उर्वरक: चुनौतियां और समाधान

20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, जर्मन रसायनज्ञ फ्रिट्ज हैबर और कार्ल बॉश ने नाइट्रोजन को हवा से लेने और हाइड्रोजन के साथ इसे पिघलाने के लिए एक विधि विकसित की। यह सदी के महान वैज्ञानिक विकासों में से एक साबित होगा।

संयुक्त रूप से, दो तत्वों ने तरल अमोनिया को सिंथेटिक उर्वरकों में एक प्रमुख घटक बनाया, जो एक अभूतपूर्व कृषि विस्तार को संचालित करेगा और तेजी से बढ़ती दुनिया को खिलाने में मदद करेगा।

लेकिन एक नकारात्मक पहलू है। पिछले 100 वर्षों के दौरान, पानी, मिट्टी और हवा में मानव निर्मित नाइट्रोजन यौगिकों की मात्रा दोगुना हो गया है - सिंथेटिक उर्वरकों के व्यापक उपयोग से बड़े हिस्से में संचालित वृद्धि।

पृथ्वी पर जीवन के लिए नाइट्रोजन आवश्यक है, लेकिन अधिक मात्रा में, यह एक खतरनाक प्रदूषक है और शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस, नाइट्रस ऑक्साइड के उत्सर्जन के माध्यम से जलवायु परिवर्तन को ड्राइव करते हुए जल निकायों, पौधों, जानवरों और मनुष्यों को विषाक्त कर रहा है। हालांकि आम जनता के लिए बहुत कम जाना जाता है, विशेषज्ञ आज मानवता के सामने सबसे गंभीर प्रदूषण खतरों में से एक अतिरिक्त नाइट्रोजन की बाढ़ कहते हैं।

चुनौतियां

19 वीं शताब्दी की शुरुआत में, पर्यावरण में लगभग कोई मानव निर्मित नाइट्रोजन यौगिक नहीं थे। लेकिन हैबर-बॉश की सफलता के बाद के वर्षों में, उनका स्तर आसमान छूने लगा, कृत्रिम उर्वरकों के बड़े पैमाने पर उठाव और अन्य मानवीय गतिविधियों जैसे कि मुनियों का निर्माण और जीवाश्म ईंधन के जलने से प्रेरित, दोनों ने नाइट्रोजन के रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील रूप ।

संयुक्त राष्ट्र समर्थित अंतर-सरकारी विज्ञान-नीति प्लेटफॉर्म ऑन बायोडायवर्सिटी एंड इकोसिस्टम सर्विसेज (आईपीबीईएस) के अनुसार, सिंथेटिक उर्वरक से भरे खेतों से पोषक तत्वों के चलने ने भूमि पारिस्थितिकी तंत्र पर प्रतिकूल प्रभाव डाला है। लेकिन मीठे पानी और समुद्री आवासों को सबसे कठिन मारा गया है, लेक एरी में आवर्तक क्षारीय खिलने के साथ, और "मृत क्षेत्र" यह मेक्सिको की खाड़ी में जलीय जीवन के बारे में बताता है।

मानव स्वास्थ्य को भी खतरा है। कृषि अमोनिया उत्सर्जन वाहन निकास से प्रदूषण के साथ मिलकर हवा में खतरनाक कण पैदा कर सकता है और श्वसन संबंधी बीमारियों को खत्म कर सकता है, जिसमें COVID-19 भी शामिल है। एक अध्ययन अनुमान लगाया गया है कि वायु प्रदूषण COVID-19 से संबंधित मृत्यु दर में 15 प्रतिशत की वृद्धि कर सकता है।

नाइट्रोजन प्रदूषण के ज्वार को रोकने के लिए, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP) सहित सरकारों, कंपनियों और अंतर्राष्ट्रीय निकायों की बढ़ती संख्या, वैज्ञानिकों के साथ नाइट्रोजन के मानव उपयोग से जुड़े जोखिमों को बेहतर ढंग से समझने और जागरूकता बढ़ाने के लिए काम कर रही है। ।

इसके अंत तक, लगभग एक साल पहले संयुक्त राष्ट्र के सदस्य राज्यों ने समर्थन किया सतत नाइट्रोजन प्रबंधन पर कोलंबो घोषणा, जो 2030 तक सभी स्रोतों से नाइट्रोजन कचरे को आधा करने की महत्वाकांक्षा निर्धारित करता है।

UNEP ने हाल ही में वैश्विक "हलवे नाइट्रोजन अपशिष्ट" अभियान की स्थापना की, इस तथ्य पर प्रकाश डाला कि नाइट्रोजन उपयोग दक्षता में सुधार न केवल जलवायु, प्रकृति और स्वास्थ्य लक्ष्यों का समर्थन करता है बल्कि विश्व स्तर पर सालाना 100 बिलियन अमेरिकी डॉलर की बचत करता है (वैश्विक सिंथेटिक उर्वरक बिक्री के आधे मूल्य के आधार पर एक अनुमान)।

व्यवस्था

वैश्विक स्तर पर, कृत्रिम उर्वरक वैश्विक खाद्य उत्पादन के थोक के पीछे हैं और वे विकासशील देशों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। विशेषज्ञों का कहना है कि इससे एक चुनौती दूर होगी। हालांकि, बढ़ते भोजन के अधिक टिकाऊ तरीके से बाहर निकलने की पहल बहुतायत से होती है।

हाल का अध्ययन मृदा एसोसिएशन, यूनाइटेड किंगडम स्थित चैरिटी और जैविक खेती के वकील, वैश्विक ग्रीनहाउस गैस लेखांकन में नाइट्रस ऑक्साइड उत्सर्जन पर अधिक ध्यान देने के लिए कहते हैं; एक जलवायु, प्रकृति और स्वास्थ्य मुद्दे के रूप में नाइट्रोजन की अधिकता से निपटने के लिए अधिक एकीकृत प्रयास; और कृषि स्तर पर बेहतर नाइट्रोजन प्रबंधन के लिए प्रोत्साहन।

लेकिन जैविक खेती के तरीके स्थायी पोषक तत्व प्रबंधन का एकमात्र उदाहरण नहीं हैं: कृषि संबंधी दृष्टिकोणसहित, संरक्षण, कम-इनपुट, और न्यूनतम जुताई कृषि, सभी को "प्रकृति-सकारात्मक" और पुनर्योजी प्रथाओं के रूप में मान्यता प्राप्त है।

खेत से कांटा तक, नाइट्रोजन का 80 प्रतिशत बर्बाद हो जाता है और पर्यावरण के लिए खो जाता हैयूनाइटेड किंगडम में सेंटर फॉर इकोलॉजी एंड हाइड्रोलॉजी के एक अध्ययन के अनुसार। पशुओं की खाद और अधिक उपयोग, नाइट्रोजन-फिक्सिंग फसलों की सड़ांध में - जैसे फलियां जो हवा से नाइट्रोजन को एक जैविक रूप में उपयोगी रूप में परिवर्तित करती हैं - पुनर्निर्माण की प्रक्रिया के हिस्से के रूप में सिंथेटिक नाइट्रोजन को बदलने के लिए महत्वपूर्ण होगा। मिट्टी की उर्वरता।

नाइट्रोजन-फिक्सिंग संयंत्र क्या हैं?

नाइट्रोजन-फिक्सिंग पौधों में उनकी जड़ में पार्टनर बैक्टीरिया होते हैं जो डाइनिट्रोजेन (एन) को हथियाने में सक्षम होते हैं₂) वातावरण से बाहर। वे N को रूपांतरित करते हैं₂ अमोनिया (NH) में₃), जो पौधे प्रोटीन, अमीनो एसिड और डीएनए बनाने के लिए उपयोग कर सकते हैं। केवल कुछ पौधे इस अद्भुत चाल को प्राप्त कर सकते हैं, जैसे मटर परिवार (फलियां) और फ्लोटिंग फ़र्न अज़ोला। जहाँ खाद की उपलब्धता सीमित है, सिंथेटिक नाइट्रोजन उर्वरकों से बचने के उद्देश्य से खेती प्रणालियों में ये पौधे बहुत महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

अध्ययन के प्रमुख लेखक मार्क सटन कहते हैं कि आम सहमति है कि सभी को खाद और मूत्र का बेहतर उपयोग करना चाहिए। “सरल क्रियाओं में खाद टैंक पर ढक्कन लगाना शामिल है, जो अमोनिया को हवा में खो जाने से रोकता है। यदि आप अपनी खाद को सूंघ सकते हैं, तो इसका मतलब है कि आप इसे वातावरण में बर्बाद कर रहे हैं, ”वह कहते हैं।

यूएनईपी इकोसिस्टम डिवीजन की प्रमुख सुसान गार्डनर कहती हैं, "नाइट्रोजन-प्रकाश की खेती के तरीकों में कई बाधाओं को दूर करने के लिए वित्तीय प्रोत्साहन और राजनीतिक खरीद-फरोख्त जरूरी होगी।" "लेकिन नीचे की रेखा बनी हुई है: हमें नाटकीय रूप से सभी स्रोतों से पर्यावरण में जारी होने वाले प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन की मात्रा को कम करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से सिंथेटिक उर्वरकों से जो सबसे बड़े नाइट्रोजन प्रवाह में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं।"

"नाइट्रोजन का स्थायी उपयोग मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए, अर्थव्यवस्था के लिए - एक ट्रिपल जीत प्रदान करता है।"

अंतर्राष्ट्रीय नाइट्रोजन प्रबंधन प्रणाली (INMS) UNEP और अंतर्राष्ट्रीय नाइट्रोजन पहल की संयुक्त गतिविधि के रूप में स्थापित अंतर्राष्ट्रीय नाइट्रोजन नीति विकास के लिए एक वैश्विक विज्ञान-सहायता प्रणाली है। यह "टुवर्ड्स आईएमएस" परियोजना (80-2016) के माध्यम से वैश्विक पर्यावरण सुविधा और लगभग 2022 परियोजना भागीदारों के माध्यम से वित्त पोषण के साथ समर्थित है। INMS कई कार्यक्रमों के लिए एक क्रॉस-कटिंग योगदान और नाइट्रोजन चुनौती के लिए प्रासंगिक अंतर-सरकारी सम्मेलनों को प्रदान करता है।

www.unenvironment.org उर्वरक चुनौतियों और समाधान