Synergistic effect of Pseudomonas fluorescens and arbuscular mycorrhizal fungi on root-knot nematode, Meloidogyne incognita and enzyme activity in eggplant under nursery and permanent pot conditions

मिट्टी के नीचे छिपी दुनिया में, पौधों और सूक्ष्म हमलावरों के बीच एक निरंतर संघर्ष चलता रहता है। इन हमलावरों में सबसे कष्टदायक रूट-नॉट नेमाटोड (root-knot nematodes) हैं, जो कीड़े जैसे छोटे जीव होते हैं जो पौधों की जड़ों में घुस जाते हैं, जिससे सूजन वाले गांठें बन जाती हैं जो पौधे की पानी पीने और पोषक तत्व ग्रहण करने की क्षमता को बाधित करती हैं। जब ये कीट बैंगन जैसी फसलों पर हमला करते हैं, तो वे पूरी फसल को बर्बाद कर सकते हैं। दशकों से, किसान रासायनिक जहरों से मुकाबला करते आए हैं, लेकिन ये पदार्थ अक्सर पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुँचाते हैं। इसने वैज्ञानिकों को एक सौम्य, अधिक टिकाऊ समाधान खोजने के लिए प्रेरित किया है: प्रकृति के अपने रक्षकों का उपयोग करना। ऐसे दो रक्षक एक विशिष्ट प्रकार के लाभकारी बैक्टीरिया और लाभकारी कवक (fungi) का समूह हैं। बैक्टीरिया मिट्टी में रहते हैं और ऐसे पदार्थ पैदा कर सकते हैं जो हानिकारक जीवों को दूर भगाते हैं या उन्हें मार देते हैं, जबकि कवक पौधों की जड़ों के साथ एक साझेदारी बनाते हैं, जिससे उन्हें पोषक तत्व अवशोषित करने में मदद मिलती है और कुछ मामलों में, पौधे को हमले के खिलाफ अधिक मजबूत बनाते हैं। शोधकर्ता लंबे समय से यह सवाल पूछते रहे हैं कि क्या ये दोनों सहयोगी अकेले काम करने की तुलना में मिलकर बेहतर काम करते हैं, और क्या पौधे के जीवन के शुरुआती चरण में उन्हें पेश करने से बाद में जोड़ने की तुलना में बेहतर सुरक्षा मिलती है।

मिस्र में वैज्ञानिकों की एक टीम ने बैंगन के पौधों का उपयोग करके इस विचार का परीक्षण करने के लिए हाथ बढ़ाया। उन्होंने एक नियंत्रित स्क्रीन हाउस के भीतर काम किया, जो एक ऐसी संरचना है जो पौधों को बाहरी मौसम से बचाती है जबकि प्राकृतिक प्रकाश और हवा को आने देती है। शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया के एक विशिष्ट स्ट्रेन Pseudomonas fluorescens और अरबस्कुलर माइकोराइज़ल फंगी (arbuscular mycorrhizal fungi) के रूप में जाने जाने वाले लाभकारी कवक के एक प्रकार पर ध्यान केंद्रित किया। उनका लक्ष्य यह देखना था कि ये सूक्ष्मजीव बैंगन के पौधों की वृद्धि और रूट-नॉट नेमाटोड के प्रति उनकी प्रतिरोधक क्षमता को कैसे प्रभावित करते हैं। प्रयोग को वास्तविक खेती की नकल करने के लिए दो अलग-अलग चरणों में विभाजित किया गया था। पहले, पौधों को छोटे नर्सरी ट्रे में उगाया गया जहाँ उन्हें बैक्टीरिया, कवक, या दोनों के संयोजन के साथ उपचार दिया गया। एक महीने के बाद, इन छोटे पौधों को मिट्टी से भरे बड़े गमलों में स्थानांतरित कर दिया गया, जहाँ उन्हें नेमाटोड कीटों के संपर्क में लाया गया। कुछ पौधों को बड़े गमलों में फिर से सूक्ष्मजीव दिए गए, जबकि अन्य को केवल नर्सरी में ही सूक्ष्मजीव मिले थे। शोधकर्ताओं ने उन समूहों को भी रखा जिन्हें कोई सूक्ष्मजीव नहीं मिला और कोई कीट नहीं मिला, और उन समूहों को भी रखा जिन्हें कीट मिले लेकिन कोई सूक्ष्मजीव नहीं मिला, ताकि तुलना के लिए एक आधार (baseline) के रूप में उपयोग किया जा सके।

परिणामों ने इन लाभकारी सूक्ष्मजीवों को जल्दी पेश करने के स्पष्ट लाभ को प्रकट किया। जब नर्सरी में दोनों बैक्टीरिया और कवक के साथ मिलकर पौधों का उपचार किया गया, तो वे केवल एक सूक्ष्मजीव या किसी भी उपचार के बिना वाले पौधों की तुलना में काफी बड़े और स्वस्थ रूप से विकसित हुए। इस संयुक्त उपचार ने स्वस्थ पौधों (जिन्हें कोई उपचार नहीं मिला था) की तुलना में पौधों की समग्र वृद्धि को लगभग सत्तर प्रतिशत तक बढ़ा दिया। हालाँकि, सबसे चौंकाने वाला निष्कर्ष तब सामने आया जब पौधों का सामना नेमाटोड के हमले से हुआ। पौधों को नर्सरी चरण के दौरान अकेले बैक्टीरिया से उपचारित करना और फिर बाद में स्थायी गमलों में नेमाटोड डालना, सबसे प्रभावी रणनीति थी। इस दृष्टिकोण ने नेमाटोड की संख्या और उनके द्वारा किए गए नुकसान को अस्सी छह प्रतिशत से अधिक कम कर दिया। इसके विपरीत, बाद के चरण में फिर से बैक्टीरिया जोड़ने, या नेमाटोड डालने से पहले नर्सरी में बैक्टीरिया और कवक को मिलाने से कम सुरक्षा मिली। आंकड़ों ने दिखाया कि बैक्टीरिया के शुरुआती परिचय ने एक स्थायी ढाल बनाई जिसने पौधे की रक्षा करना जारी रखा, भले ही उसे बड़े गमले में स्थानांतरित कर दिया गया हो।

केवल कीटों को रोकने के अलावा, शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि पौधे के भीतर क्या हो रहा था। पौधों की अपनी आंतरिक रक्षा प्रणालियाँ होती हैं, जिनमें विशेष एंजाइम शामिल होते हैं जो रासायनिक ढाल के रूप la कार्य करते हैं। अध्ययन में पाया गया कि बैक्टीरिया से उपचारित पौधों और फिर नेमेटोड के संपर्क में आने वाले पौधों में दो प्रमुख रक्षा एंजाइमों की गतिविधि में भारी उछाल आया। इनमें से एक एंजाइम, जो संक्रमण से लड़ने में मदद करता है, ने केवल नेमेटोड के हमले वाले पौधों की तुलना में अपनी गतिविधि में दो सौ प्रतिशत से अधिक की वृद्धि दिखाई। दूसरा एंजाइम, जो पौधे को मजबूत बाधाएं बनाने में मदद करता है, ने इसी तरह की नाटकीय वृद्धि दिखाई। ये निष्कर्ष बताते हैं कि बैक्टीरिया के शुरुआती उपचार ने न केवल सीधे तौर पर कीटों को मारा, बल्कि पौधे की अपनी प्रतिरक्षा प्रणाली को भी जगा दिया, जिससे वह खुद को अधिक प्रभावी ढंग से बचाने के लिए तैयार हो गया। कवक ने भी भूमिका निभाई, जिसमें कवक प्राप्त करने वाले पौधों में उच्च औपनिवेशीकरण (colonization) की दर देखी गई, जहाँ कवक के धागे सफलतापूर्वक जड़ों से जुड़ गए, हालांकि बैक्टीरिया अकेले ही उस विशिष्ट एंजाइम प्रतिक्रिया को सक्रिय करने में अधिक सक्षम सिद्ध हुआ जो उच्चतम नेमेटोड कमी की ओर ले गया।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि लाभकारी सूक्ष्मजीवों को लगाने का समय और तरीका स्वयं सूक्ष्मजीवों जितने ही महत्वपूर्ण हैं। नर्सरी में बैंगन के पौधों को बैक्टीरिया के साथ उपचारित करना एक ऐसी बढ़त प्रदान करता है जो बाद में उपचार देने या गलत समय पर सूक्ष्मजीवों के मिश्रण का उपयोग करने की तुलना में बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है। यह प्रारंभिक सुरक्षा लंबे समय तक बनी रहती है, जो पौधे के बढ़ने के साथ-साथ उसकी रक्षा करती रहती है। शोधकर्ता सुझाव देते हैं कि किसान हानिकारक रसायनों पर निर्भर रहने के बजाय इस ज्ञान का उपयोग नेमेटोड समस्याओं के प्रबंधन के लिए कर सकते हैं। नर्सरी में इन प्राकृतिक सहयोगियों के साथ पौधों का उपचार करके, एक ऐसी टिकाऊ प्रणाली बनाना संभव है जहाँ पौधे स्वस्थ हों, कीट नियंत्रण में रहें, और मिट्टी भविष्य की फसलों के लिए सुरक्षित रहे। यह कार्य इस बात को रेखांकित करता है कि कभी-कभी, सबसे अच्छा बचाव एक भारी-हाथ वाले हमले से नहीं, बल्कि एक सही समय पर की गई साझेदारी से होता है जो पौधे को उसके जीवन की शुरुआत से ही मजबूत बनाती है।