शोधकर्ताओं का लक्ष्य पौधों की जड़ और मिट्टी के सूक्ष्म जीवों के सहजीवन का उपयोग करके पर्यावरण-अनुकूल खेती विकसित करना है। (प्रतीकात्मक छवि स्रोत: Pexels)
डॉ. मायरियम चार्पेंटियर के नेतृत्व में जॉन इन्स सेंटर के शोधकर्ताओं द्वारा कृषि में क्रांति लाने की क्षमता वाले एक अभूतपूर्व जैविक तंत्र का खुलासा किया गया है। टीम ने पता लगाया कि कैसे पौधों की जड़ें लाभकारी मिट्टी के रोगाणुओं के प्रति अधिक ग्रहणशील बन सकती हैं, जिससे टिकाऊ खेती के लिए रोमांचक नई संभावनाएं पेश की जा सकती हैं। मिट्टी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले ये रोगाणु पौधों के स्वास्थ्य और पोषक तत्वों के अवशोषण में सुधार के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह खोज न केवल फसल की वृद्धि का मार्ग प्रशस्त करती है, बल्कि रासायनिक उर्वरकों पर निर्भरता को कम करने का मार्ग भी प्रदान करती है, जो पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं।
आधुनिक कृषि पद्धतियाँ फसल की पैदावार को अधिकतम करने के लिए नाइट्रेट और फॉस्फेट-आधारित उत्पादों जैसे सिंथेटिक उर्वरकों पर बहुत अधिक निर्भर हैं। हालाँकि ये उर्वरक वैश्विक खाद्य उत्पादन को समर्थन देने में सहायक रहे हैं, लेकिन इनके अत्यधिक उपयोग से मिट्टी का क्षरण, जल प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन सहित गंभीर पर्यावरणीय चुनौतियाँ पैदा हुई हैं।
पौधों की जड़ों और मिट्टी के रोगाणुओं के बीच प्राकृतिक सहजीवी संबंधों का उपयोग करके, शोधकर्ताओं का लक्ष्य खेती के ऐसे तरीके विकसित करना है जो पर्यावरण के अनुकूल और आर्थिक रूप से व्यवहार्य दोनों हों। यह दृष्टिकोण फसल उत्पादकता को बनाए रखने या यहां तक कि सुधार करते हुए सिंथेटिक उर्वरकों पर निर्भरता को कम कर सकता है।
उन्नत रूट एंडोसिम्बायोसिस पर मुख्य निष्कर्ष
अनुसंधान ने फलियां मेडिकैगो ट्रंकैटुला में एक विशिष्ट जीन उत्परिवर्तन की पहचान की जो पौधे के सिग्नलिंग तंत्र को संशोधित करता है, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया, जैसे कि राइजोबिया और अर्बुस्कुलर माइकोराइजा कवक (एएमएफ) के साथ इसके संबंध को मजबूत करता है। ये सूक्ष्मजीव पौधों को क्रमशः नाइट्रोजन और फास्फोरस की आपूर्ति करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इस प्रकार का संबंध, जिसे एंडोसिम्बायोसिस के रूप में जाना जाता है, पौधों को शर्करा के बदले में मिट्टी से पोषक तत्व निकालने में सक्षम बनाता है।
एंडोसिम्बायोसिस के साथ एक चुनौती पोषक तत्वों की कमी वाली मिट्टी को प्राथमिकता देना है, जो गहन खेती की पोषक तत्वों से भरपूर स्थितियों के विपरीत है। हालाँकि, प्रयोगों से पता चला कि पहचाने गए जीन उत्परिवर्तन, जो कैल्शियम सिग्नलिंग को प्रभावित करते हैं, खेती की परिस्थितियों में भी इन साझेदारियों को बढ़ावा देते हैं।
शोधकर्ताओं ने यह भी प्रदर्शित किया कि यह आनुवंशिक संशोधन खेत की परिस्थितियों में गेहूं, एक प्रमुख फसल, में माइक्रोबियल उपनिवेशण को बढ़ाता है। ये निष्कर्ष नेचर जर्नल में प्रकाशित हुए थे और यह अनाज और फलियां जैसी व्यापक रूप से उगाई जाने वाली फसलों में उर्वरक के उपयोग को कम करने के लिए उन्नत एंडोसिम्बायोटिक संबंधों को लागू करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
कृषि के लिए व्यापक निहितार्थ
निष्कर्षों का टिकाऊ कृषि के लिए दूरगामी प्रभाव है। व्यावहारिक खेती की स्थितियों में एंडोसिम्बायोसिस को बढ़ाने की उत्परिवर्तन की क्षमता अकार्बनिक उर्वरकों पर कम निर्भरता के साथ पर्यावरण-अनुकूल फसल उत्पादन की दिशा में एक आशाजनक मार्ग प्रदान करती है।
अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालकर व्यापक वैज्ञानिक समझ में भी योगदान देता है कि कैल्शियम सिग्नलिंग फ्लेवोनोइड उत्पादन को कैसे नियंत्रित करता है, एंडोसिम्बायोसिस को बढ़ावा देने के लिए आवश्यक यौगिक। यह खोज गंभीर वैश्विक चुनौतियों से निपटने में मौलिक अनुसंधान के महत्व को रेखांकित करती है।
सतत फसल उत्पादन की ओर
जड़ एंडोसिम्बायोसिस न केवल पोषक तत्वों के ग्रहण को बढ़ाता है बल्कि पौधों में तनाव के प्रति लचीलापन भी बढ़ाता है। रोग प्रतिरोधक क्षमता, जलवायु अनुकूलनशीलता और बेहतर पोषक तत्वों को एकीकृत करके, किसान पर्यावरणीय और वित्तीय लागत को कम करते हुए उच्च पैदावार प्राप्त कर सकते हैं। चूँकि कृषि को टिकाऊ प्रथाओं को अपनाने के लिए बढ़ते दबाव का सामना करना पड़ रहा है, इस आनुवंशिक उन्नति जैसे नवाचार हरित और अधिक कुशल खाद्य उत्पादन प्रणालियों की ओर एक व्यवहार्य परिवर्तन प्रदान करते हैं।
(स्रोत: जॉन इन्स सेंटर में डॉ. मायरियम चार्पेंटियर और उनकी टीम द्वारा किया गया शोध, जैसा कि नेचर में प्रकाशित हुआ है)
पहली बार प्रकाशित: 16 जनवरी 2025, 08:31 IST