Agronomic performance of quinoa under deficit irrigation for sustainable cultivation in arid Mediterranean Egypt

कल्पना कीजिए एक ऐसी दुनिया की जहाँ मिट्टी सूखी है, सूरज बेरहम है, और पानी दुर्लभ है। इन कठिन परिस्थितियों में, अधिकांश फसलें हार मान लेती हैं और किसी को खिलाने से पहले ही मुरझा जाती हैं। लेकिन वनस्पति जगत में एक नायक है जो हार मानने से इनकार करता है: क्विनोआ (quinoa)। दक्षिण अमेरिका के ऊंचे पहाड़ों से उत्पन्न यह प्राचीन अनाज एक पोषण का पावरहाउस है, जो प्रोटीन और आवश्यक विटामिनों से भरपूर है जिनकी अक्सर सामान्य अनाजों में कमी होती है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि क्विनोआ सख्त है, लेकिन वे यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि यह वास्तव में कितना सख्त है और क्विनोआ के कौन से विशिष्ट प्रकार दुनिया के सबसे गर्म, सबसे सूखे कोनों, जैसे कि मिस्र की शुष्क भूमि के लिए सबसे उपयुक्त हैं। बड़ा सवाल यह है: यदि आप इन पौधों को कम पानी देते हैं, तो क्या वे इसे अनदेखा कर देते हैं, या वे संघर्ष करते हैं? और क्या पौधे की "रेसिपी" (इसके जेनेटिक्स) पानी की मात्रा से अधिक मायने रखती है?

यह अध्ययन मिस्र के रेतीले खेतों में "प्लांट वर्सेस वॉटर" का खेल खेलकर इस रहस्य की गहराई में उतरता है। शोधकर्ताओं ने क्विनोआ के तीन अलग-अलग प्रकारों को लिया—दो अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान केंद्रों से आयातित और एक स्थानीय मिस्र की किस्म जिसे 'Misr1' कहा जाता है—और उन्हें तीन अलग-अलग जल व्यवस्थाओं (वॉटर शेड्यूल) के साथ उपचारित किया। इसे एक डाइट चैलेंज की तरह समझें: एक समूह को एक पूर्ण, स्वस्थ भोजन (भरपूर पानी) मिला, एक को मध्यम आहार (कम पानी) मिला, और एक को सख्त, भुखमरी वाले आहार (बहुत कम पानी) पर रखा गया। उन्होंने देखा कि ये पौधे कैसे बढ़े, उनकी पत्तियां कितनी गर्म हुईं, और उन्होंने दो शीत ऋतुओं में कितना अनाज उत्पादन किया। लक्ष्य यह पता लगाना था कि कौन सा क्विनोआ प्रकार अंतिम उत्तरजीवी (सर्वाइवर) है और क्या हम सरल तरकीबों का उपयोग कर सकते हैं, जैसे कि भविष्य में यह भविष्यवाणी करने के लिए कि वे कैसा प्रदर्शन करेंगे, उनकी पत्तियों के तापमान को मापना।

द ग्रेट क्विनोआ वॉटर चैलेंज

शोधकर्ताओं ने सिकंदरिया, मिस्र की रेतीली मिट्टी में एक विशाल प्रयोग स्थापित किया। उन्होंने क्विनोआ के तीन अलग-अलग "पात्रों" को लगाया: स्थानीय नायक 'Misr1', और दो अंतरराष्ट्रीय मेहमान, 'ICBA-Q3' और 'ICBA-Q5'। फिर, उन्होंने इन पौधों को तीन अलग-अलग जल व्यवस्थाओं के अधीन किया। "फुल वॉटर" समूह (T3) को एक मानक, उदार शेड्यूल मिला। "मॉडरेट वॉटर" समूह (T2) को सामान्य मात्रा का आधा हिस्सा मिला, और "सीवियर वॉटर" समूह (T1) को बहुत कम पानी मिला, बस उन्हें जीवित रखने के लिए पर्याप्त।

परिणाम आश्चर्यों और स्पष्ट विजेताओं का मिश्रण थे। सबसे पहले, स्थानीय चैंपियन, 'Misr1', पानी उपलब्ध होने पर एक जबरदस्त ताकतवर खिलाड़ी था। यह लंबा बढ़ा, इसमें अधिक पत्तियां थीं, और इसने भारी मात्रा में अनाज का उत्पादन किया—लगभग 4.11 टन प्रति हेक्टेयर। यह अंतरराष्ट्रीय मेहमानों की तुलना में बहुत अधिक है, जिन्होंने क्रमशः केवल 1.67 टन और 0.85 टन ही हासिल किया। ऐसा लग रहा था जैसे 'Misr1' एक पूर्ण भोजन मिलने पर एक स्टार एथलीट था, जबकि अन्य केवल वार्म-अप कर रहे थे।

हालाँकि, कहानी तब दिलचस्प हुई जब पानी कम होने लगा। यहाँ एक मोड़ आया: जबकि 'Misr1' उच्च स्कोर करने वाला था, यह पानी की कटौती के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील भी था। जब शोधकर्ताओं ने पानी कम किया, तो 'Misr1' को भारी नुकसान हुआ, और इसके अनाज उत्पादन में काफी गिरावट आई। अंतरराष्ट्रीय किस्में, 'ICBA-Q3' और 'ICBA-Q5', अंडरडॉग्स थीं। वे कुल मिलाकर उतना अनाज पैदा नहीं कर पाईं, लेकिन वे अविश्वसनीय रूप से स्थिर थीं। चाहे उन्हें पूर्ण भोजन मिले या भुखमरी का आहार, उनके उत्पादन में ज्यादा बदलाव नहीं आया। वे समूह के "स्टेडी एडी" (स्थिर खिलाड़ी) थे, जिन्होंने यह साबित किया कि कभी-कभी, थोड़ा कम चमकदार होना आपको एक बेहतर उत्तरजीवी बनाता है।

द थर्मोमीटर टेस्ट एंड द लीफ काउंट

वैज्ञानिकों ने यह भी देखा कि पौधों ने तनाव के प्रति कैसी प्रतिक्रिया दी। सबसे दिलचस्प (शाब्दिक रूप से) चीज़ जिसे उन्होंने मापा, वह था कैनोपी टेम्परेचर—यानी पत्तियां कितनी गर्म थीं। उन्होंने एक आकर्षक नियम पाया: जब पौधों के पास पर्याप्त पानी होता था, तो ठंडी पत्तियां अधिक अनाज का संकेत देती थीं। यह एक कार के इंजन की तरह है; यदि इंजन ठंडा चल रहा है, तो वह कुशलता से काम कर रहा है। अच्छी तरह से पानी दिए गए समूह में, पत्तियों का तापमान एक बेहतरीन भविष्यवक्ता था कि पौधा कितना अनाज पैदा करेगा।

लेकिन यहाँ एक पेंच है: एक बार जब पानी खत्म हो गया, तो यह नियम टूट गया। गंभीर सूखे के तहत, पत्ती के तापमान और अनाज की उपज के बीच का संबंध गायब हो गया। पौधों ने जीवित रहने के लिए अलग-अलग तरकीबें अपनानी शुरू कर दीं, जैसे कि पानी बचाने के लिए अपने छिद्रों (पोर्स) को बंद करना, जिससे वे गर्म तो हो गए लेकिन इसका मतलब यह नहीं था कि वे विफल हो रहे थे। यह हमें बताता है कि सबसे अच्छी सूखा-प्रतिरोधी पौधों को चुनने के लिए थर्मामीटर का उपयोग करना एक बुरा विचार हो सकता है यदि पौधे पहले से ही प्यासे हों। आप मछली को पेड़ पर चढ़ने की क्षमता से नहीं आंक सकते, और आप सूखे से जूझ रहे पौधे को उसके तापमान से नहीं आंक सकते।

एक और आश्चर्य यह था कि पत्तियों और शाखाओं के साथ क्या हुआ। जब पौधे पानी की कमी से जूझ रहे थे, तो उन्होंने वास्तव में कुछ मामलों में अधिक शाखाएं और पत्तियां विकसित कीं, जैसे कि वे अधिक "सोलर पैनल" उगाकर पानी की कमी की भरपाई करने की कोशिश कर रहे हों। हालाँकि, इस अतिरिक्त विकास से अधिक अनाज नहीं मिला। वास्तव में, अधिक पत्तियों का होना और अधिक फसल होना के बीच का संबंध पानी की कमी होने पर समाप्त हो गया। पता चलता है कि सूखे में, बड़ी, पत्तेदार बॉडी होने से आपको भोजन बनाने में मदद नहीं मिलती; यह सब इस बारे में है कि आप थोड़े से पानी का कितनी कुशलता से उपयोग करते हैं।

द बॉटम लाइन

तो, हमारे भविष्य के किसानों के लिए निष्कर्ष क्या है? यदि आपके पास पानी का विश्वसनीय स्रोत है, तो स्थानीय 'Misr1' को चुनें। यह हाई-यील्ड सुपरस्टार है जो सबसे अधिक लोगों को खिलाएगा। लेकिन यदि आप ऐसी जगह खेती कर रहे हैं जहाँ पानी अनिश्चित और दुर्लभ है, तो अंतरराष्ट्रीय 'ICBA' किस्में एक सुरक्षित दांव हो सकती हैं। वे आपको जैकपॉट हार्वेस्ट तो नहीं देंगी, लेकिन जब बारिश रुक जाएगी तो वे पूरी तरह ध्वस्त भी नहीं होंगी।

अध्ययन हमें यह भी चेतावनी देता है कि हम भविष्य की सफलता का अनुमान लगाने के लिए पत्ती के तापमान को मापने जैसी पुरानी तरकीबों पर भरोसा नहीं कर सकते। जब पानी खत्म हो जाता है, तो खेल के नियम बदल जाते हैं। अंततः, क्विनोआ मिस्र की रेतीली, सूखी भूमि के लिए एक शानदार फसल है, लेकिन सही प्रकार का चयन पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करता है कि आप उसे कितना पानी देने का वादा कर सकते हैं। यह हमें याद दिलाता है कि प्रकृति में, कोई भी एक "सर्वश्रेष्ठ" पौधा नहीं होता, केवल विशिष्ट परिस्थितियों के लिए "सर्वश्रेष्ठ" पौधा होता है।