Seed priming and thermal seed treatments alleviate yield losses in late-sown wheat across two field locations

पाकिस्तान के विशाल कृषि परिदृश्यों में, गेहूं एक जीवन रेखा है, एक मुख्य फसल जो लाखों लोगों का पेट भरती है और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था को आधार प्रदान करती है। हालांकि, खेती की लय अक्सर अन्य फसलों की कटाई द्वारा निर्धारित होती है। उन क्षेत्रों में जहाँ किसान गेहूं के साथ चावल या कपास का चक्रण (रोटेशन) करते हैं, गेहूं की बुवाई का समय अक्सर पीछे खिसक जाता है। यह देरी, हालांकि कैलेंडर पर मामूली लगती है, युवा गेहूं के बीजों को एक नाजुक स्थिति में डाल देती है। मध्य-पतझड़ की हल्की गर्माहट में अंकुरित होने के बजाय, उन्हें सर्दियों की ठंड का सामना करना पड़ता है, और बाद में, जब वे अनाज पैदा करने की कोशिश करते हैं, तो वे शुरुआती गर्मियों की भीषण गर्मी का सामना करते हैं। तापमान के इन दो चरमों का दोहरा प्रभाव—शुरुआत में ठंड और अंत में गर्मी—पौधे के विकास को पंगु बना सकता है, जिससे फसल की पैदावार काफी कम हो जाती है। किसानों और खाद्य सुरक्षा विशेषज्ञों के लिए चुनौती स्पष्ट है: यदि बुवाई का समय निकल जाए, तो गेहूं को कैसे बचाया जाए?

शोधकर्ताओं ने पाकिस्तान के दो प्रमुख कृषि केंद्रों, बहावलपुर और मुल्तान के खेतों में इस समस्या का व्यावहारिक उत्तर खोजने का प्रयास किया। उन्होंने एक सरल, कम लागत वाले विचार पर ध्यान केंद्रित किया: बीजों को मिट्टी के संपर्क में आने से पहले ही उपचारित करना। टीम ने परीक्षण किया कि क्या बीजों को एक विशिष्ट "प्री-गेम" तैयारी देने से उन्हें देर से बुवाई की कठोर परिस्थितियों में जीवित रहने में मदद मिल सकती है। उन्होंने पांच अलग-अलग दृष्टिकोणों का प्रयोग किया। कुछ बीजों को ओवन जैसे वातावरण में गर्म किया गया, जबकि अन्य को जमा देने वाले ठंडे तापमान के अधीन रखा गया। एक अन्य समूह को जिंक (जस्ता) युक्त घोल में भिगोया गया, जो एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व है, और चौथे समूह को प्रोलाइन में भिगोया गया, जो एक प्राकृतिक यौगिक है जिसे पौधे तनाव से निपटने के लिए उत्पन्न करते हैं। पांचवें समूह को कोई उपचार नहीं दिया गया, जो यह देखने के लिए एक आधार रेखा (बेसलाइन) के रूप में कार्य करता था कि उपचार वास्तव में कितने सहायक रहे। इन बीजों को फिर सामान्य समय (मध्य नवंबर) और विलंबित समय (मध्य दिसंबर) पर बोया गया, जिससे वैज्ञानिकों को आदर्श और तनावपूर्ण दोनों स्थितियों के तहत उनके प्रदर्शन की तुलना करने का अवसर मिला।

परिणामों ने देरी से होने वाले नुकसान की एक स्पष्ट तस्वीर पेश की। जब बिना किसी विशेष उपचार के गेहूं की बुवाई देर से की गई, तो पैदावार में भारी गिरावट आई। एक स्थान पर, अनाज की उपज लगभग 39 प्रतिशत गिर गई, और दूसरे स्थान पर, यह दो-तिहाई से भी अधिक कम हो गई। पौधे छोटे थे, उनके बालियाँ छोटी थीं, और प्रत्येक स्पाइक (कणी) पर दानों की संख्या कम थी। देरी ने अनिवार्य रूप से फसल को उस समय से वंचित कर दिया जिसकी उसे मजबूत होने और अनाज भरने के लिए आवश्यकता थी। हालांकि, बीज उपचारों ने एक जीवनदान दिया। सबसे अच्छा तरीका विशिष्ट स्थानीय स्थितियों पर निर्भर था, लेकिन दो विधियाँ विशेष रूप से प्रभावी साबित हुईं। गर्म स्थान में, बुवाई से पहले बीजों को गर्म करना सबसे सफल रणनीति रही, जिससे देर से बोए गए गेहूं को पर्याप्त सुधार करने में मदद मिली और प्रति हेक्टेयर पांच टन से अधिक की उपज प्राप्त हुई। दूसरे स्थान पर, बीजों को जिंक में भिगोना शीर्ष प्रदर्शन करने वाला तरीका रहा, जिसने देर से बोई गई उपज को लगभग 2.5 टन प्रति हेक्टेयर तक पहुँचा दिया। बीजों को प्रोलाइन में भिगोने से भी मजबूत परिणाम मिले, जिससे दोनों स्थानों पर पौधों की बढ़ने और तनाव का प्रतिरोध करने की क्षमता में लगातार सुधार हुआ।

इस सफलता के पीछे का विज्ञान यह है कि पौधे तनाव के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करते हैं। जब गेहूं की बुवाई देर से की जाती है, तो इसे एक 'कोल्ड शॉक' (ठंडा झटका) का सामना करना पड़ता है जो इसके अंकुरित होने की क्षमता को धीमा कर देता है, जिसके बाद एक हीट वेव (ताप लहर) आती है जो इसके विकसित होते दानों को नुकसान पहुँचाती है। अनुपचारित पौधों को इससे निपटने में संघर्ष करना पड़ा, जिससे कम बीज और कम बायोमास पैदा हुआ। हालांकि, उपचारित बीज मुकाबले के लिए बेहतर तैयार दिखे। हीट-ट्रीटेड (गर्मी से उपचारित) बीजों ने तेजी से जागना शुरू किया और ठंडी मिट्टी में अपनी पकड़ मजबूत बनाई। जिंक और प्रोलाइन उपचारों ने आंतरिक ढाल के रूप में कार्य किया, जिससे पौधों की प्राकृतिक रक्षा प्रणाली को बढ़ावा मिला। ये रक्षा प्रणालियाँ पौधे को उन हानिकारक रसायनों को साफ करने में मदद करती हैं जो तनाव के दौरान जमा होते हैं, जिससे पौधा मौसम के विपरीत होने पर भी बढ़ता रहता है और ऊर्जा का उत्पादन करता रहता है। शोधकर्ताओं ने पाया कि उपचारित पौधों में इन सुरक्षात्मक एंजाइमों का स्तर उच्च था और उन्होंने अपने पूरे जीवन चक्र में बेहतर स्वास्थ्य बनाए रखा।

हालांकि, हर उपचार सफल नहीं रहा। प्रयोग ने खुलासा किया कि बुवाई से पहले बीजों को फ्रीज करना (जमाना) एक जोखिम भरी रणनीति है। ठंडे स्थान पर, जमे हुए बीजों ने एक स्वस्थ फसल स्थापित करने में विफल रहे, जिसके परिणामस्वरूप बहुत खराब विकास और कम उपज हुई। यह सुझाव देता है कि जबकि बीजों को गर्म करना या पोषक तत्व जोड़ना एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है, उन्हें जमीन में डालने से पहले अत्यधिक ठंड के संपर्क में लाना प्रतिकूल हो सकता है, खासकर यदि खेत पहले से ही ठंडा हो। अध्ययन ने यह भी रेखांकित किया कि हालांकि ये उपचार देर से बुवाई के कारण होने वाले नुकसान को काफी हद तक कम कर सकते हैं, लेकिन वे बढ़ते मौसम की अवधि में कमी के दंड को पूरी तरह से समाप्त नहीं कर सकते। पौधों के पास बढ़ने के लिए अभी भी कम समय था, और अंतिम फसल, जो उपचारित फसलों की तुलना में बहुत बेहतर थी, फिर भी उतनी अधिक नहीं थी जितनी कि समय पर बुवाई होने पर होती।

अंततः, यह शोध पुष्टि करता है कि हालांकि समय पर बुवाई गेहूं उत्पादन के लिए स्वर्ण मानक (गोल्ड स्टैंडर्ड) बनी हुई है, लेकिन जब किसान देरी करने के लिए मजबूर होते हैं, तो नुकसान को कम करने के व्यावहारिक तरीके मौजूद हैं। जिन क्षेत्रों में चावल या कपास के चक्रण के कारण देर से बुवाई अपरिहार्य है, वहां बीजों को गर्म करना या जिंक या प्रोलाइन के साथ प्राइमिंग करना फसल की रक्षा के लिए एक व्यवहार्य, कम लागत वाला समाधान प्रदान करता है। इन विधियों के लिए महंगी मशीनरी या जटिल तकनीक की आवश्यकता नहीं है; ये सरल हस्तक्षेप हैं जो एक विफल फसल और एक सफल फसल के बीच का अंतर बना सकते हैं। निष्कर्ष बताते हैं कि बीजों की तापमान और तनाव के प्रति प्रतिक्रिया को समझकर, किसान अपने तरीकों को अनुकूलित कर सकते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि एक देर से शुरुआत का अर्थ एक विफल सीजन न हो। जैसा कि अध्ययन समाप्त करता है, सबसे अच्छा बचाव अभी भी निर्धारित समय पर बुवाई करना है, लेकिन जब वह संभव न हो, तो ये बीज उपचार एक विश्वसनीय बैकअप प्रदान करते हैं ताकि गेहूं के खेतों को उत्पादक बनाए रखा जा सके।