Improvement of water quality and food production via nutrient recovery in climate-vulnerable wetlands through nature-based floating rice cultivation
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि बांग्लादेश के बाढ़-प्रवण आर्द्रभूमि में तैरते हुए बेड़ों (राफ्ट्स) पर उच्च उपज वाली चावल की किस्मों की खेती करने से घुले हुए पोषक तत्वों को महत्वपूर्ण रूप से हटाकर जल की गुणवत्ता में सुधार होता है और अनाज की बढ़ी हुई उपज एवं बायोमास के माध्यम से खाद्य उत्पादन भी बढ़ता है, जो जलवायु-लचीली कृषि के लिए एक स्केलेबल प्रकृति-आधारित समाधान प्रदान करता है।
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बांग्लादेश के निचले इलाकों वाले नदी डेल्टा में, भूमि और जल एक निरंतर, बदलते हुए संबंध में बंधे हुए हैं। सदियों से, किसान मानसून की बारिश को अपने खेतों को झीलों में बदलते हुए देखते आए हैं, जो एक प्राकृतिक चक्र है जो अब जलवायु परिवर्तन के कारण बाढ़ तीव्र होने के साथ एक आपदा बनने का खतरा पैदा कर रहा है। जब पानी मिट्टी को बहुत लंबे समय तक ढकता है, तो फसलें डूब जाती हैं, और वे पोषक तत्व जो पौधों को खिलाने चाहिए थे, बह जाते हैं या कीचड़ में फंस जाते हैं, जिससे पानी मटमैला और अनुपजाऊ हो जाता है। यह एक कठिन विकल्प पैदा करता है: लोग भोजन कैसे उगा सकते हैं जब जमीन पानी के नीचे हो, और वे पानी को साफ कैसे रख सकते हैं जब मिट्टी पूरी तरह संतृप्त (saturated) हो? वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि पौधे प्राकृतिक फिल्टर के रूप में कार्य करते हैं, जो बढ़ते समय पानी से घुले हुए खनिजों और रसायनों को बाहर खींच लेते हैं। यह प्रक्रिया, जिसे अक्सर फाइटोरेमेडिएशन (phytoremediation) कहा जाता है, कई आर्द्रभूमि बहाली परियोजनाओं का आधार है। बांग्लादेश के शोधकर्ता जिस प्रश्न का उत्तर जानना चाहते थे, वह यह था कि क्या खेती का एक विशिष्ट प्रकार इस समस्या को समाधान में बदल सकता है। क्या वे चावल को सीधे बाढ़ के पानी की सतह पर उगा सकते हैं, जिससे पौधों का उपयोग न केवल परिवारों को खिलाने के लिए, बल्कि साथ ही पानी को साफ करने के लिए भी किया जा सके?
यह जानने के लिए, सिलहट कृषि विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नियंत्रित तालाब के वातावरण में तैरते हुए बगीचों की एक श्रृंखला स्थापित की। उन्होंने हल्के फोम शीट और प्लास्टिक की बोतलों का उपयोग करके सरल बेड़े (rafts) बनाए ताकि उन्हें तैरता रहे, जिससे एक स्थिर मंच तैयार हुआ जो बिना डूबे मिट्टी और धान के पौधों को थाम सके। उन्होंने परीक्षण के लिए चावल की तीन अलग-अलग किस्मों को चुना: 'मलोती' नामक एक पारंपरिक स्थानीय किस्म, और बांग्लादेश चावल अनुसंधान संस्थान द्वारा विकसित दो आधुनिक, उच्च उपज वाली किस्में, जिन्हें 'बीआरआरआई धन-79' और 'बीआरआरआई धन-51' कहा जाता है। लक्ष्य यह देखना था कि इनमें से कौन सा पौधा तैरती हुई स्थितियों में जीवित रह सकता है, सबसे अधिक अनाज पैदा कर सकता है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि पानी से सबसे अधिक पोषक तत्व निकाल सकता है। टीम ने साप्ताहिक आधार पर पानी की निगरानी की, नाइट्रोजन, फास्फोरस, पोटेशियम और कुल घुले हुए ठोस पदार्थों (total dissolved solids) के स्तर को मापा ताकि यह ट्रैक किया जा सके कि प्रत्येक पौधा अपने पर्यावरण को कितनी प्रभावी ढंग से साफ कर रहा है।
परिणामों ने पारंपरिक और आधुनिक किस्मों के बीच एक स्पष्ट अंतर दिखाया। दो उच्च उपज वाली चावल की किस्मों ने शक्तिशाली प्राकृतिक फिल्टर के रूप में काम किया। बढ़ते मौसम के दौरान, बीआरआरआई धन-79 और बीआरआरआई धन-51 के पौधों ने पानी से घुले हुए नाइट्रोजन और फास्फोरस के 80 प्रतिशत से अधिक हिस्से को हटा दिया। उन्होंने पोटेशियम के स्तर को लगभग 40 प्रतिशत कम किया और कुल घुले हुए ठोस पदार्थों की मात्रा को भी लगभग 40 प्रतिशत कम कर दिया। जैसे-जैसे पौधे बढ़े, उन्होंने इन पोषक तत्वों को अपने तने, पत्तियों और दानों के निर्माण के लिए अवशोषित किया, जिससे प्रभावी रूप से पानी के प्रदूषण को भोजन में बदल दिया गया। इसके विपरीत, पारंपरिक मलोती किस्म तालमेल बिठाने में संघर्ष करती रही। इसने नाइट्रोजन या फास्फोरस को बहुत कम हटाया और एक आश्चर्यजनक मोड़ में, वास्तव में पानी में कुल घुले हुए ठोस पदार्थों को लगभग 9 प्रतिशत बढ़ा दिया। सफाई करने के बजाय, यह पुरानी किस्म वास्तव में इसमें अधिक सामग्री छोड़ती हुई प्रतीत हुई, जिससे यह एक प्रभावी फिल्टर के रूप में विफल रही।
सफाई की शक्ति में अंतर, फसल की पैदावार में भी एक नाटकीय अंतर के साथ मेल खाता था। आधुनिक चावल की किस्मों ने पारंपरिक मलोटी की तुलना में तीन गुना से अधिक अनाज की उपज दी। प्रत्येक वर्ग मीटर तैरते हुए बेड़े के लिए, उच्च उपज वाले चावल ने 0.26 से 0.27 किलोग्राम अनाज का उत्पादन किया, जबकि स्थानीय किस्म ने केवल 0.07 किलोग्राम का उत्पादन किया। शोधकर्ताओं ने पाया कि पौधों द्वारा पानी को कितनी अच्छी तरह साफ करने और उनके द्वारा कितना भोजन उत्पादित करने के बीच एक सीधा संबंध है। वे बर्तन जिनमें पानी सबसे स्वच्छ था, जहाँ पौधों ने सफलतापूर्वक सबसे अधिक पोषक तत्वों को निकाला था, वही बर्तन थे जिन्होंने सबसे अधिक अनाज का उत्पादन किया। यह सुझाव देता है कि चावल द्वारा पानी से पोषक तत्व खींचने की क्षमता केवल उसके विकास का एक दुष्प्रभाव नहीं है, बल्कि उसकी सफलता का एक प्रमुख चालक है। जो पौधे पानी को छानने में सबसे अच्छे थे, वे ही अनाज प्राप्त करने में भी सबसे कुशल थे।
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि तैरते हुए चावल की खेती केवल पानी पर भोजन उगाने का तरीका नहीं है; यह एक दोहरा उद्देश्य वाला तंत्र है जो फसल सुरक्षित करने के साथ-साथ पानी की गुणवत्ता में भी सुधार कर सकता है। सही प्रकार के चावल का चयन करके, बाढ़ प्रभावित क्षेत्रों के किसान संभावित रूप से एक विनाशकारी बाढ़ को पोषण और पर्यावरणीय बहाली दोनों के अवसर में बदल सकते हैं। उच्च उपज वाली किस्मों ने जीवित बायोफिल्टर (biofilters) के रूप में कार्य किया, जिससे सिद्ध हुआ कि प्रकृति-आधारित समाधानों को अधिक प्रभावी ढंग से काम करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। हालांकि इनकी उपज शुष्क भूमि पर प्राप्त की जाने वाली उपज से कम थी, लेकिन बाढ़ के दौरान भोजन और स्वच्छ जल दोनों को एक साथ उत्पन्न करने की क्षमता बढ़ती जलवायु अस्थिरता का सामना कर रहे समुदायों के लिए एक महत्वपूर्ण सुरक्षा कवच प्रदान करती है। यह शोध पुष्टि करता है कि सही पौधों के चुनाव के साथ, तैरती हुई कृषि आर्द्रभूमियों को पुनर्जीवित करने और बदलते जलवायु में मानव आजीविका का समर्थन करने के लिए एक स्केलेबल रणनीति हो सकती है।
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