2.5.1 Utabiri

Mtini. 2.1 nyayo za maji (L kwa kilo). Samaki katika mifumo ya RAS hutumia maji angalau ya mfumo wowote wa uzalishaji wa chakula

Mbali na kuhitaji maombi ya mbolea, mazoea ya kisasa makubwa ya kilimo pia huweka mahitaji makubwa juu ya rasilimali za maji. Miongoni mwa mtiririko wa biochemical (Kielelezo 2.1), uhaba wa maji sasa unaaminika kuwa moja ya mambo muhimu zaidi yanayozuia uzalishaji wa chakula (Hoekstra et al. 2012; Porkka et al. 2016). Makadirio ya ongezeko la idadi ya watu duniani na mabadiliko katika upatikanaji wa maji duniani kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa, mahitaji ya matumizi bora zaidi ya maji katika kilimo. Kama ilivyoelezwa hapo awali, kufikia mwaka wa 2050, uzalishaji wa kilimo wa jumla utahitaji kuzalisha chakula cha 60% duniani kote (Alexandratos na Bruinsma 2012), na wastani wa 100% zaidi katika nchi zinazoendelea, kulingana na ukuaji wa idadi ya watu na matarajio ya kupanda kwa viwango vya maisha (Alexandratos na Bruinsma 2012; WHO 2015). Njaa katika baadhi ya mikoa ya dunia, pamoja na utapiamlo na njaa iliyofichwa, inaonyesha kuwa uwiano kati ya mahitaji ya chakula na upatikanaji tayari umefikia viwango muhimu, na kwamba usalama wa chakula na maji huunganishwa moja kwa moja (McNeill et al. 2017). Utabiri wa mabadiliko ya hali ya hewa unaonyesha kupungua kwa upatikanaji wa maji safi, na kupungua kwa mazao ya kilimo mwishoni mwa karne ya ishirini na moja (Misra 2014).

Sekta ya kilimo kwa sasa inachangia takribani 70% ya matumizi ya maji safi duniani kote, na kiwango cha uondoaji hata kinazidi 90% katika nchi nyingi zilizoendelea zaidi duniani. Uhaba wa maji utaongezeka katika miaka 25 ijayo kutokana na ukuaji wa idadi ya watu (Connor et al. 2017; Esch et al. 2017), na utabiri wa hivi karibuni wa modeling kupungua kwa upatikanaji wa maji katika siku za usoni kwa karibu nchi zote (Distefano na Kelly 2017). Umoja wa Mataifa unatabiri kwamba harakati za biashara kama kawaida zitasababisha upungufu wa maji duniani wa 40% kufikia 2030 (Maji 2015). Katika suala hili, kwa vile vifaa vya maji ya chini kwa ajili ya umwagiliaji vimeharibika au vichafu, na mikoa yenye ukame hupata uhaba zaidi na maji kutokana na mabadiliko ya hali ya hewa, maji kwa ajili ya uzalishaji wa kilimo yatazidi kuwa ya thamani (Ehrlich na Harte 2015a). Kuongezeka kwa uhaba wa rasilimali za maji sio tu usalama wa maji kwa matumizi ya binadamu lakini pia uzalishaji wa chakula duniani (McNeill et al. 2017). Kutokana na kwamba uhaba wa maji unatarajiwa hata katika maeneo ambayo kwa sasa yana rasilimali za kutosha za maji, ni muhimu kuendeleza mbinu za kilimo na mahitaji ya chini ya pembejeo ya maji, na kuboresha usimamizi wa mazingira wa maji machafu kupitia matumizi bora zaidi (FAO 2015a).

Ripoti ya Maendeleo ya Maji Duniani ya Umoja wa Mataifa ya 2017 (Connor et al. 2017) inalenga maji machafu kama chanzo cha nishati, virutubisho na bidhaa nyingine muhimu, na matokeo sio tu kwa afya ya binadamu na mazingira bali pia kwa usalama wa chakula na nishati pamoja na kupunguza mabadiliko ya hali ya hewa. Ripoti hii inatoa wito kwa teknolojia zinazofaa na za bei nafuu, pamoja na mifumo ya kisheria na udhibiti, taratibu za fedha na kuongezeka kwa kukubalika kijamii kwa matibabu ya maji machafu, kwa lengo la kufikia matumizi ya maji ndani ya uchumi wa mviringo. Ripoti hiyo pia inaonyesha ripoti ya Jukwaa la Uchumi Duniani la 2016ambalo linaorodhesha mgogoro wa maji kama hatari ya kimataifa ya wasiwasi mkubwa katika miaka 10 ijayo.

Dhana ya mguu wa maji kama kipimo cha matumizi ya binadamu ya rasilimali za maji safi imewekwa mbele ili kuwajulisha maendeleo ya sera juu ya matumizi ya maji. Mguu wa maji una vipengele vitatu: (1) maji ya bluu, ambayo inajumuisha uso na maji ya chini yanayotumiwa wakati wa kutengeneza bidhaa au kupotea kupitia uvukizi, (2) maji ya kijani ambayo ni maji ya mvua yanayotumika hasa katika uzalishaji wa mazao na (3) maji ya kijivu, ambayo ni maji ambayo yanajisi lakini bado ndani ya maji yaliyopo viwango vya ubora (Hoekstra na Mekonnen 2012). Waandishi hawa walitengeneza mipangilio ya maji ya nchi duniani kote na kugundua kuwa uzalishaji wa kilimo huchangia asilimia 92 ya matumizi ya maji safi duniani, na uzalishaji wa viwanda hutumia 4.4% ya jumla, wakati maji ya ndani tu 3.6%. Hii inaleta wasiwasi kuhusu upatikanaji wa maji na imesababisha juhudi za elimu kwa umma zinazolenga kuongeza ufahamu kuhusu kiasi cha maji kinachohitajika kuzalisha aina mbalimbali za chakula, pamoja na udhaifu wa kitaifa, hasa katika nchi zisizo na maji katika Afrika Kaskazini na Mashariki ya Kati.

2.5.2 Aquaponics na Uhifadhi wa Maji

Dhana ya kiuchumi ya uzalishaji wa kulinganisha inachukua kiasi cha jamaa cha rasilimali zinazohitajika kuzalisha kitengo cha bidhaa au huduma. Ufanisi kwa ujumla hutafsiriwa kuwa wa juu wakati mahitaji ya pembejeo ya rasilimali ni ya chini kwa kitengo cha bidhaa na huduma. Hata hivyo, ufanisi wa matumizi ya maji unapochunguzwa katika mazingira ya mazingira, ubora wa maji pia unahitaji kuzingatiwa, kwa sababu kudumisha au kuimarisha ubora wa maji pia huongeza uzalishaji (Hamdy 2007).

Tatizo lililoongezeka la uhaba wa maji linadai kuboreshwa kwa ufanisi wa matumizi ya maji hasa katika mikoa yenye ukame na semiari, ambapo upatikanaji wa maji kwa kilimo, na ubora wa maji wa kutokwa, ni mambo muhimu katika uzalishaji wa chakula. Katika mikoa hii, kurejeshwa kwa maji katika vitengo vya aquaponic kunaweza kufikia ufanisi mkubwa wa matumizi ya maji ya 95— 99% (Dalsgaard et al. 2013). Mahitaji ya maji pia ni chini ya 100 L/kg ya kuvuna samaki, na ubora wa maji huhifadhiwa ndani ya mfumo wa uzalishaji wa mazao (Goddek et al. 2015). Ni wazi, mifumo hiyo lazima ijengwe na kuendeshwa ili kupunguza hasara za maji; lazima pia kuongeza uwiano wao wa maji ya samaki kwa mimea, kwa kuwa uwiano huu ni muhimu sana katika kuongeza ufanisi wa matumizi ya maji tena na kuhakikisha kuchakata virutubisho maximal. Mfumo wa mipangilio na ufumbuzi wa kiufundi unaendelezwa ili kuunganisha maboresho katika vitengo vya mtu binafsi, na kuelewa vizuri jinsi ya kusimamia maji kwa ufanisi na kwa ufanisi (Vilbergsson et al. 2016). Habari zaidi hutolewa katika Chaps. [9](/jamiii/makala/sura-9-virutubishi-baiskeli katika-aquaponics-mifumo) na 11.

Kutokana na mahitaji ya udongo, maji na virutubisho, nyayo za maji za mifumo ya maji ni bora zaidi kuliko kilimo cha jadi, ambapo ubora wa maji na mahitaji, pamoja na upatikanaji wa ardhi ya kilimo, gharama za mbolea na umwagiliaji ni vikwazo vyote vya upanuzi (Kielelezo 2.1).

** **

mtini. 2.2 Feed uwiano wa uongofu (FCRs) kulingana na kilo ya malisho kwa uzito kuishi na kilo ya kulisha kwa ajili ya sehemu ya chakula. Wadudu tu, ambao huliwa nzima katika baadhi ya maeneo ya dunia, wana FCR bora kuliko samaki