: FCO के तहत Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum, PSB, Mycorrhiza, KSB, Zinc Solubilizing Bacteria (ZSB), Phosphate Solubilizing Fungal cultures को आधिकारिक मान्यता प्राप्त है।
• लैब परीक्षण व प्रयोगशाला जाँच: प्रत्येक निर्माण इकाई हेतु FCO लाइसेंस प्राप्त करना और राज्य उर्वरक प्रयोगशाला से गुणवत्ता प्रमाण पत्र प्राप्त करना अनिवार्य है।

1. मृदा स्वास्थ्य एवं संरचना में सुधार (Soil Health Restoration)

• जैविक पदार्थ में वृद्धि: मिट्टी में ह्यूमस और कार्बनिक कार्बन का स्तर बढ़ाते हैं।
• सूक्ष्मजीव पारिस्थितिकी: मिट्टी की जैविक संरचना और लाभकारी जीवाणुओं की संख्या को पुनर्स्थापित करते हैं।

2. फसल उत्पादकता में वृद्धि एवं लागत में कमी (Yield Boost & Cost Savings)

• पैदावार: फसलों की उपज में 10% से 25% तक की प्रत्यक्ष वृद्धि।
• यूरिया/रासायनिक उर्वरक की बचत: रासायनिक NPK उर्वरकों की आवश्यकता में 20% से 30% तक की कटौती।

3. पर्यावरण एवं भूजल संरक्षण (Environmental Protection)

• नाइट्रेट लीचिंग में कमी: भूजल में नाइट्रेट प्रदूषण को रोकते हैं।
• सुपोषकता (Eutrophication) पर रोक: नदियों व तालाबों में रासायनिक रिसाव से होने वाले जल प्रदूषण को कम करते हैं।

4. राष्ट्रीय यूरिया सब्सिडी एवं विदेशी मुद्रा की बचत (Macroeconomic Impact)

• सरकारी खजाने की बचत: उर्वरक आयात सब्सिडी के अरबों रुपये की बचत।
• सतत विकास लक्ष्य (SDG 15 - Life on Land): सतत कृषि और मृदा क्षरण को रोकने में निर्णायक योगदान।

MPPSC मुख्य परीक्षा (Paper 3 Unit 7/10) हेतु अति-महत्वपूर्ण विषय: स्थानीय स्तर पर जैव-उर्वरक और जैव-कीटनाशी (Biopesticides जैसे Trichoderma*, Pseudomonas*) उत्पादन इकाइयों की स्थापना, कार्यप्रणाली एवं शैक्षणिक भ्रमण प्रक्रिया।

1. स्थानीय जैव-उर्वरक उत्पादन इकाई के प्रमुख उपकरण (Essential Equipment)

• ऑटोक्लेव (Autoclave): वाहक पदार्थों और संवर्धन माध्यमों (Culture Media) को उच्च दाब व ताप (121°C, 15 psi) पर जीवाणुरहित (Sterilize) करने हेतु।
• लेमिनार एयर फ्लो (Laminar Air Flow): पूर्णतः स्टेरॉयड एवं जीवाणुरहित वातावरण में संवर्धन (Inoculation) हेतु।
• फर्मेंन्टर (Fermenter / Bioreactor): बड़े पैमाने पर जीवाणु संवर्धन (Mass Multiplication) हेतु नियंत्रित टैंक।
• रोटरी शेकर एवं इन्क्यूबेटर (Rotary Shaker & Incubator): जीवाणु कोशिकाओं की इष्टतम वृद्धि (28°C-30°C) हेतु।

2. निर्माण एवं प्रसंस्करण चरण (Production Process Flow)

• मृदा से स्ट्रेन पृथक्करण (Isolation): उच्च दक्षता वाले स्थानीय Rhizobium/PSB स्ट्रेन की पहचान करना।
• मास मल्टीप्लिकेशन (Broth Culture): फर्मेंन्टर में न्यूट्रिएंट ब्रोथ में जीवाणु वृद्धि।
• वाहक के साथ सम्मिश्रण (Carrier Mixing): लिग्नाइट/चारकोल/पीट पाउडर या न्यूट्रिएंट लिक्विड में संवर्धन मिलाना।
• पैकिंग व FCO गुणवत्ता जाँच: पॉलिथीन पैकेट में सीलिंग और CFU काउंट परीक्षण।

3. जैव-कीटनाशी इकाई (Biopesticide Unit - Trichoderma / Bt)

• ट्राइकोडर्मा (Trichoderma viride/harzianum): मृदा जनित फफूंद जनित रोगों (जैसे उकठा/Wilt, जड़ सड़न) को नियंत्रित करने वाला जैविक कवक।
• स्यूडोमोनास फ्लोरेसेंस (*Pseudomonas fluorescens*): जीवाणुनाशक एवं कवकनाशी गुणों से युक्त जैव-नियंत्रण कारक।

1. PM-PRANAM योजना

• पूरा नाम: PM Programme for Restoration, Awareness, Nourishment and Amelioration of Mother Earth
• मुख्य उद्देश्य: राज्यों एवं केंद्रशासित प्रदेशों को रासायनिक उर्वरकों (यूरिया, DAP) की खपत कम करने हेतु वित्तीय प्रोत्साहन देना।
• सब्सिडी बचत शेयरिंग: रासायनिक उर्वरक बचत से बची सब्सिडी राशि का 50% हिस्सा राज्यों को अनुदान के रूप में दिया जाता है।

2. तरल जैव-उर्वरक तकनीक (Liquid Bio-fertilizer Technology)

• दीर्घ शेल्फ-लाइफ: 12 से 24 महीने तक बिना खराब हुए सक्रिय बने रहने की क्षमता।
• ड्रिप सिंचाई योग्य (Fertigation): तरल रूप में होने के कारण ड्रिप एवं स्प्रिंकलर सिंचाई प्रणालियों में सीधे उपयोग योग्य।

3. परंपरागत कृषि विकास योजना (PKVY)

• क्लस्टर आधारित दृष्टिकोण: जैविक खेती को 50 या अधिक किसानों के क्लस्टर बनाकर बढ़ावा देना।
• वित्तीय सहायता: ₹50,000 प्रति हेक्टेयर सहायता (जिसमें से ₹31,000 जैव-इनपुट्स हेतु किसानों को डीबीटी के माध्यम से)।

• मूल स्रोत: जैव-उर्वरक प्राकृतिक जीवित सूक्ष्मजीवों पर आधारित हैं, जबकि रासायनिक उर्वरक सिंथेटिक कारखानी रसायनों से बनते हैं।
• मृदा प्रभाव: जैव-उर्वरक मिट्टी की भौतिक, रासायनिक व जैविक बनावट सुधारते हैं, जबकि अत्यधिक रासायनिक उर्वरक मिट्टी को अम्लीय/क्षारीय बनाकर बंजर बनाते हैं।
• पर्यावरण व प्रदूषण: जैव-उर्वरक 100% पर्यावरण-अनुकूल हैं, जबकि रासायनिक उर्वरक जल प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस (N2O) उत्सर्जन करते हैं।
• कीमत व सब्सिडी: जैव-उर्वरक अत्यंत सस्ते होते हैं, जबकि रासायनिक उर्वरक अत्यधिक महंगे और भारी सरकारी सब्सिडी पर निर्भर हैं।

• जैव-उर्वरक परिभाषा: जीवित सूक्ष्मजीव जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन स्थिर करते हैं और मृदा खनिजों को सुलभ बनाते हैं।
• FCO 1985 मानक: न्यूनतम $10^7$ CFU/g (वाहक) एवं $10^8$ CFU/mL (तरल)। pH मान 6.5-7.5।
• Rhizobium: दलहनी फसलों में सहजीवी N2 स्थिरीकरण।
• Azotobacter: गेहूँ, मक्का हेतु मुक्तजीवी N2 स्थिरीकारक जीवाणु।
• PSB (Phosphate Solubilizing Bacteria): Bacillus*, Pseudomonas* - कार्बनिक अम्ल छोड़कर फॉस्फेट घोलना।
• VAM Mycorrhiza: Glomus* कवकजाल द्वारा जल व फॉस्फोरस अवशोषण में वृद्धि।
• PM-PRANAM: रासायनिक उर्वरक सब्सिडी घटाने व वैकल्पिक/जैव-उर्वरक प्रोत्साहन योजना।
• स्थानीय इकाई उपकरण: ऑटोक्लेव, लेमिनार एयर फ्लो, फर्मेंन्टर, इन्क्यूबेटर (MPPSC Paper 3 Special)।