Model Answer
0 min readIntroduction
जलवायु परिवर्तन और मानव गतिविधियों के कारण पौधों को विभिन्न प्रकार के जैविक प्रतिबल (Abiotic Stress) का सामना करना पड़ रहा है। जैविक प्रतिबल, जैसे कि सूखा, लवणता, तापमान में अत्यधिक परिवर्तन, और पोषक तत्वों की कमी, पौधों के विकास, उत्पादकता और अस्तित्व को गंभीर रूप से प्रभावित करते हैं। ये तनाव पौधों की शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप फसल की उपज में भारी नुकसान हो सकता है। सैलिसिलिक अम्ल (Salicylic Acid - SA) एक महत्वपूर्ण प्लांट हार्मोन है जो जैविक प्रतिबल के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और यह पौधों की रक्षा तंत्र को सक्रिय करने में मदद करता है। इस उत्तर में, हम जैविक प्रतिबल को परिभाषित करेंगे और सैलिसिलिक अम्ल की भूमिका की व्याख्या करेंगे।
जैविक प्रतिबल (Abiotic Stress) की परिभाषा
जैविक प्रतिबल पर्यावरण संबंधी कारक हैं जो पौधों के सामान्य विकास और शारीरिक क्रियाओं को बाधित करते हैं। ये कारक जैविक (जैविक जीवों द्वारा उत्पन्न) नहीं होते हैं, बल्कि गैर-जैविक होते हैं और पौधों के जीवन को प्रभावित करते हैं। ये तनाव प्राकृतिक रूप से हो सकते हैं या मानव गतिविधियों के कारण उत्पन्न हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, अत्यधिक तापमान, जल की कमी, लवणता, और भारी धातुओं की उपस्थिति जैविक प्रतिबल के उदाहरण हैं।
जैविक प्रतिबल के प्रकार
जैविक प्रतिबल को मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:
- सूखा प्रतिबल (Drought Stress): पानी की कमी के कारण होता है, जिससे पौधों के विकास और उत्पादकता पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
- लवणता प्रतिबल (Salinity Stress): मिट्टी में उच्च नमक सांद्रता के कारण होता है, जो पानी के अवशोषण को बाधित करता है।
- तापमान प्रतिबल (Temperature Stress): अत्यधिक गर्मी या ठंड के कारण होता है, जो पौधों की प्रोटीन संरचना और एंजाइम गतिविधि को प्रभावित करता है।
- पोषक तत्वों की कमी (Nutrient Deficiency): आवश्यक पोषक तत्वों, जैसे नाइट्रोजन, फास्फोरस, और पोटेशियम की कमी के कारण होता है।
- भारी धातुओं का प्रतिबल (Heavy Metal Stress): मिट्टी में भारी धातुओं, जैसे कैडमियम और आर्सेनिक की उच्च सांद्रता के कारण होता है, जो पौधों के शारीरिक क्रियाओं को बाधित करते हैं।
सैलिसिलिक अम्ल (Salicylic Acid) की भूमिका
सैलिसिलिक अम्ल (SA) एक फेनोलिक यौगिक है जो पौधों में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है। यह जैविक प्रतिबल के प्रति पौधों की रक्षा प्रतिक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जब पौधे जैविक प्रतिबल का अनुभव करते हैं, तो SA का संश्लेषण बढ़ जाता है, जो निम्नलिखित क्रियाओं को सक्रिय करता है:
सैलिसिलिक अम्ल का जैवसंश्लेषण (Biosynthesis of Salicylic Acid)
SA का जैवसंश्लेषण दो मुख्य मार्गों से होता है: इंडोल-3-कार्बोक्सिलिक एसिड (ICA) मार्ग और डाइहाइड्रोक्सीफेनिलैलेनिन (DHPA) मार्ग। ICA मार्ग में, ट्राईप्टोफैन ICA में परिवर्तित होता है, जो बाद में SA में परिवर्तित होता है। DHPA मार्ग में, कोरसिनिक एसिड DHPA में परिवर्तित होता है, जो SA में परिवर्तित होता है।
सैलिसिलिक अम्ल का परिवहन और संकेत (Transport and Signaling)
SA पूरे पौधे में फ्लोएम और जाइलम के माध्यम से स्थानांतरित होता है। यह सिग्नलिंग कैस्केड को सक्रिय करता है जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करता है। SA रिसेप्टर्स, जैसे NPR1 (NONEXPRESSOR OF PR Genes 1), SA सिग्नलिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। NPR1 SA के साथ बंधकर सक्रिय होता है, जो बाद में प्रतिरक्षा जीन को प्रेरित करता है।
जैविक प्रतिबल के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया में सैलिसिलिक अम्ल की क्रियाविधि
- प्रतिरक्षा जीन का सक्रियण: SA प्रतिरक्षा जीन, जैसे PR (Pathogenesis-Related) जीन को सक्रिय करता है, जो रोगजनकों के खिलाफ पौधों की रक्षा करता है।
- एंजाइम गतिविधि का विनियमन: SA विभिन्न एंजाइमों की गतिविधि को विनियमित करता है, जो पौधों के चयापचय को प्रभावित करता है।
- स्टोमेटल क्लोजर: SA स्टोमेटल क्लोजर को बढ़ावा देता है, जो पानी के नुकसान को कम करता है।
- एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली का सक्रियण: SA एंटीऑक्सीडेंट प्रणाली को सक्रिय करता है, जो ऑक्सीडेटिव तनाव से पौधों की रक्षा करता है।
सैलिसिलिक अम्ल के अनुप्रयोग (Applications of Salicylic Acid)
SA का उपयोग कृषि में जैविक प्रतिबल के प्रति पौधों की सहनशीलता को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। SA को बीज के उपचार, पत्तियों पर स्प्रे करने, या मिट्टी में लगाने के माध्यम से लागू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, SA का उपयोग गेहूं और चावल जैसी फसलों में सूखा प्रतिबल के प्रति सहनशीलता को बढ़ाने के लिए किया गया है।
उदाहरण: केन्या में, SA का उपयोग मक्का की फसल में सूखा प्रतिबल से निपटने के लिए किया गया है, जिससे उपज में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।
| प्रतिबल का प्रकार | सैलिसिलिक अम्ल की भूमिका |
|---|---|
| सूखा | स्टोमेटल क्लोजर, एंटीऑक्सीडेंट सक्रियण |
| लवणता | आयनिक संतुलन, एंटीऑक्सीडेंट सक्रियण |
| तापमान | एंजाइम सुरक्षा, प्रोटीन स्थिरता |
केस स्टडी: सूखे के प्रति मक्का की सहनशीलता में सैलिसिलिक अम्ल की भूमिका
केन्या में, मक्का की फसल सूखे से ग्रस्त है। शोधकर्ताओं ने पाया कि सैलिसिलिक अम्ल के साथ बीज का उपचार मक्का के पौधों में सूखे के प्रति सहनशीलता बढ़ाता है। SA के साथ उपचारित पौधों में क्लोरोफिल सामग्री अधिक होती है, जो प्रकाश संश्लेषण को बेहतर बनाती है और उपज में वृद्धि करती है।
Conclusion
संक्षेप में, जैविक प्रतिबल पौधों के लिए एक गंभीर खतरा हैं, लेकिन सैलिसिलिक अम्ल पौधों को इन तनावों से निपटने में मदद करता है। SA का जैवसंश्लेषण, परिवहन, और सिग्नलिंग जटिल प्रक्रियाएं हैं जो पौधों की रक्षा प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करती हैं। कृषि में SA का उपयोग जैविक प्रतिबल के प्रति पौधों की सहनशीलता को बढ़ाने और फसल की उपज को बेहतर बनाने के लिए एक आशाजनक रणनीति है। भविष्य में, SA के उपयोग को अनुकूलित करने और पौधों की सुरक्षा के लिए नई रणनीतियों को विकसित करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है।
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.