ट्रायोपॉनिक्स : स्वयंपूर्ण अन्ननिर्मितीची गुरुकिल्ली

हायड्रोपॉनिक्स + ॲक्वापॉनिक्स + बायोपॉनिक्स = ट्रायोपॉनिक्स
अन्न, वस्त्र आणि निवारा ह्या मानवाच्या तीन मूलभूत गरजा मानल्या जातात. अन्नपाण्यावाचून जीवन नाही आणि निर्जिवांना वस्त्र आणि निवारा यांची गरज नसल्याने मानवाच्या उत्पत्तीपासून त्यांत अन्नाचा क्रमांक सर्वात पहिलाच राहिला आहे.
अगदी सुरुवातीच्या काळातला (आदि)मानव हाताने जमीन उकरून कंदमुळे व झाडावरची फळे तोडून खाऊन आपली अन्नाची गरज भागवत होता. हळूहळू लहानसहान प्राणी पकडून व नंतर दगडापासून आणि लाकडापासून हत्यारे बनवायला शिकल्यावर मग मध्यम आकाराच्या प्राण्यांची शिकार करून त्यांचे मांसभक्षण करून आपली पोटाची खळगी भरू लागला.
सुमारे दहा ते बारा हजार वर्षांपूर्वी शेतीचे तंत्र अवगत झाल्यावर धान्यनिर्मिती आणि अतिरिक्त धान्याची साठवण करू लागल्यावर मग त्याची अन्नासाठीची वणवण संपुष्टात येऊन तो जरा स्थिरस्थावर झाला.
शेतीचे तंत्र उत्तरोत्तर विकसित होत गेले, तशी सुरुवातीला नैसर्गिकरीत्या उपलब्ध संसाधनांचा वापर करून सेंद्रिय (Organic) पद्धतीने केली जाणारी शेती नंतरच्या काळात रसायनांचा शोध लागल्यावर अन्नधान्याच्या व भाजीपाल्याच्या भरघोस उत्पादनासाठी रासायनिक खतांचा वापर करून केली जाऊ लागली. त्याच्या जोडीला कीड नियंत्रणासाठी रासायनिक कीटकनाशकांचाही वापर होऊ लागला.
रासायनिक खतांच्या व कीटकनाशकांच्या वापराने पिकवलेला भाजीपाला, फळे आणि धान्ये खाल्ल्याने मनुष्याच्या आरोग्यावर घातक परिणाम होतात. नक्की काय काय आणि किती दुष्परिणाम होतात हा संशोधनाचा आणि वादाचा मुद्दा असला, तरी कमी क्षेत्रात उत्पादनवाढीसाठी रासायनिक द्रव्यांच्या अशा अतिरेकी आणि अविवेकी वापराने जमिनीत वनस्पतींच्या सुदृढ वाढीसाठी नैसर्गिकरीत्या उपलब्ध असलेली पोषकद्रव्ये वनस्पतींच्या मुळांद्वारे शोषली जाण्यासाठी त्यांच्यावर प्रक्रिया करणाऱ्या सूक्ष्मजीवांचा नाश होतो, हे सत्य आहे. पर्यायाने सुपीक जमिनीचे रूपांतर नापीक जमिनीत होते, तसेच ही (विषारी) रासायनिक द्रव्ये भूजलात मिसळून त्याद्वारे विहिरी, तळी, बोअर वेल व नद्या यांचे पाणीही प्रदूषित होते. असे प्रदूषित पाणी प्यायल्याने माणसांचे आणि जनावरांचे आरोग्य धोक्यात येते.
रसायनांचा वापर टाळून नैसर्गिक खते - उदा., शेणखत, कंपोस्ट खत, हिरवळीचे खत इत्यादी आणि कीड निवारणासाठी जंतुनाशक गुण असलेल्या कडुलिंबाचा पाला, पपईचा पाला, रुई, एरंड, कण्हेर, सीताफळ, करंज, धोत्रा, टणटणी, निरगुडी, गुळवेल अशा विविध वनस्पतींच्या पानांचा अर्क (दशपर्णी अर्क) तसेच मिरची, तंबाखू, गोमूत्र किंवा गोमूत्रापासून तयार केलेली औषधे यांची फवारणी करून केली जाणारी शेती सेंद्रिय शेती (Organic Farming) म्हणून ओळखली जाते.
सेंद्रिय शेतीद्वारे पिकवलेला भाजीपाला, फळे आणि धान्ये पौष्टिक, चवीला अधिक चांगली व आरोग्याच्या दृष्टीने फायदेशीर असली, तरी रासायनिक पदार्थ वापरून केलेल्या शेतीपेक्षा (तुलनात्मक कमी उत्पादनामुळे) त्यांचा उत्पादनखर्च जास्त असतो. त्यामुळे त्यांच्या किमतीही थोड्या जास्त असतात.
शेतीसाठी रासायनिक वा सेंद्रिय यापैकी कोणतीही पद्धत वापरली, तरी दुष्काळ, अतिवृष्टी किंवा गारपीट अशा नैसर्गिक आपत्ती आल्या तर अखेरीस हाती पडणारे शेतमालाचे उत्पादन किती असेल, ह्याची कोणतीही शाश्वती नसल्याने शेतकऱ्यांमध्ये वाढत असलेली उदासीनता, कर्जबाजारीपणा, त्यातून होणाऱ्या त्यांच्या आत्महत्या तसेच वाढते औद्योगिकीकरण आणि शहरीकरण ह्यामुळे कमी होत चाललेले लागवडीखालील क्षेत्र ह्या सगळ्याची परिणती भविष्यात देशाच्या अन्नधान्याच्या गरजेपेक्षा कमी होत जाणाऱ्या उत्पादनामुळे अनियंत्रित भाववाढीत होण्याचा मोठा धोका उद्भवण्याची शक्यता नाकारता येत नाही.
मागल्या काही दशकांत तंत्रज्ञानाच्या मदतीने कमीत कमी पाण्यात आणि जागेत ‘मातीविना शेती’ करण्याच्या पद्धती काही देशांमध्ये विकसित झाल्या आहेत. इस्रायलसारख्या वाळवंटी प्रदेशातील शेतीसाठी प्रतिकूल हवामान, पाण्याची कमतरता आणि अल्प शेतीयोग्य जमीन लाभलेल्या ह्या देशाने सर्व नैसर्गिक कमतरतांवर मात करून अन्ननिर्मिती करण्यात नेत्रदीपक कामगिरी बजावली आहे. देशाच्या एकूण गरजेपैकी ९५% अन्नपदार्थांच्या निर्मितीत स्वावलंबित्व मिळवतानाच ताज्या भाज्या आणि फळे इतर देशांना निर्यात करण्याची क्षमताही प्राप्त केली आहे.
कोणत्याही वनस्पतींच्या वाढीसाठी तीन गोष्टींची आवश्यकता असते - पाणी, पोषक द्रव्ये आणि प्रकाश. या तिन्ही गोष्टी योग्य प्रमाणात मिळाल्या तर त्यांची वाढ जोमाने होते. माती ही रोपांच्या वाढीसाठी आवश्यक नसून वनस्पती तिच्यात आपली मुळे खोलवर पसरून आधार मिळवण्यासाठी आणि त्यांच्याद्वारे जमिनीतील पाणी आणि इतर पोषक द्रव्ये शोषून घेण्यासाठी तिचा उपयोग करतात. तर पाने प्रकाशातील ऊर्जेचा वापर करून त्यापासून वनस्पतीच्या वाढीसाठी अन्ननिर्मिती करतात.
मातीविना शेतीमध्ये मूळ तंत्र जवळपास सारखेच असले, तरी ती मुख्यत्वे तीन प्रकारांनी केली जाते. तसेच त्यात डीप वॉटर कल्चर, डच बकेट सिस्टिम, व्हर्टिकल टॉवर सिस्टिम, रेल सिस्टिम आणि ग्रो बेड सिस्टिम अशा विविध पद्धतीही आहेत. रोपांच्या मुळांना ऑक्सिजनचा पुरवठा करणारे एअर पंप आणि पुनर्वापरासाठी पाणी खेळते ठेवण्यासाठी लागणारे पंप चालवण्यासाठी विजेची गरज भासते, ती सौर ऊर्जेतून भागवली जाते. ह्या तिन्ही प्रकारांत लागणाऱ्या पाण्याचे प्रमाण पारंपरिक शेतीसाठी लागणाऱ्या पाण्याच्या केवळ १०% असते. तसेच बंदिस्त वातावरणात केली गेल्यामुळे बाष्पीभवन होऊन वाया जाणाऱ्या पाण्याचे प्रमाणही जवळपास ०% राहते.
मातीविना शेतीचे तीन मुख्य प्रकार :

1. हायड्रोपॉनिक्स
2. ॲक्वापॉनिक्स
3. बायोपॉनिक्स

हायड्रोपॉनिक्स :
हायड्रोपॉनिक्स तंत्रामध्ये एअर पंपाद्वारे ऑक्सिजन आणि वनस्पतींच्या वाढीसाठी आवश्यक असलेली पोषक द्रव्ये मिसळलेल्या पाण्यात त्यांची मुळे बुडालेली राहतील अशा पद्धतीने ठेवून वरून पानांना प्रकाश मिळेल अशी व्यवस्था केली जाते. परंतु ह्या तंत्रात पाण्यात मिसळण्यासाठी वापरली जाणारी पोषक द्रव्ये बहुतांश रासायनिक द्रव्ये असून ती थोडी खर्चीक असल्याने शेतमालाच्या व्यावसायिक उत्पादनासाठी हा प्रकार व्यवहार्य ठरत नाही. तसेच ही उत्पादने सेंद्रिय म्हणूनही गणली जात नाहीत. मात्र कोणतीही रासायनिक द्रव्ये न वापरता, अल्प जागेत गहू अथवा मका यापासून केवळ ८ ते १० दिवसांत कोंबड्या-शेळ्या-मेंढ्या-गायी-म्हशी-घोड्यांसाठी बाराही महिने सेंद्रिय पौष्टिक हिरवा चारा तयार करण्यासाठी ही पद्धत अत्यंत किफायतशीर आहे.(हायड्रोपॉनिक्स तंत्राचा वापर करून चारा निर्मिती)ॲक्वापॉनिक्स:
हायड्रोपॉनिक्स + ॲक्वाकल्चर = ॲक्वापॉनिक्स.
हायड्रोपॉनिक्समध्ये पाण्यात मिसळावी लागणारी रासायनिक पोषकद्रव्ये टाळून सेंद्रिय पद्धतीने उत्पादन घेण्यासाठी त्याला मत्स्य-पालनाची जोड ह्या तंत्रात देण्यात आली. या पद्धतीत शेतीबरोबर मासेपालनही केले जात असून दुहेरी उत्पादन घेतले जाते. ह्या तंत्रातली रोचक बाब म्हणजे मासे ठेवलेल्या टाक्यांमधील पाणी डीप वॉटर कल्चर, डच बकेट, व्हर्टिकल टॉवर, रेल आणि ग्रो बेड अशा विविध सिस्टिम्समधून फिरवून खेळते ठेवून बायो फिल्टरमधून गाळले जाऊन परत माशांच्या टाकीत सोडले जाते. ह्या पद्धतीत माशांचे मलमूत्र, त्यांनी न खाल्लेले वा अर्धवट खाल्लेले अन्न अशा विघटनशील पदार्थांवर सूक्ष्मजीवांकडून प्रक्रिया होऊन वनस्पतींसाठी पोषक द्रव्ये निर्माण होतात. पाण्यातले माशांसाठी हानिकारक असलेले घटक वनस्पतींसाठी मात्र पोषक असल्याने त्या मुळांद्वारे ते शोषून घेतात. बायोफिल्टरमधून गाळले जाऊन स्वच्छ (माशांसाठी योग्य) झालेले पाणी परत टाकीत सोडल्याने तेच पाणी सतत न बदलता रीसर्क्युलेट करत राहिल्याने पाण्याची फार मोठी बचत होते.(ॲक्वापॉनिक्स.) बायोपॉनिक्स :
ॲक्वापॉनिक्सप्रमाणेच केवळ माशांच्या टाकीतले पाणी न वापरता त्याच्या जोडीला विविध पाणवनस्पती, शेवाळे, मासे वाढवण्यासाठी वापरलेले पाणी, बायोगॅस निर्मिती प्रक्रियेतून बाहेर पडणारी डायजेस्टेड स्लरी ह्यांचा वापर या पद्धतीत केला जातो. जवळपास सर्व पालेभाज्या आणि काही फळझाडे व फुलझाडे यांसाठी ॲक्वापॉनिक्स तंत्र आदर्श असले, तरी मोठ्या फळभाज्यांसाठी व फुलांसाठी आवश्यक पोषकद्रव्ये त्यात कमी असतात. बायोपॉनिक्स पद्धतीत ही कमतरता भरून निघते. ॲक्वापॉनिक्सप्रमाणेच बायोपॉनिक्सचा वापर करून १००% सेंद्रिय शेतमालाचे उत्पादन घेणे शक्य होते.
हायड्रोपॉनिक्स, ॲक्वापॉनिक्स आणि बायोपॉनिक्स या तिन्ही प्रकारांत वापरल्या जाणाऱ्या विविध पद्धतींची काही छायाचित्रे.(डीप वॉटर कल्चर १) (डीप वॉटर कल्चर २) (डीप वॉटर कल्चर ३) (डीप वॉटर कल्चर ४)(डच बकेट सिस्टिम) (डच बकेट सिस्टिम)(डच बकेट सिस्टिम) (व्हर्टीकल टॉवर सिस्टिम)(व्हर्टिकल टॉवर सिस्टिम) (व्हर्टिकल टॉवर सिस्टिम) (रेल सिस्टिम) (रेल सिस्टिम) (ग्रो बेड सिस्टिम) (ग्रो बेड सिस्टिम)तंत्रज्ञानाचा वापर करून बाराही महिने बंदिस्त पण नियंत्रित वातावरणात हायड्रोपॉनिक्स, ॲक्वापॉनिक्स आणि बायोपॉनिक्स या तिन्ही पद्धतींचा वापर करून केली जाणारी ही आधुनिक शेती भारतासारख्या प्रचंड लोकसंख्येच्या पण निसर्गाचा चांगला वरदहस्त लाभलेल्या देशासाठी नक्कीच फायदेशीर ठरेल.
अशा प्रकारच्या शेतीला गायी, म्हशी, शेळ्या-मेंढ्या असे उपयुक्त पशू आणि कोंबड्या, लावरी यासारखे पक्षिपालन आणि पारंपरिक शेतीची जोड दिली, तर समाज दर्जेदार अन्न-धान्य, फळे, फुले, औषधी वनस्पती तसेच दूध व दही, लोणी, पनीर, चीज यासारखे दुग्धजन्य पदार्थ, मांस, मासे, अंडी अशा जवळपास सर्वच खाद्यपदार्थांच्या निर्मितीत स्वयंपूर्ण होऊ शकतो.
रेन वॉटर हार्वेस्टिंगद्वारे पावसाच्या पाण्याची साठवण, त्याचा वापर करून ट्रायोपॉनिक्स आणि पारंपरिक शेतीतून पशुधनासाठी चारा निर्मिती, टाकाऊ बायोमास आणि जनावरांच्या मल-मूत्र यापासून बायोगॅसची निर्मिती, त्या बायोगॅसपासून आणि सौर ऊर्जेपासून प्रकल्पासाठी आवश्यक असलेली वीजनिर्मिती, बायोगॅस निर्मिती प्रक्रियेतून तयार होणाऱ्या डायजेस्टेड स्लरीचा उत्कृष्ट खत म्हणून आणि बायोपॉनिक्ससाठी वापर, सकस, दर्जेदार शेतमालाचे व अन्य खाद्यपदार्थांचे उत्पादन असे हे स्वयंचलित चक्र आहे.
अशा प्रकारचे आधुनिक व्यावसायिक शेती प्रकल्प उभारणीसाठी सुरुवातीला मोठा खर्च येत असल्याने हे एकट्या-दुकट्या माणसाचे काम नक्कीच नाही. शेतीची आणि बागकामाची आवड असणाऱ्या अनेक व्यक्ती एकत्र आल्या आणि स्वतःच्या कुटुंबाची दर्जेदार अन्न-धान्य, फळे, फुले, दुध, दुग्धजन्य पदार्थ, मांस, मासे, अंडी अशा कित्येक अन्न घटकांची गरज भागवण्यासाठी असे प्रकल्प उभारण्यात त्यांनी आपापला खारीचा वाटा (आर्थिक) उचलला, तर ती गोष्ट अशक्य नक्कीच नाही.
ट्रायोपॉनिक्स प्रकल्पांच्या उभारणीसाठी महाराष्ट्रातून एका व्यावसायिक पद्धतीच्या चळवळीला सुरुवात होत असून सुदैवाने अगदी सुरुवातीपासूनच त्या कार्यात सहभागी होण्याची संधी मला मिळाली आहे. ह्या चळवळीची पुढील वाटचाल आणि त्यात सहभागी होण्याविषयीची माहिती लवकरच आपल्यापर्यंत पोहोचवण्यासाठी मी कटिबद्ध आहे.
(लेखातील सर्व चित्रे जालावरून साभार.)
संजय भावे.
(उर्फ ‘टर्मीनेटर’)