Role of hydrophilic polymer in enhancing maize yield and yield components under climate variability in Iran
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि हाइड्रोफिलिक पॉलिमर के साथ बीज आवरण (सीड कोटिंग) ईरान में परिवर्तनशील जलवायु परिस्थितियों के तहत मक्का की जड़ के विकास, शारीरिक लचीलेपन और अनाज की उपज को 29% तक महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, जो सूखे के प्रतिकूल प्रभावों को प्रभावी ढंग से कम करता है।
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दुनिया के शुष्क और अर्ध-शुष्क परिदृश्यों में, जहाँ पानी की कमी है और मौसम तेजी से अप्रत्याशित होता जा रहा है, भोजन उगाना एक निरंतर संघर्ष है। किसान मक्का जैसे फसलों पर निर्भर हैं, जो एक मुख्य आहार है जो अरबों लोगों और जानवरों का पेट भरता है, लेकिन जब बारिश विफल हो जाती है तो ये पौधे नाजुक हो जाते हैं। जब मिट्टी सूख जाती है, तो धरती से पानी सोखने की पौधे की क्षमता बाधित हो जाती है, जिससे उनकी वृद्धि रुक जाती है और फसल खराब होती है। इस समस्या से निपटने के लिए, वैज्ञानिक मिट्टी को लंबे समय तक नमी बनाए रखने में मदद करने के तरीके खोजने के लिए प्रयासरत रहे हैं, ताकि वह एक जलाशय की तरह कार्य कर सके और धीरे-धीरे पानी को पौधे की जड़ों तक छोड़ सके। इस प्रयास में एक आशाजनक उपकरण 'हाइड्रोफिलिक पॉलीमर' नामक पदार्थ है। ये विशेष सामग्रियां हैं जो अपने वजन के सापेक्ष भारी मात्रा में पानी को अवशोषित और संग्रहीत कर सकती हैं, जो अनिवार्य रूप से जमीन के भीतर नन्हे स्पंज में बदल जाती हैं। मिट्टी को लंबे समय तक नम रखकर, इन पॉलिमरों का लक्ष्य फसलों को सूखे के सबसे बुरे प्रभावों से बचाना है, जो उन क्षेत्रों में जीवन रेखा प्रदान करने की क्षमता रखते हैं जहाँ जलवायु परिवर्तन के कारण पानी पाना और भी कठिन होता जा रहा है।
ईरान के शोधकर्ताओं ने यह परीक्षण करने के लिए हाथ में लिया कि क्या इन जल-धारण करने वाले पॉलिमरों से मक्का के बीजों को लेपित (कोटिंग) करना वास्तव में एक वास्तविक कृषि वातावरण में अंतर ला सकता है। उन्होंने अपना प्रयोग यासुज (Yasuj) में आयोजित किया, जो एक ठंडा, पहाड़ी जलवायु वाला क्षेत्र है और जहाँ वार्षिक वर्षा बहुत कम होती है, दो बढ़ते मौसमों (2022 और 2023) के दौरान। इन वर्षों ने एक स्पष्ट अंतर प्रस्तुत किया: 2022 में पर्याप्त वर्षा के साथ अपेक्षाकृत अनुकूल स्थितियाँ थीं, जबकि 2023 गंभीर सूखे और उच्च तापमान द्वारा चिह्नित था। टीम ने मक्का के बीज लिए और उनमें से आधे बीजों को एक सफेद, दानेदार पॉलीमर पाउडर से लेपित किया, जबकि बाकी आधे बीजों को बिना उपचारित (कंट्रोल ग्रुप) छोड़ दिया। उन्होंने इन बीजों को सावधानीपूर्वक तैयार किए गए खेतों में लगाया, यह सुनिश्चित करते हुए कि दोनों समूहों को समान मात्रा में उर्वरक और देखभाल मिले, जिसमें एकमात्र अंतर बीज पर मौजूद जल-अवशोषित कोटिंग का था। बढ़ते मौसम के दौरान, वैज्ञानिकों ने पौधों की निगरानी की, जिसमें उनकी जड़ों की लंबाई से लेकर पत्तियों के हरेपन और उनके द्वारा उत्पादित अनाज के अंतिम वजन तक सब कुछ मापा गया।
परिणामों ने दिखाया कि पॉलीमर कोटिंग ने महत्वपूर्ण लाभ प्रदान किया, विशेष रूप से इस मामले में कि पौधों ने अपनी जड़ प्रणाली को कैसे विकसित किया। कोटिंग वाले मक्का के पौधों की जड़ें बिना उपचारित पौधों की तुलना में 27.7 प्रतिशत लंबी निकलीं। इन लंबी जड़ों ने एक बड़ा सतह क्षेत्र भी कवर किया, जो लगभग 19 प्रतिशत बढ़ गया, जिससे पौधों को अधिक मिट्टी खोजने और अधिक पानी तक पहुँचने में मदद मिली। इस भौतिक लाभ का सीधा असर ऊपर जमीन पर पौधे के बेहतर स्वास्थ्य के रूप में दिखा। उपचारित पौधों की पत्तियों में अधिक पानी था, जिसे 'लीफ रिलेटिव वॉटर कंटेंट' के रूप में मापा गया, और उनमें हरेपन और प्रकाश संश्लेषण (photosynthetic activity) का उच्च स्तर देखा गया। इन सुधारों को विशेष सेंसरों का उपयोग करके पकड़ा गया था जो पत्तियों से परावर्तित होने वाले प्रकाश को मापते थे, जो यह दर्शाता था कि कठोर परिस्थितियों के बावजूद पौधे अधिक कुशलता से कार्य कर रहे थे।
शायद सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि इन शारीरिक सुधारों ने पैदावार में ठोस वृद्धि की। उपचारित पौधों ने अधिक बायोमास का उत्पादन किया, जिसमें भारी पत्तियाँ और जड़ें शामिल थीं, और अंततः अनाज की पैदावार भी काफी अधिक हुई। औसतन, कोटिंग वाले बीजों से उगाई गई मक्का ने बिना उपचारित फसलों की तुलना में प्रति हेक्टेयर दो टन अतिरिक्त अनाज का उत्पादन किया, जो पैदावार में 29 प्रतिशत की वृद्धि को दर्शाता है। यह उछाल कई कारकों के संयोजन से प्रेरित था, जिसमें प्रत्येक व्यक्तिगत अनाज का अधिक वजन और प्रति पौधा दानों की अधिक संख्या शामिल थी। अध्ययन से यह भी पता चला कि पॉलीमर के लाभ तब सबसे अधिक स्पष्ट थे जब मौसम अनुकूल था, जैसा कि 2022 में देखा गया था, लेकिन उपचार ने 2023 के भीषण सूखे के दौरान भी एक सुरक्षा कवच (बफर) के रूप में कार्य किया। उस कठिन वर्ष में भी, पॉलीमर-लेपित पौधों ने बिना कोटिंग के मुकाबले बेहतर प्रदर्शन किया, हालांकि उस मौसम के अत्यधिक तनाव ने अनुकूल वर्ष की तुलना में कुल पैदावार को सीमित कर दिया था।
शोधकर्ताओं ने पाया कि जब पॉलीमर का उपयोग किया जाता है, तो पौधे के विभिन्न हिस्सों के बीच संबंध मजबूत हो जाता है। बिना उपचारित फसलों में, पौधों की संख्या, दानों के वजन और कुल पैदावार के बीच का संबंध कमजोर था। हालांकि, उपचारित फसलों में, ये कारक आपस में मजबूती से जुड़े थे, जो यह सुझाव देता है कि पॉलीमर ने पूरे पौधे के तंत्र को अधिक सुसंगत रूप से काम करने में मदद की। डेटा ने संकेत दिया कि पॉलीमर ने केवल मिट्टी की ही मदद नहीं की; इसने मौलिक रूप से पौधे के बढ़ने के तरीके को बदल दिया, जिससे एक अधिक मजबूत जड़ प्रणाली को बढ़ावा मिला जो बेहतर पत्ती विकास और अनाज उत्पादन का समर्थन करती है। जबकि इस अध्ययन ने पुष्टि की कि यह विधि परिवर्तनशील जलवायु परिस्थितियों में मक्का उत्पादन को बढ़ाने में प्रभावी है, शोधकर्ताओं ने नोट किया कि फसल की गुणवत्ता पर दीर्घकालिक प्रभावों और इन सामग्रियों के पौधे के विकास को समय के साथ कैसे प्रभावित करने की पूर्ण सीमा को समझने के लिए आगे के काम की आवश्यकता है। फिलहाल, निष्कर्ष सूखे क्षेत्रों के किसानों के लिए एक स्पष्ट, व्यावहारिक रणनीति प्रदान करते हैं: एक सरल बीज कोटिंग फसलों को बेहतर ढंग से पानी पीने, मजबूत होकर बढ़ने और वर्षा की कमी के समय अधिक भोजन पैदा करने में मदद कर सकती है।
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