White plastic mulch in high and low trellis improves light microclimate, growth, ecophysiological and biomass parameters, and production in hops under tropical conditions climate
यह अध्ययन दर्शाता है कि उच्च और निम्न दोनों ट्रेलीस प्रणालियों में सफेद प्लास्टिक मल्च का उपयोग उष्णकटिबंधीय जलवायु में उगाए जाने वाले हॉप्स के प्रकाश परावर्तन, शारीरिक प्रदर्शन और बायोमास उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, जिससे उनके मूल समशीतोष्ण क्षेत्रों के बाहर उनकी व्यवहार्यता में सुधार होता है।
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हॉप्स वे फूल हैं जो बीयर को उसकी विशिष्ट कड़वाहट और सुगंध देते हैं, एक ऐसा महत्वपूर्ण घटक जिसे ब्रुअरीज (breweries) बदल नहीं सकतीं। सदियों से, इन पौधों को उत्तरी गोलार्द्ध के ठंडे, समशीतोष्ण जलवायु वाले क्षेत्रों में उगाया जाता रहा है, जहाँ का मौसम स्वाभाविक रूप से उनकी जरूरतों के अनुकूल होता है। हालाँकि, जैसे-जैसे बीयर की वैश्विक मांग बढ़ रही है, वैज्ञानिक और किसान यह पूछ रहे हैं कि क्या ये समशीतोष्ण पौधे गर्म, उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में फल-फूल सकते हैं। चुनौती प्रकाश की है। हॉप्स चढ़ने वाली बेलें हैं जिन्हें लंबा होने और फूल पैदा करने के लिए बहुत अधिक धूप की आवश्यकता होती है, लेकिन उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में, सूरज की तपिश तीव्र होती है और गर्मी पौधों को तनाव दे सकती है। इसके अलावा, पौधे के निचले हिस्से अक्सर छाया में रहते हैं, जिससे वे बढ़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा से वंचित रह जाते हैं। शोधकर्ता अब इस बात की खोज कर रहे हैं कि क्या जमीन को ढकने के तरीके या बेलों को सहारा देने के तरीके में सरल बदलाव करके इन पौधों के लिए एक बेहतर वातावरण बनाया जा सकता है।
ब्राजील के उष्णकटिबंधीय राज्य रियो डी जनेरियो में किए गए एक हालिया अध्ययन में, वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक विशिष्ट विचार का परीक्षण किया: क्या सूर्य के प्रकाश को वापस ऊपर की ओर परावर्तित करके हॉप के पौधे के निचले हिस्सों में पहुँचाना इसे बेहतर ढंग से बढ़ने में मदद कर सकता है? उन्होंने 'याकिमा गोल्ड' (Yakima Gold) नामक एक लोकप्रिय किस्म पर ध्यान केंद्रित किया और यह देखने के लिए एक प्रयोग किया कि मिट्टी और बेलों के प्रबंधन के दो अलग-अलग तरीके पौधे के स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करते हैं। शोधकर्ताओं ने बेलों के लिए दो प्रकार के ट्रेलीज़ (trellises), या सहारे की तुलना की: एक पारंपरिक लंबा, ऊर्ध्वाधर सेटअप और एक निचला, क्षैतिज सेटअप। उन्होंने ज़मीन के आवरण के दो प्रकारों की भी तुलना की: मिट्टी को खाली छोड़ना बनाम इसे सफेद प्लास्टिक की एक शीट से ढकना। यह सफेद प्लास्टिक एक दर्पण की तरह कार्य करता है, जो उस सूर्य के प्रकाश को वापस ऊपर की ओर उछालता है जिसे अन्यथा गहरे रंग की मिट्टी द्वारा अवशोषित कर लिया जाता।
टीम ने यह मापा कि पूरे दिन में वास्तव में कितनी रोशनी निचले हिस्सों तक पहुँची। उन्होंने पाया कि सफेद प्लास्टिक के कवर ने एक नाटकीय अंतर पैदा किया। सफेद प्लास्टिक वाले हिस्सों में, अंधेरी मिट्टी वाले हिस्सों की तुलना में निचले कैनोपी (canopy) में परावर्तित प्रकाश की मात्रा में 66 प्रतिशत की वृद्धि हुई। यह अतिरिक्त प्रकाश केवल वहीं स्थिर नहीं रहा; पौधों ने इसके प्रति तुरंत प्रतिक्रिया दी। सफेद प्लास्टिक और परावर्तित प्रकाश के साथ उगाए गए हॉप्स काफी लंबे हुए और उन्होंने बहुत अधिक कुल वनस्पति सामग्री का उत्पादन किया। विशेष रूप रूप से, सफेद प्लास्टिक वाले पौधे खाली मिट्टी वाले पौधों की तुलना में कुल बायोमास (biomass) में 40 प्रतिशत अधिक भारी थे। फूल, या शंकु (cones), जो फसल का मूल्यवान हिस्सा हैं, उनमें भी वृद्धि देखी गई, जिसमें सफेद प्लास्टिक वाले उपचारों में उत्पादन 34 प्रतिशत बढ़ गया।
केवल बड़े होने के अलावा, पौधे अपने दैनिक कार्यों में अधिक कुशल भी हो गए। शोधकर्ताओं ने यह मापने के लिए कि पत्तियाँ कैसे सांस लेती हैं और ऊर्जा को संसाधित करती हैं, यह देखा कि वे कितनी कार्बन डाइऑक्साइड लेती हैं और कितनी पानी छोड़ती हैं। सफेद प्लास्टिक के कवर वाले हॉप्स ने अधिक कार्बन डाइऑक्साइड ली और गैस को अंदर लेने के लिए अपने पत्तों के छिद्रों को अधिक चौड़ा खोला, जो विकास के लिए आवश्यक है। उन्होंने जल वाष्प भी अधिक छोड़ा, जो इस बात का संकेत है कि वे सक्रिय रूप से खुद को ठंडा कर रहे थे और अपने तंत्र के माध्यम से पोषक तत्वों को स्थानांतरित कर रहे थे। यह गतिविधि तब भी हुई जब पौधे एक गर्म, उष्णकटिबंधीय जलवायु में बढ़ रहे थे जहाँ ऐसा तनाव आम है। अध्ययन ने दिखाया कि केवल ज़मीन के आवरण को बदलकर, शोधकर्ताओं ने एक बेहतर सूक्ष्म वातावरण (microclimate) बनाया जिसने पौधों को उनके मूल ठंडे क्षेत्रों की तरह कार्य करने की अनुमति दी।
अध्ययन ने विशेष सेंसरों का उपयोग करके पौधों के पत्तों के रंग और स्वास्थ्य की भी जांच की जो पौधे की सतह से टकराने वाले प्रकाश को मापते हैं। सफेद प्लास्टिक कवर वाले पौधों के पत्ते अधिक हरे थे, जो यह दर्शाता है कि उनमें क्लोरोफिल (chlorophyll) अधिक था, जो सूर्य के प्रकाश को पकड़ने वाला हरा वर्णक है। इस अतिरिक्त हरियाली का अर्थ था कि पौधे अपनी वृद्धि को ईंधन देने के लिए परावर्तित प्रकाश का उपयोग करने के लिए बेहतर रूप से सुसज्जित थे। दिलचस्प बात यह है कि ट्रेलीज़ पर बेलों की व्यवस्था का महत्व ज़मीन के आवरण की तुलना में कम था। ऊर्ध्वाधर ऊंचे सहारे और कम क्षैतिज सहारे दोनों ही सफेद प्लास्टिक के साथ अच्छी तरह काम कर रहे थे, जिससे यह सुझाव मिलता है कि उष्णकटिबंधियों में सफलता की कुंजी संरचना की ऊंचाई के बजाय प्रकाश का परावर्तन था।
हालाँकि पौधे तेजी से बढ़े और अधिक उत्पादन भी किया, अध्ययन ने पानी के संबंध में एक समझौते (trade-off) को भी नोट किया। सफेद प्लास्टिक वाले पौधों ने अपनी तीव्र वृद्धि और शीतलन को सहारा देने के लिए पानी का अधिक स्वतंत्र रूप से उपयोग किया। इसके विपरीत, खाली मिट्टी वाले पौधे पानी के मामले में अधिक रूढ़िवादी थे, उन्होंने थोड़ा अधिक पानी रोक कर रखा, लेकिन इस सावधानी की कीमत धीमी वृद्धि और कम फूलों के रूप में चुकानी पड़ी। यह सुझाव देता है कि उष्णकटिबंधीय वातावरण में जहाँ पानी उपलब्ध है, हॉप्स के लिए सबसे अच्छी रणनीति पानी की हर बूंद को बचाने के बजाय प्रकाश और विकास को अधिकतम करना है। शोध निष्कर्ष निकालता है कि सफेद प्लास्टिक मल्च (mulch) का उपयोग उष्णकटिबंधीय जलवायु में हॉप्स को अनुकूलित करने में मदद करने के लिए एक व्यावहारिक और प्रभावी तरीका है, जो दुनिया के नए, गर्म हिस्सों में इस समशीतोष्ण फसल को उगाने के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है।
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