हाइड्रोपोनिक खेती की तकनीक| Hydroponic Farming in Hindi Hydroponic farming in hindi

हाइड्रोपोनिक खेती ( Hydroponic farming) आज कृषि उद्योग में चर्चा का विषय है; कई स्टार्टअप और उद्यमी अपने हाइड्रोपोनिक फार्म शुरू करने के इच्छुक हैं; इस लेख में हाइड्रोपोनिक खेती की मूल बातें जानेंगे।

चलो शुरू करें,

 हाइड्रोपोनिक क्या है?  (What Is Hydroponic?)

“हाइड्रोपोनिक” एक ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है हाइड्रो “पानी” है, और पोनिक “काम” है।

खनिज उर्वरकों के घोल का उपयोग करके मिट्टी के बिना पानी में पौधों को उगाने की एक तकनीक को हाइड्रोपोनिक्स के रूप में जाना जाता है। यह हाइड्रोकल्चर का एक सबसेट है।

इसके बजाय पौधे जड़ और अंकुर वृद्धि के लिए पोषक तत्वों से भरपूर घोल (पानी) का उपयोग करते हैं।

डॉ. डब्ल्यू एफ गेरिके ने प्रौद्योगिकी का परिचय दिया। उन्होंने सार्वजनिक रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका में 1937 में इस विधि द्वारा उगाए गए भरपूर टमाटर के पौधों को प्रदर्शित किया। यह तकनीक आगे फैल गई और वेक आइलैंड में सैनिकों के लिए ताजी सब्जियों की आपूर्ति की गई।

वर्तमान में कीटनाशकों और उर्वरकों के पारंपरिक उपयोग के कारण कई भूमि अपने पोषक मूल्यों को खो रही हैं।  

वर्तमान में, खेती केवल गाँवों तक ही सीमित नहीं है, और यह शहरी और अर्ध-शहरी क्षेत्रों में आगे बढ़ रही है जहाँ अधिक उचित भूमि की आवश्यकता है।

यहां हाइड्रोपोनिक खेती मनचाही फसल पैदा करने के लिए बेहद उपयोगी तकनीक बन जाती है। पारंपरिक खेती में, मिट्टी पोषक तत्वों के भंडार के रूप में कार्य करती है, जबकि हाइड्रोपोनिक खेती में पानी आधारित समाधान बढ़ती फसलों को सभी आवश्यक पोषक तत्व प्रदान करता है।

एक हाइड्रोपोनिक प्रणाली में विभिन्न  साधन और उपकरण शामिल होते हैं जो एक साथ काम में लिये जाते हैं। पौधों को सहारा देने वाले माध्यम में कोई पोषक तत्व नहीं होता है। इसलिए, हाइड्रोपोनिक किसानों को पौधों को बढ़ने में मदद करने के लिए इस निष्क्रिय माध्यम के साथ विशेष रूप से तैयार पोषक तत्व-घने घोल को मिलाने की आवश्यकता होती है।

लागत इनपुट, कौशल स्तर, स्थान की उपलब्धता और आवश्यक पर्यावरण पहुंच के आधार पर मुख्य रूप से छह प्रकार के हाइड्रोपोनिक सिस्टम हैं। इसे मोटे तौर पर दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

निष्क्रिय “हाइड्रोपोनिक सिस्टम (Passive” Hydroponic Systems)

इसमें बिना किसी यांत्रिक प्रभाव के केशिका बल क्रिया का उपयोग करके जड़ों को पोषक तत्व घोल प्रदान किया जाता है। विक हाइड्रोपोनिक सिस्टम इसी श्रेणी का है।

सक्रिय” हाइड्रोपोनिक सिस्टम (Active” Hydroponic Systems)

 इसमें पोषक तत्व घोल और वातन को प्रसारित करने में मदद करने के लिए कुछ तंत्र प्रभाव लागू किया जाता है। पंप जड़ों को पोषण और वातन प्रदान करने के लिए जिम्मेदार होते हैं। अन्य पाँच प्रकार की हाइड्रोपोनिक प्रणालियाँ इसी श्रेणी में आती हैं।

हाइड्रोपोनिक सिस्टम के प्रकार (Types Of Hydroponic Systems)

विक हाइड्रोपोनिक सिस्टम (Wick System)

यह सबसे सीधी हाइड्रोपोनिक प्रणाली है जिसमें पोषक तत्वों के परिवहन के लिए किसी तंत्र की आवश्यकता नहीं होती है। विक हाइड्रोपोनिक सिस्टम  एक तेल के दीपक के समान कार्य करती है। जड़ें टैंक से सब्सट्रेट तक जाने वाली कपास या नायलॉन बत्ती की मदद से पोषक तत्वों को अवशोषित करती हैं।

एक सब्सट्रेट एक बढ़ता हुआ मीडिया है जो पौधों की जड़ों को एंकरिंग और वातन प्रदान करता है। एक सब्सट्रेट सामग्री में नारियल फाइबर, पेर्लाइट परत, वर्मीक्यूलाइट, मिट्टी के कंकड़, लावा चट्टानें आदि शामिल हो सकते हैं।

ट्रे या कंटेनर के नीचे के माध्यम से बत्ती के एक छोर को सम्मिलित करके बढ़ते मीडिया को बत्ती प्रणाली में पहुँचा जाता है। दूसरे छोर को जलाशय या कंटेनर में लटकाकर पोषक तत्व का समाधान किया जाता है।

बाती के ऊपर, तरल तब तक बहेगा जब तक कि जड़ों के चारों ओर का माध्यम गीला न हो जाए। माध्यम के सूख जाने के बाद बत्ती एक बार फिर से तरल पदार्थ सोख लेगी। विक हाइड्रोपोनिक सिस्टम छोटे पौधों के लिए सर्वोत्तम हैं और अक्सर सौंदर्य बागवानी में उपयोग की जाती हैं।

विक हाइड्रोपोनिक प्रणाली को व्यापक रूप से स्वीकार नहीं किया जाता है क्योंकि पोषक तत्व समाधान ऑक्सीजन में कम हो सकता है। इसके साथ-साथ, बढ़ते माध्यम में मौजूद खनिज लवणों के जमाव को रोकने के लिए पौधों को सप्ताह में एक बार सादे, ताजे पानी से बाहर निकालने की आवश्यकता होती है।

डीप वाटर  हाइड्रोपोनिक सिस्टम ( Deep Water Culture)

 डीप वाटर  हाइड्रोपोनिक सिस्टम प्रणाली का सबसे आसान और सबसे प्रभावी प्रकार है। इस प्रणाली में, पर्याप्त ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए पौधे की जड़ें लगातार पोषक तत्व-घने पानी में डूबी रहती हैं।

पौधों को आमतौर पर एक मंच पर तय किया जाता है जो अक्सर फोम प्लास्टिक से बना होता है। यह प्लेटफॉर्म पोषक घोल से भरे टैंक में बहता है।

 एक विशेष वायु पंप पोषक तत्व समाधान के वातन में मदद करता है। चूँकि पौधे की जड़ें 24 घंटे पानी में डूबी रहती हैं, इसलिए फफूंदी और फफूंद के संचय से बचने के लिए घोल को नियमित रूप से बदलना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

डीप वाटर  हाइड्रोपोनिक सिस्टम का उपयोग मुख्य रूप से छोटे और तेजी से बढ़ने वाले पौधों की खेती के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, सलाद और सलाद।

फ्लड और ड्रेन प्रणाली (The Ebb And Flow System)

 इस प्रणाली को बाढ़ और नाली पद्धति के रूप में भी जाना जाता है। प्रणाली को व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है और इसे बनाए रखने के लिए एक मध्यवर्ती स्तर के कौशल की आवश्यकता होती है।

इस व्यवस्था में पौधों को एक ट्रे में रखा जाता है जिसमें समय-समय पर पोषक तत्वों से भरपूर पानी की आपूर्ति की जाती है।

ट्रे के नीचे एक डूबा हुआ पंप लगा होता है, जो ट्रे को पोषक घोल से भर देता है। एक बार जब पानी एक निर्धारित स्तर तक पहुँच जाता है, तो एक अतिप्रवाह पाइप जलाशय में पोषक तत्व के घोल को वापस बहा देता है।

पूरे बाढ़ चक्र के दौरान कम ऑक्सीजन वाली हवा को ईस प्रणाली से बाहर धकेल दिया जाता है। जब पोषक घोल को वापस लिया जाता है, तो ऑक्सीजन युक्त हवा को बढ़ते हुए माध्यम में खींच लिया जाता है।

नतीजतन, जड़ें पर्याप्त ऑक्सीजन प्राप्त करती हैं और अधिक पोषक तत्व ले सकती हैं।

निरंतर पुन: उपयोग के लिए जलाशय में पानी को वापस लाने के लिए बाढ़ और नाली प्रणाली द्वारा गुरुत्वाकर्षण का उपयोग किया जाता है।

एक ही पानी को एक बार में करीब एक हफ्ते तक इस्तेमाल किया जा सकता है। जब पानी बदलने का समय आता है, तो जोड़ने के लिए नए पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है।

न्यूट्रियंट फिल्म टेक्निक (Nutrient Film Technique [NFT])

इस हाइड्रोपोनिक तकनीक में, पौधे पानी की उथली धारा में खड़े होते हैं, जिसमें पौधों के विकास के लिए आवश्यक सभी घुले हुए पोषक तत्व होते हैं।

नतीजतन, बढ़ते टैंकों में पौधों की जड़ें लगातार पानी से भर जाती हैं। पौधों को जिन पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है वे जलाशय में मौजूद होते हैं।

पोषक तत्वों से भरपूर घोल के संपर्क में आने पर पौधे जड़ युक्तियों के माध्यम से पोषक तत्वों को अवशोषित करते हैं। पोषक तत्वों से भरपूर घोल गुरुत्वाकर्षण बल के साथ बहता है।

घोल का प्रवाह ऑक्सीजन भी प्रदान करता है, जो पौधे की जड़ों के स्वास्थ्य के लिए फायदेमंद होता है।

आम तौर पर, पानी के अच्छे प्रवाह की अनुमति देने के लिए ग्रो ट्रे को झुकाया जाना चाहिए। पौधों को एक सपोर्ट कॉलर या ग्रोइंग बास्केट द्वारा पकड़ा जाता है और हवा के अलावा किसी भी बढ़ते माध्यम का उपयोग नहीं किया जाता है। इसलिए, पौधे को अधिक ऑक्सीजन मिल सकती है जो इसके विकास को गति देती है।

एनएफटी तकनीक ऊर्ध्वाधर खेती के लिए सबसे उपयुक्त है, हल्के वजन वाले, तेजी से बढ़ने वाले पौधों के लिए आदर्श जिन्हें अधिक समर्थन की आवश्यकता नहीं होती है।

ड्रिप सिस्टम (Drip System)

 ड्रिप प्रकार की हाइड्रोपोनिक्स प्रणाली पारंपरिक क्षेत्र सूक्ष्म सिंचाई तकनीक के सिद्धांत के आधार पर काम करती है। ड्रिप सिस्टम हाइड्रोपोनिक्स प्रत्येक पौधे को प्रत्येक की जरूरतों के आधार पर पोषक तत्वों से भरे पानी को वितरित करने के लिए पानी के पंप द्वारा संचालित ट्यूबों की एक प्रणाली का उपयोग करता है। 

पंप आमतौर पर टाइमर से जुड़ा होता है जो सिंचाई कार्यक्रम को स्वचालित करता है। ड्रिप सिस्टम पोषक तत्व-घने पानी को सीधे पौधों के आधार तक पहुँचाता है। इसलिए यह पानी के वाष्पीकरण को कम करके पौधों की जड़ों को नम रखने में मदद करता है।

ड्रिप हाइड्रोपोनिक सिस्टम दो प्रकार के होते हैं:

ए) रिकवरी ड्रिप सिस्टम (Recovery Drip System)

इस प्रणाली को रीसर्क्युलेटिंग ड्रिप हाइड्रोपोनिक सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि इस प्रणाली में, अतिरिक्त पानी टैंक में वापस चला जाता है और इसका पुन: उपयोग किया जाता है। किसी प्रकार की सटीक जल प्रबंधन योजना की आवश्यकता नहीं है; इसलिए, एक साधारण टाइमर अच्छी तरह से काम कर सकता है।

हालांकि, घोल के पीएच स्तर की पूरी तरह से निगरानी की जानी चाहिए, जो पौधों के विकास को प्रभावित कर सकता है।

बी) नॉन-रिकवरी ड्रिप सिस्टम (Non-Recovery Drip System)

यह प्रणाली पोषक तत्वों से भरपूर पानी का पुन: उपयोग नहीं करती है, इसलिए टाइमर को सटीक रूप से सेट किया जाना चाहिए। अन्यथा, पानी की अत्यधिक आपूर्ति जड़ों को नुकसान पहुंचा सकती है और जड़ सड़न का कारण बन सकती है। समाधान के पीएच स्तर और पोषक संतुलन की जांच करने की कोई आवश्यकता नहीं है क्योंकि वे समान रहते हैं। इस प्रकार, रखरखाव आसान है। पाइपों के बंद होने से बचने के लिए बढ़ते माध्यम को साफ पानी से धोना आवश्यक है।

हाइड्रोपोनिक सिस्टम के घटक (Components Of Hydroponic System)

एक हाइड्रोपोनिक सेटअप में निम्नलिखित घटक होते हैं:

ट्रे (Growing Chamber Or Tray)

यह एक छिद्रित कक्ष है जिसमें पौधे उगाए जाते हैं। पौधों की जड़ें पोषक तत्वों के घोल वाले जलाशय में डूबी रहेंगी। कक्ष पौधों को प्रकाश, तापमान और कीट संक्रमण जैसे पर्यावरणीय कारकों से बचाता है।

जलाशय (Reservoir)

कक्ष के आधार को जलाशय कहा जाता है, जिसमें पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक पोषक तत्व घोल होता है। एक जलाशय प्रकाश-सबूत सामग्री से बना होना चाहिए क्योंकि प्रकाश कवक, ढालना और अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास को प्रोत्साहित कर सकता है। 

पनडुब्बी पंपों (Submersible Pumps)

 पंप पौधों की जड़ों तक पोषक तत्वों के घोल के परिवहन में मदद करता है। ये पंप इम्पेलर्स के रूप में कार्य करते हैं जो स्पिन करने के लिए इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग करते हैं।

वितरण ट्यूब (Delivery Tubes)

ट्यूब सिस्टम को पीवीसी या विनाइल सामग्री के साथ स्थापित किया जा सकता है। टयूबिंग पोषक तत्वों के घोल/ऑक्सीजन को पौधों की जड़ों तक प्रवाहित करने में मदद करता है।

वायु पंप (Air Pumps Or Aerators)

पौधों की वृद्धि के लिए ऑक्सीजन एक महत्वपूर्ण तत्व है। वायु पंप पोषक तत्व समाधान के लिए हवा और ऑक्सीजन की आपूर्ति करते हैं, फिर जड़ों और पौधों की यात्रा करते हैं। हवा को छोटे बुलबुलों के समूह के माध्यम से पंप किया जाता है जो पोषक तत्व समाधान के माध्यम से उठते हैं। जलाशय में अक्सर हवा का पंप तय होता है, जो पानी में घुलित ऑक्सीजन के स्तर को बढ़ाने में मदद करता है, धीरे-धीरे पौधों के समग्र स्वास्थ्य को बनाए रखता है।

ग्रो लाइट्स (Grow Lights)

ग्रो लाइट्स सूर्य के प्रकाश के रूप में कार्य करती हैं जो प्रकाश के निश्चित रंग स्पेक्ट्रा का उत्सर्जन करती हैं। ग्रो लाइट्स बाजार में एलईडी एमिटर के रूप में उपलब्ध हैं।

हाइड्रोपोनिक पोषण माध्यम की संरचना (Composition Of Hydroponic Nutrition Medium)

पानी के अलावा, हाइड्रोपोनिक विकास माध्यम में रॉकवूल, हाइड्रोकॉर्न (छोटी मिट्टी की चट्टानें), नारियल फाइबर या चिप्स, पेर्लाइट, रेत और वर्मीक्यूलाइट शामिल हो सकते हैं।

 ये तत्व “निष्क्रिय” होते हैं और पोषक विलयन के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं। इन तत्वों की झरझरा प्रकृति पौधों को पोषक तत्वों की आपूर्ति में मदद करती है।

 हालांकि, किसी भी कवक या मोल्ड के विकास से बचने के लिए नमी के स्तर की नियमित रूप से जांच की जानी चाहिए। अन्यथा, यह टयूबिंग सिस्टम को रोक देगा, और अंततः पौधे मर सकते हैं।

हाइड्रोपोनिक पोषक समाधान में प्रयुक्त यौगिक (The Compounds Used In Hydroponic Nutrient Solutions)

1.  अमोनियम फॉस्फेट – इसका उपयोग विकास शुरू करने के लिए किया जाता है। जड़ प्रणाली की स्थापना के लिए फास्फोरस महत्वपूर्ण है।
2. पोटैशियम और नाइट्रोजन- ये किसी भी पौधे के प्राथमिक पोषक तत्व होते हैं।
3. मैग्नीशियम क्लोरोफिल अणु का एक महत्वपूर्ण घटक है, इस प्रकार हरे रंजकता है। मैग्नीशियम सल्फेट आमतौर पर जरूरत को पूरा करने के लिए प्रयोग किया जाता है; अन्यथा, इसकी कमी से पत्तियां पीली और पीली हो सकती हैं।
4. बोरिक एसिड- इसका उपयोग अवांछित पौधों को खत्म करने के लिए किया जाता है, जैसे भंगुर तने, मरते हुए बढ़ते सिरे आदि।
5. क्लोरीन: क्लोरीन Cl आयनों के रूप में प्रदान किया जाता है जो पत्तियों के रंध्रों के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार होता है। प्रकाश संश्लेषण में जल-विभाजन प्रणाली के लिए क्लोरीन आयनों की भी आवश्यकता होती है। क्लोरीन की कमी से पत्तियों का मुरझाना और गिरना हो सकता है।
6. सोडियम- पौधों में क्लोरोफिल को संश्लेषित करने के लिए Na आयनों के रूप में सोडियम की आवश्यकता होती है। सोडियम आयन, क्लोरीन आयनों के साथ मिलकर रंध्रों को खोलने और बंद करने में मदद करते हैं।
7. EDTA- यह तत्व Cu, Fe, Zn, आदि धातुओं के साथ कीलेटिंग लिगेंड बनाता है, और इससे पौधों को इन पोषक तत्वों को बेहतर तरीके से ग्रहण करने में मदद मिलती है।

हाइड्रोपोनिक सिस्टम में कौन से पौधे उगाए जा सकते हैं? (Which Plants Can Be Grown In A Hydroponic System ?)

• lettuce
• celery
• basil
• parsley
• oregano
• rosemary
• sage
• tarragon
• thyme
• Strawberries
• Potatoes
• Tomatoes
• Mint

हाइड्रोपोनिक खेती प्रणाली में विकसित होने के लिए बड़े स्थान लेने वाले पौधे अव्यावहारिक हैं। जैसे तरबूज और अन्य खरबूजे, स्क्वैश, कद्दू, और मकई बढ़ने के लिए बहुत अधिक जगह लेते हैं।

हाइड्रोपोनिक खेती के फायदे  (Advantages Of Hydroponic Farming )

हाइड्रोपोनिक्स कृषि तकनीकों का उपयोग करके पौधों को सफलतापूर्वक उगाया जा सकता है, और भविष्य में, यह सबसे व्यावहारिक टिकाऊ खाद्य उत्पादन विधियों में रैंक करने का अनुमान है।

1. बेहतर उपज और उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन (Improved Yield And High-Quality Production)

हाइड्रोपोनिक खेती में, पौधों को आवश्यक पोषक तत्व सीधे एक घोल में मिलते हैं, जिससे उन्हें तेजी से विकास करने की अनुमति मिलती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च उपज और उच्च गुणवत्ता वाला उत्पादन होता है।  

2. पानी की खपत कम करना ( Reduced Water Consumption )

पारंपरिक कृषि की तुलना में हाइड्रोपोनिक खेती में कम पानी की आवश्यकता होती है; हाइड्रोपोनिक सिस्टम में, पानी का पुन: उपयोग किया जाता है; इस प्रकार, हाइड्रोपोनिक प्रणाली बहुत कम पानी का उपयोग करती है

3. कीट की कम दर (Reduced Rate Of Pest)

हाइड्रोपोनिक्स खेती सुरक्षात्मक कृषि जैसे पॉलीहाउस या घर के अंदर की जाती है, इसलिए हाइड्रोपोनिक खेती में कीट के संक्रमण की संभावना बहुत कम होती है   

4. समय बचाने वाली प्रणाली (Time-Saving System)

हाइड्रोपोनिक खेती में पारंपरिक खेती फसल जीवन चक्र की तुलना में पौधों की वृद्धि बहुत तेज होती है, इसलिए हम कम समय में फसल का उत्पादन करते हैं।

हाइड्रोपोनिक खेती के नुकसान (Disadvantages Of Hydroponic Farming )

पारंपरिक खेती की तुलना में हाइड्रोपोनिक खेती अधिक उत्पादक है। हालांकि हाइड्रोपोनिक खेती के कुछ नुकसान भी हैं, जो इस प्रकार हैं-

1. हाइड्रोपोनिक उच्च सेट-अप लागत (Hydroponic High Set-Up Cost)

एक हाइड्रोपोनिक प्रणाली का सेट-अप इतना महंगा है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि एक हाइड्रोपोनिक प्रणाली को चलाने के लिए विभिन्न घटकों जैसे पोषक तत्व टैंक, वायु पंप, जलाशय, तापमान नियंत्रक, ईसी मीटर, पीएच मीटर, अम्लता नियंत्रण और प्लंबिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है, और प्रकाश वृद्धि सेटअप लागत बढ़ती है।

2. हाइड्रोपोनिक खेती के ज्ञान की आवश्यकता है (Requires Hydroponic Farming Knowledge)

एक हाइड्रोपोनिक प्रणाली में बहुत सारे तकनीकी पहलू शामिल होते हैं।

सिस्टम के उपकरण और प्रक्रियाओं के लिए उचित प्रशिक्षण और अनुभव वाले किसी व्यक्ति की आवश्यकता होती है।

 आवश्यक ज्ञान के साथ, पौधे शायद फलेंगे, जो उपज को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है।

3. निरंतर विद्युत आपूर्ति की आवश्यकता (Constant Power Supply Required)

हाइड्रोपोनिक खेती प्रणाली के सभी भागों को लगातार चलाने की क्षमता के लिए बिजली महत्वपूर्ण है। बिजली के नुकसान की स्थिति में पूरी प्रणाली विफलता के लिए अतिसंवेदनशील होती है, जो पौधे की वृद्धि को नुकसान पहुंचा सकती है।

4. निरंतर निगरानी (Constant Monitoring )

निरंतर निगरानी की आवश्यकता है क्योंकि, हाइड्रोपोनिक खेती में, हम सुचारू रूप से चलाने के लिए विभिन्न घटकों का उपयोग करते हैं। यह प्रणाली सभी सक्षम है और बिना किसी गिरावट के चलती है, इसलिए इसके लिए, हमारे सिस्टम की निरंतर निगरानी है     

5. जलजनित रोग (Waterborne Diseases)

पौधों को कई जलजनित रोगों के होने का खतरा है क्योंकि पानी का पुन: उपयोग किया जाता है और हाइड्रोपोनिक प्रणाली के माध्यम से लगातार प्रसारित किया जाता है।

पानी का घोल कभी-कभी इन बीमारियों को एक पौधे से दूसरे पौधे में फैला सकता है। इसके कारण सिस्टम के सभी पौधे नष्ट हो सकते हैं।