NIPGR અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે છોડમાં નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ (NO)ના સ્તરને સમાયોજિત કરવાથી નાઈટ્રેટ ટ્રાન્સપોર્ટર્સને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ મળી શકે છે, ખાસ કરીને હાઈ-એફિનિટી ધરાવતા લોકો, નાઈટ્રોજનના શોષણમાં સુધારો કરે છે. (ફોટો સોર્સઃ કેનવા)
સંશોધકોએ છોડમાં નાઈટ્રોજન શોષણ અને નાઈટ્રોજન વપરાશ કાર્યક્ષમતા (NUE) વધારવા માટે એક ગ્રાઉન્ડબ્રેકિંગ પદ્ધતિ શોધી કાઢી છે, જે પરંપરાગત કૃષિ પદ્ધતિઓનો ટકાઉ વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે. નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ પ્લાન્ટ જીનોમ રિસર્ચ (NIPGR) દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે છોડમાં નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ (NO) નું સ્તર ઘટાડવું એ NUE ને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે, ખાસ કરીને ચોખા અને અરેબિડોપ્સિસમાં. આ નવીન અભિગમ નાઈટ્રોજન ખાતરો પર નિર્ભરતા ઘટાડીને અને પર્યાવરણીય અસરોને ઘટાડી કૃષિ ક્ષેત્રને સુધારવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
NUE ને સુધારવાના ઉદ્દેશ્યવાળી વર્તમાન તકનીકો મોટાભાગે અકાર્બનિક નાઇટ્રોજન ખાતરોના વિભાજિત ડોઝ અને ધીમા-પ્રકાશન ફોર્મ્યુલેશન જેવી કૃષિ પ્રથાઓ પર આધાર રાખે છે. જ્યારે આ પદ્ધતિઓ અસરકારક હોઈ શકે છે, તેઓ નોંધપાત્ર ખામીઓ સાથે આવે છે, જેમાં ખેડૂતો માટે વધેલા ખર્ચ, પર્યાવરણીય અધોગતિ અને ખાતરના ઉત્પાદનમાંથી ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જનનો સમાવેશ થાય છે. આ મર્યાદાઓને ઓળખીને, વૈજ્ઞાનિકો ખાદ્ય સુરક્ષા અને પર્યાવરણીય સ્થિરતાના બેવડા પડકારોનો સામનો કરવા માટે વૈકલ્પિક અભિગમો શોધી રહ્યા છે.
NIPGR અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે NO સ્તરનું પ્રણાલીગત મોડ્યુલેશન નાઈટ્રેટ ટ્રાન્સપોર્ટર્સ, ખાસ કરીને હાઈ-એફિનિટી ટ્રાન્સપોર્ટર્સ (HATs) ને નાઈટ્રોજનના શોષણને વધારવા માટે નિયંત્રિત કરી શકે છે. ફાર્માકોલોજિકલ અને આનુવંશિક હસ્તક્ષેપ બંનેનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધકોએ દર્શાવ્યું કે છોડમાં NO સ્તરને મોડ્યુલેટ કરવાથી ઓછી નાઇટ્રોજનની સ્થિતિમાં ઉપજમાં સુધારો કરવાનો માર્ગ મોકળો થઈ શકે છે. કુદરતી NO સ્કેવેન્જર, ફાયટોગ્લોબિનને ઓવરએક્સપ્રેસ કરીને મહત્ત્વની સફળતા પ્રાપ્ત થઈ હતી, જેણે NRT2.1 અને NRT2.4 જેવા નાઈટ્રેટ ટ્રાન્સપોર્ટર્સની અભિવ્યક્તિમાં વધારો કર્યો હતો, જે વધુ કાર્યક્ષમ નાઈટ્રોજન શોષણને સક્ષમ કરે છે.
ડો. જગન્નાથ સ્વેન, ડો. જગદીસ ગુપ્તા કપુગંતી, ડો. નિધિ યાદવ અને ડો. સંજીબ બાલ સામંતની આગેવાની હેઠળની સંશોધન ટીમે નવીન ફાર્માસ્યુટિકલ અભિગમ અપનાવ્યો. જંગલી પ્રકારના છોડને NO દાતા (SNAP) અને NO સ્કેવેન્જર (cPTIO) સંયોજનો સાથે સારવાર આપવામાં આવી હતી, જે તેમને NUE માં ફેરફારોનું નિરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. પરિણામો દર્શાવે છે કે નીચી NO પરિસ્થિતિમાં, છોડએ ઉન્નત નાઇટ્રોજન શોષણ, સુધારેલ એમિનો એસિડ સામગ્રી અને સારી એકંદર વૃદ્ધિ દર્શાવી હતી. આ અભિગમ NO સ્તરના આનુવંશિક અને ફાર્માકોલોજિકલ મોડ્યુલેશન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને પરંપરાગત નાઇટ્રોજન ખાતરોનો આશાસ્પદ વિકલ્પ પ્રદાન કરે છે.
નાઈટ્રિક ઑકસાઈડ ઓછી નાઈટ્રોજન ઉપલબ્ધતાના સમયગાળા દરમિયાન હાઈ-એફિનિટી નાઈટ્રેટ ટ્રાન્સપોર્ટર્સને સક્રિય કરીને NUE ને નિયંત્રિત કરવામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. NO દ્વારા ઉત્તેજિત પ્રોટીનનું નાઇટ્રોસિલેશન આ પ્રક્રિયામાં વધુ ફાળો આપે છે, નાઇટ્રોજનના ઉપયોગને વધારે છે. અભ્યાસ વિવિધ એગ્રોઇકોસિસ્ટમ્સમાં NUE ને સુધારવા માટે NO સ્કેવેન્જિંગ ફોર્મ્યુલેશનની સંભવિતતાને પ્રકાશિત કરે છે. સંશોધકો માટી-આધારિત બેક્ટેરિયલ સોલ્યુશન્સ પણ શોધી રહ્યા છે જે NO સ્કેવેન્જર્સ તરીકે કામ કરે છે, જે NUE ને વધારવા માટે કુદરતી અને ટકાઉ માધ્યમ પ્રદાન કરે છે.
2023 ના ANRF અધિનિયમ દ્વારા સ્થપાયેલ ANRF ના ભંડોળ દ્વારા સમર્થિત, આ સંશોધન નવીન કૃષિ પદ્ધતિઓના દરવાજા ખોલે છે જે પર્યાવરણને નુકસાનકારક ખાતરો પરની નિર્ભરતાને ઘટાડે છે.
ડૉ. કપુગંતીએ પ્રકાશ પાડ્યો કે આ નવલકથા NO-સ્કેવેન્ગિંગ તકનીકો નાઈટ્રોજન ખાતરના વપરાશને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે જ્યારે પાકની ઉપજ જાળવી રાખે છે અથવા તો વધારી શકે છે.
પ્રથમ પ્રકાશિત: 08 જાન્યુઆરી 2025, 05:31 IST