मिट्टी में मौजूद तत्वों और जीवों पर पूरी रिपोर्ट देने वाले उपकरण की शोद कि गुजरात के वैज्ञानिक डॉ. मधुकांत पटेल ने

अहमदाबाद, 7 अप्रैल 2025
मिट्टी के तत्वों और जीवित जीवों पर पूरी रिपोर्ट देने वाला एक उपकरण गुजरात के वैज्ञानिक डॉ. मधुकांत पटेल ने खोजा है। 10 सेकंड में मिट्टी की जांच करने वाले सेवानिवृत्त इसरो वैज्ञानिक डॉ. मधुकांत पटेल ने एआई आधारित स्पेक्ट्रोस्कोपी डिवाइस पर शोध किया है। यह उपकरण मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ, ह्यूमस और कार्बनिक पदार्थ को माप सकता है। जो प्राकृतिक कृषि के लिए बहुत उपयोगी है। पारंपरिक मृदा परीक्षण में इन तत्वों, जीवों और जीवाणुओं की उपस्थिति का पता नहीं लगाया जा सकता।

डॉ. मधुकांत पटेल ने एक ऐसा उपकरण विकसित किया है जो मृदा परीक्षण की पद्धति में क्रांति ला सकता है। मिट्टी में पोषक तत्वों की मात्रा मिट्टी पर तीन प्रकार के प्रकाश डालकर निर्धारित की जाती है: पराबैंगनी, दृश्य प्रकाश और अवरक्त प्रकाश।

नैनो टेक्नोलॉजी की मदद से धातु की छड़ें विकसित की गई हैं। यह अपने संपर्क में आने वाली मिट्टी के अन्य गुणों को भी माप सकता है। मिट्टी में मौजूद 16 तत्वों में नमक, सल्फर, कैल्शियम, मैग्नीशियम, लौह, मैंगनीज, तांबा, जस्ता, तथा अम्लीय और क्षारीय तत्व शामिल हैं।

राज्य सरकार के कृषि निदेशक कार्यालय द्वारा उपकरण अंशांकन के लिए इस उपकरण को मंजूरी दे दी गई है। डॉ. पटेल कहते हैं, “यह उपकरण जमीन में डालकर मात्र 10-15 सेकंड में मिट्टी का परीक्षण कर रिपोर्ट दे देता है।” इससे खेत की मिट्टी का बार-बार और तेजी से परीक्षण संभव हो जाता है।

एक साधारण किसान भी आसानी से अपने खेत में मिट्टी की जांच करा सकता है। इससे कृषि क्षेत्र में किसानों का समय और संसाधन बचता है।

इससे पता चलता है कि उपयुक्त भूमि उपलब्ध है या नहीं। मृदा स्वास्थ्य परीक्षण मिट्टी की गुणवत्ता, जिसमें पोषक तत्वों की उपस्थिति भी शामिल है, की जांच के लिए किया जाता है।

भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (आईसीएआर) के दिशा-निर्देशों के अनुसार, राज्य में लगभग 20 सरकारी और 2 सहकारी मृदा परीक्षण प्रयोगशालाएं हैं। प्रयोगशाला में मिट्टी के गुणों जैसे नाइट्रोजन (N), फास्फोरस (P), और पोटेशियम (K) जैसे पोषक तत्वों के साथ-साथ pH मान और विद्युत चालकता (EC) का परीक्षण किया जाता है। जिसमें लगभग 10-12 दिन लगते हैं।

किसानों के हाथ में नई तकनीक
डॉ. पटेल द्वारा डिजाइन किया गया यह उपकरण कोई भी साधारण किसान आसानी से उपयोग कर सकता है। यह तकनीक इतनी सरल है कि इसका उपयोग टॉर्च की रोशनी की तरह किया जा सकता है। अब खेती के लिए मिट्टी को प्रयोगशाला में भेजने की जरूरत नहीं होगी। यह उपकरण मात्र 10-15 सेकंड में मिट्टी में पोषक तत्वों, कार्बनिक पदार्थों और जैव उपलब्धता जैसे महत्वपूर्ण कारकों का विश्लेषण कर सकता है।

यह उपकरण प्रभावी क्यों है?
यह उपकरण स्पेक्ट्रोस्कोपी की आधुनिक पद्धति पर आधारित है। जहां पराबैंगनी, दृश्य और अवरक्त प्रकाश का उपयोग करके मिट्टी के तत्वों की पहचान की जाती है। इसके साथ ही, एजेटोबैक्टर, नाइट्रोबैक्टर, राइजोबियम जैसे लाभदायक बैक्टीरिया की उपस्थिति का भी पता लगाया जा सकता है – जो विशेष रूप से प्राकृतिक खेती के लिए बेहद उपयोगी हैं।

उपयोगकर्ता के अनुकूल और टिकाऊ
डॉ. पटेल के अनुसार, यह डिवाइस 1 लाख नमूनों तक का परीक्षण कर सकती है। इसके बाद केवल जांच और सेंसर को बदलना होगा। जबकि सामान्य सरकारी प्रयोगशाला में नमूने के वापस आने में 10 दिन तक का समय लग सकता है, यह उपकरण खेत पर तुरंत परिणाम प्रदान करता है।

एआई से भरा भविष्य
इस उपकरण को जांचने के लिए राज्य की विभिन्न मृदा परीक्षण प्रयोगशालाओं से प्रमाणित नमूने प्राप्त किए गए हैं। मशीन लर्निंग और एआई के माध्यम से अधिक सटीक परिणाम प्राप्त करने के लिए इससे प्राप्त डेटा को डिवाइस में फीड करने का कार्य चल रहा है। जल्द ही यह डिवाइस 95% से अधिक सटीक परिणाम देने में सक्षम हो जाएगी।

सेवानिवृत्त इसरो वैज्ञानिक डॉ. मधुकांत पटेल ने कृषि से संबंधित कई शोध किए हैं।

स्पेक्ट्रम क्या है?
प्रकाश की एक किरण जिसे सफेद प्रकाश के रूप में माना जाता है, वास्तव में घटकों का मिश्रण है जो सात अलग-अलग रंगों की धारणा देता है; न्यूटन ने इस तथ्य को 1666 में ही एक प्रयोग के माध्यम से सिद्ध कर दिया था जिसमें सूर्य का प्रकाश प्रिज्म से गुजरने पर अपने घटकों में विभाजित हो जाता है। ‘स्पेक्ट्रम’ शब्द की उत्पत्ति रंगीन बैंडों के संदर्भ में हुई है जो श्वेत प्रकाश को इस प्रकार विभाजित करके बनाए जाते हैं। गुजराती में स्पेक्ट्रम के लिए ‘वर्णपट’ शब्द का प्रयोग किया जाता है। इस ‘स्पेक्ट्रम’ को देखने के लिए प्रिज्म या अन्य अधिक जटिल उपकरण का उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरण को ‘स्पेक्ट्रोस्कोप’ कहा जाता है।

प्रकाश कुछ प्रकार की तरंगों के रूप में प्रसारित होता है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का स्पेक्ट्रम बहुत विस्तृत है, और तरंगों की वह श्रृंखला जिसे हम प्रकाश के रूप में देखते हैं, इस विस्तृत स्पेक्ट्रम का एक बहुत छोटा भाग है।

उत्तेजित उत्सर्जक, स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर के अनुरूप तरंगदैर्घ्य पर एक ऊर्जावान कण उत्सर्जित करके स्वचालित रूप से अउत्तेजित अवस्था में लौट आता है।

स्पेक्ट्रोस्कोपी की शुरुआत स्पेक्ट्रम के अध्ययन से हुई – जो बैंगनी से लाल रंग तक फैली प्रकाश की एक पट्टी है – जो एक प्रिज्म के माध्यम से सफेद प्रकाश को उसके विभिन्न घटकों में विभाजित करके बनाई जाती है। तरंगों की लंबाई (तरंगदैर्घ्य) मापने की एक विधि भी विकसित की गई। इसके लिए विकसित उपकरण को स्पेक्ट्रोस्कोप के नाम से जाना गया।

सरकारी प्रयोगशाला विफल
सरकार ने रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और प्राणि विज्ञान के विद्यार्थियों को मृदा परीक्षण पर प्रायोगिक कार्य करने के लिए प्रत्येक सरकारी और अनुदान प्राप्त महाविद्यालय में मृदा परीक्षण प्रयोगशालाएं शुरू करने के लिए उपकरण उपलब्ध कराए हैं। छात्रों को उनके मृदा परीक्षण कार्य के लिए भुगतान किया गया। लेकिन कृषि विभाग द्वारा पिछले सात वर्षों से इस प्रकार का कार्य बंद कर दिए जाने के बाद मृदा परीक्षण प्रयोगशाला पर ताला लगा दिया गया।

विज्ञान महाविद्यालयों में मृदा विश्लेषण के लिए भेजे गए नमूनों से मृदा में उपस्थित खनिज तत्वों के बारे में जानकारी मिली। मृदा सुधार के लिए किस प्रकार के उर्वरक की आवश्यकता है?

इस बात का गहन अध्ययन किया गया कि उपजाऊ मिट्टी में कौन से तत्व लुप्त हो रहे हैं। लेकिन 2017 से मृदा परीक्षण प्रयोगशालाएं धीरे-धीरे बंद हो गई हैं।

छात्र मृदा परीक्षण के बाद स्वास्थ्य कार्ड तैयार करते थे। छात्रों द्वारा तैयार मृदा परीक्षण कार्य के आधार पर कृषि विभाग ने प्रत्येक जिले की कृषि भूमि पर एक व्यापक रिपोर्ट तैयार की।
बहुमूल्य उपकरण बेकार हो गये हैं।
राजकोट का कॉलेज 45,000 मृदा परीक्षण के साथ प्रथम स्थान पर था। कोटक विज्ञान महाविद्यालय मृदा परीक्षण प्रयोगशाला शुरू करने वाला राज्य का पहला महाविद्यालय था। आज कोटक विज्ञान महाविद्यालय परिसर में स्थित मृदा परीक्षण प्रयोगशाला जीर्ण-शीर्ण होकर बंद हो चुकी है। (गुजराती से गुगल अनुवाद)