सूक्ष्मजीव: प्रत्येक शेतकरी इतका गुप्त सुपरस्टार नाही

या ग्रहावर जीवसृष्टी शक्य आहे याचे प्रमुख कारण म्हणजे आपली माती.

व्याख्येनुसार, माती ही विविध खनिजे तसेच सेंद्रिय पदार्थांपासून बनलेली एक कणयुक्त पृष्ठभाग आहे.

माती वनस्पती आणि प्राण्यांना पोषक तत्वे देऊन त्यांचे पोषण करते आणि त्यांना आधार देते.

शिकारी-संकलकांपासून जमीन लागवड करणारे बनले तेव्हा प्राचीन लोकांनी त्यांचे आणि आपले नशीब बदलले.

कालांतराने, मातीशी असलेले आपले रसायन विकसित झाले आहे आणि या ग्रहावरील आपल्या समृद्ध संस्कृतीचा पाया रचण्यास मदत झाली आहे.

लहान एककोशिकीय शैवालपासून ते जटिल रक्तवहिन्यासंबंधी वनस्पतींपर्यंत, जवळजवळ सर्व वनस्पतींना त्यांच्या विकासासाठी मातीची आवश्यकता असते.

पृथ्वीवर असलेली सर्व माती ही चिकणमाती, गाळ आणि वाळू या तीन घटकांचे मिश्रण आहे.

हे घटक जमिनीच्या गुणधर्मांचे, जसे की पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता आणि पोषक तत्वांची पातळी, थेट प्रतिबिंब दाखवतात आणि कृषी पद्धतींमध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात.

यशस्वी उत्पादन मिळविण्यासाठी कोणत्याही शेतकऱ्याने मातीची रचना विचारात घेणे आवश्यक आहे.

माती समजून घेतल्याने शेतकऱ्याला त्याच्या पिकांसाठी योग्य सिंचन व्यवस्था निवडण्यास मदत होते.

उदाहरणार्थ, लोम, जो सर्वात सुपीक मातीचा प्रकार आहे , त्यामध्ये चिकणमाती, गाळ आणि वाळू यांचे प्रमाण अंदाजे समान असते.

त्याची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता चांगली आहे, त्यात इष्टतम वायुवीजन दर तसेच उच्च पोषक रचना आहे, जे निरोगी वनस्पतींच्या वाढीसाठी आवश्यक आहे.

दुसरीकडे, वाळूच्या जमिनीत वायुवीजन जास्त असते आणि त्यातून पाणी सहजतेने बाहेर पडते.

चिकणमाती ही सूक्ष्म कणांपासून बनलेली असते आणि तिचे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ जास्त असते.

ज्या मातीमध्ये चिकणमातीचे प्रमाण जास्त असते त्या मातीची पाणी धरून ठेवण्याची क्षमता जास्त असते आणि जास्त पाणी दिल्यास मुळांमध्ये पाणी साचते.

जगातील सर्व मातीत दोन प्रकारचे खनिज घटक असतात.

प्राथमिक खनिजे माती ज्या मूळ पदार्थापासून तयार होते त्याचे थेट प्रतिबिंबित करतात, जसे की कॅल्शियम, लोह, मॅग्नेशियम आणि सिलिका.

दुसरीकडे, द्वितीयक खनिजे ही प्राथमिक खनिजांच्या अपक्षयाचा परिणाम आहेत.

ते अनेक आयन सोडण्यासाठी तसेच खनिज स्वरूप स्थिर करण्यासाठी जबाबदार असतात.

मातीतील खनिजांचे प्रमाण भूगोलानुसार बदलते.

उदाहरणार्थ, पश्चिम घाटातील लाल मातीत लोह ऑक्साईडचे प्रमाण जास्त असते, तर गंगा खोऱ्यातील मातीत सिलिकेट्स भरपूर असतात.

खनिजांसोबतच, सेंद्रिय घटक हे निरोगी वनस्पतींच्या वाढीचा आणखी एक महत्त्वाचा घटक आहे.

मृत प्राणी आणि वनस्पती, तसेच प्राण्यांच्या विष्ठेमुळे मातीतील सेंद्रिय घटकांचे प्रमाण सर्वाधिक असते.

सेंद्रिय घटकांनी समृद्ध असलेली माती शेतीसाठी सर्वोत्तम असते कारण ती पिकांना नायट्रोजन, सल्फर आणि कार्बन सारख्या आवश्यक घटकांचा पुरवठा करते.

सेंद्रिय घटक ओलावा टिकवून ठेवतात आणि मुळांना आर्द्रता देतात.

• वाचा: सूक्ष्मजीव: अदृश्य सुपरहिरो

माती आपल्या शेतीचे पोषण करते आणि शेती अन्न पुरवून आपले जीवन टिकवते आणि परिभाषित करते.

तथापि, शेती ही नैसर्गिक परिसंस्थेला अनेकदा अडथळा आणते, कारण सर्व माती शेतीसाठी योग्य नसतात.

उत्पादन वाढवण्यासाठी मातीमध्ये बदल आणि सुधारणा करण्याची गरज निर्माण झाल्यामुळे कृत्रिम खतांचा शोध आणि वापर सुरू झाला.

त्यांच्या बेसुमार, अन्याय्य आणि अयोग्य वापरामुळे जगभरात मातीच्या नापीकतेचे जागतिक संकट निर्माण झाले आहे तसेच जगभरातील परिसंस्था विस्कळीत आणि खराब झाल्या आहेत.

जीवाणू, प्रोटोझोआ आणि बुरशीसारखे सूक्ष्मजीव हे मातीचे सूक्ष्मजीव आहेत.

ते मातीत राहतात आणि जमिनीत असलेले सेंद्रिय पदार्थ आणि खनिजे त्यांचे अन्न म्हणून वापरतात.

हे सूक्ष्मजीव पूर्णपणे सुसज्ज आहेत जे पिकांचे पोषण करण्यासाठी विविध क्रिया करणारे जैवरासायनिक कारखाने आहेत.

नायट्रोजन स्थिरीकरणाचे उदाहरण घेऊया. आपले वातावरण ७८ टक्के नायट्रोजनने बनलेले आहे.

आपल्या अनुवांशिक रचनेपासून ते अमिनो आम्लांपर्यंत, सर्व सजीवांमध्ये नायट्रोजन देखील असते.

नायट्रोजनपासून बनलेले असूनही, कोणताही प्राणी किंवा वनस्पती वातावरणातील नायट्रोजन थेट घेऊ शकत नाही.

वातावरणातील नायट्रोजन प्रथम मातीत स्थिर करणे आवश्यक आहे, जिथे ते आपल्या परिसंस्थेतून आणि आपल्या अन्नात प्रवास सुरू करते.

सूक्ष्मजीव मातीतील नायट्रोजनचे नायट्रेट्स आणि नंतर नायट्रेट्समध्ये रूपांतर करून स्थिरीकरण करतात, जे वनस्पती वापरतात.

नायट्रोजनचे स्थिरीकरण करणारे जिवाणू किंवा बुरशी जमिनीत दोन स्वरूपात आढळतात: मुक्त स्वरूपात आणि वनस्पतींच्या मुळांसोबत सहजीवी संबंधात.

अझोटोबॅक्टरसारख्या मुक्तजीवी जीवाणूंना नायट्रोजनचे स्थिरीकरण करण्यासाठी यजमानाची आवश्यकता नसते.

दुसरीकडे, सहजीवन जीवाणू वनस्पतींच्या मुळांमध्ये आश्रय घेतात, ज्यामुळे नायट्रोजन-फिक्सिंग रचना तयार होते.

रायझोबियासारखे सहजीवी जीवाणू प्रामुख्याने शेंगांच्या वनस्पतींमध्ये आढळतात.

रोटेशनल पीक सिस्टममध्ये शेंगायुक्त वनस्पतींची लागवड करणे समाविष्ट होते कारण ते मागील पिकाने वापरलेले नायट्रोजन पुनर्संचयित करतात आणि जमिनीत पोषक तत्वांचे संतुलन राखतात.

नायट्रोजनसोबत, फॉस्फरस हा वनस्पतींच्या विकासासाठी आवश्यक असलेला दुसरा महत्त्वाचा घटक आहे.

वनस्पतींच्या वाढीच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात, वनस्पतींच्या पुनरुत्पादक भागांच्या विकासासाठी फॉस्फरसचा पुरेसा पुरवठा अत्यंत महत्त्वाचा असतो.

मुळांच्या विस्तारासाठी जबाबदार असल्याने फॉस्फरस वनस्पतींना चैतन्य आणि रोग प्रतिकारशक्ती प्रदान करून बळकट करतो.

हे धान्ये आणि शेंगांमध्ये बियाणे निर्मिती आणि परिपक्वता देखील नियंत्रित करते.

फॉस्फरसच्या कमतरतेमुळे वनस्पतींची वाढ खुंटते.

जरी ते मातीत, सेंद्रिय आणि अजैविक स्वरूपात मुबलक प्रमाणात आढळते, तरी त्याच्या अघुलनशील स्वरूपामुळे त्याची उपलब्धता मर्यादित आहे.

अनेक जिवाणू, अ‍ॅक्टिनोमायसीट्स आणि बुरशीजन्य प्रजाती जमिनीत असलेले फॉस्फरस विरघळवू शकतात.

विद्राव्य फॉस्फरस हा एक जैवउपलब्ध प्रकार आहे जो वनस्पतींच्या मुळांद्वारे शोषण सुलभ करतो.

तापमान, तसेच नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन सारख्या इतर पोषक तत्वांची उपस्थिती, या सूक्ष्मजीवांच्या फॉस्फेट-विद्राव्य क्षमतेवर मोठ्या प्रमाणात प्रभाव पाडते.

• तसेच वाचा: तुमच्या पोल्ट्री फार्ममध्ये सूक्ष्मजंतू प्राण्यांचे आरोग्य वाढवू शकतात का?

पोषक तत्वे आणि पाण्यासोबतच, पिकांना ऑक्सिन, गिबेरेलिन, सायटोकिनिन, ॲब्सिसिक ॲसिड आणि इथिलीन यांसारख्या वनस्पती संप्रेरकांची आवश्यकता असते.

जरी वनस्पती त्यांच्या वाढीस चालना देण्यासाठी हार्मोन्सचे संश्लेषण करू शकतात, परंतु बहुतेकदा ते प्रमाण अपुरे असते.

रायझोस्फियरमध्ये राहणारे बॅक्टेरिया तसेच बुरशी देखील त्यांचे दुय्यम चयापचय म्हणून वनस्पती संप्रेरके तयार करतात.

या सूक्ष्मजंतूंच्या सान्निध्यामुळे वनस्पतींना हार्मोन्स शोषून घेण्यास आणि त्यांच्या गरजा पूर्ण करण्यास मदत होते.

जगभरात, कृषी उत्पादन वाढवण्यासाठी सूक्ष्मजीवांच्या क्षमतेचा वापर करण्यासाठी असंख्य अभ्यास आणि संशोधन केले गेले आहे.

या संशोधनामुळे शाश्वत शेती पद्धतींमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या जैव-खते आणि जैव-कीटकनाशकांचा विकास झाला आहे.

या पर्यावरणपूरक कृषी उत्पादनांच्या विवेकपूर्ण वापरामध्ये आपल्या ग्रहाला अन्न सुरक्षेच्या मार्गावर अधिक पुढे नेण्याची क्षमता आहे.

जैव-खते ही जिवंत जीवाणू किंवा बुरशीपासून बनवलेली सूत्रे आहेत.

हे जीव वनस्पती-विशिष्ट आहेत आणि विशिष्ट वनस्पतींवर त्यांच्या लक्ष्यित कृतींमुळे त्यांना आवश्यक पोषक तत्वे तसेच हार्मोन्स मिळतात.

कृत्रिम नायट्रोजन आणि फॉस्फेट खतांप्रमाणे, जैव-खते मातीला कोणतेही नुकसान करत नाहीत.

हरित क्रांतीच्या चार दशकांनंतर, रासायनिक खते आणि त्यांचे क्षार जमिनीत जमा झाले आहेत, ज्यामुळे क्षारता आणि आम्लता वाढली आहे.

मॅजिकग्रो ड्रिपसोलसारखी जैविक खते केवळ वनस्पतींच्या वाढीलाच चालना देत नाहीत, तर जमिनीचा दर्जाही सुधारतात.

त्यामध्ये नायट्रोजन लीचिंगच्या परिणामांना उलट करणारे डिनायट्रिफायिंग बॅक्टेरिया असतात.

सर्वात जास्त वापरल्या जाणाऱ्या रासायनिक खतांपैकी एक असलेल्या युरियामुळे जमिनीत जास्त प्रमाणात नायट्रोजन निर्माण झाले.

नायट्रिफायिंग बॅक्टेरिया अमोनिया आणि त्याचे क्षार वापरतात आणि त्यांचे रूपांतर वायूयुक्त नायट्रोजनमध्ये करतात जे हवेत सोडले जाते.

मातीतील नायट्रोजनचे प्रमाण कमी करून, ते रासायनिक प्रदूषण उलट करतात, ज्यामुळे वनस्पती निरोगी मातीत वाढू शकतात आणि भरभराटीला येतात.

जैविक खते विविध स्वरूपात येतात; शेतकरी ही खते बियाण्यांवर लेप करून किंवा थेट मातीत टाकून वापरू शकतात.

ते वनस्पतींच्या मुळांसह एक निरोगी परिसंस्था तयार करतात जी त्यांना पृथ्वीवरील अधिक पोषक तत्वे शोषण्यास मदत करतात.

बुरशीजन्य जैव-खते वनस्पतींच्या मुळांशी मायकोरायझल संबंध स्थापित करतात ज्यामुळे ओलावा टिकून राहतो आणि मुळांना निर्जलीकरण होण्यापासून रोखले जाते.

जैव-खते अशा उत्पादनांचे संश्लेषण देखील करतात जे मुळांवर आक्रमण करणाऱ्या रोगजनकांविरुद्ध प्रतिजैविक म्हणून काम करतात, म्हणजेच ते वनस्पती रोग प्रतिकारशक्ती प्रदान करतात.

पोषणाबरोबरच, सूक्ष्मजंतूंचा वापर वनस्पतींना कुप्रसिद्ध कीटकांपासून वाचवण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जो वाढत्या पिकांसाठी एक प्राथमिक धोका आहे.

इतिहासात अशी उदाहरणे आहेत जिथे कीटकांमुळे जगाच्या विविध भागात दुष्काळ पडला आहे.

नद्या आणि तलावांमध्ये कीटकनाशके साचल्याच्या अनेक बातम्या आहेत ज्यामुळे स्थानिक वनस्पती आणि प्राण्यांचे नुकसान झाले आहे.

भारतात वापरल्या जाणाऱ्या कुप्रसिद्ध कीटकनाशक डीडीटीमुळे पक्षी आणि माशांची संपूर्ण लोकसंख्या नष्ट झाली आहे.

काही रासायनिक कीटकनाशके उत्परिवर्तनकारक असतात – म्हणजेच अशी रसायने जी ट्यूमरच्या निर्मितीस प्रवृत्त करतात.

रासायनिक कीटकनाशकांपेक्षा जैविक कीटकनाशकांचे अनेक फायदे आहेत.

ते वनस्पती-विशिष्ट उत्पादने आहेत ज्यात कीटकांवर हल्ला करण्यासाठी आक्रमक जनुके असतात.

ते मानवांसाठी किंवा परिसंस्थांसाठी निरुपद्रवी आहेत आणि त्यांच्या लक्ष्यित कृतींमुळे कीटकांचा नाश होतो, ज्यामुळे वनस्पती वाढू शकते.

जैव-तणनाशकांमध्ये आक्रमक जनुके असतात जी पाणी आणि पोषक तत्वांसाठी पिकांशी स्पर्धा करणाऱ्या तणांना लक्ष्य करतात आणि शेवटी त्यांना मारतात.

जैव-खते, जैव-कीटकनाशके आणि जैव-तणनाशकांमधील सूक्ष्मजंतू स्वतःची प्रतिकृती तयार करतात.

जर आपण प्रत्येक हंगामात वापरल्या जाणाऱ्या कृत्रिम उत्पादनांच्या किमतीची तुलना जैविक उत्पादनांच्या किमतीशी केली तर कोणतीही स्पर्धा नाही.

जैव-उत्पादने फायदेशीर ठरतात.

आपण अनेकदा आपल्या आजी-आजोबांना लहानपणी भाज्या कशा चविष्ट असायच्या याबद्दल बोलताना ऐकतो.

ते चुकीचे नाहीत. कृत्रिम खते आणि कीटकनाशके आपल्या पिकांना आणि भाज्यांना त्यांचा नैसर्गिक स्वाद हिरावून घेत आहेत!

अशा जगाची कल्पना करा जिथे सर्वकाही निरर्थक वाटते.

आपल्या आजी-आजोबांप्रमाणेच आपण आणि येणाऱ्या पिढ्यांनाही पौष्टिक अन्नाची खरी चव अनुभवण्यास पात्र नाही का?

जर आपल्याला हेच भविष्य हवे असेल, तर सूक्ष्मजीव तंत्रज्ञान हे आपले उत्तर आहे.

शिवाय, कृषी उत्पादन टिकवून ठेवण्यासाठी सूक्ष्मजैविक तंत्रज्ञानाचा वापर करणे हा निसर्गाच्या अफाट औदार्याला दिलेला आतापर्यंतचा सर्वात समर्पक प्रतिसाद आहे आणि तो तिचा खरा हक्क आहे.