Guwahati गुवाहाटी: भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान गुवाहाटी (IIT गुवाहाटी) के शोधकर्ताओं ने मिट्टी जैसी स्थितियों को दोहराने के लिए डिज़ाइन किया गया एक पोर्टेबल और लागत प्रभावी माइक्रोफ़्लुइडिक सिस्टम विकसित किया है।इस सिस्टम ने प्रदर्शित किया है कि पोषक तत्वों के प्रवाह को अनुकूलित करने से जड़ों की वृद्धि और नाइट्रोजन अवशोषण में सुधार हो सकता है, जिससे फसल की पैदावार में वृद्धि हो सकती है।IIT गुवाहाटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर और कृषि और ग्रामीण प्रौद्योगिकी स्कूल में एसोसिएट फैकल्टी, प्रणब कुमार मंडल और उनकी टीम ने माइक्रोफ़्लुइडिक्स का लाभ उठाकर यह जानकारी हासिल की कि बीज से निकलने वाली प्राथमिक जड़ मिट्टी से पोषक तत्वों को कैसे अवशोषित करती है।जड़ व्यवहार का विश्लेषण करने के लिए माइक्रोफ़्लुइडिक तकनीक के उनके अभिनव उपयोग में व्यावहारिक कृषि अनुप्रयोगों में पोषक तत्वों की डिलीवरी और जड़ विकास को अनुकूलित करके फसल प्रबंधन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने और कृषि उपज को बढ़ावा देने की क्षमता है।अंकुरित बीज की प्राथमिक जड़ पौधे के लंगर के रूप में कार्य करती है जो पानी और पोषक तत्वों को अवशोषित करने के लिए महत्वपूर्ण है। इस जड़ को शुरुआती विकास के दौरान विभिन्न मिट्टी की स्थितियों को नेविगेट करना चाहिए, जो पौधे के अस्तित्व के लिए एक महत्वपूर्ण चरण है।
पोषक तत्वों की आपूर्ति, पीएच स्तर, मिट्टी की संरचना, वातन और तापमान जैसे कारक जड़ के विकास को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।हालांकि, पारंपरिक प्रयोगात्मक सेटअप की सीमाओं के कारण जड़ की गतिशीलता का अध्ययन करना चुनौतीपूर्ण रहा है, जिसके लिए अक्सर बड़े कंटेनर और जटिल हैंडलिंग की आवश्यकता होती है।माइक्रोफ्लुइडिक्स, माइक्रोमीटर आकार की संरचनाओं में द्रव प्रवाह का अध्ययन, ने छोटे पैमाने पर द्रव गतिशीलता के सटीक नियंत्रण और लक्षण वर्णन को सक्षम करके कोशिका अध्ययन में अनुसंधान में क्रांति ला दी है।मौजूदा माइक्रोडिवाइस मुख्य रूप से जड़-बैक्टीरिया इंटरैक्शन, हार्मोनल सिग्नलिंग और पराग नलिका वृद्धि जैसी घटनाओं पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जिसमें वास्तविक समय के पौधे की जड़ की गतिशीलता में सीमित अन्वेषण होता है।विशेष रूप से, जड़ की वृद्धि और थिग्मोमोर्फोजेनेसिस (यांत्रिक तनाव के लिए पौधों की प्रतिक्रिया) पर पोषक तत्वों के प्रवाह से यांत्रिक उत्तेजनाओं के प्रभाव का व्यापक रूप से अध्ययन नहीं किया गया है।
इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, प्रो. मोंडल और उनकी टीम ने उच्च उपज देने वाली सरसों की किस्म (पूसा जय किसान) की जांच की, जो माइक्रोमीटर रेंज में अपने प्रभावी जड़ व्यास के लिए जानी जाती है।उनका लक्ष्य यह समझना था कि विभिन्न पोषक प्रवाह की स्थितियाँ अंकुरण के बाद के महत्वपूर्ण चरणों के दौरान जड़ों की वृद्धि और नाइट्रोजन अवशोषण को कैसे प्रभावित करती हैं।शोधकर्ताओं ने पाया कि पोषक माध्यम की प्रवाह दर बढ़ाने से जड़ों की लंबाई और नाइट्रोजन अवशोषण एक इष्टतम दर तक बढ़ जाता है। इस बिंदु से परे, अत्यधिक प्रवाह-प्रेरित तनाव जड़ों की लंबाई को कम कर देता है।उल्लेखनीय रूप से, प्रवाह की स्थितियों के संपर्क में आने वाली जड़ें बेहतर नाइट्रोजन अवशोषण के कारण गैर-प्रवाह स्थितियों की तुलना में लगातार बेहतर प्रदर्शन करती हैं।यह शोध इस बात पर प्रकाश डालता है कि सावधानीपूर्वक प्रबंधित पोषक प्रवाह जड़ में महत्वपूर्ण रूपात्मक परिवर्तन लाता है जो पौधे की वृद्धि को बढ़ावा देता है।आगे देखते हुए, टीम जड़ों की वृद्धि में प्रवाह-प्रेरित परिवर्तनों के अंतर्निहित आणविक तंत्रों का पता लगाने की योजना बना रही है।इन सेलुलर और आणविक प्रक्रियाओं को समझने से अधिक लचीले हाइड्रोपोनिक सिस्टम का विकास हो सकता है और मिट्टी रहित फसल उत्पादन का समर्थन किया जा सकता है।