Duckweed-Integrated Bioenergy, Biofertiliser and Feed Production: A Site-Based Feasibility Assessment and Decision Framework for Smallholder Cattle Systems in Laikipia, Kenya

केन्या के शुष्क उच्च क्षेत्रों में, छोटे स्तर के पशुपालक किसान एक शांत लेकिन निरंतर संकट का सामना कर रहे हैं: उनके पशुओं को खिलाने की लागत उनकी आय की तुलना में अधिक तेजी से बढ़ रही है। गायों को स्वस्थ और उत्पादक रखने के लिए आवश्यक प्रोटीन युक्त सामग्रियां काफी हद तक आयात की जाती हैं, जिससे वे वैश्विक कीमतों के उतार-चढ़ाव और आपूर्ति श्रृंखला के व्यवधानों के प्रति संवेदनशील हो जाती हैं। कुछ ही पशु रखने वाले किसान के लिए, इसका अर्थ अक्सर चारे में कटौती करना होता है, जिससे दूध का उत्पादन कम हो जाता है और आजीविका संघर्षपूर्ण हो जाती है। समाधान की खोज अब स्वयं खेत की ओर मुड़ गई है, विशेष रूप से 'डकवीड' (duckweed) नामक एक छोटे, मुक्त-तैरने वाले पौधे की ओर। यह जलीय पौधा आश्चर्यजनक गति से बढ़ता है, पानी से पोषक तत्वों को सोखकर एक ऐसा शरीर बनाता है जो प्रोटीन से भरपूर होता है, ठीक उसी तरह जैसे सोया या सूरजमुखी का आहार होता है जिसे किसान वर्तमान में खरीदते हैं। विचार यह है कि एक खेत के अपशिष्ट—विशेष रूपв रूप से मवेशियों के गोबर—को एक पोषक तत्वों से भरपूर सूप में बदला जाए, उसमें डकवीड उगाया जाए, और फिर उस पौधे को वापस जानवरों को खिलाया जाए। यह चक्रीय खेती (circular farming) की एक अवधारणा है: जो कुछ भी फेंका जाता है उसे लेना, उसे बदलना और उसे मूल्य के रूप में वापस लौटाना।

हालाँकि, इस विचार को वास्तविकता में बदलना केवल तालाब में गोबर डालने और प्रतीक्षा करने जितना सरल नहीं है। वैज्ञानिक समुदाय ने इस पौधे को खेत के साथ एकीकृत करने के कई अलग-अलग तरीके प्रस्तावित किए हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना तर्क है। कुछ सुझाव देते हैं कि इस पौधे को मछली के साथ जोड़ा जाए, अन्य इसे सूअर या मुर्गियों के साथ, जबकि चौथा विकल्प सीधे उन मवेशियों से जोड़ता है जो पहले से ही खेत में मौजूद हैं, जिसमें गोबर का उपयोग एक बायोगैस डाइजेस्टर को चलाने के लिए किया जाता है जो खाना पकाने के ईंधन का उत्पादन करता है और उसके बाद बचा हुआ तरल तालाब को पोषण देता है। किसी भी विशिष्ट खेत के लिए चुनौती यह जानना है कि कौन सा मार्ग अपनाया जाए। एक सुअर फार्म के लिए काम करने वाली प्रणाली एक पशु फार्म पर विफल हो सकती है; एक सेटअप जो नम जलवायु में फलता-फूलता है, वह शुष्क जलवायु में ढह सकता है। किसी विशिष्ट स्थान की वास्तविकताओं के विरुद्ध इन विकल्पों की तुलना करने का कोई स्पष्ट तरीका न होने पर, किसान एक ऐसी प्रणाली में निवेश करने का जोखिम उठाते हैं जो उनके लिए काम नहीं कर सकेगी।

यही वह सटीक प्रश्न था जिसका उत्तर शोधकर्ताओं, सेलीन इलो और ओलुमडे अजानी ने लाएपिया काउंटी के नोबिट में एक छोटे पैमाने के पशु समूह के लिए खोजने का प्रयास किया। उन्होंने कोई खेत नहीं बनाया और न ही कोई फीड ट्रायल चलाया; इसके बजाय, उन्होंने रणनीतिक योजनाकारों के रूप में कार्य किया, डकवीड के जीव विज्ञान, जल प्रबंधन और पशु पोषण के बारे में उपलब्ध सभी जानकारियों को एकत्र किया ताकि एक निर्णय लेने वाला उपकरण बनाया जा सके। उन्होंने चार अलग-अलग सिस्टम डिजाइनों को लिया और उन्हें नोबिट साइट की विशिष्ट स्थितियों के विरुद्ध परखा: मवेशियों की संख्या, पानी की उपलब्धता, स्थानीय श्रम कौशल और ऊर्जा की आवश्यकता। इन कारकों को सावधानीपूर्वक तौलते हुए, उन्होंने यह पहचानने का प्रयास किया कि कौन सा विन्यास सफलता की सर्वोत्तम संभावना प्रदान करता है, बिना किसानों को पूरी तरह से एक नया प्रकार का व्यवसाय शुरू करने की आवश्यकता के।

विश्लेषण ने एक स्पष्ट विजेता का खुलासा किया, लेकिन उन कारणों से नहीं जिनकी शुरुआत में उम्मीद की गई थी। शोधकर्ताओं ने पाया कि सबसे आशाजनक प्रणाली वह थी जिसने मौजूदा पशु संचालन के भीतर ही सब कुछ रखा। यह दृष्टिकोण, जिसे वे 'डकवीड-बायोएनर्जी-बायोफर्टिलाइजर-फीड मॉडल' कहते हैं, मवेशियों के गोबर को एक बायोगैस डाइजेस्टर के माध्यम से घर के खाना पकाने की गैस बनाने के लिए निर्देशित करता है। उस प्रक्रिया से बचा हुआ तरल, जिसे 'डाइजेस्टेट' कहा जाता है, उसे पतला किया जाता है और एक उथले तालाब को खिलाने के लिए उपयोग किया जाता है जहाँ डकवीड उगता है। प्राप्त पौधे को सुखाकर वापस मवेशियों के आहार में मिला दिया जाता है। यह प्रणाली इसलिए उच्चतम स्कोर प्राप्त करती है क्योंकि इसमें किसी नई पशु प्रजाति के प्रबंधन की आवश्यकता नहीं थी। विचार किए गए अन्य तीन विकल्प—मछली, सूअर या मुर्गियों के साथ डकवीड उगाना—किसानों को पूरी तरह से नए उद्यमों का प्रबंधन करने के लिए मजबूर करते, जिससे नए जोखिम, सीखने के लिए नए कौशल और नई लागतें आतीं। सीमित संसाधनों वाले परिवार के लिए, मिश्रण में एक नया जानवर जोड़ना एक भारी बोझ है; जो वे पहले से जानते हैं वही करते रहना एक सुरक्षित दांव है।

अध्ययन ने इस प्रणाली के बारे में एक महत्वपूर्ण सीमा को भी उजागर किया, जो अत्यधिक आशावाद को रोकता है। जब शोधकर्ताओं ने पचास गायों के झुंड के लिए पोषक तत्वों और पानी के संतुलन की गणना की, तो उन्होंने पाया कि जानवरों द्वारा उत्पादित गोबर लगभग 500 से 750 वर्ग मीटर के तालाब को संतृप्त करने के लिए पर्याप्त है। इतने आकार के तालाब में, डकवीड इतना प्रोटीन पैदा करेगा जो प्रति गाय प्रतिदिन लगभग 8 से 12 ग्राम प्रदान कर सके। हालांकि यह एक मूल्यवान पूरक है, यह एक दुधारू गाय की कुल प्रोटीन आवश्यकता के एक प्रतिशत से भी कम है। यह प्रणाली खरीदे गए चारे की पूरी तरह से आवश्यकता को पूरा नहीं कर सकती, न ही यह खेत को प्रोटीन में आत्मनिर्भर बना सकती है। इसके बजाय, इसका वास्तविक मूल्य इसके विभिन्न आउटपुट के संयोजन में निहित है: यह खाना प cocinarने की गैस प्रदान करता है, उन पोषक तत्वों को पुनः प्राप्त करता है जो अन्यथा नष्ट हो जाते, और जानवरों के आहार को एक मामूली लेकिन विश्वसनीय बढ़ावा देता है। सीमित कारक पानी नहीं है, जैसा कि एक शुष्क क्षेत्र में डर हो सकता है, बल्कि नाइट्रोजन की मात्रा है जो झुंड प्रदान कर सकता है; तालाब इतना छोटा है कि पानी से पहले गोबर समाप्त हो जाता है।

सुरक्षा और जीव विज्ञान भी शोधकर्ताओं की सिफारिशों में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। उन्होंने जोर दिया कि सभी डकवीड एक जैसे नहीं होते। यह पौधा कई अलग-अलग आनुवंशिक किस्मों में मौजूद है, और कुछ अन्य की तुलना में तेजी से बढ़ते हैं या अधिक प्रोटीन युक्त होते हैं। चूंकि नोबिट साइट पर उगने वाले विशिष्ट डकवीड की पहचान अभी तक उसके जेनेटिक कोड से नहीं की गई है, इसलिए शोधकर्ताओं का तर्क है कि किसी भी तैनाती के लिए पहला कदम पौधे की सटीक पहचान करना होना चाहिए। इसके बिना, कोई भी गारंटी नहीं दे सकता कि यह कितनी तेजी से बढ़ेगा या यह कितना पौष्टिक होगा। इसके अलावा, क्योंकि पौधा गोबर से प्राप्त तरल में उगाया जाता है, इसलिए इस बात का जोखिम है कि यह हानिकारक बैक्टीरिया या विषाक्त पदार्थों को जमा कर सकता है। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि जानवरों को खिलाने से पहले पानी, तरल उर्वरक और अंतिम सूखे पौधे, तीनों का सुरक्षा के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए।

अध्ययन के अनुसार, आगे का रास्ता पूर्ण पैमाने पर उत्पादन में जल्दबाजी करने का नहीं है, बल्कि एक सावधानीपूर्वक, चरणबद्ध प्रक्रिया का पालन करने का है। किसानों को पहले अपने स्थानीय डकवीड की पहचान की पुष्टि करनी चाहिए, फिर यह परीक्षण करना चाहिए कि यह उनके विशिष्ट डाइजेस्टेट में कितनी अच्छी तरह बढ़ता है, और उसके बाद ही सुखाने और खिलाने के परीक्षणों की ओर बढ़ना चाहिए। यह चरण-दर-चरण दृष्टिकोण सुनिश्चित करता है कि यदि कुछ गलत होता है, तो इसे महत्वपूर्ण धन या प्रयास खोने से पहले ही पकड़ लिया जाए। शोधकर्ता निष्कर्ष निकालते हैं कि हालांकि डकवीड छोटे किसानों पर दबाव कम करने का एक वास्तविक अवसर प्रदान करता है, इसकी सफलता पूरी तरह से प्रणाली को खेत की वास्तविकता के अनुरूप ढालने पर निर्भर करती है। नोबिट के पशुपालकों के लिए, उत्तर मछली पालक या सूअर पालक बनना नहीं है, बल्कि वे मवेशी जिन्हें वे पहले से ही रखते हैं, उनके प्रबंधन को परिष्कृत करना है, जिससे उनके अपशिष्ट को उनके जानवरों को खिलाने और उनके घरों को ईंधन देने वाले संसाधन में बदला जा सके।