Identification of Mancozeb-Tolerant and Phosphate-Solubilizing Fungal Bioagents for the Management of Fusarium Wilt of Chilli

फसलों और मिट्टी में रहने वाले अदृश्य शत्रुओं के बीच चल रहे शांत संघर्ष में, किसान अक्सर एक कठिन विकल्प का सामना करते हैं। एक ओर रासायनिक स्प्रे है, जो एक शक्तिशाली उपकरण है जो बीमारी को मार सकता है लेकिन पर्यावरण में अवशेष भी छोड़ देता है और अंततः काम करना बंद कर सकता है क्योंकि कीट इसके प्रति प्रतिरोधी हो जाते हैं। दूसरी ओर जैविक एजेंट है, जो एक जीवित सूक्ष्मजीव है जो बीमारी से स्वाभाविक रूप से लड़ता है, लेकिन यह अक्सर उन रासायनिक स्प्रे के साथ मिश्रित होने पर जीवित रहने के लिए बहुत नाजुक होता है। लंबे समय तक, ये दोनों दृष्टिकोण एक-दूसरे के विपरीत प्रतीत होते थे, जिससे उत्पादकों को या तो एक को चुनना पड़ता था या दूसरे को। आधुनिक कृषि का लक्ष्य दोनों का एक साथ उपयोग करने का तरीका खोजना है, एक ऐसी साझेदारी बनाना जहाँ रसायन शुरुआत में पौधे की रक्षा करता है, और जीवित एजेंट दीर्घकालिक सुरक्षा प्रदान करने के लिए कार्यभार संभाल लेता है। यह संतुलन मिर्च जैसी फसलों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो खाद्य सुरक्षा और वैश्विक व्यापार के लिए महत्वपूर्ण हैं लेकिन अक्सर एक मिट्टी से जनित रोग से तबाह हो जाती हैं जो जड़ों से पौधे को सड़ा देती है।

भारत की कश्मीर घाटी में, शोधकर्ताओं ने मिर्च के किसानों के लिए इस विशिष्ट पहेली को हल करने का प्रयास किया। उन्होंने फ्युसेरियम विल्ट (Fusarium wilt) नामक एक विनाशकारी रोग पर ध्यान केंद्रित किया, जो फयसैरियम सोलानी (Fusarium solani) नामक कवक के कारण होता है। यह रोगजनक पौधे की संवहनी प्रणाली (vascular system) पर आक्रमण करता है, पानी और पोषक तत्वों को रोक देता है, जिससे पत्तियां पीली पड़ जाती हैं, मुड़ जाती हैं और अंततः पूरे पौधे को मार देती हैं। यह रोग इतना गंभीर है कि यह फसल के अस्सी प्रतिशत तक को नष्ट कर सकता है। इससे लड़ने के लिए, किसान पारंपरिक रूप से मैनकोजेब (mancozeb) नामक एक रासायनिक कवकनाशी पर निर्भर रहे हैं। हालांकि, केवल रसायनों का उपयोग करना एक आदर्श समाधान नहीं है; यह मिट्टी और पर्यावरण को नुकसान पहुंचा सकता है, और कवक अंततः इसके प्रति प्रतिरोध विकसित कर सकता है। शोधकर्ता एक जीवित सहयोगी की तलाश में थे, एक लाभकारी कवक जो रासायनिक स्प्रे को सहन कर सके और मिर्च के पौधों की रक्षा करना जारी रख सके। उन्हें एक ऐसे जैव-अभिकर्ता (bio-agent) की आवश्यकता थी जो मैनकोजेब को सहने के लिए पर्याप्त कठोर, रोग से लड़ने के लिए पर्याप्त मजबूत और पौधे के विकास में सहायक होने के लिए पर्याप्त मददगार हो।

टीम ने सबसे पहले स्वयं मिट्टी को देखना शुरू किया। उन्होंने जंगल और कृषि भूमि सहित घाटी के विभिन्न स्थानों से मिट्टी के नमूने लिए, और इन पैचों को मैनकोजेब की उच्च सांद्रता के साथ उपचारित किया। यह एक जानबूझकर किया गया परीक्षण था यह देखने के लिए कि कौन सा सूक्ष्म जीवन इतने कठोर रासायनिक वातावरण में जीवित रह सकता है। इन उपचारित पैचों से, उन्होंने एक सौ चार अलग-अलग कवक उपभेदों (strains) को अलग किया। फिर उन्होंने इन उपभेदों को कठोर परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजारा। सबसे पहले, उन्होंने जांचा कि कौन से कवक उस माध्यम पर बढ़ सकते हैं जिसमें रासायनिक कवकनाशी मौजूद था। अधिकांश कवक संघर्ष कर रहे थे, लेकिन दो विशिष्ट उपभेद अलग दिखे। एक, जिसका नाम WG-4 था, जहरीले भोजन पर तीस-पाँच मिलीमीटर के व्यास तक बढ़ा, और दूसरा, जिसका नाम SHO-13 था, तैंतीस मिलीमीटर तक बढ़ा। ये दोनों सबसे मजबूत थे, जिससे सिद्ध हुआ कि वे रासायनिक उपचार के साथ सह-अस्तित्व में रह सकते हैं।

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने इन जीवित बचे हुए उपभेदों का शत्रु के विरुद्ध परीक्षण किया। उन्होंने रोग पैदा करने वाले फयसैरियम सोलानी को रोकने के लिए इन लाभकारी कवकों को एक प्लेट पर उसके साथ रखा। परिणाम आश्चर्यजनक थे। उपभेद WG-4 ने रोग पैदा करने वाले कवक के प्रसार को लगभग पचासी प्रतिशत तक रोक दिया, जबकि उपभेद SHO-13 ने भी समान स्तर का दमन प्राप्त किया। लेकिन शोधकर्ता केवल एक लड़ाके की तलाश में नहीं थे; वे एक सहायक की तलाश में थे। उन्होंने परीक्षण किया कि क्या ये कवक फॉस्फेट को घोल सकते हैं, जो मिट्टी में बंद एक पोषक तत्व है जिसकी पौधों को बढ़ने के लिए आवश्यकता होती है लेकिन वे स्वयं इसे प्राप्त नहीं कर सकते। दोनों शीर्ष प्रदर्शन करने वालों ने इस पोषक तत्व को खोलने की मजबूत क्षमता दिखाई, जिससे वे जैव-उर्वरक के रूप में भी संभावित बन गए।

यह समझने के लिए कि उन्होंने वास्तव में क्या पाया है, टीम ने सूक्ष्मदर्शी के नीचे दोनों सर्वश्रेष्ठ उपभेदों का परीक्षण किया और उनके आनुवंशिक कोड का विश्लेषण किया। उपभेद WG-4 की पहचान पेनिसिलियम (Penicillium) की एक प्रजाति के रूप में की गई, जो एंटीबायोटिक गुणों के लिए जाना जाने वाला एक प्रकार का कवक है। मुख्य आकर्षण, SHO-13, की पहचान ट्राइकोडर्मा विरेन्स (Trichoderma virens) के रूप में की गई। यह एक प्रसिद्ध लाभकारी कवक है जो अन्य कवकों पर हमला करता है और उनके धागों के चारों ओर लिपटकर उन्हें तोड़ने वाले एंजाइमों का स्राव करता है। शोधकर्ताओं ने इस व्यवहार को सीधे देखा, देखते हुए कि कैसे लाभकारी कवक रोग पैदा करने वाले कवक के चारों ओर लिपट जाता है और उससे जुड़ जाता है, प्रभावी रूप से परजीवी बनकर हमलावर को मार देता है।

अंतिम परीक्षण वास्तविक दुनिया में, मिट्टी और मिर्च के छोटे पौधों से भरी पॉलीबैग के भीतर किया गया। शोधकर्ताओं ने छह अलग-अलग समूहों के साथ एक प्रयोग स्थापित किया। कुछ पौधों को केवल रासायनिक कवकनाशी से उपचारित किया गया, कुछ को केवल लाभकारी कवक से, कुछ को दोनों से, और कुछ को बिना किसी उपचार के छोड़ा गया। परिणामों ने पुष्टि की कि संयोजन श्रेष्ठ था। जिन पौधों को ट्राइकोडर्मा विरेन्स उपभेद SHO-13 और मैनकोजेब कवकनाशी के संयोजन से उपचारित किया गया था, उनमें सबसे अच्छे परिणाम देखे गए। इस समूह में, केवल साढ़े पांच प्रतिशत पौधों में विल्ट रोग विकसित हुआ, जो बिना उपचारित नियंत्रण समूह की तुलना में एक बड़ा सुधार है, जहाँ निवासी सत्ताยิ่ง इक्यासी प्रतिशत पौधे बीमार हो गए थे।

लाभ केवल रोग नियंत्रण तक ही सीमित नहीं थे। लाभकारी कवक और रसायन के संयोजन से उपचारित पौधे अधिक ऊंचे बढ़े, जिनकी औसत ऊंचाई साठ-सात सेंटीमीटर तक पहुँच गई, जबकि बिना उपचारित पौधों की ऊंचाई सत्तावन सेंटीमीटर थी। उन्होंने अधिक फल भी दिए, प्रति पौधा औसतन सात फल, और फल भारी भी थे। उपचारित समूह में फलों का कुल वजन और पौधे का समग्र द्रव्यमान, केवल रसायन या केवल कवक वाले किसी भी समूह की तुलना में काफी अधिक था। यह सुझाव देता है कि लाभकारी कवक ने न केवल रोग को रोका; बल्कि इसने पौधे को पोषक तत्व अवशोषित करने और मजबूत होने में सक्रिय रूप से मदद की।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि इस विनाशकारी रोग के प्रबंधन की कुंजी एकीकरण में निहित है। एक विशिष्ट ट्राइकोडर्मा विरेन्स उपभेद का चयन करके, जो रासायनिक कवकनाशी के प्रति स्वाभाविक रूप से प्रतिरोधी है, किसान इन दोनों उपकरणों का एक साथ उपयोग कर सकते हैं। रसायन प्रारंभिक संक्रमण के खिलाफ तत्काल ढाल प्रदान करता है, जबकि जीवित कवक मिट्टी में स्थापित हो जाता है, रासायनिक प्रभाव कम होने के बाद भी रोग से लड़ना और पौधे को पोषण देना जारी रखता है। यह दृष्टिकोण टिकाऊ खेती की ओर एक मार्ग प्रदान करता है, जो भारी रासायनिक उपयोग की आवश्यकता को कम करते हुए फसल की रक्षा करता है और उपज में सुधार करता है। शोधकर्ताओं ने इस शक्तिशाली उपभेद के विशिष्ट आनुवंशिक अनुक्रम की पहचान की और इसे वैज्ञानिक समुदाय के लिए उपलब्ध कराया, जिससे न केवल कश्मीर में, बल्कि समान मिट्टी-जनित खतरों का सामना कर रहे अन्य क्षेत्रों में भी मिर्च की फसलों की सुरक्षा के लिए इसके संभावित व्यावसायिक उपयोग का मार्ग प्रशस्त हुआ।