UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-I201612 Marks
Q25.

निष्क्रिय अवशोषण की परिघटना को स्पष्ट कीजिए और जल-अवशोषण की दर को प्रभावित करने वाले कारकों का वर्णन कीजिए।

How to Approach

This question requires a thorough understanding of passive absorption and water absorption in plants. The approach should be to first define passive absorption, explaining the underlying principles of osmosis and diffusion. Subsequently, a detailed discussion on factors affecting water absorption rate is needed, categorizing them into external and internal factors. Diagrams can be used to illustrate the process and enhance clarity. Finally, a concise conclusion summarizing the key aspects is essential. A structured answer with clear headings and subheadings is crucial for effective presentation.

Model Answer

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Introduction

पौधों में जल का अवशोषण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो उनके अस्तित्व और विकास के लिए आवश्यक है। सक्रिय अवशोषण के अतिरिक्त, निष्क्रिय अवशोषण (Passive Absorption) भी जल के अवशोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। निष्क्रिय अवशोषण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें पौधे की कोशिकाओं द्वारा पानी का अवशोषण बाहरी वातावरण से बिना किसी ऊर्जा व्यय के होता है, यह केवल भौतिक और रासायनिक प्रवणता पर निर्भर करता है। यह प्रक्रिया परासरण (Osmosis) और विसरण (Diffusion) के सिद्धांतों पर आधारित है। हाल के वर्षों में, जल की कमी और जलवायु परिवर्तन के कारण पौधों में जल अवशोषण की दक्षता को बढ़ाने पर शोध बढ़ रहा है।

निष्क्रिय अवशोषण (Passive Absorption)

निष्क्रिय अवशोषण, जैसा कि नाम से पता चलता है, एक निष्क्रिय प्रक्रिया है जो पौधे की कोशिकाओं में जल के प्रवेश को संचालित करती है। इसमें ऊर्जा व्यय शामिल नहीं होता है। यह दो मुख्य तंत्रों द्वारा संचालित होता है:

  • परासरण (Osmosis): परासरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली (Semi-permeable membrane) के माध्यम से पानी के अणुओं की गति है, जहाँ पानी की सांद्रता कम है (कम विलेय) से अधिक सांद्रता (अधिक विलेय) वाले क्षेत्र की ओर जाती है। पौधों की कोशिकाएं अर्धपारगम्य झिल्ली से घिरी होती हैं, जो पानी को अंदर आने देती हैं लेकिन विलेय पदार्थों को नहीं।
  • विसरण (Diffusion): विसरण एक उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से निम्न सांद्रता वाले क्षेत्र में अणुओं की गति है। जड़ों में पानी की सांद्रता मिट्टी की तुलना में कम होती है, जिससे पानी जड़ों में प्रवेश करता है।

निष्क्रिय अवशोषण प्रक्रिया को निम्न चित्र द्वारा दर्शाया जा सकता है:

Passive Absorption Diagram
(Note: As a text-based model, I cannot display images. This is a placeholder for a diagram illustrating passive absorption.)

जल अवशोषण की दर को प्रभावित करने वाले कारक

जल अवशोषण की दर कई कारकों से प्रभावित होती है, जिन्हें हम दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित कर सकते हैं: बाहरी कारक और आंतरिक कारक।

बाहरी कारक (External Factors)

  • मिट्टी की जल क्षमता (Soil Water Potential): मिट्टी में पानी की उपलब्धता और उसकी क्षमता सीधे जल अवशोषण को प्रभावित करती है। कम मिट्टी की जल क्षमता के कारण पानी का अवशोषण कम होता है।
  • तापमान (Temperature): तापमान में वृद्धि परासरण और विसरण की गति को बढ़ा सकती है, जिससे जल अवशोषण की दर बढ़ जाती है, लेकिन अत्यधिक तापमान कोशिका झिल्ली को नुकसान पहुंचा सकता है, जिससे अवशोषण कम हो जाता है।
  • प्रकाश (Light): प्रकाश परासरण की प्रक्रिया को प्रभावित कर सकता है, खासकर जब क्लोरोफिल (Chlorophyll) युक्त ऊतकों में पानी की गति शामिल होती है।
  • हवा की आर्द्रता (Humidity): कम हवा की आर्द्रता के कारण पौधों से पानी का वाष्पीकरण (Transpiration) बढ़ जाता है, जिससे जड़ों में जल अवशोषण की दर बढ़ जाती है।
  • नमकता (Salinity): उच्च नमकता मिट्टी की जल क्षमता को कम कर देता है, जिससे जल अवशोषण बाधित होता है।

आंतरिक कारक (Internal Factors)

  • कोशिका झिल्ली की पारगम्यता (Permeability of Cell Membrane): कोशिका झिल्ली की पारगम्यता जल अवशोषण को नियंत्रित करती है। यह झिल्ली कुछ पदार्थों को अंदर आने देती है जबकि दूसरों को रोकती है।
  • जड़ों का क्षेत्रफल (Root Surface Area): जड़ों का बड़ा क्षेत्रफल अधिक पानी के अवशोषण की अनुमति देता है।
  • जड़ों की संख्या (Number of Roots): जड़ों की अधिक संख्या का अर्थ है मिट्टी के अधिक आयतन से पानी का अवशोषण।
  • वास्कुलर ऊतक का विकास (Development of Vascular Tissue): जाइलम (Xylem) और फ्लोएम (Phloem) जैसे संवहनी ऊतकों का उचित विकास जल परिवहन के लिए आवश्यक है।
  • प्लाज्मा झिल्ली पंप (Plasma membrane pumps): सक्रिय परिवहन के लिए प्लाज्मा झिल्ली पंप की उपस्थिति भी निष्क्रिय अवशोषण को प्रभावित कर सकती है।
कारक (Factor) प्रभाव (Effect)
मिट्टी की जल क्षमता (Soil Water Potential) जल अवशोषण दर पर सीधा प्रभाव
तापमान (Temperature) अति तापमान हानिकारक
कोशिका झिल्ली की पारगम्यता (Cell Membrane Permeability) जल अवशोषण को नियंत्रित करता है

उदाहरण (Examples)

1. रेगिस्तानी पौधों का अनुकूलन: रेगिस्तानी पौधों में, जड़ों का एक बड़ा सतह क्षेत्र होता है जो उन्हें मिट्टी से अधिक पानी अवशोषित करने में मदद करता है। 2. जलीय पौधों का अनुकूलन: जलीय पौधों में परासरण की प्रक्रिया धीमी होती है क्योंकि पानी की सांद्रता पौधे और आसपास के वातावरण में समान होती है।

योजना (Scheme)

प्रधानमंत्री कृषि सिंचाई योजना (PMKSY): यह योजना जल उपयोग दक्षता में सुधार और जल संसाधनों के सतत उपयोग को बढ़ावा देने के उद्देश्य से है।

केस स्टडी (Case Study)

कर्नाटक में जल संचयन परियोजना: कर्नाटक राज्य में, जल संचयन तकनीकों के उपयोग से मिट्टी की जल क्षमता में वृद्धि हुई है, जिससे जल अवशोषण में सुधार हुआ है और फसल की पैदावार में वृद्धि हुई है।

Conclusion

संक्षेप में, निष्क्रिय अवशोषण पौधों में जल अवशोषण की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो परासरण और विसरण पर निर्भर करती है। जल अवशोषण की दर को प्रभावित करने वाले बाहरी और आंतरिक कारकों को समझना पौधों के स्वास्थ्य और उत्पादकता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। जलवायु परिवर्तन और जल की कमी के संदर्भ में, जल उपयोग दक्षता में सुधार के लिए निष्क्रिय अवशोषण की प्रक्रिया को अनुकूलित करने के लिए निरंतर अनुसंधान और नवाचार आवश्यक हैं।

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.

Additional Resources

Key Definitions

अर्धपारगम्य झिल्ली (Semi-permeable membrane)
एक ऐसी झिल्ली जो कुछ पदार्थों को गुजरने देती है, लेकिन दूसरों को नहीं।
जल क्षमता (Water Potential)
पानी के अणुओं की ऊर्जा की मात्रा। यह दर्शाता है कि पानी किस दिशा में प्रवाहित होगा।

Key Statistics

भारत में जल उपयोग का लगभग 78% कृषि क्षेत्र में होता है (Ministry of Jal Shakti, 2021)।

Source: Ministry of Jal Shakti, 2021

परासरण की प्रक्रिया तापमान के साथ 2-3% प्रति डिग्री सेल्सियस की दर से बदलती है।

Source: Plant Physiology Textbook

Examples

खारे पानी से निपटने के लिए पौधे

कुछ पौधों में विशेष कोशिकाएं होती हैं जो अतिरिक्त नमक को अलग करती हैं, जिससे निष्क्रिय अवशोषण प्रभावित होता है।

Frequently Asked Questions

सक्रिय अवशोषण और निष्क्रिय अवशोषण में क्या अंतर है?

सक्रिय अवशोषण में ऊर्जा व्यय होता है, जबकि निष्क्रिय अवशोषण ऊर्जा के बिना होता है और भौतिक-रासायनिक प्रवणता पर निर्भर करता है।

Topics Covered

BotanyPlant PhysiologyWater AbsorptionOsmosisPlant Physiology