Mitigation of Cd accumulation in rice by the combined of Mg-modified biochar/attapulgite materials and foliar inhibitors
यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि मैग्नीशियम-संशोधित बायोचार/एटापुलगाइट मृदा संशोधनों और फोलियर अवरोधकों का संयुक्त अनुप्रयोग मिट्टी के पीएच और कार्बनिक पदार्थ को बढ़ाकर, कैडमियम को कम जैव-उपलब्ध रूपों में बदलकर, और अंततः फसल की उपज को बढ़ाकर, चावल के दानों में कैडमियम के संचय को प्रभावी रूप से कम करता है।
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चावल के खेतों की कल्पना एक विशाल रसोईघर के रूप में करें जहाँ मिट्टी एक 'पेंट्री' (भंडार गृह) है। दुर्भाग्य से, कुछ पेंट्री में एक जहरीला, अदृश्य मेहमान है जिसका नाम है कैडमियम (Cd)। यह मेहमान एक जिद्दी, जहरीले सांचे (मोल्ड) की तरह है जो आसानी से नहीं जाता। इसे चावल के पौधों से चिपकना, उनके तनों के ऊपर चढ़ना और अंततः हमारे खाने के दानों तक पहुँचना पसंद है, जो हमारे स्वास्थ्य के लिए बुरा है।
यह अध्ययन वैज्ञानिकों की एक टीम की तरह है जो उस पेंट्री को साफ करने और उस जहर को खाने की मेज तक पहुँचने से रोकने की कोशिश कर रही है। उन्होंने इसे कैसे किया, यहाँ सरल चरणों में दिया गया है:
1. "सुपर-स्पंज" मिश्रण (मिट्टी का उपचार)
वैज्ञानिकों ने मिट्टी में डालने के लिए एक विशेष "सफाई मिश्रण" बनाने का निर्णय लिया। उन्होंने शुरुआत बायोचार (Biochar) से की, जो मूल रूप से पौधों के कचरे से बना चारकोल है। बायोचार को एक 'सुपर-स्पंज' के रूप में सोचें जो बुरी चीजों को सोख सकता है।
लेकिन उन्होंने केवल सादे चारकोल का उपयोग नहीं किया। उन्होंने इसे दो तरीकों से अपग्रेड किया:
- क्ले (मिट्टी) का जुड़ाव: उन्होंने इसमें एटापुलगाइट (Attapulgite) मिलाया, जो एक प्रकार की प्राकृतिक मिट्टी है। इसे एक स्पंज में चिपचिपे, रेशेदार जाल को जोड़ने जैसा समझें ताकि यह जहर को और भी बेहतर तरीके से पकड़ सके।
- मैग्नीशियम का बूस्ट: उन्होंने इस मिश्रण को मैग्नीशियम (मैग्नीशियम क्लोराइड या मैग्नीशियम ऑक्साइड का उपयोग करके) के साथ उपचारित किया। मैग्नीशियम को एक "ताला लगाने वाले (लॉकस्मिथ)" के रूप में सोचें। यह मिट्टी के रासायनिक वातावरण को बदल देता है, जिससे यह अधिक क्षारीय (कम अम्लीय) हो जाती है, जो कैडमियम को "लॉक" करने में मदद करता है ताकि वह इधर-उधर न घूम सके।
उन्होंने दो मुख्य संस्करण बनाए: एक जिसे मैग्नीशियम क्लोराइड के साथ उपचारित किया गया था और दूसरा जिसे मैग्नीशियम ऑक्साइड के साथ उपचारित किया गया था।
2. "शील्ड" स्प्रे (पत्तियों पर छिड़काव)
जहाँ मिट्टी का मिश्रण जमीन से ऊपर की ओर काम कर रहा था, वहीं वैज्ञानिकों ने ऊपर से चावल के पौधों पर भी स्प्रे किया। यह एक सिलिकॉन-आधारित स्प्रे था।
- उपमा: कल्पना करें कि चावल का पौधा एक बारूद के मैदान से गुजरने वाला व्यक्ति है। मिट्टी का मिश्रण जमीन से बारूद हटाने जैसा है। स्प्रे एक बुलेटप्रूफ जैकेट देने जैसा है। भले ही कुछ जहर पौधों की पत्तियों में घुसने की कोशिश करे, सिलिकॉन की यह "जैकेट" उसे दानों (उस हिस्से तक जो हम खाते हैं) तक जाने से रोक देती है। यह प्रभावी रूप से पौधे को जहर को रोकने के लिए प्रेरित करती है।
3. खेत में क्या हुआ?
टीम ने चीन के एक वास्तविक चावल के खेत में इसका परीक्षण किया। यहाँ उन्हें क्या पता चला:
- मिट्टी स्वस्थ हुई: विशेष मिश्रणों ने मिट्टी को कम अम्लीय बनाया (pH स्तर बढ़ाया) और स्वस्थ कार्बनिक पदार्थों की मात्रा बढ़ा दी, जिससे मिट्टी अधिक समृद्ध और उपजाऊ हो गई।
- जहर फंस गया: उपचार से पहले, कैडमियम "ढीले" रूप में था, जो चावल द्वारा खाए जाने के लिए तैयार था। उपचार के बाद, मैग्नीशियम मिश्रणों ने कैडमियम को एक "लॉक" किए हुए रूप में बदल दिया। वह अभी भी वहीं था, लेकिन एक स्थिर अवस्था में फंस गया था, जैसे किसी सेल में कैदी, जो बाहर निकलने में असमर्थ हो।
- चावल के दाने सुरक्षित हो गए:
- केवल मैग्नीशियम मिश्रणों का उपयोग करने से चावल के दानों में जहर लगभग 66% से 73% तक कम हो गया।
- जब उन्होंने इसके ऊपर सिलिकॉन स्प्रे जोड़ा, तो जहर का स्तर और भी गिर गया (अतिरिक्त 13% से 20% की कमी)।
- परिणाम? चावल के दानों में कैडमियम का स्तर बहुत कम था, जो सरकार द्वारा निर्धारित सुरक्षा सीमाओं से काफी नीचे था।
- पौधे बेहतर बढ़े: न केवल चावल सुरक्षित था, बल्कि वह बड़ा भी हुआ। पैदावार (जितना चावल उन्होंने काटा) बढ़ गई, विशेष रूप से मैग्नीशियम मिश्रणों के साथ।
4. लागत
वैज्ञानिकों ने कीमत की भी जांच की। उन्होंने पाया कि उनके नए मैग्नीशियम-संशोधित मिश्रण बनाना सादे बायोचार या बायोचार-क्ले मिश्रण के अकेले उपयोग करने की तुलना में वास्तव में सस्ता था। यह एक जीत-जीत वाली स्थिति थी: इसने मिट्टी को साफ किया, पैसे बचाए और अधिक चावल पैदा किया।
निष्कर्ष
यह अध्ययन दिखाता है कि एक विशेष मिट्टी के मिश्रण (मैग्नीशियम-संशोधित बायोचार और क्ले) को एक सुरक्षात्मक स्प्रे (सिलिकॉन) के साथ मिलाकर, किसान प्रभावी रूप से जहरीले कैडमियम को हमारे द्वारा खाए जाने वाले चावल में पहुँचने से रोक सकते हैं। यह फर्श को साफ करने के लिए पोछे और भोजन की रक्षा के लिए एक ढाल दोनों का उपयोग करने जैसा है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फसल सुरक्षित, प्रचुर और सस्ती हो।
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