वैज्ञानिकों ने 'अंतर्निहित' उर्वरक का उपयोग करके फसलें उगाने के लिए गेम-चेंजिंग विधि विकसित की: 'हम सीख रहे हैं कि किन जीनों की आवश्यकता है'

उर्वरक से प्रदूषण कम होने से मानव स्वास्थ्य को और लाभ होता है।

दिलचस्प इंजीनियरिंग की रिपोर्ट के अनुसार, महत्वपूर्ण अनाज फसलों की जीत में, शोधकर्ताओं ने पौधों को बढ़ने में मदद करने के लिए हवा से नाइट्रोजन गैस को उर्वरक में परिवर्तित करने की अनुमति देने का एक तरीका विकसित किया है।

विधि, जिसका लक्ष्य फसलों के माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में कम से कम सात जीनों की एक श्रृंखला रखना है, मकई और चावल जैसी अनाज फसलों को उर्वरक लागू किए बिना सूर्य के प्रकाश के माध्यम से नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्राप्त करने की अनुमति देता है।

लगभग 100 साल पहले, हैबर-बॉश प्रक्रिया ने वायुमंडल में नाइट्रोजन को एक ऐसे रूप में परिवर्तित करके वैश्विक खाद्य उत्पादन में भारी वृद्धि की, जिससे औद्योगिक पैमाने पर उर्वरक के उत्पादन की अनुमति मिली।

हालाँकि, उत्पाद के बड़े पैमाने पर उत्पादन के बावजूद, IE ने बताया कि उप-सहारा अफ्रीका जैसे कई क्षेत्र अभी भी बुनियादी ढांचे की कमी के कारण इसे प्राप्त करने में असमर्थ हैं। इस क्षेत्र और इसके जैसे अन्य क्षेत्रों में भोजन की भारी कमी है, यह समस्या बढ़ती जा रही है क्योंकि अत्यधिक मौसम के कारण उन फसलों पर खतरा मंडरा रहा है जिन्हें वे उगा सकते हैं।

विडंबना यह है कि जहां हैबर-बॉश प्रक्रिया ने बड़े पैमाने पर भुखमरी को रोका है, वहीं इसमें एक बड़ा कार्बन पदचिह्न भी है। हालाँकि यह फसलों को बड़े पैमाने पर उत्पादित करने की अनुमति देता है, लेकिन यह पृथ्वी के अत्यधिक गर्म होने में भी योगदान देता है, जिसके प्रभाव से प्रमुख उत्पादों को खतरा है।

यूटा स्टेट यूनिवर्सिटी के बायोकेमिस्ट लांस सीफेल्ट ने प्रकाशन को बताया कि दुनिया की लगभग 2% गंदी ऊर्जा का उपयोग उर्वरक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। यह न केवल पर्यावरण को नुकसान पहुंचाता है, बल्कि उर्वरक भी हानिकारक है, विषाक्त अपवाह जल पारिस्थितिकी तंत्र पर कहर बरपा रहा है।

अत्यधिक संघर्षरत क्षेत्रों और समग्र वैश्विक खाद्य आपूर्ति में मदद करने के लिए, जो बढ़ते वैश्विक तापमान के प्रभाव के कारण खतरे में है, सीफेल्ट और यूएसयू के वरिष्ठ वैज्ञानिक ज़ी-योंग यांग ने पिछले दिनों स्पेन और संयुक्त राज्य अमेरिका में सहयोगियों के साथ एक परियोजना पर सहयोग किया है। अनाज फसलों के जीवविज्ञान को पुनः इंजीनियर करने के लिए पाँच वर्ष।

सबसे पहले, उन्होंने नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए आवश्यक जीनों की संख्या को घटाकर नौ कर दिया, लेकिन बाद में उन्हें यह जानकर आश्चर्य हुआ कि वे कुछ जीनों को समाप्त कर सकते हैं जिन्हें वे शुरू में महत्वपूर्ण मानते थे।

यांग ने आईई को बताया, "लक्ष्य फसलों के माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में जीन डालना है, जिससे वे नाइट्रोजन स्थिरीकरण के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न कर सकें।" "यह सबूत का एक बहुत अच्छा टुकड़ा है। मूलतः, इन प्रमुख कैलोरी वाली फसलों - चावल, मक्का और आलू - में अंतर्निहित उर्वरक हो सकते हैं।"

सीफेल्ट ने कहा, "टुकड़े-टुकड़े करके, हम सीख रहे हैं कि विभिन्न कोशिकाओं में नाइट्रोजन स्थिरीकरण प्राप्त करने के लिए कौन से जीन और जीन के किस संयोजन की आवश्यकता होती है।" "सिर्फ एक हॉर्न बजाने के बजाय, हम पूरे ऑर्केस्ट्रा को एक साथ बजाने की कोशिश कर रहे हैं।"

कम-विकसित और कम-पहुंच वाले क्षेत्रों में भोजन की कमी को समाप्त करने के लिए एक समाधान प्रदान करने के अलावा, फसलों के एक बड़े उपसमूह के लिए जहरीले उर्वरक की आवश्यकता को समाप्त करके, यह प्रक्रिया खाद्य और कृषि उद्योगों को साफ करने में मदद करने में एक प्रमुख भूमिका निभाती है। उर्वरक से प्रदूषण कम होने से मानव स्वास्थ्य को और लाभ होता है।

यह प्रक्रिया इस दुनिया से बाहर के लाभ भी लाती है। IE ने बताया कि सीफेल्ट और यूएसयू के सहयोगी ब्रूस बगबी ने मंगल ग्रह की यात्राओं सहित लंबी अवधि के अंतरिक्ष अभियानों पर मानव जीवन को कैसे बनाए रखा जाए, इसकी जांच के लिए नासा द्वारा वित्त पोषित प्रयासों पर सहयोग किया है।