1. Introduction

• Agriculture is a broad science that deals with the production of plants and animals useful to humans. Within agriculture, Agronomy occupies a central position because it focuses on field crops and soil management — the very foundation of agricultural production.
• Agronomy synthesizes knowledge from several allied sciences such as soil science, plant physiology, climatology, agricultural engineering, entomology, pathology, and economics to achieve optimum crop productivity in a sustainable and eco-friendly manner.
• It aims at maximizing the yield of crops through the judicious management of land, water, labour, and capital, while maintaining the long-term fertility and health of soil and environment.

2. Meaning of Agronomy

• The word Agronomy originates from two Greek words:
  • Agros → field or land
  • Nomos → management or law
• Hence, Agronomy literally means “the science of field management” or “the art and science of managing field crops.”
• In broader terms, agronomy deals with the principles and practices of growing field crops and managing soils, water, and nutrients to achieve optimum productivity and profitability in a sustainable manner.

3. Definition of Agronomy

• Different scientists and organizations have defined agronomy as follows:

Comprehensive Definition:

Agronomy is the branch of agricultural science that deals with the principles, methods, and technologies for the efficient management of soil, water, and crops to achieve profitable, sustainable, and eco-friendly agricultural production.

4. Nature of Agronomy

• Agronomy is both a science and an art:
• As a Science: It applies biological, physical, and chemical principles to crop production, e.g., photosynthesis, nutrient cycling, soil chemistry, etc.
• As an Art: It involves skillful management and decision-making in the field, e.g., choosing sowing dates, irrigation timing, intercultural operations, etc.
• It is an integrative and applied science, because it unites knowledge from multiple disciplines to design and implement practical cropping systems suitable for different agro-ecological conditions.

5. Objectives of Agronomy

• To study the principles of crop production and field management for increased yield and quality.
• To understand the interaction between soil, crop, and environment for better resource use efficiency.
• To develop improved and location-specific crop production technologies (CPTs).
• To identify and standardize suitable cropping systems for different agro-climatic regions.
• To manage soil, water, and nutrients efficiently and sustainably.
• To develop strategies for weed, pest, and stress management.
• To evolve practices for rainfed and dryland agriculture.
• To promote sustainable agriculture, climate resilience, and environmental protection.
• To reduce cost of cultivation and enhance profitability through efficient use of inputs.
• To ensure national food and nutritional security through scientific and sustainable crop production.

6. Scope of Agronomy

• The scope of agronomy is vast and ever-expanding due to increasing food demand, resource scarcity, and environmental concerns. It covers every aspect of field crop production and soil management in diverse agro-ecological situations.
• Let’s explore this scope under various dimensions:

(A) Crop Production and Management

• Development of scientific crop production technologies (CPTs) for cereals (rice, wheat, maize), pulses, oilseeds, fiber crops, sugar crops, and fodder crops.
• Determination of optimal seed rate, sowing depth, plant population, crop geometry, and planting time for each crop.
• Development of cropping systems (e.g., crop rotation, intercropping, multiple cropping, relay cropping) to maximize land use efficiency.
• Formulation of package of practices (POP) for different crops and regions.
• Example: Rice–Wheat cropping system in Indo-Gangetic Plains; Maize–Mustard in Eastern U.P.; Cotton–Wheat in Punjab-Haryana.

(B) Soil and Water Management

• Study of soil fertility, structure, texture, and productivity.
• Development of irrigation and drainage systems for optimum soil moisture.
• Scheduling of irrigation using IW/CPE ratio, critical growth stages, and soil moisture sensors.
• Promotion of water-saving technologies such as drip irrigation, sprinkler irrigation, and alternate wetting and drying (AWD) in rice.
• Conservation of water through mulching, contour bunding, and zero tillage.

(C) Nutrient Management

• Development of Integrated Nutrient Management (INM) using fertilizers, organic manures, and biofertilizers.
• Promotion of site-specific nutrient management (SSNM) for balanced fertilization.
• Improvement of Nutrient Use Efficiency (NUE) through split application and slow-release fertilizers.
• Recycling of crop residues and green manuring for soil health improvement.
• Example: Use of Azospirillum in rice, Rhizobium in pulses, and PSB (Phosphate Solubilizing Bacteria) in cereals.

(D) Weed Management

• Study of weed ecology, biology, and competition.
• Development of mechanical, chemical, and cultural weed control methods.
• Formulation of Integrated Weed Management (IWM) combining multiple approaches for sustainability.
• Use of herbicides such as 2,4-D, Butachlor, Pendimethalin, etc., with proper dosage and timing.

(E) Agro-Climatic and Meteorological Aspects

• Study of crop-weather relationships for predicting yield and planning operations.
• Analysis of temperature, rainfall, humidity, and solar radiation effects on crop growth.
• Development of contingency crop plans for droughts, floods, and frost-prone areas.
• Utilization of Agromet Advisory Services (AAS) for decision-making in farming.

(F) Cropping Systems and Sustainable Agriculture

• Design and evaluation of cropping systems for high productivity and resource efficiency.
• Integration of livestock, forestry, and fisheries with crop production (Integrated Farming Systems – IFS).
• Adoption of resource conservation technologies (RCTs) like minimum tillage, residue recycling, and precision farming.
• Promotion of organic farming, natural farming, and conservation agriculture.

(G) Dryland and Rainfed Agriculture

• Development of drought-tolerant crops and varieties.
• Adoption of moisture conservation techniques (e.g., mulching, ridges, contour farming).
• Rainwater harvesting and in-situ moisture management.
• Alternate land use systems like agroforestry and silvipasture for sustainability.

(H) Precision and Digital Agronomy

• Use of remote sensing, GIS, drones, and IoT for monitoring crop growth and soil conditions.
• Application of AI-based decision support systems (DSS) for real-time input management.
• Data-driven agronomy for variable rate fertilizer application and yield mapping.

(I) Role in Climate Change Mitigation

• Adoption of climate-resilient cropping systems.
• Promotion of carbon-smart and conservation agriculture.
• Use of climate-smart technologies to reduce GHG emissions.
• Efficient use of resources to achieve low-carbon, sustainable agriculture.

(J) Future Scope

• Research on biofortified and stress-tolerant varieties.
• Promotion of vertical and urban farming systems.
• Integration of renewable energy sources (solar irrigation, biogas).
• Development of policy-based agronomic models for national food security.

Important Points: 

1. The term Agronomy is derived from Greek words Agros (field) and Nomos (management).
2. Jethro Tull (1731) is known as the Father of Scientific Agriculture.
3. D. Gardner (1952) defined Agronomy as the science dealing with field crop production and soil management.
4. It is both a science (principles) and an art (practical management).
5. Crop Production Technology (CPT) includes all agronomic practices for optimum yield.
6. The main objective of agronomy is to maximize yield while maintaining soil health.
7. Integrated Nutrient Management (INM) combines chemical, organic, and biofertilizers.
8. Integrated Weed Management (IWM) uses cultural, mechanical, and chemical methods together.
9. Zero tillage and mulching are key water conservation practices in agronomy.
10. Precision agriculture uses tools like GIS, drones, and sensors for field monitoring.
11. Dryland agriculture covers nearly 65% of India’s cultivated area.
12. Integrated Farming Systems (IFS) combine crops, livestock, and fisheries for better income.
13. Green manuring improves soil fertility and structure naturally.
14. Agrometeorology helps farmers make decisions based on weather forecasts.
15. Nutrient Use Efficiency (NUE) is crucial for reducing input cost and pollution.
16. Climate-smart agriculture aims to increase resilience and reduce GHG (Green House Gas) emissions.
17. Biofertilizers like Rhizobium and Azospirillum improve nitrogen availability in soil.
18. Relay cropping allows the next crop to be sown before the previous one is harvested.
19. Crop rotation prevents soil nutrient depletion and controls pests and weeds.
20. Rice–Wheat is the most dominant cropping system in the Indo-Gangetic Plains.
21. Maize–Mustard and Cotton–Wheat are major double-cropping systems in North India.
22. Alternate Wetting and Drying (AWD) in rice saves up to 30% water without yield loss.
23. Contour bunding is an effective soil and water conservation practice in hilly areas.
24. Organic farming is an eco-friendly approach promoted under sustainable agronomy.

परिचय (Introduction)

• कृषि एक व्यापक विज्ञान है जो मानव उपयोग के लिए पौधों और जानवरों के उत्पादन से संबंधित है। कृषि के अंतर्गत एग्रोनॉमी (Agronomy) का केंद्रीय स्थान है क्योंकि यह मुख्य रूप से फील्ड क्रॉप्स (field crops) और मृदा प्रबंधन (soil management) पर केंद्रित होती है — जो कृषि उत्पादन की आधारशिला है।
• एग्रोनॉमी में कई सहवर्ती विज्ञानों जैसे मृदा विज्ञान (Soil Science), पादप शरीर क्रिया विज्ञान (Plant Physiology), जलवायु विज्ञान (Climatology), कृषि अभियांत्रिकी (Agricultural Engineering), कीटविज्ञान (Entomology), रोगविज्ञान (Pathology) और अर्थशास्त्र (Economics) का समन्वय किया जाता है ताकि सतत और पर्यावरण अनुकूल तरीके से फसल उत्पादकता को अधिकतम किया जा सके।
• इसका उद्देश्य भूमि, जल, श्रम और पूंजी के संतुलित प्रबंधन के माध्यम से फसल की उपज बढ़ाना है, साथ ही मृदा और पर्यावरण की दीर्घकालिक उर्वरता और स्वास्थ्य को बनाए रखना भी है।

एग्रोनॉमी का अर्थ (Meaning of Agronomy)

‘एग्रोनॉमी’ शब्द दो ग्रीक शब्दों से बना है:

• Agros → खेत या भूमि
• Nomos → प्रबंधन या कानून

• अर्थात, Agronomy का शाब्दिक अर्थ है “खेत प्रबंधन का विज्ञान” या “फील्ड क्रॉप्स के प्रबंधन की कला और विज्ञान”।
• विस्तृत अर्थ में, एग्रोनॉमी फील्ड फसलों की खेती के सिद्धांतों और तरीकों से संबंधित है, जिसमें मृदा, जल और पोषक तत्वों के वैज्ञानिक प्रबंधन द्वारा उच्चतम उत्पादकता और लाभप्रदता को सतत रूप से प्राप्त करना शामिल है।

एग्रोनॉमी की परिभाषाएँ (Definition of Agronomy)

व्यापक परिभाषा:
एग्रोनॉमी कृषि विज्ञान की वह शाखा है जो मृदा, जल और फसलों के कुशल प्रबंधन के सिद्धांतों, विधियों और तकनीकों से संबंधित है, ताकि लाभदायक, सतत और पर्यावरण–अनुकूल कृषि उत्पादन प्राप्त किया जा सके।

एग्रोनॉमी का स्वभाव (Nature of Agronomy)

एग्रोनॉमी एक विज्ञान (Science) और कला (Art) दोनों है।

• विज्ञान के रूप में: यह फसल उत्पादन में जैविक, भौतिक और रासायनिक सिद्धांतों का उपयोग करता है।
  उदाहरण: प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis), पोषक चक्रण (Nutrient Cycling), मृदा रसायन (Soil Chemistry) आदि।
• कला के रूप में: यह खेत में कुशल प्रबंधन और निर्णय लेने की कला है।
  उदाहरण: बुवाई की तिथि का चयन, सिंचाई का समय निर्धारण, अंतर-खेत कार्यवाही आदि।

यह एक समेकित और अनुप्रयुक्त विज्ञान (Integrative and Applied Science) है, क्योंकि यह विभिन्न विषयों के ज्ञान को मिलाकर विभिन्न कृषि–परिस्थितियों के लिए उपयुक्त फसल प्रणाली विकसित करता है।

एग्रोनॉमी के उद्देश्य (Objectives of Agronomy)

1. फसल उत्पादन और खेत प्रबंधन के सिद्धांतों का अध्ययन करना ताकि उपज और गुणवत्ता में वृद्धि हो सके।
2. मृदा, फसल और पर्यावरण के परस्पर संबंधों को समझना ताकि संसाधनों का बेहतर उपयोग हो।
3. विभिन्न क्षेत्रों के लिए सुधारित और स्थान–विशिष्ट फसल उत्पादन तकनीक (Crop Production Technologies – CPTs) विकसित करना।
4. विभिन्न कृषि–जलवायु क्षेत्रों (Agro-Climatic Zones) के लिए उपयुक्त फसल प्रणाली की पहचान और मानकीकरण करना।
5. मृदा, जल और पोषक तत्वों का कुशल और सतत प्रबंधन करना।
6. खरपतवार, कीट और तनाव प्रबंधन की रणनीतियाँ विकसित करना।
7. वर्षा आधारित और शुष्कभूमि कृषि (Dryland Agriculture) के लिए उपयुक्त प्रथाएँ विकसित करना।
8. सतत कृषि, जलवायु सहनशीलता और पर्यावरण संरक्षण को बढ़ावा देना।
9. उत्पादन लागत को कम करके लाभप्रदता बढ़ाना।
10. राष्ट्रीय खाद्य और पोषण सुरक्षा सुनिश्चित करना।

एग्रोनॉमी का क्षेत्र (Scope of Agronomy)

• एग्रोनॉमी का क्षेत्र अत्यंत व्यापक और निरंतर विस्तारशील है, क्योंकि खाद्य मांग, संसाधन की कमी और पर्यावरणीय चुनौतियाँ बढ़ती जा रही हैं। यह विभिन्न कृषि–परिस्थितियों में फील्ड फसल उत्पादन और मृदा प्रबंधन के हर पहलू को कवर करता है।

(A) फसल उत्पादन और प्रबंधन (Crop Production and Management)

• वैज्ञानिक फसल उत्पादन तकनीक (CPTs) का विकास — जैसे धान, गेहूँ, मक्का, दालें, तिलहन, रेशा फसलें, गन्ना, चारा फसलें।
• बीज दर, बुवाई की गहराई, पौध जनसंख्या, फसल ज्यामिति और बुवाई समय का निर्धारण।
• फसल प्रणाली जैसे फसल चक्र (Crop Rotation), मिश्रित फसल, बहुफसली प्रणाली का विकास।
• फसलों का पैकेज ऑफ प्रैक्टिस (POP) तैयार करना।
  • उदाहरण: धान–गेहूँ प्रणाली (इंडो-गंगेटिक प्लेन्स), मक्का–सरसों (पूर्वी उत्तर प्रदेश), कपास–गेहूँ (पंजाब-हरियाणा)।

(B) मृदा और जल प्रबंधन (Soil and Water Management)

• मृदा की उर्वरता, बनावट, संरचना और उत्पादकता का अध्ययन।
• सिंचाई और निकास प्रणाली (Irrigation & Drainage Systems) का विकास।
• IW/CPE अनुपात, महत्वपूर्ण वृद्धि चरणों, और मृदा नमी सेंसर के आधार पर सिंचाई का निर्धारण।
• जल-संरक्षण तकनीकें — ड्रिप सिंचाई, स्प्रिंकलर सिंचाई, AWD (Alternate Wetting and Drying)।
• मल्चिंग, कंटूर बंडिंग, जीरो टिलेज द्वारा जल संरक्षण।

(C) पोषक तत्व प्रबंधन (Nutrient Management)

• समेकित पोषक तत्व प्रबंधन (INM) — उर्वरक, जैविक खाद और जैव उर्वरक का उपयोग।
• स्थल–विशिष्ट पोषक तत्व प्रबंधन (SSNM) को बढ़ावा देना।
• पोषक उपयोग दक्षता (NUE) बढ़ाना।
• फसल अवशेषों का पुनर्चक्रण और हरी खाद का उपयोग।
  • उदाहरण: Azospirillum (धान), Rhizobium (दालें), PSB (अनाज फसलें)।

(D) खरपतवार प्रबंधन (Weed Management)

• खरपतवारों की पारिस्थितिकी और प्रतिस्पर्धा का अध्ययन।
• यांत्रिक, रासायनिक और सांस्कृतिक नियंत्रण विधियाँ।
• समेकित खरपतवार प्रबंधन (IWM) का विकास।
• उचित मात्रा और समय पर 2,4-D, ब्यूटाक्लोर, पेंडीमेथालिन जैसे शाकनाशकों का उपयोग।

(E) कृषि मौसम विज्ञान और जलवायु पहलू (Agro-Climatic and Meteorological Aspects)

• फसल–मौसम संबंध (Crop-Weather Relationship) का अध्ययन।
• तापमान, वर्षा, आर्द्रता और सौर विकिरण का प्रभाव।
• सूखा, बाढ़, पाला आदि के लिए आपातकालीन फसल योजनाएँ।
• कृषि मौसम सलाह सेवाओं (Agromet Advisory Services) का उपयोग।

(F) फसल प्रणाली और सतत कृषि (Cropping Systems and Sustainable Agriculture)

• उच्च उत्पादकता और संसाधन दक्षता वाली फसल प्रणालियों का विकास।
• एकीकृत कृषि प्रणाली (Integrated Farming System – IFS) — फसल, पशुपालन, मत्स्य, वानिकी का समन्वय।
• संसाधन संरक्षण तकनीकें (RCTs) — न्यूनतम जुताई, अवशेष पुनर्चक्रण, सटीक कृषि (Precision Farming)।
• जैविक, प्राकृतिक और संरक्षण कृषि को बढ़ावा देना।

(G) शुष्कभूमि और वर्षा आधारित कृषि (Dryland and Rainfed Agriculture)

• सूखा–सहिष्णु फसलें और किस्में विकसित करना।
• नमी संरक्षण तकनीकें — मल्चिंग, रिज और कंटूर खेती।
• वर्षा जल संचयन और इन–सिटू नमी प्रबंधन।
• एग्रोफॉरेस्ट्री और सिल्विपाश्चर प्रणाली का विकास।

(H) सटीक और डिजिटल एग्रोनॉमी (Precision and Digital Agronomy)

• रिमोट सेंसिंग, GIS, ड्रोन, IoT का उपयोग फसल निगरानी के लिए।
• AI आधारित निर्णय समर्थन प्रणाली (Decision Support System – DSS) का उपयोग।
• डेटा–आधारित एग्रोनॉमी द्वारा उर्वरक की परिवर्तनीय मात्रा और उपज मानचित्रण (Yield Mapping)।

(I) जलवायु परिवर्तन शमन में भूमिका (Role in Climate Change Mitigation)

• जलवायु–सहनशील फसल प्रणाली (Climate-Resilient Cropping Systems) अपनाना।
• कार्बन–स्मार्ट और संरक्षण कृषि को बढ़ावा देना।
• ग्रीनहाउस गैस (GHG) उत्सर्जन कम करने हेतु तकनीक अपनाना।
• संसाधनों के कुशल उपयोग से लो–कार्बन कृषि को बढ़ावा देना।

(J) भविष्य की संभावनाएँ (Future Scope)

• बायोफोर्टिफाइड और तनाव–सहनशील किस्मों पर शोध।
• वर्टिकल और अर्बन फार्मिंग को बढ़ावा देना।
• नवीकरणीय ऊर्जा (सोलर सिंचाई, बायोगैस) का समावेश।
• राष्ट्रीय खाद्य सुरक्षा हेतु नीति–आधारित एग्रोनॉमिक मॉडल का विकास।

(Important Facts about Agronomy)

1. Agronomy शब्द ग्रीक शब्दों Agros (खेत) और Nomos (प्रबंधन) से बना है।
2. जैथ्रो टल (Jethro Tull, 1731) को वैज्ञानिक कृषि का जनक (Father of Scientific Agriculture) कहा जाता है।
3. एफ. डी. गार्डनर (F.D. Gardner, 1952) ने एग्रोनॉमी को फील्ड फसल उत्पादन और मृदा प्रबंधन से संबंधित विज्ञान के रूप में परिभाषित किया।
4. एग्रोनॉमी एक विज्ञान (Science) और कला (Art) दोनों है — विज्ञान सिद्धांतों से संबंधित है जबकि कला व्यावहारिक प्रबंधन से।
5. फसल उत्पादन तकनीक (Crop Production Technology – CPT) में उच्च उपज प्राप्त करने हेतु सभी कृषि प्रथाएँ शामिल होती हैं।
6. एग्रोनॉमी का मुख्य उद्देश्य उच्च उपज प्राप्त करना तथा मृदा स्वास्थ्य को बनाए रखना है।
7. समेकित पोषक तत्व प्रबंधन (INM) में रासायनिक, जैविक तथा जैव उर्वरकों का संयोजन किया जाता है।
8. समेकित खरपतवार प्रबंधन (IWM) में सांस्कृतिक, यांत्रिक और रासायनिक विधियों का संयुक्त उपयोग किया जाता है।
9. जीरो टिलेज (Zero Tillage) और मल्चिंग (Mulching) एग्रोनॉमी में जल संरक्षण की प्रमुख तकनीकें हैं।
10. प्रेसिजन कृषि (Precision Agriculture) में GIS, ड्रोन और सेंसर जैसे उपकरणों का उपयोग फसल निगरानी हेतु किया जाता है।
11. वर्षा आधारित कृषि (Dryland Agriculture) भारत के लगभग 65% कृषिक्षेत्र को आवृत करती है।
12. एकीकृत कृषि प्रणाली (Integrated Farming System – IFS) में फसल, पशुपालन और मत्स्य पालन का समन्वय किया जाता है जिससे आय में वृद्धि होती है।
13. हरी खाद (Green Manuring) मृदा की उर्वरता और संरचना को स्वाभाविक रूप से सुधारती है।
14. कृषि मौसम विज्ञान (Agrometeorology) किसानों को मौसम पूर्वानुमान के आधार पर निर्णय लेने में सहायता प्रदान करती है।
15. पोषक तत्व उपयोग दक्षता (Nutrient Use Efficiency – NUE) उत्पादन लागत और प्रदूषण को कम करने में महत्वपूर्ण है।
16. जलवायु-स्मार्ट कृषि (Climate Smart Agriculture) का उद्देश्य जलवायु सहनशीलता बढ़ाना और ग्रीनहाउस गैस (GHG) उत्सर्जन को घटाना है।
17. जैव उर्वरक (Biofertilizers) जैसे Rhizobium और Azospirillum मृदा में नाइट्रोजन उपलब्धता को बढ़ाते हैं।
18. रिले क्रॉपिंग (Relay Cropping) में दूसरी फसल की बुवाई पहली फसल की कटाई से पहले की जाती है।
19. फसल चक्र (Crop Rotation) मृदा की पोषक तत्वों की कमी को रोकता है और कीट एवं खरपतवार नियंत्रण में सहायक होता है।
20. धान–गेहूँ प्रणाली (Rice–Wheat System) इंडो-गंगेटिक मैदानी क्षेत्रों की प्रमुख फसल प्रणाली है।
21. मक्का–सरसों (Maize–Mustard) और कपास–गेहूँ (Cotton–Wheat) उत्तर भारत की प्रमुख द्वि-फसली प्रणालियाँ हैं।
22. ऑल्टरनेट वेटिंग एंड ड्राइंग (AWD) तकनीक धान में 30% तक जल की बचत करती है बिना उपज घटाए।
23. कॉन्टूर बंडिंग (Contour Bunding) पहाड़ी क्षेत्रों में मृदा और जल संरक्षण की प्रभावी विधि है।
24. जैविक कृषि (Organic Farming) एक पर्यावरण-अनुकूल पद्धति है जिसे सतत एग्रोनॉमी के अंतर्गत बढ़ावा दिया जाता है।