আরহাস ইউনিভার্সিটির গবেষকরা সাতটি প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন গমের মূল যৌগ চিহ্নিত করেছেন যা নাইট্রিফাইং মাটির ব্যাকটেরিয়াকে সিন্থেটিক নাইট্রিফিকেশন ইনহিবিটর হিসাবে দমন করে, গমের জাতগুলির দিকে একটি সম্ভাব্য প্রজনন পথ খুলে দেয় যা অতিরিক্ত রাসায়নিক ইনপুট বা ফলন বলিদানের প্রয়োজন ছাড়াই বেশি প্রয়োগ নাইট্রোজেন ধরে রাখে।
নাইট্রোজেন সমস্যা কৃষির মুখোমুখি হচ্ছে
সার হিসাবে প্রয়োগ করা নাইট্রোজেনের অর্ধেকেরও কম ফসল ফসল দ্বারা গ্রহণ করা হয়, বাকি অংশ জলপথে প্রবেশের মাধ্যমে বা বায়ুমণ্ডলে নাইট্রাস অক্সাইড, একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস হিসাবে গ্যাসীয় নির্গমনের মাধ্যমে হারিয়ে যায়। কয়েক দশক ধরে প্রাথমিক প্রতিক্রিয়া হল প্রয়োগের হার এবং সিন্থেটিক নাইট্রিফিকেশন ইনহিবিটরগুলির উপর নিয়ন্ত্রক সীমা, রাসায়নিক যা অ্যামোনিয়ামকে নাইট্রেটে মাইক্রোবিয়াল রূপান্তরকে ধীর করে কিন্তু ব্যয়বহুল, বারবার প্রয়োগের প্রয়োজন হয় এবং অলক্ষ্য মাটির জীবকে প্রভাবিত করতে পারে৷
পোস্টডক্টরাল গবেষক পূর্ণ কুমার খত্রীর নেতৃত্বে আরহাস দল গম নিজেই জৈবিকভাবে সেই ফাংশনের একটি সংস্করণ সম্পাদন করতে পারে কিনা তা তদন্ত করে। তাদের কাজ জৈবিক নাইট্রিফিকেশন ইনহিবিশনের উপর কেন্দ্র করে, এমন একটি প্রক্রিয়া যাতে উদ্ভিদের শিকড় প্রাকৃতিক যৌগগুলি মুক্ত করে যা অ্যামোনিয়ামকে আরও লিচিং-প্রবণ নাইট্রেট আকারে রূপান্তর করার জন্য দায়ী নাইট্রিফাইং জীবাণুকে দমন করে।
বেনজক্সাজিনয়েডস কি?
বেনজক্সাজিনয়েড হল গম, ভুট্টা এবং রাই সহ সিরিয়াল ফসল দ্বারা প্রাকৃতিকভাবে উত্পাদিত গৌণ বিপাক, ঐতিহ্যগতভাবে পোকামাকড়, আগাছা এবং নেমাটোডের বিরুদ্ধে উদ্ভিদের প্রতিরক্ষায় তাদের ভূমিকার জন্য অধ্যয়ন করা হয়। আরহাস গবেষকরা নাইট্রোসোমোনাস ইউরোপিয়া, একটি মডেল নাইট্রিফাইং ব্যাকটেরিয়ামের সাথে একটি বায়োলুমিনেসেন্স অ্যাস ব্যবহার করে 18টি ভিন্ন বেনজক্সাজিনয়েড যৌগ স্ক্রীন করেছেন এবং BOA, MBOA, DIBOA এবং DIMBOA - সহ সাতটি - খুঁজে পেয়েছেন যা দৃঢ়ভাবে কম মাত্রায় দমন করতে সক্ষম। যেহেতু এই যৌগগুলি বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ না করে উদ্ভিদ নিজেই উত্পাদিত এবং নির্গত হয়, তাই তারা সিন্থেটিক ইনহিবিটরগুলির থেকে একটি মৌলিকভাবে ভিন্ন ডেলিভারি মেকানিজম অফার করে: ক্রমাগত, স্থানীয়ভাবে মুক্তি ঠিক কোথায় এবং কখন উদ্ভিদকে উপলব্ধ নাইট্রোজেন রক্ষা করতে হবে।
ইঞ্জিনিয়ারড গমের লাইনগুলি দেখায় যে প্রভাবটি প্রসারিত করা যেতে পারে
গবেষণায় একটি প্রচলিত গমের মূল লাইন দুটি গমের লাইনের সাথে তুলনা করা হয়েছে যা লেমাস রেসমোসাস থেকে একটি ক্রোমোজোম খণ্ড বহন করে, একটি বন্য ঘাস যা জৈবিক নাইট্রিফিকেশন প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পরিচিত। হাইড্রোপনিকভাবে বেড়ে ওঠা, বর্ধিত রেখাগুলি প্যারেন্ট লাইনের তুলনায় সক্রিয় বেনজক্সাজিনয়েডের উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ঘনত্ব প্রকাশ করে এবং তাদের মূল এক্সুডেট নাইট্রিফিকেশনকে দ্বিগুণ দৃঢ়ভাবে দমন করে - যার ফলে পরিমাপ করা উচ্চ যৌগিক ঘনত্বের সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত।
গবেষকদের দ্বারা উদ্ধৃত মডেলিং কাজ পরামর্শ দেয় যে জৈবিক-নাইট্রিফিকেশন-নিরোধ-সক্ষম ফসলগুলি নাইট্রোজেনের ক্ষতি 20% থেকে 30% কমাতে পারে, এবং প্রাথমিক ক্ষেত্রের ট্রায়ালগুলি বৈশিষ্ট্যের সাথে কোনও ফলন জরিমানা দেখায়নি, যার অর্থ কৃষকরা নীতিগতভাবে কম পরিমাণে সার প্রয়োগ করার সময় কম সার প্রয়োগ করতে পারে৷ খাত্রী বলেছিলেন যে সুযোগের পরিধিটি এমনকি পরিমিত দক্ষতা লাভের ক্ষেত্রেও তাৎপর্যপূর্ণ: "যদি আপনি নাইট্রোজেন-বাস্তব ক্ষেত্রের পরিস্থিতিতে দশ শতাংশেরও দক্ষতা বাড়াতে পারেন, তাহলে সার এবং নির্গমনে পরম সঞ্চয় প্রচুর।"
রসায়ন থেকে একটি প্রজনন লক্ষ্যে
দীর্ঘ-লক্ষ্য হল রাসায়নিক ফলাফলগুলিকে একটি প্রজনন কৌশলে অনুবাদ করা: একবার গবেষকরা শনাক্ত করেন যে কোন জৈব সংশ্লেষিত পথগুলি সবচেয়ে কার্যকর নাইট্রিফিকেশন-নিরোধক যৌগ তৈরি করে, উদ্ভিদ প্রজননকারীরা গমের জাতগুলি বেছে নিতে পারে যেগুলি বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও জোরালোভাবে প্রকাশ করে, কৃষকদের নতুন পদ্ধতি পরিবর্তন করতে বা ক্রয় করার প্রয়োজন ছাড়াই৷ গবেষণাটি বৃহত্তর আন্তর্জাতিক ক্রপসাসটেন প্রকল্পের অংশ, যেখানে সমান্তরাল গবেষণা গোষ্ঠীগুলি অধ্যয়ন করছে কীভাবে এই বৈশিষ্ট্যগুলি দীর্ঘ সময়সীমার মধ্যে মাটির মাইক্রোবায়োম এবং অ{3}}লক্ষ্যবিহীন জীবগুলিকে প্রভাবিত করে - একটি প্রশ্ন যা নিয়ন্ত্রক এবং বাণিজ্যিক গ্রহণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যদিও অন্তর্নিহিত জীববিদ্যা শক্তিশালী প্রমাণিত হয়।
হরমুজ প্রণালী বিঘ্নিত হওয়ার পর বৈশ্বিক নাইট্রোজেন বাজারগুলি অস্থির থাকার কারণে ফলাফলগুলি আসে, যা আংশিক সংশোধনের আগে এই বছরের শুরুতে ইউরিয়ার দাম রেকর্ড উচ্চতায় পৌঁছেছিল। নাইট্রিফিকেশনের জন্য প্রজননের সময়সীমা-তাৎক্ষণিক ত্রাণ দেওয়ার পরিবর্তে বহু-বছরের দিগন্তে চলা গমের জাতগুলিকে বাধা দেওয়ার সময়, গবেষণাটি মাইক্রোবিয়াল নাইট্রোজেনের পাশাপাশি জৈবিক বিকল্পগুলির একটি ক্রমবর্ধমান শরীরে যোগ করে সিন্থেটিক নাইট্রোজেন ইনপুটের উপর সেক্টরের কাঠামোগত নির্ভরতা।
গবেষণাটি, "গমে জৈবিক নাইট্রিফিকেশন বাধাদানের জন্য প্রার্থী যৌগ হিসাবে Benzoxazinoids," উদ্ভিদ শারীরবৃত্ত ও বায়োকেমিস্ট্রিতে প্রকাশিত হয়েছিল এবং কোপেনহেগেন বিশ্ববিদ্যালয়, অ্যাবারডিন বিশ্ববিদ্যালয় এবং মেক্সিকোর আন্তর্জাতিক ভুট্টা এবং গম উন্নতি কেন্দ্র (CIMMYT) এর সহযোগিতায় পরিচালিত হয়েছিল, যা ট্রাইয়ের জন্য উপাদান সরবরাহ করে।
