08 Feb Role of microorganisms in plant development
पौधों के विकास में सूक्ष्मजीवों की भूमिका
Microorganisms have developed diverse strategies to survive and compete for the resources of their habitat, and one of them is the production of inhibitory substances. Growth-inhibitory microbes are microorganisms that produce compounds or enzymes that inhibit other microorganisms. inhibit the growth or metabolism
पौधों के विकास में सूक्ष्मजीवों की भूमिका
एक सूक्ष्मजीव एकल-कोशिकिय या बहुकोशिकीय सूक्ष्म जीव हो सकता है जो आम तौर पर केवल एक माइक्रोस्कोप के माध्यम से देखा जा सकता है। सूक्ष्मजीवों में बैक्टीरिया, कवक, आर्किया, प्रोटोजोआ, वायरस इत्यादि शामिल हैं।
ये पृथ्वी पर सबसे गहरे महासागरों से लेकर सबसे ऊंचे पहाड़ों तक हर जगह पाए जाते हैं, और विभिन्न पारिस्थितिक प्रक्रियाओं जैसे पोषक चक्रण और कार्बनिक पदार्थों के अपघटन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
कुछ सूक्ष्मजीव मनुष्यों सहित पौधों और जानवरों में भी रोग पैदा कर सकते हैं और कुछ जीवो को लाभ पहुंचते है। पादपों को प्रभावित करने वाले सूक्ष्मजीव मिटटी, जल अवं हवा में उपस्तिथ होते है यहाँ इस अनुच्छेद में हम मिटटी के उपस्तिथ सूक्ष्मजीवो के अध्ययन पर प्रकाश डालेंगे जो की पादप को अतयधिक प्रभावित करते है।
मृदा सूक्ष्मजीव
मृदा सूक्ष्मजीव, छोटे जीवित जीव होते हैं जो मिट्टी में पाए जाते हैं। इनमें बैक्टीरिया, कवक, प्रोटोजोआ और नेमाटोड शामिल हैं। ये सूक्ष्मजीव मिट्टी के स्वास्थ्य और उर्वरता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिसमें पोषक चक्रण, कार्बनिक पदार्थों का अपघटन और पौधों के रोगजनकों का दमन शामिल है।
वे समग्र पारिस्थितिकी तंत्र में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे कीड़े, कीड़े और छोटे स्तनधारियों जैसे बड़े जीवों के लिए एक खाद्य स्रोत हैं। इसके अतिरिक्त, पौधों की वृद्धि में सुधार करने और पौधों की बीमारियों को दबाने की उनकी क्षमता के लिए जैव प्रौद्योगिकी और कृषि में कुछ मिट्टी के सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता है।
मृदा सूक्ष्मजीवों के प्रकार
सूक्ष्मजीवों की पादप के प्रति प्रकृति के आधार पर इन्हें दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है:
पादप विकास को बढ़ावा देने वाले रोगाणुओं
पौधों की वृद्धि के लिए लाभकारी मुक्त-जीवित मिट्टी के रोगाणुओं को आमतौर पर पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देने वाले रोगाणुओं के रूप में संदर्भित किया जाता है, जो पौधे की जड़ को उपनिवेशित करके पौधे के विकास को बढ़ावा देने में सक्षम होते हैं।
ये पौधे के स्वास्थ्य को बढ़ावा देने वाले या राइजोबैक्टीरिया को बढ़ावा देने वाले नोड्यूल हैं और राइजोस्फीयर से जुड़े होते हैं जो पौधे-सूक्ष्म जीवों की परस्पर क्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण मिट्टी पारिस्थितिक वातावरण है। पौधों के साथ उनके संबंध के अनुसार, इन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
1. सहजीवी जीवाणु: जो पादप कोशिकाओं के अंदर रहते हैं, गांठें उत्पन्न करते हैं, और विशिष्ट संरचनाओं के अंदर स्थानीयकृत होते हैं
2. मुक्त रहने वाले राइजोबैक्टीरिया: जो पादप कोशिकाओं के बाहर रहते हैं और गांठें नहीं बनाते हैं, लेकिन फिर भी शीघ्र पादप वृद्धि करते है , उदाहरण- राइजोबिया (जो फलीदार पौधों में गांठें पैदा करते हैं)
फसल के पौधों को पोषक तत्वों की आपूर्ति में सुधार करने के उद्देश्य से विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं का उपयोग मिट्टी के इनोकुलेंट्स के रूप में किया गया है। जैसे कि राइज़ोबियम (राइज़ोबियम, मेसोराइज़ोबियम, ब्रैडीरिज़ोबियम, अज़ोराइज़ोबियम, एलोरहिज़ोबियम और सिनोरिज़ोबियम) की प्रजातियों का दुनिया भर में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है ताकि फलीदार फसल वाले पौधों के साथ नाइट्रोजन-फिक्सिंग सिम्बायोसिस की प्रभावी स्थापना की अनुमति मिल सके।
दूसरी ओर, गैर-सहजीवी नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया जैसे कि एज़ोटोबैक्टर, एज़ोस्पिरिलम, बेसिलस और क्लेबसिएला एसपी। पौधों की उत्पादकता बढ़ाने के उद्देश्य से दुनिया में कृषि योग्य भूमि के एक बड़े क्षेत्र को टीका लगाने के लिए भी उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पौधों की फास्फोरस स्थिति को विशेष रूप से बढ़ाने के लिए बेसिलस और पैनीबैसिलस (पूर्व में बैसिलस) की प्रजातियों जैसे फॉस्फेट-घुलनशील बैक्टीरिया को मिट्टी में लागू किया गया है।
पादप विकास अवरोधक रोगाणुओं
सूक्ष्मजीवों ने अपने आवास के संसाधनों के लिए जीवित रहने और प्रतिस्पर्धा करने के लिए विविध रणनीतियों का विकास किया है, और उनमें से एक निरोधात्मक पदार्थों का उत्पादन है।विकास-अवरोधक सूक्ष्म जीव सूक्ष्मजीव हैं जो यौगिकों या एंजाइमों का उत्पादन करते हैं जो अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास या चयापचय को रोकते हैं।
ये यौगिक या एंजाइम एंटीबायोटिक्स, बैक्टीरियोसिन या अन्य प्रकार के द्वितीयक मेटाबोलाइट हो सकते हैं। एंटीबायोटिक्स ऐसे यौगिक होते हैं जो कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा निर्मित होते हैं और अन्य सूक्ष्मजीवों के विकास को मारने या बाधित करने में सक्षम होते हैं। पेनिसिलिन, उदाहरण के लिए, कवक पेनिसिलियम द्वारा निर्मित एक एंटीबायोटिक है जो कई प्रकार के जीवाणुओं के खिलाफ प्रभावी है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि हालांकि इनमें से कुछ सूक्ष्मजीव रोगजनक जीवों के विकास को रोक सकते हैं, वे लाभकारी सूक्ष्मजीवों के विकास को भी रोक सकते हैं जिससे पारिस्थितिक तंत्र में असंतुलन हो सकता है और संभावित रूप से नुकसान हो सकता है। उदाहरण: स्यूडोमोनैड्स, प्रोटोबैक्टीरिया आदि।
हालांकि अवरोधक पदार्थों, जैसे कि बैक्टीरियोसिन, का व्यावसायिक उपयोग सीमित है, उन्हें विभिन्न रोगजनकों के खिलाफ आशाजनक हथियार माना जाता है क्योंकि उनका उपयोग वर्षों से प्राकृतिक खाद्य संरक्षक के रूप में किया जाता रहा है। इसी समय, विवो प्रयोगों के माध्यम से रोगजनकों के उन्मूलन में प्राप्त सफलता ने विभिन्न जीवाणु संक्रमणों के इलाज के लिए उनके नैदानिक उपयोग पर विचार किया है।
पौधों, रोगाणुओं और मिट्टी के बीच सहभागिता
पौधों की वृद्धि और प्रतिस्पर्धी क्षमता को प्रभावित करके स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र की संरचना में पौधों और मिट्टी के रोगाणुओं के बीच पारस्परिक क्रिया एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पौधे और सूक्ष्मजीव दोनों अपने पोषक तत्व मिट्टी से प्राप्त करते हैं और मिट्टी के गुणों को क्रमशः कार्बनिक कूड़े के जमाव और चयापचय गतिविधियों द्वारा बदलते हैं।
सूक्ष्मजीवों का पौधों पर सीधा प्रभाव पड़ता है, उदाहरण के लिए, हार्मोन सिग्नलिंग में हेरफेर और रोगजनकों के खिलाफ सुरक्षा। पौधे जड़ों से निकलने वाले मेटाबोलाइट्स के माध्यम से सूक्ष्मजीवों के साथ संवाद करते हैं। राइजोस्फीयर में प्लांट-माइक्रोब इंटरैक्शन के तंत्र को समझने के लिए प्रमुख ज्ञान अंतराल को चित्र में दिखाया गया है।
चित्र 1: पौधों, रोगाणुओं और मिट्टी के बीच सहभागिता
मृदा सूक्ष्मजीवों के लाभ
दशकों से फसल उत्पादन में मृदा सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया जाता रहा है। इन सूक्ष्मजीवों के मुख्य कार्य निम्नलिखित हैं:
- फसलों को पोषक तत्वों की आपूर्ति प्रदान करते है
- पौधे की वृद्धि को प्रोत्साहित करते है जैसे की संयंत्र हार्मोन के उत्पादन के माध्यम से ये संभव है।
- पादप रोगजनकों की गतिविधि को नियंत्रित या बाधित करने में लाभदायक है।
- मिट्टी की संरचना में सुधार के लिए आवश्यक है।
- अकार्बनिक का जैव संचयन या माइक्रोबियल लीचिंग के कार्य करने में सक्षम होते है।
निष्कर्ष
वैश्विक स्तर पर निषेचन जैसी निरंतर कृषि पद्धतियों के प्रभाव पर्यावरण को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं। सूक्ष्मजीव पौधों के साथ जुड़ाव स्थापित करते हैं और कई लाभकारी विशेषताओं के माध्यम से पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देते हैं। पौधों के उपनिवेशण के लिए इन जीवों की क्षमता को दर्शाते हैं, और कई अध्ययनों ने बैक्टीरिया और विभिन्न प्रजातियों और जीनोटाइप के पौधों के बीच विशिष्ट और आंतरिक संचार का प्रदर्शन किया है।
लेखक
समर्थ गोदारा1 और डॉ. शबाना बेगम2
1भा. कृ. अ. स. – भारतीय कृषि सांख्यिकी अनुसन्धान संस्थान, नई दिल्ली-110012
2भा. कृ. अ. स. – राष्ट्रीय पादप जैव प्रद्योगिकी संस्थान, नई दिल्ली-110012
Email: shbana.begam@icar.gov.in
Related Posts
