1.4 आर्थिक और सामाजिक चुनौतियां

आर्थिक परिप्रेक्ष्य से, एक्वापोनिक्स सिस्टम में अंतर्निहित कई सीमाएं हैं जो विशिष्ट वाणिज्यिक डिज़ाइन को अधिक या कम व्यवहार्य बनाती हैं (गोडडेक एट अल। 2015; वर्मेलेन और कमस्ट्रा 2013)। प्रमुख मुद्दों में से एक यह है कि स्टैंड-अलोन, स्वतंत्र हाइड्रोपोनिक्स और एक्वाकल्चर सिस्टम पारंपरिक एक-लूप एक्वापोनिक्स सिस्टम (ग्रैबर और जुंग 2009) की तुलना में अधिक उत्पादक हैं, क्योंकि उन्हें मछली और पौधे के घटकों के बीच व्यापार-बंद की आवश्यकता नहीं होती है। पारंपरिक, क्लासिक सिंगल-लूप एक्वापोनिक्स को पानी की गुणवत्ता और पोषक तत्वों के स्तर को अनुकूलित करने का प्रयास करते समय मछली और पौधे के घटकों के बीच समझौता करने की आवश्यकता होती है जो स्वाभाविक रूप से दो हिस्सों (जैसे वांछित पीएच श्रेणियां और पोषक तत्व आवश्यकताओं और सांद्रता) के लिए भिन्न होती हैं। पारंपरिक एक्वापोनिक्स प्रणालियों में, पौधों के लिए उर्वरक आवश्यकताओं में बचत संबंधित उपप्रणालियों (डेलाइड एट अल। 2016) में उप-स्थानिक स्थितियों के कारण फसल की कमी के लिए नहीं होती है।

दोनों पौधों के लिए विकास की स्थिति का अनुकूलन (डेलाइड एट अल। 2016; Goddek और Vermeulen 2018) और मछली लाभप्रदता के लिए सबसे बड़ी चुनौती है, और वर्तमान परिणाम इंगित करते हैं कि यह बहु-लूप decoupled एक्वापोनिक्स सिस्टम में बेहतर हासिल किया जा सकता है क्योंकि वे स्वतंत्र पुनर्चक्रण लूप पर आधारित हैं जो शामिल (1) मछली, (2) पौधों और (3) बायोरिएक्टरों (एनारोबिक या एरोबिक) कीचड़ पाचन और एक यूनिडायरेक्शनल पानी (पोषक तत्व) प्रवाह के लिए, जो मैक्रो- और सूक्ष्म पोषक तत्व वसूली और जैव उपलब्धता में सुधार कर सकते हैं, साथ ही साथ पानी की खपत का अनुकूलन (Goddek और Keesman 2018)। वर्तमान अध्ययनों से पता चलता है कि इस प्रकार की प्रणाली बेहतर बीमारी प्रबंधन के लिए प्रत्येक डिब्बे के भीतर विशिष्ट सूक्ष्मजीव आबादी के रखरखाव की अनुमति देती है, और वे इतना आर्थिक रूप से कुशल हैं क्योंकि सिस्टम न केवल अपशिष्ट बहिर्वाह को कम करता है बल्कि अन्यथा अनुपयोगी कीचड़ का पुन: उपयोग करता है, इसे मूल्यवान आउटपुट (जैसे बायोगैस और उर्वरक) में परिवर्तित करना।

अंजीर 1.2 ब्लैक बॉक्स योजना के रूप में देखा जाने वाला एक एक्वापोनिक्स सिस्टम। हम बॉक्स के अंदर नहीं देखते हैं, लेकिन हम इनपुट, आउटपुट (यानी मछली और पौधे) और कचरे को जानते हैं

स्वतंत्र, आरएएस सिस्टम और हाइड्रोपोनिक्स इकाइयों में परिचालन चुनौतियों की एक विस्तृत श्रृंखला भी होती है जिन पर चैप्स में विस्तार से चर्चा की जाती है। [3](/दायिक/लेख/अध्याय -3-रिसर्कुलिंग-एक्वाकल्चर-टेक्नोलॉजीज) और [4](/समुदाय/लेखक/अध्याय -4-हाइड्रोपोनिक-टेक्नोलॉजीज)। तेजी से, तकनीकी प्रगति ने उच्च उत्पादकता अनुपात (चित्र 1.2) के लिए अनुमति दी है, जिसे सिस्टम के इनपुट (यानी मछली और पौधे) पर सिस्टम के आउटपुट (यानी मछली फ़ीड और/या अतिरिक्त निषेचन, प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा इनपुट, हीटिंग और पंप सीओ ~ 2 ~ उप 2/उप खुराक और biotrols)।

एक्वापोनिक्स का सामना करने वाली कई चुनौतियों पर विचार करते समय, उत्पादन समस्याओं को मोटे तौर पर तीन विशिष्ट विषयों में विभाजित किया जा सकता है: (1) सिस्टम उत्पादकता, (2) प्रभावी मूल्य श्रृंखला और (3) कुशल आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन।

** प्रणाली उत्पादकता** कृषि उत्पादकता कृषि आदानों के लिए कृषि आउटपुट के अनुपात के रूप में मापा जाता है। पारंपरिक छोटे पैमाने पर एक्वापोनिक्स सिस्टम मुख्य रूप से जल निर्वहन, जल इनपुट और पोषक तत्व रीसाइक्लिंग जैसे पर्यावरणीय विचारों को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे, लेकिन हाल के वर्षों में ध्यान बड़े पैमाने पर खेती के लिए उत्पादकता बढ़ाने के लिए आर्थिक व्यवहार्यता की ओर बढ़ गया है अनुप्रयोगों। हालांकि, इसके लिए एक्वापोनिक्स सिस्टम की उत्पादकता को स्वतंत्र, अत्याधुनिक हाइड्रोपोनिक्स और जलीय कृषि प्रणालियों के साथ आर्थिक रूप से प्रतिस्पर्धा करने में सक्षम होने की आवश्यकता होगी। यदि एक्वापोनिक्स की अवधारणा को बड़े पैमाने पर सफलतापूर्वक लागू किया जाना है, तो पोषक तत्वों और ऊर्जा का पुन: उपयोग अनुकूलित किया जाना चाहिए, लेकिन अंत बाजारों पर भी विचार किया जाना चाहिए।

** प्रभावी मूल्य श्रृंखला** कृषि उत्पादों की मूल्य श्रृंखला (जोड़ा मूल्य) मुख्य रूप से कटाई वाली सब्जियां, फल और मछली जैसे उत्पादन के प्रसंस्करण से उत्पन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, पेस्टो (यानी लाल और हरा) के लिए बिक्री मूल्य टमाटर, तुलसी, जैतून का तेल और पाइन नट्स की तुलना में दस गुना अधिक हो सकता है। इसके अलावा, अधिकांश संसाधित खाद्य उत्पादों में लंबे समय तक शेल्फ जीवन होता है, इस प्रकार खराब होने को कम करता है। जाहिर है, ताजा उत्पादन महत्वपूर्ण है क्योंकि संसाधित खाद्य पदार्थों की तुलना में पौष्टिक मूल्य अधिकतर अधिक होते हैं। हालांकि, ताजा और उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन का उत्पादन एक वास्तविक चुनौती है और इसलिए दुनिया के कई क्षेत्रों में एक लक्जरी है। फल और सब्जियों के भंडारण के दौरान पोषक तत्वों की हानि पर्याप्त होती है यदि वे डिब्बाबंद या जमे हुए नहीं होते हैं (बैरेट 2007; रिकमैन एट अल। 2007)। इसलिए, बड़े पैमाने पर प्रणालियों के लिए, खाद्य प्रसंस्करण को कम से कम आपूर्ति और मांग के बीच किसी भी उतार-चढ़ाव को संतुलित करने और खाद्य अपशिष्ट को कम करने के लिए माना जाना चाहिए। खाद्य अपशिष्ट में कमी के संबंध में, सब्जियों कि ताजा उत्पादन मानकों को पूरा नहीं करते, लेकिन अभी भी बिक्री योग्य गुणवत्ता के हैं, आदेश postharvest नुकसान को कम करने में संसाधित किया जाना चाहिए।

यद्यपि ऐसे मानदंड सभी कृषि और मत्स्य पालन उत्पादों पर लागू होते हैं, मूल्य जोड़ने से एक्वापोनिक्स खेत की लाभप्रदता में काफी वृद्धि हो सकती है, खासकर यदि उत्पाद आला बाजारों तक पहुंच सकते हैं।

** कुशल आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन** अच्छी तरह से विकसित परिवहन और प्रशीतन नेटवर्क वाले देशों में, फल और सब्जियों को ताजा उत्पादन के लिए उपभोक्ता मांगों को पूरा करने के लिए दुनिया भर से आयात किया जा सकता है। लेकिन जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, उच्च गुणवत्ता वाले और ताजा उत्पादन दुनिया के कई हिस्सों में एक दुर्लभ वस्तु है, और माल की लंबी दूरी की आवाजाही - यानी आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधन - उच्च अंत उपभोक्ता मांग को पूरा करने के लिए अक्सर आलोचना की जाती है और उचित रूप से इसलिए। दुनिया भर के अधिकांश शहरी निवासियों दैनिक जरूरतों (ग्रेवाल और ग्रेवाल 2012) को पूरा करने के लिए लंबी दूरी पर खाद्य पदार्थों के परिवहन पर भरोसा करते हैं। प्रमुख आलोचनाओं में से एक इस प्रकार बड़ी दूरी पर उत्पादों के परिवहन के लिए आवश्यक जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता है (बैरेट 2007)। भोजन मील का मुद्दा उस दूरी पर ध्यान केंद्रित करता है कि अंत उपभोक्ता (मुंडलर और क्रिनर 2016) द्वारा खरीद के लिए भोजन को उत्पादन के समय से पहुंचाया जाता है। हालांकि, CoSub2/उप उत्सर्जन प्रति टन/किमी (tkm) के संदर्भ में, रेल परिवहन के लिए एक भोजन मील (13.9 जी Cosub2/sub/TKM) ट्रक/सड़क परिवहन में से एक भोजन मील के बराबर नहीं है, ट्रक परिवहन के रूप में 15 गुना अधिक पर्यावरणीय प्रभाव (मैककिनन 2007) से अधिक है। इसलिए, परिवहन दूरी जरूरी एकमात्र विचार नहीं है, क्योंकि ग्रामीण क्षेत्रों में खेतों पर उगाए जाने वाले सब्जियों का पारिस्थितिक पदचिह्न संभवतः शहरी केंद्रों के करीब ग्रीनहाउस में भोजन विकसित करने के लिए आवश्यक इनपुट से कम है।

खाद्य मील इस प्रकार केवल चित्र का एक हिस्सा हैं। भोजन को लंबी दूरी तक पहुंचाया जाता है, लेकिन खाद्य उत्पादन से जुड़े ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन उत्पादन चरण (यानी हीटिंग, शीतलन और प्रकाश व्यवस्था के लिए ऊर्जा का प्रभाव) (Engelhaupt 2008; वेबर और मैथ्यू 2008) का प्रभुत्व है। उदाहरण के लिए, कार्लसन (1997) से पता चला है कि सर्दियों में स्पेन से स्वीडन में आयातित टमाटर बहुत कम कार्बन पदचिह्न स्थानीय रूप से स्वीडन में उगाए जाने वाले लोगों की तुलना में कम है, क्योंकि स्वीडन में ग्रीनहाउस के लिए ऊर्जा इनपुट अब तक स्पेन से परिवहन के कार्बन पदचिह्न पल्ला झुकना। भोजन को सोर्सिंग करते समय, माल का परिवहन ध्यान में रखने का एकमात्र कारक नहीं है, क्योंकि उत्पादों की ताजगी उपभोक्ताओं को उनके पोषक मूल्य, स्वाद और सामान्य अपील निर्धारित करती है। स्थानीय स्तर पर ताजा भोजन बढ़ाकर, कई विद्वानों का मानना है कि शहरी खेती भविष्य की शहरी आबादी के लिए उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन की आपूर्ति को सुरक्षित करने में मदद कर सकती है, जबकि भोजन मील (बॉन एट अल। 2010; डॉस सैंटोस 2016; हुई 2011)। दोनों क्षेत्रों में [संप्रदाय 1.5](/दायिक/लेख/अध्याय -15-स्मार्ट-एक्वापोनिक-इंटीग्रेटेड माइक्रोग्रिड) में अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी।

उपभोक्ता के परिप्रेक्ष्य से, शहरी एक्वापोनिक्स के पास कम आपूर्ति श्रृंखलाओं के कारण इसके पर्यावरणीय लाभों के कारण फायदे हैं और चूंकि यह उच्च गुणवत्ता वाले स्थानीय रूप से उत्पादित ताजा भोजन (मिलिकिक एट अल। 2017) के लिए उपभोक्ता प्राथमिकताओं को पूरा करता है। हालांकि, इन फायदों के बावजूद, कई सामाजिक-आर्थिक चिंताएं हैं: प्रमुख मुद्दे में शहरी संपत्ति की कीमतें शामिल हैं, क्योंकि भूमि महंगा है और अक्सर खाद्य उत्पादन के लिए बहुत मूल्यवान माना जाता है। इस प्रकार, शहरी भूमि खरीदने से संभवतः निवेश की एक व्यवहार्य अपेक्षित वापसी प्राप्त करना असंभव हो जाता है। हालांकि, सिकुड़ते शहरों में, जहां आबादी कम हो रही है, अप्रयुक्त अंतरिक्ष कृषि प्रयोजन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है (Bontje और Latten 2005; शिलिंग और लोगान 2008) संयुक्त राज्य अमेरिका में डेट्रायट में मामला है के रूप में (Mogk एट अल. 2010)।

इसके अतिरिक्त, शहरी नियोजन नियंत्रण का एक प्रमुख मुद्दा है, जहां कई शहरों में शहरी भूमि कृषि खाद्य उत्पादन के लिए नामित नहीं है और aquaponics कृषि का एक हिस्सा माना जाता है। इस प्रकार, कुछ शहरों में एक्वापोनिक खेती की अनुमति नहीं है। शहरी योजनाकारों के साथ जुड़ने के लिए समय परिपक्व है, जिन्हें शहरी खेतों के लाभों से आश्वस्त होना चाहिए, जो अत्यधिक उत्पादक हैं और शहरी और उपनगरीय विकास के बीच ताजा, स्वस्थ, स्थानीय भोजन का उत्पादन करते हैं।