Enhancement of essential oil yield in Ocimum americanum L. across ontogenetic phases by Bacillus subtilis MTCC 8141 and Trichoderma harzianum MTCC 936 and its termiticidal efficacy against Odontotermes parvidens

सदियों से, किसान अपनी फसलों को कीटों से बचाने के लिए सिंथेटिक रसायनों पर निर्भर रहे हैं। हालांकि ये मानव निर्मित जहर तेजी से काम करते हैं, लेकिन ये पर्यावरणीय क्षति की एक लंबी लकीर छोड़ जाते हैं, उन जीवों को नुकसान पहुँचाते हैं जो लक्षित नहीं हैं, और अंततः ऐसे कीटों को जन्म देते हैं जो इस जहर के प्रति प्रतिरोधी हो जाते हैं। इसके जवाब में, वैज्ञानिकों ने प्रकृति के अपने रासायनिक शस्त्रागार की ओर अपना ध्यान केंद्रित किया है: आवश्यक तेल (essential oils)। ये कई पौधों के भीतर पाए जाने वाले सुगंधित, वाष्पशील तरल पदार्थ हैं, जिनमें अक्सर जटिल यौगिकों का मिश्रण होता है जो विभिन्न तरीकों से कीटों को मारने या उन्हें दूर भगाने का काम करता है। एक एकल सिंथेटिक रसायन के विपरीत, जो कीट के शरीर के केवल एक हिस्से को लक्षित कर सकता है, ये प्राकृतिक तेल अक्सर कई मोर्चों पर हमला करते हैं, जिससे वे कीट नियंत्रण के लिए एक आशाजनक, बायोडिग्रेडेबल विकल्प बन जाते हैं। हालांकि, एक पौधे द्वारा उत्पादित तेल की मात्रा और उसके भीतर के विशिष्ट रसायन इस बात पर काफी बदल सकते हैं कि पौधा कितना पुराना है और उसकी जड़ों के आसपास मिट्टी में क्या जीवित है।

भारत में शोधकर्ताओं ने यह देखने के लिए प्रयास किया कि क्या वे एक विशिष्ट पौधे, जिसे 'ओसीमम अमेरिकनम' (Ocimum americanum) कहा जाता है (जो कि एक प्रकार का जंगली तुलसी है), में इन प्राकृतिक कीटनाशकों के उत्पादन को बढ़ाने के लिए सहायक मृदा सूक्ष्मजीवों (soil microbes) का उपयोग कर सकते हैं। उन्होंने दो सूक्ष्म सहायकों पर ध्यान केंद्रित किया: एक जीवाणु जिसे बैसिलस सबटिलिस (Bacillus subtilis) कहा जाता है और एक कवक जिसे ट्राइकोडर्मा हार्ज़ियानम (Trichoderma harzianum) कहा जाता है। ये जीव पौधों को बढ़ने में मदद करने के लिए जाने जाते हैं क्योंकि वे पोषक तत्वों को अधिक सुलभ बनाते हैं और पौधे की अपनी रक्षा प्रणाली को उत्तेजित करते हैं। टीम यह जानना चाहती थी कि क्या इन सूक्ष्मजीवों को मिट्टी में मिलाने से न केवल पौधे बड़े होंगे, बल्कि उनके द्वारा उत्पादित आवश्यक तेल की मात्रा भी बढ़ेगी और तेल की रासायनिक संरचना में बदलाव आएगा ताकि वह एक विनाशकारी कीट, दीमक के विरुद्ध अधिक प्रभावी हो सके। उन्हें पौधों की कटाई के लिए सही समय भी खोजने की आवश्यकता थी, क्योंकि जैसे-जैसे पौधा अपने युवा, पत्तेदार चरण से अपने पुष्पन (flowering), प्रजनन चरण की ओर बढ़ता है, तेल की मात्रा बदलती रहती है।

वैज्ञानिकों ने तुलसी के पौधों को एक खेत में उगाया, और उन्हें चार समूहों में विभाजित किया। एक समूह को कोई उपचार नहीं दिया गया और वह एक आधार (baseline) के रूप में कार्य करता था। अन्य तीन समूहों को अकेले जीवाणु, अकेले कवक, या दोनों के मिश्रण से उपचारित किया गया। उन्होंने पौधों की तीन अलग-अलग जीवन अवस्थाओं के माध्यम से उनकी निगरानी की: फूलने से पहले, फूलते समय, और फूलने के बाद। प्रत्येक चरण में, उन्होंने तेल निकालने के लिए पत्तियों की कटाई की और उसका मापन किया। परिणामों ने दिखाया कि सूक्ष्मजीवों से उपचारित पौधे अनुपचारित पौधों की तुलना में काफी बड़े हुए। सबसे नाटकीय वृद्धि तब देखी गई जब पौधे फूल रहे थे; दोनों सूक्ष्मजीवों के मिश्रण और अकेले जीवाणु से उपचारित पौधों ने सबसे भारी पत्तियां पैदा कीं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि पत्तियों से निकाला गया आवश्यक तेल इस पुष्पण चरण के दौरान चरम पर था। अकेले जीवाणु से उपचारित पौधों ने 1.28 प्रतिशत की उच्चतम तेल सांद्रता प्रदान की, जिसके ठीक बाद मिश्रित उपचार (1.27 प्रतिशत) का स्थान था, जबकि अनुपचारित पौधों में यह केवल 0.90 प्रतिशत था।

यह समझने के लिए कि ये तेल प्रभावी क्यों थे, शोधकर्ताओं ने उनकी रासायनिक संरचना का विश्लेषण किया। उन्होंने पाया कि तेल 'कैम्फर' (camphor) नामक एक यौगिक के प्रभुत्व में था, जो अपनी तीव्र गंध और कीटनाशक गुणों के लिए जाना जाता है। जीवाणु से उपचारित पौधों में, कैम्फर ने तेल के आधे से अधिक हिस्से को बनाया, जो अनुपचारित पौधों की तुलना में अधिक अनुपात में था। यह सुझाव देता है कि सूक्ष्मजीवों ने न केवल तेल की मात्रा बढ़ाई, बल्कि पौधे को एक उच्च गुणवत्ता वाला, अधिक शक्तिशाली संस्करण बनाने के लिए भी प्रभावित किया। शोधकर्ताओं ने एक विशिष्ट प्रजाति की दीमक, ओडोंटोर्मेस पारविडेंस (Odontotermes parvidens), के खिलाफ तीन अलग-अलग विधियों का उपयोग करके इस तेल का परीक्षण किया। पहले परीक्षण में, उन्होंने दीमकों को सीधे तेल के संपर्क में लाया। दूसरे में, उन्होंने तेल के धुएं को बिना सीधा संपर्क किए दीमकों के आसपास के स्थान को भरने दिया। तीसरे में, उन्होंने यह परीक्षण किया कि क्या तेल दीमकों को दूर भगा सकता है।

परिणाम चौंकाने वाले थे। सूक्ष्मजीव-उपचारित पौधों से प्राप्त आवश्यक तेल, अनुपचारित पौधों की तुलना में कहीं अधिक प्रभावी थे। जीवाणु से उपचारित पौधों या मिश्रित उपचार वाले तेल के संपर्क में आने पर, दीमक बहुत तेजी से मरे। उच्चतम सांद्रता पर, इन तेलों ने सीधे संपर्क के एक घंटे के भीतर और धुएं के संपर्क में आने के एक घंटे के भीतर 100 प्रतिशत दीमकों को मार दिया। अनुपचारित तेल ने भी दीमकों को मारा, लेकिन इसे समान परिणाम प्राप्त करने के लिए अधिक समय लगा और उच्च सांद्रता की आवश्यकता पड़ी। इसके अलावा, तेल ने शक्तिशाली विकर्षक (repellent) के रूप में भी कार्य किया। जब उन्हें उपचारित क्षेत्र और एक साफ क्षेत्र के बीच चयन करने का अवसर दिया गया, तो दीमकों ने अत्यधिक रूप से उपचारित पक्ष को छोड़ दिया, और सूक्ष्मजीव-उपचारित तेलों ने उच्चतम सांद्रता पर उन्हें पूरी तरह से दूर भगा दिया। अध्ययन ने पुष्टि की कि पौधों की कटाई का सही समय चुनना—जब वे फूल रहे हों—और मिट्टी में इन विशिष्ट सूक्ष्मजीवों का समावेश करना, दीमकों के प्रबंधन के लिए एक शक्तिशाली, प्राकृतिक उपकरण बनाता है।

यह शोध प्रदर्शित करता है कि पौधे और उसकी मिट्टी में मौजूद सूक्ष्मजीवी जीवन के बीच के संबंध का उपयोग एक अधिक प्रभावी प्राकृतिक कीटनाशक बनाने के लिए किया जा सकता है। केवल इन लाभकारी बैक्टीरिया और कवक को मिट्टी में जोड़कर और पौधों के फूलने के चरण तक प्रतीक्षा करके, किसान संभावित रूप से ऐसी फसल काट सकते हैं जो न केवल बड़ी है, बल्कि कीटों से लड़ने के लिए आवश्यक विशिष्ट रसायनों से भी समृद्ध है। अध्ययन सुझाव देता है कि यह दृष्टिकोण टिकाऊ कीट प्रबंधन की दिशा में एक व्यवहार्य मार्ग प्रदान करता है, जो कठोर सिंथेटिक रसायनों की आवश्यकता को कम करता है और पौधे की अपनी जैविक मशीनरी का उपयोग करके खुद को और आसपास की फसलों को सुरक्षित करने की क्षमता का लाभ उठाता है।