Yield and Physiological Responses of Chickpea Cultivars to Arbuscular Mycorrhizal Fungi Inoculation under Drought Stress

मध्य भारत के शुष्क और ठंडे मौसम में, किसान एक महत्वपूर्ण फसल उगाते हैं जिसे चना कहा जाता है। यह दलहन खाद्य सुरक्षा का एक आधार स्तंभ है, जो लाखों लोगों को आवश्यक प्रोटीन प्रदान करता है। हालाँकि, यह फसल एक निरंतर शत्रु का सामना करती है: मौसम। चना आमतौर पर मानसून की बारिश के बाद लगाया जाता है, जो पूरी तरह से मिट्टी में बचे हुए पानी पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे मौसम आगे बढ़ता है और सूरज अधिक गर्म होता जाता है, यह संचित नमी धीरे-धीरे वाष्पित हो जाती है। जब तक पौधे अपने बीज पैदा करने के लिए तैयार होते हैं, तब तक मिट्टी अक्सर पूरी तरह सूख चुकी होती है। पानी की इस विशिष्ट कमी को 'टर्मिनल ड्रेाउट' (अंतिम चरण का सूखा) कहा जाता है, जो ठीक उसी समय हमला करता है जब पौधे को पानी की सबसे अधिक आवश्यकता होती है, जिससे अक्सर फसल विफल हो जाती है या नाटकीय रूप से कम हो जाती है।

इस सूखे के दौर में जीवित रहने के लिए, पौधों ने आंतरिक रक्षा प्रणालियाँ विकसित की हैं। जब पानी कम हो जाता है, तो वे अपनी कोशिकाओं की रक्षा करने और अपनी पत्तियों को हरा रखने के लिए कुछ रसायन उत्पन्न करते हैं। इनमें से एक रसायन प्रोलाइन है, जो पौधे की कोशिकाओं के भीतर पानी को थामे रखने के लिए एक स्पंज की तरह कार्य करता है। एक अन्य रक्षा प्रणाली सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज नामक एक एंजाइम है, जो एक सफाई दल (क्लीनअप क्रू) के रूप में कार्य करता है, जो तनाव के दौरान बनने वाले हानिकारक उपोत्पादों को हटाता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि एक प्रकार का लाभकारी कवक (फंगस), जो पौधों की जड़ों के भीतर रहता है, फसलों को अधिक पानी और पोषक तत्व प्राप्त करने में मदद कर सकता है। माइकोराइज़ा (Mycorrhiza) नामक यह साझेदारी, पौधे के अपने जड़ तंत्र के एक प्राकृतिक विस्तार की तरह है, जो मिट्टी में और गहराई तक पहुँचकर वह खोज लेती है जिसकी पौधे को आवश्यकता होती है। शोधकर्ता यह सवाल पूछ रहे थे कि क्या यह प्राकृतिक साझेदारी विभिन्न प्रकार के चनों को मौसम के कठिन अंत में जीवित रहने में मदद कर सकती है, और क्या चनों के कुछ प्रकार इस मदद का उपयोग करने में दूसरों की तुलना में बेहतर हैं।

डॉ. पंजाराओ देशमुख कृषि विद्यापीठ, अकोला, भारत के एक शोधकर्ता ने दो बढ़ते मौसमों के दौरान किए गए एक क्षेत्रीय प्रयोग में इन प्रश्नों का उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने स्थानीय पसंदीदा किस्मों से लेकर नई, उच्च उपज वाली किस्मों तक, सात अलग-अलग प्रकार के चने का चयन किया। अपने खेतों में, उन्होंने दो अलग-अलग स्थितियाँ बनाईं। एक सेट भूखंडों में, पौधों को महत्वपूर्ण समय पर नियमित रूप से पानी दिया गया, जिससे यह सुनिश्चित हुआ कि उनके पास अपने विकास चक्र को पूरा करने के लिए पर्याप्त नमी हो। दूसरे सेट में, पौधों को शुरुआती बुवाई के बाद कोई पानी नहीं दिया गया, जिससे उन्हें मिट्टी के प्राकृतिक सूखने का सामना करना पड़ा। महत्वपूर्ण रूप से, प्रयोग के सभी पौधों को बुवाई के समय ही लाभकारी माइकोराइज़ल कवक के साथ उपचारित किया गया था, जिससे शोधकर्ता यह देख सके कि कवक गीली और सूखी दोनों स्थितियों में कैसा प्रदर्शन करता है।

परिणाम स्पष्ट और सुसंगत थे। जैसा कि अपेक्षित था, सूखे की स्थिति का सामना करने वाले पौधों ने अपने अच्छी तरह से पानी दिए गए पड़ोसियों की तुलना में कम अनाज और कम भूसा उत्पादित किया। पानी की कमी के कारण पत्तियों का हरा रंग तेजी से कम हो गया और पौधों के ऊतकों में पानी धारण करने की क्षमता घट गई। हालाँकि, सूखे पौधों ने अपने आंतरिक बचाव में भी भारी वृद्धि दिखाई। उन्होंने काफी अधिक प्रोलाइन का उत्पादन किया और अपने सफाई एंजाइमों को बहुत अधिक सक्रिय किया। इसने पुष्टि की कि पौधे तनाव के विरुद्ध कड़ी लड़ाई लड़ रहे थे, लेकिन इस लड़ाई की एक कीमत चुकानी पड़ी।

सभी चना किस्में सूखे के साथ समान सफलता से नहीं लड़ीं। शोधकर्ता ने पाया कि एक विशिष्ट किस्म, जिसका नाम JAKI-9218 है, सबसे अधिक लचीली साबित हुई। जब पानी खत्म हो गया, तो इस किस्म ने अपनी संभावित उपज का सबसे कम नुकसान किया, जो अपने पानी दिए गए समकक्षों की तुलना में केवल लगभग दस प्रतिशत कम था। इसने अन्य सभी किस्मों की तुलना में अपनी पत्तियों को अधिक हरा बनाए रखा और अपने ऊतकों में अधिक पानी बनाए रखा। इसके अलावा, JAKI-9218 सुरक्षात्मक प्रोलाइन के उच्चतम स्तर का उत्पादन करने और अपने एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों में सबसे मजबूत प्रतिक्रिया दिखाने में सबसे प्रभावी थी। दो अन्य किस्में, PDKV कनक और PDKV कंचन, भी अच्छा प्रदर्शन करती दिखीं, जो समान लेकिन थोड़ी कम नाटकीय लचीलापन दिखाती थीं।

इसके विपरीत, अन्य किस्में काफी संघर्ष करती दिखीं। एक किस्म, गुलाक-1, सबसे अधिक प्रभावित हुई, जिसने समान शुष्क परिस्थितियों में अपनी संभावित उपज का बीस प्रतिशत से अधिक नुकसान किया। इसने अपनी पत्तियों में पानी रोकने की सबसे कमजोर क्षमता और अपने सुरक्षात्मक रसायनों में सबसे कम प्रभावी वृद्धि भी दिखाई। अध्ययन ने प्रदर्शित किया कि हालांकि लाभकारी कवक ने सभी पौधों की कुछ हद तक मदद की, लेकिन चने की अपनी आनुवंशिक संरचना ने यह निर्धारित किया कि वह तनाव को कितनी अच्छी तरह संभाल सकता है। सबसे सहनशील किस्में प्रकाश संश्लेषण और जल संतुलन को बेहतर बनाए रखने में सक्षम थीं, जिससे उन्हें सूखे मिट्टी में भी फसल पैदा करने में मदद मिली।

ये निष्कर्ष सूखे के प्रति संवेदनशील क्षेत्रों के किसानों के लिए एक व्यावहारिक मार्ग सुझाते हैं। सबसे लचीली किस्मों, जैसे कि JAKI-9218, को लगाकर और यह सुनिश्चित करके कि उन्हें लाभकारी माइकोराइज़ल कवक के साथ टीकाकृत (इनोक्युलेट) किया गया है, मौसम के अंत में वर्षा विफल होने पर भी चना उत्पादन को बनाए रखना संभव है। यह शोध यह दावा नहीं करता है कि इसने सूखे की समस्या को हल कर दिया है, बल्कि यह विशिष्ट उपकरणों की पहचान करता है जो प्रभावी ढंग से एक साथ काम करते हैं। एक मजबूत आनुवंशिक किस्म और एक प्राकृतिक मृदा साथी का संयोजन फसल की सुरक्षा करने का एक विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि बदलती जलवायु की चुनौतियों के बावजूद यह महत्वपूर्ण फसल समुदायों का पेट भरना जारी रख सके।