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Zu den wichtigsten Anbausystemen in Indien gehört Reis-Weizen. Das Reisstrohmanagement ist eines der Hauptanliegen dieses Anbausystems. Jedes Jahr, Millionen Tonnen Stroh werden im Reis- und Weizenanbau produziert. Stroh aus Weizen wird als Viehfutter verwendet. Jedoch, Reisstroh bleibt ein großes Problem für Landwirte.
Allein auf Reisfeldern im Punjab werden jährlich etwa 220 Lakh Tonnen (22 Millionen Tonnen) Stroh erzeugt, und 90 Prozent davon werden auf den Feldern verbrannt, laut PAU-Bericht des Instituts für Bodenkunde.
Zwischen der Reisernte und der Aussaat von Weizen liegt im Reis-Weizen-Anbau eine sehr kurze Zeitspanne. Dies führt leider dazu, dass Landwirte sich für das Stoppen der Reisfeldstoppeln entscheiden, um das Feld schnell für die Weizenaussaat vorzubereiten.
Für Landwirte, Das Stoppen von Stoppeln ist der einfachste Weg, um Reisrückstände zu bewältigen. Jedoch, Stoppelbrand hat enorme umweltschädigende Folgen.
Bei der Stoppelverbrennung werden Ernterückstände in Brand gesetzt, um sie für die Aussaat der nächsten Ernte vom Feld zu entfernen. Die Methode wird in Gebieten eingesetzt, in denen die „Mähdreschermethode“ verwendet wird.
Ein Mähdrescher ist eine Maschine, die erntet, dreschen (d.h. trennt das Korn), und reinigt auch die Körner.
Wenn Sie dieses Gerät verwenden, die Maschine schneidet nicht nahe genug am Boden, für die Landwirte nutzlose Stoppeln hinterlassen.
Für Landwirte ist es wichtig, rechtzeitig die nächste Ernte zu pflanzen, damit sie den vollen Ertrag und auch den maximalen Gewinn bringt. Somit, Das Abbrennen der Stoppeln ist laut den Landwirten die schnellste und billigste Art, das Feld zu räumen.
Obwohl Landwirte von der Regierung davon abgehalten werden, Stoppeln zu verbrennen, sie bevorzugen es immer noch, weil es billig und weniger zeitaufwendig ist.
Aufgrund fehlender finanzieller und technologischer Ressourcen, es für Landwirte nicht möglich ist, Alternativen zur Stoppelverbrennung in Betracht zu ziehen, B. um es zu pflügen oder für andere Zwecke zu investieren.
Die Entwurzelung, Schneiden, begraben, und das Bewässern der Stoppeln dauert fast zwei Tage. Sobald die Stoppeln gedreht sind, es dauert fast 45 tage, bis es zu dünger wird.
Das Pflanzen der nächsten Ernte zum richtigen Zeitpunkt (meistens Ende November) ist entscheidend.
Außerdem, Dieser Prozess kostet die Landwirte 500-700 Rupien pro Morgen und Tag, während das Anzünden der Stoppeln sie kaum etwas kostet.
Trotz der Tatsache, dass die Landwirte in kurzer Zeit nichts über das Rückstandsmanagement wissen, und sie halten das Verbrennen für die einfachste Methode, um Erntereste loszuwerden. Die indische Regierung bemüht sich, sie zu erreichen und aufzuklären Vadrevu et al., 2019
Reis ist die wichtigste Getreidepflanze und wird auf großen Flächen angebaut. Der Einsatz von Arbeitskräften für die Ernte ist extravagant. Folglich, Es entstanden mechanische Erntemaschinen, in denen Mähdrescher prominent eingesetzt werden. Dadurch verbleibt eine beträchtliche Menge Stroh auf dem Feld selbst, da es nicht dafür ausgelegt ist, die Pflanze an die Oberfläche zu schneiden und in den Boden einzuarbeiten. Mittal et al., 2009; Pratika und Sandhu, 2020
Trotz Kenntnissen über das Rückstandsmanagement und seine Auswirkungen auf die Umwelt, nur wenige Menschen verbrennen verzweifelt Stoppeln auf dem Feld, aufgrund derer der Gesetzgeber neue Regeln / Gesetze aufgestellt hat, um diese unverantwortlichen Handlungen einiger weniger Landwirte zu kontrollieren Parmod et al., 2015
In Milchviehbetrieben, der Großteil der Getreide- und Futterpflanzenrückstände wird als Viehfutter verwendet. Jedoch, Reisstroh wird in nördlichen Regionen aufgrund seines hohen Kieselsäuregehalts nicht als Viehfutter bevorzugt. Lignozellulose, und begrenzter Proteingehalt (2-7%), was verhindert, dass es in die Molkerei gebracht wird. Trotz dieses, Basmati-Reisfutter wird aufgrund seiner hohen Schmackhaftigkeit manchmal von Rindern bevorzugt.
1. Umweltverschmutzung
Zu den potenziellen Treibhausgasen, die durch die Verbrennung von Pflanzenresten entstehen, gehören Methan, Kohlenmonoxid, Lachgas, und andere Kohlenwasserstoffe, die chemisch und radioaktiv gefährlich sind. Dies führt zu Ozonschäden und Umweltverschmutzung.
Welche Gase werden beim Stoppeln freigesetzt?
Es wird geschätzt, dass beim Verbrennen von Reisstroh Kohlenstoff (C) als CO2 (70%) freigesetzt wird. CO (7%) und CH4 (0,66%), während Stickstoff (N) als N2O (2,09%) freigesetzt wird.
Außerdem, Auch die Verbrennung von landwirtschaftlichen Abfällen emittiert viel Feinstaub, die eine große Anzahl organischer und anorganischer Organismen enthält.
2. Die menschliche Gesundheit ist gefährdet
Biomasserauch enthält eine Vielzahl bekannter oder vermuteter Karzinogene, die beim Einatmen in großen Mengen Lungenerkrankungen verursachen können.
Schadstoffe, nach der Freisetzung in die Atmosphäre, in die umliegenden Gebiete verstreuen, physikalische und chemische Umwandlungen durchmachen, und schließlich die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.
Das menschliche Wohlbefinden wird direkt durch Stoppeln beeinflusst. Der Grund dafür ist, dass alle bei der Verbrennung von Reststoffen freigesetzten giftigen Gase und Schwermetalle im menschlichen Körper als langsame Gifte wirken.
Studien haben gezeigt, dass Luftverschmutzung das Risiko von Gesundheitsproblemen bei schwangeren Frauen erhöht. Säuglinge, die Älteren, und Menschen mit einer Vorgeschichte von Krankheiten.
Die Exposition des Menschen gegenüber diesen potenziell gefährlichen Gasen wurde mit einer Vielzahl von Atemwegs-, Herz-Kreislauf, neurologische, Haut- und Augenkrankheiten.
Ausgestoßenes Kohlendioxid verursacht Augenreizungen und die Oxide von Schwefeldioxid und Stickstoff wirken sich direkt auf die Lunge aus. Haut, Blut- und Atemfunktionen, die schwere Krankheiten wie Krebs auslösen können Punjab Pollution Control Board, 2018
3 . Nährstoffe und Mikroben gehen im Boden verloren
Der Verlust von Boden Nährstoffe entstehen durch Strohverbrennung. Im Allgemeinen, das Verbrennen von einer Tonne Reisstroh führt zu Verlusten von 400 Kilogramm organischem Kohlenstoff, 5,5 Kilogramm Stickstoff, 2,3 Kilogramm Phosphor, 25 Kilogramm Kali, und 1,2 Kilogramm Schwefel.
Zusätzlich, Die durch das Verbrennen von Reisstroh erzeugte Hitze tötet nützliche Mikroben im Boden ab. Daher, Das Verbrennen von Stroh wirkt sich negativ auf die Bodenfruchtbarkeit und Gesundheit aus.
Stoppelbrand erhöht die Bodentemperatur um bis zu 33,8–42,2 °C Gupta, 2008
Durch regelmäßiges Verbrennen wird die nützliche Bodenbakterienpopulation um bis zu 50 % reduziert. Es verringert auch den Gesamtstickstoff, Kohlenstoff, und verfügbarer Stickstoff in der obersten 0–15 cm Bodenschicht, zusammen mit der Reduzierung der organischen Bodensubstanz. Mandalet al., 2004
4. Verkehrsunfälle und Transportprobleme
Stoppeln von Stoppeln im Punjab, Rajasthan und Haryana verursachen eine dicke Smogdecke, die im Winter nicht nur ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko für die Bevölkerung von Delhi und Umgebung, sondern auch Sichtprobleme darstellt.
Transportprobleme werden durch die Nebelwand verursacht, die nach dem Verbrennen entsteht. Jeden Tag, Zahlreiche Unfälle führen zum Verlust von wertvollem Leben und Vermögen.
5. Der Verlust der Artenvielfalt
Das Verbrennen von Stroh zerstört Bäume und Pflanzen rund um Felder und an Straßenrändern, damit die Biodiversität zerstört.
1. In-situ-Management von Reisstroh
Es ist einfach, Stoppeln zu verwalten, indem man sie in das Feld einbringt. Landwirte, jedoch, bevorzugen keine In-situ-Inkorporation, da die Stoppeln Zeit brauchen, um sich zu zersetzen.
Dies kann sich auf verschiedene Weise negativ auf die Weizenproduktivität auswirken. einschließlich späte Weizenaussaat und Stickstoffimmobilisierung, was zu einer unzureichenden Stickstoffversorgung führt.
Die Einarbeitung vor Ort ist die beste Alternative zum Verbrennen von Reisrückständen. Sidhu und Beri, 2005
Eine von den Autoren durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass das Einbringen von Reisrückständen in den Boden 10, 20 oder 40 Tage vor der Aussaat der Weizenernte beeinträchtigt die Folgekulturen nicht.
Außerdem, Es wurden mehrere Maschinen entwickelt, die verwendet werden, um Reisstroh vor Ort zu verwalten. Weitere Informationen erhalten Sie von der Punjab Agricultural University (PAU).
2. Happy Sämaschine verwenden
Auf mähdreisch geernteten Reisfeldern, Die Happy-Sämaschine wird verwendet, um Weizen zu säen, ohne das Stroh zu entfernen.
Es ist wichtig, das lose Stroh gleichmäßig auf dem Feld zu verteilen, damit die glückliche Sämaschine richtig funktioniert. Das Paddy sollte mit einem Mähdrescher geerntet werden, der mit dem PAU Superstrohmanagementsystem (SMS) ausgestattet ist.
Vorteile von Happy Seeder
Nachteile und Herausforderungen von Happy Seeder
3 . Mulcher / Strohhäcksler
Paddy Straw Chopper-cum-Spreader ist eine von der PAU entwickelte Maschine zum Zerkleinern und Verteilen von Reisstroh und Stoppeln auf dem Feld. Rotierende Bodenfräsen können verwendet werden, um das gehäckselte Stroh nach einer leichten Bewässerung in den Boden zu mischen.
Vorteile von Mulcher / Strohhäcksler
Nachteile und Herausforderungen von Mulcher / Strohhäcksler
4. Biologischer Abbau von Stroh durch Bakterien und Pilze
Eine effektive Zersetzung kann die Strohverbrennung ersetzen. Für den Strohabbau werden Cellulose und Lignin abbauende Mikroorganismen benötigt.
Durch die Zersetzung von Reisstroh, Kohlenstoff, Stickstoff, und andere Nährstoffe werden in den Boden zurückgeführt, Wiederherstellung der Bodenfruchtbarkeit. Mikrobielle Prozesse können sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen ablaufen. Jedoch, aerobe Wege sind für die meisten Böden kritischer als anaerobe.
Zum Beispiel, der Weißfäulepilz ( Pleurotus sp. ) kann neben Reisstroh auch andere landwirtschaftliche Abfälle zersetzen, wie Kokosmark, Bananenhüllen (getrocknet), Zuckerrohrmüll, Hirse, und Pulse. Eous, Schnabeltier, Djamor und Sajorcaju gehören zu den am häufigsten verwendeten Weißfäulepilzen.
1. Pflanzenreste als Tierfutter
Das Füttern von Tieren mit Reisresten ist eine Option. Im Punjab, jedoch, Diese Praxis ist aufgrund des hohen Kieselsäuregehalts der Reisrückstände nicht sehr beliebt. In diesem Staat, Fast 40 Prozent des produzierten Weizenstrohs werden als Trockenfutter für Vieh verwendet.
Punjab State Council for Science &Technology PSCST hat ein Pilotprojekt an der Punjab Agricultural University, Ludhiana, die Verwendung von Reisrückständen als Futtermittel zu fördern.
An der PAU wurden mehrere Versuche zur natürlichen Fermentation von Reisstroh zur Verwendung als mit Protein angereichertes Viehfutter durchgeführt. Tiere, die mit diesem Futter gefüttert wurden, zeigten eine verbesserte Gesundheit und Milchproduktion.
2. Verwertung von Pflanzenresten in biothermischen Kraftwerken
Auch aus Reisresten kann Strom erzeugt werden. Biomasse ist der Brennstoff, der im thermoelektrischen Kraftwerk von Jalkheri in Fatehgarh Sahib verwendet wird. Es ist die erste Anlage des Landes, die erneuerbare Energiequellen nutzt.
Für die Stromerzeugung, diese Pflanze kann Reishülsen verwerten, Hackschnitzel, Stroh von verschiedenen Pflanzen, wie Reis, Weizen, usw.
Neben dem zusätzlichen Einkommen für Tausende von Landwirten, Das Projekt reduziert die Emission von Rauch und anderen Schadstoffen, die durch die Verbrennung von landwirtschaftlichen Abfällen verursacht werden.
3 . Rindereinstreu aus Reisresten
Untersuchungen des Department of Livestock Production and Management des College of Veterinary Sciences der Punjab Agricultural University (jetzt Guru Angad Dev Veterinary And Animal Sciences University) haben ergeben, dass Reisstroh im Winter von Landwirten als Einstreumaterial verwendet werden kann.
Diese Einstreu erhöht die Qualität und Quantität der Milch, indem sie den Tieren Komfort bietet, Eutergesundheit, und Beingesundheit.
Diese Methode hilft den Tieren, einen angemessenen Körperwärmeverlust aufrechtzuerhalten und sich selbst warm zu halten.
Zusätzlich, es bietet eine trockene, komfortabel, hygienische Umgebung, die rutschfest ist, das beugt auch Verletzungen vor. Außerdem, ein Kilogramm Stroh nimmt etwa 2-3 Kilogramm Urin aus einem Tierstall auf
Die Verwendung von Reisstroh als Einstreu trug auch zu einer Verbesserung des Nettogewinns pro Tier und Monat durch den Verkauf einer zusätzlichen Milchmenge bei.
Diese Technologie wurde den Landwirten von der PAU durch Schulungen demonstriert, Radio-/Fernsehgespräche, und Flugblätter.
4. Reisrückstände für die Papierherstellung
Reisstroh ist auch ein idealer Rohstoff für die Herstellung von Papier- und Zellstoffplatten. Papier wird auch aus Reisstroh in Kombination mit Weizenstroh hergestellt. Papierfabriken nutzen diese Technologie bereits, um 60 Prozent ihres Energiebedarfs zu decken.
5. Reisrückstände als Nährboden in der Pilzzucht
Paddy-Stroh kann auch als Wachstumsmedium für verwendet werden Pilzzucht , einschließlich Agaricus bisporus, Volvariella volvacea, und Pleurotus spp. Der Ertrag dieser Pilze beträgt 300, 120–150, und 600 g pro Kilogramm Reisstroh, bzw.
Auf Reisstroh gezüchtete Pilze werden als Reisstrohpilze (Volvariella volvacea) bezeichnet.
Eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Abfällen kann auch verwendet werden, um das Substrat für den Anbau dieses Pilzes vorzubereiten. wie getrocknete Bananenblätter, Wasserhyazinthe, Abfälle von Ölpalmenbündeln, Baumwolle und Holzabfälle.
6. Kompost aus Pflanzenresten herstellen
Die Kompostierung ist eine traditionelle Methode zur Herstellung von organischem Material, das mit nützlichen Nährstoffen angereichert ist.
Der Kompostierungsprozess ist ein natürlicher Abbau organischer Materialien mit Mikroorganismen wie Bakterien, die tierische Abfälle abbauen, Ernterückstände, pflanzliche Abfälle, und einige Siedlungsabfälle.
Wenn die Zerlegung abgeschlossen ist, es kann als natürliches organisches verwendet werden Dünger . Neben seiner körperlichen, chemisch, und biologische Eigenschaften, Dieser natürliche Dünger erhöht die Bodenfruchtbarkeit.
Paddystroh produziert fast 3,2 Tonnen nährstoffreiches FYM pro Hektar. Landwirte können diese Rückstände in ihren Ställen aufbereiten und als organischen Dünger verwenden, um die Ernteerträge um 4-9 Prozent zu steigern.
7. Biogasproduktion aus Pflanzenresten
Landwirtschaftliche Abfälle können in Biogas umgewandelt und als alternative Energiequelle genutzt werden. Die Hauptquelle von Lignocellulose für die Biogasproduktion sind Pflanzenreste, wie Reisstroh.
8. Ernterückstände zum Mulchen verwendet
Die Verwendung von Reisstroh als Mulch auf dem Feld hat so viele Vorteile. Mulchen erhält die Bodenfeuchtigkeit, bekämpft Unkraut, und stabilisiert die Bodentemperatur, die ein gesundes Pflanzenwachstum fördert.
9. Paddy Stroh Geysir
Von der Universität Punjab wurde ein Modell eines Paddy-Stroh-Geysirs entwickelt, das Strohballen als Brennstoff für die Wassererwärmung verwendet, um Reisrückstände richtig zu verwerten.
Im November 2015, Das National Green Tribunal ordnete Delhi und seine Nachbarstaaten an, die Praxis des Stoppelns einzustellen. Jedoch, der Befehl hatte wenig Wirkung.
Das Zentrum genehmigte ein Programm im Wert von Rs 1, 151 crore zielte darauf ab, das In-situ-Management von Ernterückständen durch die Bereitstellung subventionierter THS-Maschinen zu fördern. Nach Genehmigung ihrer Anträge, Benutzer sind verpflichtet, den subventionierten Preisbetrag beim Landwirtschaftsamt zu hinterlegen.
In 30 Gebieten von Punjab sind Reisstoppelkraftwerke geplant, meist Reisanbaugebiete. In diesen Anlagen werden 44 Lakh Tonnen Reisstoppeln verwendet. Derzeit sind sieben Anlagen mit einer Gesamtleistung von 62,5 Megawatt in Betrieb.
Klein- und Kleinbauern im Punjab wurde mit Hilfe des Landwirtschaftsministeriums ein Programm zum Stoppen von Stoppeln angeboten, um das Stoppen der Stoppeln einzudämmen. Nach Plan, Reisstoppeln können vom Hauptfeld entfernt und in einer Grube entweder auf dem eigenen Ackerland oder im Ödland vergraben werden.
Gemäß dem Mahatma Gandhi National Rural Employment Guarantee Act (MGNREGA) die Bezirksverwaltung ist dafür verantwortlich, den Bauern Arbeiter zum Ausheben der Kompostgruben zur Verfügung zu stellen.
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