સૂક્ષ્મજીવો: દરેક ખેડૂત એટલો ગુપ્ત સુપરસ્ટાર નથી હોતો

આ ગ્રહ પર જીવન શક્ય બનવા પાછળ આપણી માટી સૌથી મુખ્ય કારણોમાંનું એક છે.

વ્યાખ્યા મુજબ, માટી એ વિવિધ ખનિજો તેમજ કાર્બનિક પદાર્થોથી બનેલી કણોની સપાટીની સામગ્રી છે.

માટી વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિને પોષક તત્વો પૂરા પાડીને તેમને ટેકો આપે છે અને પોષણ આપે છે.

પ્રાચીન લોકોએ શિકારી-સંગ્રહકર્તાઓમાંથી ખેતી કરનારાઓ બન્યા ત્યારે તેમનું અને આપણું ભાગ્ય બદલાઈ ગયું.

સમય જતાં, માટી સાથેની આપણી રસાયણશાસ્ત્ર વિકસિત થઈ છે અને આ ગ્રહ પર આપણી સમૃદ્ધ સભ્યતાનો પાયો બનાવવામાં મદદ કરી છે.

નાના એકકોષીય શેવાળથી લઈને જટિલ વાહિની છોડ સુધી, લગભગ તમામ વનસ્પતિઓને તેમના વિકાસ માટે માટીની જરૂર હોય છે.

પૃથ્વી પર હાજર બધી માટી ત્રણ ઘટકોનું મિશ્રણ છે: માટી, કાંપ અને રેતી.

આ ઘટકો જમીનના ગુણધર્મો જેમ કે પાણી-ધારણ ક્ષમતા અને પોષક તત્વોનું સ્તર સીધું પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને કૃષિ પદ્ધતિઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

સફળ ઉપજ સુનિશ્ચિત કરવા માટે કોઈપણ ખેડૂતે જમીનની રચના ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે.

માટીને સમજવાથી ખેડૂતને તેના પાક માટે યોગ્ય સિંચાઈ વ્યવસ્થા પસંદ કરવામાં પણ મદદ મળે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, લોમ, જે સૌથી ફળદ્રુપ જમીનનો પ્રકાર છે , તેમાં માટી, કાંપ અને રેતી લગભગ સમાન પ્રમાણમાં હોય છે.

તેમાં શ્રેષ્ઠ વાયુમિશ્રણ દર તેમજ ઉચ્ચ પોષક તત્વોની રચના સાથે વધુ સારી પાણી શોષણ ક્ષમતા છે, જે સ્વસ્થ છોડના વિકાસ માટે જરૂરી છે.

બીજી બાજુ, રેતાળ જમીનમાં વાયુમિશ્રણ વધુ હોય છે, અને પાણી ખૂબ જ સરળતાથી વહી જાય છે.

માટી સૂક્ષ્મ કણોથી બનેલી હોય છે અને તેનું સપાટી ક્ષેત્રફળ વધુ હોય છે.

માટીનું પ્રમાણ વધુ હોય તેવી માટીમાં પાણી પકડી રાખવાની ક્ષમતા વધુ હોય છે, અને વધુ પડતું પાણી આપવાથી મૂળમાં પાણીનો સંચય થાય છે.

વિશ્વની બધી જ જમીનમાં બે પ્રકારના ખનિજ તત્વો હોય છે.

પ્રાથમિક ખનિજો માટી જે મૂળ સામગ્રીમાંથી બને છે તેને સીધી રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે, જેમ કે કેલ્શિયમ, આયર્ન, મેગ્નેશિયમ અને સિલિકા.

બીજી બાજુ, ગૌણ ખનિજો પ્રાથમિક ખનિજોના હવામાનનું પરિણામ છે.

તેઓ અનેક આયનોના પ્રકાશન તેમજ ખનિજ સ્વરૂપને સ્થિર કરવા માટે જવાબદાર છે.

જમીનમાં ખનિજોનું પ્રમાણ ભૂગોળ પ્રમાણે બદલાય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, પશ્ચિમ ઘાટની લાલ માટીમાં આયર્ન ઓક્સાઇડનું પ્રમાણ વધુ હોય છે, જ્યારે ગંગા બેસિનની માટી સિલિકેટથી સમૃદ્ધ હોય છે.

ખનિજો સાથે, કાર્બનિક સામગ્રી પણ છોડના સ્વસ્થ વિકાસ માટેનો બીજો મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે.

મૃત પ્રાણીઓ અને છોડ, તેમજ પ્રાણીઓના મળ, જમીનમાં કાર્બનિક પદાર્થોનું પ્રમાણ વધારવામાં સૌથી વધુ ફાળો આપે છે.

કાર્બનિક તત્વોથી ભરપૂર માટી ખેતી માટે શ્રેષ્ઠ છે કારણ કે તે પાકને નાઇટ્રોજન, સલ્ફર અને કાર્બન જેવા આવશ્યક તત્વો પૂરા પાડે છે.

કાર્બનિક તત્વો ભેજ જાળવી રાખે છે અને મૂળને હાઇડ્રેટેડ રાખે છે.

• વાંચવું: સૂક્ષ્મજીવાણુઓ: અદ્રશ્ય સુપરહીરો

માટી આપણી ખેતીને પોષણ આપે છે, અને ખેતી ખોરાક પૂરો પાડીને આપણા જીવનને ટકાવી રાખે છે અને વ્યાખ્યાયિત કરે છે.

જોકે, ખેતી ઘણીવાર કુદરતી ઇકોસિસ્ટમ માટે વિક્ષેપકારક હોય છે, કારણ કે બધી જમીન ખેતી માટે યોગ્ય નથી.

ઉપજ વધારવા માટે જમીનમાં ફેરફાર અને સુધારણા કરવાની જરૂરિયાતને કારણે કૃત્રિમ ખાતરોની શોધ અને ઉપયોગ થયો.

તેમના બેફામ, અન્યાયી અને અયોગ્ય ઉપયોગને કારણે સમગ્ર વિશ્વમાં માટી વંધ્યત્વની વૈશ્વિક કટોકટી તેમજ ક્ષતિગ્રસ્ત અને ક્ષતિગ્રસ્ત ઇકોસિસ્ટમ ઊભી થઈ છે.

બેક્ટેરિયા, પ્રોટોઝોઆ અને ફૂગ જેવા સૂક્ષ્મજીવો જમીનના માઇક્રોફલોરા છે.

તેઓ જમીનમાં રહે છે અને જમીનમાં હાજર કાર્બનિક પદાર્થો અને ખનિજોનો ખોરાક તરીકે ઉપયોગ કરે છે.

આ સુક્ષ્મસજીવો સંપૂર્ણપણે બાયોકેમિકલ ફેક્ટરીઓથી સજ્જ છે જે પાકને પોષણ આપવા માટે વિવિધ ક્રિયાઓ કરે છે.

ચાલો નાઇટ્રોજન ફિક્સેશનનું ઉદાહરણ લઈએ. આપણું વાતાવરણ ૭૮ ટકા નાઇટ્રોજનથી બનેલું છે.

નાઇટ્રોજન આપણા આનુવંશિક બંધારણથી લઈને એમિનો એસિડ સુધી, બધા જીવંત સ્વરૂપોમાં પણ હાજર છે.

નાઇટ્રોજનથી બનેલું હોવા છતાં, કોઈપણ પ્રાણી કે વનસ્પતિ વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનનો સીધો ઉપયોગ કરી શકતું નથી.

વાતાવરણીય નાઇટ્રોજનને સૌપ્રથમ જમીનમાં સ્થિર કરવાની જરૂર છે, જ્યાંથી તે આપણા ઇકોસિસ્ટમ અને આપણા ખોરાકમાં તેની સફર શરૂ કરે છે.

સૂક્ષ્મજીવો જમીનમાં નાઇટ્રોજનને નાઈટ્રેટ અને પછી નાઇટ્રાઇટમાં રૂપાંતરિત કરીને સ્થિર કરે છે, જે છોડ દ્વારા ખાય છે.

નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયા અથવા ફૂગ જમીનમાં બે સ્વરૂપોમાં હાજર હોય છે: મુક્ત-જીવંત અને છોડના મૂળ સાથે સહજીવન.

એઝોટોબેક્ટર જેવા મુક્ત-જીવંત બેક્ટેરિયાને નાઇટ્રોજનને ઠીક કરવા માટે યજમાનની જરૂર હોતી નથી.

બીજી બાજુ, સહજીવન બેક્ટેરિયા છોડના મૂળમાં આશ્રય લે છે, જે નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ માળખું બનાવે છે.

રાઈઝોબિયા જેવા સહજીવન બેક્ટેરિયા મુખ્યત્વે કઠોળના છોડમાં હોય છે.

વારાફરતી પાક પ્રણાલીઓમાં કઠોળના છોડની ખેતીનો સમાવેશ થતો હતો કારણ કે તેઓ અગાઉના પાક દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાયેલા નાઇટ્રોજનને પુનઃસ્થાપિત કરતા હતા, જમીનમાં પોષક તત્વોનું સંતુલન જાળવી રાખતા હતા.

નાઇટ્રોજનની સાથે, ફોસ્ફરસ એ છોડના વિકાસ માટે જરૂરી બીજું મુખ્ય તત્વ છે.

છોડના વિકાસના શરૂઆતના તબક્કામાં, છોડના પ્રજનન ભાગોના વિકાસ માટે ફોસ્ફરસનો પૂરતો પુરવઠો ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

ફોસ્ફરસ છોડને જીવનશક્તિ અને રોગ પ્રતિકારક શક્તિ પ્રદાન કરીને મજબૂત બનાવે છે કારણ કે તે મૂળના પ્રસાર માટે જવાબદાર છે.

તે અનાજ અને કઠોળમાં બીજની રચના અને પરિપક્વતાને પણ નિયંત્રિત કરે છે.

ફોસ્ફરસની ઉણપ છોડના વિકાસને અટકાવે છે.

માટીમાં, કાર્બનિક અને અકાર્બનિક સ્વરૂપોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં હાજર હોવા છતાં, તેની અદ્રાવ્ય પ્રકૃતિને કારણે તેની ઉપલબ્ધતા મર્યાદિત છે.

ઘણી બેક્ટેરિયલ, એક્ટિનોમાસીટીસ અને ફૂગની પ્રજાતિઓ જમીનમાં હાજર ફોસ્ફરસને દ્રાવ્ય બનાવી શકે છે.

દ્રાવ્ય ફોસ્ફરસ એક જૈવઉપલબ્ધ સ્વરૂપ છે જે છોડના મૂળ દ્વારા શોષણને સરળ બનાવે છે.

તાપમાન, તેમજ નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન જેવા અન્ય પોષક તત્વોની હાજરી, આ સુક્ષ્મસજીવોની ફોસ્ફેટ-દ્રાવ્ય ક્ષમતાને ખૂબ પ્રભાવિત કરે છે.

• આ પણ વાંચો: શું તમારા મરઘાં ફાર્મમાં સૂક્ષ્મજીવાણુઓ પ્રાણીઓના સ્વાસ્થ્યમાં સુધારો કરી શકે છે?

પોષક તત્વો અને પાણીની સાથે, પાકને છોડના હોર્મોન્સની પણ જરૂર પડે છે, જેમાં ઓક્સિન, ગિબેરેલિન્સ, સાયટોકિનિન, એબ્સિસિક એસિડ અને ઇથિલિનનો સમાવેશ થાય છે.

જોકે છોડ તેમના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવા માટે હોર્મોન્સનું સંશ્લેષણ કરી શકે છે, પરંતુ તે માત્રા ઘણીવાર અપૂરતી હોય છે.

રાઇઝોસ્ફિયરમાં રહેતા બેક્ટેરિયા, તેમજ ફૂગ, તેમના ગૌણ ચયાપચય તરીકે છોડના હોર્મોન્સ પણ ઉત્પન્ન કરે છે.

આ સૂક્ષ્મજીવાણુઓની નિકટતા છોડને હોર્મોન્સ શોષવામાં અને તેમની જરૂરિયાતો પૂરી કરવામાં મદદ કરે છે.

વિશ્વભરમાં, કૃષિ ઉત્પાદન વધારવા માટે સૂક્ષ્મજીવાણુઓની ક્ષમતાનો ઉપયોગ કરવા માટે અસંખ્ય અભ્યાસો અને સંશોધનો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે.

આ સંશોધનથી ટકાઉ ખેતી પદ્ધતિઓમાં ઉપયોગમાં લેવાતા જૈવ-ખાતરો અને જૈવ-જંતુનાશકોનો વિકાસ થયો છે.

આ પર્યાવરણને અનુકૂળ કૃષિ ઉત્પાદનોનો વિવેકપૂર્ણ ઉપયોગ આપણા ગ્રહને ખાદ્ય સલામતીના માર્ગ પર વધુ આગળ લઈ જવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.

જૈવિક ખાતરો જીવંત બેક્ટેરિયા અથવા ફૂગથી બનેલા ફોર્મ્યુલેશન છે.

આ સજીવો છોડ-વિશિષ્ટ છે, અને ચોક્કસ છોડ પર તેમની લક્ષિત ક્રિયાઓ તેમને જરૂરી પોષક તત્વો તેમજ હોર્મોન્સ પૂરા પાડે છે.

કૃત્રિમ નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફેટ ખાતરોથી વિપરીત, બાયો-ખાતર જમીનને કોઈ નુકસાન પહોંચાડતા નથી.

હરિયાળી ક્રાંતિના ચાર દાયકા પછી, રાસાયણિક ખાતરો અને તેમના ક્ષાર જમીનમાં એકઠા થયા છે, જેના પરિણામે ક્ષારતા અને એસિડિટીમાં વધારો થયો છે.

મેજિકગ્રો ડ્રિપ્સોલ જેવા જૈવિક ખાતરો ફક્ત છોડના વિકાસને જ નહીં પરંતુ જમીનની ગુણવત્તાને પણ પુનઃસ્થાપિત કરી શકે છે.

તેમાં ડિનાઇટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયા હોય છે, જે નાઇટ્રોજન લીચિંગની અસરોને ઉલટાવી દે છે.

યુરિયા, જે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા રાસાયણિક ખાતરોમાંનું એક છે, તેના પરિણામે જમીનમાં વધુ પડતું નાઇટ્રોજન થયું.

ડિનાઇટ્રિફાઇંગ બેક્ટેરિયા એમોનિયા અને તેના ક્ષારનો ઉપયોગ કરે છે અને તેમને વાયુયુક્ત નાઇટ્રોજનમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે હવામાં મુક્ત થાય છે.

જમીનમાં નાઇટ્રોજનનું પ્રમાણ ઘટાડીને, તેઓ રાસાયણિક પ્રદૂષણને ઉલટાવી દે છે, જેનાથી છોડ સ્વસ્થ જમીનમાં ઉગે છે અને ખીલે છે.

જૈવિક ખાતરો વિવિધ સ્વરૂપોમાં આવે છે; ખેડૂતો આ ખાતરોનો ઉપયોગ બીજ પર કોટિંગ કરીને અથવા સીધા જમીનમાં લગાવીને કરી શકે છે.

તેઓ છોડના મૂળ સાથે એક સ્વસ્થ ઇકોસિસ્ટમ બનાવે છે જે તેમને પૃથ્વીમાંથી વધુ પોષક તત્વો શોષવામાં મદદ કરે છે.

ફૂગના જૈવિક ખાતરો છોડના મૂળ સાથે માયકોરાઇઝલ જોડાણ સ્થાપિત કરે છે જે ભેજ જાળવી રાખે છે અને મૂળને નિર્જલીકરણથી અટકાવે છે.

જૈવ-ખાતરો એવા ઉત્પાદનોનું પણ સંશ્લેષણ કરે છે જે મૂળ પર આક્રમણ કરનારા રોગકારક જીવાણુઓ સામે એન્ટિબાયોટિક્સ તરીકે કાર્ય કરે છે, એટલે કે, તેઓ છોડના રોગ પ્રતિકારક શક્તિ પ્રદાન કરે છે.

પોષણની સાથે, સૂક્ષ્મજીવાણુઓનો ઉપયોગ છોડને કુખ્યાત જીવાતોથી બચાવવા માટે કરી શકાય છે, જે પાક ઉગાડવા માટે પ્રાથમિક ખતરો છે.

ઇતિહાસમાં એવા કિસ્સાઓ છે જ્યાં જીવાતોના કારણે વિશ્વના વિવિધ વિસ્તારોમાં દુષ્કાળ પડ્યો છે.

નદીઓ અને તળાવોમાં જંતુનાશકોના સંચયના ઘણા અહેવાલો છે જેના કારણે સ્થાનિક વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિને નુકસાન થયું છે.

ભારતમાં વપરાતું કુખ્યાત જંતુનાશક ડીડીટી, પક્ષીઓ અને માછલીઓની સંપૂર્ણ વસ્તીનો નાશ કરવા માટે જવાબદાર છે.

કેટલાક રાસાયણિક જંતુનાશકો મ્યુટાજેન્સ હોય છે - એવા રસાયણો જે ગાંઠની રચનાને પ્રેરિત કરે છે.

રાસાયણિક જંતુનાશકો કરતાં જૈવિક જંતુનાશકોના ઘણા ફાયદા છે.

તે છોડ-વિશિષ્ટ ઉત્પાદનો છે જેમાં જીવાતો પર હુમલો કરવા માટે આક્રમક જનીનો હોય છે.

તેઓ મનુષ્યો અથવા ઇકોસિસ્ટમ માટે હાનિકારક નથી, અને તેમની લક્ષિત ક્રિયાઓ જંતુઓનો નાશ કરે છે, જેનાથી છોડ ખીલે છે.

જૈવિક-હર્બિસાઇડ્સમાં આક્રમક જનીનો હોય છે જે પાણી અને પોષક તત્વો માટે પાક સાથે સ્પર્ધા કરતા નીંદણને લક્ષ્ય બનાવે છે, અને અંતે તેમને મારી નાખે છે.

જૈવ-ખાતરો, જૈવ-જંતુનાશકો અને જૈવ-હર્બિસાઇડ્સમાંથી નીકળતા સૂક્ષ્મજીવાણુઓ સ્વ-પ્રતિકૃતિ બનાવે છે.

જો આપણે દરેક ઋતુમાં વપરાતા કૃત્રિમ ઉત્પાદનોની કિંમતની તુલના બાયો-પ્રોડક્ટ્સની કિંમત સાથે કરીએ, તો કોઈ સ્પર્ધા નથી.

બાયો-પ્રોડક્ટ્સ ખૂબ જ ફાયદાકારક છે.

આપણે ઘણીવાર આપણા દાદા-દાદીને વાત કરતા સાંભળીએ છીએ કે બાળપણમાં શાકભાજી કેવી રીતે વધુ સ્વાદિષ્ટ બનતા હતા.

તેઓ ખોટા નથી. કૃત્રિમ ખાતરો અને જંતુનાશકો આપણા પાક અને શાકભાજીનો કુદરતી સ્વાદ છીનવી રહ્યા છે!

એવી દુનિયાની કલ્પના કરો જ્યાં બધું જ નકામું લાગે.

શું આપણે અને આવનારી પેઢીઓ, આપણા દાદા-દાદીની જેમ પૌષ્ટિક ખોરાકનો સાચો સ્વાદ માણવાને લાયક નથી?

જો આપણે આ ભવિષ્ય ઇચ્છીએ છીએ, તો માઇક્રોબાયલ ટેકનોલોજી આપણો જવાબ છે.

ઉપરાંત, કૃષિ ઉત્પાદન ટકાવી રાખવા માટે માઇક્રોબાયલ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરવો એ કુદરતની વિપુલ ઉદારતાનો સૌથી યોગ્ય પ્રતિભાવ છે અને જેના માટે તે ખરેખર હકદાર છે.