Application of AMMI and GGE biplot to analyse the stability and G X E interaction of buckwheat genotypes in Prayagraj

बढ़ती जनसंख्या के लिए खाद्य आपूर्ति सुरक्षित करने के वैश्विक प्रयास में, वैज्ञानिक पारंपरिक मुख्य फसलों जैसे गेहूं और चावल से परे, उन लचीली और पोषक तत्वों से भरपूर फसलों की ओर देख रहे हैं जो कठिन परिस्थितियों में भी पनप सकें। ऐसी ही एक फसल कुट्टू (buckwheat) है, जो एक कठोर पौधा है और अपनी खराब मिट्टी में उगने और सूखे को सहने की क्षमता के लिए जाना जाता है, जो प्रोटीन और आवश्यक खनिजों का ग्लूटेन-मुक्त स्रोत प्रदान करता है। हालांकि, कुट्टू को एक विश्वसनीय खाद्य स्रोत बनाने में एक बड़ी बाधा यह है कि इसका प्रदर्शन इस बात पर बहुत अधिक निर्भर करता है कि इसे कहाँ और कब उगाया जाता है। एक किस्म जो एक खेत में प्रचुर फसल देती है, वह दूसरे खेत में पूरी तरह विफल हो सकती है, जिसे 'जीनोटाइप-बाय-एनवायरनमेंट इंटरैक्शन' (genotype-by-environment interaction) के रूप में जाना जाता है। यह अनिश्चितता ब्रीडर्स (प्रजनक) के लिए किसानों हेतु सबसे अच्छे बीज चुनने में कठिनाई पैदा करती है। इसे हल करने के लिए, शोधकर्ता उन्नत सांख्यिकीय मानचित्रों का उपयोग करते हैं जो यह दृश्य रूप में दिखा सकते हैं कि विभिन्न पौधों की किस्में बदलते मौसम और मिट्टी की स्थितियों के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करती हैं, जिससे वे उन किस्मों को अलग कर पाते हैं जो लगातार अच्छा प्रदर्शन करती हैं और उन्हें भी जो केवल विशिष्ट स्थानों पर भाग्यशाली रही हैं।

प्रयागराज, भारत में स्थित शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में सबसे विश्वसनीय प्रदर्शन करने वालों को खोजने के लिए पंद्रह अलग-अलग कुट्टू किस्मों पर इन मैपिंग तकनीकों को लागू किया। यह अध्ययन तीन लगातार शीतकालीन कृषि सत्रों के दौरान किया गया था, जिसमें पौधों का परीक्षण उन वातावरणों में किया गया जो स्थानीय कृषि स्थितियों का प्रतिनिधित्व करते थे। शोधकर्ताओं ने प्रत्येक पौधे से बीज की उपज को मापा, जिससे एक विशाल डेटा एकत्र हुआ ताकि यह देखा जा सके कि पंद्रह किस्में वर्षों के बीच के सूक्ष्म अंतरों के प्रति कैसी प्रतिक्रिया देती हैं। दो शक्तिशाली विश्लेषणात्मक उपकरणों का उपयोग करके, वे प्रकृति के शोर के बीच से पहचान करने में सक्षम हुए कि कौन से पौधे वास्तव में श्रेष्ठ थे। पहले उपकरण ने उन्हें यह देखने में मदद की कि कौन सी किस्में सबसे स्थिर थीं, जिसका अर्थ है कि वे वर्ष के बावजूद बीजों की एक स्थिर मात्रा उत्पन्न करती थीं, जबकि दूसरे उपकरण ने उन्हें यह पहचानने में मदद की कि किसी विशेष प्रकार के वातावरण के लिए कौन सी विशिष्ट किस्म बिल्कुल सर्वश्रेष्ठ थी।

विश्लेषण ने उच्च उपज देने वाले लेकिन अनिश्चित पौधों और स्थिर लेकिन कम उत्पादन देने वाले पौधों के बीच एक स्पष्ट विभाजन दिखाया। तीन किस्में कुल मिलाकर बीजों के शीर्ष उत्पादक के रूपनों के रूप में उभरीं, लेकिन वे अपने परिवेश में बदलाव के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील भी थीं। यदि मौसम थोड़ा भी बदलता, तो उनकी फसल नाटकीय रूप से बदल सकती थी। इसके विपरीत, आठ, नौ, दस और सात नंबरों वाली किस्मों सहित एक अलग समूह ने उल्लेखनीय निरंतरता दिखाई। इन पौधों ने किसी भी एकल वर्ष में उच्चतम संभव फसल तो नहीं दी, लेकिन उन्होंने हर बार, परिस्थितियों की परवाह किए बिना, बीजों की एक विश्वसनीय और मध्यम मात्रा प्रदान की। यह स्थिरता उन किसानों के लिए एक महत्वपूर्ण गुण है जिन्हें यह जानने की आवश्यकता होती है कि यदि मौसम आदर्श नहीं भी रहा, तो भी उनके पास बेचने या खाने के लिए फसल होगी।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि विभिन्न परीक्षण स्थल एक जैसे नहीं थे; प्रत्येक एक अलग कहानी बताता था। एक विशिष्ट स्थान, जो 2022-2023 के सत्र का प्रतिनिधित्व करता था, सबसे अधिक जानकारीपूर्ण सिद्ध हुआ। यह एक अच्छी किस्म और एक महान किस्म के बीच अंतर बताने के लिए सबसे अच्छी जगह थी, जिसने एक कठोर फिल्टर के रूप में कार्य किया और सबसे मजबूत प्रदर्शन करने वालों को उजागर किया। जब टीम ने देखा कि किस विशिष्ट वातावरण में कौन सी किस्म विजेता बनी, तो उन्होंने पाया कि परिदृश्य तीन अलग-अलग क्षेत्रों में विभाजित था। एक किस्म पहले वर्ष में हावी रही, दूसरी किस्म ने दूसरे वर्ष में बढ़त बनाई, और तीसरी किस्म तीसरे वर्ष में स्पष्ट विजेता थी। इसने पुष्टि की कि हर स्थिति के लिए कोई एक "परफेक्ट" पौधा नहीं है; इसके बजाय, सबसे अच्छा विकल्प पूरी तरह से खेत की विशिष्ट स्थितियों पर निर्भर करता है।

सभी उम्मीदवारों में से, एक किस्म व्यापक खेती की जरूरतों के लिए एक विशेष रूप से आशाजनक समाधान के रूप में उभरी। इस विशिष्ट पौधे, जिसे G14 के रूप में पहचाना गया, ने उच्च बीज उत्पादन के साथ-साथ विभिन्न वातावरणों के अनुकूल होने की क्षमता को सफलतापूर्वक संयोजित किया। इसने उत्पादकता और लचीलेपन का एक ऐसा संतुलन प्रदान किया जो पादप प्रजनन में दुर्लभ है, जिससे यह व्यापक पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता के लिए एक मजबूत उम्मीदवार बन गया। उन किसानों के लिए जो अनुकूल परिस्थितियों में अपनी फसल को अधिकतम करना चाहते हैं, दूसरी किस्म, G15 को शीर्ष विकल्प के रूप में पहचाना गया, हालांकि इसे अपनी पूरी क्षमता तक पहुँचने के लिए अधिक विशिष्ट स्थितियों की आवश्यकता होती है। इस बीच, G8 और G7 जैसी स्थिर किस्में, हालांकि उच्चतम उत्पादक नहीं हैं, फिर भी एक सुरक्षा जाल प्रदान करती हैं, यह सुनिश्चित करती हैं कि कठिन वर्षों में भी फसल काटी जा सके।

इस अध्ययन के निष्कर्ष क्षेत्र में कुट्टू की खेती में सुधार के लिए एक स्पष्ट रोडमैप प्रदान करते हैं। यह समझकर कि ये पौधे अपने पर्यावरण के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, ब्रीडर्स अब किसानों को बीज जारी करने के बारे में स्मार्ट निर्णय ले सकते हैं। वे आदर्श स्थितियों वाले लोगों के लिए एक उच्च उपज वाला विकल्प और अधिक परिवर्तनशील मौसम का सामना करने वाले लोगों के लिए एक स्थिर, विश्वसनीय विकल्प पेश कर सकते हैं। यह लक्षित दृष्टिकोण अनुमान लगाने के बजाय सटीकता की ओर बढ़ता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि कुट्टू के पोषण संबंधी लाभ उन समुदायों तक निरंतर पहुँचाए जा सकें जिन्हें उनकी आवश्यकता है। यह कार्य प्रदर्शित करता है कि सही उपकरणों के साथ, लचीली फसलों की पूर्ण क्षमता को अनलॉक करना संभव है, जिससे एक ऐसा पौधा जिसे कभी प्रबंधित करना कठिन माना जाता था, खाद्य सुरक्षा का एक भरोसेमंद स्तंभ बन जाता है।