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IGNOU MED-007 Solved Question Paper PDF
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IGNOU MED-007 Previous Year Solved Question Paper in Hindi
Q1. निम्नलिखित शब्दों को परिभाषित करें: (i) हरित क्रांति (ii) कटाई-पश्चात प्रौद्योगिकी (iii) ट्रांसजेनिक पौधे (iv) पारिस्थितिक सुरक्षा (v) वर्मीकम्पोस्टिंग
Ans.
(i) हरित क्रांति (Green Revolution)
हरित क्रांति 1960 के दशक में शुरू हुई कृषि उत्पादन में एक तीव्र वृद्धि की अवधि को संदर्भित करती है, विशेष रूप से विकासशील देशों में। इसका मुख्य उद्देश्य उच्च उपज वाले किस्मों (HYV) के बीजों, रासायनिक उर्वरकों, कीटनाशकों और बेहतर सिंचाई सुविधाओं के उपयोग के माध्यम से खाद्य फसलों, विशेष रूप से गेहूं और चावल के उत्पादन को बढ़ाना था। भारत में, डॉ. एम.एस. स्वामीनाथन को हरित क्रांति का जनक माना जाता है। इस क्रांति ने भारत को खाद्य-अभाव वाले देश से एक आत्मनिर्भर देश में बदल दिया। हालांकि, इसके कुछ नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव भी हुए, जैसे कि मिट्टी का क्षरण, भूजल की कमी और जैव विविधता का नुकसान।
(ii) कटाई-पश्चात प्रौद्योगिकी (Post-harvest Technology)
कटाई-पश्चात प्रौद्योगिकी फसल की कटाई के बाद उसके संरक्षण, प्रसंस्करण, पैकेजिंग, भंडारण और विपणन के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों और प्रक्रियाओं का समूह है। इसका मुख्य उद्देश्य कटाई के बाद होने वाले नुकसान को कम करना, उत्पादों की गुणवत्ता बनाए रखना, उनका शेल्फ-जीवन बढ़ाना और मूल्यवर्धन (value addition) करना है। इसमें सुखाना, शीत भंडारण (cold storage), ग्रेडिंग, वैक्सिंग, नियंत्रित वायुमंडल पैकेजिंग और फलों से जूस, जैम और अचार जैसे उत्पाद बनाना शामिल है। यह तकनीक खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने और किसानों की आय बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
(iii) ट्रांसजेनिक पौधे (Transgenic Plants)
ट्रांसजेनिक पौधे वे पौधे होते हैं जिनके डीएनए को आनुवंशिक इंजीनियरिंग (genetic engineering) तकनीकों का उपयोग करके संशोधित किया गया है। इस प्रक्रिया में, एक जीव (जैसे बैक्टीरिया, वायरस, या अन्य पौधे) से एक या एक से अधिक जीनों को लक्षित पौधे के जीनोम में डाला जाता है ताकि उसमें वांछित गुण विकसित किए जा सकें। इन गुणों में कीट प्रतिरोध, शाकनाशी सहिष्णुता, सूखा प्रतिरोध, या बेहतर पोषण मूल्य शामिल हो सकते हैं। बीटी कॉटन (जो कीटों के प्रतिरोधी है) और गोल्डन राइस (जिसमें विटामिन ए की मात्रा अधिक होती है) ट्रांसजेनिक पौधों के प्रमुख उदाहरण हैं।
(iv) पारिस्थितिक सुरक्षा (Ecological Security)
पारिस्थितिक सुरक्षा का अर्थ है वर्तमान और भविष्य की पीढ़ियों के लिए स्थायी आजीविका और कल्याण सुनिश्चित करने के लिए पृथ्वी की जीवन-समर्थन प्रणालियों – भूमि, जल, वायु और जैव विविधता – के स्वास्थ्य और संतुलन को बनाए रखना। यह इस विचार पर आधारित है कि एक स्वस्थ वातावरण मानव अस्तित्व, आर्थिक स्थिरता और राष्ट्रीय सुरक्षा का आधार है। इसमें संसाधनों का सतत उपयोग, प्रदूषण का नियंत्रण, जैव विविधता का संरक्षण और जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करना शामिल है। पारिस्थितिक सुरक्षा सीधे तौर पर खाद्य सुरक्षा और जल सुरक्षा से जुड़ी हुई है।
(v) वर्मीकम्पोस्टिंग (Vermicomposting)
वर्मीकम्पोस्टिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें विभिन्न प्रकार के केंचुओं (जैसे आइसेनिया फेटिडा ) का उपयोग जैविक कचरे (जैसे रसोई का कचरा, कृषि अपशिष्ट) को विघटित करके एक उच्च गुणवत्ता वाले, पोषक तत्वों से भरपूर खाद में बदलने के लिए किया जाता है। इस अंतिम उत्पाद को वर्मीकम्पोस्ट या केंचुआ खाद कहा जाता है। यह प्रक्रिया कचरे को एक मूल्यवान संसाधन में बदल देती है। वर्मीकम्पोस्ट एक उत्कृष्ट मृदा कंडीशनर है जो मिट्टी की संरचना, जल धारण क्षमता और जैविक गतिविधि में सुधार करता है। यह रासायनिक उर्वरकों का एक पर्यावरण-अनुकूल विकल्प है।
Q2. निम्नलिखित में से किन्हीं दो युग्मों के बीच अंतर करें: (i) फसल और मृदा स्थिरता संकेतक (ii) सतही और उपसतही जल निकासी (iii) लवणीय और क्षारीय मृदा
Ans.
(i) फसल और मृदा स्थिरता संकेतक (Crop and Soil sustainability indicators)
फसल स्थिरता संकेतक और मृदा स्थिरता संकेतक दोनों कृषि प्रणालियों के दीर्घकालिक स्वास्थ्य और उत्पादकता का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे अलग-अलग पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं।
- फसल स्थिरता संकेतक: ये संकेतक सीधे फसल के प्रदर्शन और स्वास्थ्य से संबंधित होते हैं। इनमें समय के साथ उपज की स्थिरता , पोषक तत्व उपयोग दक्षता (यानी, उर्वरक के प्रति प्रतिक्रिया), जल उपयोग दक्षता, कीटों और रोगों के प्रति प्रतिरोध, और फसल उत्पाद की गुणवत्ता शामिल है। ये संकेतक यह मापते हैं कि एक फसल प्रणाली बाहरी दबावों के बावजूद कितनी अच्छी तरह उत्पादन बनाए रख सकती है।
- मृदा स्थिरता संकेतक: ये संकेतक मिट्टी के स्वास्थ्य और उसकी कार्यक्षमता को मापते हैं, जो फसल उत्पादन का आधार है। इनमें मृदा कार्बनिक पदार्थ की मात्रा, मिट्टी की संरचना और सघनता, जल धारण क्षमता, पोषक तत्वों का स्तर, मिट्टी में सूक्ष्मजीवों की विविधता और गतिविधि, और मृदा अपरदन या लवणता का स्तर शामिल है। ये संकेतक मिट्टी की दीर्घकालिक उत्पादक क्षमता का मूल्यांकन करते हैं।
संक्षेप में, फसल संकेतक ‘आउटपुट’ (फसल) पर केंद्रित होते हैं, जबकि मृदा संकेतक ‘आधार’ (मिट्टी) पर केंद्रित होते हैं जो उस आउटपुट को संभव बनाता है।
(ii) सतही और उपसतही जल निकासी (Surface and Subsurface drainage)
सतही और उपसतही जल निकासी दोनों का उद्देश्य कृषि भूमि से अतिरिक्त पानी को हटाना है, लेकिन वे अपनी विधि और अनुप्रयोग में भिन्न हैं।
- सतही जल निकासी: इस प्रणाली में, पानी को भूमि की सतह से हटाया जाता है। यह आमतौर पर खुली नालियों, खाइयों या भूमि को समतल करके (लैंड ग्रेडिंग) किया जाता है ताकि पानी गुरुत्वाकर्षण के कारण बहकर निकल जाए। यह विधि उन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है जहाँ मिट्टी की पारगम्यता कम होती है और भारी वर्षा या सिंचाई के बाद पानी सतह पर जमा हो जाता है। यह अपेक्षाकृत सस्ती है लेकिन कृषि कार्यों में बाधा डाल सकती है और भूमि का एक हिस्सा नालियों में चला जाता है।
- उपसतही जल निकासी: इस प्रणाली में, पानी को मिट्टी की प्रोफाइल (जड़ क्षेत्र) के भीतर से हटाया जाता है। इसके लिए भूमिगत छिद्रित पाइप (जिन्हें टाइल ड्रेन कहा जाता है) बिछाए जाते हैं जो अतिरिक्त पानी को इकट्ठा करके बाहर निकाल देते हैं, जिससे जल स्तर नीचे चला जाता है। यह विधि उन क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है जहाँ उच्च जल स्तर की समस्या होती है। यह सतही जल निकासी की तुलना में अधिक महंगी है, लेकिन यह खेत की सतह पर कोई बाधा उत्पन्न नहीं करती और जड़ क्षेत्र में नमी को नियंत्रित करने में अधिक प्रभावी है।
मुख्य अंतर पानी हटाने के स्थान (सतह बनाम मिट्टी के नीचे) और उपयोग की जाने वाली संरचना (खुली नालियाँ बनाम दबे हुए पाइप) में है।
(iii) लवणीय और क्षारीय मृदा (Saline and Sodic soils)
लवणीय और क्षारीय मृदा, दोनों समस्याग्रस्त मिट्टी हैं, लेकिन उनकी रासायनिक संरचना, गुण और सुधार के तरीके अलग-अलग हैं।
- लवणीय मृदा (Saline Soils): इन मिट्टियों में घुलनशील लवणों (जैसे कैल्शियम, मैग्नीशियम और सोडियम के क्लोराइड और सल्फेट) की उच्च सांद्रता होती है। इनकी विद्युत चालकता (EC) 4 dS/m से अधिक होती है, लेकिन pH मान आमतौर पर 8.5 से कम होता है। मुख्य समस्या उच्च परासरणी दबाव (osmotic pressure) है, जिससे पौधों को पानी सोखने में कठिनाई होती है, इसे “शारीरिक सूखा” भी कहते हैं। इन्हें अच्छी गुणवत्ता वाले पानी से निक्षालन (leaching) करके सुधारा जा सकता है।
- क्षारीय मृदा (Sodic Soils): इन मिट्टियों में मिट्टी के कणों पर सोडियम आयनों (Na+) की अधिकता होती है। इनका विनिमेय सोडियम प्रतिशत (ESP) 15% से अधिक होता है और pH मान 8.5 से अधिक होता है। सोडियम की अधिकता के कारण मिट्टी के कण बिखर जाते हैं, जिससे मिट्टी की संरचना खराब हो जाती है और पानी और हवा का प्रवेश बहुत कम हो जाता है। पौधों के लिए मुख्य समस्या सोडियम की विषाक्तता और मिट्टी की खराब भौतिक स्थिति है। इन्हें जिप्सम जैसे संशोधनों का उपयोग करके सुधारा जाता है, जो सोडियम को प्रतिस्थापित करता है, जिसके बाद निक्षालन किया जाता है।
मुख्य अंतर प्रमुख आयन (घुलनशील लवण बनाम सोडियम), pH स्तर, और सुधार की विधि (केवल निक्षालन बनाम जिप्सम + निक्षालन) में है।
Q3. जैविक खेती क्या है? जैविक खेती प्रणाली के अभिन्न विभिन्न तकनीकों और प्रथाओं पर चर्चा करें।
Ans.
जैविक खेती (Organic Farming) एक समग्र कृषि उत्पादन प्रबंधन प्रणाली है जो कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य, जिसमें जैव विविधता, जैविक चक्र और मृदा की जैविक गतिविधि शामिल है, को बढ़ावा देती है और बढ़ाती है। यह बाहरी आदानों (off-farm inputs) के बजाय कृषि-क्षेत्र पर उपलब्ध आदानों (on-farm inputs) और प्रबंधन प्रथाओं के उपयोग पर जोर देती है। जैविक खेती में सिंथेटिक उर्वरकों, कीटनाशकों, शाकनाशियों, और आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों (GMOs) के उपयोग से पूरी तरह बचा जाता है। इसका लक्ष्य पर्यावरण के अनुकूल, सामाजिक रूप से जिम्मेदार और आर्थिक रूप से व्यवहार्य तरीके से भोजन का उत्पादन करना है।
जैविक खेती प्रणाली की अभिन्न तकनीकें और प्रथाएँ निम्नलिखित हैं:
- मृदा उर्वरता प्रबंधन:
- फसल चक्र (Crop Rotation): विभिन्न प्रकार की फसलों को बारी-बारी से उगाना, जैसे अनाज के बाद दलहन, ताकि मिट्टी के पोषक तत्वों का संतुलन बना रहे और कीट व रोग चक्र टूट जाए। दलहनी फसलें वायुमंडलीय नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करती हैं।
- हरी खाद (Green Manure): ढैंचा या सनई जैसी फसलों को उगाकर और उन्हें फूल आने से पहले मिट्टी में जोतकर मिला दिया जाता है। इससे मिट्टी में कार्बनिक पदार्थ और नाइट्रोजन की मात्रा बढ़ती है।
- जैविक खाद का उपयोग: गोबर की खाद (FYM), कम्पोस्ट, और वर्मीकम्पोस्ट का उपयोग करके मिट्टी को पोषक तत्व प्रदान करना और उसकी संरचना में सुधार करना।
- कीट और रोग प्रबंधन:
- जैविक नियंत्रण (Biological Control): कीटों को नियंत्रित करने के लिए उनके प्राकृतिक शत्रुओं (जैसे परभक्षी और परजीवी) का उपयोग करना।
- सांस्कृतिक प्रथाएँ: साथी रोपण (companion planting), प्रतिरोधी किस्मों का चयन और फसल चक्र अपनाना।
- वानस्पतिक कीटनाशक: नीम का तेल, तम्बाकू का अर्क जैसे पौधों पर आधारित कीटनाशकों का उपयोग करना।
- खरपतवार प्रबंधन:
- मल्चिंग (Mulching): मिट्टी की सतह को जैविक पदार्थों (जैसे पुआल) से ढकना ताकि खरपतवारों की वृद्धि रुक जाए और मिट्टी में नमी बनी रहे।
- यांत्रिक और शारीरिक निराई: हाथ से खरपतवार निकालना या कृषि उपकरणों का उपयोग करना।
- जैव विविधता का संरक्षण:
- खेतों के चारों ओर बाड़ (hedgerows) लगाना, मिश्रित खेती (polyculture) करना, और कृषि के साथ पशुधन को एकीकृत करना ताकि एक विविध और लचीला पारिस्थितिकी तंत्र बनाया जा सके।
ये सभी प्रथाएँ मिलकर एक आत्मनिर्भर और टिकाऊ कृषि प्रणाली का निर्माण करती हैं जो पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य दोनों की रक्षा करती है।
Q4. (a) फसल उत्पादन बढ़ाने के लिए मिट्टी की उर्वरता को बहाल करने के तरीकों का वर्णन करें। (b) भारत में मधुमक्खी पालन का अभ्यास क्यों किया जाता है? मधुमक्खी पालन के मुख्य उत्पादों और अर्थशास्त्र का विवरण दें।
Ans.
(a) मिट्टी की उर्वरता को बहाल करने के तरीके
फसल उत्पादन बढ़ाने के लिए मिट्टी की उर्वरता को बहाल करना और बनाए रखना महत्वपूर्ण है। इसके लिए निम्नलिखित तरीके अपनाए जा सकते हैं:
- कार्बनिक पदार्थों का समावेश: गोबर की खाद (FYM), कम्पोस्ट, और वर्मीकम्पोस्ट जैसे कार्बनिक खादों का उपयोग करने से मिट्टी में ह्यूमस का निर्माण होता है। यह मिट्टी की संरचना, जल धारण क्षमता और पोषक तत्वों की उपलब्धता में सुधार करता है।
- हरी खाद का उपयोग: फसल के मौसम के बीच में ढैंचा, सनई या मूंग जैसी फसलों को उगाकर उन्हें मिट्टी में मिला देने से कार्बनिक पदार्थ और विशेष रूप से नाइट्रोजन की मात्रा बढ़ती है।
- फसल चक्र: एक ही खेत में लगातार एक ही फसल न उगाकर, फसलों को बदलकर बोना चाहिए। अनाज वाली फसलों के बाद दलहनी फसलें (जैसे चना, मटर) उगाने से मिट्टी में नाइट्रोजन की पूर्ति होती है क्योंकि ये वायुमंडल से नाइट्रोजन का स्थिरीकरण करती हैं।
- जैव-उर्वरकों का उपयोग: राइजोबियम, एजोटोबैक्टर , और फॉस्फेट घोलक बैक्टीरिया (PSB) जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग करना जो पौधों के लिए पोषक तत्वों (नाइट्रोजन, फास्फोरस) को उपलब्ध कराते हैं।
- संरक्षण जुताई (Conservation Tillage): मिट्टी की जुताई को कम से कम करना (शून्य जुताई या न्यूनतम जुताई) ताकि मिट्टी की संरचना बनी रहे, कार्बनिक पदार्थों का क्षरण कम हो और कटाव को रोका जा सके।
- मल्चिंग: खेत की सतह को फसल अवशेषों या पुआल से ढकने से मिट्टी में नमी संरक्षित रहती है, खरपतवार नियंत्रित होते हैं और यह धीरे-धीरे विघटित होकर कार्बनिक पदार्थ प्रदान करता है।
इन एकीकृत प्रथाओं के माध्यम से, मिट्टी के स्वास्थ्य को दीर्घकालिक रूप से सुधारा जा सकता है, जिससे टिकाऊ फसल उत्पादन सुनिश्चित होता है।
(b) भारत में मधुमक्खी पालन (Bee-keeping)
भारत में मधुमक्खी पालन (या मौन पालन) एक महत्वपूर्ण कृषि-आधारित गतिविधि है, जिसका अभ्यास कई कारणों से किया जाता है:
- परागण (Pollination): मधुमक्खियाँ कई कृषि और बागवानी फसलों के लिए सबसे महत्वपूर्ण परागणकर्ता हैं। उनके द्वारा किए गए परागण से फसलों की उपज और गुणवत्ता में 20-30% तक की वृद्धि होती है।
- अतिरिक्त आय: यह किसानों, विशेष रूप से छोटे और भूमिहीन किसानों के लिए आय का एक अतिरिक्त स्रोत प्रदान करता है। इसमें कम निवेश की आवश्यकता होती है।
- मूल्यवान उत्पाद: मधुमक्खियों से केवल शहद ही नहीं, बल्कि कई अन्य मूल्यवान उत्पाद भी प्राप्त होते हैं।
- जैव विविधता को बढ़ावा: मधुमक्खी पालन स्थानीय वनस्पतियों और पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य को बनाए रखने में मदद करता है।
मुख्य उत्पाद और अर्थशास्त्र: मधुमक्खी पालन से प्राप्त होने वाले मुख्य उत्पाद हैं:
- शहद (Honey): यह मुख्य उत्पाद है, जिसका उपयोग भोजन और औषधीय प्रयोजनों के लिए किया जाता है।
- मधुमक्खी मोम (Beeswax): इसका उपयोग सौंदर्य प्रसाधन, मोमबत्तियाँ और पॉलिश बनाने में होता है।
- रॉयल जेली (Royal Jelly): यह एक अत्यधिक पौष्टिक पदार्थ है जिसका उपयोग स्वास्थ्य पूरक के रूप में किया जाता है।
- पराग (Pollen): इसे स्वास्थ्य भोजन के रूप में एकत्र किया जाता है।
- प्रोपोलिस (Propolis): यह एक गोंद जैसा पदार्थ है जिसमें रोगाणुरोधी गुण होते हैं और इसका उपयोग पारंपरिक चिकित्सा में किया जाता है।
अर्थशास्त्र की दृष्टि से, मधुमक्खी पालन एक लाभदायक उद्यम है। प्रारंभिक लागत में मधुमक्खी के बक्से (hives), मधुमक्खी कॉलोनियां और कुछ उपकरण शामिल होते हैं। एक बार स्थापित होने के बाद, रखरखाव की लागत कम होती है। एक औसत मधुमक्खी बॉक्स से प्रति वर्ष 25-40 किलोग्राम शहद प्राप्त किया जा सकता है। शहद और अन्य उत्पादों की बिक्री से किसान को अच्छी आय होती है। सरकार भी राष्ट्रीय मधुमक्खी पालन और शहद मिशन (NBHM) जैसी योजनाओं के माध्यम से इसे बढ़ावा दे रही है।
Q5. (a) सौर तापीय और सौर फोटोवोल्टेइक उपकरणों के बीच अंतर करें। प्रत्येक के लाभों पर विभिन्न उदाहरणों का हवाला देते हुए एक नोट जोड़ें। (b) उन विभिन्न मानदंडों पर चर्चा करें जिनके आधार पर कीटनाशकों को वर्गीकृत किया जा सकता है।
Ans.
(a) सौर तापीय बनाम सौर फोटोवोल्टेइक उपकरण
सौर तापीय (Solar Thermal) और सौर फोटोवोल्टेइक (Solar Photovoltaic – PV) दोनों ही सौर ऊर्जा का उपयोग करने वाली प्रौद्योगिकियाँ हैं, लेकिन उनके कार्य करने का सिद्धांत और अनुप्रयोग मौलिक रूप से भिन्न हैं।
अंतर:
- कार्य सिद्धांत: सौर तापीय उपकरण सूर्य के प्रकाश को सीधे ऊष्मा (heat) में परिवर्तित करते हैं। इसके विपरीत, सौर फोटोवोल्टेइक उपकरण सूर्य के प्रकाश को फोटोवोल्टेइक प्रभाव का उपयोग करके सीधे विद्युत (electricity) में परिवर्तित करते हैं।
- तंत्र: तापीय उपकरणों में संग्राहक (collectors) होते हैं जो सूर्य की गर्मी को अवशोषित करते हैं और इसे एक तरल पदार्थ (जैसे पानी या हवा) में स्थानांतरित करते हैं। PV उपकरणों में अर्धचालक (semiconductor) सामग्री (जैसे सिलिकॉन) से बने सेल होते हैं, जो फोटॉन के टकराने पर इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं, जिससे विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
सौर तापीय उपकरणों के लाभ और उदाहरण:
- लाभ: ऊष्मा उत्पन्न करने में उच्च दक्षता, अपेक्षाकृत सरल और सस्ती तकनीक।
- उदाहरण:
- सौर जल हीटर (Solar Water Heaters): घरों और होटलों में पानी गर्म करने के लिए।
- सौर कुकर (Solar Cookers): भोजन पकाने के लिए।
- सौर ड्रायर (Solar Dryers): कृषि उत्पादों (जैसे फल, सब्जियां) को सुखाने के लिए।
- संकेंद्रित सौर ऊर्जा (CSP) संयंत्र: बड़े पैमाने पर बिजली उत्पादन के लिए, जहाँ संकेंद्रित ऊष्मा का उपयोग टरबाइन चलाने के लिए किया जाता है।
सौर फोटोवोल्टेइक (PV) उपकरणों के लाभ और उदाहरण:
- लाभ: सीधे बिजली का उत्पादन, अत्यधिक मॉड्यूलर (छोटे उपकरणों से लेकर बड़े बिजली संयंत्रों तक), कोई गतिशील भाग नहीं (कम रखरखाव), और घटती लागत।
- उदाहरण:
- रूफटॉप सौर पैनल: घरों और कार्यालयों के लिए बिजली उत्पादन।
- सौर ऊर्जा से चलने वाले सिंचाई पंप: किसानों के लिए।
- सौर स्ट्रीट लाइट और लालटेन।
- बड़े पैमाने पर सौर फार्म: ग्रिड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए।
(b) कीटनाशकों का वर्गीकरण
कीटनाशकों को विभिन्न मानदंडों के आधार पर कई तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:
1. लक्षित जीव के आधार पर (Based on Target Organism):
- कीटनाशी (Insecticides): कीड़ों को मारने के लिए (उदा. मैलाथियान)।
- शाकनाशी (Herbicides): खरपतवारों को नष्ट करने के लिए (उदा. ग्लाइफोसेट, 2,4-D)।
- कवकनाशी (Fungicides): कवक (फफूंद) को नियंत्रित करने के लिए (उदा. मैनकोजेब)।
- कृंतकनाशी (Rodenticides): चूहों जैसे कृन्तकों को मारने के लिए (उदा. जिंक फॉस्फाइड)।
- सूत्रकृमिनाशी (Nematicides): सूत्रकृमियों (नेमाटोड) को मारने के लिए।
2. रासायनिक प्रकृति के आधार पर (Based on Chemical Nature):
- ऑर्गेनोक्लोरीन (Organochlorines): जैसे DDT, एंडोसल्फान। ये पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहते हैं, इसलिए कई पर प्रतिबंध लगा दिया गया है।
- ऑर्गेनोफॉस्फेट (Organophosphates): जैसे मैलाथियान, पैराथियान। ये कम स्थायी होते हैं लेकिन अधिक तीव्र विषैले होते हैं।
- कार्बामेट्स (Carbamates): जैसे कार्बेरिल, कार्बोफ्यूरान।
- सिंथेटिक पाइरेथ्रोइड्स (Synthetic Pyrethroids): जैसे साइपरमेथ्रिन। ये प्राकृतिक पाइरेथ्रिन पर आधारित हैं।
- जैव-कीटनाशक (Bio-pesticides): पौधों (जैसे नीम), बैक्टीरिया ( बैसिलस थुरिंजिएंसिस ), या कवक जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त।
3. प्रवेश की विधि के आधार पर (Based on Mode of Entry):
- उदर विष (Stomach Poisons): जब कीट इन्हें खाता है तब ये प्रभावी होते हैं।
- संपर्क विष (Contact Poisons): कीट के शरीर के संपर्क में आने पर उसे मार देते हैं।
- धूम्रक (Fumigants): गैसीय विष जो श्वसन प्रणाली के माध्यम से प्रवेश करते हैं।
- प्रणालीगत विष (Systemic Poisons): पौधे द्वारा अवशोषित होकर पूरे पौधे में फैल जाते हैं और पौधे को खाने वाले कीटों को मार देते हैं।
4. क्रिया की विधि के आधार पर (Based on Mode of Action): यह वर्गीकरण इस पर आधारित है कि कीटनाशक कीट को कैसे मारता है, जैसे तंत्रिका तंत्र पर हमला करके (nerve poisons), या कीट की वृद्धि को बाधित करके (growth regulators)।
Q6. निम्नलिखित में से किन्हीं दो पर संक्षिप्त नोट्स लिखें: (a) प्राकृतिक बनाम कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र (b) ओजोन परत का क्षरण (c) कृषि-जैव विविधता पर मोनोकल्चर का प्रभाव
Ans.
(a) प्राकृतिक बनाम कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र (Natural Vs. Agro-ecosystem)
प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र और कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र दोनों में ऊर्जा प्रवाह और पोषक चक्र होते हैं, लेकिन वे संरचना, विविधता और स्थिरता में बहुत भिन्न होते हैं।
- जैव विविधता: प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र (जैसे जंगल, घास का मैदान) में उच्च जैव विविधता होती है, जिसमें कई प्रकार के पौधे, जानवर और सूक्ष्मजीव होते हैं। इसके विपरीत, कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र (जैसे गेहूं का खेत) में निम्न जैव विविधता होती है क्योंकि यह आमतौर पर एक ही फसल (मोनोकल्चर) पर केंद्रित होता है।
- पोषक चक्र: प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र में पोषक चक्र बंद (closed) होते हैं; मृत कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से पोषक तत्व वापस मिट्टी में मिल जाते हैं। कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र में पोषक चक्र खुले (open) होते हैं, क्योंकि फसल की कटाई के साथ पोषक तत्व खेत से हटा दिए जाते हैं, जिनकी पूर्ति के लिए बाहरी उर्वरकों की आवश्यकता होती है।
- ऊर्जा इनपुट: प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र केवल सौर ऊर्जा पर निर्भर करता है। कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र सौर ऊर्जा के अलावा उच्च ऊर्जा सब्सिडी पर निर्भर करता है, जिसमें जीवाश्म ईंधन (मशीनरी के लिए), उर्वरक और मानव श्रम शामिल हैं।
- स्थिरता: अपनी जटिलता और विविधता के कारण, प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र अधिक स्थिर और लचीला होता है। कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र सरल होता है और इसलिए अस्थिर होता है, जो कीटों के प्रकोप और बीमारियों के प्रति अधिक संवेदनशील होता है।
- मानव नियंत्रण: प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र स्व-प्रबंधित होता है, जबकि कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र को निरंतर मानव प्रबंधन और हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है।
(b) ओजोन परत का क्षरण (Ozone Layer Depletion)
ओजोन परत समताप मंडल (stratosphere) में स्थित ओजोन (O3) गैस की एक पतली परत है, जो पृथ्वी से लगभग 15 से 35 किलोमीटर ऊपर है। यह परत सूर्य से आने वाली अधिकांश हानिकारक पराबैंगनी-बी (UV-B) विकिरण को अवशोषित करके पृथ्वी पर जीवन की रक्षा करती है। ओजोन परत का क्षरण इस सुरक्षात्मक परत के पतले होने को संदर्भित करता है। इसका मुख्य कारण मानव निर्मित रसायनों का उत्सर्जन है, जिन्हें ओजोन-क्षयकारी पदार्थ (Ozone-Depleting Substances – ODS) कहा जाता है। इनमें सबसे प्रमुख क्लोरोफ्लोरोकार्बन (CFCs) , हैलोन और कार्बन टेट्राक्लोराइड हैं, जिनका उपयोग रेफ्रिजरेटर, एयर कंडीशनर और एयरोसोल स्प्रे में किया जाता था। जब ये रसायन समताप मंडल में पहुँचते हैं, तो UV विकिरण उन्हें तोड़ देता है, जिससे क्लोरीन और ब्रोमीन परमाणु मुक्त होते हैं। ये परमाणु उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं और लाखों ओजोन अणुओं को नष्ट कर सकते हैं। इसके प्रभावों में मनुष्यों में त्वचा कैंसर, मोतियाबिंद और प्रतिरक्षा प्रणाली का कमजोर होना शामिल है। यह फसलों की पैदावार को भी कम कर सकता है और समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र में फाइटोप्लांकटन को नुकसान पहुँचा सकता है। इस वैश्विक समस्या से निपटने के लिए, मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल (1987) नामक एक अंतर्राष्ट्रीय संधि पर हस्ताक्षर किए गए, जिसका उद्देश्य ODS के उत्पादन और उपयोग को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करना था। यह प्रोटोकॉल अब तक की सबसे सफल अंतर्राष्ट्रीय पर्यावरण संधियों में से एक माना जाता है।
(c) कृषि-जैव विविधता पर मोनोकल्चर का प्रभाव (Effect of Monoculture on Agro-biodiversity)
मोनोकल्चर एक कृषि पद्धति है जिसमें एक बड़े क्षेत्र में एक ही प्रकार की फसल उगाई जाती है। जबकि यह बड़े पैमाने पर उत्पादन और कटाई को आसान बनाता है, इसका कृषि-जैव विविधता पर गहरा नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। कृषि-जैव विविधता में फसलों की आनुवंशिक विविधता, साथ ही खेत में और उसके आसपास मौजूद अन्य जीव (जैसे परागणकर्ता, कीटभक्षी, मृदा जीव) शामिल हैं। मोनोकल्चर निम्नलिखित तरीकों से इस विविधता को कम करता है:
- आनुवंशिक विविधता का क्षरण (Genetic Erosion): किसान कुछ उच्च उपज वाली, व्यावसायिक रूप से सफल किस्मों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। इसके कारण, हजारों पारंपरिक किस्में (landraces) और स्थानीय फसलें, जो अद्वितीय आनुवंशिक गुणों (जैसे सूखा या रोग प्रतिरोध) का भंडार होती हैं, उपेक्षित हो जाती हैं और हमेशा के लिए खो जाती हैं।
- प्रजाति विविधता में कमी (Loss of Species Diversity): एक ही फसल का विशाल क्षेत्र विभिन्न प्रकार के वन्यजीवों, कीड़ों और पक्षियों के लिए उपयुक्त आवास प्रदान नहीं करता है। यह लाभकारी जीवों, जैसे कि परागण करने वाली मधुमक्खियों और कीटों के प्राकृतिक शत्रुओं की आबादी को कम करता है, जिससे कीटनाशकों पर निर्भरता बढ़ जाती है।
- बढ़ी हुई भेद्यता (Increased Vulnerability): आनुवंशिक रूप से एक समान फसलें कीटों और बीमारियों के बड़े पैमाने पर फैलने के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं। यदि कोई कीट या रोग उस विशेष किस्म पर हमला करने में सक्षम हो जाता है, तो पूरी फसल नष्ट हो सकती है, जैसा कि आयरिश आलू अकाल के दौरान हुआ था।
- मृदा स्वास्थ्य का क्षरण: लगातार एक ही फसल उगाने से मिट्टी से विशिष्ट पोषक तत्वों की कमी हो जाती है और मृदा सूक्ष्मजीवों की विविधता कम हो जाती है, जिससे मिट्टी का स्वास्थ्य बिगड़ता है।
संक्षेप में, मोनोकल्चर दक्षता के लिए विविधता का त्याग करता है, जिससे कृषि-पारिस्थितिकी तंत्र कमजोर और अस्थिर हो जाता है।
IGNOU MED-007 Previous Year Solved Question Paper in English
Q1. Define the following terms: (i) Green Revolution (ii) Post-harvest Technology (iii) Transgenic Plants (iv) Ecological Security (v) Vermicomposting
Ans. (i) Green Revolution The Green Revolution refers to a period of rapid increase in agricultural production, especially in developing countries, that began in the 1960s. Its primary objective was to boost the production of food crops, particularly wheat and rice, through the adoption of a package of technology including high-yielding variety (HYV) seeds , chemical fertilizers, pesticides, and improved irrigation facilities. In India, Dr. M.S. Swaminathan is regarded as the Father of the Green Revolution. This revolution transformed India from a food-deficient country to a self-sufficient one. However, it also led to some negative environmental impacts, such as soil degradation, groundwater depletion, and loss of biodiversity.
(ii) Post-harvest Technology Post-harvest technology is the set of techniques and processes applied to agricultural produce after harvest for its preservation, processing, packaging, storage, and marketing. Its main objectives are to reduce post-harvest losses, maintain the quality of the produce, extend its shelf-life, and enable value addition. It includes practices like drying, cold storage, grading, waxing, controlled atmosphere packaging, and processing into products like juice, jam, and pickles from fruits. This technology plays a crucial role in ensuring food security and increasing farmers’ income.
(iii) Transgenic Plants Transgenic plants are plants whose DNA has been modified using genetic engineering techniques. In this process, one or more genes from another organism (such as a bacterium, virus, or another plant) are inserted into the genome of the target plant to introduce a desired trait. These traits can include pest resistance, herbicide tolerance, drought resistance, or improved nutritional value. Key examples of transgenic plants are Bt cotton (which is resistant to bollworms) and Golden Rice (which is fortified with Vitamin A).
(iv) Ecological Security Ecological security refers to the maintenance of the health and balance of the planet’s life-support systems—land, water, air, and biodiversity—to ensure sustainable livelihoods and well-being for present and future generations. It is based on the idea that a healthy environment is the foundation for human survival, economic stability, and national security. It involves the sustainable use of resources, control of pollution, conservation of biodiversity, and mitigation of climate change impacts. Ecological security is directly linked to food security and water security .
(v) Vermicomposting Vermicomposting is a process that uses various species of earthworms (such as Eisenia fetida ) to break down organic waste (like kitchen scraps, farm waste) and convert it into a high-quality, nutrient-rich fertilizer. This final product is called vermicompost or worm castings. The process turns waste into a valuable resource. Vermicompost is an excellent soil conditioner that improves soil structure, water-holding capacity, and biological activity. It is an eco-friendly alternative to chemical fertilizers.
Q2. Differentiate between any two of the following pairs of terms: (i) Crop and Soil sustainability indicators (ii) Surface and Subsurface drainage (iii) Saline and Sodic soils
Ans. (i) Crop and Soil sustainability indicators Crop sustainability indicators and soil sustainability indicators are both crucial for assessing the long-term health and productivity of agricultural systems, but they focus on different aspects.
- Crop Sustainability Indicators: These indicators relate directly to the performance and health of the crop itself. They include metrics like yield stability over time, nutrient use efficiency (i.e., response to fertilizer), water use efficiency, resistance to pests and diseases, and the quality of the crop produce. These indicators measure how well a cropping system can maintain production despite external stresses.
- Soil Sustainability Indicators: These indicators measure the health and functionality of the soil, which is the foundation for crop production. They include metrics such as the amount of soil organic matter , soil structure and aggregation, water holding capacity, nutrient levels, biodiversity and activity of soil microbes, and the level of soil erosion or salinization. These indicators evaluate the long-term productive capacity of the soil.
In essence, crop indicators are focused on the ‘output’ (the crop), while soil indicators are focused on the ‘foundation’ (the soil) that enables that output.
(ii) Surface and Subsurface drainage Both surface and subsurface drainage aim to remove excess water from agricultural land, but they differ in their method and application.
- Surface Drainage: In this system, water is removed from the surface of the land. This is typically achieved through open ditches, furrows, or by grading the land (land shaping) to allow water to flow off by gravity. This method is suitable for areas with slowly permeable soils where water ponds on the surface after heavy rain or irrigation. It is relatively inexpensive but can interfere with farming operations and a portion of the land is occupied by the drains.
- Subsurface Drainage: In this system, excess water is removed from within the soil profile (root zone). It involves laying underground perforated pipes (called tile drains) that collect and carry away excess water, thereby lowering the water table. This method is suitable for areas with a high water table problem. It is more expensive than surface drainage, but it does not obstruct the farm surface and is more effective for controlling root-zone moisture.
The key difference lies in the location of water removal (surface vs. below-ground) and the structures used (open ditches vs. buried pipes).
(iii) Saline and Sodic soils Saline and sodic soils are both problematic soils, but they differ in their chemical composition, properties, and methods of reclamation.
- Saline Soils: These soils have a high concentration of neutral soluble salts (chlorides and sulfates of calcium, magnesium, and sodium). Their Electrical Conductivity (EC) is greater than 4 dS/m, but the pH is usually less than 8.5. The main problem is the high osmotic pressure, which makes it difficult for plants to absorb water, leading to a “physiological drought”. They can be reclaimed by leaching with good quality water.
- Sodic (or Alkali) Soils: These soils have a high concentration of sodium ions (Na+) on the soil exchange complex. Their Exchangeable Sodium Percentage (ESP) is greater than 15% and the pH is high, greater than 8.5. The excess sodium causes soil particles to disperse, leading to poor soil structure and very low permeability to water and air. The main problems for plants are sodium toxicity and the poor physical condition of the soil. They are reclaimed using amendments like gypsum (calcium sulfate), which replaces the sodium, followed by leaching.
The key differences are the dominant ion type (soluble salts vs. sodium), pH level, and reclamation method (leaching alone vs. gypsum + leaching).
Q3. What is organic farming? Discuss various techniques and practices integral to the organic farming system.
Ans. Organic farming is a holistic production management system that promotes and enhances agro-ecosystem health, including biodiversity, biological cycles, and soil biological activity. It emphasizes the use of on-farm inputs and management practices over off-farm inputs. Organic farming completely avoids the use of synthetic fertilizers, pesticides, herbicides, and Genetically Modified Organisms (GMOs) . Its goal is to produce food in an environmentally friendly, socially responsible, and economically viable manner.
The integral techniques and practices of the organic farming system are as follows:
- Soil Fertility Management:
- Crop Rotation: Alternating different types of crops, such as cereals followed by legumes, to maintain the balance of soil nutrients and break pest and disease cycles. Legumes fix atmospheric nitrogen.
- Green Manure: Growing crops like dhaincha or sunnhemp and ploughing them back into the soil before they flower. This adds organic matter and nitrogen to the soil.
- Use of Organic Manures: Applying farmyard manure (FYM), compost, and vermicompost to provide nutrients to the soil and improve its structure.
- Pest and Disease Management:
- Biological Control: Using natural enemies of pests (like predators and parasites) to control them.
- Cultural Practices: Adopting companion planting, selecting resistant varieties, and using crop rotation.
- Botanical Pesticides: Using plant-based pesticides like neem oil and tobacco extract.
- Weed Management:
- Mulching: Covering the soil surface with organic materials (like straw) to suppress weed growth and conserve soil moisture.
- Mechanical and Manual Weeding: Removing weeds by hand or using agricultural implements.
- Conservation of Biodiversity:
- Maintaining hedgerows, practicing mixed cropping (polyculture), and integrating livestock with agriculture to create a diverse and resilient ecosystem.
All these practices work together to build a self-sustaining and sustainable agricultural system that protects both the environment and human health.
Q4. (a) Describe the ways by which soil fertility can be restored to raise crop production. (b) Why is bee-keeping practised in India? Give an account of the main products and economics of bee-keeping.
Ans. (a) Ways to Restore Soil Fertility Restoring and maintaining soil fertility is critical for increasing crop production. The following methods can be adopted:
- Addition of Organic Matter: Using organic manures such as farmyard manure (FYM), compost, and vermicompost builds up humus in the soil. This improves soil structure, water-holding capacity, and nutrient availability.
- Green Manuring: Growing crops like sunnhemp, dhaincha, or moong bean between cash crops and incorporating them into the soil adds organic matter and, particularly, nitrogen.
- Crop Rotation: Instead of growing the same crop continuously in a field, crops should be rotated. Growing leguminous crops (like gram, pea) after cereal crops helps replenish soil nitrogen as they fix atmospheric nitrogen.
- Use of Bio-fertilizers: Using microorganisms like Rhizobium, Azotobacter , and Phosphate Solubilizing Bacteria (PSB) enhances the availability of nutrients (nitrogen, phosphorus) for plants.
- Conservation Tillage: Minimizing soil tillage (zero-tillage or minimum tillage) helps protect soil structure, reduces the breakdown of organic matter, and prevents erosion.
- Mulching: Covering the field surface with crop residues or straw conserves soil moisture, controls weeds, and provides organic matter as it decomposes.
Through these integrated practices, soil health can be improved for the long term, ensuring sustainable crop production.
(b) Bee-keeping in India Bee-keeping (or apiculture) is an important agro-based activity practised in India for several reasons:
- Pollination: Bees are the most important pollinators for many agricultural and horticultural crops. Pollination by bees can increase the yield and quality of crops by 20-30% .
- Additional Income: It provides an additional source of income for farmers, especially small and landless ones. It requires low investment.
- Valuable Products: Bees provide not just honey but several other valuable products.
- Promotes Biodiversity: Beekeeping helps maintain local flora and the health of the ecosystem.
Main Products and Economics:
The main products obtained from bee-keeping are:
- Honey: The primary product, used for food and medicinal purposes.
- Beeswax: Used in cosmetics, candles, and polishes.
- Royal Jelly: A highly nutritious substance used as a health supplement.
- Pollen: Collected as a health food.
- Propolis: A resin-like substance with antimicrobial properties, used in traditional medicine.
From an
economics
perspective, beekeeping is a profitable venture. The initial cost includes hives, bee colonies, and some equipment. Once established, recurring costs are low. An average hive can produce 25-40 kg of honey per year. The sale of honey and other products provides a good income to the farmer. The government also promotes it through schemes like the National Beekeeping & Honey Mission (NBHM).
Q5. (a) Distinguish between Solar thermal and Solar photovoltaic devices. Add a note on the advantages of each, citing various examples. (b) Discuss the various criteria based on which pesticides can be classified.
Ans. (a) Solar Thermal vs. Solar Photovoltaic Devices Both Solar Thermal and Solar Photovoltaic (PV) are technologies that harness solar energy, but their working principles and applications are fundamentally different.
Distinction:
- Working Principle: Solar thermal devices convert sunlight directly into heat . In contrast, Solar Photovoltaic devices convert sunlight directly into electricity using the photovoltaic effect .
- Mechanism: Thermal devices have collectors that absorb the sun’s heat and transfer it to a fluid (like water or air). PV devices consist of cells made of semiconductor materials (like silicon) that release electrons when struck by photons, generating an electric current.
Advantages and Examples of Solar Thermal Devices:
- Advantages: High efficiency in converting sunlight to heat, relatively simple and cost-effective technology.
- Examples:
- Solar Water Heaters: For heating water in homes and hotels.
- Solar Cookers: For cooking food.
- Solar Dryers: For drying agricultural produce (like fruits, vegetables).
- Concentrated Solar Power (CSP) plants: For large-scale electricity generation, where concentrated heat is used to run a turbine.
Advantages and Examples of Solar Photovoltaic (PV) Devices:
- Advantages: Direct production of electricity, highly modular (from small gadgets to large power plants), no moving parts (low maintenance), and declining costs.
- Examples:
- Rooftop solar panels: For generating electricity for homes and offices.
- Solar-powered irrigation pumps: For farmers.
- Solar street lights and lanterns.
- Large-scale solar farms: To supply electricity to the grid.
(b) Classification of Pesticides
Pesticides can be classified in several ways based on different criteria:
1. Based on Target Organism:
- Insecticides: To kill insects (e.g., Malathion).
- Herbicides: To destroy weeds (e.g., Glyphosate, 2,4-D).
- Fungicides: To control fungi (e.g., Mancozeb).
- Rodenticides: To kill rodents like rats (e.g., Zinc Phosphide).
- Nematicides: To kill nematodes.
2. Based on Chemical Nature:
- Organochlorines: e.g., DDT, Endosulfan. They are highly persistent in the environment, so many are banned.
- Organophosphates: e.g., Malathion, Parathion. They are less persistent but more acutely toxic.
- Carbamates: e.g., Carbaryl, Carbofuran.
- Synthetic Pyrethroids: e.g., Cypermethrin. They are based on natural pyrethrins.
- Bio-pesticides: Derived from natural sources like plants (Neem), bacteria ( Bacillus thuringiensis ), or fungi.
3. Based on Mode of Entry:
- Stomach Poisons: Effective when ingested by the pest.
- Contact Poisons: Kill the pest upon contact with its body.
- Fumigants: Gaseous poisons that enter through the respiratory system.
- Systemic Poisons: Absorbed by the plant and translocated throughout it, killing pests that feed on the plant.
4. Based on Mode of Action: This classification is based on how the pesticide kills the pest, e.g., by attacking the nervous system (nerve poisons) or by disrupting the pest’s growth (growth regulators).
Q6. Write short notes on any two of the following: (a) Natural Vs. Agro-ecosystem (b) Ozone Layer Depletion (c) Effect of Monoculture on Agro-biodiversity
Ans. (a) Natural Vs. Agro-ecosystem Natural ecosystems and agro-ecosystems both feature energy flow and nutrient cycles, but they differ greatly in structure, diversity, and stability.
- Biodiversity: A natural ecosystem (e.g., forest, grassland) has high biodiversity , with many species of plants, animals, and microorganisms. In contrast, an agro-ecosystem (e.g., a wheat field) has low biodiversity as it is typically focused on a single crop (monoculture).
- Nutrient Cycling: Nutrient cycles are closed in natural ecosystems; nutrients are returned to the soil through the decomposition of dead organic matter. In agro-ecosystems, nutrient cycles are open , as nutrients are removed from the field with the harvest, requiring external fertilizers for replenishment.
- Energy Input: A natural ecosystem relies solely on solar energy . An agro-ecosystem depends on a high energy subsidy in addition to solar energy, including fossil fuels (for machinery), fertilizers, and human labour.
- Stability: Due to its complexity and diversity, a natural ecosystem is more stable and resilient . An agro-ecosystem is simple and therefore unstable , making it more vulnerable to pest outbreaks and diseases.
- Human Control: A natural ecosystem is self-managing, whereas an agro-ecosystem requires constant human management and intervention.
(b) Ozone Layer Depletion
The ozone layer is a thin shield of ozone (O3) gas in the stratosphere, located about 15 to 35 kilometers above the Earth. This layer protects life on Earth by absorbing most of the sun’s harmful
ultraviolet-B (UV-B)
radiation.
Ozone layer depletion refers to the thinning of this protective layer. The primary cause is the emission of man-made chemicals known as Ozone-Depleting Substances (ODS) . The most prominent among these are Chlorofluorocarbons (CFCs) , halons, and carbon tetrachloride, which were used in refrigerators, air conditioners, and aerosol sprays. When these chemicals reach the stratosphere, UV radiation breaks them down, releasing chlorine and bromine atoms. These atoms act as catalysts, capable of destroying hundreds of thousands of ozone molecules.
The impacts of depletion include increased rates of skin cancer, cataracts, and immune system suppression in humans. It can also reduce crop yields and harm phytoplankton in marine ecosystems. To combat this global problem, an international treaty known as the Montreal Protocol (1987) was signed to phase out the production and use of ODS. This protocol is considered one of the most successful international environmental agreements to date.
(c) Effect of Monoculture on Agro-biodiversity Monoculture is an agricultural practice of growing a single crop species over a large area. While it simplifies large-scale production and harvesting, it has a profound negative impact on agro-biodiversity.
Agro-biodiversity includes the genetic diversity within crops, as well as the other organisms in and around the farm (like pollinators, predators, soil organisms). Monoculture reduces this diversity in the following ways:
- Genetic Erosion: Farmers focus on a few high-yielding, commercially successful varieties. Because of this, thousands of traditional varieties (landraces) and local crops, which are reservoirs of unique genetic traits (like drought or disease resistance), are neglected and lost forever.
- Loss of Species Diversity: A vast, uniform field of a single crop does not provide a suitable habitat for a wide range of wildlife, insects, and birds. This reduces populations of beneficial organisms, such as pollinating bees and natural enemies of pests, leading to increased reliance on pesticides.
- Increased Vulnerability: Genetically uniform crops are highly susceptible to widespread outbreaks of pests and diseases. If a pest or disease is able to attack that specific variety, the entire crop can be wiped out, as happened during the Irish Potato Famine.
- Degradation of Soil Health: Continuous cultivation of the same crop depletes specific soil nutrients and reduces the diversity of soil microorganisms, leading to deteriorating soil health.
In short, monoculture trades diversity for efficiency, making the agro-ecosystem fragile and unsustainable.
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