व्याख्यान 18: टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) — परिभाषा, अवधारणा, महत्व, पद्धतियाँ एवं भविष्य; प्राकृतिक संसाधन एवं संरक्षण, प्रदूषण एवं प्रदूषक
(Sustainable Agriculture: Definition, Concept, Importance, Practices & Future; Natural Resources and Conservation, Pollution and Pollutants)

श्री कर्ण नरेंद्र कृषि विश्वविद्यालय (SKNAU), जोबनेर एवं ICAR 5th Deans’ Committee के आधिकारिक पाठ्यक्रम पर आधारित संपूर्ण डिजिटल पाठ्यपुस्तक अध्याय

🏛️ प्लेटफ़ॉर्म: Agro Path Finder • 🎓 डिग्री प्रोग्राम: B.Sc. (Hons.) Agriculture • 📚 सेमेस्टर: Semester I Notes • 🗂️ विषय निर्देशिका: Subject Directory

01 अध्ययन के प्रमुख उद्देश्य (Learning Objectives)

इस व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात् विद्यार्थी निम्नलिखित सस्य एवं पर्यावरणीय अवधारणाओं में दक्षता प्राप्त करेंगे:

1. टिकाऊ कृषि की अवधारणा एवं 3 स्तंभ टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) की FAO एवं ब्रुंडलैंड आयोग परिभाषा, सदाबहार क्रांति (Evergreen Revolution) तथा इसके तीनों स्तंभों (पारिस्थितिक, आर्थिक व सामाजिक) को समझना।

2. LEISA बनाम HEIA एवं संरक्षण कृषि निम्न बाह्य-लागत टिकाऊ कृषि (LEISA) बनाम उच्च बाह्य-लागत कृषि (HEIA), संरक्षण कृषि (Conservation Agriculture) के 3 सिद्धांत तथा जैविक व प्राकृतिक खेती की पद्धतियों का विश्लेषण करना।

3. प्राकृतिक संसाधन एवं उनका संरक्षण नवीकरणीय (Renewable) व अनवीकरणीय (Non-renewable) प्राकृतिक संसाधनों (मृदा, जल, वन, जैव-विविधता) के क्षरण के कारणों एवं संरक्षण के सस्य व यांत्रिक उपायों को सीखना।

4. पर्यावरण प्रदूषण एवं प्रदूषकों का वर्गीकरण प्राथमिक बनाम द्वितीयक प्रदूषक (PAN, O₃) तथा जैव-निम्नीकरणीय बनाम अजैव-निम्नीकरणीय प्रदूषकों (DDT, भारी धातुएँ) की पहचान करना।

5. कृषि जनित प्रदूषण एवं पारिस्थितिक प्रभाव धान व पशुओं से मीथेन (CH₄), उर्वरकों से नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) व नाइट्रेट निक्षालन (Blue baby syndrome), सुपोषण (Eutrophication) तथा जैव-आवर्धन (Biomagnification) को समझना।

6. टिकाऊ उपज सूचकांक (SYI) की गणना किसी फसल प्रणाली के दीर्घकालीन टिकाऊपन को मापने वाले गणितीय सूचकांक ‘Sustainable Yield Index’ (SYI) के संख्यात्मक प्रश्न हल करना।

02 प्रस्तावना (Introduction)

बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्द्ध में हरित क्रांति (Green Revolution) ने भारत को “भिक्षापात्र से अन्न भंडार” (From begging bowl to bread basket) में बदलकर अकाल से मुक्ति दिलाई। किंतु उच्च बाह्य आदानों (High External Inputs — रासायनिक उर्वरक, सिंथेटिक कीटनाशक, सघन सिंचाई, भारी ट्रैक्टर जुताई और एकल फसलीकरण) पर आधारित इस आधुनिक कृषि के गंभीर दुष्परिणाम अब स्पष्ट दिखाई देने लगे हैं—मृदा में कार्बनिक कार्बन का ह्रास, भू-जल स्तर का पाताल में पहुँचना, लवणता व जलभराव, मित्र कीटों व परागणकर्ताओं (मधुमक्खियों) का विनाश, खाद्य पदार्थों में कीटनाशक अवशेष तथा जलवायु परिवर्तन।

हरित क्रांति के इन्हीं पारिस्थितिक दुष्प्रभावों को देखते हुए भारत में हरित क्रांति के जनक डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन (Dr. M.S. Swaminathan) ने “सदाबहार क्रांति” (Evergreen Revolution) का आह्वान किया, जिसका अर्थ है—“पारिस्थितिक और सामाजिक नुकसान पहुँचाए बिना उत्पादकता में अनंतकाल तक निरंतर वृद्धि करना (Productivity in perpetuity without associated ecological harm)”। यही दर्शन आधुनिक टिकाऊ या संधारणीय कृषि (Sustainable Agriculture) की आत्मा है।

📌 ऐतिहासिक एवं परीक्षा तथ्य (Key Historical Insight):
• ‘Sustainable Agriculture’ (टिकाऊ कृषि) शब्द के प्रतिपादक: ऑस्ट्रेलियाई कृषि वैज्ञानिक गॉर्डन मैकक्लाइमोंट (Gordon McClymont) को इस शब्द को गढ़ने का श्रेय दिया जाता है तथा वेस जैक्सन (Wes Jackson, 1980) ने अपनी पुस्तक ‘New Roots for Agriculture’ में इसे लोकप्रिय बनाया।
• ‘Sustainable Development’ (सतत विकास): सन् 1987 में संयुक्त राष्ट्र के ब्रुंडलैंड आयोग (Brundtland Commission — ग्रो हार्लेम ब्रुंडलैंड) की ऐतिहासिक रिपोर्ट “Our Common Future” से यह अवधारणा विश्व पटल पर स्थापित हुई।

03 विस्तृत अध्ययन सामग्री (Complete Study Material)

3.1 टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture): परिभाषा, अवधारणा एवं तीन आधार स्तंभ

अंग्रेजी शब्द ‘Sustain’ की उत्पत्ति लैटिन शब्द ‘Sustinere’ (Sus = नीचे से + tinere = थामे रखना) से हुई है, जिसका अर्थ है “दीर्घकाल तक बिना गिरे बनाए रखना या पोषित करना”।

📖 मानक वैज्ञानिक परिभाषाएँ (Standard Definitions):
• ब्रुंडलैंड आयोग (WCED, 1987) के अनुसार: “सतत विकास (या टिकाऊ कृषि) वह विकास है जो भविष्य की पीढ़ियों की अपनी आवश्यकताओं को पूरा करने की क्षमता से समझौता किए बिना वर्तमान पीढ़ी की आवश्यकताओं (खाद्यान्न, रेशा, ईंधन) की पूर्ति करता है।”
• FAO एवं TAC (Technical Advisory Committee of CGIAR, 1988) के अनुसार: “टिकाऊ कृषि संसाधनों का वह सफल प्रबंधन है जो बदलती मानवीय आवश्यकताओं को पूरा करने के साथ-साथ पर्यावरण की गुणवत्ता को बनाए रखता है या सुधारता है तथा प्राकृतिक संसाधनों (मृदा, जल, जैव-विविधता) का संरक्षण करता है।”

टिकाऊ कृषि के तीन मूलभूत स्तंभ (Three Pillars of Sustainable Agriculture — 3Es / 3Ps)

कोई भी कृषि प्रणाली तभी ‘टिकाऊ’ कहलाती है जब वह निम्नलिखित तीन लक्ष्यों (Sustainability Triangle) को एक साथ संतुष्ट करती है:

पारिस्थितिक सस्टेनेबिलिटी / पर्यावरणीय सुदृढ़ता (Ecological Soundness — Planet): कृषि क्रियाओं से मृदा की उर्वरता, जल की शुद्धता, वायुमंडल और जैव-विविधता का ह्रास न हो बल्कि उनका संवर्धन हो।
आर्थिक व्यवहार्यता (Economic Viability — Profit): कृषि प्रणाली किसान को कम लागत में स्थिर, सुरक्षित और सम्मानजनक शुद्ध आय प्रदान करने वाली हो।
सामाजिक न्याय एवं स्वीकार्यता (Social Equity & Acceptability — People): यह समाज के सभी वर्गों (विशेषकर छोटे व सीमांत किसानों) को पौष्टिक भोजन, रोजगार और स्वास्थ्य सुरक्षा प्रदान करे तथा स्थानीय संस्कृति के अनुकूल हो।

HEIA बनाम LEISA की अवधारणा

HEIA (High External Input Agriculture — उच्च बाह्य-लागत कृषि): हरित क्रांति की पारंपरिक प्रणाली जो पूरी तरह बाजार से खरीदे गए संकर बीजों, रासायनिक उर्वरकों, कीटनाशकों, डीजल व भारी मशीनरी पर निर्भर करती है।
LEISA (Low External Input Sustainable Agriculture — निम्न बाह्य-लागत टिकाऊ कृषि): यह टिकाऊ कृषि का वह व्यावहारिक रूप है जिसमें बाहरी रासायनिक आदानों (External chemical inputs) को पूर्णतः शून्य करने के बजाय उन्हें न्यूनतम व विवेकपूर्ण स्तर पर रखा जाता है और खेत के भीतर उपलब्ध जैविक संसाधनों (खाद, दलहन, जैव-उर्वरक, फसल अवशेष पुनर्चक्रण) का अधिकतम उपयोग किया जाता है।

3.2 टिकाऊ कृषि का महत्व, प्रमुख सस्य पद्धतियाँ एवं उनका भविष्य (Practices & Future of Sustainable Agriculture)

टिकाऊ कृषि को खेत के धरातल पर लागू करने के लिए निम्नलिखित 6 प्रमुख वैज्ञानिक पद्धतियाँ (Practices) अपनाई जाती हैं:

1. संरक्षण कृषि (Conservation Agriculture — CA)

FAO (खाद्य एवं कृषि संगठन) के अनुसार संरक्षण कृषि निम्नलिखित तीन अविभाज्य सिद्धांतों (Three Principles of CA) पर आधारित है:

(i) न्यूनतम या शून्य यांत्रिक मृदा विक्षोभ (Minimum / Zero Mechanical Soil Disturbance): बार-बार जुताई करने के बजाय जीरो-टिलेज़ सीड ड्रिल या हैप्पी सीडर से सीधे बुवाई करना (मिट्टी की 20–25% से कम सतह ही खुलनी चाहिए)।
(ii) स्थायी जैविक मृदा आवरण (Permanent Organic Soil Cover / Residue Retention): पूर्व फसल के कम-से-कम 30% या अधिक फसल अवशेषों (Crop residues) को जलाने के बजाय मृदा सतह पर पलवार (Mulch) के रूप में बनाए रखना।
(iii) फसल विविधीकरण एवं दलहनयुक्त फसल-चक्र (Species Diversification): कम-से-कम 3 फसलों (जिनमें एक दलहनी फसल अनिवार्य हो) का वैज्ञानिक फसल-चक्र या अंतराशस्यन अपनाना।

2. एकीकृत कृषि प्रणाली (Integrated Farming System — IFS)

इसमें “एक उद्यम का अपशिष्ट दूसरे उद्यम का आदान (Waste of one enterprise becomes input for another)” के सिद्धांत पर फसल उत्पादन के साथ डेयरी पशुपालन, बायोगैस संयंत्र, वर्मीकम्पोस्ट, मुर्गी/बकरी पालन, मत्स्य पालन, मधुमक्खी पालन और मेड़ पर फल वृक्षों को जोड़ा जाता है। इससे पोषक तत्वों व ऊर्जा का 100% आंतरिक पुनर्चक्रण होता है और किसान को साल भर आय मिलती है।

3. एकीकृत पोषक तत्व प्रबंधन (INM) एवं एकीकृत नाशीजीव प्रबंधन (IPM)

INM: रासायनिक उर्वरकों को गोबर खाद, वर्मीकम्पोस्ट, हरी खाद व जैव-उर्वरकों (Rhizobium, PSB) के साथ मिलाकर देना।
IPM (Integrated Pest Management): रासायनिक कीटनाशकों को अंतिम हथियार (Last resort) के रूप में केवल तभी प्रयोग करना जब कीट की संख्या आर्थिक क्षति स्तर (Economic Threshold Level – ETL) को पार कर जाए; उससे पूर्व प्रतिरोधी किस्में, फेरोमोन ट्रैप, प्रकाश प्रपंची (Light traps), नीम तेल (Azadirachtin) तथा जैविक नियंत्रकों — जैसे अंड परजीवी Trichogramma, मित्र कीट Chrysoperla / Ladybird beetle, कवक Trichoderma viride / Beauveria bassiana, जीवाणु Bacillus thuringiensis (Bt) एवं विषाणु NPV (Nuclear Polyhedrosis Virus) का प्रयोग करना।

4. जैविक खेती (Organic Farming) एवं प्राकृतिक खेती (Natural Farming)

जैविक खेती: आधुनिक जैविक खेती के जनक सर अल्बर्ट हॉवर्ड (Sir Albert Howard — पुस्तक: ‘An Agricultural Testament’, 1940) माने जाते हैं (जबकि ‘Organic Farming’ शब्द लॉर्ड नॉर्थबोर्न / Lord Northbourne ने अपनी पुस्तक ‘Look to the Land’ में दिया और रुडोल्फ स्टाइनर ने 1924 में ‘बायोडायनामिक खेती’ दी)। भारत में राष्ट्रीय जैविक उत्पादन कार्यक्रम (NPOP, 2001) एवं परंपरागत कृषि विकास योजना (PKVY, 2015) संचालित हैं तथा सिक्किम (2016) विश्व का प्रथम 100% जैविक राज्य बना। (राष्ट्रीय जैविक एवं प्राकृतिक खेती केंद्र — NCONF गाजियाबाद में स्थित है)।
प्राकृतिक खेती (Natural Farming): विश्व स्तर पर जापान के मसानोबू फुकुओका (Masanobu Fukuoka — पुस्तक: ‘The One-Straw Revolution’) ने ‘डू-नथिंग’ प्राकृतिक खेती दी। भारत में पद्मश्री सुभाष पालेकर द्वारा प्रतिपादित प्राकृतिक खेती (SPNF / ZBNF) देशी गाय के गोबर व गोमूत्र पर आधारित है जिसके 4 मुख्य स्तंभ (Four Wheels) हैं:
1. जीवामृत (Jeevamrutha): देशी गाय के गोबर, गोमूत्र, गुड़, बेसन व मेड़ की मिट्टी का किण्वित घोल (मृदा में सूक्ष्मजीवों व केंचुओं को सक्रिय करने वाला जामन)।
2. बीजामृत (Beejamrutha): गोबर, गोमूत्र व चूने से बीज उपचार (मृदा-जनित रोगों से सुरक्षा)।
3. आच्छादन (Acchadana / Mulching): मृदा, काष्ठ (फसल अवशेष) एवं जीवित पलवार (सह-फसल) द्वारा मिट्टी को ढकना।
4. वाफसा (Whapasa): मृदा रंध्रों में 50% वायु और 50% जलवाष्प की सूक्ष्म नमी बनाए रखना (अत्यधिक सिंचाई से बचाव)।

5. टिकाऊ कृषि का भविष्य: जलवायु-स्मार्ट एवं परिशुद्ध कृषि (Future of Sustainable Agriculture)

परिशुद्ध कृषि (Precision / Digital Agriculture): GPS, GIS, रिमोट सेंसिंग, ड्रोन स्प्रेइंग, नैनो-उर्वरक (Nano-Urea एवं Nano-DAP), सेंसर-आधारित ड्रिप फर्टिगेशन और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) द्वारा आदानों का सटीक बिंदु-वार उपयोग।
जलवायु-स्मार्ट कृषि (Climate-Smart Agriculture – CSA): भारत सरकार द्वारा जलवायु परिवर्तन पर राष्ट्रीय कार्ययोजना के तहत राष्ट्रीय सतत कृषि मिशन (NMSA, 2014–15) तथा ICAR द्वारा सन् 2011 में NICRA (National Innovations in Climate Resilient Agriculture) परियोजना प्रारंभ की गई है ताकि सूखा, लू (Heat wave) और बाढ़ सहनशील किस्मों व तकनीकों का विकास हो सके।

3.3 प्राकृतिक संसाधन एवं उनका संरक्षण (Natural Resources and Their Conservation)

प्रकृति से निःशुल्क प्राप्त वे सभी जैविक एवं अजैविक घटक (भूमि/मृदा, जल, वायु, सूर्य का प्रकाश, वन, खनिज एवं जैव-विविधता) जो मानव अस्तित्व और कृषि उत्पादन के आधार हैं, प्राकृतिक संसाधन (Natural Resources) कहलाते हैं। इन्हें नवीकरण क्षमता के आधार पर दो वर्गों में बाँटा जाता है:

नवीकरणीय या अक्षय संसाधन (Renewable / Inexhaustible Resources): वे संसाधन जो प्राकृतिक चक्रों द्वारा निरंतर पुनः पूरित होते रहते हैं—जैसे सौर ऊर्जा (Solar energy), पवन ऊर्जा, जलीय चक्र का वर्षा जल, वन एवं वन्यजीव (बशर्ते इनका दोहन इनकी पुनर्जनन दर से अधिक न हो)।
अनवीकरणीय या समाप्य संसाधन (Non-Renewable / Exhaustible Resources): वे संसाधन जिनका भंडार पृथ्वी पर सीमित है और एक बार समाप्त होने पर मानव जीवनकाल में पुनः नहीं बन सकते—जैसे जीवाश्म ईंधन (कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस), खनिज अयस्क (रॉक फास्फेट व पोटाश के भंडार) तथा उपजाऊ ऊपरी मृदा (Topsoil — प्रकृति में मात्र 1 इंच या 2.5 सेमी ऊपरी मृदा के निर्माण में 500 से 1,000 वर्ष का समय लगता है!)।

प्राकृतिक संसाधनों के संरक्षण की वैज्ञानिक विधियाँ (Conservation of Soil, Water & Biodiversity)

1. मृदा संरक्षण (Soil Conservation — जल एवं वायु अपरदन की रोकथाम):
भारत में प्रतिवर्ष लगभग 5,334 मिलियन टन (लगभग 16.35 टन/हेक्टेयर/वर्ष) उपजाऊ मिट्टी अपरदन द्वारा बह जाती है (जबकि अनुमेय सीमा मात्र 4.5–11.2 t/ha/yr है)। इसके संरक्षण के दो उपाय हैं:
- (a) सस्य या जैविक उपाय (Agronomic / Biological Measures — <2% ढाल वाली भूमि पर): समोच्च जुताई (Contour cultivation — ढाल के विपरीत आड़ी जुताई व बुवाई करना), पट्टीदार खेती (Strip cropping — अपरदन अवरोधक दलहनी पट्टियाँ जैसे मूंग/लोबिया लगाना), आवरण फसलें (Cover crops), मल्चिंग, तथा पश्चिमी राजस्थान में वायु अपरदन रोकने के लिए उत्तर-पश्चिम दिशा में वायुरोधी वृक्ष पट्टियाँ (Windbreaks & Shelterbelts — खेजड़ी, रोहिड़ा, सेवण घास, अरडू, शीशम व अकेसिया टॉर्टिलिस) लगाना।
- (b) यांत्रिक या अभियांत्रिकी उपाय (Mechanical / Engineering Measures — >2% ढाल वाली भूमि पर):
  - समोच्च मेड़बंदी (Contour Bunding): कम वर्षा (<600 mm) और 6% तक ढाल वाली पारगम्य मृदाओं के लिए।
  - क्रमिक मेड़बंदी (Graded Bunding / Channel Terraces): अधिक वर्षा (>600–800 mm) और भारी चिकनी मृदाओं में सुरक्षित जल निकास हेतु।
  - सीढ़ीदार खेती / बेंच टेरेसिंग (Bench Terracing): पहाड़ी क्षेत्रों में जहाँ भूमि का ढाल 16% से 33% होता है।
  - समोच्च खाइयाँ (Contour Trenching) एवं अर्द्ध-चंद्राकार थालियाँ (Half-moon terracing): ढालू बंजर भूमि पर फल वृक्ष व वानिकी लगाने हेतु।
2. जल संरक्षण (Water Conservation): एकीकृत जलग्रहण क्षेत्र प्रबंधन (Watershed Management), स्व-स्थाने नमी संरक्षण (गर्मी की गहरी जुताई, मेड़बंदी, Broad Bed & Furrow), अपवाह जल संचयन (Farm ponds / खेत तलाई, खड़ीन, जोहड़, चेक डैम), सूक्ष्म सिंचाई (ड्रिप में जल दक्षता 90–95%, फव्वारे में 70–75%) तथा शुष्क क्षेत्रों में वाष्पोत्सर्जन रोधी पदार्थों (Antitranspirants) का छिड़काव:
- रंध्र बंद करने वाले (Stomatal closing type): PMA (Phenyl Mercuric Acetate), एब्सिसिक अम्ल (ABA) एवं कम सांद्रता पर एट्राजीन।
- परत बनाने वाले (Film-forming type): मोबीलीफ (Mobileaf), हेक्साडेकानोल, सिलिकॉन, मोम/वैक्स।
- प्रकाश परावर्तक (Reflectant type): काओलिन (Kaolin @ 5% छिड़काव) एवं चूना/राख।
- वृद्धि मंदक (Growth retardants): साइकोसेल (Cycocel – CCC) (जड़ वृद्धि बढ़ाता है और प्ररोह वृद्धि घटाता है)।
3. जैव-विविधता एवं पादप आनुवंशिक संसाधन संरक्षण (Biodiversity Conservation):
- स्व-स्थाने संरक्षण (In-situ Conservation): जीवों व वनस्पतियों को उनके प्राकृतिक आवास में ही सुरक्षित रखना (जैसे राष्ट्रीय उद्यान, वन्यजीव अभयारण्य, बायोस्फीयर रिजर्व एवं किसानों के खेतों पर देशी किस्मों/Landraces का संरक्षण)।
- बाह्य-स्थाने संरक्षण (Ex-situ Conservation): प्राकृतिक आवास से बाहर सुरक्षित प्रयोगशालाओं में संरक्षण — जैसे राष्ट्रीय पादप आनुवंशिक संसाधन ब्यूरो (ICAR-NBPGR, नई दिल्ली) के राष्ट्रीय जीन बैंक में बीजों को -20°C पर रखना तथा क्रायोप्रिजर्वेशन (Cryopreservation — तरल नाइट्रोजन में -196°C तापमान पर) द्वारा परागकणों व ऊतकों का संरक्षण।

3.4 एवं 3.5 पर्यावरण प्रदूषण एवं कृषि प्रदूषक (Pollution and Pollutants in Agriculture)

📖 प्रदूषण एवं प्रदूषक की परिभाषा (Definition of Pollution & Pollutants):
• प्रदूषण (Environmental Pollution): वायु, जल एवं मृदा के भौतिक, रासायनिक या जैविक गुणों में होने वाला कोई भी अवांछनीय परिवर्तन जो मानव जीवन, फसलों, पशुओं और पारिस्थितिक तंत्र को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से हानि पहुँचाता है, प्रदूषण कहलाता है।
• प्रदूषक (Pollutants): वे ठोस, द्रव या गैसीय पदार्थ अथवा ऊर्जा रूप (ध्वनि, ताप, विकिरण) जो सामान्य प्राकृतिक सीमा से अधिक मात्रा में उपस्थित होकर पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं, प्रदूषक कहलाते हैं।

प्रदूषकों का वैज्ञानिक वर्गीकरण (Classification of Pollutants)

अपघटन प्रकृति के आधार पर:
- (a) जैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Biodegradable Pollutants): जो सूक्ष्मजीवों द्वारा प्राकृतिक रूप से सरल अहानिकारक तत्वों में विघटित हो जाते हैं; जैसे फसल अवशेष, पशु गोबर, घरेलू वाहित मल (Sewage)।
- (b) अजैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Non-Biodegradable Pollutants): जो सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटित नहीं होते और पर्यावरण में दशकों तक बने रहते हैं; जैसे प्लास्टिक, भारी धातुएँ (पारा Hg, सीसा Pb, कैडमियम Cd, आर्सेनिक As) तथा स्थायी कार्बनिक प्रदूषक (POPs / ऑर्गेनोक्लोरीन कीटनाशक — DDT, BHC/लिंडेन, एल्ड्रिन, एंडोसल्फान)।
उत्पत्ति के आधार पर:
- (a) प्राथमिक प्रदूषक (Primary Pollutants): जो सीधे स्रोत से उसी रूप में उत्सर्जित होते हैं; जैसे CO, CO₂, SO₂, NO, NH₃, CH₄ एवं कणिकीय पदार्थ (PM_2.5, PM₁₀)।
- (b) द्वितीयक प्रदूषक (Secondary Pollutants): जो वायुमंडल में प्राथमिक प्रदूषकों के बीच रासायनिक या प्रकाश-रासायनिक अभिक्रिया से बनते हैं; जैसे PAN (Peroxyacetyl Nitrate — फसलों की पत्तियों पर Silver leaf क्षति करता है), क्षोभमंडलीय ओजोन (O₃), प्रकाश-रासायनिक स्मॉग (Photochemical smog) तथा अम्लीय वर्षा (Acid rain: H₂SO₄ + HNO₃, pH < 5.6)।

कृषि से उत्पन्न प्रमुख पर्यावरण प्रदूषण एवं उनके प्रभाव

कृषि एवं ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन (Agricultural Greenhouse Gases — GHGs): वैश्विक ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में कृषि क्षेत्र का योगदान लगभग 14% से 18% है:
- मीथेन (Methane — CH₄): यह जलमग्न धान के खेतों (Submerged paddy fields — अवायवीय दशा में Methanogenic जीवाणुओं द्वारा) तथा जुगाली करने वाले पशुओं के आंत किण्वन (Enteric fermentation in ruminants) से निकलती है। इसकी ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP) CO₂ से 28 गुना अधिक है। (धान में AWD — Alternate Wetting and Drying तथा SRI विधि अपनाकर मीथेन उत्सर्जन 30–50% घटाया जा सकता है)।
- नाइट्रस ऑक्साइड (Nitrous Oxide — N₂O): यह मृदा में नत्रजन उर्वरकों (यूरिया) के विनाइट्रीकरण (Denitrification) से निकलती है। इसकी GWP CO₂ से 265 से 298 गुना अधिक है और यह समतापमंडलीय ओजोन परत को भी नुकसान पहुँचाती है।
- कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) एवं पराली दहन (Stubble Burning): फसल अवशेष जलाने और अत्यधिक जुताई से मृदा कार्बन के ऑक्सीकरण द्वारा उत्सर्जित होती है। (1 टन धान की पराली जलाने से ~1,460 kg CO₂, 60 kg CO, 3 kg कणिकीय पदार्थ व 2 kg SO₂ निकलती है)।
जल प्रदूषण: सुपोषण (Eutrophication) एवं नाइट्रेट विषाक्तता:
- सुपोषण (Eutrophication): खेतों से बहकर गए रासायनिक उर्वरकों के नाइट्रेट (NO₃⁻) और फास्फेट (PO₄³⁻) जब झीलों या तालाबों में पहुँचते हैं, तो जल में पोषक तत्वों की अधिकता से शैवालों (Algae — Algal bloom) और जलकुंभी की अनियंत्रित वृद्धि हो जाती है। इससे जल की जैविक ऑक्सीजन मांग (BOD) बढ़ जाती है और घुलित ऑक्सीजन (Dissolved Oxygen – DO) समाप्त हो जाने से जलीय जीव व मछलियाँ मर जाती हैं।
- नाइट्रेट निक्षालन (Nitrate Leaching): पेयजल में नाइट्रेट की मात्रा WHO मानक (50 mg NO₃⁻/L या 10 ppm NO₃-N) से अधिक होने पर शिशुओं के रक्त में हीमोग्लोबिन ‘मेथेमोग्लोबिन’ में बदल जाता है जिससे ‘ब्लू बेबी सिंड्रोम’ (Methemoglobinemia) और वयस्कों में आमाशय का कैंसर (Nitrosamines द्वारा) हो सकता है।
कीटनाशक प्रदूषण एवं जैव-आवर्धन (Pesticide Pollution & Biomagnification):
- क्लोरिनेटेड हाइड्रोकार्बन कीटनाशक (जैसे DDT) और भारी धातुएँ (Hg, Cd) वसा में घुलनशील होने के कारण खाद्य शृंखला (Food chain) के एक पोषण स्तर से अगले उच्च पोषण स्तर (जल → प्लवक → छोटी मछली → बड़ी मछली → पक्षी/मानव) में जाने पर क्रमशः सैकड़ों गुना सांद्रित होती जाती हैं। इस प्रक्रिया को जैव-आवर्धन (Biomagnification / Bioamplification) कहते हैं। (सन् 1962 में राचेल कार्सन / Rachel Carson ने अपनी प्रसिद्ध पुस्तक ‘Silent Spring’ में DDT के इसी खतरे को उजागर किया था)।

1. टिकाऊ कृषि (What?) भविष्य की पीढ़ियों के प्राकृतिक संसाधनों (मृदा, जल, पर्यावरण) को सुरक्षित रखते हुए वर्तमान की खाद्यान्न मांग पूरी करना।

2. 3 आधार स्तंभ (3Ps) पारिस्थितिक सुदृढ़ता (Planet) + आर्थिक व्यवहार्यता (Profit) + सामाजिक न्याय (People) = टिकाऊ कृषि।

3. संरक्षण कृषि (CA) (1) न्यूनतम जुताई (Zero-till), (2) स्थायी फसल अवशेष आवरण (≥30% Mulch), तथा (3) विविध दलहनी फसल-चक्र।

4. संसाधन संरक्षण मृदा (समोच्च जुताई, मेड़बंदी, शेल्टरबेल्ट), जल (वाटरशेड, खेत तलाई, ड्रिप, काओलिन/PMA) व जैव-विविधता (जीन बैंक)।

5. कृषि प्रदूषण नियंत्रण धान में AWD से मीथेन (CH₄) घटाना, नीम-लेपित यूरिया से N₂O व नाइट्रेट निक्षालन रोकना और IPM से कीटनाशक घटाना।

04 वैज्ञानिक चित्र एवं संरचनात्मक आरेख (Scientific Diagrams)

चित्र 18.1: (A) टिकाऊ कृषि के तीन स्तंभों का त्रिभुज एवं (B) FAO संरक्षण कृषि के 3 सिद्धांत व प्राकृतिक खेती के 4 चक्र

न्यूनतम यांत्रिक मृदा विक्षोभ: जीरो-टिलेज / हैप्पी सीडर से सीधी बुवाई 2. स्थायी जैविक मृदा आवरण: सतह पर ≥30% फसल अवशेष पलवार (Mulch) 3. फसल विविधीकरण: दलहनी फसलों सहित चक्रीय फसल प्रणाली व अंतराशस्यन लाभ: पराली दहन रोकथाम + 30% जल बचत + मृदा कार्बन प्रच्छादन भारतीय प्राकृतिक खेती के 4 स्तंभ (Four Wheels of Natural Farming): 1. जीवामृत (Jeevamrutha) गोबर+गोमूत्र+गुड़+बेसन सूक्ष्मजैविक जामन 2. बीजामृत (Beejamrutha) देशी गाय के गोबर-गोमूत्र से बीज संस्कार 3. आच्छादन (Mulching) मृदा, काष्ठ एवं जीवित आच्छादन से नमी रक्षा 4. वाफसा (Whapasa) रंध्रों में 50% वायु + 50% जलवाष्प संतुलन

चित्र 18.1: (बाएँ) टिकाऊ कृषि के तीनों आयाम (पारिस्थितिक, आर्थिक एवं सामाजिक); (दाएँ) संरक्षण कृषि के 3 सिद्धांत और प्राकृतिक खेती के 4 स्तंभ।

चित्र 18.2: कृषि जनित पर्यावरण प्रदूषण के प्रमुख मार्ग — ग्रीनहाउस गैसें (CH₄, N₂O), नाइट्रेट निक्षालन, सुपोषण एवं जैव-आवर्धन

‘ब्लू बेबी सिंड्रोम’ (Methemoglobinemia — O₂ कमी) निवारण (Mitigation): नाइट्रीकरण अवरोधक (N-Serve, नीम), LCC आधारित विभाजित N व ड्रिप 4. जैव-आवर्धन एवं मृदा विष • जैव-आवर्धन (Biomagnification): अजैव-निम्नीकरणीय कीटनाशकों (DDT, BHC) व भारी धातुओं का खाद्य शृंखला में क्रमिक सांद्रण • भारी धातु रोग: • कैडमियम (Cd): इटाई-इटाई रोग • पारा (Hg): मिनामाता रोग • आर्सेनिक (As): ब्लैक-फुट रोग (पुस्तक: Silent Spring – कार्सन) निवारण (Mitigation): IPM, जैव-कीटनाशक (Bt, NPV, Trichoderma, नीम) व फाइटोरेमेडिएशन

चित्र 18.2: कृषि जनित चार प्रमुख पर्यावरणीय प्रदूषण मार्ग (ग्रीनहाउस गैसें, सुपोषण, नाइट्रेट निक्षालन एवं जैव-आवर्धन) और उनके टिकाऊ समाधान।

05 विजुअल माइंड मैप (Visual Mind Map)

माइंड मैप: टिकाऊ कृषि, प्राकृतिक संसाधन संरक्षण एवं प्रदूषण (Lecture 18 समग्र सार)

06 फ्लोचार्ट एवं वर्गीकरण आरेख (Flowcharts & Infographics)

फ्लोचार्ट 18.1: प्राकृतिक संसाधनों (मृदा एवं जल) के संरक्षण उपायों का ढाल एवं शुष्कता आधारित वर्गीकरण

समोच्च जुताई (Contour Farming): ढाल के विपरीत (Across slope) बुवाई • पट्टीदार खेती (Strip Cropping): मक्का/ज्वार के साथ मूंग/लोबिया पट्टियाँ • पलवार (Mulching) व आवरण फसलें • वायुरोधी वृक्ष पट्टियाँ (Shelterbelts): पश्चिमी/उ.-प. दिशा में पिरामिड आकार में वृक्षारोपण (वायु वेग व बालू टीला नियंत्रण) • खस घास (Vetiver) व मूँज रोपण 2. यांत्रिक / अभियांत्रिकी उपाय (> 2% ढाल) • समोच्च मेड़बंदी (Contour Bunding): ढाल < 6% तथा वर्षा < 600 mm हेतु • क्रमिक मेड़बंदी (Graded Bunding): ढाल 2–10% तथा वर्षा > 600 mm हेतु • बेंच टेरेसिंग (Bench Terracing): पहाड़ी तीव्र ढाल 16% से 33% हेतु • जिनग टेरेसिंग (Zingg Terracing): 3–10% ढाल (अंशतः समतल क्षेत्र) • ब्रॉड बेड एंड फरो (BBF — काली मृदा) 3. वाष्पोत्सर्जन रोधी (Antitranspirants) • (i) रंध्र बंद करने वाले (Stomata closing): PMA (Phenyl Mercuric Acetate), ABA, एट्राजीन (कम सांद्रता पर) • (ii) परत बनाने वाले (Film-forming): मोबीलीफ (Mobileaf), हेक्साडेकानोल, मोम • (iii) प्रकाश परावर्तक (Reflectant): काओलिन (Kaolin @ 5% स्प्रे), सिलाइट • (iv) वृद्धि मंदक (Growth retardant): साइकोसेल (Cycocel – CCC)

07 तुलनात्मक एवं संदर्भ सारणियाँ (Comparison Tables)

सारणी 18.1: पारंपरिक उच्च-लागत रासायनिक कृषि (HEIA) बनाम टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture / LEISA) का तुलनात्मक विश्लेषण

तुलना का आधार (Criteria)	पारंपरिक आधुनिक कृषि (Conventional / HEIA)	टिकाऊ / संधारणीय कृषि (Sustainable Agriculture / LEISA)
1. मुख्य लक्ष्य (Primary Goal)	अल्पकाल में किसी भी कीमत पर अधिकतम उपज प्राप्त करना।	पारिस्थितिक संतुलन और मृदा स्वास्थ्य को सुरक्षित रखते हुए दीर्घकाल तक स्थिर उच्च उत्पादकता बनाए रखना।
2. आदानों का स्रोत (Source of Inputs)	बाजार से खरीदे गए महंगे संश्लेषित रासायनिक उर्वरक, कीटनाशक व जीवाश्म ईंधन।	खेत पर उपलब्ध जैविक संसाधनों (कम्पोस्ट, हरी खाद, दलहन, जैव-उर्वरक) का अधिकतम उपयोग + आवश्यकतानुसार न्यूनतम रसायन।
3. भू-परिष्करण (Tillage)	गहन व बार-बार जुताई (Intensive tillage), जिससे मृदा संरचना टूटती है और कार्बन उड़ता है।	न्यूनतम या शून्य जुताई (Conservation tillage) तथा सतह पर 30%+ फसल अवशेष मल्चिंग।
4. फसल विविधता (Crop Diversity)	एकल फसलीकरण (Monoculture) या केवल 1–2 नकदी फसलों की पुनरावृत्ति।	बहु-फसली प्रणाली, दलहनयुक्त फसल-चक्र, अंतराशस्यन, कृषि-वानिकी एवं एकीकृत कृषि प्रणाली (IFS)।
5. कीट व खरपतवार प्रबंधन	पूर्णतः जहरीले रासायनिक कीटनाशकों व शाकनाशियों पर निर्भर (कीट प्रतिरोधकता व प्रदूषण)।	एकीकृत नाशीजीव प्रबंधन (IPM — फेरोमोन ट्रैप, नीम, ट्राइकोडर्मा, Bt, NPV व फसल-चक्र)।
6. पर्यावरणीय प्रभाव	भू-जल दोहन, नाइट्रेट प्रदूषण, सुपोषण, उच्च ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन व जैव-विविधता ह्रास।	कार्बन प्रच्छादन (Carbon sequestration), भू-जल पुनर्भरण, मित्र जीवों का संरक्षण एवं शून्य प्रदूषण।

सारणी 18.2: प्रमुख पर्यावरण एवं कृषि प्रदूषक, उनके स्रोत, मानव/फसल स्वास्थ्य पर प्रभाव एवं नियंत्रण उपाय

क्र.सं.	प्रदूषक का नाम (Pollutant)	प्रमुख कृषि / औद्योगिक स्रोत	पारिस्थितिक, फसल एवं मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव	वैज्ञानिक नियंत्रण / निवारण उपाय
1.	नाइट्रेट (NO₃⁻) एवं फास्फेट (PO₄³⁻)	नत्रजन व फास्फोरस उर्वरकों का निक्षालन व सतही बहाव	जलाशयों का सुपोषण (Eutrophication); पेयजल (>50 mg/L) से शिशुओं में ब्लू बेबी सिंड्रोम (Methemoglobinemia)	नीम-लेपित यूरिया, विभाजित प्रयोग (Split dose), LCC एवं INM
2.	मीथेन गैस (Methane — CH₄)	जलमग्न धान के खेत (अवायवीय) एवं जुगाली करने वाले पशु	प्रबल ग्रीनहाउस गैस (CO₂ से 28 गुना अधिक ताप क्षमता); ग्लोबल वार्मिंग	धान में एकांतर गीला व सूखा करना (AWD), SRI विधि, संतुलित पशु आहार
3.	नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O)	उर्वरकों का विनाइट्रीकरण (Denitrification)	अत्यधिक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस (GWP = 265–298) एवं ओजोन परत क्षरण	नाइट्रीकरण अवरोधक (N-Serve, DCD), डीप प्लेसमेंट व ड्रिप फर्टिगेशन
4.	स्थायी क्लोरीन कीटनाशक (DDT, BHC, Endosulfan)	अजैव-निम्नीकरणीय सिंथेटिक कीटनाशक छिड़काव	खाद्य शृंखला में जैव-आवर्धन (Biomagnification); कैंसर, तंत्रिका क्षति व पक्षियों के अंडों का कवच पतला होना	प्रबंधन में प्रतिबंध; जैव-कीटनाशक (Neem, Bt, NPV, Trichogramma) का प्रयोग
5.	सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) एवं NO_x	पराली दहन, डीजल इंजन व तापीय संयंत्र	वायुमंडल में जल से क्रिया कर अम्लीय वर्षा (Acid Rain: H₂SO₄ + HNO₃, pH < 5.6) व पत्तियों का हरिमाहीन होना	पराली न जलाना (हैप्पी सीडर / पूसा डीकम्पोजर), सौर ऊर्जा पंप
6.	पेरॉक्सीएसिटिल नाइट्रेट (PAN) एवं ओजोन (O₃)	हाइड्रोकार्बन व NO_x से निर्मित द्वितीयक प्रकाश-रासायनिक प्रदूषक	आँखों में जलन, पौधों में प्रकाश-संश्लेषण अवरोध एवं पत्तियों की निचली सतह पर चाँदी जैसा धब्बा (Silvering/Bronzing)	जीवाश्म ईंधन व बायोमास दहन पर नियंत्रण एवं हरित पट्टियाँ
7.	कैडमियम (Cd), पारा (Hg) एवं आर्सेनिक (As)	अशुद्ध रॉक फास्फेट/सीवेज स्लज, कवकनाशी व दूषित भू-जल	Cd: इटाई-इटाई रोग; Hg: मिनामाता रोग; As: ब्लैक-फुट रोग व चर्म कैंसर	फाइटोरेमेडिएशन (Phytoremediation — सरसों व सूरजमुखी द्वारा भारी धातु अवशोषण)

08 व्यावहारिक कृषि अनुप्रयोग — राजस्थान एवं भारतीय परिप्रेक्ष्य (Practical Applications)

राजस्थान एवं भारत में टिकाऊ कृषि और प्राकृतिक संसाधन संरक्षण के सबसे सफल व्यावहारिक मॉडल निम्नलिखित हैं:

पश्चिमी राजस्थान की पारंपरिक ‘खेजड़ी (Prosopis cineraria) + बाजरा/मोठ’ कृषि-वानिकी प्रणाली (Traditional Sustainable Agroforestry): थार मरुस्थल के किसान अपने खेतों में प्रति हेक्टेयर 20 से 40 खेजड़ी के वृक्ष बचाकर रखते हैं। खेजड़ी की जड़ें 20–30 मीटर गहराई से पानी खींचती हैं (फसल से कोई प्रतिस्पर्धा नहीं करतीं), यह लेग्यूमिनोसी कुल का वृक्ष होने से अपनी पत्तियों (लूम) के झड़ने से अपने नीचे की मिट्टी में कार्बनिक कार्बन, नत्रजन, फास्फोरस और नमी को 2 गुना बढ़ा देता है, और अकाल के वर्ष में भी किसान को चारा (लूम) और सब्जी (सांगरी) देता है। यह विश्व की सबसे उत्कृष्ट स्वदेशी टिकाऊ कृषि प्रणाली मानी जाती है।
वायु अपरदन रोकने हेतु वायुरोधी पट्टियाँ (Shelterbelts in Arid Rajasthan): CAZRI, जोधपुर की सिफारिश के अनुसार पश्चिमी राजस्थान में गर्मियों की धूल भरी आंधियों (दक्षिण-पश्चिम से उत्तर-पूर्व) से मृदा अपरदन और बालू के टीलों का खिसकना रोकने के लिए खेत की पश्चिमी सीमा पर 3 कतारों में पिरामिड आकार की शेल्टरबेल्ट (बीच में ऊँचे वृक्ष जैसे नीम/शीशम/सफेदा और दोनों किनारों पर झाड़ियाँ जैसे बेर/अरडू/अकेसिया टॉर्टिलिस/सेवण घास) लगाई जाती है। यह अपनी ऊँचाई के 15–20 गुना दूरी तक हवा की गति को 50% कम कर देती है।
पराली दहन के विरुद्ध ‘हैप्पी सीडर’ (Happy Seeder) एवं ‘पूसा डीकम्पोजर’: उत्तर-पश्चिमी भारत (पंजाब, हरियाणा, श्रीगंगानगर-हनुमानगढ़ व भरतपुर) में धान की कटाई के बाद पराली जलाने से होने वाले भयंकर वायु प्रदूषण को रोकने के लिए सुपर सीडर / हैप्पी सीडर से खड़े डंठलों में सीधे गेहूँ की बुवाई की जाती है। इससे प्रति हेक्टेयर 40–50 लीटर डीजल बचता है, पहली सिंचाई में 30% कम पानी लगता है, गुल्ली डंडा खरपतवार 60% कम उगता है और मृदा में 2.5 टन कार्बनिक पदार्थ जुड़ता है।

09 महत्वपूर्ण सूत्र एवं हल किए गए संख्यात्मक प्रश्न (Formulas & Worked Numericals)

(A) टिकाऊ उपज सूचकांक (Sustainable Yield Index — SYI) एवं GWP मानक

1. टिकाऊ उपज सूचकांक (Sustainable Yield Index — SYI; Singh et al., 1990 — CRIDA, हैदराबाद):
किसी फसल प्रणाली या पोषण उपचार के दीर्घकालीन टिकाऊपन (Stability & Sustainability over years) को मापने के लिए SYI का प्रयोग किया जाता है:

SYI = (Y_mean − σ) ÷ Y_max

जहाँ Y_mean = कई वर्षों के दौरान उस उपचार की औसत उपज (Mean yield over years); σ (सिग्मा) = वर्षों के दौरान उपज का मानक विचलन (Standard Deviation — उतार-चढ़ाव); तथा Y_max = प्रयोग में किसी भी वर्ष प्राप्त हुई अधिकतम उपज (Maximum observed yield) है।
निर्णय नियम: SYI का मान 0 से 1.0 के बीच होता है। SYI का मान 1.0 के जितना निकट (उच्च) होगा और मानक विचलन (σ) जितना कम होगा, वह कृषि प्रणाली उतनी ही अधिक टिकाऊ (Sustainable) मानी जाएगी।

2. प्रमुख कृषि ग्रीनहाउस गैसों का ग्लोबल वार्मिंग विभव (Global Warming Potential – GWP, 100-वर्षीय क्षितिज पर):

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) = 1 (आधार मान) | • मीथेन (CH₄) = 28 – 34 गुना | • नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O) = 265 – 298 गुना

(B) परीक्षा उपयोगी हल किए गए संख्यात्मक प्रश्न (Solved Numerical Examples)

🔢 संख्यात्मक उदाहरण 1 (टिकाऊ उपज सूचकांक SYI द्वारा दो प्रणालियों की तुलना):
10 वर्षों तक चले एक दीर्घकालीन उर्वरक प्रयोग (LTFE) में गेहूँ की दो पोषण प्रणालियों से निम्नलिखित आँकड़े प्राप्त हुए (प्रयोग में किसी भी वर्ष प्राप्त अधिकतम उपज Y_max = 5,000 kg/ha थी):
• प्रणाली A (केवल 100% रासायनिक NPK): 10 वर्षों की औसत उपज (Y_mean) = 3,800 kg/ha; मानक विचलन (σ) = 800 kg/ha।
• प्रणाली B (INM: 75% NPK + 5 टन FYM/ha): 10 वर्षों की औसत उपज (Y_mean) = 4,400 kg/ha; मानक विचलन (σ) = 400 kg/ha।
दोनों प्रणालियों के टिकाऊ उपज सूचकांक (SYI) की गणना कीजिए और बताइए कि कौन-सी प्रणाली अधिक टिकाऊ है?

चरणबद्ध हल (Step-by-Step Solution):
सूत्र: SYI = (Y_mean − σ) ÷ Y_max
• (i) प्रणाली A (केवल रासायनिक उर्वरक) के लिए SYI:
SYI_A = (3,800 − 800) ÷ 5,000 = 3,000 ÷ 5,000 = 0.60।

• (ii) प्रणाली B (INM: उर्वरक + गोबर खाद) के लिए SYI:
SYI_B = (4,400 − 400) ÷ 5,000 = 4,000 ÷ 5,000 = 0.80।
निष्कर्ष: प्रणाली B (INM) का SYI (0.80) प्रणाली A (0.60) से काफी उच्च है, अतः INM प्रणाली दीर्घकाल में अधिक स्थिर एवं टिकाऊ है।

10 त्वरित पुनरावलोकन (Quick Revision Bullet Points)

🌱 टिकाऊ एवं जैविक कृषि

सदाबहार क्रांति (Evergreen Revolution): डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन।
Our Common Future (1987): ब्रुंडलैंड आयोग (सतत विकास)।
जैविक खेती के जनक: सर अल्बर्ट हॉवर्ड (An Agricultural Testament)।
प्राकृतिक खेती (जापान): मसानोबू फुकुओका (One Straw Revolution)।
100% प्रथम जैविक राज्य: सिक्किम (2016)।

🛡️ संरक्षण कृषि एवं मिशन

संरक्षण कृषि (CA) के 3 सिद्धांत: न्यूनतम जुताई + ≥30% फसल अवशेष मल्च + विविध फसल-चक्र।
प्राकृतिक खेती के 4 स्तंभ: जीवामृत, बीजामृत, आच्छादन, वाफसा।
NICRA (ICAR): 2011 (जलवायु समुत्थानशील कृषि)।
NMSA: 2014–15 (राष्ट्रीय सतत कृषि मिशन)।
SYI सूत्र: (Y_mean − σ) ÷ Y_max।

💧 मृदा एवं जल संरक्षण

भारत में औसत मृदा अपरदन: 16.35 टन/हेक्टेयर/वर्ष।
समोच्च जुताई: <2% ढाल | समोच्च मेड़बंदी: <6% ढाल।
बेंच टेरेसिंग: 16% से 33% पहाड़ी ढाल।
रंध्र बंद करने वाला: PMA, ABA, एट्राजीन।
परत बनाने वाला: मोबीलीफ | परावर्तक: काओलिन (5%)।

⚠️ प्रदूषण एवं प्रदूषक तथ्य

धान व जुगाली पशु गैस: मीथेन (CH₄ — GWP 28)।
उर्वरक विनाइट्रीकरण गैस: N₂O (GWP 265–298)।
सुपोषण (Eutrophication): जल में N व P की अधिकता से शैवाल वृद्धि।
नाइट्रेट (>50 mg/L): शिशुओं में ब्लू बेबी सिंड्रोम।
Silent Spring (1962): राचेल कार्सन (DDT जैव-आवर्धन)।

11 भाग A: बहुविकल्पीय प्रश्न (20 Exam-Oriented MCQs)

प्रश्न 1. हरित क्रांति के पारिस्थितिक दुष्प्रभावों से बचने के लिए भारत में ‘सदाबहार क्रांति’ (Evergreen Revolution — पारिस्थितिक हानि के बिना उत्पादकता में अनंतकाल तक वृद्धि) शब्द का प्रतिपादन किसने किया था?

(A) डॉ. नॉर्मन ई. बोरलॉग
(B) डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन (Dr. M.S. Swaminathan)
(C) सर अल्बर्ट हॉवर्ड
(D) डॉ. वर्गीज कुरियन

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन (Dr. M.S. Swaminathan)
व्याख्या: भारत में हरित क्रांति के जनक डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन ने टिकाऊ कृषि के लिए ‘Evergreen Revolution’ शब्द दिया।

प्रश्न 2. FAO के अनुसार ‘संरक्षण कृषि’ (Conservation Agriculture) में भूमि की सतह को पूर्व फसल के कम-से-कम कितने प्रतिशत अवशेषों (Crop residues) से ढककर रखना अनिवार्य है?

(A) कम-से-कम 5%
(B) कम-से-कम 30% या अधिक (≥ 30%)
(C) 0% (अवशेष जला देना चाहिए)
(D) केवल 1%

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) कम-से-कम 30% या अधिक (≥ 30%)
व्याख्या: संरक्षण कृषि (Conservation tillage/agriculture) की मानक शर्त है कि बुवाई के बाद भी मृदा सतह का कम-से-कम 30% भाग फसल अवशेषों (Mulch) से ढका रहे।

प्रश्न 3. जलमग्न धान के खेतों (Submerged rice fields) तथा जुगाली करने वाले पशुओं (Ruminants) से मुख्य रूप से कौन-सी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जित होती है?

(A) क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFC)
(B) मीथेन (Methane — CH₄)
(C) सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂)
(D) आर्गन (Ar)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) मीथेन (Methane — CH₄)
व्याख्या: जलमग्न धान के खेतों की अवायवीय (Anaerobic) दशा में Methanogenic जीवाणुओं द्वारा तथा पशुओं की जुगाली से मीथेन (CH₄) गैस निकलती है।

प्रश्न 4. कृषि खेतों से बहकर गए नाइट्रेट (NO₃⁻) एवं फास्फेट (PO₄³⁻) उर्वरकों के कारण झीलों व तालाबों में पोषक तत्वों की समृद्धि और शैवालों की अत्यधिक वृद्धि (Algal bloom) होने की घटना को क्या कहते हैं?

(A) जैव-आवर्धन (Biomagnification)
(B) सुपोषण (Eutrophication)
(C) मृदा सौरीकरण (Soil Solarization)
(D) नाइट्रीकरण (Nitrification)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) सुपोषण (Eutrophication)
व्याख्या: जलाशयों में N और P की अधिकता से शैवाल प्रस्फुटन होने और घुलित ऑक्सीजन (DO) घटने की प्रक्रिया को ‘सुपोषण’ (Eutrophication) कहते हैं।

प्रश्न 5. निम्नलिखित में से कौन-सा रसायन ‘रंध्र बंद करने वाले’ (Stomatal closing type) वाष्पोत्सर्जन रोधी (Antitranspirant) का उदाहरण है?

(A) काओलिन (Kaolin)
(B) फिनाइल मर्क्यूरिक एसीटेट (PMA — Phenyl Mercuric Acetate) एवं कम सांद्रता पर एट्राजीन
(C) मोबीलीफ (Mobileaf) एवं मोम
(D) साइकोसेल (CCC)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) फिनाइल मर्क्यूरिक एसीटेट (PMA — Phenyl Mercuric Acetate) एवं कम सांद्रता पर एट्राजीन
व्याख्या: PMA और ABA रंध्र बंद करने वाले हैं, मोबीलीफ/हेक्साडेकानोल परत बनाने वाले (Film-forming) हैं, काओलिन प्रकाश परावर्तक (Reflectant) है और साइकोसेल वृद्धि मंदक है।

प्रश्न 6. पहाड़ी क्षेत्रों में जहाँ भूमि का ढाल 16% से 33% के मध्य होता है, वहाँ मृदा एवं जल संरक्षण के लिए कौन-सा यांत्रिक उपाय अपनाया जाता है?

(A) समोच्च जुताई (Contour cultivation)
(B) समोच्च मेड़बंदी (Contour bunding)
(C) सीढ़ीदार खेती / बेंच टेरेसिंग (Bench Terracing)
(D) मल्चिंग

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) सीढ़ीदार खेती / बेंच टेरेसिंग (Bench Terracing)
व्याख्या: <2% ढाल पर सस्य उपाय, 2–6% ढाल पर समोच्च मेड़बंदी तथा 16–33% तीव्र पहाड़ी ढाल पर बेंच टेरेसिंग (सीढ़ीदार खेत) बनाई जाती है।

प्रश्न 7. सन् 2016 में भारत एवं विश्व का प्रथम ‘100% पूर्ण जैविक राज्य’ (100% Organic State) बनने का गौरव किस राज्य को प्राप्त हुआ?

(A) केरल
(B) सिक्किम (Sikkim)
(C) उत्तराखंड
(D) हिमाचल प्रदेश

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) सिक्किम (Sikkim)
व्याख्या: सिक्किम ने जनवरी 2016 में अपनी संपूर्ण कृषि भूमि को 100% प्रमाणित जैविक खेती के अंतर्गत लाकर विश्व के प्रथम जैविक राज्य का दर्जा प्राप्त किया।

प्रश्न 8. आधुनिक जैविक खेती का जनक (Father of Modern Organic Farming) किसे माना जाता है जिन्होंने 1940 में ‘An Agricultural Testament’ पुस्तक लिखी थी?

(A) सर अल्बर्ट हॉवर्ड (Sir Albert Howard)
(B) जेथ्रो टल (Jethro Tull)
(C) जस्टस वॉन लीबिग (Justus von Liebig)
(D) डॉ. बी. राममूर्ति

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) सर अल्बर्ट हॉवर्ड (Sir Albert Howard)
व्याख्या: सर अल्बर्ट हॉवर्ड ने भारत (इंदौर) में कम्पोस्टिंग और जैविक खेती पर कार्य कर 1940 में An Agricultural Testament लिखी; उन्हें आधुनिक जैविक खेती का जनक कहा जाता है।

प्रश्न 9. निम्नलिखित में से कौन-सा एक ‘द्वितीयक वायु प्रदूषक’ (Secondary Air Pollutant) है?

(A) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
(B) सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂)
(C) पेरॉक्सीएसिटिल नाइट्रेट (PAN) एवं क्षोभमंडलीय ओजोन (O₃)
(D) मीथेन (CH₄)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) पेरॉक्सीएसिटिल नाइट्रेट (PAN) एवं क्षोभमंडलीय ओजोन (O₃)
व्याख्या: CO, SO₂ और CH₄ सीधे स्रोत से निकलने वाले प्राथमिक प्रदूषक हैं, जबकि PAN और ओजोन वायुमंडल में हाइड्रोकार्बन और NO_x की प्रकाश-रासायनिक क्रिया से बनने वाले द्वितीयक प्रदूषक हैं।

प्रश्न 10. खाद्य शृंखला (Food chain) के क्रमिक पोषण स्तरों में DDT जैसे अजैव-निम्नीकरणीय कीटनाशकों की सांद्रता में होने वाली क्रमिक वृद्धि को क्या कहते हैं?

(A) सुपोषण (Eutrophication)
(B) जैव-आवर्धन (Biomagnification / Bioamplification)
(C) जैव-निम्नीकरण (Biodegradation)
(D) खनिजीकरण (Mineralization)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) जैव-आवर्धन (Biomagnification / Bioamplification)
व्याख्या: खाद्य शृंखला में निचले स्तर से शीर्ष मांसाहारी स्तर तक वसा-घुलनशील विषों (DDT, पारा) का सांद्रण बढ़ना जैव-आवर्धन कहलाता है।

प्रश्न 11. प्रसिद्ध पुस्तक ‘The One-Straw Revolution’ (एक तिनके से क्रांति) के लेखक एवं प्राकृतिक खेती (Natural Farming) के प्रणेता कौन हैं?

(A) मसानोबू फुकुओका (Masanobu Fukuoka — जापान)
(B) रुडोल्फ स्टाइनर (Rudolf Steiner)
(C) राचेल कार्सन (Rachel Carson)
(D) गॉर्डन मैकक्लाइमोंट

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) मसानोबू फुकुओका (Masanobu Fukuoka — जापान)
व्याख्या: जापानी किसान व दार्शनिक मसानोबू फुकुओका ने बिना जुताई, बिना रासायनिक उर्वरक व बिना कीटनाशक वाली प्राकृतिक खेती पर The One-Straw Revolution (1975) लिखी।

प्रश्न 12. सुभाष पालेकर प्राकृतिक खेती (SPNF / ZBNF) के चार स्तंभों में ‘वाफसा’ (Whapasa) का क्या अर्थ है?

(A) बीज को गोमूत्र से उपचारित करना
(B) मृदा के रंध्रों में 50% वायु और 50% जलवाष्प (सूक्ष्म नमी) की समतुल्य स्थिति बनाए रखना
(C) खेत में पानी भरकर रखना
(D) मिट्टी पर भूसे की पलवार बिछाना

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) मृदा के रंध्रों में 50% वायु और 50% जलवाष्प (सूक्ष्म नमी) की समतुल्य स्थिति बनाए रखना
व्याख्या: वाफसा का सिद्धांत कहता है कि पौधों की जड़ों को जल की नहीं बल्कि जलवाष्प और ऑक्सीजन के संतुलन की आवश्यकता होती है।

प्रश्न 13. कृषि से उत्सर्जित होने वाली तीनों प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों (CO₂, CH₄, N₂O) में से प्रति अणु सर्वाधिक तापन क्षमता (Global Warming Potential – GWP ~298) किस गैस की होती है?

(A) कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂ — GWP = 1)
(B) मीथेन (CH₄ — GWP = 28)
(C) नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O — GWP = 265 से 298)
(D) ऑक्सीजन (O₂)

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O — GWP = 265 से 298)
व्याख्या: N₂O का एक अणु CO₂ की तुलना में लगभग 265–298 गुना अधिक ऊष्मा रोकता है और वायुमंडल में ~114 वर्षों तक बना रहता है।

प्रश्न 14. भारत में कुल भौगोलिक क्षेत्रफल से प्रतिवर्ष औसतन कितने टन प्रति हेक्टेयर मृदा का जल एवं वायु अपरदन (Soil erosion rate) होता है?

(A) 1.0 टन/हेक्टेयर/वर्ष
(B) 16.35 टन/हेक्टेयर/वर्ष (कुल ~5,334 मिलियन टन/वर्ष)
(C) 100.0 टन/हेक्टेयर/वर्ष
(D) 0.5 टन/हेक्टेयर/वर्ष

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) 16.35 टन/हेक्टेयर/वर्ष (कुल ~5,334 मिलियन टन/वर्ष)
व्याख्या: ध्रुव नारायण एवं राम बाबू (1983) के मानक आकलन के अनुसार भारत में औसतन 16.35 t/ha/yr की दर से मृदा का क्षरण होता है।

प्रश्न 15. भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (ICAR) द्वारा जलवायु परिवर्तन के प्रभावों से निपटने के लिए सन् 2011 में प्रारंभ की गई प्रमुख राष्ट्रीय परियोजना कौन-सी है?

(A) NICRA (National Innovations in Climate Resilient Agriculture)
(B) NARP
(C) IADP
(D) HYVP

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) NICRA (National Innovations in Climate Resilient Agriculture)
व्याख्या: ICAR ने फरवरी 2011 में CRIDA (हैदराबाद) के नेतृत्व में NICRA परियोजना शुरू की।

प्रश्न 16. निम्नलिखित में से कौन-सा एक ‘अनवीकरणीय संसाधन’ (Non-renewable resource) है?

(A) सौर विकिरण ऊर्जा
(B) पवन ऊर्जा
(C) खनिज अयस्क (रॉक फास्फेट), जीवाश्म ईंधन एवं उर्वर ऊपरी मृदा
(D) वायुमंडलीय नाइट्रोजन

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) खनिज अयस्क (रॉक फास्फेट), जीवाश्म ईंधन एवं उर्वर ऊपरी मृदा
व्याख्या: जीवाश्म ईंधन, खनिज भंडार और ऊपरी मृदा (जिसके 1 इंच निर्माण में 500–1000 वर्ष लगते हैं) अनवीकरणीय संसाधन माने जाते हैं।

प्रश्न 17. पेयजल व खाद्य में कैडमियम (Cd) तथा पारे (Hg) के भारी धातु प्रदूषण से मनुष्यों में क्रमशः कौन-से रोग होते हैं?

(A) कैडमियम: इटाई-इटाई (Itai-Itai) रोग तथा पारा: मिनामाता (Minamata) रोग
(B) कैडमियम: स्कर्वी तथा पारा: रिकेट्स
(C) कैडमियम: घेंघा तथा पारा: रतौंधी
(D) कैडमियम: मलेरिया तथा पारा: डेंगू

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (A) कैडमियम: इटाई-इटाई (Itai-Itai) रोग तथा पारा: मिनामाता (Minamata) रोग
व्याख्या: कैडमियम से हड्डियों व गुर्दे का ‘इटाई-इटाई’ रोग, पारे से तंत्रिका तंत्र का ‘मिनामाता’ रोग तथा नाइट्रेट से ‘ब्लू बेबी सिंड्रोम’ होता है।

प्रश्न 18. वर्षा जल का pH मान किससे कम होने पर उसे ‘अम्लीय वर्षा’ (Acid Rain) कहा जाता है?

(A) pH < 8.5
(B) pH < 7.0
(C) pH < 5.6
(D) pH < 10.0

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) pH < 5.6
व्याख्या: सामान्य वर्षा जल वायुमंडलीय CO₂ घुलने के कारण हल्का अम्लीय (pH ~5.6) होता है; परंतु जब SO₂ और NO_x घुलकर H₂SO₄ व HNO₃ बनाते हैं तो pH 5.6 से नीचे गिर जाता है जिसे अम्लीय वर्षा कहते हैं।

प्रश्न 19. बीज या पादप जननद्रव्य को तरल नाइट्रोजन (Liquid Nitrogen) में किस अत्यंत निम्न तापमान पर रखकर बाह्य-स्थाने संरक्षण (Cryopreservation) किया जाता है?

(A) 0°C
(B) -20°C
(C) -196°C
(D) +105°C

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (C) -196°C
व्याख्या: क्रायोप्रिजर्वेशन में तरल नाइट्रोजन (-196°C) में कोशिकीय उपापचय पूर्णतः रुक जाता है जिससे जननद्रव्य सैकड़ों वर्षों तक सुरक्षित रहता है।

प्रश्न 20. यदि किसी फसल प्रणाली की औसत उपज (Y_mean) = 4,000 kg/ha, मानक विचलन (σ) = 500 kg/ha तथा अधिकतम उपज (Y_max) = 5,000 kg/ha हो, तो उसका टिकाऊ उपज सूचकांक (SYI) कितना होगा?

(A) 0.50
(B) 0.70
(C) 0.90
(D) 1.00

✔ उत्तर एवं व्याख्या देखें

सही उत्तर: (B) 0.70
व्याख्या: SYI = (Y_mean − σ) ÷ Y_max = (4000 − 500) ÷ 5000 = 3500 ÷ 5000 = 0.70।

12 भाग B: रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए (10 Fill in the Blanks)

सन् 1987 में संयुक्त राष्ट्र के ब्रुंडलैंड आयोग द्वारा प्रकाशित ऐतिहासिक रिपोर्ट का शीर्षक __________ (Our Common Future) था।
सन् 1962 में DDT कीटनाशक के पर्यावरणीय खतरों पर ‘Silent Spring’ नामक प्रसिद्ध पुस्तक __________ (Rachel Carson) ने लिखी थी।
राष्ट्रीय जैविक एवं प्राकृतिक खेती केंद्र (NCONF) उत्तर प्रदेश के __________ शहर में स्थित है।
कम वर्षा (<600 mm) और 6% से कम ढाल वाली भूमि पर मृदा व नमी संरक्षण हेतु __________ मेड़बंदी (Contour bunding) की जाती है।
पत्तियों पर छिड़ककर सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करने वाला प्रमुख वाष्पोत्सर्जन रोधी पदार्थ __________ (Kaolin @ 5%) है।
LEISA का पूर्ण रूप __________ (Low External Input Sustainable Agriculture) है।
पौधों (जैसे भारतीय सरसों व सूरजमुखी) की सहायता से प्रदूषित मृदा से भारी धातुओं को अवशोषित कर साफ करने की तकनीक को __________ (Phytoremediation) कहते हैं।
राष्ट्रीय पादप आनुवंशिक संसाधन ब्यूरो (ICAR-NBPGR) का मुख्यालय __________ में स्थित है।
केंद्रीय बारानी कृषि अनुसंधान संस्थान (ICAR-CRIDA) __________ (हैदराबाद) में स्थित है।
भारतीय मृदा एवं जल संरक्षण संस्थान (ICAR-IISWC, पूर्व नाम CSWCRTI) का मुख्यालय __________ (उत्तराखंड) में स्थित है।

✔ सभी 10 रिक्त स्थानों के सही उत्तर देखें

13 भाग C एवं D: अति लघु एवं लघु उत्तरीय प्रश्न (Very Short & Short Answer Questions)

भाग C: 10 अति लघु उत्तरीय प्रश्न (1–2 अंक | उत्तर सीमा: 20–30 शब्द)

टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) की परिभाषा लिखिए।
उत्तर: कृषि संसाधनों का वह वैज्ञानिक प्रबंधन जो पर्यावरण की गुणवत्ता तथा प्राकृतिक संसाधनों (मृदा, जल, जैव-विविधता) का संरक्षण करते हुए वर्तमान एवं भविष्य की पीढ़ियों की खाद्यान्न व रेशे की आवश्यकताओं को पूरा करता है, टिकाऊ कृषि कहलाता है।
संरक्षण कृषि (Conservation Agriculture) के तीन मूल सिद्धांत लिखिए।
उत्तर: (1) न्यूनतम या शून्य यांत्रिक जुताई (Zero/Minimum tillage), (2) कम-से-कम 30% फसल अवशेषों से स्थायी मृदा आवरण (Mulching), तथा (3) दलहनयुक्त विविध फसल-चक्र।
वाष्पोत्सर्जन रोधी (Antitranspirants) क्या हैं? इसके चार प्रकारों के नाम लिखिए।
उत्तर: प्रकाश-संश्लेषण को प्रभावित किए बिना पत्तियों से होने वाले वाष्पोत्सर्जन जल ह्रास को कम करने के लिए छिड़के जाने वाले रसायन। चार प्रकार: (1) रंध्र बंद करने वाले (PMA), (2) परत बनाने वाले (Mobileaf), (3) परावर्तक (Kaolin), (4) वृद्धि मंदक (Cycocel)।
सुपोषण (Eutrophication) से क्या तात्पर्य है?
उत्तर: कृषि अपवाह द्वारा झीलों व तालाबों में नाइट्रेट व फास्फेट पोषक तत्वों की अधिकता हो जाने से शैवालों व जलीय खरपतवारों की अनियंत्रित वृद्धि होना और जल में घुलित ऑक्सीजन (DO) समाप्त हो जाना सुपोषण कहलाता है।
जैव-आवर्धन (Biomagnification) को परिभाषित कीजिए।
उत्तर: अजैव-निम्नीकरणीय विषाक्त पदार्थों (जैसे DDT या पारा) का खाद्य शृंखला के एक पोषण स्तर से अगले उच्च पोषण स्तर के जीवों के ऊतकों में क्रमिक रूप से अधिक सांद्रित होते जाना जैव-आवर्धन कहलाता है।
प्राथमिक प्रदूषक एवं द्वितीयक प्रदूषक में उदाहरण सहित अंतर लिखिए।
उत्तर: जो प्रदूषक सीधे स्रोत से उत्सर्जित होते हैं वे प्राथमिक प्रदूषक हैं (जैसे CO, SO₂, CH₄); और जो वायुमंडल में प्राथमिक प्रदूषकों की आपसी अभिक्रिया से बनते हैं वे द्वितीयक प्रदूषक हैं (जैसे PAN एवं ओजोन O₃)।
सुभाष पालेकर प्राकृतिक खेती के चार स्तंभों के नाम लिखिए।
उत्तर: (1) जीवामृत (सूक्ष्मजैविक संवर्धन), (2) बीजामृत (बीज उपचार), (3) आच्छादन (मल्चिंग), तथा (4) वाफसा (मृदा में वायु व जलवाष्प संतुलन)।
टिकाऊ उपज सूचकांक (Sustainable Yield Index – SYI) का सूत्र लिखिए।
उत्तर: SYI = (Y_mean − σ) ÷ Y_max (जहाँ Y_mean = औसत उपज, σ = मानक विचलन, तथा Y_max = अधिकतम प्राप्त उपज है)।
स्व-स्थाने (In-situ) एवं बाह्य-स्थाने (Ex-situ) जैव-विविधता संरक्षण में क्या अंतर है?
उत्तर: प्रजातियों को उनके मूल प्राकृतिक आवास/खेत में सुरक्षित रखना ‘स्व-स्थाने संरक्षण’ है, जबकि उन्हें बाहर जीन बैंक, बीज बैंक या क्रायोप्रिजर्वेशन (-196°C) में सुरक्षित रखना ‘बाह्य-स्थाने संरक्षण’ है।
फाइटोरेमेडिएशन (Phytoremediation) क्या है?
उत्तर: भारी धातुओं (Cd, Pb, As) या विषाक्त रसायनों से प्रदूषित मृदा एवं जल को विशेष हरित पौधों (जैसे भारतीय सरसों Brassica juncea, सूरजमुखी, जलकुंभी) को उगाकर स्वच्छ करने की जैव-तकनीक को फाइटोरेमेडिएशन कहते हैं।

भाग D: 8 लघु उत्तरीय प्रश्न (3–5 अंक | Collapsible Model Answers)

लघु प्रश्न 1. टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) की आवश्यकता क्यों पड़ी? इसके तीनों मूल स्तंभों को स्पष्ट कीजिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

हरित क्रांति के बाद अत्यधिक रासायनिक उर्वरकों, कीटनाशकों और भू-जल दोहन से मृदा स्वास्थ्य में गिरावट, बहु-पोषक तत्व न्यूनता, उपज का स्थिर होना (Yield stagnation) और पर्यावरण प्रदूषण जैसी समस्याएँ उभरीं, जिनके समाधान हेतु टिकाऊ कृषि आवश्यक हुई।
तीन स्तंभ: (1) पारिस्थितिक सुदृढ़ता (Planet): मृदा, जल व जैव-विविधता का संरक्षण; (2) आर्थिक व्यवहार्यता (Profit): कम बाह्य लागत (LEISA) द्वारा किसान को स्थायी शुद्ध लाभ; (3) सामाजिक न्याय (People): सभी के लिए विष-मुक्त पौष्टिक आहार और ग्रामीण आजीविका सुरक्षा।

लघु प्रश्न 2. संरक्षण कृषि (Conservation Agriculture) क्या है? इसके तीनों सिद्धांतों एवं सस्य लाभों का वर्णन कीजिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

संरक्षण कृषि संसाधन-संरक्षण पर आधारित एक आधुनिक फसल उत्पादन प्रणाली है जिसके 3 मुख्य सिद्धांत हैं:
1. न्यूनतम मृदा विक्षोभ (Minimum Soil Disturbance): जीरो-टिलेज सीड ड्रिल या हैप्पी सीडर से बिना जुताई सीधी बुवाई।
2. स्थायी जैविक आवरण (Permanent Organic Cover): खेत की सतह पर कम-से-कम 30% फसल अवशेष (Crop residue mulch) बनाए रखना।
3. फसल विविधीकरण (Crop Diversification): दलहन सहित वैज्ञानिक फसल-चक्र अपनाना।
लाभ: इससे पराली जलाने की समस्या रुकती है, सिंचाई जल व डीजल की 30–40% बचत होती है, मृदा अपरदन रुकता है और मृदा कार्बनिक कार्बन बढ़ता है।

लघु प्रश्न 3. मृदा एवं जल संरक्षण के प्रमुख सस्य (Agronomic) एवं यांत्रिक (Mechanical) उपायों का संक्षिप्त वर्णन कीजिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

• सस्य उपाय (2% से कम ढाल पर): (1) समोच्च जुताई (ढाल के विपरीत आड़ी बुवाई); (2) पट्टीदार खेती (Strip cropping — मक्का/बाजरा के साथ मूंग/लोबिया की पट्टियाँ); (3) पलवार (Mulching); (4) वायुरोधी वृक्ष पट्टियाँ (Windbreaks & Shelterbelts — मरुस्थलीय वायु अपरदन रोकने हेतु)।
• यांत्रिक उपाय (2% से अधिक ढाल पर): (1) समोच्च मेड़बंदी (Contour bunding — <6% ढाल व कम वर्षा); (2) क्रमिक मेड़बंदी (Graded bunding — अधिक वर्षा क्षेत्र); (3) बेंच टेरेसिंग (16–33% पहाड़ी ढाल); (4) ब्रॉड बेड एंड फरो (BBF) एवं चेक डैम।

लघु प्रश्न 4. कृषि क्षेत्र से उत्सर्जित होने वाली प्रमुख ग्रीनहाउस गैसों (GHGs) के स्रोत एवं उन्हें कम करने के सस्य उपाय लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

1. मीथेन (CH₄): जलमग्न धान के खेतों और पशुओं की जुगाली से निकलती है। कम करने के उपाय: धान में लगातार पानी भरने के बजाय एकांतर गीला व सूखा करना (AWD), श्री विधि (SRI) व सीधी बुवाई (DSR) अपनाना।
2. नाइट्रस ऑक्साइड (N₂O): यूरिया के विनाइट्रीकरण से निकलती है। कम करने के उपाय: नीम-लेपित यूरिया, नाइट्रीकरण अवरोधक (N-Serve, DCD), LCC आधारित प्रयोग एवं ड्रिप फर्टिगेशन।
3. कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂): पराली जलाने और गहन जुताई से निकलती है। कम करने के उपाय: शून्य जुताई (Zero tillage), पराली न जलाना और कृषि-वानिकी।

लघु प्रश्न 5. वाष्पोत्सर्जन रोधी पदार्थ (Antitranspirants) क्या हैं? इनके चारों वर्गों को उदाहरण सहित समझाइए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

सूखाग्रस्त एवं बारानी फसलों में पत्तियों से जल के वाष्पोत्सर्जन ह्रास को घटाने वाले रसायन Antitranspirants कहलाते हैं:
1. रंध्र बंद करने वाले (Stomata closing): पत्तियों के रंध्रों को आंशिक रूप से बंद करते हैं — जैसे PMA (Phenyl Mercuric Acetate), ABA व एट्राजीन।
2. परत बनाने वाले (Film-forming): पत्ती पर पतली पारदर्शी झिल्ली बनाते हैं जो CO₂ आने देती है पर जलवाष्प रोकती है — जैसे मोबीलीफ (Mobileaf), हेक्साडेकानोल, सिलिकॉन, मोम।
3. प्रकाश परावर्तक (Reflectant): विकिरण परावर्तित कर पत्ती का तापमान 3–4°C घटाते हैं — जैसे काओलिन (Kaolin @ 5% स्प्रे), सिलाइट।
4. वृद्धि मंदक (Growth retardants): प्ररोह वृद्धि रोककर जड़ वृद्धि बढ़ाते हैं — जैसे साइकोसेल (CCC)।

लघु प्रश्न 6. कृषि रसायनों से होने वाले जल प्रदूषण — ‘सुपोषण’ (Eutrophication) एवं ‘ब्लू बेबी सिंड्रोम’ को स्पष्ट कीजिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

• सुपोषण (Eutrophication): खेतों से वर्षा जल के साथ बहकर गए नाइट्रेट और फास्फेट उर्वरक जब तालाबों/झीलों में जमा होते हैं, तो वहाँ नील-हरित शैवाल (Algal bloom) और जलकुंभी तेजी से फैलते हैं। इनके सड़ने से जल की ऑक्सीजन (DO) समाप्त हो जाती है और मछलियाँ व जलीय जीव मर जाते हैं।
• ब्लू बेबी सिंड्रोम (Methemoglobinemia): निक्षालन द्वारा जब भू-जल में नाइट्रेट की मात्रा 50 mg NO₃⁻/L (10 ppm NO₃-N) से अधिक हो जाती है, तो उस पानी को पीने से शिशुओं के रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन रुक जाता है और शरीर नीला पड़ने लगता है।

लघु प्रश्न 7. सुभाष पालेकर प्राकृतिक खेती (SPNF / ZBNF) के चारों प्रमुख स्तंभों का वर्णन कीजिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

1. जीवामृत: देशी गाय का गोबर (10 kg) + गोमूत्र (5–10 L) + गुड़ (2 kg) + बेसन (2 kg) + मेड़ की मिट्टी को 200 लीटर पानी में किण्वित कर तैयार किया गया सूक्ष्मजैविक जामन, जो मृदा में करोड़ों जीवाणु व केंचुए सक्रिय करता है।
2. बीजामृत: गोबर, गोमूत्र, चूना व पानी के घोल से बीज उपचार।
3. आच्छादन (Mulching): मृदा, फसल अवशेष व सह-फसल पलवार द्वारा ह्यूमस निर्माण और नमी संरक्षण।
4. वाफसा: दोपहर में कतारों से दूर हल्की सिंचाई कर मृदा रंध्रों में 50% हवा व 50% जलवाष्प बनाए रखना।

लघु प्रश्न 8. पराली दहन (Crop Residue Burning) के दुष्प्रभाव एवं इसके टिकाऊ सस्य प्रबंधन के उपाय लिखिए।

✔ आदर्श उत्तर देखें

दुष्प्रभाव: 1 टन पराली जलाने से लगभग 1,460 kg CO₂, 60 kg CO, 3 kg कणिकीय पदार्थ (PM_2.5) निकलता है जिससे गंभीर स्मॉग होता है; साथ ही मृदा की ऊपरी परत का 80–90% नत्रजन व सल्फर, कार्बनिक कार्बन और लाभदायक सूक्ष्मजीव व केंचुए जलकर नष्ट हो जाते हैं।
प्रबंधन उपाय: (1) हैप्पी सीडर / सुपर सीडर से पराली को मल्च के रूप में रखकर गेहूँ की सीधी बुवाई; (2) ‘पूसा डीकम्पोजर’ कवक कैप्सूल व 25 kg यूरिया छिड़ककर 20 दिन में खेत में ही खाद बनाना; (3) बेलर मशीन से गांठें बनाकर बायो-एनर्जी व मशरूम उत्पादन में उपयोग।

14 भाग E एवं F: अंतर स्पष्ट कीजिए एवं वैज्ञानिक कारण बताइए

भाग E: 4 महत्वपूर्ण तुलनात्मक अंतर (Differentiate Between)

1. उच्च बाह्य-लागत कृषि (HEIA) बनाम निम्न बाह्य-लागत टिकाऊ कृषि (LEISA)

तुलना का आधार	उच्च बाह्य-लागत कृषि (HEIA)	निम्न बाह्य-लागत टिकाऊ कृषि (LEISA)
1. आदान निर्भरता	बाजार से खरीदे गए रासायनिक उर्वरकों, कीटनाशकों व संकर बीजों पर पूर्ण निर्भरता।	खेत के आंतरिक जैविक संसाधनों (खाद, दलहन, जैव-उर्वरक) का अधिकतम उपयोग व बाहरी रसायनों का न्यूनतम पूरक उपयोग।
2. उत्पादन लागत एवं जोखिम	उत्पादन लागत बहुत उच्च; सूखा पड़ने पर भारी कर्ज का जोखिम।	उत्पादन लागत कम; विविध फसलों व पशुपालन से जोखिम न्यूनतम।
3. मृदा एवं पर्यावरण प्रभाव	मृदा कार्बन ह्रास, लवणता एवं जल-वायु प्रदूषण।	मृदा स्वास्थ्य, जैव-विविधता एवं पर्यावरण का संरक्षण।

2. नवीकरणीय संसाधन (Renewable Resources) बनाम अनवीकरणीय संसाधन (Non-Renewable Resources)

तुलना का आधार	नवीकरणीय संसाधन (Renewable Resources)	अनवीकरणीय संसाधन (Non-Renewable Resources)
1. पुनर्जनन क्षमता	प्राकृतिक प्रक्रियाओं द्वारा कम समय में स्वतः पुनः निर्मित होते रहते हैं।	भंडार सीमित है; समाप्त होने पर करोड़ों वर्षों से पहले पुनः नहीं बन सकते।
2. उदाहरण	सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, वर्षा जल, वन एवं जैव-विविधता।	कोयला, पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस, खनिज अयस्क (रॉक फास्फेट) व ऊपरी मृदा।

3. जैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Biodegradable) बनाम अजैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Non-Biodegradable)

तुलना का आधार	जैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Biodegradable)	अजैव-निम्नीकरणीय प्रदूषक (Non-Biodegradable)
1. सूक्ष्मजैविक अपघटन	जीवाणुओं व कवकों द्वारा सरल अहानिकारक यौगिकों में तोड़ दिए जाते हैं।	सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटित नहीं होते और पर्यावरण में स्थायी बने रहते हैं।
2. जैव-आवर्धन एवं उदाहरण	खाद्य शृंखला में जैव-आवर्धन नहीं करते; उदा.: गोबर, फसल अवशेष, वाहित मल।	खाद्य शृंखला में जैव-आवर्धन (Biomagnification) करते हैं; उदा.: DDT, प्लास्टिक, पारा (Hg), कैडमियम (Cd)।

4. समोच्च मेड़बंदी (Contour Bunding) बनाम क्रमिक मेड़बंदी (Graded Bunding)

तुलना का आधार	समोच्च मेड़बंदी (Contour Bunding)	क्रमिक मेड़बंदी (Graded Bunding)
1. वर्षा एवं मृदा अनुकूलता	कम वर्षा (< 600 मिमी) और अधिक अंतःस्यंदन वाली हल्की/दोमट मृदाओं हेतु।	अधिक वर्षा (> 600–800 मिमी) और कम अंतःस्यंदन वाली भारी चिकनी मृदाओं हेतु।
2. मुख्य उद्देश्य	वर्षा के संपूर्ण पानी को खेत के भीतर ही रोककर नमी संरक्षित करना।	मेड़ के साथ हल्का ढाल (0.1–0.4%) देकर अतिरिक्त पानी को बिना कटाव के बाहर निकालना।

भाग F: 5 वैज्ञानिक कारण स्पष्ट कीजिए (Explain Why / Short Notes)

ऊपरी मृदा (Topsoil) को एक ‘अनवीकरणीय संसाधन’ (Non-renewable resource) क्यों माना जाता है?
कारण: यद्यपि चट्टानों के अपक्षय से मृदा निर्माण निरंतर चलता रहता है, किंतु प्रकृति में मात्र 1 इंच (2.5 सेमी) उपजाऊ ऊपरी मृदा बनने में 500 से 1,000 वर्ष लगते हैं, जबकि गलत खेती से यह एक ही भारी वर्षा या आंधी में बह जाती है। मानव जीवनकाल के पैमाने पर इसकी भरपाई असंभव होने से इसे अनवीकरणीय माना जाता है।
धान के खेत में लगातार पानी भरा रखने के बजाय ‘एकांतर गीला और सूखा’ (Alternate Wetting & Drying – AWD) रखने से ग्लोबल वार्मिंग कैसे कम होती है?
कारण: मीथेन पैदा करने वाले Methanogenic जीवाणु केवल पूर्णतः ऑक्सीजन-रहित (अवायवीय/जलमग्न) दशा में ही जीवित रहते हैं। AWD विधि में बीच-बीच में पानी सुखाकर मिट्टी में ऑक्सीजन प्रवेश कराने से ये जीवाणु निष्क्रिय हो जाते हैं और मीथेन (CH₄) उत्सर्जन 30% से 50% तक घट जाता है।
खाद्य शृंखला में DDT का सर्वाधिक सांद्रण मछली खाने वाले शीर्ष पक्षियों और मानव में ही क्यों पाया जाता है?
कारण: DDT जल में अघुलनशील पर वसा (Fat) में घुलनशील और अजैव-निम्नीकरणीय होता है। जब जल (0.000003 ppm) से प्लवक, प्लवक से छोटी मछली और फिर बड़ी मछली को पक्षी खाता है, तो प्रत्येक स्तर पर DDT उत्सर्जित न होकर वसा ऊतकों में जमा होता जाता है (जैव-आवर्धन होकर 25 ppm तक पहुँच जाता है)।
पश्चिमी राजस्थान में वायुरोधी वृक्ष पट्टियाँ (Shelterbelts) हमेशा खेत की पश्चिमी या उत्तर-पश्चिमी दिशा में ही क्यों लगाई जाती हैं?
कारण: थार मरुस्थल में मृदा अपरदन करने वाली तेज गर्म हवाएँ (लू और आंधियाँ) मुख्य रूप से दक्षिण-पश्चिम और पश्चिम दिशा से चलती हैं। हवा की दिशा के लंबवत (अर्थात् पश्चिमी व उत्तर-पश्चिमी मेड़ पर) वृक्ष लगाने से ही खेत की फसलों और मिट्टी को आंधियों से सुरक्षा मिलती है।
टिकाऊ उपज सूचकांक (SYI) की गणना में औसत उपज में से मानक विचलन (σ) को क्यों घटाया जाता है?
कारण: मानक विचलन (σ) विभिन्न वर्षों में मौसम के उतार-चढ़ाव के कारण उपज में होने वाली अस्थिरता (जोखिम) को दर्शाता है। यदि किसी उपचार में औसत उपज अधिक है पर σ भी बहुत बड़ा है (किसी साल बहुत ज्यादा, किसी साल शून्य उपज), तो वह किसान के लिए जोखिमपूर्ण है। अतः उच्च औसत उपज और न्यूनतम σ ही सच्चे टिकाऊपन की पहचान है।

15 भाग G: दीर्घ उत्तरीय प्रश्न (5 Long Answer Questions — 8 to 15 Marks)

दीर्घ प्रश्न 1. टिकाऊ कृषि (Sustainable Agriculture) को परिभाषित कीजिए। इसकी अवधारणा, तीनों आधार स्तंभों (पारिस्थितिक, आर्थिक व सामाजिक), महत्व तथा टिकाऊ कृषि की प्रमुख सस्य पद्धतियों व भविष्य का सविस्तार वर्णन कीजिए।