Commercial-scale nitrogen-modified atmosphere for the disinfestation of soft wheat stored in big bags
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि 40°C पर 3 दिनों के लिए एक वाणिज्यिक-स्तर का नाइट्रोजन-संशोधित वातावरण उपचार, एक मान्य प्रसार मॉडल को जैव परीक्षणों (bioassays) के साथ जोड़कर विसंक्रमण प्रोटोकॉल को अनुकूलित करते हुए, *एफेस्टिया कुहनीला* (Ephestia kuehniella) की अधिक सहनशील अपरिपक्व अवस्थाओं सहित नरम गेहूं के कीटों की 100% मृत्यु दर प्रभावी रूप से प्राप्त करता है।
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दुनिया की खाद्य आपूर्ति को सुरक्षित रखना दुनिया भर के अन्नागारों और गोदामों में लड़ी जाने वाली एक निरंतर लड़ाई है। एक बार जब गेहूं जैसी फसलें कट जाती हैं, तो वे केवल चुपचाप नहीं बैठतीं; वे कीटों के एक समूह के लिए लक्ष्य बन जाती हैं जो अनाज के पूरे भंडार को खा सकते हैं। दशकों तक, इन कीटों के विरुद्ध प्राथमिक बचाव रासायनिक स्प्रे और गैसों रहे हैं, लेकिन ये विधियाँ तेजी से समस्यात्मक होती जा रही हैं। कई कीट आबादी ने सामान्य रसायनों के प्रति प्रतिरोधक क्षमता विकसित कर ली है, और जहरीले अवशेषों से मुक्त भोजन की वैश्विक मांग बढ़ रही है। इसके जवाब में, वैज्ञानिकों ने एक सरल, पुराने विचार की ओर रुख किया है: उस हवा को हटाना जिसकी कीटों को सांस लेने के लिए आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन को नाइट्रोजन से बदलकर, जो कि एक ऐसा गैस है जो हमारे वायुमंडल का अधिकांश हिस्सा बनाती है लेकिन मनुष्यों के लिए हानिरहित है, शोधकर्ता एक ऐसा वातावरण बना सकते हैं जहाँ कीट जीवित नहीं रह सकते। इस दृष्टिकोण को 'संशोधित वातावरण' (मॉडिफाइड एटमॉस्फियर) के रूप में जाना जाता है, और हालांकि यह बड़े, कठोर भंडारण साइलो में अच्छी तरह से काम करता आया है, लेकिन आधुनिक उद्योग में उपयोग किए जाने वाले लचीले, थैले जैसे कंटेनरों में इसकी प्रभावशीलता एक प्रश्न बनी हुई है।
यूनान और तुर्की के शोधकर्ताओं की एक टीम ने बड़े पैमाने पर नाइट्रोजन उपचार का परीक्षण करके इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया, जिसमें नरम गेहूं को बड़े, लचीले बैगों में संग्रहित किया गया था, जिन्हें अक्सर 'बिग बैग्स' कहा जाता है। ये बैग औद्योगिक भंडारण का एक मुख्य हिस्सा हैं क्योंकि उन्हें ले जाना और एक के ऊपर एक रखना आसान है, लेकिन उनका आकार और घनत्व यह जानना कठिन बना देता है कि क्या गैस उपचार हर कोने तक पहुँचता है। वैज्ञानिकों ने गेहूं के बैगों को एक बड़े वाणिज्यिक चैंबर के अंदर रखा और ऑक्सीजन को विस्थापित करने के लिए उच्च-शुद्धता वाली नाइट्रोजन पंप की। फिर उन्होंने गेहूं में तीन अलग-अलग प्रकार के संग्रहित-उत्पाद कीटों को पेश किया: राइस वीविल (चावल का घुन), जो अनाज के अंदर छेद करता है; रेड फ्लोर बीटल (लाल आटा भृंग), जो बाहर से भोजन करता है; और मेडिटेरेनियन फ्लोर मॉथ (भूमध्यसागरीय आटा पतंगा), जिसके लार्वा प्रोसेस्ड अनाज उत्पादों को नुकसान पहुँचाने के लिए कुख्यात हैं। शोधकर्ताओं ने इन कीटों का परीक्षण दो अलग-अलग तापमानों, 32°C और 40°C पर, और दो अलग-अलग समय अवधियों, दो दिन और तीन दिन के लिए किया, ताकि यह देखा जा सके कि कौन सा संयोजन कीटों को सफलतापूर्वक मारने और उन्हें प्रजनन करने से रोकने में सफल होगा।
परिणामों ने बीटल्स और मॉथ के बीच एक स्पष्ट अंतर दिखाया। वयस्क बीटल्स, दोनों राइस वीविल और रेड फ्लोर बीटल, नाइट्रोजन उपचार के प्रति अत्यधिक संवेदनशील सिद्ध हुए। तापमान या उपचार की अवधि की परवाह किए बिना, दो या तीन दिनों के भीतर प्रत्येक वयस्क बीटल मर गया। इसके अलावा, जीवित बचे बीटल्स में से कोई भी संतान पैदा करने में सक्षम नहीं था, जिसका अर्थ है कि उपचार ने आबादी को फिर से बढ़ने से प्रभावी ढंग से रोक दिया। मेडिटेरेनियन फ्लोर मॉथ के मामले में स्थिति अधिक जटिल थी। जबकि वयस्क मॉथ उतनी ही विश्वसनीयता से मर गए जितने कि बीटल्स, उनके अपरिपक्व चरण—अंडे और लार्वा—काफी सख्त थे। 32°C के निचले तापमान पर, उपचार को तीन दिनों तक बढ़ाने के बाद भी सभी अंडों और लार्वा को मारने में विफल रहा; कई जीवित रहे और नई पीढ़ियों को जन्म देने में सफल रहे। हालांकि, जब शोधकर्ताओं ने तापमान बढ़ाकर 40°C कर दिया, तो उपचार इन कठिन चरणों के खिलाफ भी अत्यधिक प्रभावी हो गया, जिसने केवल दो दिनों के भीतर लगभग सभी को मार डाला।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि बैग की सतह के पास रखे गए कीट वास्तव में बैग के भीतर की स्थिति का प्रतिनिधित्व करते हैं, टीम ने यह ट्रैक करने के लिए कि नाइट्रोजन गेहूं के माध्यम से कैसे चलती है, एक कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया। मॉडल ने पुष्टि की कि हालांकि गैस बैग के केंद्र तक सतह की तुलना में थोड़ी धीमी गति से पहुँची, लेकिन अंतर बहुत कम था और उपचार की अवधि समाप्त होने से पहले पूरा बैग समान रूप से कम ऑक्सीजन वाला हो गया था। इसका मतलब था कि निचले तापमान पर मॉथ लार्वा का जीवित रहना इसलिए नहीं था क्योंकि गैस उन तक पहुँचने में विफल रही, बल्कि इसलिए था क्योंकि वे विशिष्ट जीवन चरण स्वाभाविक रूप से कम-ऑक्सीजन स्थितियों के प्रति अधिक सहनशील हैं। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि नाइट्रोजन संग्रहित गेहूं को कीटाणुरहित करने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है, लेकिन प्रोटोकॉल को मौजूद सबसे प्रतिरोधी कीट के अनुसार अनुकूलित किया जाना चाहिए। बीटल्स और मॉथ के मिश्रण के लिए, सबसे विश्वसनीय तरीका भंडारण तापमान को तीन दिनों के लिए 40°C बनाए रखना है, जो एक ऐसा संयोजन है जो सभी जीवन चरणों में पूर्ण नियंत्रण सुनिश्चित करता है और किसी भी भविष्य के संक्रमण को रोकता है।
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