सदियों से, भारतीय किसान अपनी फ़सलों की ज़रूरतों को समझने के लिए गहन अवलोकन, प्राचीन ज्ञान और अनुभव पर निर्भर रहे हैं। लेकिन अब, विज्ञान पौधों द्वारा अपनी परेशानी साझा करने का एक उल्लेखनीय नया तरीका खोज रहा है – गंध के ज़रिए।
पौधे, ऐसा लगता है, बात करते हैं। शब्दों में नहीं, बल्कि रासायनिक फुसफुसाहट में जिन्हें वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (Volatile Organic Compounds) कहा जाता है। ये अदृश्य संदेश, विशेष रूप से हमले के दौरान जारी किए जाते हैं। ये भारतीय कृषि में कीटों का पता लगाने में क्रांतिकारी बदलाव ला सकते हैं – उपज को बचा सकते हैं, कीटनाशकों के दुरुपयोग को कम कर सकते हैं और खेतों में बेहतर सटीकता ला सकते हैं।
Volatile Organic Compounds क्या हैं?
वाष्पशील कार्बनिक यौगिक छोटे, हल्के अणु होते हैं जो हवा में आसानी से वाष्पित हो जाते हैं। पौधे स्वाभाविक रूप से अपनी पत्तियों, तनों और जड़ों से इन यौगिकों की एक विस्तृत विविधता उत्सर्जित करते हैं।
सामान्य परिस्थितियों में, ये Volatile Organic Compounds (VOCs) बहुत मदद करते हैं:
परागणकों (जैसे मधुमक्खियाँ और तितलियाँ) को आकर्षित करना
- शाकाहारी जीवों को दूर भगाना
- पड़ोसी पौधों से संवाद करना
लेकिन तनाव में, खास तौर पर कीटों के हमले, फंगल संक्रमण या सूखे के दौरान, Volatile Organic Compounds (VOCs) प्रोफ़ाइल नाटकीय रूप से बदल जाती है। इसे “प्लांट डिस्ट्रेस सिग्नल” कहा जाता है।
प्लांट अलार्म सिस्टम: हमले के दौरानVOCs कैसे काम करते हैं?
जब अमेरिकन बॉलवर्म जैसा कीट कपास की पत्तियों को चबाना शुरू करता है, तो पौधा तुरंत Volatile Organic Compounds (VOCs) का एक अलग मिश्रण उत्सर्जित करता है, जो:
- पड़ोसी पौधों को चेतावनी देता है, जिससे वे अपने बचाव को सक्रिय करने के लिए प्रेरित होते हैं।
- शिकारी कीटों को आकर्षित करता है जो हमलावर कीटों को खाते हैं। ये जैव नियंत्रण का एक प्राकृतिक रूप है।
- वैज्ञानिकों या मशीनों को संकेत देता है – अगर सेंसर द्वारा कैप्चर किया जाता है – कि हमला हो रहा है।
इसे एक फ़सल के रूप में सोचें जो हवा में “मदद” संकेत भेज रही है। और आधुनिक उपकरणों की बदौलत, शोधकर्ता अब सुन सकते हैं।
कई भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान व्यावहारिक क्षेत्र उपयोग के लिए पौधों के Volatile Organic Compounds (VOCs) को डिकोड करने और उसका उपयोग करने के लिए काम कर रहे हैं:
भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान (IARI), नई दिल्ली
IARI व्हाइटफ्लाई और बोरर के हमले के तहत टमाटर और बैंगन की फ़सलों द्वारा छोड़े गए Volatile Organic Compounds (VOCs) को मैप करने के लिए गैस क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (GC-MS) के साथ प्रयोग कर रहा है। उनका लक्ष्य शुरुआती निदान और कीट प्रबंधन समाधान के लिए Volatile Organic Compounds (VOCs) प्रोफाइल विकसित करना है।
- पंजाब कृषि विश्वविद्यालय (PAU), लुधियाना
PAU सेंसर-आधारित Volatile Organic Compounds (VOCs) डिटेक्टरों पर सहयोग कर रहा है, जिन्हें ग्रीनहाउस और खुले खेतों में वास्तविक समय में कीट अलर्ट देने के लिए तैनात किया जा सकता है, खासकर मिर्च, शिमला मिर्च और कपास की फ़सलों के लिए, जिससे सटीक कीटनाशक के उपयोग में सुधार होता है।
- केंद्रीय कपास अनुसंधान संस्थान (CICR), नागपुर
भारत में कपास एक प्रमुख नकदी फ़सल है, इसलिए CICR गुलाबी बॉलवर्म और हेलिकोवर्पा आर्मिजेरा द्वारा शुरुआती संक्रमण का पता लगाने के लिए Volatile Organic Compounds (VOCs)-निगरानी उपकरणों के उपयोग का परीक्षण कर रहा है, जिससे बीटी कपास के खेतों में समय पर हस्तक्षेप संभव हो सके।
- आईसीएआर-राष्ट्रीय केला अनुसंधान केंद्र (एनआरसीबी), तिरुचिरापल्ली
एनआरसीबी ने फ्यूजेरियम विल्ट और वीविल तनाव के तहत केले की किस्मों में वीओसी उत्सर्जन का अध्ययन किया है। उनके शोध में इस बात पर प्रकाश डाला गया है कि कुछ देशी केले की किस्में सुरक्षात्मक वीओसी उत्सर्जित करती हैं जो कीटों को रोकती हैं या शुरुआती फंगल संक्रमण का संकेत देती हैं, जो प्रतिरोधी किस्म के चयन को निर्देशित कर सकती हैं।
- भारतीय बागवानी अनुसंधान संस्थान (आईआईएचआर), बेंगलुरु
आईआईएचआर के शोधकर्ताओं ने आम और खीरे की फ़सलों में पुष्प और शाकाहारी-प्रेरित वीओसी का पता लगाया है। उनके निष्कर्षों से पता चलता है कि ऐसी किस्मों के प्रजनन और चयन की संभावना है जो थ्रिप्स, फल मक्खियों और एफिड्स के खिलाफ प्राकृतिक विकर्षक वीओसी उत्सर्जित करती हैं – उष्णकटिबंधीय बागवानी में कीटनाशक निर्भरता को कम करती हैं।
भारतीय किसानों के लिए फील्ड एप्लीकेशन:
किसान Volatile Organic Compounds (VOCs) (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक) के बारे में विकसित किए जा रहे ज्ञान और उपकरणों से सीधे लाभ उठा सकते हैं।
- शुरुआती चेतावनी प्रणाली: नुकसान दिखाई देने से पहले जानें
जैसे किसी व्यक्ति को बीमारी के संकेत के रूप में बुखार आता है, वैसे ही फ़सलें भी कुछ गड़बड़ होने पर संकेत दिखाती हैं – लेकिन अक्सर जब तक हम इसे अपनी आँखों से देखते हैं तब तक बहुत देर हो चुकी होती है।
नए Volatile Organic Compounds (VOCs) डिटेक्टरों के साथ, जिन्हें कभी-कभी इलेक्ट्रॉनिक नाक कहा जाता है, कीट या बीमारी के लक्षण दिखाई देने से पहले पौधों के उत्सर्जन में परिवर्तन को “सूंघना” संभव है।
यह किसानों की कैसे मदद करता है:
- खेत में लगाया गया एक Volatile Organic Compounds (VOCs) सेंसर शुरुआती चरणों में कीटों के हमलों (जैसे व्हाइटफ्लाई या बॉलवर्म) का पता लगा सकता है।
- यह किसानों को संक्रमण फैलने से पहले जल्दी से कार्रवाई करने – बायोपेस्टीसाइड या नीम-आधारित स्प्रे लगाने – का समय देता है।
- यह न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ पूरी फ़सल को बचाने में मदद करता है।
यह बागवानी फ़सलों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है, जहाँ एक छोटा सा कीट हमला भी उपज के बाज़ार मूल्य को बर्बाद कर सकता है।
- कम रासायनिक उपयोग: पैसे बचाएं और मिट्टी की रक्षा करें
पारंपरिक खेती में, जब खेत के एक हिस्से में कीट के लक्षण दिखाई देते हैं, तो पूरे खेत में अक्सर रासायनिक कीटनाशकों का छिड़काव किया जाता है, कभी-कभी कई बार – चाहे ज़रूरत हो या न हो।
लेकिन अगर Volatile Organic Compounds (VOCs) अलर्ट आपको बताता है कि समस्या कहाँ है, तो आप केवल वहीं छिड़काव कर सकते हैं जहाँ ज़रूरत है।
यह क्यों मायने रखता है:
- आप कम कीटनाशक का उपयोग करते हैं, जिससे इनपुट लागत बचती है।
- मिट्टी स्वस्थ रहती है, और मधुमक्खियों और लेडीबर्ड जैसे कीटों को नुकसान नहीं पहुँचता।
- समय के साथ, यह कीटों में कीटनाशक प्रतिरोध की समस्या को धीमा करने में भी मदद करता है, जिससे कीट नियंत्रण अधिक प्रभावी हो जाता है।
जैविक और प्राकृतिक किसानों के लिए, यह तकनीक अनावश्यक रासायनिक उपयोग को कम करके उनके मिशन का समर्थन कर सकती है, जबकि कीटों को जल्दी नियंत्रित करना भी संभव है।
- साथी रोपण: बचाव के लिए प्राकृतिक Volatile Organic Compounds (VOCs)
हर किसान के पास तुरंत हाई-टेक Volatile Organic Compounds (VOCs) सेंसर तक पहुँच नहीं होगी। लेकिन किसान स्मार्ट रोपण विधियों के माध्यम से प्राकृतिक Volatile Organic Compounds (VOCs) शक्ति का इस्तेमाल कर सकते हैं।
कुछ पौधे उपयोगी Volatile Organic Compounds (VOCs) छोड़ते हैं जो कीटों को दूर भगाते हैं या लाभकारी कीटों को आकर्षित करते हैं। इन्हें अपनी मुख्य फ़सल के साथ लगाने से एक प्राकृतिक ढाल बन सकती है।
भारतीय खेतों से व्यावहारिक उदाहरण:
- मैरीगोल्ड + टमाटर
मैरीगोल्ड की जड़ें Volatile Organic Compounds (VOCs) छोड़ती हैं जो रूट-नॉट नेमाटोड को दूर भगाती हैं, जो टमाटर का एक आम कीट है। आंध्र प्रदेश और कर्नाटक के किसान पॉलीहाउस और खुले खेतों में इस विधि का प्रभावी ढंग से उपयोग कर रहे हैं।
- तुलसी + बैंगन
तुलसी Volatile Organic Compounds (VOCs) युक्त एक मजबूत सुगंध देती है जो पतंगों और बोरर्स को दूर रखती है, खासकर बैंगन के खेतों में। यह मच्छरों के लिए एक अच्छा कीट विकर्षक भी है!
- मक्का + डेस्मोडियम (अफ्रीका में ज़्यादा इस्तेमाल किया जाता है, लेकिन भारतीय शोधकर्ता इसका परीक्षण कर रहे हैं)
डेस्मोडियम Volatile Organic Compounds (VOCs) छोड़ता है जो स्टेम बोरर को दूर भगाता है, जबकि मक्का कीट को आकर्षित करता है – इसे कमज़ोर फ़सलों से दूर रखता है।
किसानों के लिए लाभ:
- आसान और कम लागत – बस सही फ़सलें एक साथ लगाने की ज़रूरत है।
- छिड़काव की कम ज़रूरत।
- ज़्यादा संतुलित कृषि पारिस्थितिकी तंत्र को बढ़ावा देता है।
- छोटे-छोटे काम भी बड़े बदलाव ला सकते हैं
चाहे आप बड़े पैमाने पर खेती करने वाले किसान हों या छोटे किसान, यह समझना कि आपकी फ़सलें Volatile Organic Compounds (VOCs) के ज़रिए कैसे “बात” करती हैं, आपको बढ़त दिला सकता है।
| अबआपक्याकरसकतेहैं | दीर्घकालिकसंभावना |
| गेंदा, तुलसी या लेमनग्रास के साथ सह-रोपण का प्रयास करें | जब वे सस्ती हो जाएं तो VOC सेंसर किट का उपयोग करें |
| तनाव में पौधों में गंध के परिवर्तन पर नज़र रखें | सूंघने वालों की लागत साझा करने के लिए किसान उत्पादक संगठनों (FPO) के साथ काम करें |
| प्राकृतिक कीट विकर्षकों पर KVK प्रशिक्षण में भाग लें | ICAR संस्थानों द्वारा विकसित की जा रही VOCs से भरपूर फसलों की किस्में उगाएँ |
वास्तविक दुनिया में प्रभाव: यह खेती को कैसे बदल सकता है?
महाराष्ट्र में एक छोटे किसान की कल्पना करें जो बैंगन उगा रहा है। परंपरागत रूप से, वह कीटनाशकों का छिड़काव करने से पहले बोरर संक्रमण के लक्षण दिखने का इंतज़ार करता है। तब तक, उपज में कमी आ चुकी होती है।
वीओसी सेंसर के हमले के कुछ ही घंटों के भीतर उसे अलर्ट करने के कारण, वह पहले से ही कार्रवाई कर सकता है – शायद कठोर रसायनों के बजाय जैविक एजेंटों का उपयोग करके भी।
इसके परिणामस्वरूप हो सकता है:
- 30% तक अधिक उपज
- कम कीटनाशक अवशेष, जो निर्यात गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है
- स्थानीय बाज़ार के लिए सुरक्षित भोजन
वैश्विक उदाहरण जो प्रेरित करते हैं
- इज़राइल: स्ट्रॉबेरी जैसी उच्च मूल्य वाली फ़सलों के लिए ग्रीनहाउस में वीओसी-आधारित सेंसर का उपयोग करता है।
- जापान: रोबोट लेट्यूस फ़सलों की निगरानी के लिए वीओसी में परिवर्तन को सूँघते हैं।
- केन्या: मक्का के साथ डेस्मोडियम का अंतर-फ़सल, जो सुरक्षात्मक वीओसी जारी करता है, ने स्टेम बोरर संक्रमण को काफी हद तक कम कर दिया है।
भारत कम लागत वाले, किसान-अनुकूल अनुकूलन के साथ इस भविष्य में छलांग लगा सकता है।
भारतीय संदर्भ में चुनौतियाँ
आशाजनक होते हुए भी, Volatile Organic Compounds (VOCs)-आधारित खेती की राह में बाधाएं हैं:
| चुनौती | विवरण |
| सेंसर की लागत | उन्नत स्निफ़र या ई-नोज़ अभी भी छोटे किसानों के लिए महंगे हैं |
| जागरूकता की कमी | अधिकांश किसान इस बात से अनजान हैं कि फ़सलें “बात” कर सकती हैं |
| जलवायु परिवर्तनशीलता | VOC रिलीज़ नमी, मिट्टी और तापमान के हिसाब से अलग-अलग हो सकती है |
| स्थानीयकरण की आवश्यकता | भारत में फसल-दर-फ़सल और क्षेत्र-दर-क्षेत्र VOC प्रोफ़ाइल को मैप करने की आवश्यकता है |
आगे का रास्ता: भारत को क्या चाहिए ?
- सरकार और CSR फंडिंग
विदर्भ (कपास), गुंटूर (मिर्च) और मालवा (सोयाबीन) जैसी प्रमुख फ़सल बेल्ट में R&D का समर्थन करें और पायलट सेंसर प्रोजेक्ट को सब्सिडी दें।
- किसान जागरूकता अभियान
पौधों के Volatile Organic Compounds (VOCs) और पर्यावरण के अनुकूल कीटों का पता लगाने के बारे में जानकारी फैलाने के लिए दूरदर्शन कृषि, किसान ऑफ़ इंडिया और कृषि विज्ञान केंद्रों (KVK) का उपयोग करें।
- किफ़ायती Volatile Organic Compounds (VOCs) किट
भारत के हार्डवेयर स्टार्टअप ₹5000 से कम कीमत में पोर्टेबल स्निफ़र बना सकते हैं, जिन्हें मोबाइल ऐप के साथ जोड़ा जा सकता है।
- FPO और SHG के साथ एकीकरण
समुदाय-स्तर के लाभों के लिए Volatile Organic Compounds (VOCs) निगरानी किट का उपयोग करने और बनाए रखने के लिए किसान उत्पादक संगठनों और स्वयं सहायता समूहों को प्रशिक्षित करें।
फुसफुसाते पत्तों से लेकर स्मार्ट खेतों तक
यह विचार कि फ़सलें “बातें” करती हैं, काव्यात्मक लग सकता है, लेकिन यह तेजी से वैज्ञानिक वास्तविकता बन रहा है। भारत में, जहाँ 60% से अधिक आबादी कृषि पर निर्भर है, पौधों की मूक चीखों को कार्रवाई योग्य डेटा में बदलना खेती में क्रांति ला सकता है।
विज्ञान, नवाचार और जमीनी स्तर पर अपनाने के सही मिश्रण के साथ, भारत पौधों की भाषा सुनने और समय पर प्रतिक्रिया देने में दुनिया का नेतृत्व कर सकता है।
वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs) की है अहम भूमिका
वैज्ञानिकों को वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (VOCs) के जरिए पता चला कि पौधे आपस में बात करते हैं।
PhD छात्र यूरी अरातानी और शोधकर्ता ताकुया उमुरा समेत अन्य शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया कि कैसे क्षतिग्रस्त पौधों ने VOCs के जरिए प्रतिक्रिया देकर अन्य पौधों को खतरे की चेतावनी दी।
नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित अध्ययन के लेखकों ने बताया, “पौधे अपने साथ के पौधों द्वारा जारी VOCs को समझते हैं और खुद को बचाने के लिए सक्रिय हो जाते हैं। “
प्रक्रिया
कैल्शियम सिग्नलिंग के साथ प्रतिक्रिया करके पौधे के संवाद का चला पता
शोधर्ताओं ने पत्तियों और कैटरपिलर से जुड़े एक वायु पंप का उपयोग किया।
उन्होंने कैटरपिलर को टमाटर के पौधों की पत्तियों को खाने के लिए डाल दिया।
कैल्शियम सिग्नल का पता लगाने के लिए हरे रंग की चमक उत्सर्जित करने वाला एक बायोसेंसर भी जोड़ा गया।
इसके बाद वीडियो में दिखा कि क्षतिग्रस्त पौधे अपने पड़ोसियों को खतरे के बारे में बताने के लिए कैल्शियम सिग्नल के साथ प्रतिक्रिया कर रहे हैं, जो उनकी पत्तियों पर देखा जा सकता है।
खोज
शोधकर्ताओं ने 2 नए यौगिकों की भी की पहचान
शोधकर्ताओं ने 2 नए यौगिकों (Z-3-HAL और E-2-HAL) की पहचान की, जो एराबिडोप्सिस में कैल्शियम संकेतों को प्रेरित करते हैं।
मासात्सुगु ने बताया कि उनकी नजरों से छिपा हुआ यह ईथर संचार नेटवर्क पड़ोसी संयंत्रों को खतरों से समय पर सुरक्षित रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
इसी तरह शोधकर्ताओं ने मिमोसा पुडिका पौधों द्वारा छोड़े गए कैल्शियम संकेतों को मापा, जो खतरे के खिलाफ रक्षात्मक तंत्र के रूप में कार्य करते हैं।
पारिस्थितिक तंत्र
पारिस्थितिक तंत्र में पौधे के संचार की भूमिका
यह अध्ययन इस बात को स्पष्ट करता है कि पौधे पर्यावरणीय तनावों पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं और वे कीटों समेत जलवायु परिवर्तन जैसी समस्याओं का सामना कैसे करते हैं।
कृषि और संरक्षण गतिविधियों को इस जानकारी से बहुत लाभ हो सकता है क्योंकि यह उन कार्यों को निर्देशित कर सकता है, जो अच्छे पौधों के संचार को बढ़ावा देते हैं और परिणामस्वरूप पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य को बढ़ावा देते हैं।
