2.5 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)।

कृषि क्षेत्र वर्तमान में दुनिया भर में ताजे पानी के उपयोग का लगभग 70% हिस्सा लेता है, और दुनिया के सबसे कम विकसित देशों में निकासी दर 90% से भी अधिक है। उम्मीद की जनसंख्या वृद्धि के कारण अगले 25 वर्षों में पानी की कमी में वृद्धि होगी (कॉनर एट अल। 2017; Esch et al. 2017), लगभग सभी देशों के लिए निकट भविष्य में पानी की उपलब्धता में गिरावट की भविष्यवाणी नवीनतम मॉडलिंग के साथ (Distefano और केली 2017)। संयुक्त राष्ट्र ने भविष्यवाणी की है कि व्यापार के रूप में सामान्य प्रथाओं की खोज के परिणामस्वरूप 2030 (जल 2015) तक 40% का वैश्विक जल घाटा होगा। इस संबंध में, सिंचाई के लिए भूजल की आपूर्ति समाप्त हो जाती है या दूषित हो जाती है, और शुष्क क्षेत्रों में जलवायु परिवर्तन के कारण सूखे और पानी की कमी का अनुभव होता है, कृषि उत्पादन के लिए पानी तेजी से मूल्यवान हो जाएगा (एहर्लिच और हार्टे 2015 ए)। जल संसाधनों की बढ़ती कमी न केवल मानव खपत के लिए जल सुरक्षा से समझौता करती है बल्कि वैश्विक खाद्य उत्पादन (मैकनील एट अल 2017) भी है। यह देखते हुए कि वर्तमान में अपेक्षाकृत पर्याप्त जल संसाधन वाले क्षेत्रों में भी पानी की कमी की उम्मीद है, कम पानी इनपुट आवश्यकताओं के साथ कृषि तकनीकों को विकसित करना और बेहतर पुन: उपयोग (एफएओ 2015 ए) के माध्यम से अपशिष्ट जल के पारिस्थितिक प्रबंधन में सुधार करना महत्वपूर्ण है।

2017 के लिए संयुक्त राष्ट्र विश्व जल विकास रिपोर्ट (कॉनर एट अल। 2017) अपशिष्ट जल पर ऊर्जा, पोषक तत्वों और अन्य उपयोगी उप-उत्पादों के एक अप्रयुक्त स्रोत के रूप में केंद्रित है, न केवल मानव और पर्यावरण स्वास्थ्य के लिए बल्कि भोजन और ऊर्जा सुरक्षा के साथ-साथ जलवायु परिवर्तन शमन के लिए भी प्रभाव। यह रिपोर्ट एक परिपत्र अर्थव्यवस्था के भीतर जल पुन: उपयोग प्राप्त करने के लक्ष्य के साथ कानूनी और नियामक ढांचे, वित्तपोषण तंत्र और अपशिष्ट जल उपचार की सामाजिक स्वीकार्यता में वृद्धि के साथ उचित और किफायती प्रौद्योगिकियों की मांग करती है। रिपोर्ट में 2016 के विश्व आर्थिक मंच की रिपोर्ट भी शामिल है जो अगले 10 वर्षों में उच्चतम चिंता का वैश्विक जोखिम के रूप में जल संकट को सूचीबद्ध करता है।

पानी के उपयोग पर नीति विकास को सूचित करने के लिए ताजे पानी के संसाधनों के उपयोग के उपाय के रूप में पानी के पदचिह्न की अवधारणा को आगे रखा गया है। एक पानी के पदचिह्न में तीन घटक होते हैं: (1) नीला पानी, जिसमें उत्पादों को बनाने या वाष्पीकरण के माध्यम से भस्म होने वाली सतह और भूजल शामिल होते हैं, (2) हरा पानी जो विशेष रूप से फसल उत्पादन में उपयोग किया जाता है और (3) ग्रे पानी, जो प्रदूषित है लेकिन अभी भी मौजूदा पानी के भीतर है गुणवत्ता मानकों (Hoekstra और Mekonnen 2012)। इन लेखकों ने दुनिया भर के देशों के पानी के पैरों के निशान को मैप किया और पाया कि कृषि उत्पादन वैश्विक मीठे पानी के उपयोग के 92% के लिए खातों, और औद्योगिक उत्पादन कुल का 4.4% का उपयोग करता है, जबकि घरेलू पानी केवल 3.6%। इससे पानी की उपलब्धता के बारे में चिंताएं बढ़ जाती हैं और इसके परिणामस्वरूप सार्वजनिक शिक्षा के प्रयासों का उद्देश्य विभिन्न प्रकार के भोजन, साथ ही राष्ट्रीय कमजोरियों का उत्पादन करने के लिए आवश्यक पानी की मात्रा के बारे में जागरूकता बढ़ाने के उद्देश्य से किया गया है, खासकर उत्तरी अफ्रीका और मध्य पूर्व के पानी के दुर्लभ देशों में।

2.5.2 एक्वापोनिक्स और जल संरक्षण

तुलनात्मक उत्पादकता की आर्थिक अवधारणा माल या सेवाओं की एक इकाई बनाने के लिए आवश्यक संसाधन की सापेक्ष मात्रा को मापता है। जब संसाधन इनपुट की आवश्यकता माल और सेवाओं की प्रति इकाई कम होती है तो दक्षता को आम तौर पर अधिक माना जाता है। हालांकि, जब पर्यावरण संदर्भ में पानी के उपयोग की दक्षता की जांच की जाती है, तो पानी की गुणवत्ता को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि पानी की गुणवत्ता को बनाए रखने या बढ़ाने से उत्पादकता भी बढ़ जाती है (हैम्डी 2007)।

पानी की कमी की बढ़ती समस्या विशेष रूप से शुष्क और अर्ध क्षेत्रों में जल उपयोग की क्षमता में सुधार की मांग करती है, जहां कृषि के लिए पानी की उपलब्धता, और निर्वहन की पानी की गुणवत्ता, खाद्य उत्पादन में महत्वपूर्ण कारक हैं। इन क्षेत्रों में, एक्वापोनिक इकाइयों में पानी की पुनरावृत्ति 95 - 99% (डाल्सगार्ड एट अल 2013) की उल्लेखनीय जल पुन: उपयोग दक्षता प्राप्त कर सकती है। पानी की मांग भी कम से कम 100 एल/किलो मछली काटा जाता है, और फसलों के उत्पादन के लिए प्रणाली के भीतर पानी की गुणवत्ता बनाए रखा जाता है (Goddek एट अल. 2015)। जाहिर है, पानी के नुकसान को कम करने के लिए इस तरह के सिस्टम का निर्माण और संचालन किया जाना चाहिए; उन्हें पौधों को मछली के पानी के अनुपात को भी अनुकूलित करना चाहिए, क्योंकि यह अनुपात जल पुन: उपयोग दक्षता को अधिकतम करने और अधिकतम पोषक तत्व रीसाइक्लिंग सुनिश्चित करने में बहुत महत्वपूर्ण है। मॉडलिंग एल्गोरिदम और तकनीकी समाधान अलग-अलग इकाइयों में सुधार को एकीकृत करने के लिए विकसित किए जा रहे हैं, और पानी को प्रभावी ढंग से और कुशलता से प्रबंधित करने के तरीके को बेहतर ढंग से समझने के लिए (Vilbergsson एट अल 2016)। अधिक जानकारी चैप्स में प्रदान की जाती है। [9](/साम्य/लेख/अध्याय -9-पोषक तत्व साइक्लिंग-इन-एक्वापोनिकस-सिस्टम) और [11](/दायिक/लेख/अध्याय -11-एक्वापोनिकस-सिस्टम-मॉडलिंग)।

मिट्टी, पानी और पोषक तत्वों की आवश्यकताओं के प्रकाश में, एक्वापोनिक प्रणालियों का पानी पदचिह्न पारंपरिक कृषि की तुलना में काफी बेहतर है, जहां कृषि योग्य भूमि की उपलब्धता के साथ पानी की गुणवत्ता और मांग, उर्वरकों और सिंचाई की लागत विस्तार के लिए सभी बाधाएं हैं (चित्र 2.1)।

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** अंजीर 2.2** खाद्य रूपांतरण अनुपात (एफसीआर) खाद्य वजन के लिए प्रति किलोग्राम फीड और किलोग्राम फीड के रूप में आधारित है। केवल कीड़े, जो दुनिया के कुछ हिस्सों में पूरी तरह से खाए जाते हैं, मछली की तुलना में बेहतर एफसीआर है