ખેતીમાં મોટા પ્રમાણમાં રાસાયણિક ખાતરો, જંતુનાશક રસાયણો, પિયત માટેનું પાણી અને ઊર્જા માટે ડીઝલ કે વીજળી વગેરે ઈનપુટસનો ઉપયોગ થાય છે જેના કારણે કૃષિને ગ્રીનહાઉસ ગેસ પેદા કરવા માટેનો એક સ્ત્રોત ગણવામાં આવે છે. ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતાનો વાતાવરણમાં વધારો થવાને કારણે વૈશ્વિક તાપમાન (ગ્લોબલ વોર્મિગ) અને હવામાન ફેરફાર થાય છે.
વર્તમાન યુગમાં વૈશ્વિક તાપમાન અને હવામાન ફેરફાર એ બંને સંશોધન માટેના મુખ્ય પડકારો છે. વિશ્વભરના અભ્યાસોએ વૈશ્વિક તાપમાન અને હવામાન ફેરફારની અસરોની સાબિતી આપેલ છે. વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતા વધતાં પૃથ્વી પરના તાપમાનમાં વધારો થાય છે. વૈશ્વિક તાપમાનને અસર કરતા મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસમાં પાણીની વરાળ, અંગારવાયુ, મિથેન, નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ અને ક્લોરોફ્લુરોકાર્બન્સ (CFCs) નો સમાવેશ થાય છે. કૃષિમાં ખાતરો, જંતુનાશક રસાયણો, પિયત માટે પાણી, ડીઝલ, વીજળી વગેરે ઈનપુટસનો મોટા પાયે ઉપયોગ થતો હોઈ તેને ગ્રીનહાઉસ ગેસના સ્ત્રોત ગણવામાં આવે છે.
ઈન્ટરગર્વમેન્ટલ પેનલ ઓન ક્લાઈમેટ ચેઈન્જ (IPCC) ના રીપોર્ટમાં જણાવ્યા મુજબ જમીનનો ઉપયોગ, જમીન પરનું આવરણ અને ખેતીની પ્રક્રિયાઓ ધ્વારા અંદાજે વિશ્વમાં અંગારવાયુનું 20 ટકા ઉત્સર્જન દર વર્ષે થાય છે. ઈન્ડિયન નેટવર્ક ફોર ક્લાઈમેટ ચેઈન્જ એસેસમેન્ટ (INCCA)ના જણાવ્યા મુજબ ભારતમાં કૃષિ ક્ષેત્ર ધ્વારા કુલ ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જનનું 17 ટકા ઉત્સર્જન થાય છે. ભારત દેશ મોટા પ્રમાણમાં પશુઓ ધરાવે છે, ડાંગરની ખેતી હેઠળ વધુ વિસ્તાર ધરાવે છે તેમજ ભૂગર્ભજળનો પિયત માટે ઘનિષ્ઠ ઉપયોગ કરે છે તેના કારણે આપણા દેશને વિશ્વમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસ પેદા કરવા માટે જવાબદાર ગણવામાં આવે છે. વાતાવરણમાં અંગારવાયુની સાંદ્રતા વધવાનું કારણ અશ્મિભૂત બળતણનો વપરાશ, જમીનના ઉપયોગમાં ફેરફાર અને જંગલોનો નાશ છે જ્યારે ખેતીને કારણે મીથેન અને નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ પેદા થાય છે. જો કે એક બાબત સાચી છે કે ગ્રીનહાઉસ ગેસની હાજરી ન હોય તો પૃથ્વી પરના મોટા ભાગના વાવેતરવાળા પ્રદેશો ઠંડા બની જાય.
લોકો ધ્વારા કરવામાં આવતી સીધી કે આડકતરી પ્રવૃત્તિઓને કારણે વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસનો વધારો થવા પામ્યો છે અને તેના તાપમાન અને હવામાન ઉપર અનિચ્છિત ફેરફારો જોવા મળ્યા છે. કૃષિ આ અંગે બે પ્રકારનો ફાળો આપી શકે છે એટલે કે ગ્રીનહાઉસ ગેસમાં વધારો અને વાતાવરણમાં તેનો ઘટાડો કરી શકે છે. સંરક્ષિત ખેડ અને પિયત, ખાતરો, જંતુનાશક દવાઓ વગેરે કૃષિના ઈનપુટસની અસરકારક વ્યવસ્થા ગોઠવી ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
કેટલાક અભ્યાસો ધ્વારા જાણવા મળેલ છે કે સંરક્ષિત ખેડ અને ઉત્તમ વ્યવસ્થા પદ્ધતિઓના ઉપયોગથી વાતાવરણમાંના કાર્બનને જપ્ત કરી શકાય છે. તેનાથી જમીનમાં સેન્દ્રિય કાર્બનમાં વધારો થતાં પાકનું ઉત્પાદન અને જમીનમાં સેન્દ્રિય પદાર્થોનું પ્રમાણ વધે છે. આમ વાતાવરણમાંના ગ્રીનહાઉસ ગેસને જમીન ઉપર પાક વાવવાની પદ્ધતિ વડે દૂર કરી હવામાન ફેરફાર સામે રક્ષણ મેળવી શકાય છે. ભારતમાં અશ્મિભૂત બળતણને બદલે જૈવિક બળતણનો વિકલ્પ સ્વીકારવામાં આવે તો થોડા ઘણા પ્રમાણમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસનો ઘટાડો કરી શકાય તેમ છે. જમીન એ વૈશ્વિક કાર્બન બજેટમાં એક ચાવી રૂપ ભૂમિકા ભજવી શકે છે કારણ કે વાતાવરણ અને પાકના જથ્થા કરતાં વધુ કાર્બન ધરાવે છે. આમ જમીનની યોગ્ય વ્યવસ્થા કરવામાં આવે તો તે વધુ કાર્બન સંગ્રહ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. કેટલાક અંદાજ જણાવે છે કે ફક્ત જમીનમાં કાર્બનની જપ્તી કરવામાં આવે તો અશ્મિભૂત બળતણ વડે પેદા થતા 15 ટકા અંગારવાયુનું ઉત્સર્જન અટકાવી શકાય. ટકાઉ કૃષિ માટે ભવિષ્યમાં ઓર્ગેનિક કાર્બન અગત્યનો ફાળો આપશે અને તે મુજબ જમીન અને પાક વ્યવસ્થા કરવી પડશે. હવામાન ફેરફાર અને હવામાનમાં જોવા મળેલ વિવિધતાઓને કારણે પરિસ્થિતિજન્ય આર્થિક, સામાજીક તેમજ ટકાઉ જમીન વ્યવસ્થા અંગેના પડકારો પેદા થયા છે.
કૃષિ ધ્વારા ગ્રીનહાઉસ ગેસ :
જે ગેસ વાતાવરણની હવાને ગરમ કરે તેને ગ્રીનહાઉસ ગેસ કહે છે. કુદરતી પ્રક્રિયાઓ અને માનવ પ્રવૃત્તિઓને કારણે વાતાવરણમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન થાય છે. કૃષિની પ્રવૃત્તિઓ ધ્વારા વાતાવરણમાં પ્રવેશતા મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસમાં અંગારવાયુ, મીથેન અને નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડનો સમાવેશ થાય છે. અશ્મિભૂત બળતણ, પાક અવશેષો, વનસ્પતિઓ વગેરે સળગવાથી તેમજ જમીન પરનો વિક્ષેપ તથા અન્ય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને કારણે પેદા થતો અંગારવાયુ વાતાવરણમાં ભળે છે. મોટા ભાગનો મીથેન ગેસ ડાંગરના ખેતરો અને પશુઓના છાણ તથા અન્ય ખેતીકીય ક્રિયાઓને કારણે પેદા થાય છે. ખેતરોમાં નાઈટ્રોજન ખાતરો આપતાં નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ પેદા થઈ વાતાવરણમાં ભળે છે. કૃષિ ક્ષેત્રમાંથી પેદા થતા ગ્રીનહાઉસ ગેસના સ્ત્રોતની માહિતી કોઠા-1માં દર્શાવેલ છે.
કોઠો-1 : કૃષિ ક્ષેત્રમાં ગ્રીનહાઉસ ગેસના સ્ત્રોત
| ક્રમ | વિગત | સ્ત્રોત |
| 1 | પિયત | અશ્મિભૂત બળતણ/વીજળીનો વપરાશ ખાતરો, જંતુનાશક રસાયણો, યાંત્રિક મશીનરી વગેરે ઈનપુટસનો ઉપયોગ |
| 2 | પશુઓ | આંતરડાંમાં આથવણ |
| 3 | ડાંગરની ખેતી | ઉચ્ચ પ્રદેશખેતર સતત પાણીથી ભરેલ સૂકો-દુષ્કાળગ્રસ્ત વિસ્તારઊંડુ પાણી |
| 4 | ખેતીલાયક જમીનો | સીધુ ઉત્સર્જન આડકતરૂ ઉત્સર્જન |
વૈશ્વિક તાપમાન ક્ષમતાનું મહત્વ :
વિવિધ ગ્રીનહાઉસ ગેસની ગરમ થવાની ક્ષમતાની સરખામણી માપનીય સૂચકાંક વડે માપવામાં આવે છે તેને વૈશ્વિક તાપમાન ક્ષમતા (Global Warming Potential – GWP) કહે છે. વાતાવરણમાં અન્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસ કરતાં અંગારવાયુની કદ મુજબની સાંદ્રતા ઘણી વધારે છે. તેથી અંગારવાયુને પાયો ગણીને તેની એક વેલ્યૂ ગણવામાં આવે છે. તેની માહિતી કોઠા-2માં દર્શાવેલ છે :
કોઠો-2 : મુખ્ય ગ્રીનહાઉસ ગેસની વૈશ્વિક તાપમાન ક્ષમતા (GWP)
| ક્રમ | ગ્રીનહાઉસ ગેસ | આવરદા (વર્ષમાં) | આપેલ સમય મર્યાદામાં વૈશ્વિક તાપમાન ક્ષમતા (GWP) – (100 વર્ષ) |
| 1 | અંગારવાયુ / કાર્બનડાયોક્સાઈડ (CO2) | 100 વર્ષ સુધી | 1 |
| 2 | મીથેન (NH4) | 12 | 21 |
| 3 | નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ (N2O) | 114 | 310 |
અશ્મિભૂત બળતણના સળગવાથી, જમીનના વપરાશમાં ફેરફાર (વનનાબૂદી) થવાથી અને જમીનને ખેડ કરવાથી મુખ્યત્વે વાતાવરણમાં અંગારવાયુ પેદા થઈ ભળે છે. મિથેન ગેસના સ્ત્રોતોમાં બાયોમાસનું સળગવું, પશુઓના આંતરડામાં આથવણ, ડાંગરની ખેતી, છાણનો સંગ્રહ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. નાઈટ્રસ દહન અને રાસાયણિક ખાતરોથી પેદા થાય છે. આ ત્રણે ગેસના શોષણ જમીન, વનસ્પતિના છોડ, દરિયા અને સૂક્ષ્મજીવો ધ્વારા થઈ શકે છે જેની માહિતી કોઠા-3 માં દર્શાવેલ છે :
કોઠો – 3 ગ્રીનહાઉસ ગેસના સ્ત્રોત અને સિન્ક
| ક્રમ | ગ્રીનહાઉસ ગેસ | સ્ત્રોત | સિન્ક |
| 1 | અંગારવાયુ/કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO2) | અશ્મિભૂત બળતણ સળગવું જમીન વપરાશમાં ફેરફારજમીનમાં ખેડ | સમૃદ્ધ શોષણછોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ |
| 2 | મીથેન (CH4) | બાયોમાસ સળગવોઆંતરડામાં આથવણ ડાંગરનાં ખેતરો છાણનું ઉત્પાદન અને સંગ્રહ | હાઈડ્રોક્સાઈડ (OH) સાથે પ્રતિક્રિયાજમીનમાં રહેલ સૂક્ષ્મજીવો ધ્વારા શોષણ |
| 3 | નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ (N2O) | બાયોમાસ સળગવો અશ્મિભૂત બળતણનું દહનરાસાયણિક ખાતરો | જમીનમાંથી દૂર થવો સ્ટ્રેપ્ટોસ્ફેરિક ફોટોલાયસીસ અને ઓક્સીજન સાથે પ્રતિક્રિયા |
ખેતીની પ્રવૃત્તિઓ ધ્વારા હવામાં રહેલ ગ્રીનહાઉસ ગેસનું પ્રમાણ મુખ્ય ત્રણ રીતે ઓછુ કરી શકાય છે :
(1) કાર્બન જપ્તિ (સીક્વેસ્ટ્રેશન) :
વાતાવરણમાં રહેલો અંગારવાયુ જમીન, બાયોમાસ, કાપણી કરેલ પેદાશ વગેરેમાં શોષી કે જપ્ત કરી સાચવીને ફરી પાછો વાતાવરણમાં ભળતો અટકાવી શકાય છે જેને કાર્બન સ્ટોર કે કાર્બનસિન્ક કહે છે.
(2) ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો :
અસરકારક ખાતર અને આહાર વ્યવસ્થા તથા ખાતરો આપવાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ખેતીમાંથી પેદા થતો મીથેન અને નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડનું ઉત્સર્જન ઘટાડી શકાય છે. બળતણના ઉપયોગ માટેની અસરકારક ટેક્નોલૉજીનો અમલ કરવાથી અંગારવાયુનું ઉત્સર્જન ઘટાડી શકાય છે.
(3) અશ્મિભૂત બળતણની અવેજી :
અશ્મિભૂત બળતણના બદલે કૃષિ ક્ષેત્રમાંથી પેદા કરાતા જૈવ બળતણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો ગ્રીનહાઉસ ગેસની સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરવામાં મદદરૂપ થઈ શકે.
સારાંશ :
ખેતી ધ્વારા પેદા થતા ગ્રીનહાઉસ ગેસમાં માનવી પોતે જ ઘટાડો કરી શકે. પ્રકાશસંશ્લેષણની ક્રિયા ધ્વારા અંગારવાયુ દૂર કરી શકાય, જમીનમાં કાર્બનનો સંગ્રહ કરી શકાય અને અશ્મિભૂત બળતણના વિકલ્પ રૂપે જૈવ બળતણનો ઉપયોગ કરી ગ્રીનહાઉસ ગેસના ઉત્સર્જનમાં ઘટાડો કરી શકાય. કાર્બનની જપ્તિ ધ્વારા વાતાવરણમાં અંગારવાયુનું પ્રમાણ ઘટાડી શકાય જેથી જમીનના આરોગ્ય અને પાક ઉત્પાદકતામાં સુધારો કરી પિયત ખેતીમાં ઈનપુટસનો અસરકારક ઉપયોગ કરી શકાય.
સ્ત્રોત : ઈન્ડિયન ફાર્મર્સ ડાયજેસ્ટ, માર્ચ-2023
સંપાદક : ડૉ. એન. વી. સોની (નિવૃત્ત તંત્રી ‘કૃષિગોવિદ્યા’) E-mail: krushikiran2023@gmail.com
www.krushikiran.in
