Model Answer
0 min readIntroduction
पादप तनाव, पौधों पर पड़ने वाले प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों के कारण उत्पन्न होने वाली स्थिति है। ये कारक जैविक (जैसे रोगजनक, कीट) या अजैविक (जैसे सूखा, लवणता, तापमान में परिवर्तन) हो सकते हैं। जल की कमी (water deficit) एक महत्वपूर्ण अजैविक तनाव है, जो वैश्विक स्तर पर कृषि उत्पादन को प्रभावित करता है। जलवायु परिवर्तन के कारण जल संसाधनों की उपलब्धता में कमी के कारण, पौधों में जल तनाव की समस्या बढ़ रही है। इस तनाव के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया ऊतक प्रणाली (tissue system) और सहिष्णुता तंत्र (tolerance mechanism) के माध्यम से होती है, जिसके बारे में विस्तृत जानकारी इस उत्तर में दी गई है।
पादप तनाव की परिभाषा एवं प्रकार
पादप तनाव को किसी भी पर्यावरणीय परिस्थिति के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो पौधे के सामान्य विकास और कार्य को बाधित करती है। यह तनाव अजैविक (abiotic) और जैविक (biotic) दोनों प्रकार का हो सकता है। अजैविक तनाव में जल की कमी, लवणता, तापमान की अत्यधिकता, विकिरण और पोषक तत्वों की कमी शामिल हैं। जैविक तनाव में रोगजनक, कीट और खरपतवार शामिल हैं। जल की कमी एक महत्वपूर्ण अजैविक तनाव है, विशेष रूप से शुष्क और अर्ध-शुष्क क्षेत्रों में, जहां वर्षा कम होती है।
जल की कमी और ऊतक प्रणाली पर प्रभाव
जल की कमी के दौरान, पौधे कई शारीरिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। ऊतक प्रणाली पर जल की कमी का प्रभाव इस प्रकार है:
- एक्सिलम (Xylem): एक्सिलम पानी और खनिजों को जड़ों से पत्तियों तक ले जाने का कार्य करता है। जल की कमी के दौरान, एक्सिलम नलिकाओं का व्यास कम हो जाता है, जिससे पानी का परिवहन बाधित होता है। एक्सिलम में एरीथेमा (aerenchyma) का विकास हो सकता है, जो हवा से भरे ऊतक होते हैं और पानी के परिवहन में मदद करते हैं।
- फ्लोएम (Phloem): फ्लोएम पत्तियों से जड़ों तक शर्करा ले जाने का कार्य करता है। जल की कमी के दौरान, फ्लोएम की कोशिकाएं सिकुड़ जाती हैं, जिससे शर्करा का परिवहन धीमा हो जाता है।
- पर्णीय ऊतक (Leaf tissue): पर्णीय ऊतक, प्रकाश संश्लेषण (photosynthesis) के लिए महत्वपूर्ण है। जल की कमी के दौरान, पत्तियाँ मुरझा जाती हैं और बंद हो जाती हैं, जिससे प्रकाश संश्लेषण की दर कम हो जाती है। एपिडर्मल कोशिकाओं (epidermal cells) में स्टोमेटा (stomata) बंद हो जाते हैं ताकि पानी का वाष्पन कम किया जा सके।
- कोशिका झिल्ली (Cell membrane): जल की कमी कोशिका झिल्ली की पारगम्यता (permeability) को प्रभावित करती है, जिससे आयनों का असंतुलन हो सकता है।
सहिष्णुता तंत्र
पौधे जल की कमी के प्रति सहिष्णुता विकसित करने के लिए विभिन्न तंत्रों का उपयोग करते हैं:
- ऑस्मोटिक समायोजन (Osmotic adjustment): कोशिकाएं प्रोलाइन (proline), ग्लाइसिन बीटाईन (glycine betaine) और अन्य संगत विलायकों (compatible solutes) का उत्पादन करती हैं, जो कोशिका के अंदर पानी की मात्रा बनाए रखने में मदद करते हैं।
- स्टोमेटल नियंत्रण (Stomatal control): पौधे स्टोमेटल के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करते हैं, ताकि पानी के वाष्पन को कम किया जा सके।
- वास्कुलर अनुकूलन (Vascular adaptation): कुछ पौधों में गहरी जड़ें होती हैं जो पानी की उपलब्धता को बढ़ाती हैं।
- पत्तियों का संशोधन (Leaf modification): कुछ पौधों में छोटी और मोटी पत्तियाँ होती हैं, जो पानी के वाष्पन को कम करती हैं। उदाहरण के लिए, कैक्टस (cactus) में कांटे होते हैं जो पत्ती का स्थान लेते हैं और सतह क्षेत्र को कम करते हैं।
| सहिष्णुता तंत्र | विवरण |
|---|---|
| ऑस्मोटिक समायोजन | कोशिकाओं में प्रोलाइन और ग्लाइसिन बीटाईन का उत्पादन |
| स्टोमेटल नियंत्रण | स्टोमेटल के खुलने और बंद होने का विनियमन |
| वास्कुलर अनुकूलन | गहरी जड़ों का विकास |
उदाहरण
उदाहरण 1: भारतीय कृषि में, ज्वार (sorghum) और बाजरा (millet) जैसी फसलें शुष्क क्षेत्रों में अच्छी तरह से अनुकूलित हैं और जल की कमी के प्रति अधिक सहनशील हैं।
उदाहरण 2: कैक्टस जैसे पौधे अपने विशेष आकार और मोटी पत्तियों के कारण जल की कमी को सहन कर सकते हैं।
केस स्टडी: सूखा प्रतिरोधी चावल (Drought-Resistant Rice)
भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान (IARI) द्वारा विकसित सूखा प्रतिरोधी चावल की किस्में, जैसे PUSA 1403, जल की कमी के प्रति बेहतर सहनशीलता प्रदान करती हैं। ये किस्में जल उपयोग दक्षता (water use efficiency) में सुधार करती हैं और सूखे की स्थिति में भी अच्छी उपज प्रदान करती हैं।
Conclusion
संक्षेप में, जल की कमी पौधों के लिए एक गंभीर तनाव है जो ऊतक प्रणाली और सहिष्णुता तंत्र को प्रभावित करता है। पौधों द्वारा विकसित किए गए विभिन्न तंत्रों को समझकर और उन्हें बढ़ावा देकर, हम कृषि उत्पादन को बेहतर बना सकते हैं, खासकर उन क्षेत्रों में जहाँ जल की कमी एक बड़ी समस्या है। सूखा प्रतिरोधी फसलों का विकास और जल प्रबंधन तकनीकों का उपयोग जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। भविष्य में, आनुवंशिक इंजीनियरिंग (genetic engineering) के माध्यम से जल तनाव के प्रति अधिक सहिष्णु पौधों को विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.