Fungi dominate microbial necromass while bacteria dominate living biomass in tea plantation soils
अत्यधिक अम्लीय चाय बागान की मिट्टी में, हालांकि बैक्टीरिया जीवित सूक्ष्मजीव बायोमास पर हावी होते हैं, फिर भी कवक अवशेष (फंगल रेजिड्यू) संचित सूक्ष्मजीव नेक्रोमास का अत्यधिक रूप से निर्माण करते हैं, जो मृदा कार्बनिक कार्बन में एक प्रमुख योगदानकर्ता के रूप में कार्य करता है।
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एक चाय के बागान की मिट्टी के बहुत नीचे, एक शांत लेकिन विशाल परिवर्तन हो रहा है। इसमें सूक्ष्मजीवों की अदृश्य दुनिया शामिल है, वे नन्हे बैक्टीरिया और कवक (फंगी) जो मिट्टी में रहते हैं, और वे कार्बन जिसे वे संचित करने में मदद करते हैं। मृदा कार्बनिक कार्बन (सॉयल ऑर्गेनिक कार्बन) पृथ्वी की उर्वरता का जीवन रक्त और जलवायु परिवर्तन के विरुद्ध एक महत्वपूर्ण बफर है; यह वह कार्बनिक सामग्री है जो मिट्टी को स्वस्थ रखती है और वातावरण से गर्मी को बाहर रखती है। लंबे समय से, वैज्ञानिक समझते आए हैं कि ये सूक्ष्मजीव प्रमुख खिलाड़ी हैं। वे बढ़ते हैं, वे मरते हैं, और उनके अवशेष मिट्टी का हिस्सा बन जाते हैं। हालांकि, एक अनसुलझा प्रश्न यह रहा है कि आज हम जो जीवित सूक्ष्मजीवों का मिश्रण देखते हैं, क्या वह हमें उन मृत सूक्ष्मजीव अवशेषों के मिश्रण के बारे में कुछ बताता है जो समय के साथ जमा होते हैं। क्या वर्तमान में जीवित बैक्टीरिया और कवक मरने के बाद बस ढेर होते जाते हैं, या मिट्टी उन्हें मृत्यु के बाद अलग तरह से छाँटती है? यह प्रश्न महत्वपूर्ण है क्योंकि जो सामग्री मिट्टी में रहती है, वह यह निर्धारित करती है कि वह कार्बन कितने समय तक संचित रहेगा और मिट्टी कितनी स्थिर होगी।
पश्चिमी चीन में एक दीर्घकालिक चाय के बागान में, शोधकर्ताओं ने चाय की झाड़ियों की चार अलग-अलग किस्मों को देखकर इस प्रश्न का उत्तर देने का प्रयास किया। उन्होंने मिट्टी की दो विशिष्ट चीजों को मापने के लिए खुदाई की: जीवित सूक्ष्मजीवी बायोमास, जो वर्तमान में जीवित बैक्टीरिया और कवक के सक्रिय समुदाय का प्रतिनिधित्व करता है, और सूक्ष्मजीवी नेक्रोमास (necromass), जो इन जीवों के मृत कोशिकाओं से संचित कार्बन है। ऐसा करने के लिए, उन्होंने विशिष्ट रासायनिक मार्करों का उपयोग किया। उन्होंने जीवित बैक्टीरिया और कवक की गिनती करने के लिए जीवित कोशिका झिल्लियों में पाए जाने वाले फैटी एसिडों को देखा, और मृत सामग्री की मात्रा का अनुमान लगाने के लिए अमीनो शुगर को मापा, जो कोशिकाएं मरने के बाद पीछे छूटे हुए टिकाऊ निर्माण खंड (बिल्डिंग ब्लॉक्स) होते हैं। उन्होंने मिट्टी के कार्बन की रासायनिक संरचना का भी विश्लेषण किया ताकि यह देखा जा सके कि समय के साथ इसमें कैसे बदलाव आया है।
परिणामों ने एक चौंकाने वाला विरोधाभास प्रकट किया। जीवित मिट्टी में, बैक्टीरिया स्पष्ट रूप से विजेता थे। वे कुल जीवित सूक्ष्मजीवी समुदाय का लगभग 61 से 67 प्रतिशत हिस्सा थे, जबकि कवक केवल लगभग 9 से 10 प्रतिशत का प्रतिनिधित्व करते थे। यदि कोई जीवित आबादी के आधार पर अनुमान लगाता, तो शायद यह उम्मीद की जाती कि बैक्टीरिया मृत अवशेषों के ढेर पर भी प्रभुत्व जमाएंगे। लेकिन मिट्टी ने एक अलग कहानी सुनाई। जब शोधकर्ताओं ने नेक्रोमास, यानी मृत सूक्ष्मजीवी कार्बन को देखा, तो स्थिति पूरी तरह से उलट गई। कवक के अवशेषों ने मृत सामग्री का लगभग 90 से 93 प्रतिशत हिस्सा बनाया, जबकि बैक्टीरिया के अवशेष एक बहुत छोटा अंश मात्र थे। वास्तव में, मृत कवक सामग्री इतनी प्रभावशाली थी कि इसने मिट्टी में संचित कुल कार्बनिक कार्बन का लगभग 45 से 71 प्रतिशत हिस्सा बनाया।
यह निष्कर्ष बताता है कि मिट्टी एक फिल्टर के रूप में कार्य करती है जो जीवों की मृत्यु के बहुत समय बाद उनके सूक्ष्मजीवी अवशेषों की संरचना को बदल देती है। हालांकि बैक्टीरिया जीवित समुदाय में अधिक संख्या में हैं, लेकिन उनकी कोशिका भित्तियाँ अन्य सूक्ष्मजीवों द्वारा आसानी से तोड़ी और पुनर्चक्रित (रीसायकल) कर दी जाती हैं, जिसका अर्थ है कि वे बड़ी मात्रा में जमा नहीं होते हैं। दूसरी ओर, कवक की कोशिका भित्तियाँ अधिक सख्त होती हैं जो अपघटन का विरोध करती हैं। भले ही जीवित कवक कम संख्या में हों, उनके अवशेष बने रहते हैं और समय के साथ जमा होते जाते हैं, जिससे वे संचित कार्बन के प्राथमिक स्रोत बन जाते हैं। अध्ययन में यह भी पाया गया कि चाय की किस्म मायने रखती थी; 'फडिंग डाबाईचा' (Fuding Dabaicha) किस्म के नीचे की मिट्टी में सबसे अधिक कार्बन था और इसमें कवक के प्रभुत्व और रासायनिक परिवर्तन के सबसे अधिक संकेत मिले।
शोधकर्ताओं ने पुष्टि की कि जीवित सूक्ष्मजीवों की मात्रा और मृत अवशेषों की मात्रा आपस में जुड़ी हुई है; जहाँ अधिक जीवित बायोमास होता है, वहाँ मृत बायोमास भी अधिक होने की प्रवृत्ति होती है। हालांकि, किस प्रकार का सूक्ष्मजीव जीवित दुनिया पर हावी है, यह उस प्रकार की भविष्यवाणी नहीं करता जो मृत दुनिया पर हावी है। यह अलगाव (डिकपलिंग) चाय के बागानों की अत्यधिक अम्लीय मिट्टी में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहाँ स्थितियाँ कवक के अवशेषों के संरक्षण के पक्ष में हो सकती हैं, भले ही बैक्टीरिया अधिक सक्रिय हों। अध्ययन निष्कर्ष निकालता है कि यह समझने के लिए कि मिट्टी कितना कार्बन संचित कर सकती है, हम केवल यह नहीं देख सकते कि आज कौन जीवित है। हमें यह भी समझना होगा कि मिट्टी उन लोगों के अवशेषों को कैसे संसाधित और संरक्षित करती है जो गुजर चुके हैं, एक ऐसी प्रक्रिया जो इन अम्लीय मिट्टी में स्पष्ट रूप से बैक्टीरिया के हलचल भरे, क्षणिक जीवन के बजाय कवक की शांत, स्थायी विरासत के पक्ष में है।
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