एरोपोनिक्स - वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है

एरोपोनिक्स क्या है?

एरोपोनिक्स एक ऐसी खेती पद्धति है जो बिना मिट्टी के पौधे उगाती है। यह व्यापक "मिट्टी-रहित" खेती के तरीकों का हिस्सा है, जिसमें यह भी शामिल है हीड्रोपोनिक्स और aquaponics.

लेकिन इन 2 अन्य तरीकों के विपरीत, यह किसी समुच्चय या सब्सट्रेट का उपयोग नहीं करता है। कभी-कभी, पौधे को कोको-कॉयर जैसे बहुत हल्के सब्सट्रेट के साथ रखा जा सकता है, जिसमें जड़ बिना सहारे के लटकती रहती है।

इसके बजाय, पोषक तत्वों को बूंदों के माध्यम से या घुले हुए पोषक तत्वों वाले एरोसोलाइज्ड पानी की छिड़काव वाली धुंध के माध्यम से पौधे तक पहुंचाया जाता है।

स्रोत: आधुनिक किसान

इस विधि का मुख्य बिंदु पौधों की वृद्धि की स्थितियों पर अधिकतम नियंत्रण लाना है, साथ ही बीमारियों के लिए अधिकांश माध्यमों (मिट्टी और पानी) को हटाना है।

एरोपोनिक्स बाज़ार का आकार दर्शाता है 2.7 में $2023B बिलियन और 17.4% CAGR के साथ 2033 तक $20.5B तक बढ़ने की उम्मीद है।

एरोपोनिक्स का विज्ञान

एरोपोनिक्स में, फॉस्फेट, पोटेशियम और नाइट्रोजन ("एनपीके") जैसे पोषक तत्वों के साथ-साथ सूक्ष्म पोषक तत्व पानी में घुल जाते हैं, जिससे उर्वरकों के उपयोग में लगभग 100% दक्षता प्राप्त होती है। हाइड्रोपोनिक्स में अंतर यह है कि पानी हमेशा मौजूद नहीं होता है लेकिन नियमित रूप से जड़ों पर छिड़का जाता है।

एरोपोनिक्स को 2 अलग-अलग डिज़ाइनों में विभाजित किया जा सकता है: निम्न-दबाव और उच्च-दबाव प्रणाली।

उच्च दबाव प्रणाली उच्च दबाव वाली धुंध को सीधे जड़ों पर फेंकने के लिए मजबूत पंपों और अत्यधिक दबाव वाले नोजल का उपयोग करें। दबाव 60-90 पीएसआई तक हो सकता है। धुंध अत्यधिक ऑक्सीजन युक्त होती है, जो पोषक तत्वों के कुशल सेवन की अनुमति देती है।

कम दबाव वाली प्रणालियाँ पौधे की जड़ों को पानी देने के लिए हल्की धुंध या बूंदों का उपयोग करें। इस प्रणाली में, धुंध बूंदों का एक हल्का स्प्रे है, जो पोषक तत्वों के धीमे और नियमित अवशोषण की अनुमति देता है। संवेदनशील पौधों के लिए उच्च दबाव की तुलना में इसे प्राथमिकता दी जाती है जिनकी जड़ें उच्च दबाव से क्षतिग्रस्त हो जाएंगी, या विधि के लिए कम तकनीक वाले दृष्टिकोण के लिए। कम दबाव को कभी-कभी "सोकापोनिक्स" कहा जाता है क्योंकि जड़ें उच्च दबाव के बजाय धुंध से भीगी होती हैं।

एरोपोनिक्स से क्या उगाया जा सकता है?

सिद्धांत रूप में, लगभग हर पौधे को एरोपोनिक्स के साथ उगाया जा सकता है। हालाँकि, लागत पर विचार करने के परिणामस्वरूप एरोपोनिक्स में खेती की जाने वाली फसलें ज्यादातर हाइड्रोपोनिक्स के समान ही होती हैं: सभी मौसमों में स्थिर बाजार मांग के साथ उच्च मूल्य, उच्च गुणवत्ता वाली फसलें।

इसलिए एरोपोनिक्स प्रणालियों को विशेष रूप से विकसित करने के लिए अनुकूलित किया गया है:

• पत्तेदार सब्जियाँ (सलाद, पालक, आदि)।
• जड़ी बूटी।
• स्ट्रॉबेरीज।
• टमाटर।
• लाल शिमला मिर्च।
• खीरा।

इन हाइड्रोपोनिक्स और एरोपोनिक्स-अनुकूल फसलों के अलावा, एरोपोनिक्स ऐसी जड़ वाली फसलें उगा सकते हैं जो लगातार पानी में डूबे रहने पर सड़ जाती हैं। अत: आलू और गाजर तथा अन्य कंद भी उगाए जा सकते हैं।

ऐसी फसलें जहां रासायनिक संरचना महत्वपूर्ण है और इसलिए स्थिर और पूर्वानुमानित विकास स्थितियों की आवश्यकता होती है, जैसे मारिजुआना, एरोपोनिक्स विधियों से भी लाभान्वित होती है।

एरोपोनिक्स के फायदे

एरोपोनिक्स के कुछ फायदे अन्य मिट्टी रहित तरीकों के समान हैं, जिनके बारे में हमने अपने लेखों में विस्तार से चर्चा की है।हाइड्रोपोनिक्स - वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है" तथा "एक्वापोनिक्स - वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है"

• पानी का कम उपयोग, पारंपरिक कृषि का 80-95%।
• उर्वरकों का लगभग 100% उपयोग, बिना किसी प्रदूषण के।
• शाकनाशी की कोई आवश्यकता नहीं है।
• विकास की स्थितियों पर नियंत्रण.
• जगह का अधिकतम उपयोग, खासकर अगर इसे ऊर्ध्वाधर खेती के साथ जोड़ा जाए।

इनके अलावा, एरोपोनिक्स के कुछ अनूठे फायदे हैं।

कीट और रोग नियंत्रण

मिट्टी रहित होने से जाहिर तौर पर मिट्टी से पैदा होने वाली बीमारियों का खतरा दूर हो जाता है। हालाँकि, हाइड्रोपोनिक्स अभी भी जल-जनित बीमारियों के प्रति संवेदनशील हैं, क्योंकि जड़ें लगातार पानी के एक ही बैच में लटकती रहती हैं।

सिस्टम में बहुत कम पानी होने से, रोगजनकों की उपस्थिति के लिए पानी की निगरानी करना आसान हो जाता है। यदि संदूषण का पता चलता है तो इससे पानी को साफ करना, फ़िल्टर करना या कीटाणुरहित करना भी आसान हो जाता है।

नतीजतन, एरोपोनिक्स एक खेती पद्धति है जिसमें कीटनाशकों के बहुत कम उपयोग की आवश्यकता होती है, यहां तक ​​कि हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में भी कम।

बहुत साफ पानी और बिना मिट्टी के भी एरोपोनिक्स उपभोक्ताओं के लिए सबसे सुरक्षित खेती के तरीकों में से एक है, जिसमें हानिकारक बैक्टीरिया से किसी भी तरह के संदूषण की संभावना कम होती है।

शीघ्र विकास

जड़ों के ऑक्सीजन के चरम स्तर के कारण, एरोपोनिक्स स्थितियों में पौधे हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में 2-3 गुना तेजी से बढ़ सकते हैं, जो अक्सर ग्रीनहाउस या खुले मैदानों में गमले में लगे पौधों की तुलना में तेजी से बढ़ते हैं।

यह उसी खेती की सतह को पत्तेदार साग जैसी जल्दी तैयार होने वाली फसलों के लिए अति-उत्पादक बना सकता है।

जड़ वाली फसलें

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एरोपोनिक्स एकमात्र मिट्टी-रहित और ऊर्ध्वाधर कृषि पद्धति है जो आलू, गाजर, पार्सनिप आदि जैसी जड़ वाली फसलों की खेती के अनुकूल है।

स्रोत: Cipotato 

इसके अलावा, चूंकि जड़ें छिड़काव के लिए सीधे लटक रही हैं, इसलिए उन तक सीधे पहुंच संभव है। यह ऊर्ध्वाधर खेती में जड़ फसलों की खेती के लिए एक ठोस लाभ हो सकता है, जिससे फसल अतिरिक्त व्यावहारिक हो जाती है और कटे हुए कंदों से साफ करने के लिए मिट्टी नहीं होती है।

एरोपोनिक्स के नुकसान

लागत

सभी मिट्टी-रहित खेती विधियों की तरह, लागत एक मुद्दा है, विशेषकर स्टार्ट-अप लागत। एरोपोनिक्स के लिए समर्पित सुविधाओं, उपकरण, सेंसर, फिल्टर आदि की आवश्यकता होती है। हाइड्रोपोनिक प्रणालियों के अलावा, इसमें नज़ल (उच्च दबाव प्रणालियों के लिए वाणिज्यिक ग्रेड के) और मजबूत पंपों के साथ-साथ दबाव वाले टैंकों की भी आवश्यकता होती है।

पीएच और पोषक तत्व निगरानी

यह एरोपोनिक्स के लिए अद्वितीय नहीं है बल्कि यहां और भी अधिक संवेदनशील है। ऐसा इसलिए है क्योंकि पानी की मात्रा बहुत कम हो जाती है, जिससे पोषक तत्वों की सांद्रता बहुत अधिक हो जाती है।

इसका मतलब यह भी है कि पोषक तत्वों को बहुत अधिक केंद्रित करने की आवश्यकता नहीं है। चूंकि बफर प्रदान करने के लिए कोई मिट्टी या पानी नहीं है, इसलिए पौधों को दिए जाने वाले पोषक तत्वों की मात्रा की सटीक गणना की जानी चाहिए।

यह इसे अन्य खेती के तरीकों की तुलना में बहुत अधिक जटिल और ज्ञान-गहन बनाता है, जहां पोषक तत्वों की थोड़ी अधिक मात्रा का कोई परिणाम नहीं होगा।

इसलिए एरोपोनिक्स सिस्टम लगातार बहुत अधिक पोषक तत्व सांद्रता (पौधे पर आयनिक और पीएच तनाव पैदा करने वाला) और बहुत कम (उप-इष्टतम विकास का कारण बनने वाला) के बीच एक पतली रेखा पर चल रहे हैं।

पलटाव

हाइड्रोपोनिक प्रणालियाँ, स्वभाव से, खुले मैदान में फसलों की तुलना में अधिक कृत्रिम हैं। इसका मतलब है कि वे सुचारू रूप से चलने वाली चीजों पर निर्भर हैं:

• भागों और घटकों में आपूर्ति श्रृंखला।
• विद्युत विद्युत आपूर्ति.
• अत्यधिक स्वचालित और उन्नत संचालन के लिए इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टेड सिस्टम।
• कुशल श्रमिक आवश्यक निगरानी और रखरखाव कुशलतापूर्वक करने में सक्षम हैं।

हालांकि इन जोखिमों को कम करने के कई तरीके हैं, उदाहरण के लिए सिस्टम अतिरेक या बड़ी इन्वेंट्री (जो सेटअप लागत में वृद्धि करती है), या नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन के माध्यम से ऊर्जा की स्थानीय आपूर्ति, एरोपोनिक्स कभी भी खुले में बारिश के पानी वाली फसल की तरह लचीली नहीं होगी। मैदान।

ये सब हाइड्रोपोनिक्स के लिए भी कहा जा सकता है। लेकिन एरोपोनिक्स के लिए यह और भी महत्वपूर्ण है, जड़ों को हाइड्रेटेड रहने और नुकसान न उठाने के लिए निरंतर धुंध की आवश्यकता होती है।

इसलिए, दोषपूर्ण पंप या बिजली आपूर्ति से कुछ घंटों की कटौती भी पूरी एरोपोनिक्स फसल को पटरी से उतार सकती है। इस कारण से, कुछ एयरोपोनिक प्रणालियों में एरोपोनिक्स की अस्थायी विफलता की स्थिति में फसलों को बाढ़ने के लिए हाइड्रोपोनिक बैकअप होता है। बेशक, ऐसे बैकअप केवल लागत और जटिलता बढ़ाते हैं।

जटिलता

और जटिलता एयरोपोनिक्स का एक और मुद्दा है। प्रणाली को न केवल बीमारियों और पोषक तत्वों के संतुलन की निगरानी करने की आवश्यकता है, बल्कि इसमें हाइड्रोपोनिक प्रणाली की तुलना में कई और हिस्से भी शामिल हैं। प्रत्येक जड़ पर धुंध उत्सर्जित करने वाले एक या कई नोजल द्वारा व्यक्तिगत रूप से छिड़काव किया जाता है। ये नोजल बंद हो सकते हैं या ख़राब हो सकते हैं। प्रत्येक को अपनी स्वयं की पाइपिंग प्रणाली प्रदान की जाती है।

जितने अधिक हिस्से होंगे, कुछ गलत होने की संभावना उतनी ही अधिक होगी, जिससे एयरोपोनिक्स समग्र रूप से अधिक रखरखाव और निगरानी-गहन प्रणाली बन जाएगी और शुरुआत में इसे स्थापित करना अधिक जटिल हो जाएगा।

एरोपोनिक्स में नवाचार

एलईडी प्रकाश

एयरोपोनिक्स में एलईडी लाइटें एक महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी हस्तक्षेप हैं। ये लाइटें अन्य प्रकाश स्रोतों की तुलना में बहुत कम ऊर्जा खपत करती हैं, कम गर्मी उत्सर्जित करती हैं और लंबे समय तक चलती हैं।

इसके अलावा, सभी दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम प्रकाश संश्लेषण में पौधों के लिए उपयोगी नहीं होते हैं, इसलिए हरी रोशनी के बिना समर्पित एलईडी कृत्रिम बिजली द्वारा खपत की जाने वाली बिजली को और कम कर सकते हैं।

स्रोत: एग्रीटेक्चर

IoT और सेंसर-आधारित स्वचालन

सेंसर और इलेक्ट्रॉनिक्स की घटती लागत ने तापमान, आर्द्रता, प्रकाश, पीएच स्तर और पोषक तत्वों की मात्रा की निरंतर निगरानी संभव बना दी है।

यह सेंसर-आधारित खेती वास्तविक समय में ट्रैक करने और समायोजित करने में मदद करती है ताकि परिस्थितियाँ हर समय इष्टतम बनी रहें। एरोपोनिक्स के लिए विशेष रूप से उच्च स्तर की निगरानी की आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, सस्ते और शक्तिशाली सेंसर किसी अन्य की तुलना में इस विधि के लिए और भी अधिक महत्वपूर्ण हैं।

एआई-आधारित प्रौद्योगिकियां

जैसा कि उल्लेख किया गया है, एरोपोनिक्स के लिए जल प्रणाली, बीमारियों, पोषक तत्वों के स्तर आदि की गहन निगरानी की आवश्यकता होती है।

एआई प्रकाश, आर्द्रता और पोषक तत्वों के स्तर सहित पर्यावरणीय परिस्थितियों को अनुकूलित करने में मदद कर सकता है। एआई प्रत्येक पौधे के प्रकार के लिए वैयक्तिकृत विकास योजनाएं बनाकर निवेश को अनुकूलित करने और लागत कम करने में भी मदद करता है।

यह मानव से पहले रोगजनकों के बारे में चेतावनी देने के लिए मशीन दृष्टि या जैव रासायनिक परीक्षणों का उपयोग कर सकता है या यह पता लगा सकता है कि पौधे को कुछ पोषक तत्व पर्याप्त या बहुत अधिक नहीं मिल रहे हैं।

अंत में, स्वायत्त कृषि रोबोटों के उदय के साथ, हम एक एरोपोनिक्स प्रणाली की कल्पना कर सकते हैं जहां पौधों की रोपाई, छंटाई, कटाई और प्रतिस्थापन पूरी तरह से स्वचालित हो सकता है।

अल्ट्रा-सोनिक फॉगर्स

"पारंपरिक" एरोपोनिक्स एरोसोलिज्ड पानी के कम या ज्यादा बड़े कणों के साथ धुंध बनाने के लिए कम या उच्च दबाव वाले नोजल का उपयोग करते हैं।

कोहरे के समान अति-छोटी पानी की बूंदें बनाने के लिए अल्ट्रासाउंड का उपयोग करना एक विकल्प है। कण 10 माइक्रोन जितने छोटे हो सकते हैं। इस कारण से, इसे कभी-कभी "फॉगपोनिक्स" भी कहा जाता है।

स्रोत: पेड़.com

एक प्रकार की संस्कृति जो कोहरे के उपयोग से लाभान्वित होती है वह है अंकुर और क्लोन, जिनमें वास्तव में अभी तक कोई जड़ प्रणाली नहीं है। एरोपोनिक्स के साथ, ये पौधे या तो बहुत कम प्राप्त कर सकते हैं और सूख सकते हैं या बहुत अधिक प्राप्त कर सकते हैं और अवरुद्ध हो सकते हैं और दम तोड़ सकते हैं/सड़ सकते हैं।

फॉगपोनिक बहुत कम दबाव प्रदान करता है, जो नाजुक पौधों के लिए आदर्श है। कोहरा बहुत बड़े क्षेत्र में भी फैल सकता है, जिससे बहुत अधिक नोजल रखने और इसे केवल कुछ फॉगर्स से बदलने की जटिलता और समस्या कम हो जाती है।

यह कम पोषक तत्व भी प्रदान करता है, क्लोनिंग या रोपण के लिए बोनस, लेकिन बड़े परिपक्व पौधों के लिए एक मुद्दा बन सकता है।

हालाँकि, सिस्टम की कुछ सीमाएँ हैं:

• गर्मी उत्पन्न करना: एटमाइज़र ज़्यादा गरम हो सकता है, और यह कोहरे को सुखा देगा
• नमक का संचय: एरोपोनिक्स से भी अधिक, पोषक तत्वों से नमक का जमाव ढेर हो सकता है और एटमाइज़र और पाइपिंग को अवरुद्ध कर सकता है। ब्रश करके या सिरके/एसिड में नमक घोलकर नियमित सफाई की आवश्यकता हो सकती है।

स्रोत: लुट्टसग्रो

अंतरिक्ष-आधारित एरोपोनिक्स

एक नई अंतरिक्ष दौड़ चल रही है और संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और चीन द्वारा चंद्रमा और मंगल ग्रह पर स्थायी अड्डे स्थापित करने की योजना है, दर्जनों या यहां तक ​​कि सैकड़ों अंतरिक्ष यात्रियों को कैसे खिलाया जाए यह सवाल और अधिक महत्वपूर्ण हो गया है।

जितने अधिक लोग होंगे, पृथ्वी से सारा भोजन उतना ही कम आयात करना आर्थिक दृष्टि से सार्थक होगा। फिर भी, ये कृत्रिम आवास छोटे होंगे, और प्रत्येक किलो/घन मीटर आवास और अंततः ग्रीनहाउस को बनाने और साइट पर लाने में बहुत अधिक लागत आएगी।

इसलिए परिवहन लागत कम करने के लिए स्थानीय स्तर पर खाद्य उत्पादन करना समझदारी है, और इससे ऑक्सीजन का उत्पादन होगा और हवा का पुनर्चक्रण भी होगा, लेकिन यह तभी संभव है जब यह बहुत कुशल हो। जगह और पानी की लागत और कमी, अंतरिक्ष-आधारित खाद्य उत्पादन के लिए एरोपोनिक प्रणालियों को एक बहुत अच्छा विकल्प बनाते हैं, और पौधों की बीमारियों का कम जोखिम भी इसके पक्ष में एक और तर्क है।

आलू जैसी बहुत अधिक ऊर्जा-सघन जड़ वाली फसलें उगाने की संभावना, जो बहुत जटिल खाना पकाने के बिना (अनाज के विपरीत) खाने में भी आसान है, अन्य समाधानों की तुलना में एरोपोनिक्स को भी पसंद किया जा रहा है।

सबसे बढ़कर, पानी की धुंध गुरुत्वाकर्षण के बिना तरल पानी की तुलना में कहीं अधिक व्यावहारिक होगी।

और यह सिर्फ एक अवधारणा नहीं है, इसके प्रोटोटाइप का आईएसएस में पहले ही परीक्षण किया जा चुका है एक्स्पोज़ड रूट ऑन-ऑर्बिट टेस्ट सिस्टम (XROOTS) तकनीकी डेमो प्रोग्राम.

स्रोत: नासा

एक एरोपोनिक इंस्टालेशन का निर्माण

कुल मिलाकर, हाइड्रोपोनिक्स एरोपोनिक्स की तुलना में सरल, निर्माण में सस्ता और रखरखाव में आसान है।

इसलिए जब एरोपोनिक इंस्टालेशन बनाने की योजना बनाई जा रही हो, तो उत्तर देना एक अच्छा प्रश्न है हाइड्रोपोनिक्स के बजाय एरोपोनिक्स क्यों चुनें?

फिर भी, ऐसे बहुत से उपयोग के मामले हैं जहां एयरोपोनिक्स को प्राथमिकता देना उचित होगा:

• पौध उगाना या क्लोनिंग करना।
• ऊर्ध्वाधर कृषि व्यवस्था में जड़ वाली फसलें उगाना।
• पौधों की ऐसी प्रजातियाँ उगाना जो जल-जनित रोगों के प्रति बहुत संवेदनशील हों।
• जल आपूर्ति (रेगिस्तानी स्थान) पर अत्यधिक सीमाएं, हाइड्रोपोनिक्स से भी कम पानी का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित करना।
• तीव्र वृद्धि से मूल्य बढ़ता है:
  • स्थान की उपलब्धता महत्वपूर्ण है, जैसे शहरी खेती और अति-स्थानीय खेती में।
  • मांग में तेजी से उतार-चढ़ाव होता है या भविष्यवाणी करना कठिन होता है, इसलिए तेज टर्नओवर बढ़ती या घटती मांग पर त्वरित प्रतिक्रिया की अनुमति देता है।

ज्यादातर मामलों में, वाणिज्यिक परिचालन में एरोपोनिक्स का उपयोग किया जाएगा, क्योंकि सरल हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में इसे स्थापित करना और संचालित करना अधिक जटिल है।

फिर भी, घरेलू छोटे पैमाने के सिस्टम का उपयोग करना संभव है, क्योंकि वे बहुत जल्दी कम मात्रा के लिए टर्नओवर प्रदान करेंगे, उदाहरण के लिए, घर या फ्लैट में एक छोटा सिस्टम रखने की इजाजत होगी जहां हाइड्रोपोनिक्स का बहता पानी और पानी की टंकियां होंगी असुविधाजनक हो.

निष्कर्ष

एरोपोनिक्स कुछ स्थितियों के लिए हाइड्रोपोनिक्स पर एक शक्तिशाली उन्नयन है, जो विकास की गति, पानी के उपयोग, बीमारी के जोखिम और अंतरिक्ष उपयोग के संबंध में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है।
हालाँकि, यह और भी अधिक जटिल, महंगी और रखरखाव में कठिन प्रणाली है।

फॉगपोनिक्स के मामले में नोजल की प्रचुरता, या नमक के निर्माण पर सिस्टम को इष्टतम ढंग से ट्यूनिंग रखने के लिए निरंतर ध्यान देने की आवश्यकता होगी। और किसी भी विफलता के परिणामस्वरूप पौधा जल्दी ही मुरझा जाएगा और मर जाएगा।

तो एरोपोनिक्स संभवतः एक ऐसी प्रणाली है जो या तो एक छोटे शौक प्रोजेक्ट के लिए उपयुक्त है, जहां जगह सबसे बड़ी बाधा है और त्वरित टर्नओवर की देखभाल की जाती है, या एक उच्च तकनीक, अत्यधिक अनुभवी वाणिज्यिक टीम के लिए जो अपने इनडोर खेती के संचालन को अनुकूलित करने के लिए तैयार है।

और यह हो सकता है कि एरोपोनिक्स इनडोर खेती का भविष्य है, जिसका श्रेय जड़ वाली फसलों, कम पानी के उपयोग, बीमारी से कम नुकसान और यहां तक ​​कि तेज फसल कारोबार सहित व्यापक फसल श्रृंखला को जाता है।
कुछ ऐसा जो तब भी सच हो सकता है जब मानव जाति बाहरी अंतरिक्ष तक फैल जाएगी।