21.1 परिचय

एक्वापोनिक्स को “दस प्रौद्योगिकियों में से एक के रूप में पहचाना गया है जो हमारे जीवन को बदल सकता है” क्रांतिकारी बदलाव करने की अपनी क्षमता की योग्यता से हम शहरी आबादी (वान वोन्सेल एट अल। 2015) को कैसे खिलाते हैं। इस मृगहीन पुनरावृत्ति बढ़ती प्रणाली ने पिछले कुछ वर्षों में अकादमिक अनुसंधान को प्रेरित किया है और 2016 में Google विद्वान खोज परिणामों के लिए Google के उच्च अनुपात द्वारा प्रलेखित जनता के सदस्यों में रुचि प्रेरित किया है (जुंग एट अल। 2017)। लंबे समय तक, एक्वापोनिक्स को मुख्य रूप से पिछवाड़े शौक के रूप में अभ्यास किया गया है। जैविक, टिकाऊ खेती के तरीकों में मजबूत उपभोक्ता रुचि के कारण अब इसका व्यावसायिक रूप से उपयोग किया जाता है। जुलाई 2018 में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में CITYFOD टीम द्वारा किए गए एक सर्वेक्षण से पता चलता है कि पिछले 6 वर्षों में वाणिज्यिक एक्वापोनिक संचालन की संख्या तेजी से बढ़ गई है। एक्वापोनिक संचालन के लिए इस केंद्रित खोज की पहचान 142 उत्तरी अमेरिका में सक्रिय के लिए लाभ एक्वापोनिक संचालन। ऑनलाइन जानकारी के आधार पर, 94% खेतों ने 2012 से अपना व्यावसायिक पैमाने पर ऑपरेशन शुरू कर दिया है; केवल नौ वाणिज्यिक एक्वापोनिक खेतों का संचालन 6 से अधिक वर्षों (चित्र 21.1) के लिए किया गया है।

अधिकांश सर्वेक्षण वाले एक्वापोनिक संचालन ग्रामीण क्षेत्रों में स्थित हैं और अक्सर कम भूमि की कीमतों का लाभ उठाने के लिए मौजूदा खेतों से जुड़े होते हैं

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अंजीर 21.1 उत्तरी अमेरिका में मौजूदा एक्वापोनिक चिकित्सकों, 142 वाणिज्यिक कंपनियों (लाल) और

17 अनुसंधान केंद्र (नीला), (सिटीफ़ूड, जुलाई 2018)

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चित्र 21.2 यूरोप भर में एक्वापोनिक्स: 50 शोध केंद्र (नीला) और 45 वाणिज्यिक कंपनियां (लाल)। (ईयू एक्वापोनिक्स हब 2017)

बुनियादी सुविधाओं, और कृषि संरचनाओं के लिए अनुकूल बिल्डिंग कोड। भले ही, एक्वापोनिक संचालन की बढ़ती संख्या भी शहरों में स्थित है। उनके अपेक्षाकृत छोटे भौतिक पदचिह्न और उच्च उत्पादकता के कारण, एक्वापोनिक संचालन शहरी वातावरण (जुंग एट अल 2017) में अभ्यास करने के लिए उपयुक्त हैं। 2017 में यूरोपीय संघ (ईयू) एक्वापोनिक्स हब के तत्वावधान में किए गए सर्वेक्षणों ने यूरोपीय संघ (चित्र 21.2) में सक्रिय 50 अनुसंधान केंद्रों और 45 वाणिज्यिक कंपनियों की पहचान की। इन कंपनियों के आकार में छोटे से मध्यम आकार के होते हैं।

21.1.1 शहरी वातावरण में एक्वापोनिक्स

अंतरिक्ष शहरों में एक मूल्यवान वस्तु है। शहरी खेतों ऐसे खाली लॉट, मौजूदा छतों, और underutilized गोदामों के रूप में उपलब्ध साइटों को खोजने के लिए साधन संपन्न होना चाहिए जो कृषि व्यवसाय के लिए सस्ती हैं (डी ग्राफ़ 2012; डी ला सल्ले और हॉलैंड 2010)। शहरी एक्वापोनिक खेतों को प्रतिस्पर्धी विपणन और वितरण लाभों के साथ उच्च उत्पादन लागत को संतुलित करने की आवश्यकता होती है जो शहरी स्थानों की पेशकश करते हैं। शहरों में एक्वापोनिक संचालन का पता लगाने के लिए सबसे बड़ा लाभ ताजा, उच्च गुणवत्ता वाले और स्थानीय रूप से उगाए गए उत्पादन में रुचि के साथ एक बढ़ते उपभोक्ता बाजार है। जैविक उत्पादन के लिए स्थानीय नियमों का पालन करते समय, शहरी खेतों में उनके एक्वापोनिक रूप से उगाए गए पत्तेदार साग, जड़ी बूटियों और टमाटर (क्वाग्रेनी एट अल। 2018) के लिए प्रीमियम मूल्य प्राप्त हो सकते हैं। हाइड्रोपोनिक्स के विपरीत, एक्वापोनिक्स में मछली का उत्पादन करने की क्षमता भी होती है, जो शहरी सेटिंग में आर्थिक व्यवहार्यता को आगे बढ़ाती है, जिसमें अक्सर विविध आहार की आवश्यकता होती है (कोनीग एट अल। 2016)। शहरी एक्वापोनिक फार्म उपभोक्ता को परिवहन दूरी को कम करके और फसल भंडारण की आवश्यकता को कम करके कुछ परिचालन लागतों को भी बचा सकते हैं (डॉस सैंटोस 2016)।

शहरी पर्यावरण की स्थिति एक्वापोनिक खेतों के लिए भी फायदेमंद हो सकती है। शहरों में औसत तापमान ग्रामीण परिवेश (स्टीवर्ट और ओके 2010) की तुलना में अधिक है। विशेष रूप से ठंडे क्षेत्रों में, खेतों में एक गर्म शहरी जलवायु से लाभ हो सकता है, जो ताप मांग और परिचालन लागत को कम करने में मदद कर सकता है (प्रॉक्श 2017)। एक्वापोनिक फार्म जो मेजबान भवन के निर्माण प्रणालियों के साथ एकीकृत होते हैं, वे परंपरागत कोसब2/उप निषेचन के विकल्प के रूप में पौधों के विकास को लाभ देने के लिए निकास हवा में अपशिष्ट गर्मी और COSUB2/SUB जैसे शहरी संसाधनों का उपयोग कर सकते हैं। शहरी खेतों भी गर्मियों के महीनों के दौरान शहरी गर्मी द्वीप प्रभाव के नकारात्मक पहलुओं को कम करने में मदद कर सकते हैं। अतिरिक्त वनस्पति, भले ही ग्रीनहाउस में उगाया जाता है, परिवेश के तापमान को कम करने में मदद करता है वृद्धि हुई evapotransigning के माध्यम से (पियर्सन एट अल। 2010)। एक्वापोनिक्स में, पानी के बुनियादी ढांचे को पुन: परिसंचारी करने का उपयोग मछली और सलाद दोनों के उत्पादन के लिए समग्र पानी की खपत को कम करता है और इसलिए शहरी जल चक्र पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। एक्वापोनिक रूप से उगाए गए उत्पादन पोषक चक्र को बंद करने का प्रयास करते हैं, जिससे कृषि रन-ऑफ के उत्पादन से परहेज किया जाता है। प्रमुख पर्यावरण प्रणालियों के भीतर स्मार्ट संसाधन प्रबंधन के माध्यम से, एक्वापोनिक्स आमतौर पर औद्योगिक कृषि द्वारा बनाए गए अत्यधिक पानी की खपत और यूट्रोफिकेशन को कम करने में मदद करता है।

21.1.2 नियंत्रित पर्यावरण कृषि के रूप में एक्वापोनिक्स (सीईए)

कम से कम पर्यावरणीय संशोधनों से प्राकृतिक फसल बढ़ते मौसम सीमा का विस्तार करने के लिए पारंपरिक कृषि तकनीकें, जैसे मिट्टी आधारित क्षेत्रों पर उपयोग किए जाने वाले अस्थायी घेरा घरों, स्थायी सुविधाओं में पूर्ण पर्यावरण नियंत्रण के लिए जो स्थानीय जलवायु के बावजूद वर्षभर उत्पादन की अनुमति देते हैं ( नियंत्रित पर्यावरण कृषि 1973)। बाद की रणनीति को नियंत्रित पर्यावरण कृषि (सीईए) के रूप में भी जाना जाता है और इसमें ग्रीनहाउस और इनडोर बढ़ती सुविधाएं शामिल हैं। इनडोर जलवायु को नियंत्रित करने के अलावा, सीईए ने प्राकृतिक आपदाओं के लिए फसल के नुकसान और जड़ी-बूटियों और कीटनाशकों (बेंक और टॉमकिन्स 2017) की आवश्यकता को काफी कम कर दिया है। अधिकांश एक्वापोनिक परिचालनों को सीईए के रूप में माना जाता है क्योंकि वे दो जटिल बढ़ती प्रणालियों (जलीय कृषि और हाइड्रोपोनिक्स) को जोड़ते हैं, जिन्हें इष्टतम उत्पादकता की गारंटी के लिए नियंत्रित बढ़ती स्थितियों की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, सीईए साल भर के उत्पादन को एक्वापोनिक इंफ्रास्ट्रक्चर में उच्च निवेश को कम करने और प्राकृतिक बढ़ते मौसम के बाहर बाजार में प्रीमियम फसल की कीमतों को प्राप्त करने में सक्षम बनाता है। एक्वापोनिक खेत बाड़ों का प्रदर्शन स्थानीय जलवायु और मौसमी झूलों (ग्रामन्स एट अल 2018) पर अत्यधिक निर्भर है।

चूंकि एक्वापोनिक्स अपेक्षाकृत युवा अनुशासन है, अधिकांश मौजूदा शोध सिस्टम स्तर पर केंद्रित हैं - उदाहरण के लिए, विभिन्न विन्यासों में हाइड्रोपोनिक्स के साथ जलीय कृषि के तकनीकी एकीकरण का मूल्यांकन करने वाले अध्ययन (फेंग एट अल। 2017; लास्टिरी एट अल। 2018; मोन्सी एट अल 2017)। जबकि व्यक्तिगत एक्वापोनिक सिस्टम घटकों और उनकी बातचीत अभी भी उत्पादकता के लिए अनुकूलित की जा सकती है, एक नियंत्रित पर्यावरण लिफाफे के भीतर उनके प्रदर्शन को व्यापक रूप से संबोधित नहीं किया गया है। सीईए में हाल के शोध ने बनाया पर्यावरण प्रदर्शन के साथ मिलकर हाइड्रोपोनिक प्रणाली के प्रदर्शन का आकलन करना शुरू कर दिया है, हालांकि आज तक केवल एक अध्ययन है कि एक नियंत्रित लिफाफे में मॉडल एक्वापोनिक सिस्टम प्रदर्शन (बेनिस एट अल। 2017a; Körner एट अल। 2017; मोलिन और मार्टिन 2018a; Sanjuandelmás एट अल। 2018)।

21.1.3 एक्वापोनिक्स रिसर्च सहयोग

एक्वापोनिक्स में रुचि में वर्तमान विस्तार ने यूरोपीय संघ (ईयू) द्वारा वित्त पोषित कई अंतःविषय एक्वापोनिक्स से संबंधित अनुसंधान सहयोग के निर्माण के लिए नेतृत्व किया। कॉस्ट एफए1305 प्रोजेक्ट, जिसने ईयू एक्वापोनिक्स हब (2014-2018) को बनाया, एक्वापोनिक्स अनुसंधान और वाणिज्यिक उत्पादकों को एक्वापोनिक्स में कला की स्थिति को बेहतर ढंग से समझने और यूरोपीय संघ और दुनिया भर में समन्वित अनुसंधान और शिक्षा प्रयासों को उत्पन्न करने के लिए लाया। व्यावसायिक अनुप्रयोग (INAPRO) (2014—2017) के लिए अभिनव Aquaponics, 17 अंतरराष्ट्रीय भागीदारों का एक संघ, जिसका उद्देश्य मॉडल के विकास और प्रोटोटाइपिकल ग्रीनहाउस के निर्माण के माध्यम से ग्रामीण और शहरी एक्वापोनिक्स के वर्तमान दृष्टिकोण को आगे बढ़ाना है। यूरोपीय संघ, बेलमोंट फोरम और संबंधित विज्ञान नींव द्वारा सह-वित्त पोषित सतत शहरी विकास पहल (एसयूजीआई) के भीतर परियोजना सीटीफूड (2018-2021) शहरी संदर्भ में एक्वापोनिक्स के एकीकरण की जांच करती है और इसके संभावित प्रभाव खाद्य जल ऊर्जा नेक्सस की वैश्विक चुनौतियों पर।