तापमान वाढ - पशू व्यवस्थापन

हरितगृह प्रभावातील मिथेनचा सहभाग 18 टक्के असला तरी वातावरणातील त्याच्या प्रभावामुळे तो पृथ्वीच्या तापमानवाढीतील महत्त्वाचा घटक आहे. रवंथ करणाऱ्या जनावरांपासून उत्पादित होणारा मिथेन वायू कमी करणे ही काळाची गरज आहे. जनावरांचे सुधारित पद्धतीने व्यवस्थापन केले तर त्यांच्यापासून उत्पादित होणाऱ्या मिथेन वायूचे प्रमाण कमी होऊ शकते.

पर्यावरणातील प्रदूषणामुळे ओझोनच्या थरात छिद्रे पडून पृथ्वीच्या तापमानात वाढ होत आहे. कृषी व औद्योगिक हालचालीतून जे वायू निर्माण होतात, त्यात कार्बन- डाय- ऑक्‍साइड, मिथेन, नायट्रस ऑक्‍साइड व फ्लोरोप्ल्युरो कार्बन हे वायू महत्त्वाचे आहेत. मिथेन स्रोताचा विचार करता जनावरांपासून 18 टक्के मिथेन वायू उत्पादित होतो. एकूण मिथेन उत्पादनात भारताचा सहभाग 12.1 टक्के आहे. भारतातील एकूण मिथेन उत्पादनात भातशेती (27.3 टक्के) आणि जनावरांचा सहभाग (13.2 टक्के) आहे.

हरितगृह प्रभावात जनावरांचा सहभाग

एकूण मिथेन उत्पादनात जनावरांचा सहभाग 18 टक्के असून, भारतीय जनावरांचा सहभाग 13.2 टक्के आहे. रवंथ करणाऱ्या जनावरात गाई, म्हशी या प्रति दिवस 200 ते 250 लिटर, तर शेळ्या, मेंढ्या प्रति दिवस 30 ते 40 लिटर एवढा मिथेन उत्पादित करतात. जनावरांच्या मल-मूत्रापासून 10 ते 30 दशलक्ष टन एवढा मिथेन प्रति वर्ष उत्पादित होतो. असा अंदाज वर्तविण्यात आला आहे, की भारतातील रवंथ करणाऱ्या जनावरांपासून उत्पादित होणारा मिथेन प्रति वर्षी 14 ते 15 दशलक्ष टनांपर्यंत वाढेल.

मिथेन वायूची निर्मिती

मिथेन हा रंगहीन, गंधहीन वायू असून वातावरणात सर्वत्र आढळतो. पारंपरिक इंधने, रवंथ करणारी जनावरे, भात शेती हे मिथेन वायूचे मुख्य स्रोत आहेत. रवंथ करणाऱ्या जनावरात नैसर्गिकरीत्या रोमंथिकेत असलेल्या मिथॅनोजेनिक जिवाणूंमुळे खाद्याच्या पचनक्रियेदरम्यान मिथेन वायू उत्पन्न होतो. हे जिवाणू कार्बन- डाय- ऑक्‍साइड व हायड्रोजनचे रूपांतर मिथेन वायूत करतात.

खाद्याच्या पचनक्रियेत उत्पन्न झालेला मिथेन वायू जनावरे ढेकरद्वारे व मल-मूत्राद्वारे वातावरणात सोडतात. ज्यामुळे एकंदर ऊर्जेच्या आठ ते नऊ टक्के ऊर्जा नष्ट होते. रोमंथिकेत उत्पन्न होणारा मिथेन वायू जनावराला दिलेल्या खाद्याचा दर्जा, खाद्याची पचनक्षमता, खाद्याचा प्रकार, जनावरांची जात, आकार, उत्पादनाची पातळी यावर अवलंबून असतो. चांगल्या दर्जाचे खाद्य दिलेल्या जनावरांपेक्षा निकृष्ट दर्जाच्या कुरणावर चरणाऱ्या जनावरात मिथेनचे उत्पादन जास्त प्रमाणात होते. जशी खाद्याची पचनक्षमता कमी होते, तसे मिथेनचे उत्पादन वाढत जाते. खाद्याची वाढती पचनक्षमता व त्याचा उपयोग करून घेण्याची क्षमता मिथेनचे उत्पादन कमी करते.

आधुनिक तंत्रज्ञान व जनावरांच्या योग्य व्यवस्थापनपद्धतीने मिथेनचे उत्पादन 25 ते 75 टक्‍क्‍यांनी कमी होऊ शकते.

जनावरांपासून उत्पादित होणाऱ्या मिथेनचे उत्पादन कमी करण्याच्या पद्धती

खाद्य प्रक्रिया

प्रक्रिया केल्यामुळे खाद्याची पचनक्षमता, ऊर्जा धारणा शक्ती व आहाराचे प्रमाण वाढते. मिथेनचे उत्पादन हे आहाराच्या व्यस्त प्रमाणात बदलते, त्यामुळे जनावरांचा आहार वाढविल्यास मिथेनचे उत्पादन कमी होऊ शकते.

1) चाऱ्याचे तुकडे करणे किंवा भरडणे- वाळलेल्या चाऱ्याचे तुकडे केल्यास किंवा भरडल्यास त्यात असलेल्या लिग्नीन व सेल्युलोजसारख्या तंतूच्या कणांचा आकार कमी होतो. ज्यामुळे सेल्युलोजचे पचन चांगले होऊन मिथेनचे उत्पादन दहा टक्‍क्‍यांनी कमी होऊ शकते.

2) अल्कली किंवा अमोनियाची प्रक्रिया- अल्कली व अमोनियासारख्या रासायनिक प्रक्रियेचा मुख्य उद्देश चाऱ्यातील सेल्युलोजिक शृंखलेचे जल अपघटन करून सेल्युलोज व हेमीसेल्युलोज यांना जिवाणूद्वारे होणाऱ्या पचनक्रियेसाठी तयार करणे हे आहे. त्यामुळे आहाराचे प्रमाण तर वाढलेच; पचनही चांगले होते. यासारख्या रासायनिक प्रक्रियांमुळे दहा टक्के मिथेनचे उत्पादन कमी होऊ शकते.

आहारात सुधारणा करणे

1) वाळलेल्या चाऱ्यात पूरक पोषकद्रव्ये मिसळणे- भारतासारख्या विकसनशील देशात वाळलेला चारा हेच जनावरांसाठी प्रमुख खाद्य असते. या चाऱ्यात सेल्युलोज व हेमीसेल्युलोजचे प्रमाण अधिक असल्यामुळे त्यात खनिज द्रव्ये, ऊर्जा, नायट्रोजनचे प्रमाण कमी असते. त्यामुळे वाळलेल्या चाऱ्यात पोषक द्रव्ये पूरक म्हणून टाकल्यास रोमंथिकेतील खाद्याच्या पचनक्षमतेत वाढ होऊन मिथेनचे उत्पादन कमी होते. ज्यामुळे जनावरांची वाढ चांगली होऊन दूध उत्पादनातही वाढ होते.

2) युरिया, उसाची मळी, खनिज द्रव्ये यांचा वापर- युरिया, उसाची मळी, खनिज द्रव्ये यांच्या समूहामुळे जनावरांद्वारे पोषक द्रव्यांच्या उपयोगीतेत वाढ होते. या समूहाचा चाऱ्यात पूरक म्हणून वापर केल्यास रोमंथिकेत तयार होणाऱ्या मिथॅनोजेनिक मेदाम्लांच्या प्रमाणात घट होऊन 12 ते 15 टक्केपर्यंत मिथेनचे उत्पादन कमी होते.

3) युरिया, खनिज द्रव्ये व प्रथिने यांचा वापर- चारा हे मुख्य अन्नघटक असलेल्या जनावरांत मिथेनचे उत्पादन हे दोन किलो प्रति किलो मांस एवढे असते. जर युरिया, खनिज द्रव्ये, प्रथिने यांचा चाऱ्यात पूरक म्हणून वापर केल्यास मिथेनचे उत्पादन 0.36 किलो मिथेन प्रति किलो मांस एवढे कमी होते.

4) खुराकाचा वापर- मिथेनचे उत्पादन कमी करण्यासाठी खुराकांचे खाद्यातील प्रमाण वाढवणे ही एक मुख्य पद्धत आहे. गव्हांड्यात खुराकाचे प्रमाण 25 ते 75 टक्‍क्‍यांनी वाढविल्यास मिथेनचे उत्पादन 40.3 ते 28.0 लिटर प्रति किलो पचनीय कोरडा चारा एवढे कमी झालेले आहे. तसेच धानाच्या तणसात खुराकाचे प्रमाणे 25 ते 75 टक्‍क्‍यांनी वाढविल्यास मिथेनचे उत्पादन 19.5 ते 31.5 टक्केपर्यंत कमी होते.

5) खाद्यातील हिरवा चारा व मिथेन उत्पादन- हिरवा चारा व गवत यात विरघळणाऱ्या साखरेचे प्रमाण अधिक असते. त्यामुळे रवंथ करणाऱ्या जनावरांत ते खाद्य म्हणून दिल्यास रोमंथिकेतील पचनक्रियेत बदल होऊन प्रापियॉनिक आम्लाचे प्रमाण वाढून मिथेनचे उत्पादन कमी होते. खाद्यातील बरसीम, हिरवा चारा व गव्हांडा आणि बरसीम व धानाचे तणस यांच्या वेगवेगळ्या प्रमाणामुळे मिथेनचे उत्पादन 20 ते 30 टक्के व 18.5 ते 30 टक्‍क्‍यांनी कमी झाल्याचे आढळले आहे. खाद्यातील ओट, हिरवा चारा व गव्हांडा यांच्या एकत्रीकरणामुळे मिथेनचे उत्पादन 8.23 टक्केपर्यंत कमी होते.

6) खाद्य मिश्रण- मिथेनचे उत्पादन कमी करण्यासाठी सर्वांत यशस्वी व उपयोगात आलेले खाद्य मिश्रण म्हणजे रूमेनसीन/ मोमेनसीन होय. हे खाद्य मिश्रण रोमंथिकेत जिवाणूंमुळे होणाऱ्या पचनक्रियेत बदल घडवून आणते, ज्यामुळे प्रपियॉनिक आम्लाच्या प्रमाणात वाढ होऊन मिथेनचे उत्पादन कमी होते.

7) डिफाउनेशन- रोमंथिकेतील प्रोटोझुआ (एकपेशीय परजीव) नष्ट करण्याच्या क्रियेस डिफाउनेशन असे म्हणतात. रोमंथिकेतील मिथॅनोजेनिक जिवाणू व प्रोटोझुआ यांचे परस्परावलंबी सहजीवन असते, त्यामुळे डिफाउनेशन केलेल्या जनावरात मिथॅनोजेनिक जिवाणूंना भागीदार न मिळाल्यामुळे मिथेनचे उत्पादन 30 ते 35 टक्‍क्‍यांनी कमी झालेले आढळले आहे.

योग्य व्यवस्थापन

रवंथ करणाऱ्या जनावरांच्या मल-मूत्रापासूनसुद्धा मिथेनचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणात होत असते, त्यामुळे जनावरांचे योग्य व्यवस्थापन, जनावरांना त्यांच्या गरजेप्रमाणे जागेची पूर्तता व मल-मूत्रांची योग्य विल्हेवाट केल्यास जनावरांपासून उत्पादित होणाऱ्या मिथेन वायूचे उत्पादन कमी होऊ शकते.

आनुवंशिक अभियांत्रिकी

मिथेन वायूत रूपांतरित होणारे कार्बन-डाय-ऑक्‍साइड व हायड्रोजन हे शरीरास उपयोगी अशा पदार्थांकडे वळविल्यास जनावरांद्वारे खाद्याचे रूपांतर पोषकद्रव्यात करण्याच्या क्षमतेत वाढ होऊ शकते.
रोमंथिकेतील युबॅव्टेरिअम लायमोसम हा जिवाणू कार्बनडाय ऑक्‍साइड व हायड्रोजन यातील ऍसिटिक आम्लाचे रूपांतर ब्युटॅरिक या आम्लात करू शकतो. या जिवाणूंच्या आनुवंशिक अभियांत्रिकीद्वारे आपण हायड्रोजनचे रूपांतर शरीरास उपयोगी पदार्थात करून मिथेनचे उत्पादन कमी करू शकतो.

स्त्रोत: अग्रोवन