रोगाणुओं के उपयोग से कृषि उपज को कैसे बढ़ाया जा सकता है?

1674 में सूक्ष्मजैविकी की उत्पति के बाद से, जब एंटोनी वैन लीउवेनहोक (Antonie van Leeuwenhoek) लेंस (lens) के माध्यम से पानी की एक बूंद में सूक्ष्मजीव जीवन की झलक पाने वाले पहले व्यक्ति बने, तब अदृश्य जीवन के अध्ययन से संबंधित यह विज्ञान असीम रूप से विकसित हुआ। प्रारंभिक वर्षों में, सूक्ष्म जीव विज्ञान में मुख्य रूप से किण्वन और चिकित्सा का अध्ययन शामिल था, लेकिन जैसे-जैसे विविधता और इन 'आश्चर्यजनक कीड़े' की भूमिका सामने आई, इस विज्ञान का वैज्ञानिक आधार पूरी दुनिया में फैल गया। वहीं भारत में, सूक्ष्म जीव विज्ञान का क्षेत्र दो प्रमुख पहलुओं पर ध्यान केंद्रित करता है: पहला, उन तरीकों का अध्ययन करता है जिनके माध्यम से रोगाणुओं के कारण रोग होते हैं,और किण्वन, एंटीबायोटिक (Antibiotic) उत्पादन, प्रतिरूपणमाध्यमों, जैव-प्रौद्योगिकीय जोड़तोड़, जैव- नियंत्रण प्रतिनिधि, जैवोपचारण जैसे अनुप्रयोगों के लिए इन रोगाणुओं की क्षमता का दोहन करने का प्रयास करते हैं। बीसवीं शताब्दी में, सूक्ष्म जीव विज्ञान ने और अधिक शाखाएं बनाई हैं। इन शाखाओं में मुख्य रूप से औद्योगिक सूक्ष्म जीव विज्ञान, कृषि या मृदा सूक्ष्म जीव विज्ञान, पर्यावरण सूक्ष्म जीव विज्ञान, समुद्री सूक्ष्म जीव विज्ञान, खाद्य सूक्ष्म जीव विज्ञान और नैदानिक या चिकित्सा सूक्ष्म जीव विज्ञान शामिल हैं। भारत अभी भी एक विकासशील राष्ट्र है और इसकी बड़ी आबादी तपेदिक, मलेरिया, हैजा और एचआईवी (HIV) संक्रमण जैसी कई भयानक बीमारियों की लगातार बढ़ती संख्या से जूझ रही है। यह, बदले में, ज्यादातर कारक जीवों में कई दवा प्रतिरोध के बढ़ते विकास के लिए जिम्मेदार है, खासकर तपेदिक के मामले में। भारत में शोधकर्ता वर्तमान में उस तंत्र को समझने में शामिल हैं जिसके द्वारा जीव इस दवा प्रतिरोध को प्राप्त करते हैं, और इसलिए ऐसे रोगजनक एमडीआर (MDR) जीवाणु उपभेदों के लिए नव दवा लक्ष्यों की पहचान करने का प्रयास कर रहे हैं। भारतीय सूक्ष्म जीव विज्ञान को सबसे आगे लाने के लिए इस क्षेत्र में व्यापक अध्ययन, कई प्रमुख अनुसंधान और शिक्षण संस्थानों के साथ-साथ परिष्कृत अस्पतालों में वैज्ञानिक विशेषज्ञता और चिकित्सा और फार्मास्युटिकल (Pharmaceutical) प्रथाओं के संचालन में कम लागत के साथ अन्य प्रयास किए जा रहे हैं।
दूसरा, चूंकि भारत में कृषि प्रधान अर्थव्यवस्था है, इसलिए इस क्षेत्र में प्रमुख शोधों को सूक्ष्मजैविक अनुसंधान की ओर मोड़ दिया गया है। इसमें आगे नाइट्रोजन (Nitrogen) स्थिरीकरण, बायोइनोकुलेंट्स (Bioinoculants), राइजोस्फीयर (Rhizosphere), बायोगैस (Biogas) उत्पादन में अवायवीय अपघटन, मिट्टी किण्वक आदि से संबंधित अध्ययन शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, कई सरकारी एजेंसियां (Agencies) जैसे भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद और भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान कई तनाव उत्पन्न करने वाले घटकों के विरुद्ध प्रतिरोध के साथ बेहतर फसलों के विकास के लिए इस पहलू में लगातार अनुसंधान का समर्थन कर रहे हैं। अंतःतीसरा, औद्योगीकरण ने पर्यावरण में भारी जहरीले प्रदूषकों को छोड़ दिया है जो स्वास्थ्य के लिए खतरा उत्पन्न कर रहे हैं। आधी सदी से भी अधिक समय से पूरे देश में चलाए जा रहे व्यापक फसल सुधार कार्यक्रमों के परिणामस्वरूप पर्यावरण में कीटनाशकों का संचय इस सुधार का एक हिस्सा बना हुआ है। इस संदर्भ में, उनकी गिरावट की क्षमता के लिए रोगाणुओं का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। हालांकि देश भर में कई प्रयोगशालाएँ ऐसे प्रदूषकों के अपशिष्ट प्रबंधन के लिए रणनीतियों पर काम कर रही हैं।
वहीं लाभकारी रोगाणुओं को कृषि की रक्षा करने, भोजन को संरक्षित करने, खाद्य उत्पादों की पौष्टिकता को बढ़ाने और स्वास्थ्य और अच्छी तरह से सामान्य लाभ प्रदान करने में उपयोग किया जा सकता है। रोगाणुओं और कृषि प्रणालियों के बीच जटिल परस्पर संबंध को लाभकारी सूक्ष्मजीवों के इष्टतम उपयोग और रोगजनकों के अधिकतम नियंत्रण को सुविधाजनक बनाने के लिए बेहतर समझा जाना चाहिए। माइक्रोबायोलॉजी अनुसंधान कृषि और खाद्य उत्पादन, गुणवत्ता और सुरक्षा को बनाए रखने और सुधारने के लिए एक प्रकार का प्रवेश द्वार है। वहीं जीनोमिक्स (Genomics), नैनोटेक्नोलॉजी (Nanotechnology) और कम्प्यूटेशनल बायोलॉजी (Computational biology) जैसे विभिन्न विषयों में प्रगति को बनाए रखने के लिए बहु-विषयक अनुसंधान किया जाना आवश्यक है।अधिक समग्र पैमाने पर, एक सूक्ष्मजीव समुदाय के भीतर जीवों के बीच होने वाली परस्पर क्रिया के अध्ययन की आवश्यकता होती है ताकि औद्योगिक कृषि के अत्यधिक प्रबंधित पारिस्थितिक तंत्र और प्राकृतिक पर्यावरण के अप्रबंधित पारिस्थितिक तंत्र के बीच एक स्वस्थ संतुलन प्राप्त किया जा सके।अंत में, यह निर्धारित करने के लिए अनुसंधान महत्वपूर्ण है कि रोगजनकों का उभरना क्यों जारी है और नई विकसित तकनीकों का उपयोग कहां और कैसे किया जाना चाहिए।
सूक्ष्मजीवों में कवक, जीवाणु और विषाणु शामिल हैं। किसान और पशुपालक अक्सर रोगाणुओं को कीट मानते हैं जो उनकी फसलों या जानवरों के लिए विनाशकारी होते हैं, लेकिन कई रोगाणु फायदेमंद होते हैं। मृदा रोगाणु (जीवाणु और कवक) कार्बनिक पदार्थों को विघटित करने और पुरानी पौधों की सामग्री के पुनर्चक्रण के लिए आवश्यक हैं।कुछ मिट्टी के जीवाणु और कवक पौधे की जड़ों के साथ संबंध बनाते हैं जो नाइट्रोजन (Nitrogen) या फास्फोरस (Phosphorus) जैसे महत्वपूर्ण पोषक तत्व प्रदान करते हैं। कवक पौधों के ऊपरी हिस्सों को उपनिवेशित कर सकता है और कई लाभ प्रदान कर सकता है, जिसमें सूखा के प्रति सहनशीलता, गर्मी के रपटी सहनशीलता, कीड़ों से प्रतिरोध और पौधों की बीमारियों से प्रतिरोध शामिल हैं। हम में से अधिकांश लोग यह सोचते हैं कि विषाणु लगभग हमेशा बीमारी के वाहक होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जो विषाणु बीमारी का कारण बनते हैं, उन्हीं के बारे में अधिकतर अध्ययन किया जाता है। एक अध्ययन में उत्तर-पूर्वी ओक्लाहोमा (Oklahoma, USA) में नेचर कंजरवेंसी की लंबी घास की प्रैरी (Nature Conservancy's Tall Grass Prairie) से जंगली पौधों में विषाणु की तलाश की गई। पाया गया कि लगभग आधे पौधों में विषाणु मौजूद थे, लेकिन अधिकांश बीमार नहीं थे। विषाणु पौधों को बिना कोई नुकसान पहुंचाए उस में रह रहे थे। अध्ययनकर्ताओं ने विषाणु युक्त पौधों और बिना विषाणु युक्त पौधों को कुछ दिनों तक पानी नहीं दिया और पाया कि विषाणु युक्त पौधे सूखे के प्रति अधिक सहनशील थे। उन्होंने पौधों में 10 अलग –अलग प्रजातियों को शामिल किया और चार अलग अलग विषाणुओं का उपयोग किया गया इन सभी में विषाणु-संक्रमित पौधे सूखे के प्रति काफी अच्छे से बने रहे। इस से यह पता चलता है कि विश्व भर में ऐसे कई विषाणु मौजूद हो सकते हैं जो अपने मेजबानों को लाभान्वित करते हैं और शायद अपने मेजबानों को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।

संदर्भ :-
https://bit.ly/3cT5qMK
https://bit.ly/3AXuUAB
https://bit.ly/3TSk5Iz

चित्र संदर्भ
1. पोंधों में जीवाणुओं को दर्शाता एक चित्रण (flickr)
2. पादप पत्ती कोशिका के सरल आरेख को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)
3. प्रयोगशाला को दर्शाता एक चित्रण (flickr)
4. सुक्रोज ग्रेडिएंट में अल्ट्रासेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा विभाजित प्लांट सेल ऑर्गेनेल को दर्शाता एक चित्रण (wikimedia)