चावल आदि फसलों के उत्पादन में नाइट्रोजन उपयोग क्षमता को बढ़ाने की नई विधि से होगा सुधार
शोधकर्ताओं ने यह सिद्ध किया है कि पौधों में नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) के स्तर को कम करने से चावल और एरेबिडॉप्सिस में नाइट्रोजन अवशोषण और नाइट्रोजन उपयोग क्षमता (NUE) में महत्वपूर्ण सुधार हो सकता है। यह अध्ययन कृषि प्रथाओं को बेहतर, स्थायी और प्रभावी बनाने के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है और शोधकर्ताओं को पौधों में NO स्तर को कम करने के उपायों की तलाश करने के लिए प्रेरित करता है।
वर्तमान में NUE सुधारने के लिए जो प्रौद्योगिकियां हैं, वे मुख्य रूप से कृषि प्रथाओं पर केंद्रित हैं जैसे कि खनिज नाइट्रोजन उर्वरकों का विभाजित खुराक में प्रयोग, धीमी गति से नाइट्रोजन उर्वरकों का रिलीज़ आदि। हालांकि, इन प्रथाओं में कई कमियां हैं, जैसे कि किसानों के लिए अतिरिक्त परिचालन लागत और पर्यावरण के लिए हानिकारक प्रभाव, क्योंकि इससे नाइट्रोजन ऑक्साइड्स (NOx) का अत्यधिक उत्सर्जन होता है। इसके अलावा, इन उर्वरकों के उत्पादन में वैश्विक ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन होता है। इसलिए, वैज्ञानिक NUE सुधारने के बेहतर तरीकों की तलाश कर रहे हैं ताकि वैश्विक खाद्य सुरक्षा और पर्यावरणीय स्थिरता से जुड़े चुनौतियों का समाधान किया जा सके।
नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ प्लांट जीनोम रिसर्च (NIPGR) के एक अध्ययन में यह दिखाया गया कि NO स्तर को मॉडुलेट करके प्रणालीगत स्तर पर NUE में सुधार किया जा सकता है, जो बदले में नाइट्रेट ट्रांसपोर्टर्स को नियंत्रित करता है, खासकर उच्च-संवेदनशीलता वाले ट्रांसपोर्टर्स (HATs)। प्रणालीगत NO स्तर के औषधीय और आनुवंशिक रूप से नियंत्रण की नई विधि से नाइट्रोजन का कम उपयोग या कम नाइट्रोजन उपलब्धता वाले परिस्थितियों में भी उपज बढ़ाने के लिए नए तरीके विकसित किए जा सकते हैं।
इस अध्ययन में डॉ. जगन्नाथ स्वैन, डॉ. जगदीश गुप्ता कपुगांती, डॉ. निधि यादव और डॉ. संजीव बाल समंत की टीम ने एक औषधीय दृष्टिकोण अपनाया, जिसमें जंगली प्रकार (WT) के पौधों को NO डोनर (SNAP) और NO स्केवेंजर (cPTIO) से उपचारित किया गया और NUE की निगरानी की गई।
फाइटोग्लोबिन, एक प्राकृतिक NO स्केवेंजर, को अधिक व्यक्त करके उच्च-संवेदनशीलता वाले नाइट्रेट ट्रांसपोर्टर्स (HATs) जैसे NRT2.1 और NRT2.4 की अभिव्यक्ति बढ़ाई गई, जिससे नाइट्रोजन का अधिक कुशलता से अवशोषण हुआ, खासकर कम NO स्थितियों में। NUE का अनुमान पौधों के तने में नाइट्रोजन स्तर, अमीनो एसिड सामग्री और सामान्य पौधे की वृद्धि का अध्ययन करके लगाया गया।
यह नवाचारी दृष्टिकोण पारंपरिक, महंगे और पर्यावरणीय दृष्टि से हानिकारक उर्वरकों से भिन्न है। इसके बजाय, यह आनुवंशिक और औषधीय रूप से NO स्तर को नियंत्रित करके HATs को मॉडुलेट करता है, जिससे नाइट्रोजन के उपयोग को कम करते हुए फसल की उपज बढ़ाने का स्थायी समाधान प्रदान होता है।
जब नाइट्रोजन का स्तर कम होता है, तो पौधे उच्च-संवेदनशीलता वाले नाइट्रेट ट्रांसपोर्टर्स को सक्रिय करते हैं, जो नाइट्रिक ऑक्साइड द्वारा गतिशील रूप से नियंत्रित होते हैं। NO द्वारा प्रेरित प्रोटीन की नाइट्रोसाइलेशन NUE को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आनुवंशिक और औषधीय हस्तक्षेप जो NO स्तर को संशोधित करते हैं, पौधों की वृद्धि और नाइट्रोजन उपयोग में सुधार दिखाते हैं।
यह शोध ANRF (पूर्व में SERB) द्वारा समर्थित है, जिसे संसद के एक अधिनियम के तहत स्थापित किया गया है: ANRF, अधिनियम 2023।
डॉ. कपुगांती ने बताया कि वर्तमान अध्ययन एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है जिससे नए NO स्केवेंजिंग फॉर्मूलेशन विकसित किए जा सकते हैं, जिन्हें विभिन्न कृषि पारिस्थितिकी प्रणालियों में लागू किया जा सकता है ताकि NUE को सुधारते हुए नाइट्रोजन उर्वरकों की आवश्यकता को कम किया जा सके। उनकी टीम यह पहचानने की कोशिश कर रही है कि कौन से बैक्टीरिया जब मिट्टी में डाले जाएं, तो वे पौधों में NO स्केवेंजर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिससे नाइट्रोजन उपयोग क्षमता में वृद्धि हो।
