नत्रयुक्त खतांच्या वापराशिवाय उत्पादन शक्य

कडधान्याच्या मुळावरील गाठीमध्ये वसाहती करणाऱ्या जिवाणूंमुळे हवेतील नत्राचे रूपांतर पिकाला वापरण्यायोग्य अमोनिया स्वरुपातील नत्रामध्ये केले जाते. मात्र, ही सोय गहू, मका यांसारख्या तृणधान्यांमध्ये उपलब्ध नाही. अशा नत्र स्थिरीकरण करणाऱ्या जिवाणूंतील त्यासाठी कारणीभूत जनुकांचा वापर तृणधान्यांच्या मुळालगत वाढणाऱ्या जिवाणूमध्ये करून नैसर्गिक नत्राची उपलब्धता करण्याचे प्रयत्न वॉशिंग्टन राज्य विद्यापीठातील संशोधकांनी सुरू केले आहेत. हे संशोधन नेचर मायक्रोबायोलॉजी मध्ये प्रकाशित केले आहे. पिकांच्या वाढीसाठी रासायनिक कृत्रिम खतांचा वापर केला जातो. ही खते महागडी असण्यासोबतच पर्यावरणावरही विपरीत परिणाम करणारी आहेत. याविषयी माहिती देताना वॉशिंग्टन राज्य विद्यापीठातील जैविक रसायनशास्त्र संस्थेचे संचालक जॉन पीटर्स यांनी सांगितले, की पिकांच्या वाढीसाठी जैविक पद्धतीने तयार होणारा नैसर्गिक नायट्रोजन महत्त्वाचा ठरतो. या नत्रामुळे खतांच्या वापरामध्ये मोठी बचत होऊ शकते. सध्या ते व त्यांचा गट ऑक्सफोर्ड विद्यापीठातील फिलिप पुले यांच्यासोबत जैविक नत्र स्थिरीकरणांच्या प्रक्रियेचा अन्य जिवाणूमध्ये अंतर्भाव करण्यासाठी संशोधन करत आहेत. अशा प्रकारे होते नत्राचे स्थिरीकरण ः अन्य पिकांच्या तुलनेमध्ये कडधान्य व शेंगावर्गीय पिकांना नत्रयुक्त खतांची अत्यंत कमी गरज लागते. कारण त्यांनी जिवाणूसोबत सहजिवी संबंध प्रस्थापित केले असून, मुळांवरील हे जिवाणू शर्करेच्या बदल्यात नत्राचा पुरवठा करतात. या प्रक्रियेला जैविक नत्र स्थिरीकरण असे म्हणतात. या सहजिवी संबंधासाठी वनस्पतींची मुळे जिवाणूंना विशिष्ट रासायनिक संदेश देतात. त्यामुळे नत्र स्थिरीकरण करणारे जिवाणू आकर्षित होतात. त्याच प्रमाणे जिवाणूंना जेव्हा कार्बन व अन्य अन्नद्रव्यांची आवश्यकता असते, त्या वेळी त्यासंबंधी संदेश वनस्पतींना दिला जातो. अशा प्रकारे दोघांमध्ये संदेशांची देवाणघेवाण होऊन दोघे एकमेकांसाठी कार्यरत राहतात. गुंतागुंतीच्या तंत्रज्ञानातील पहिले पाऊल ः वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांनी नत्र स्थिरीकरण करणाऱ्या जिवाणूंतील त्यासंबंधीची जनुके ओळखली आहेत. त्यांचा वापर अन्य जिवाणूंमध्ये केला आहे. पीटर यांच्या प्रयोगशाळेमध्ये जिवाणूंच्या चयापचय प्रक्रियेचा अभ्यास करण्यात येत आहे. विशेषतः ते कशाप्रकारे ऊर्जा तयार करतात आणि वापरतात, यावर त्यांचा भर आहे. त्यांनी वेगवेगळ्या जिवाणू कशा प्रकारे नत्राचे स्थिरीकरण करतात, याविषयी आराखडा तयार केला आहे. त्याविषयी पीटर म्हणाले की, पिकाच्या उत्पादनामध्ये जैविक नत्र स्थिरीकरणाचा अंतर्भाव करण्याच्या दृष्टीने एक मोठा टप्पा पार पडला आहे. भविष्यामध्ये खतांच्या वापराशिवाय पिकांचे उत्पादन वाढवण्याच्या दिशेने महत्त्वाचे पाऊल पडले आहे. त्याचा विकसनशील देशांना फायदा होईल. मॅसेच्युसेट्स तंत्रज्ञान विद्यापीठातील त्यांचे सहसंशोधक ही यंत्रणा सूक्ष्म जिवाणू आणि वनस्पती दोघांना उपयुक्त ठरेल, अशी यंत्रणा तयार करण्याचा प्रयत्न करत आहेत. अर्थात, हे गुंतागुंतीचे आव्हान असून, त्यासाठी वेगवेगळ्या क्षेत्रातील तज्ज्ञांच्या मोठ्या गटाची आवश्यकता भासणार आहे. जर आपण यामध्ये यशस्वी झालो, तर संपूर्ण पृथ्वीसाठी ते मोठे यश असणार आहे. या संशोधनासाठी राष्ट्रीय शास्त्र फाउंडेशन आणि जैवतंत्रज्ञान आणि जैविक शास्त्र संशोधन परिषद, इंग्लंड यांनी आर्थिक निधी दिला आहे.