जगातील एकूण भूभागापैकी जवळपास ७.०% भूभाग क्षारतेने बाधित आहे¹, याचा अर्थ जगातील ९०० दशलक्ष हेक्टरपेक्षा जास्त जमीन क्षारता आणि सोडीक क्षारता² या दोन्हींनी बाधित आहे, जे लागवडीखालील जमिनीच्या २०% आणि सिंचित जमिनीच्या १०% आहे. अर्धे क्षेत्र व्यापते आणि त्यात क्षारांचे प्रमाण जास्त असते³. क्षारयुक्त जमीन ही पाकिस्तानच्या शेतीसमोरील एक मोठी समस्या आहे⁴,⁵. यापैकी, सुमारे ६.३ दशलक्ष हेक्टर किंवा सिंचित जमिनीच्या १४% क्षेत्र सध्या क्षारतेने बाधित आहे⁶.
अजैविक ताण बदल घडवू शकतोवनस्पती वाढ संप्रेरकप्रतिसाद, ज्यामुळे पिकाची वाढ आणि अंतिम उत्पन्न कमी होते7. जेव्हा वनस्पती क्षार ताणाच्या संपर्कात येतात, तेव्हा प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती (ROS) उत्पादन आणि अँटिऑक्सिडेंट एन्झाइम्सच्या शमन प्रभावामधील संतुलन बिघडते, ज्यामुळे वनस्पतींना ऑक्सिडेटिव्ह ताणाचा त्रास होतो8. ज्या वनस्पतींमध्ये अँटिऑक्सिडेंट एन्झाइम्स (घटक आणि प्रेरित दोन्ही) जास्त प्रमाणात असतात, त्यांच्यामध्ये ऑक्सिडेटिव्ह नुकसानीला चांगला प्रतिकार करण्याची क्षमता असते, जसे की सुपरऑक्साइड डिसम्युटेस (SOD), ग्वायकोल पेरॉक्सिडेस (POD), पेरॉक्सिडेस-कॅटालेस (CAT), एस्कॉर्बेट पेरॉक्सिडेस (APOX), आणि ग्लुटाथिओन रिडक्टेस (GR) क्षार ताणाखाली वनस्पतींची क्षार सहनशीलता वाढवू शकतात9. याव्यतिरिक्त, फायटोहॉर्मोन्स वनस्पतींची वाढ आणि विकास, नियोजित पेशी मृत्यू आणि बदलत्या पर्यावरणीय परिस्थितीत टिकून राहण्यात नियामक भूमिका बजावतात असे नोंदवले गेले आहे10. ट्रायकोंटानॉल हे एक संतृप्त प्राथमिक अल्कोहोल आहे जे वनस्पतींच्या बाह्यत्वचेतील मेणाचा एक घटक आहे आणि त्यात वनस्पती वाढीस प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म आहेत11,12 तसेच कमी सांद्रतेमध्ये वाढीस प्रोत्साहन देणारे गुणधर्म आहेत13. पर्ण फवारणीमुळे वनस्पतींमधील प्रकाशसंश्लेषक रंगद्रव्यांची स्थिती, विद्राव्य पदार्थांचे संचयन, वाढ आणि बायोमास उत्पादनात लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते¹⁴,¹⁵. ट्रायकोंटॅनॉलची पर्ण फवारणी अनेक अँटिऑक्सिडेंट एन्झाइम्सच्या क्रियाशीलतेचे नियमन करून¹⁷, वनस्पतींच्या पानांच्या ऊतींमधील ऑस्मोप्रोटेक्टंटचे प्रमाण वाढवून¹¹,¹⁸,¹⁹ आणि आवश्यक खनिजे K+ व Ca²⁺ यांच्या शोषण प्रतिसादात सुधारणा करून, वनस्पतींची ताण सहनशीलता¹⁶ वाढवू शकते, परंतु Na+ च्या बाबतीत असे होत नाही.¹⁴ याव्यतिरिक्त, ट्रायकोंटॅनॉल ताणाच्या परिस्थितीत अधिक रिड्यूसिंग शुगर्स, विद्राव्य प्रथिने आणि अमिनो ॲसिड्स तयार करते²⁰,²¹,²².
भाज्यांमध्ये फायटोकेमिकल्स आणि पोषक तत्वे भरपूर प्रमाणात असतात आणि त्या मानवी शरीरातील अनेक चयापचय प्रक्रियांसाठी आवश्यक असतात²³. जमिनीतील वाढत्या क्षारतेमुळे भाजीपाला उत्पादनाला धोका निर्माण झाला आहे, विशेषतः सिंचन केलेल्या शेतजमिनींमध्ये, जिथे जगातील ४०.०% अन्न उत्पादन होते²⁴. कांदा, काकडी, वांगी, मिरची आणि टोमॅटो यांसारखी भाजीपाला पिके क्षारतेस संवेदनशील असतात²⁵, आणि काकडी ही जगभरातील मानवी पोषणासाठी एक महत्त्वाची भाजी आहे²⁶. क्षारतेच्या ताणाचा काकडीच्या वाढीच्या दरावर लक्षणीय परिणाम होतो, तथापि, २५ mM पेक्षा जास्त क्षारतेच्या पातळीमुळे उत्पादनात १३% पर्यंत घट होते²⁷,²⁸. काकडीवरील क्षारतेच्या हानिकारक परिणामांमुळे वनस्पतीची वाढ आणि उत्पादन कमी होते⁵,²⁹,³⁰. म्हणून, या अभ्यासाचा उद्देश काकडीच्या जनुकीय प्रकारांमधील क्षारतेचा ताण कमी करण्यात ट्रायकोंटानॉलची भूमिका तपासणे आणि वनस्पतीची वाढ व उत्पादकता वाढवण्याच्या ट्रायकोंटानॉलच्या क्षमतेचे मूल्यांकन करणे हा होता. ही माहिती क्षारयुक्त जमिनींसाठी योग्य धोरणे विकसित करण्यासाठी देखील महत्त्वपूर्ण आहे. याव्यतिरिक्त, आम्ही NaCl ताणाखाली काकडीच्या जनुकरूपांमध्ये आयन समस्थितीतील बदल निश्चित केले.
सामान्य आणि क्षार ताणाखाली काकडीच्या चार जनुकरूपांच्या पानांमधील अजैविक परासरणी नियामकांवर ट्रायकोंटानॉलचा होणारा परिणाम.
जेव्हा काकडीच्या जनुकीय प्रकारांची (genotypes) क्षार ताणाच्या परिस्थितीत पेरणी केली गेली, तेव्हा एकूण फळांची संख्या आणि सरासरी फळांचे वजन लक्षणीयरीत्या कमी झाले (आकृती ४). ही घट 'समर ग्रीन' आणि '२०२५२' या जनुकीय प्रकारांमध्ये अधिक स्पष्टपणे दिसून आली, तर 'मार्केटमोर' आणि 'ग्रीन लाँग' यांनी क्षारतेच्या आव्हानानंतर सर्वाधिक फळांची संख्या आणि वजन टिकवून ठेवले. ट्रायकोंटानॉलच्या पर्ण फवारणीमुळे क्षार ताणाचे प्रतिकूल परिणाम कमी झाले आणि तपासलेल्या सर्व जनुकीय प्रकारांमध्ये फळांची संख्या व वजन वाढले. तथापि, उपचार न केलेल्या वनस्पतींच्या तुलनेत, ट्रायकोंटानॉल-उपचारित 'मार्केटमोर'ने ताणग्रस्त आणि नियंत्रित परिस्थितीत जास्त सरासरी वजनासह सर्वाधिक फळांचे उत्पादन दिले. काकडीच्या फळांमध्ये 'समर ग्रीन' आणि '२०२५२' मध्ये विद्राव्य घन पदार्थांचे प्रमाण सर्वाधिक होते आणि 'मार्केटमोर' व 'ग्रीन लाँग' या जनुकीय प्रकारांच्या तुलनेत त्यांची कामगिरी खराब होती, कारण त्यांमध्ये एकूण विद्राव्य घन पदार्थांचे प्रमाण सर्वात कमी होते.
सामान्य आणि क्षारता ताणाच्या परिस्थितीत काकडीच्या चार जनुकरूपांच्या उत्पादनावर ट्रायकोंटानॉलचा होणारा परिणाम.
ट्रायकोंटॅनॉलची इष्टतम सांद्रता ०.८ मिग्रॅ/लिटर होती, ज्यामुळे क्षार ताण आणि सामान्य परिस्थितीत अभ्यासलेल्या जनुकीय प्रकारांवरील प्राणघातक परिणाम कमी करणे शक्य झाले. तथापि, ग्रीन-लाँग आणि मार्केटमोर यांवर ट्रायकोंटॅनॉलचा परिणाम अधिक स्पष्ट दिसून आला. या जनुकीय प्रकारांची क्षार सहन करण्याची क्षमता आणि क्षार ताणाचे परिणाम कमी करण्यामधील ट्रायकोंटॅनॉलची परिणामकारकता लक्षात घेता, क्षारयुक्त जमिनीत ट्रायकोंटॅनॉलची पर्ण फवारणी करून हे जनुकीय प्रकार वाढवण्याची शिफारस करता येते.
पोस्ट करण्याची वेळ: २७ नोव्हेंबर २०२४
