सहजीवी एवं असहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण में अंतर कीजिए। फसलीय पादपों में सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण कैसे होता है?

सहजीवी एवं असहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण में अंतर

नाइट्रोजन स्थिरीकरण एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें वायुमंडलीय नाइट्रोजन (N₂) को अमोनिया (NH₃) या अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों में परिवर्तित किया जाता है। यह प्रक्रिया पौधों के लिए नाइट्रोजन को उपलब्ध कराती है, क्योंकि वे सीधे तौर पर वायुमंडलीय नाइट्रोजन का उपयोग नहीं कर सकते हैं।

असहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण (Non-symbiotic Nitrogen Fixation)

असहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें नाइट्रोजन स्थिरीकरण बैक्टीरिया स्वतंत्र रूप से मिट्टी में होते हैं और पौधों के साथ कोई सीधा संबंध नहीं रखते हैं। ये बैक्टीरिया वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करते हैं और इसे मिट्टी में उपलब्ध कराते हैं, जिससे पौधों को अप्रत्यक्ष रूप से लाभ होता है।

• उदाहरण: Azotobacter, Azospirillum, Clostridium जैसे बैक्टीरिया।
• प्रक्रिया: ये बैक्टीरिया नाइट्रोजन रिडक्टेस एंजाइम का उपयोग करके नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं।
• निर्भरता: ये प्रक्रियाएं प्रकाश की उपस्थिति या अनुपस्थिति में हो सकती हैं और ऊर्जा के लिए कार्बनिक पदार्थों पर निर्भर करती हैं।

सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण (Symbiotic Nitrogen Fixation)

सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण वह प्रक्रिया है जिसमें नाइट्रोजन स्थिरीकरण बैक्टीरिया पौधों के साथ एक पारस्परिक रूप से लाभकारी संबंध बनाते हैं। इन बैक्टीरिया, जिन्हें नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया कहा जाता है, पौधों की जड़ों में नोड्यूल (nodules) बनाते हैं और वायुमंडलीय नाइट्रोजन को स्थिर करते हैं, जिसे पौधे उपयोग करते हैं।

• उदाहरण: Rhizobium बैक्टीरिया और फलियां (legumes)।
• प्रक्रिया: Rhizobium बैक्टीरिया पौधों की जड़ों में नोड्यूल बनाते हैं, जहाँ वे नाइट्रोजन रिडक्टेस एंजाइम का उपयोग करके नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं।
• निर्भरता: इस प्रक्रिया के लिए ऑक्सीजन की कमी की आवश्यकता होती है, इसलिए नोड्यूल में लेगहेमोग्लोबिन (leghemoglobin) पाया जाता है, जो ऑक्सीजन को बांधता है।

विशेषता	असहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण	सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण
बैक्टीरिया की प्रकृति	स्वतंत्र	पौधों के साथ सहजीवी संबंध
उदाहरण	Azotobacter, Azospirillum	Rhizobium, फलियां
नोड्यूल निर्माण	नहीं	हाँ
ऑक्सीजन की आवश्यकता	कम	बहुत कम (लेगहेमोग्लोबिन द्वारा नियंत्रित)

फसलीय पादपों में सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण कैसे होता है?

फसलीय पादपों (खासकर फलियों) में सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण एक जटिल प्रक्रिया है जो कई चरणों में होती है:

1. नोड्यूल निर्माण: Rhizobium बैक्टीरिया पौधों की जड़ों के आस-पास की मिट्टी में मौजूद होते हैं। जब वे फलियों के साथ संपर्क करते हैं, तो वे फ्लैवोन (flavonoids) का स्राव करते हैं, जो जड़ों को उत्तेजित करते हैं। इसके जवाब में, जड़ें लेक्टिक्यूलिन (lecticulin) नामक एक रसायन का स्राव करती हैं, जो Rhizobium बैक्टीरिया को आकर्षित करता है।
2. इनवोल्वमेंट (Involvement): Rhizobium बैक्टीरिया जड़ कोशिकाओं में प्रवेश करते हैं और एक संरचना बनाते हैं जिसे इनवोल्वमेंट।
3. नोड्यूल का विकास: इनवोल्वमेंट कोशिका विभाजन को प्रेरित करता है, जिससे नोड्यूल का विकास होता है।
4. लेगहेमोग्लोबिन का संश्लेषण: नोड्यूल में लेगहेमोग्लोबिन का संश्लेषण होता है, जो ऑक्सीजन को बांधता है और नाइट्रोजन रिडक्टेस एंजाइम को ऑक्सीजन से बचाता है।
5. नाइट्रोजन स्थिरीकरण: नाइट्रोजन रिडक्टेस एंजाइम वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अमोनिया में परिवर्तित करता है।
6. अमोनिया का स्थानांतरण: अमोनिया को ग्लूटामिन (glutamine) और ग्लूटेट (glutamate) में परिवर्तित किया जाता है और पौधे के अन्य भागों में स्थानांतरित किया जाता है।

फलियों में सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो मिट्टी की उर्वरता को बढ़ाती है और रासायनिक उर्वरकों की आवश्यकता को कम करती है।

सोयाबीन एक महत्वपूर्ण फलियां फसल है जो सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण पर निर्भर करती है। Rhizobium japonicum बैक्टीरिया सोयाबीन की जड़ों में नोड्यूल बनाते हैं और नाइट्रोजन स्थिरीकरण करते हैं। जैवा (Jeeva) यह योजना जैविक खेती को बढ़ावा देने और रासायनिक उर्वरकों के उपयोग को कम करने के लिए है। इसमें फलियों की खेती को प्रोत्साहित किया जाता है और किसानों को Rhizobium कल्चर प्रदान किए जाते हैं। 2023 मध्य प्रदेश सरकार ने फलियों की खेती को बढ़ावा देने के लिए एक कार्यक्रम शुरू किया है। इस कार्यक्रम के तहत, किसानों को फलियों की बीज और Rhizobium कल्चर मुफ्त में प्रदान किए जाते हैं। इसके परिणामस्वरूप, मध्य प्रदेश में फलियों के उत्पादन में वृद्धि हुई है और मिट्टी की उर्वरता में सुधार हुआ है। फलियों के उत्पादन में वृद्धि, मिट्टी की उर्वरता में सुधार, रासायनिक उर्वरकों का उपयोग कम होना क्या सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण की दक्षता को बढ़ाया जा सकता है? हाँ, उचित प्रबंधन तकनीकों, जैसे कि स्वस्थ Rhizobium कल्चर का उपयोग, उचित मिट्टी का पीएच बनाए रखना, और उचित सिंचाई, के माध्यम से सहजीवी नाइट्रोजन स्थिरीकरण की दक्षता को बढ़ाया जा सकता है। लेगहेमोग्लोबिन यह एक प्रोटीन है जो फलियों के नोड्यूल में पाया जाता है और ऑक्सीजन को बांधता है, नाइट्रोजन रिडक्टेस एंजाइम को ऑक्सीजन से बचाता है। भारत में, फलियों की खेती से लगभग 10 मिलियन टन नाइट्रोजन स्थिरीकरण होता है, जिससे रासायनिक उर्वरकों की आवश्यकता कम होती है। (स्रोत: कृषि मंत्रालय, भारत) कृषि मंत्रालय, भारत