বাংলাদেশের প্রায় ১৮ কোটি মানুষের খাদ্যের জোগান দিতে প্রতিবছরই কৃষিজমিতে সারের ব্যবহার বাড়ছে। তবে গুরুত্বপূর্ণ এই কৃষি উপকরণের সরবরাহ ও ব্যবস্থাপনা নিয়ে নানা চ্যালেঞ্জও তৈরি হচ্ছে।

সম্প্রতি দেশে সার ব্যবস্থাপনা নিয়ে এক ধরনের অস্থিরতার অভিযোগ উঠেছে। কোথাও সড়ক অবরোধ করে বিক্ষোভ হয়েছে, আবার কোথাও ঘটেছে সার লুটের ঘটনা।

এমন পরিস্থিতিতে ভবিষ্যতে সারের সংকট মোকাবিলায় ‘ন্যানো ফার্টিলাইজার’ বা অণু সারের দিকে নজর দিচ্ছেন কৃষি বিজ্ঞানীরা। বৈশ্বিক কৃষিতে এটি চতুর্থ বিপ্লব হিসেবে পরিচিতি পাচ্ছে।

কৃষি বিজ্ঞানীরা বলছেন, গত দুই দশকে কৃষিজমিতে ইউরিয়া, টিএসপি ও এমওপির মতো প্রচলিত রাসায়নিক সারের ব্যবহার কয়েকগুণ বেড়েছে। এতে একদিকে অতিরিক্ত চাহিদা মেটাতে বাড়তি খরচে সার আমদানি করতে হচ্ছে, অন্যদিকে অতিরিক্ত ব্যবহারের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত হচ্ছে মাটি।

এর পাশাপাশি সারের অপচয়, উৎপাদন ব্যয় এবং পরিবেশ দূষণের মাত্রাও বাড়ছে।

বিশ্বব্যাপী গত দুই দশকে কৃষিসহ বিভিন্ন খাতে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার বাড়ছে। এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে সার উৎপাদনের দিকেও নজর দিয়েছে বিশ্বের বিভিন্ন উন্নত দেশ।

বিশেষ করে ইরান-যুক্তরাষ্ট্র সংঘাত শুরুর পর বৈশ্বিক জ্বালানি সংকটের পাশাপাশি সার নিয়েও বড় ধরনের চাপের মুখে পড়েছে কৃষিনির্ভর অনেক দেশ। ফলে নিজেদের দেশে সার উৎপাদনের সক্ষমতা বাড়ানোর চেষ্টা করছে তারা। তবে এ ক্ষেত্রে এখনো পিছিয়ে বাংলাদেশ।

কৃষি বিজ্ঞানীদের মতে, ন্যানো ফার্টিলাইজারের কার্যকর ব্যবহার নিশ্চিত করা গেলে ২০৩০ সালের মধ্যে বাংলাদেশের সার আমদানি ৩০ শতাংশ পর্যন্ত কমিয়ে আনা সম্ভব।

ন্যানো ফার্টিলাইজার কী?

ন্যানো ফার্টিলাইজার হলো নাইট্রোজেন, ফসফরাস ও পটাশিয়ামের পাশাপাশি দস্তা, লোহা ও বোরনের মতো অনুখাদ্যকে ন্যানো আকারে তৈরি করে উৎপাদিত সার।

ন্যানো বলতে সাধারণত ১ থেকে ১০০ ন্যানোমিটার আকারের কণাকে বোঝানো হয়। প্রচলিত সারের দানা খালি চোখে দেখা গেলেও ন্যানো ফার্টিলাইজারের কণা এত ছোট যে এক লিটার পানিতে ৫০ কোটি পর্যন্ত কণা মেশানো সম্ভব।

বিজ্ঞানীরা বলছেন, ন্যানো ফার্টিলাইজারের কয়েকটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর কণা ছোট হওয়ায় ফসলের পাতা ও শিকড়ের সংস্পর্শে আসার সুযোগ বেশি। আবার ন্যানো কণাকে পলিমার বা ক্লে দিয়ে আবৃত করা হলে তা ধীরে ধীরে গাছে পুষ্টি সরবরাহ করতে পারে। ফলে একবার প্রয়োগ করেই দীর্ঘ সময় পর্যন্ত এর কার্যকারিতা পাওয়া সম্ভব।

পাতায় ন্যানো ফার্টিলাইজার স্প্রে করলে স্টোমাটা বা পাতার ক্ষুদ্র ছিদ্র দিয়ে তা সরাসরি গাছের ভেতরে প্রবেশ করতে পারে। মাটিতে প্রয়োগ করলে শিকড়ও সহজে তা গ্রহণ করতে পারে।

এ ক্ষেত্রে সবচেয়ে আলোচিত দুটি পণ্য হলো ন্যানো ইউরিয়া ও ন্যানো ডিএপি। এগুলো সাধারণত তরল অবস্থায় বোতলে পাওয়া যায়।

কৃষি বিজ্ঞানীদের অনেকের মতে, ৫০০ মিলিলিটার ন্যানো ইউরিয়া একটি বস্তা বা ৪৫ কেজি প্রচলিত ইউরিয়ার সমপরিমাণ নাইট্রোজেন সরবরাহ করতে সক্ষম।

ভারত, চীনসহ বিশ্বের বিভিন্ন দেশে কৃষি উৎপাদনে ন্যানো ফার্টিলাইজারের ব্যবহার শুরু হয়েছে বলেও জানিয়েছেন বিশেষজ্ঞরা।

বাংলাদেশে ন্যানো ফার্টিলাইজার

২০১২ সালে বাংলাদেশে প্রথমবারের মতো ন্যানো প্রযুক্তি নিয়ে একটি আন্তর্জাতিক সেমিনার অনুষ্ঠিত হয়। এরপর থেকেই কৃষিতে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার নিয়ে কাজ শুরু হয়। এর প্রতিফলন দেখা যায় ২০১৮ সালে প্রণীত জাতীয় কৃষি নীতিতেও।

জাতীয় কৃষি নীতিতে কৃষি খাতে ন্যানো ফার্টিলাইজার, ন্যানো পেস্টিসাইড ও ন্যানো সেন্সরের ব্যবহার এবং প্রসারের বিষয় অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

তবে নীতিতে স্থান পেলেও বাংলাদেশের কৃষিতে বাস্তবে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার এখনো খুব বেশি এগোয়নি।

গাজীপুর কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ড. মো. তোফাজ্জল ইসলাম বলেন, জাতীয় নীতিতে ন্যানো প্রযুক্তির বিষয়টি থাকলেও রাষ্ট্রীয় পর্যায়ে প্রয়োজনীয় নীতি সহায়তা না থাকায় এ ক্ষেত্রে তেমন অগ্রগতি হয়নি। বিচ্ছিন্নভাবে কিছু গবেষণা হলেও সফল গবেষণার পর পণ্য বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদনের মতো অবকাঠামো এখনো তৈরি হয়নি।

তিনি বলেন, তারা গবেষণা করে একটি ন্যানো ফাঙ্গিসাইড তৈরি করেছেন, যা টক্সিক নয়। সূর্যের আলোতে সক্রিয় হয়ে বাতাসের অক্সিজেন ও আর্দ্রতা ব্যবহার করে এটি সুপার অক্সাইড তৈরি করে, যা ফাঙ্গাসের জন্য ক্ষতিকর। কিন্তু এই পণ্য বাণিজ্যিকভাবে উৎপাদনের জন্য দেশে প্রয়োজনীয় শিল্পপ্রতিষ্ঠান নেই।

বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের কৃষিতত্ত্ব বিভাগের অধ্যাপক ড. আহমদ খায়রুল হাসান বলেন, বিদেশ থেকে সার আমদানিতে বাংলাদেশ যে ভর্তুকি দেয়, ন্যানো ফার্টিলাইজারের ব্যবহার বাড়ানো গেলে সেই ব্যয় কমানো সম্ভব।

তার হিসাবে, আমদানি করা ইউরিয়ার ২৫ শতাংশও যদি সাশ্রয় করা যায়, তাহলে প্রায় পাঁচ হাজার টন ইউরিয়ার সমপরিমাণ অর্থ সাশ্রয় করা সম্ভব।

বাংলাদেশে ন্যানো ফার্টিলাইজার নিয়ে গবেষণা এবং এর ব্যবহার বাড়াতে রাষ্ট্রীয় পৃষ্ঠপোষকতা প্রয়োজন বলেও মনে করেন তিনি।

ড. আহমদ খায়রুল হাসান বলেন, এ ক্ষেত্রে কাজ করার বড় সুযোগ রয়েছে। সরকার নীতি সহায়তা ও অর্থনৈতিক সহযোগিতা দিলে ন্যানো ফার্টিলাইজার নিয়ে আরও গবেষণা ও পরীক্ষা চালানোর সুযোগ তৈরি হবে।

উৎপাদন কি বাড়ে?

বাংলাদেশের মতো স্বল্প জমি, বেশি জনসংখ্যা ও সারভর্তুকিনির্ভর দেশের জন্য ন্যানো ফার্টিলাইজার গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখতে পারে বলে মনে করছেন কৃষি বিজ্ঞানীরা।

তাদের মতে, এই ধরনের সার ব্যবহারে কৃষি উৎপাদন চার গুণ পর্যন্ত বাড়ানো সম্ভব। প্রচলিত ইউরিয়ার মাত্র ৩০ থেকে ৪০ শতাংশ ফসল গ্রহণ করতে পারে। বাকি অংশের উল্লেখযোগ্য পরিমাণ বাতাসে উড়ে যায় কিংবা বৃষ্টির পানিতে ধুয়ে যায়।

অন্যদিকে ন্যানো সারের ফসলের গ্রহণক্ষমতা ৭০ থেকে ৮০ শতাংশ পর্যন্ত হতে পারে বলে জানিয়েছেন বিশেষজ্ঞরা।

ফলে একই ফলন পেতে তুলনামূলক কম সার প্রয়োজন হবে। এতে সার আমদানি ও উৎপাদনে সরকারের ভর্তুকি ব্যয়ও কমতে পারে।

অতিরিক্ত ইউরিয়া ব্যবহারের কারণে মাটি ও পানির যে ক্ষতি হচ্ছে, ন্যানো ফার্টিলাইজারের ব্যবহার বাড়লে সেটিও কমানো সম্ভব বলে মনে করেন কৃষি ও মৃত্তিকা বিজ্ঞানীরা।

বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের মৃত্তিকা বিজ্ঞান বিভাগের অধ্যাপক ড. তাহসিনা শারমিন হক বলেন, প্রচলিত ইউরিয়ার তুলনায় ন্যানো ইউরিয়া কম পরিমাণে ব্যবহার করতে হয়। ফলে মাটি ও পরিবেশের ওপর এর ক্ষতিকর প্রভাবও তুলনামূলক কম হতে পারে।

তিনি বলেন, বিশ্বব্যাপী ২০২০ সালের পর ন্যানো সার ব্যবহারের প্রবণতা কিছুটা বেড়েছে। এসব সারের বেশিরভাগই তরল অবস্থায় ব্যবহৃত হচ্ছে।

এ ছাড়া বায়োচার-কোটেড ইউরিয়া নিয়েও গবেষণা চলছে। বিশেষ পদ্ধতিতে উচ্চ তাপে কাঠের গুঁড়া ব্যবহার করে এই সার দানা আকারে তৈরি করা হয়।

তাহসিনা শারমিন হক বলেন, বায়োচার কোটিংয়ের কারণে এটি মাটির জন্য উপকারী হতে পারে। তবে এ ধরনের গবেষণা বিশ্বব্যাপী এখনো খুব বেশি হয়নি। বাংলাদেশে চলমান গবেষণার মাঠপর্যায়ের ট্রায়ালের ফল পাওয়ার পরই মাটিতে এর প্রকৃত প্রভাব সম্পর্কে নিশ্চিত হওয়া যাবে।

বাংলাদেশে ন্যানো ফার্টিলাইজার নিয়ে বড় পরিসরে গবেষণা না হলেও বিভিন্ন প্রতিষ্ঠান ও গবেষক আলাদাভাবে এ নিয়ে কাজ করছেন।

বাংলাদেশ কৃষি গবেষণা ইনস্টিটিউট, বাংলাদেশ ধান গবেষণা ইনস্টিটিউট এবং বাংলাদেশ পরমাণু কৃষি গবেষণা ইনস্টিটিউট ন্যানো ইউরিয়া ও ন্যানো জিংকের মাঠপর্যায়ের পরীক্ষাও চালাচ্ছে।

বাংলাদেশ কৃষি বিশ্ববিদ্যালয়ের কৃষিতত্ত্ব বিভাগের অধ্যাপক ড. আহমদ খায়রুল হাসানও ন্যানো ইউরিয়া নিয়ে গবেষণা করছেন।

তিনি বলেন, ন্যানো সার ধীরে ধীরে পুষ্টি উপাদান ছাড়ে বলে তা মাটিতে জমে থাকার বা নদীতে গিয়ে মিশে যাওয়ার আশঙ্কা কম। এতে সারের অপচয় কমে এবং উৎপাদন খরচও কমানো সম্ভব।

তিনি বায়োচার-কোটেড ন্যানো ইউরিয়া নিয়েও কাজ করছেন। তার মতে, তরল ন্যানো সারের তুলনায় বায়োচার-কোটেড ন্যানো ইউরিয়া আরও কার্যকর হতে পারে।

ড. আহমদ খায়রুল হাসান বলেন, সাধারণ ন্যানো ইউরিয়ার তুলনায় বায়োচার-কোটেড ন্যানো ইউরিয়া দীর্ঘ সময় ধরে ধীরে ধীরে পুষ্টি উপাদান ছাড়ে। ফলে অপচয় ও পরিবেশ দূষণ আরও কমানো সম্ভব।

তার মতে, ন্যানো সার থেকে ফসলের প্রয়োজনীয় উপাদান ধীরে ধীরে নির্গত হয়। এতে সারের কার্যকারিতা বাড়ে এবং তুলনামূলক কম সার ব্যবহার করেই কাঙ্ক্ষিত ফলন পাওয়া সম্ভব।

কৃষি বিজ্ঞানীরা বলছেন, ন্যানো সিলিকন ও ন্যানো জিংক গাছের কোষকে শক্তিশালী করে। ফলে দেশের দক্ষিণাঞ্চলের লবণাক্ত এলাকায় এগুলো ব্যবহার করে ধানের ফলন ১৫ শতাংশ পর্যন্ত বাড়ানো সম্ভব।

তাদের মতে, একজন কৃষককে বছরে তিন থেকে চারবার ইউরিয়া প্রয়োগ করতে হয়। সেখানে ন্যানো ইউরিয়া দুইবার স্প্রে করলেই যথেষ্ট হতে পারে। এতে সময় ও শ্রমিকের খরচ দুটোই কমবে।

এ ছাড়া গমে ন্যানো জিংক স্প্রে করে ফলন ৮ থেকে ১২ শতাংশ পর্যন্ত বাড়ানোর তথ্য পাওয়া গেছে। ভুট্টায় ন্যানো বোরন প্রয়োগ করলে দানা পুষ্ট হয়।

টমেটো, আলু, মরিচ ও আমে ন্যানো স্প্রে ব্যবহারের মাধ্যমে কৃষকদের কীটনাশক ও সারের খরচ ৩০ শতাংশ পর্যন্ত কমানো গেছে বলেও প্রাথমিক জরিপে উঠে এসেছে।

বিশেষজ্ঞরা বলছেন, ন্যানো সার উৎপাদন ও পরিবহনে কার্বন ফুটপ্রিন্ট ৮০ শতাংশ পর্যন্ত কমানো সম্ভব। একই সঙ্গে নাইট্রাস অক্সাইড গ্যাসের নিঃসরণও কম হয়।

চ্যালেঞ্জ কোথায়?

বাংলাদেশে ন্যানো ফার্টিলাইজার নিয়ে গবেষণা ও এর ব্যবহার বাড়ানোর ক্ষেত্রে বেশ কিছু চ্যালেঞ্জও রয়েছে।

বিশেষজ্ঞরা বলছেন, ন্যানো প্রযুক্তিতে বাংলাদেশ এখনো খুব বেশি এগোতে পারেনি। ফলে ন্যানো ফার্টিলাইজার নিয়ে গবেষণায় প্রযুক্তিগত নানা ঘাটতি রয়েছে।

কৃষি নীতিতে ন্যানো প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত থাকলেও সরকারি পর্যায়ে প্রয়োজনীয় নীতি সহায়তার ঘাটতি রয়েছে বলেও মনে করেন বিশেষজ্ঞরা।

অধ্যাপক ড. মো. তোফাজ্জল ইসলাম বলেন, বাংলাদেশে ইলেকট্রনিকস খাতে অনেক আগে থেকেই ন্যানো প্রযুক্তি নিয়ে কাজ হলেও জীববিজ্ঞানভিত্তিক ন্যানো ম্যাটেরিয়াল নিয়ে কাজ তেমন এগোয়নি।

এ ছাড়া ন্যানো ফার্টিলাইজার দিয়ে বাংলাদেশের কৃষিতে নাইট্রোজেনের পুরো চাহিদা পূরণ করা সম্ভব নয় বলেও মনে করেন তিনি।

তার মতে, ধান চাষে যে পরিমাণ নাইট্রোজেনের প্রয়োজন, ন্যানো প্রযুক্তির মাধ্যমে তার ২০ থেকে ৩০ শতাংশ পর্যন্ত সরবরাহ করা সম্ভব হতে পারে। কারণ প্রয়োজনীয় পরিমাণ ন্যানো সার উৎপাদনের সক্ষমতা অর্জন করাই বড় চ্যালেঞ্জ। তাই প্রচলিত সারের পাশাপাশি ন্যানো সার ব্যবহার করা যেতে পারে।

বিশেষজ্ঞরা আরও বলছেন, ন্যানো সার জনপ্রিয় হলে বাজারে নকল তরল সার বা নকল বোতল আসার ঝুঁকি রয়েছে। এতে কোনো কৃষক ক্ষতিগ্রস্ত হলে পুরো প্রযুক্তির ওপরই তার আস্থা নষ্ট হতে পারে। এ জন্য শক্তিশালী মান নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা ও পরীক্ষাগার প্রয়োজন।

ন্যানো কণা অত্যন্ত ছোট হওয়ায় মাটির অণুজীব ও কেঁচোর ওপর দীর্ঘমেয়াদে এর কী প্রভাব পড়ে, তা নিয়েও বিশ্বজুড়ে গবেষণা চলছে।

অতিরিক্ত ব্যবহারে ন্যানো কণা মাটিতে জমে বিষাক্ত হয়ে উঠতে পারে কি না, সেটিও নিশ্চিত হওয়া প্রয়োজন। এ জন্য ন্যানো সার ব্যবহারের নিরাপদ মাত্রা নির্ধারণ জরুরি।

বাংলাদেশে এখনো ন্যানো সারের জন্য আলাদা কোনো নীতিমালা নেই। কোন ফসলে কত মিলিলিটার ন্যানো সার ব্যবহার করতে হবে, কোন সময়ে প্রয়োগ করতে হবে এবং কী পরিমাণে ব্যবহার নিরাপদ—এসব বিষয়ও সুনির্দিষ্টভাবে নির্ধারণ করা প্রয়োজন বলে মনে করছেন বিশেষজ্ঞরা।