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Ecophysiology of soursop seedlings fertilized with calcium silicate under different irrigation frequencies

मध्यम सिंचाई तनाव (प्रत्येक चार दिन में) के तहत सीताफल के पौधों पर कैल्शियम सिलिकेट उर्वरक का प्रयोग, गैस विनिमय में सुधार करके, बायोमास बढ़ाकर और प्रोलाइन संश्लेषण को नियंत्रित करके, उनके पारिस्थितिकीय-शारीरिक प्रदर्शन और जल की कमी के प्रति सहनशीलता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।

मूल लेखक: Patrycia Elen Costa Amorim, Vander Mendonça, Thiago dos Reis, Fagner Nogueira Ferreira, David Emanoel Gomes da Silva, João Luíz Lima, Rodrigo Rafael da Silva, Matheus Augusto Silva, Adriana dos Santos

प्रकाशित 2026-10-14

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CC BY 4.0

मूल लेखक: Patrycia Elen Costa Amorim, Vander Mendonça, Thiago dos Reis, Fagner Nogueira Ferreira, David Emanoel Gomes da Silva, João Luíz Lima, Rodrigo Rafael da Silva, Matheus Augusto Silva, Adriana dos Santos Ferreira, João Everthon da Silva Ribeiro, Agda Malany Forte de Oliveira, Gabriel Cardoso da Silva, Elaine Cristina Marinho Vieira, Luilson Pinheiro da Costa, Antônio Gustavo de Luna Souto, Francisco Vanies da Silva Sá

मूल पेपर CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) के तहत लाइसेंस किया गया है। ✨ नीचे दिए गए पेपर की यह व्याख्या AI से तैयार की गई है। इसे लेखकों ने न तो लिखा है, न इसका समर्थन किया है। तकनीकी सटीकता के लिए मूल पेपर देखें। पूरा डिस्क्लेमर पढ़ें

तकनीकी सारांश: विभिन्न सिंचाई आवृत्तियों के तहत कैल्शियम सिलिकेट से उर्वरित सोरसॉप (Soursop) के पौधों का पारिस्थितिक शरीर क्रिया विज्ञान (Ecophysiology)

समस्या विवरण
सोरसॉप का पेड़ (Annona muricata L.) एक उष्णकटिबंधीय फल फसल है जिसका ब्राजील के अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में महत्वपूर्ण आर्थिक और पोषण संबंधी मूल्य है। हालांकि, इसका उत्पादन जल की कमी और अनियमित वर्षा पैटर्न द्वारा गंभीर रूप से बाधित होता है, जो जल अभाव तनाव (water deficit stress) को प्रेरित करता है। यह तनाव रूपात्मक विकास, शारीरिक प्रक्रियाओं (जैसे प्रकाश संश्लेषण और गैस विनिमय), और जैव रासायनिक स्थिरता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, जिससे अंततः बायोमास और पौधों की गुणवत्ता कम हो जाती है। जबकि घाटे की सिंचाई (deficit irrigation) जल-अभाव वाले क्षेत्रों में एक आवश्यक प्रबंधन रणनीति है, यह अक्सर उत्पादकता से समझौता करती है। ऐसे पूरक शमन रणनीतियों (mitigation strategies) की पहचान करने की आवश्यकता है, जैसे कि कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃) का अनुप्रयोग, जिसमें सिलिकॉन (Si) और कैल्शियम (Ca) दोनों होते हैं—ऐसे तत्व जो विभिन्न प्रजातियों में तनाव सहिष्णुता को बढ़ाने के लिए जाने जाते हैं, लेकिन विभिन्न सिंचाई व्यवस्थाओं के तहत सोरसॉप के पौधों में उनकी विशिष्ट अंतःक्रिया अभी भी अनकही है।

कार्यप्रणाली
यह अध्ययन सितंबर से दिसंबर 2023 तक ब्राजील के मॉसरो में फेडरल रूरल यूनिवर्सिटी ऑफ द सेमी-एरिड (UFERSA) के एक ग्रीनहाउस में आयोजित किया गया था। प्रयोग में एक 4 × 2 फैक्टोरियल योजना के साथ रैंडमाइज्ड ब्लॉक डिजाइन का उपयोग किया गया और चार पुनरावृत्ति (replications) ली गईं।

कारक:
1. सिंचाई आवृत्तियाँ: चार शेड्यूल का परीक्षण किया गया: TR1 (दैनिक), TR2 (प्रत्येक दो दिन में), TR3 (प्रत्येक चार दिन में), और TR4 (प्रत्येक छह दिन में)।
2. उर्वरकीकरण: मिट्टी में कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃) की उपस्थिति या अनुपस्थिति, जिसे प्रति पौधा 3.5 ग्राम की खुराक में लगाया गया।
प्रायोगिक स्थितियाँ: सोरसॉप के पौधों (किस्म मोराडा) को रेत और वाणिज्यिक सबस्ट्रेट मिश्रण वाले 5 लीटर के गमलों में प्रत्यारोपित किया गया। सिंचाई को विशिष्ट जल धारण क्षमता बनाए रखने के लिए ग्रेविमेट्रिक रूप से प्रबंधित किया गया। उपचार अनुप्रयोग के 30 दिन बाद मिट्टी में CaSiO₃ लगाया गया।
मापन: उपचार अनुप्रयोग के 120 दिनों के बाद, अध्ययन ने विकास मापदंडों (ऊंचाई, तने का व्यास, पत्ती का क्षेत्रफल, जड़ का आयतन), बायोमास संचय, गैस विनिमय (वाष्पोत्सर्जन, स्टोमेटल कंडक्टेंस, CO₂ आत्मसातीकरण), क्लोरोफिल a फ्लोरोसेंस, प्रकाश संश्लेषक पिगमेंट, ऑस्मोटिक एडजस्टमेंट मार्कर (प्रोलाइन और कुल घुलनशील शर्करा), और पत्ती पोषक तत्व सामग्री (K, Ca, Si) का मूल्यांकन किया। डिकसन क्वालिटी इंडेक्स (DQI) का उपयोग करके पौधे की गुणवत्ता का आकलन किया गया, और सूखा सहिष्णुता की गणना सूखा सहिष्णुता दक्षता (DTE) और सूखा संवेदनशीलता सूचकांक (DSI) के माध्यम से की गई।

प्रमुख परिणाम

सिंचाई आवृत्ति का प्रभाव: गंभीर जल अभाव (TR4, प्रत्येक छह दिन में सिंचाई) ने दैनिक सिंचाई (TR1) की तुलना में पौधे की ऊंचाई, पत्तियों की संख्या, पत्ती का क्षेत्रफल, जड़ का आयतन और कुल शुष्क द्रव्यमान को महत्वपूर्ण रूप से कम कर दिया। TR4 के कारण क्लोरोफिल सामग्री में कमी और प्रारंभिक फ्लोरोसेंस (F₀) में वृद्धि भी देखी गई, जो फोटोसिस्टम II को नुकसान का संकेत देता है। इसके विपरीत, चार दिनों तक के सिंचाई अंतराल (TR3) ने बिना CaSiO₃ के दैनिक सिंचाई (TR1) के समान विकास और शारीरिक प्रदर्शन बनाए रखा।
कैल्शियम सिलिकेट (CaSiO₃) का प्रभाव:
- गैस विनिमय: एक महत्वपूर्ण अंतःक्रिया देखी गई। मध्यम तनाव (TR3) के तहत, CaSiO₃ के अनुप्रयोग ने बिना उर्वरित पौधों की तुलना में वाष्पोत्सर्जन (E), स्टोमेटल कंडक्टेंस (gs), और CO₂ आत्मसातीकरण दर (AN) को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा दिया। विशेष रूप से, TR3 के साथ CaSiO₃ ने सभी उपचारों में उच्चतम गैस विनिमय मान प्रदर्शित किए, जो सबसे कम प्रदर्शन (TR1 बिना CaSiO₃ के) की तुलना में क्रमशः 142.25%, 122.31%, और 68.44% की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- बायोमास और पोषक तत्व: CaSiO₃ अनुप्रयोग ने सिंचाई आवृत्तियों में पत्ती के शुष्क द्रव्यमान को लगभग 15% बढ़ा दिया। इसने विशेष रूप से TR3 और TR4 के तहत पत्ती के ऊतकों में सिलिकॉन और कैल्शियम की मात्रा को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा दिया।
- ऑस्मोटिक एडजस्टमेंट: CaSiO₃ के अनुप्रयोग ने प्रोलाइन संश्लेषण को नियंत्रित किया। मध्यम तनाव (TR3) के तहत, बिना CaSiO₃ वाले पौधों में प्रोलाइन का भारी संचय देखा गया (उर्वरित पौधों की तुलना में 192.30% अधिक), जबकि उर्वरित पौधों ने काफी कम प्रोलाइन स्तर बनाए रखा। यह सुझाव देता है कि CaSiO₃ ने TR3 में तनाव की तीव्रता को कम कर दिया, जिससे प्रोलाइन संश्लेषण के माध्यम से अत्यधिक ऑस्मोटिक एडजस्टमेंट की आवश्यकता कम हो गई।
- तनाव सहिष्णुता: CaSiO₃ की उपस्थिति ने सूखा सहिष्णुता दक्षता (DTE) में सुधार किया और सूखा संवेदनशीलता सूचकांक (DSI) को कम किया, विशेष रूप से TR3 और TR4 के तहत।

प्रमुख योगदान और महत्व
यह शोध दर्शाता है कि कैल्शियम सिलिकेट, विशेष रूप से मध्यम सिंचाई अंतराल के तहत, जल अभाव तनाव के एक प्रभावी शमनकर्ता के रूप में कार्य करता है।

शारीरिक तंत्र: अध्ययन का तर्क है कि CaSiO₃ स्टोमेटल कार्य और ऑस्मोटिक संतुलन को बनाए रखकर सूखा सहिष्णुता को बढ़ाता है। कोशिका भित्तियों में सिलिकॉन का जमाव संभवतः संरचनात्मक कठोरता को मजबूत करता है और अत्यधिक पानी के नुकसान को कम करता है, जबकि कैल्शियम स्टोमेटल खुलने को नियंत्रित करने और एंटीऑक्सीडेंट तंत्र को विनियमित करने के लिए एक सिग्नलिंग अणु के रूप में कार्य करता है।
कृषि व्यवहार्यता: परिणाम संकेत देते हैं कि चार दिनों तक के सिंचाई अंतराल (TR3) के साथ CaSiO₃ उर्वरक का संयोजन, पौधे के विकास, गैस विनिमय या बायोमास संचय से समझौता किए बिना महत्वपूर्ण जल बचत की अनुमति देता है। इस संयोजन ने गंभीर घाटे की सिंचाई (TR4) से बेहतर प्रदर्शन किया और बिना उर्वरक वाले पौधों की तुलना में बेहतर शारीरिक दक्षता दिखाई।
सतत प्रबंधन: निष्कर्ष बताते हैं कि अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में सोरसॉप उत्पादन के लिए, मध्यम घाटे की सिंचाई (चार-दिवसीय अंतराल तक) के साथ कैल्शियम सिलिकेट उर्वरक का एकीकरण जल उपयोग दक्षता को अनुकूलित करने और पौधे की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए एक व्यवहार्य रणनीति है।

निष्कर्ष
CaSiO₃ का अनुप्रयोग सोरसॉप के पौधों की घाटे की सिंचाई व्यवस्था के प्रति सहनशीलता को बढ़ाता है, मुख्य रूप से मध्यम तनाव (चार-दिवसीय सिंचाई अंतराल) की स्थितियों में। यह उपचार स्टोमेटल विनियमन को बनाए रखता है, प्रकाश संश्लेषण दक्षता को बढ़ाता है, और पोषक तत्वों (Si और Ca) के अवशोषण में सुधार करता है, जिससे जल की कमी के शारीरिक प्रभाव को कम किया जा जाता है। जबकि छह दिन का सिंचाई अंतराल उर्वरक के बावजूद विकास को गंभीर रूप से दबा देता है, चार-दिवसीय सिंचाई कार्यक्रम और CaSiO₃ उर्वरक का संयोजन जल-सीमित वातावरणों में पौध उत्पादन के लिए एक सतत दृष्टिकोण प्रदान करता है। लेखक इस बात पर जोर देते हैं कि इस प्रजाति के कृषि क्षमता को पूरी तरह से विस्तार देने के लिए विभिन्न खुराकों के CaSiO₃ का मूल्यांकन करने हेतु आगे के शोध की आवश्यकता है।

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