सूक्ष्मजीव ठरतील फायद्याचे

मातीमध्ये जीवाणूंची मोठी जैवविविधता असून, त्यांची संख्याही विपूल आहे. त्यांचा उपयोग पिकांच्या उत्पादन वाढीसाठी विविध प्रकारे करून घेणे शक्‍य आहे. त्या संदर्भात सुरू असलेल्या विविध संशोधन व प्रयत्नांचा हा आढावा.
सध्या असा होतो मातीतील जीवाणूंचा वापर 
उत्तर कॅरोलिना विद्यापीठातील जीवशास्त्रज्ञ जेफ डॅंग्ल म्हणाले की, जीवाणूंची बीज प्रक्रिया ही कृषी क्षेत्रातील ज्ञात असलेली व अनेक वर्षांपासून वापरली जाणारी क्रिया आहे. शेंगावर्गीय पिकामध्ये मुळांवर येणाऱ्या गाठी व ते स्थिर करीत असलेल्या नत्राचा लाभ घेता येतो. त्यामुळे आंतरपीक किंवा फेरपालटासाठी म्हणून तृणधान्य पिकासोबत कडधान्य पिकांची लागवड केली जाते.

अतिउष्ण मातीत आढळणारे जीवाणू ठरतील महत्त्वाचे

हवेतील नत्राचे रूपांतर पिकांना उपलब्ध अशा घटकामध्ये करणाऱ्या अतिउष्ण जमिनीमध्ये आढळणाऱ्या जीवाणूंचा शोध घेण्याचे काम सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ मारियन फ्रिइसेन करीत आहेत. अशा प्रकारच्या जीवाणूवर फारसे संशोधन झालेले नाही.

एक दशकापूर्वी जर्मन शास्त्रज्ञांनी नत्र स्थिरीकरणामध्ये उपयुक्त ठरू शकतील अशा स्ट्रेप्टोमायसिस थर्मोऍटोट्रोपिक्‍स या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या सूक्ष्मजीवांविषयी मांडले होते. हे जीवाणू ऑक्‍सिजनच्या उपस्थितीतही नत्र स्थिर करतात. (सामान्यतः ऑक्‍सिजनरहित जीवाणूंची नायट्रोजन खेचणारे एन्झाईम्स विषारी होतात.) सुरवातीच्या संशोधनानंतर त्याविषयी फारसे संशोधन झाले नाही. मात्र, या उष्णतेमध्ये कार्य करणाऱ्या जीवाणूंमध्ये सामान्यतः नत्र स्थिरीकरण न करू शकणाऱ्या पिकासाठी काम करण्याची चांगली क्षमता आहे.

शेतीमध्ये बदल घडविण्याची क्षमता असलेल्या अनेक जीवाणूंपैकी हा एक जीवाणू आहे. अन्य उपयुक्त जीवाणूंचा शोध घेऊन त्यांचा अधिकाधिक वापर करण्यासाठी जगभरातील विद्यापीठे आणि मुख्य कंपन्या सातत्याने संशोधन करीत आहेत.

स्ट्रेप्टोमायसिस थर्मोऍटोट्रोपिक्‍स जीवाणूंची उपयुक्तता

• अन्य नत्र स्थिरीकरण जिवाणू ऑक्‍सिजनच्या उपस्थितीमध्ये कार्य करू शकत नाहीत. मात्र, स्ट्रेप्टोमायसिस थर्मोऍटोट्रोपिक्‍स हे जिवाणू ऑक्‍सिजनच्या उपस्थितीतही काम करू शकतात. म्हणजेच मका, भात, गहू आणि पिकामध्येही नत्र स्थिरीकरणाचा फायदा मिळू शकेल.
• नत्रयुक्त खत तयार करण्यासाठी 20 व्या शतकातील हाबर- बॉश प्रक्रियेवर अद्यापही अवलंबून राहावे लागते. त्यामध्ये वातावरणातील नत्र शोषून घेऊन रासायनिक खत तयार केले जाते. नायट्रोजन वायूंचे अमोनियामध्ये रूपांतरणाची व्यावसायिक पद्धती अत्यंत महागडी आहे. या प्रक्रियेसाठी प्रचंड ऊर्जा (एकूण वार्षिक ऊर्जा वापरातील 2 टक्के इतकी) लागते. त्यातही वापरलेल्या नत्र खतातील केवळ 40 टक्के नत्राचे प्रथिनामध्ये रूपांतर होते. जीवाणूंच्या वापरातून हा खर्च वाचवणे शक्‍य होईल.
• खाणी आणि बोगद्यामध्ये खोलवर उष्ण वातावरणामध्ये या जीवाणूंचा शोध ही पहिली पायरी आहे. पुढील टप्प्यामध्ये या सूक्ष्मजीवांच्या जनुकांचा वापर पिकामध्ये करून, ते गुणधर्म पैदाशीद्वारे पिकामध्ये रुजविण्याचाही प्रयत्न केला जाणार आहे. त्यामुळे पिकांसाठी नत्रयुक्त खत वापरण्याची गरज कमी होणार आहे. अर्थात, ही अत्यंत दीर्घकालीन प्रक्रिया असल्याचे संशोधिका फ्रेइसेन यांनी स्पष्ट केले.

मातीतील जीवाणू भागवू शकतात वाढत्या जगाची भूक

• मातीमध्ये जीवाणूंची मोठी जैवविविधता असून, त्यांची संख्याही विपूल आहे. वनस्पतीच्या सामान्य आकाराच्या पानामध्ये 100 सेप्टीलीन (म्हणजे 10 वर 26 शून्ये) एवढ्या पेशी असतात. त्यामुळे वनस्पतीतील जैवक्रियेतील गुंतागुंतीच्या बाबी उलगडताना, त्यातून अनेक स्रोत उपलब्ध होऊ शकतील, असे मत अरगॉन नॅशनल लॅबोरेटरीमधील संशोधक जॅक ए. गिल्बर्ट यांनी सांगितले. ते सध्या सूक्ष्मजीवांच्या जैवविविधतेचा कॅटलॉग बनविण्याचा महत्त्वाकांक्षी प्रयत्न करीत आहेत.
• जीवाणूंच्या साह्याने अधिक ताकदवान आणि प्रतिकारक्षम वनस्पती तयार करता येतील. वनस्पती आणि सूक्ष्मजीवातील संबंधाची नेमकी ओळख पटविण्यासाठी अधिक काम करण्याची गरज आहे.
• काही वनस्पती व मातीच्या प्रकारानुसार, मुळांच्या परिसरामध्ये सुमारे 30 हजार वेगवेगळ्या प्रजाती आढळतात.
• त्रासदायक ठरणाऱ्या बुरशींना रोखण्यासाठीही सूक्ष्मजीवांचा उपयोग होऊ शकतो.

जैविक घटकांकडे वळत आहेत मोठ्या कंपन्या

• बीज उत्पादनासाठी प्रसिद्ध असलेल्या आंतरराष्ट्रीय कंपनीने नुकत्याच लोवा येथे झालेल्या "फिल्ड डे'मध्ये त्यांच्या विविध चाचण्यांचे निष्कर्ष जाहीर केले. त्यानुसार "ट्रान्सफॉर्मेशनल मायक्रोबियल प्रोडक्‍टस' च्या वापराने मका आणि सोयाबीनच्या उत्पादनामध्ये मोठी वाढ शक्‍य असल्याचे जाहीर केले.
• सोयाबीनमधील सूत्रकृमी नियंत्रणासाठी जीवाणूयुक्त बीज आवरण एक कंपनी तयार करत आहे. हे आवरण सूत्रकृमींसाठी विषारी ठरते.
• कॅलिफोर्निया येथील मॅरोन बायोइनोव्हेशन या कंपनीच्या सीईओ आणि कीटकशास्त्रज्ञ पॅम मॅरोन या मातीतील जीवाणूपासून विविध किडी आणि कोळी नियंत्रणासाठी कीडनाशक मिळविण्यासाठी प्रयत्न करीत आहेत. त्यांनी सांगितले की, औषधांपैकी 40 ते 50 टक्के औषधे ही नैसर्गिक स्रोतापासून मिळवलेली असतात. मात्र, 11 टक्के कीडनाशके नैसर्गिक स्रोतापासून मिळवली जातात. त्यामुळे मोठी संधी आहे.
• त्यामुळे केवळ सूक्ष्मजीवासह जनुकीय सुधारणा हा एकच मुद्दा नसून, विविध प्रकारे सूक्ष्मजीव उत्पादनवाढीसाठी मदत करू शकतील

स्त्रोत: अग्रोवन