সার

প্রধান শুধু নাইট্রোজেনযুক্ত সার হলো এমোনিয়াম নাইট্রেট (NH₄NO₃)। এটি সবচেয়ে বেশি পরিমাণে ব্যবহৃত হয়।আরেকটি সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত নাইট্রোজেন সার হলো ইউরিয়া। এর সবচেয়ে বড় গুণ হলো এটি কঠিন এবং অদাহ্য।[5] প্রধান ফসফেট সার হলো সুপারফসফেট। এসএসপি ১৪-১৮% P₂O₅বহন করে। আরেকটি ফসফেট সার হলো টিএসপি যা প্রায় ৪৪-৪৮% P₂O₅ বহন করে।

এই জাতের সারগুলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এরা দুই বা ততোধিক পুষ্টি উপাদান বহন করে।

এই জাতের বেশিরভাগ সারই নাইট্রোজেন এবং ফসফরাস দ্বারা গঠিত। এদেরকে তাই এনপি সার বলে। প্রধান এনপি সার হলো মনোএমোনিয়াম ফসফেট (MAP) এবং ডাইএমোনিয়াম ফসফেট (DAP)। এমএপি এর সক্রিয় উপাদান হলো NH₄H₂PO₄ এবং ডিএপি এর সক্রিয় উপাদান হলো (NH₄)₂HPO₄। প্রায় ৮৫% এমএপি এবং ডিএপি সারই পানিতে দ্রবণীয়।

এনপিকে সারসমূহ হলো তিনটি উপাদানের সার। এরা হলো:নাইট্রোজেন,ফসফরাস এবং পটাসিয়াম।

এনপিকে রেটিং হলো একটি রেটিং সিস্টেম যা বিভিন্ন সারে নাইট্রোজেন,ফসফরাস এবং পটাসিয়ামের পরিমাণ নির্দেশ করে। এনপিকে রেটিং সবসময় তিনটি সংখ্যা বহন করে। (যেমন ১০-১০-১০ অথবা ১৬-৪-৮) যা সারের বিভিন্ন উপাদানের পরিমাণ নির্দেশ করে। [6][7] প্রথম সংখ্যাটি সারে নাইট্রোজেনের পরিমাণ নির্দেশ করে,দ্বিতীয় সংখ্যাটি P₂O₅;তৃতীয় সংখ্যাটি K₂O এর পরিমাণ নির্দেশ করে। সারসমূহ প্রকৃতপক্ষে P₂O₅ অথবা K₂O ধারণ করে না। কিন্তু প্রক্রিয়াটি সারে পটাসিয়াম(K) অথবা ফসফরাস(P) এর পরিমাণের জন্য গতানুগতিকভাবে সংক্ষেপিত। একটি ৫০-পাউন্ড (২৩ কেজি) এর ১৬-৪-৮ লেবেল লাগানো সারের ব্যাগ ৮ পাউন্ড (৩.৬ কেজি) পরিমাণ নাইট্রোজেন ধারণ করে(৫০ পাউন্ড এর ১৬%),২ পাউন্ড P₂O₅ এ এর প্রায় সমান পরিমাণ ফসফরাস(৫০ পাউন্ডের ৪%) এবং ৪ পাউন্ড পটাসিয়াম(৫০ পাউন্ডের ৮%)। বেশিরভাগ এনপিকে সারই উপরের নিয়ম অনুযায়ী লেবেল করা হয়। [8]

নাইট্রোজেন সারসমূহ এমোনিয়া (NH₃) থেকে তৈরি হয়। এই এমোনিয়া হেবার বস পদ্ধতি তে উৎপাদন করা হয়।[5] এই প্রক্রিয়াটিতে প্রাকৃতিক গ্যাস (CH₄) হাইড্রোজেন সরবরাহ করে এবং বাতাস থেকে নাইট্রোজেন সংগ্রহ করা হয়। এই নাইট্রোজেন পরে অন্যান্য নাইট্রোজেন সার উৎপাদনেও ব্যবহার করা হয়।

সকল ফসফেট সারসমূহ PO₄³⁻অ্যানায়ন যুক্ত বিভিন্ন খনিজ যৌগ হতে পাওয়া যায়। খুবি কম ক্ষেত্রে খনিজ উপাদানগুলো চূর্ণ করে উৎপাদন প্রক্রিয়াটি চালানো হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে যৌগ গুলোকে রাসায়নিক দ্বারা পানিতে দ্রবীভূত করা হয়। এক্ষেত্রে প্রধান যৌগগুলো হলো ফ্লুরোপেটাইট Ca₅(PO₄)₃F (CFA) and hydroxyapatite Ca₅(PO₄)₃OH। এই খনিজ যৌগগুলো ফসফরিক এসিড এর সাথে বিক্রিয়ার মাধ্যমে দ্রবণীয় ফসফেট লবণে পরিণত করা হয়। অডা প্রক্রিয়া বা নাইট্রোফসফেট প্রক্রিয়া(১৯২৭ সালে আবিষ্কৃত) তে ২০% ফসফেট লবণ নাইট্রিক এসিড (HNO₃) এর সাথে দ্রবীভূত করে ফসফরিক এসিডের (H₃PO₄) একটি মিশ্রণ তৈরি করা হয়। এর সাথে পরে পটাশিয়াম সার এর মিশিয়ে তিনটি মৌল(N,P এবং K) যুক্ত যৌগিক সার উৎপাদন করা হয়। [11]

পটাশ যেটি পটাশিয়ামের একটি খনিজ যৌগ,এর থেকে পটাশিয়াম সারসমূহ তৈরি করা হয়। পটাশ পানিতে দ্রবণীয়। তাই প্রধান চেষ্টা থাকে বিশুদ্ধকরণের উপর। যেমন পটাশের সাথে থাকা সোডিয়াম লবণ দূরীভূত করা হয়। অত:পর এর সাথে বিভিন্ন খনিজ এসিডের বিক্রিয়ায় পটাশিয়াম সার পাওয়া যায়। আসলে পটাশিয়াম সার হলো পটাশিয়াম ক্লোরাইড,পটাশিয়াম সালফেট,পটাশিয়াম কার্বনেট এবং পটাশিয়াম নাইট্রেট। [12]

যৌগিক সারগুলো সাধারণত কতকগুলো মৌলিক সারের মিশ্রণ যে সারগুলো N,P এবং K মৌলযুক্ত। যেমন:মনোএমোনিয়াম এবং ডাইএমোনিয়াম ফসফেট সারসমূহ। এই সারগুলো উদ্ভিদকে N এবং P সরবরাহ করে এবং এইগুলো ফসফরিক এসিডের নিরপেক্ষকরণে উৎপাদিত হয়।

NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)H₂PO₄

2 NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₂HPO₄

অল্পপরিমাণ জৈবসার তৈরির জন্য একটি কম্পোস্ট বিন

একটি বড় বাণিজ্যিক কম্পোস্ট প্রক্রিয়া

প্রধান জৈবসারসমূহ হলো বিভিন্ন উদ্ভিজ্জ ও প্রাণিজ বর্জ্য,নর্দমার বর্জ্য প্রভৃতি। তবে সবচেয়ে বেশি উদ্ভিজ্জ বর্জ্যই ব্যবহৃত হয়। সাধারণত কয়লার বৈর্জ্যের কোনো পুষ্টিমান না থাকলেও তা মাটিতে হাওয়া ও পানি সংবন্ধন করে মাটির গুণগত মান উন্নত করে। একইভাবে কোনো জবাইকৃত পশুর রক্ত,বর্জ্য,শিং এইসব সাধারণবস্তু যেগুলো উদ্ভিদকে সামান্য পুষ্টি যোগালেও আসলে তা মাটির গুনগত মান বৃদ্ধিতে সহায়তা করে। [1]

ক্যালসিয়াম সুপারফসফেট অথবা ক্যালসিয়াম এমোনিয়াম নাইট্রেট দ্রবণ দ্বারা সরবরাহ করা হয়।

সার উদ্ভিদের উপর তরল অথবা কঠিন উভয় অবিস্থাতেই প্রয়োগ করা হয়। প্রায় ৯০% সারই কঠিন অবস্থায় প্রয়োগ করা হয়। এইসব সার কঠিন দ্বানাদার বা মিহি হয়। তরল সারসমূহ হলো এমোনিয়ার অ্যানহাইড্রাইড অথবা এমোনিয়াম নাইট্রেটের দ্রবণ অথবা ইউরিয়া। এইসব তরল সার পানিতে লঘু করেও ব্যবহার করা যায়। তরল সারের সুবিধা হলো এটি আরোও বেশি প্রভাব বিস্তার করে এবং সহজেই পুরো জমিতে ছড়িয়ে পরতে পারে।[1] সাধারণত সেচ পদ্ধতিতে জমিতে সার দেয়াকে ফার্টিগেসন বলে। [12]

এই ধরনের সারসমূহ মার্কেটের ০.১৫%(৫৬২,০০০) অংশজুড়ে ছড়িয়ে আছে। এরা যদিও উদ্ভিদকে পুষ্টি প্রদান করে তবে এদের অতিরিক্ত ব্যবহার উদ্ভিদের জন্য বিষাক্ত। এই সার উদ্ভিদের উত্তোলনের তুলনায় ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। জীবাণু বেশিরভাগ সারেরই জারণ ঘটিয়ে ক্ষয়সাধন করে। তার উপর কিছু সার বাষ্পায়ন আর ক্ষরিত হয়ে ক্ষয় হয়। বেশিরভাগ স্লো-রিলিজ সারসমূহ ইউরিয়ার জাতভূক্ত। আইসোবিউটাইলাইডেন্ডিইউরিয়া ("আইবিডিইউ") এবং ইউরিয়া ফরমাল্ডিহাইড ধীরে ধীরে মাটিতে রূপান্তরিত হয় ইউরিয়া ত্যাগের জন্য,যা ক্রমান্বয়ে উদ্ভিদ দ্বারা শোষিত হয়। 'আইবিডিইউ' একটি একক যৌগ যার ফর্মূলা (CH₃)₂CHCH(NHC(O)NH₂)₂ অন্যদিকে ইউরিয়া-ফর্মাল্ডিহাইডগুলোতে HOCH₂NHC(O)NH)_nCH₂ এই ফর্মূলার মিশ্রণ থাকে।

তা ছাড়া পুষ্টি সরবরাহের পাশাপাশি স্লো-রিলিজ প্রযুক্তি পরিবেশদূষণ এবং জমির পাশের পানি দূষণরোধে সহায়তা করে। [13] তাছাড়া এই প্রকৃতির সারগুলো অতিরিক্ত নাইট্রীজেনে উদ্ভিদের দহনরোধেও সহায়তা করে।

পাতার সারসমূহ সরাসরি পাতায় প্রয়োগ করা হয়।প্রক্রিয়াটা পানিতে দ্রবণীয় নাইট্রোজেনযুক্ত সারসমূহের প্রয়োগের মতোই এবং এই জাতীয় সার শুধুমাত্র উচ্চমানের উদ্ভিদ যেমন ফলের গাছে প্রয়োগ করা হয়। [1]

সার কর্তৃক দহন

নিয়ন্ত্রিতভাবে সার প্রয়োগ জরুরি কারণ অতিরিক্ত সার প্রয়োগ ধ্বংসাত্বক হতে পারে। [14] সার কর্তৃক দহন তখনই ঘটে যখন কেউ অতিরিক্ত সার প্রয়োগ করে। কারণ অতিরিক্ত সার উদ্ভিদের পাতা অতিরিক্ত শুষ্ক করে ফেলে উদ্ভিদের ক্ষতি এমনকি মৃত্যু পর্যন্ত ঘটায়। [15] লবণ সূচকের উপর নির্ভর করে সার কর্তৃক উদ্ভিদের দহন বিভিন্নরকম হয়। [16]

কৃষিজনিত প্রবাহ মিঠা পানির জলাশয়সূহের ইউট্রোফিকেশনের জন্য সবচেয়ে বড় সহায়ক। উদাহারণ হিসেবে যুক্তরাষ্ট্রের হ্রদসমূহের প্রায় অর্ধেকই ইউট্রোফিকেট। ইউট্রোফিকেশনে সবচেয়ে বড় সহায়ক ফসফেট যেটা সাধারণত একটি দ্রুত শেষ হওয়ার মতো পুষ্টি উপাদান;উচ্চ ঘনত্বের জল শৈবাল এবং সায়ানোব্যাক্টেরিয়ার জন্মানোর ক্ষেত্রে সবচেয়ে বড় সহায়ক যারা পানিতে দ্রবীভূত অক্সিজেন শোষন করে দ্রবণীয় অক্সিজেনের মাত্রা কমিয়ে ফেলে। [23] সায়ানোব্যাক্টেরিয়ার ব্লুমগুলো আরোও বিষাক্ত কিছু উপাদান জলে তৈরি করে যেটা জলজ প্রানীদের জন্য তো ক্ষতিকর তার উপর তা পরোক্ষভাবে মানুষেরও ক্ষতি করে। [24][25]

বৃষ্টির পানিতে সারের ধুঁয়ে যাওয়ার সময় তাতে নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ যৌগের উপস্থিতি পানির দ্রবণীয় অক্সিজেনের মাত্রা ঘাটতির একটি মুখ্য কারণ। এইসব পানি হ্রদ এবং নদীতে গিয়ে পরলে সংশ্লিস্ট জলাশয়েও তা অক্সিজেনের মাত্রা কমিয়ে দেয়। ফলে ঐ সব জলাশয়ে আর প্ল্যাংটনজাতীয় উদ্ভিদ জন্মাতে পারে না। ফলে বাস্তুতত্বের খাদ্য শিকল দারুনভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হয়। [26] সামুদ্রিক মৃত এলাকার সংখ্যা দিন দিন বাড়ছে। [27] ২০০৬ সালের একটি সমীক্ষা অনুযায়ী উত্তর-পশ্চিম ইউরোপে নাইট্রোজেনজাতীয় সার ব্যবহার নিয়ন্ত্রিত করা হয়েছে। [28] একই ব্যাপার যুক্তরাষ্ট্রও ঘটিয়েছে। [29][30]

নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ সারের কিছু পরিমাণই উদ্ভিদের পুষ্টিজনিত কাজে সহায়তা করে। এর বেশিরভাগ অংশই ধুঁয়ে চলে যায়। [31] তাই অতিরিক্ত নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ সারের ব্যবহারের ফলে অবশিষ্ট নাইট্রোজেন বৃষ্টির পানিতে ধুয়ে বিভিন্ন জলাশয়ে পড়ে পানিদূষণ ঘটায়। [32][33][34]

তাছাড়া অতিরিক্ত নাইট্রোজেন সার ব্যবহারে উদ্ভিদ দ্বারা অব্যবহার্য নাইট্রোজেন নাইট্রেটে রুপান্তরিত হয় যা খুব সহজেই পরিশ্রুত হতে পারে এবং দূষন ঘটাতে পারে। [35] সাধারণত কোনো জলাশয়ের পানিতে ১০ পিপিএম এর বেশি নাইট্রেট থাকলে,ঐ পানি সেবনে ব্লুবেবি সিনড্রোম হতে পারে। [36]

নাইট্রোজেন সমৃদ্ধ সারসমূহ মাটি অম্লকরণ অর্থাৎ এসিডিফিকেশন ঘটাতে পারে। [37][38] এটা মাটির উর্বরতা এবং গুণগতমান দুটিই হ্রাস করে। ফলে সেই মাটিতে আর ফসলের ফলন ভালো হয় না।

ফসফরাস সমৃদ্ধ সারসমূহে ক্যাডমিয়াম এর পরিমাণ বিভিন্ন রকম হয় যেটা সমস্যাকর হতে পারে। [39] উদাহরণ হিসেবে মনোএমোনিয়াম ফসফেট সারে ক্যাডমিয়ামের পরিমাণ ০.১৪ মিগ্রা/কিগ্রা অথবা ৫০.৯ মিগ্রা/কিগ্রা হতে পারে। [40] এর কারণ হলো এই সার উৎপাদনে যে কঠিন ফসফেট ব্যবহৃত হয় তা ১৮৮ মিগ্রা/কিগ্রা এরও বেশি ক্যাডমিয়াম ধারণ করতে পারে। [41] (উদাহরণ হলো নাউরু[42] এবং ক্রিস্টমাস আইল্যান্ড [43] এ বিনিয়োগসমূহ। ক্রমাগত ক্যাডমিয়াম সমৃদ্ধ সারসমূহের ব্যবহারের ফলে মাটিদূষণ ঘটতে পারে যেটা ইতোপূর্বে নিউজিল্যান্ডে দেখা গিয়েছে। [44] তাছাড়া তা উদ্ভিদেরও ক্ষতি করে। [45] ইউরোপিয়ান কমিশন ফসফেট সারসমূহে ক্যাডমিয়ামের পরিমাণ কমাতে পদক্ষেপ নেয়া শুরু করেছে। [46][47][48]

কঠিন ফসফেটে উচ্চমাত্রার ফ্লোরাইড থাকে। তাই এইসব সারের ব্যবহারে মাটিতে ফ্লোরাইডের ঘনত্ব বেড়ে যায়। [45] ফলে ঐ মাটিতে থাকা উদ্ভিদগুলো কিছু পরিমাণে ফ্লোরাইড মাটি থেকে গ্রহণ করে ফেলে। এইসব উদ্ভিদ মানুষ খাদ্য হিসেবে গ্রহণ করলে তা মানুষের দেহে বিষক্রিয়া ঘটায়। [49][50]

সারসমূহ বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় উপাদানও ধারণ করে। এর পরিমাণ সার উৎপাদনে ব্যবহৃত খনিজ উপাদান এবং সারের উৎপাদন প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। [45][51] খনিজ ফসফেটে ইউরেনিয়াম-২৩৮ এর ঘনত্বের সীমা প্রায় ৭ থেকে ১০০ পিসিআই/গ্রা পর্যন্ত হতে পারে। [52] এবং ফসফেট সারে এর পরিমাণ ১ থেকে ৬১ পিসিআই/গ্রা। [53][54][55] তাই জমিতে ফসফরাস সারের অতিরিক্ত ব্যবহারে মাটি এবং জমির আশেপাশের নালার পানিতে ইউরেনিয়াম-২৩৮ এর উপস্থিতি বেশি দেখা যায় যা তেজস্ক্রিয় দূষণে সহায়তা করে। [54][56] যাই হোক এই দূষণের ফলে মানূষের শরীরের উপর প্রভাব কমই হয়।[54][57][58]

তাছাড়া সার উৎপাদনের সময় নিষ্কাশিত বর্জ্যে আরোও বিভিন্ন ধাতব উপাদান যেমন সীসা,পারদ,দস্তা সহ আরোও বিভিন্ন উপাদান সারের সাথে মাঝে মাঝে মিশে থাকে। এইসব উপাদান নানারকম বিষ্ক্রিয়া ঘটিয়ে দূষণে সহায়তা করে। [59][59] chromium, and nickel. The most common toxic elements in this type of fertilizer are mercury, lead, and arsenic.[60][61][62]

উচ্চ মাত্রার সার ব্যবহার উদ্ভিদের মূলের সাথে মাইকোরাইজা নামক ছত্রাকের সম্পর্ক ধ্বংস করে দিতে পারে। [63]

মিথেন এর বৈশ্বিক ঘনত্ব (মাটি এবং বায়ুতে) ২০০৫ সালের জন্য; বিলুপ্ত চিহ্নে লক্ষ্য করুন

যদিও নাইট্রোজেন সারের ব্যবহার দিন দিন বাড়ছে যা এখন বছরে ১১০ মিলিয়ন টন। [64][65] তাই নাইট্রোজেন এখন কার্বন ডাইঅক্সাইড এবং মিথেনের পরেই সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ গ্রীণহাউস গ্যাস। এর প্রায় কার্বন ডাইঅক্সাইডের সমান গ্রীনহাউস ক্ষমতা রয়েছে এবং এটিও ওজোন স্তর ধ্বংসে সহায়তা করে। [66]

এমোনিয়ামভিত্তিক সারসমূহ ব্যবহারের ফলে ফসলী জমিতে মিথেন নির্গমনের পরিমাণ বেড়ে গেছে। এই নির্গমন বৈশ্বিক জলবায়ু পরিবর্তনে সহায়তা করছে যেহেতু মিথেন একটি অন্যতম গ্রীণহাউস গ্যাস। [67][68]