इतालवी वैज्ञानिकों ने स्पष्ट रूप से यरूशलेम आटिचोक के लाभों का अध्ययन किया है। यह पता चला है कि यह अक्षय ऊर्जा के उत्पादन के लिए एक प्रकार की अपरिहार्य संस्कृति है।
अपने वैज्ञानिक कार्य में, कृषि और वन विज्ञान संकाय (DAFNE), तुशिया विश्वविद्यालय के इतालवी वैज्ञानिकों की एक टीम बताती है कि यरूशलेम आटिचोक इतना अच्छा और महत्वपूर्ण क्यों है।
हाल ही में, वाहनों से उत्सर्जन को कम करने के लिए जैव ईंधन एक रणनीतिक दिशा बन गई है। लेकिन इसी समय, जैव ईंधन उत्पादन में इसके नकारात्मक परिणामों के संदर्भ में तेजी से उल्लेख किया जाता है, क्योंकि इन उद्देश्यों के लिए मुख्य फसलें, जैसे, उदाहरण के लिए, रेपसीड, गेहूं या सोयाबीन, उच्च तीव्रता वाली कृषि प्रथाओं और उपजाऊ मिट्टी की आवश्यकता होती है, लेखक ध्यान दें। (जैव ईंधन जैविक सामग्री से प्राप्त कार्बन-आधारित ऊर्जा स्रोत हैं)।
जबकि यूरोपीय संघ आयोग ने हाल ही में जैव उपयोग को कम संसाधन उपयोग के साथ सीमांत भूमि पर उगाई गई फसलों से प्राप्त भूमि उपयोग में अप्रत्यक्ष स्तर के निम्न स्तर वाले उत्पाद के रूप में वर्गीकृत किया है।
इस कारण से, यूरोप में केवल कुछ ही फसलें इन आवश्यकताओं के साथ उच्च पैदावार प्राप्त कर सकती हैं।
यरूशलेम आटिचोक कृषि पशुओं, जैव ईंधन और यहां तक कि फलों की बीयर के लिए एक फ़ीड है।
इस दृष्टिकोण से, यरूशलेम आटिचोक (हेलियनथस ट्यूबरोससएल।), निश्चित रूप से, यह ध्यान देने योग्य एक प्रजाति है, क्योंकि इसमें अद्यतन यूरोपीय संघ नवीकरणीय ऊर्जा निर्देश (RED II) के उद्देश्यों को प्राप्त करने के लिए आवश्यक सभी विशेषताएं हैं।
यरूशलेम आटिचोक व्यापक रूप से अन्य फसलों के लिए एक विविध और अक्सर कम उपज वाले वातावरण के लिए अनुकूलित है, और उच्च अनुकूलन क्षमता है।
यह एक बहुउद्देश्यीय फसल है जिसका उपयोग मानव उपभोग के लिए किया जाता है (सीधे कंद में या मिठास के लिए), दवा के प्रयोजनों के लिए, बायोमास और बायोएनेर्जी (बायोएथेनॉल और बायोगैस) के उत्पादन के लिए।
इसके अलावा, अन्य पौधों के समान एस्टरेसिया, जैसे कि चिकोरी और कुसुम, जेरूसलम आटिचोक एक फ़ीड फसल के रूप में संभावित है।
दिलचस्प रूप से, पक उद्योग में नवाचारों के लिए धन्यवाद, कंद का उपयोग मिठाई और फलों की बीयर का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
यरूशलेम आटिचोक के तने और कंद जैव ईंधन के रूप में उपयोग के लिए इथेनॉल का उत्पादन करने की क्षमता के साथ एक उच्च इंसुलिन सामग्री की विशेषता है।
विशेष रूप से, कार्बनिक यौगिक (जैसे इंसुलिन और सेलूलोज़) और शर्करा को किण्वन और आसवन द्वारा इथेनॉल के उत्पादन के लिए संसाधित किया जाता है।
पिछले 20 वर्षों में, बायोमास को ईंधन में बदलने के लिए महत्वपूर्ण काम किया गया है। हालांकि, पहली पीढ़ी के जैव ईंधन (खाद्य फसलों से प्राप्त बायोइथेनॉल और बायोडीजल) को केवल कुछ फसलों से अलग-अलग क्षमता के साथ सौर विकिरण को रासायनिक ऊर्जा (बायोमास) में परिवर्तित करने के लिए निकाला जाता है।
विशेष रूप से, जैव ईंधन के लिए बायोफ्यूल फीडस्टॉक्स मुख्य रूप से रेपसीड, तेल हथेली और सोयाबीन हैं; और गन्ना, मक्का, चीनी बीट और बायोएथेनॉल के लिए मीठा शर्बत।
इसके अलावा, सभी बायोमास संग्रह के लिए उपयुक्त नहीं हैं (यानी, जमीन के नीचे वनस्पति का बायोमास आमतौर पर मिट्टी में रहता है), इसलिए शुद्ध कार्बन अनुक्रम कम हो जाता है, और प्रसंस्करण अक्षमता बढ़ जाती है।
इन कारणों से, अगली पीढ़ी के जैव ईंधन उत्पादन प्रणालियों के लिए पौधों की प्रजातियों में से कुछ सीमाओं को पार करने की उम्मीद की जाती है, खासकर अगर उनके पास भूमिगत बायोमास (यानी जड़ें या कंद) उपज हैं।
इसके अलावा, चूंकि गहन कृषि भूमि का उपयोग दुनिया के अधिकांश क्षेत्रों में पहले से ही किया जा चुका है, इसलिए कृषि जैव विविधता, मिट्टी और जल संसाधनों पर अतिरिक्त बोझ से बचने के लिए बायोएनेर्जी फसलों को पर्यावरण के अनुकूल होना चाहिए।
वैज्ञानिक भविष्य की बायोएनेर्जी फसलों की तलाश कर रहे हैं
कम पर्यावरणीय प्रभाव, अधिक उत्पादकता और निवेश पर अधिक रिटर्न के साथ जैव ईंधन की एक नई पीढ़ी से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए प्रणालियों की दिशा में अनुसंधान किया जा रहा है, और भोजन और फ़ीड फसलों के साथ भूमि उपयोग के लिए कम प्रतिस्पर्धा को भी ध्यान में रखा जा रहा है।
पृथक बायोएनेर्जी फसलों और कृषि अपशिष्टों से लिग्नोसेल्यूलोसिक बायोमास को बायोएनेर्जी उत्पादन के लिए एक स्थायी संसाधन माना जाता है, लेकिन सेल्युलोलिटिक एंजाइमों का उपयोग करने वाले हाइड्रोलिसिस स्टार्च या घास बायोमास का उपयोग करने की तुलना में अधिक श्रमसाध्य और महंगी विधि है।
इस संबंध में, अगली पीढ़ी के सबसे आकर्षक जैव ईंधन प्रणालियों में दिलचस्प शैवाल और यरूशलेम आटिचोक हैं, जो कंद का उत्पादन करते हैं, जो कि समान फसलों (ट्यूबलर पौधों) के लिए उपयोग किए गए मौजूदा बुनियादी ढांचे और तंत्रों का उपयोग करके भी उगाया और काटा जा सकता है।
क्यों यरूशलेम आटिचोक वास्तव में यूरोप की जरूरत है
यरूशलम को एक योग्य ऊर्जा फसल बनाने वाले लक्षण शामिल हैं: तेजी से विकास, उच्च कार्बोहाइड्रेट सामग्री, प्रति यूनिट क्षेत्र के अनुरूप कुल शुष्क पदार्थ, पोषक तत्वों से भरपूर अपशिष्ट का उपयोग करने की क्षमता, रोगज़नक़ प्रतिरोध / सहनशीलता, न्यूनतम बाहरी उत्पादन लागत के साथ आसानी से बढ़ने की क्षमता और सीमांत भूमि पर।
यह अंतिम पहलू यूरोप में जैव ईंधन के भविष्य की कुंजी होने का वादा करता है।
यूरोपीय संसद और परिषद (निर्देश 2018/2001) द्वारा अपनाई गई संशोधित नवीकरणीय ऊर्जा निर्देश (RED) द्वारा निर्धारित के रूप में, यूरोपीय संघ आयोग ने हाल ही में महत्वपूर्ण अप्रत्यक्ष भूमि-उपयोग परिवर्तनों को निर्धारित करने के लिए एक प्रतिनिधि अधिनियम की स्थापना के मानदंड को अपनाया।
ILUC उच्च कार्बन भंडार वाली भूमि पर उत्पादन स्थान के महत्वपूर्ण अप्रत्यक्ष विस्तार और कम जोखिम वाले ILUC जैव ईंधन, जैव ईंधन और बायोमास ईंधन के प्रमाणन के साथ एक खतरनाक फीडस्टॉक है।
यदि ईंधन निम्नलिखित संचयी मानदंडों को पूरा करता है, तो प्रमाणन प्रदान किया जा सकता है:
(i) स्थिरता मानदंडों को पूरा करना, जिसका अर्थ है कि कच्चे माल को केवल अप्रयुक्त भूमि पर उगाया जा सकता है जो कार्बन में समृद्ध नहीं है;
(ii) पहले से उपयोग की गई भूमि पर उत्पादकता बढ़ाने के लिए उपायों के परिणामस्वरूप अतिरिक्त कच्चे माल का उपयोग या उन क्षेत्रों पर उगने वाली फसलें जो पहले फसलों की खेती (अप्रयुक्त भूमि) के लिए उपयोग नहीं की गई थीं, बशर्ते कि भूमि को छोड़ दिया गया था या गंभीर रूप से अपमानित किया गया था, या फसल थी एक छोटे धारक द्वारा उगाया गया;
(iii) पिछले दो मानदंडों को पूरा करने के लिए साक्ष्य मजबूर करना।
जाहिर है, निर्देश की आवश्यकताओं के अनुसार, इस तरह के अतिरिक्त कच्चे माल को कम जोखिम वाले ईंधन के उत्पादन के लिए आवश्यकताओं को पूरा करना होगा, यदि वे एक स्थायी तरीके से प्राप्त किए जाते हैं।
इस कारण से, यरूशलेम आटिचोक एक आशाजनक उम्मीदवार है जो आसानी से मकई और चीनी बीट जैसी फसलों की जगह ले सकता है।
जैव ईंधन के लिए तेजी से बढ़ते बायोमास
पादप भागों की वृद्धि कैनेटीक्स यूरोप में इष्टतम फसलों का उत्पादन करने की क्षमता को इंगित करता है।
हवा के शुष्क पदार्थ के दो-तिहाई से तीन-चौथाई हिस्से को तनों और शाखाओं द्वारा दर्शाया जाता है, जबकि पत्तियों और फूलों में कम प्रतिशत होता है। शुष्क वजन के वितरण का अनुपात कई कारकों पर निर्भर है: विविधता, रोपण समय, जलवायु परिस्थितियों और विकास की स्थिति।
पौधों के कुल द्रव्यमान का 50% से अधिक स्टेम में है।
तना बढ़ने के दो चरण हैं। पहले पांच महीनों के दौरान, स्टेम की ऊंचाई और वजन में एक रैखिक वृद्धि देखी जाती है। इस अवधि के बाद, स्टेम की ऊंचाई अपने अधिकतम तक पहुंच जाती है और अपरिवर्तित रहती है, और इसका वजन कम हो जाता है।
पौधे की अधिकतम ऊंचाई और वजन पर्यावरण की स्थिति और जीनोटाइप के आधार पर भिन्न होता है। शुरुआती किस्मों में, अंतिम ऊंचाई 140 सेमी तक पहुंच जाती है, जबकि बाद की किस्मों में, अंतिम ऊंचाई लगभग 280 सेमी है।
नतीजतन, बढ़ते मौसम के अंत में, देर से पकने वाली किस्मों के तनों में शुष्क पदार्थ की मात्रा शुरुआती किस्मों की तुलना में लगभग दो गुना अधिक थी। इस प्रकार, देर से पकने वाली किस्मों का कुल बायोमास शुरुआती पकने वाली किस्मों की तुलना में अधिक है। मॉडलिंग से पता चला कि बाद की किस्मों में इष्टतम पत्ती क्षेत्र का संरक्षण लंबे समय तक शुष्क पदार्थ के बेहतर अवशोषण की अनुमति देता है।
हैसले-मुक्त यरूशलेम आटिचोक
सूखे और लवणता के प्रतिरोध के कारण, यरूशलेम आटिचोक की खेती अन्य मूल फसलों और कंद के लिए अनुपयुक्त मिट्टी में की जा सकती है। यह 4,4 से 8,6 के पीएच के साथ मिट्टी में अच्छी तरह से बढ़ता है।
यदि भारी मिट्टी और हाइड्रोमोर्फिक मिट्टी कंदों की कटाई को जटिल बना सकती है, तो ऐसी स्थितियों में उपजाऊ पैदा करने के लिए यरूशलेम आटिचोक की खेती की जा सकती है।
सामान्य तौर पर, कंद की उपज, आकार और आकार मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करता है। जबकि हल्की दोमट मिट्टी बड़े कंदों का उत्पादन करती है, मिट्टी की मिट्टी के बेहतर नमी बनाए रखने वाले गुणों के कारण भारी मिट्टी अच्छी सूखा पैदावार प्रदान करती है।
यरूशलेम आटिचोक की अधिकांश किस्मों के लिए खेती के तापमान के अनुसार, कम से कम 125 ठंढ से मुक्त दिनों की वनस्पति अवधि की आवश्यकता होती है।
सामान्य तौर पर, इष्टतम उपज प्राप्त करने के लिए 6–26 डिग्री सेल्सियस की सीमा में खेती के तापमान की आवश्यकता होती है।
पौधे में ठंढ का मध्यम प्रतिरोध होता है। शुरुआती वृद्धि के दौरान, फसल -6 डिग्री सेल्सियस तक तापमान को सहन करती है, हालांकि कम तापमान पत्ती क्लोरोसिस का कारण बनता है। शरद ऋतु की फसल के लिए, -2,8 डिग्री सेल्सियस से -8,4 डिग्री सेल्सियस तक के ठंढों ने ठंड के लिए कंद के तंत्र को ट्रिगर किया। यह फ्रुक्टोज के लिए इंसुलिन के रूपांतरण के कारण उनके स्वाद में सुधार करता है।
प्राकृतिक वातावरण में, कुछ जीव (सूक्ष्मजीव, कीड़े और स्तनधारी) यरूशलेम आटिचोक पौधों के साथ बातचीत करते हैं, जिसमें मधुमक्खियों और भौंरों के छह अलग-अलग परिवार शामिल हैं।
यरूशलेम आटिचोक पर कई फाइटोफेगस और सूक्ष्मजीव दर्ज किए गए हैं, लेकिन उनमें से बहुत से संस्कृति को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं।
सामान्य तौर पर, पौधे का हवाई हिस्सा रोग के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जबकि देर से विकास और भंडारण के दौरान कंद अधिक अतिसंवेदनशील होते हैं। सबसे हानिकारक रोगजनकों में स्क्लेरोटिनिया स्क्लेरोटोरियम और स्क्लेरोटिनिया रॉल्फ्सिआई हैं, जो सड़ांध का कारण बनते हैं।
पूर्व को अत्यधिक नाइट्रोजन उर्वरक, कम मिट्टी के पीएच या हाइड्रोमोर्फिक मिट्टी द्वारा और बाद में उच्च तापमान के साथ संयुक्त नमी द्वारा बढ़ावा दिया जाता है।
जंग भी हुई पुकिनिया हेलियंथीऔर पाउडर फफूंदी के कारण होता है एरिसिपे चिरकोरेसुम, यरूशलेम आटिचोक को प्रभावित करते हैं, लेकिन वे उपज को सीमित करने में सक्षम नहीं हैं, जैसे आल्टरनेरिया हेलियंथी के कारण पत्ती की जगह।
जब कंद का भंडारण किया जाता है, खासकर जब वे कटाई के दौरान क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो इससे होने वाले रोग Botrytis cinerea, Rhizopus nigricans, Fusarium и पेनिसिलम एसपीपी।। हालांकि, ठंड प्रक्रियाएं इन बीमारियों को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करती हैं।
कीड़े के रूप में, यह मुख्य रूप से एफिड है, लेकिन उनका प्रभाव नगण्य है।
यह पौधा हार्डी और मजबूत है, इसलिए यरूशलेम आटिचोक अपने आप में बहुत प्रतिस्पर्धी खरपतवार बन सकता है। अन्य तेजी से बढ़ते खरपतवारों के लिए, उनके खिलाफ लड़ाई केवल बुवाई के दौरान आवश्यक है जब तक कि चंदवा बंद नहीं हो जाता। रासायनिक और यांत्रिक (शीर्ष ड्रेसिंग, ढीला करना, आदि) निराई दोनों का उपयोग किया जा सकता है।
एक बार यरूशलेम आटिचोक मैदान में बस गया है, इसे निकालना काफी मुश्किल है, क्योंकि कंद या उनके कुछ हिस्से जमीन में रहते हैं, मिट्टी में अच्छी तरह से सर्दियों में।
यरूशलेम आटिचोक का चयन
यरूशलेम आटिचोक के मूल्यवान जैविक और जैव रासायनिक गुण खाद्य और औद्योगिक उद्योगों में इसके सार्वभौमिक उपयोग का आधार हैं, जो फसल के आनुवंशिक सुधार की आवश्यकता है।
चयन में मुख्य ध्यान भोजन और भोजन के लिए कंद और इनुलिन सामग्री की उपज पर है, और हाल ही में, जैव ईंधन उत्पादन के लिए बायोमास के निर्माण पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
हालांकि, आज तक यरूशलेम आटिचोक के पारंपरिक रूप से सीमित उपयोग के कारण, प्रजनन में काफी कम प्रगति हुई है। प्रजनन के विकास में निवेश भी अस्थिर है और प्रत्येक देश में उद्योगपतियों की मांग पर निर्भर करता है।
1970 और 1980 के दशक में यरूशलेम आटिचोक में नए सिरे से रुचि, ऊर्जा संकट और भोजन की कमी से जुड़ी, उभरती जरूरतों को पूरा करने के लिए नई किस्मों को विकसित करने के लिए अधिक समन्वित और गहन कार्रवाई को प्रोत्साहित किया।
तब से, खेती के क्षेत्रों का एक महत्वपूर्ण विस्तार दर्ज किया गया है, खासकर एशियाई देशों में पिछले दशक में।
वर्तमान जलवायु परिवर्तन को देखते हुए, नए स्थायी ऊर्जा स्रोतों और खाद्य उत्पादन के लिए आवश्यक क्षेत्रों की कमी को खोजने के लिए, यरूशलेम आटिचोक के चयन में निवेश काफी हद तक उचित लगता है।
संयुक्त राज्य अमेरिका भी दिलचस्प यरूशलेम आटिचोक हो सकता है
आज तक, इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली सबसे आम फसलें हैं मकई, गन्ना, मीठा शर्बत, और चुकंदर। हालांकि, ये प्रजातियां उपजाऊ कृषि भूमि पर निर्भर करती हैं और, एक नियम के रूप में, उच्च पैदावार प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण बाहरी संसाधनों (यानी पानी, कीटनाशक, उर्वरक) की आवश्यकता होती है।
संयुक्त राज्य अमेरिका और ब्राजील बायोएथेनॉल ईंधन के दुनिया के सबसे बड़े उत्पादक हैं। उन्होंने 84 में वैश्विक बायोएथेनॉल उत्पादन का लगभग 2018% हिस्सा लिया।
इन देशों में इथेनॉल उत्पादन के लिए अनाज और गन्ना प्रमुख कच्चे माल हैं।
2027 में इथेनॉल उत्पादन विश्व मक्का और गन्ना उत्पादन के 15 और 18% के लिए जिम्मेदार है।
यूरोप के रूप में संयुक्त राज्य अमेरिका, मुख्य रूप से बायोएथेनॉल का उत्पादन करने के लिए मकई और गेहूं के स्टार्च का उपयोग करता है, जबकि ब्राजील में गन्ना संसाधित होता है। सामान्य तौर पर, गन्ना में मकई और अन्य फसलों जैसे यरुशलम आर्टिचोक की तुलना में अधिक इथेनॉल की उपज होती है।
हालांकि, गन्ना उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय में आदर्श है, लेकिन समशीतोष्ण जलवायु में नहीं। इसलिए, अमेरिकी इथेनॉल के उत्पादन में मकई के बगल में tominabur अपनी जगह ले सकता है।