अध्याय 2 एक्वापोनिक्स: सीमित जल, भूमि और पोषक तत्वों पर साइकिल बंद करना
2.8 सारांश
चूंकि मानव आबादी में वृद्धि जारी है, दुनिया भर में उच्च गुणवत्ता वाले प्रोटीन की मांग बढ़ रही है। मांस स्रोतों की तुलना में, मछली को प्रोटीन का विशेष रूप से स्वस्थ स्रोत के रूप में व्यापक रूप से पहचाना जाता है। विश्व खाद्य आपूर्ति के संबंध में, जलीय कृषि अब कब्जा मत्स्य पालन (एफएओ 2016) की तुलना में अधिक मछली प्रोटीन प्रदान करता है। विश्व स्तर पर, मानव प्रति व्यक्ति मछली की खपत 3.
· Aquaponics Food Production Systems2.7 ऊर्जा संसाधन
2.7.1 भविष्यवाणियां जैसे-जैसे मशीनीकरण विश्व स्तर पर फैलता है, ओपन-फील्ड गहन कृषि तेजी से बिजली कृषि मशीनरी और उर्वरकों के साथ-साथ कृषि उत्पादों के परिवहन के साथ-साथ प्रसंस्करण, पैकेजिंग और भंडारण के लिए उपकरण चलाने के लिए जीवाश्म ईंधन पर भारी निर्भर करती है। 2010 में, ओईसीडी अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने भविष्यवाणी की कि वैश्विक ऊर्जा खपत 2035 तक 50% तक बढ़ेगी; एफएओ ने यह भी अनुमान लगाया है कि वैश्विक ऊर्जा खपत का 30% खाद्य उत्पादन और इसकी आपूर्ति श्रृंखला (एफएओ 2011) के लिए समर्पित है। जीवाश्म ईंधन (जीवन चक्र विश्लेषण में लगभग 14%) से जुड़े ग्रीनहाउस गैस (GHG) उत्सर्जन उर्वरक निर्माण (16%) और औसत मिट्टी (44%) (केमार्गो एट अल.
· Aquaponics Food Production Systems2.6 भूमि उपयोग
2.6.1 भविष्यवाणियां विश्व स्तर पर, भूमि आधारित फसलों और चरागाह कुल उपलब्ध भूमि का लगभग 33% कब्जा कर लेते हैं, और 2000 और 2050 के बीच कृषि उपयोगों के लिए विस्तार का अनुमान है 7- 31% (स्रोत और अंतर्निहित मान्यताओं के आधार पर 350-1500 म्हा), अक्सर जंगलों और झीलों की कीमत पर (ब्रिंगजू एट अल। 2014)। हालांकि वर्तमान में अभी भी भूमि को ‘अच्छा’ या ‘सीमांत’ के रूप में वर्गीकृत किया गया है जो बारिश से खिलाया कृषि के लिए उपलब्ध है, इसके महत्वपूर्ण हिस्से बाजारों से दूर हैं, बुनियादी ढांचे की कमी है या स्थानिक रोग, अनुपयुक्त इलाके या अन्य स्थितियां हैं जो विकास क्षमता को सीमित करती हैं। अन्य मामलों में, शेष भूमि पहले से ही संरक्षित, वन या अन्य उपयोगों के लिए विकसित कर रहे हैं (Alexandratos और Bruinsma 2012)। इसके विपरीत, सूखी भूमि पारिस्थितिक तंत्र, सतत विकास पर संयुक्त राष्ट्र के आयोग में परिभाषित शुष्क, अर्ध और शुष्क पनडुब्बी क्षेत्रों के रूप में परिभाषित किया गया है, जो आम तौर पर कम उत्पादकता रखते हैं, उन्हें रेगिस्तान से खतरा होता है और इसलिए कृषि विस्तार के लिए अनुपयुक्त होता है लेकिन फिर भी लाखों लोग रहते हैं करीब निकटता (2007 आर्थिक) में। ये तथ्य बाजारों के करीब खाद्य उत्पादन की अधिक टिकाऊ गहनता की आवश्यकता को इंगित करते हैं, अधिमानतः बड़े पैमाने पर अनुत्पादक भूमि पर जो मिट्टी आधारित खेती के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती हैं।
· Aquaponics Food Production Systems2.5 जल संसाधन
2.5.1 भविष्यवाणियां ** अंजीर 2.1** जल पदचिह्न (एल प्रति किलो)। आरएएस सिस्टम में मछली किसी भी खाद्य उत्पादन प्रणाली के कम से कम पानी का उपयोग करती है उर्वरक अनुप्रयोगों की आवश्यकता के अलावा, आधुनिक गहन कृषि प्रथाओं में जल संसाधनों पर उच्च मांग भी होती है। जैव रासायनिक प्रवाह (चित्र 2.1) में, पानी की कमी अब खाद्य उत्पादन को बाधित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक माना जाता है (Hoekstra एट अल। 2012; Porkka एट अल 2016)। जलवायु परिवर्तन के कारण स्थलीय जल उपलब्धता में अनुमानित वैश्विक जनसंख्या बढ़ जाती है और बदलाव, कृषि में पानी के अधिक कुशल उपयोग की मांग करती है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, द्वारा 2050, कुल कृषि उत्पादन का उत्पादन करने की आवश्यकता होगी 60% अधिक विश्व स्तर पर भोजन (Alexandratos और Bruinsma 2012), विकासशील देशों में एक अनुमान के अनुसार 100% अधिक, जनसंख्या वृद्धि और जीवन स्तर के मानकों के लिए बढ़ती उम्मीदों के आधार पर (Alexandratos और Bruinsma 2012; डब्ल्यूएचओ 2015)। दुनिया के कुछ क्षेत्रों में अकाल, साथ ही कुपोषण और छिपी भूख, इंगित करता है कि भोजन की मांग और उपलब्धता के बीच संतुलन पहले से ही महत्वपूर्ण स्तर तक पहुंच चुका है, और यह कि भोजन और जल सुरक्षा सीधे जुड़े हुए हैं (मैकनील एट अल। 2017)। जलवायु परिवर्तन भविष्यवाणियों में कम मीठे पानी की उपलब्धता का सुझाव है, और इक्कीसवीं सदी के अंत तक कृषि पैदावार में इसी कमी (मिश्रा 2014)।
· Aquaponics Food Production Systems2.4 कीट, खरपतवार और रोग नियंत्रण
2.4.1 भविष्यवाणियां यह आम तौर पर मान्यता प्राप्त है कि रोगों का नियंत्रण, कीट और मातम उत्पादन नुकसान है कि खाद्य सुरक्षा की धमकी पर अंकुश लगाने का एक महत्वपूर्ण घटक है (कीटिंग एट अल. 2014)। वास्तव में, नुकसान में कटौती और उत्पादकता बढ़ाने के लिए एंटीबायोटिक दवाओं, कीटनाशकों, जड़ी-बूटियों और कवकनाशकों के उपयोग में वृद्धि ने बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में कृषि उत्पादन में नाटकीय वृद्धि की अनुमति दी है। हालांकि, इन प्रथाओं को भी समस्याओं के एक मेजबान से जोड़ा जाता है: मिट्टी और सिंचाई के पानी में लगातार कार्बनिक यौगिकों से प्रदूषण, मिट्टी में rhizobacterial और mycorrhizal गतिविधि में परिवर्तन, फसलों और पशुधन के प्रदूषण, प्रतिरोधी उपभेदों के विकास, परागण पर हानिकारक प्रभाव और एक मानव स्वास्थ्य जोखिम की एक विस्तृत श्रृंखला (Bringezu एट अल.
· Aquaponics Food Production Systems2.3 कृषि योग्य भूमि और पोषक तत्व
2.3.1 भविष्यवाणियां यहां तक कि अधिक भोजन का उत्पादन करने की जरूरत है, कृषि प्रथाओं के लिए उपयोगी भूमि स्वाभाविक रूप से दुनिया की भूमि की सतह का लगभग 20 से 30% तक सीमित है। कृषि भूमि की उपलब्धता कम हो रही है, और उपयुक्त भूमि की कमी है जहां इसकी सबसे अधिक आवश्यकता है, यानी विशेष रूप से जनसंख्या केंद्रों के पास। मिट्टी में गिरावट इस गिरावट के लिए एक प्रमुख योगदान है और आम तौर पर दो तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है: विस्थापन (हवा और पानी का क्षरण) और आंतरिक मिट्टी रासायनिक और शारीरिक गिरावट (पोषक तत्वों और/या कार्बनिक पदार्थ, salinization, अम्लीकरण, प्रदूषण, संघनन और जलयोजन)। दुनिया भर में कुल प्राकृतिक और मानव प्रेरित मिट्टी गिरावट का आकलन परिभाषा, गंभीरता, समय, मिट्टी वर्गीकरण, आदि में परिवर्तनशीलता को देखते हुए कठिनाई से भरा है हालांकि, यह आम तौर पर सहमत है कि इसके परिणाम बड़े क्षेत्रों में शुद्ध प्राथमिक उत्पादन के नुकसान में हुई है (Esch एट अल। 2017), इस प्रकार कृषि योग्य और स्थायी रूप से फसल भूमि में बढ़ जाती है सीमित 13% 1990 के दशक के अंत तक 1960 के दशक से चार दशकों में (Bruinsma 2003)। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उस समय की अवधि के दौरान जनसंख्या वृद्धि के संबंध में, प्रति व्यक्ति कृषि योग्य भूमि के बारे में 40% (Conforti 2011) की गिरावट आई है। ‘कृषि योग्य भूमि’ शब्द का अर्थ फसल उत्पादन का समर्थन करने के लिए पर्याप्त पोषक तत्वों की उपलब्धता है। पोषक तत्व की कमी का विरोध करने के लिए, दुनिया भर में उर्वरक की खपत 2002 में 90 किग्रा/हेक्टेयर से 2013 में 135 किलोग्राम तक बढ़ी है (पॉकेटबुक 2015)। फिर भी उर्वरकों के बढ़ते उपयोग अक्सर अल्गल बायोमास क्षय ऑक्सीजन की खपत और जलीय जीवन की जैव विविधता को सीमित करता है जब अल्गल खिलता है और eutrophication के कारण, जलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों (बेनेट एट अल.
· Aquaponics Food Production Systems2.2 खाद्य आपूर्ति और मांग
2.2.1 भविष्यवाणियां पिछले 50 वर्षों में, कुल खाद्य आपूर्ति लगभग तीन गुना बढ़ गई है, जबकि दुनिया की आबादी केवल दो गुना बढ़ गई है, आर्थिक समृद्धि से संबंधित आहार में महत्वपूर्ण बदलाव के साथ किया गया है कि एक बदलाव (कीटिंग एट अल. 2014)। पिछले 25 वर्षों में, दुनिया की आबादी 90% की वृद्धि हुई और 2018 (वर्ल्डोमीटर) की पहली छमाही में 7.6 अरब अंक तक पहुंचने की उम्मीद है। 2050 के सापेक्ष 2010 में विश्व खाद्य मांग में वृद्धि का अनुमान जैव ईंधन और कचरे के आसपास धारणाओं के आधार पर 45% और 71% के बीच भिन्न होता है, लेकिन स्पष्ट रूप से एक उत्पादन अंतर है जिसे भरने की जरूरत है। आदेश हाल ही में नीचे प्रवृत्तियों कम पोषण में एक उत्क्रमण से बचने के लिए, खाद्य मांग और/या खाद्य उत्पादन क्षमता में कम नुकसान में कटौती होना चाहिए (कीटिंग एट अल.
· Aquaponics Food Production Systems2.1 परिचय
शब्द ‘टिपिंग पॉइंट’ वर्तमान में प्राकृतिक प्रणालियों का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जा रहा है जो महत्वपूर्ण और संभावित रूप से विनाशकारी परिवर्तन (बार्नोस्की एट अल। 2012) के कगार पर हैं। कृषि खाद्य उत्पादन प्रणालियों को प्रमुख पारिस्थितिक सेवाओं में से एक माना जाता है जो एक टिपिंग बिंदु तक पहुंच रहे हैं, क्योंकि जलवायु परिवर्तन तेजी से नई कीट और बीमारी के जोखिम, चरम मौसम की घटनाएं और उच्च वैश्विक तापमान उत्पन्न करता है। खराब भूमि प्रबंधन और मिट्टी संरक्षण प्रथाओं, मिट्टी के पोषक तत्वों की कमी और महामारी के जोखिम से भी विश्व खाद्य आपूर्ति की धमकी दी जाती है।
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