વૈજ્ઞાનિકોએ કૃષિમાં નાઈટ્રોજનની અસર વધારીને ઉત્પાદન વધારવાની નવી રીત શોધી કાઢી

કૃષિમાં નાઈટ્રોજન (Nitrogen) એ એક અત્યંત મહત્વપૂર્ણ પોષક તત્વ છે જે પાકની વૃદ્ધિ, વિકાસ અને ઉપજમાં કેન્દ્રિય ભૂમિકા ભજવે છે. બાયોસિન્થેટિક પ્રવાહો જેવા કે ક્લોરોફિલ ઉત્પાદન, એમિનો એસિડ્સ અને એનઝાઇમ પ્રવૃત્તિમાં નાઈટ્રોજનની ભૂમિકા અનિવાર્ય છે. જોકે, ભારત સહિત ઘણા દેશોમાં નાઈટ્રોજન ખાતરોના વધારે ઉપયોગના કારણે જમીન અને પાણીની ગુણવત્તા પર પ્રતિકૂળ અસરો પડી રહી છે. આવી સ્થિતિમાં, વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલ નવી ટેક્નોલોજી આ સમસ્યાનો ટકાઉ ઉકેલ આપી શકે છે.

કૃષિમાં નવી શોધ

દિલ્હીમાં સ્થિત નેશનલ ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ પ્લાન્ટ જીનોમ રિસર્ચ (NIPGR) ના વૈજ્ઞાનિકો Dr. જગન્નાથ સ્વેન, Dr. જગદીશ ગુમા કપુગંતી, Dr. નિધિ યાદવ અને Dr. સંજીબ બાલ સામંતે અભ્યાસ દ્વારા બતાવ્યું છે કે છોડમાં નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ (NO)ના સ્તર ઘટાડીને છોડની નાઈટ્રોજન શોષણ ક્ષમતા (Nitrogen Uptake Efficiency – NUE) અને વપરાશ ક્ષમતા (Utilization Efficiency) બંનેમાં નોંધપાત્ર સુધારો શક્ય છે.

NO એક ગેસિયસ સંકેત સંદેશાવાહક છે જે છોડના વિવિધ શારીરિક પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરે છે. વધુ માત્રામાં NO છોડના પોષણ તત્વોના શોષણમાં અડચણ પેદા કરી શકે છે. વૈજ્ઞાનિકોએ જાણવા કર્યું કે જ્યારે NOના સ્તર પર નિયંત્રણ મેળવવામાં આવે છે, ત્યારે HATs (High Affinity Transporters) – જે નાઈટ્રોજન શોષવામાં મહત્વ ધરાવે છે – તેમની પ્રવૃત્તિમાં વધારો થાય છે. પરિણામે, છોડ ઓછા નાઈટ્રોજન ઇનપુટમાં પણ વધુ નાઈટ્રોજન શોષી શકે છે.

કૃષિમાં અન્વેષણ પદ્ધતિઓ

આ અભ્યાસમાં વૈજ્ઞાનિકોએ બે મુખ્ય રીતોથી NOના સ્તરને નિયંત્રિત કર્યું:

1. આનુવંશિક પદ્ધતિ: કેટલાક સ્પેસિફિક જીનોમમાં ફેરફાર કરીને એવા છોડ વિકસાવ્યાં જે NOનું ઓછું સ્તર જાળવી શકે.
2. ફાર્માકોલોજીકલ પદ્ધતિ: એવા રસાયણો (chemical agents)નો ઉપયોગ કર્યો કે જે NOના સ્તરને ઓછું કરે છે.

આ બન્ને પદ્ધતિઓ દ્વારા મળેલ પરિણામોમાં બતાવાયું કે NOના સ્તરમાં ઘટાડો થયા પછી નાઈટ્રોજન શોષક જીનોમ અને ટ્રાન્સપોર્ટર્સ વધુ કાર્યક્ષમ બની ગયા. પરિણામે, છોડની કુલ નાઈટ્રોજન ઉપયોગ ક્ષમતા વધી હતી.

કૃષિમાં અસર: ટકાઉ ઉકેલ

NO સ્તર નિયંત્રણ પદ્ધતિનો મહત્વનો લાભ એ છે કે તે માત્ર પાકના ઉત્પાદનમાં વધારો જ કરે છે નહીં પરંતુ તે પર્યાવરણ માટે પણ અનુકૂળ છે. આજકાલ ઘણાં ખેડૂતોએ નાઈટ્રોજન ખાતરનું વધારે પ્રમાણમાં ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે, જે જમીનના દુષ્પરિણામ, પાણી પ્રદૂષણ અને હવા પ્રદૂષણનું કારણ બને છે. નવી ટેક્નોલોજી દ્વારા ઓછા ખાતર સાથે વધુ ફાયદો મેળવવાનો માર્ગ મળ્યો છે.

મુખ્ય લાભો:

• ઉત્પાદકતા વધારો: ઓછા નાઈટ્રોજન ઇનપુટ છતાં પાકની ઉપજમાં વધારો થાય છે.
• ખાતર ખર્ચમાં ઘટાડો: ખેડૂતના ખર્ચમાં બચત થાય છે.
• પર્યાવરણીય બચાવ: જમીન અને પાણી પ્રદૂષણમાં ઘટાડો થાય છે.
• લાંબા ગાળાના પરિણામો: ટેકસાલ રીતે ખેતી શક્ય બને છે.

કૃષિમાં ANRF નું યોગદાન

આ અભ્યાસ Agricultural Research and Innovation Foundation (ANRF) દ્વારા સમર્થિત છે. ANRFની સ્થાપના ANRF એક્ટ, 2023 હેઠળ કરવામાં આવી હતી અને તેનો ઉદ્દેશ નવીન કૃષિ સંશોધનને પ્રોત્સાહન આપવાનો છે. ANRFના સહયોગથી આ પ્રકારના અનેક અભ્યાસોને વેગ મળ્યો છે, જે ભારતીય ખેતીના નક્ષાને બદલી શકે છે.

કૃષિમાં ભવિષ્યની દિશા

Dr. કપુગંતીએ સંકેત આપ્યો કે ટીમ હાલમાં એક નવી “નાઈટ્રોજન સ્કેવેન્જિંગ કોર્મ્યુલેશન” વિકસાવી રહી છે. આ કોર્મ્યુલેશન એવી રીતથી કાર્ય કરશે કે જ્યાં પાક ઓછા ખાતર હોવા છતાં વધુ અસરકારક રીતે નાઈટ્રોજન શોષી શકે.

સાથે જ તેઓ એવા નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ શોષક બેક્ટેરિયા પર પણ અભ્યાસ કરી રહ્યાં છે, જે છોડની આસપાસના માઇક્રોબાયોલોજીકલ વાતાવરણને બદલીને NOના સ્તરમાં ઘટાડો કરે છે. આ બેક્ટેરિયા જમીનમાં પ્રવર્તી રહેલા ઘાતક રાસાયણિક પ્રભાવોને ઘટાડી શકે છે અને પોષક તત્વો શોષણ માટે અનુકૂળ માહોલ ઊભો કરે છે.

ભારતીય ખેડૂત માટે નવી આશા

આ સંશોધન દ્વારા એક સ્પષ્ટ સંદેશ મળે છે કે વૈજ્ઞાનિક નવી ટેકનોલોજી અને અનુસંધાન દ્વારા ખેડૂતના જીવનમાં મોટો ફેરફાર લાવી શકે છે. ખાસ કરીને એવા સમયમાં જ્યારે પર્યાવરણ સંબંધી પડકારો ઊભા થઈ રહ્યાં છે, ત્યારે ઓછા રાસાયણિક ઇનપુટથી વધુ ઉપજ મેળવવી એક આશાજનક દિશા છે.

આ અભ્યાસ દ્વારા માત્ર પાક ઉત્પાદકતામાં વધારો થવાનો આશરો નથી, પણ જમીન અને પર્યાવરણના લાંબા ગાળાના આરોગ્ય માટે પણ આ અભિગમ ખૂબ જ મહત્વનો સાબિત થઈ શકે છે. આગામી વર્ષે આ ટેક્નોલોજી વ્યાપક રીતે અપનાવવામાં આવે તો દેશના કૃષિ ક્ષેત્રમાં નવો ક્રાંતિકારી ફેરફાર આવવાનું નિશ્ચિત છે.