UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II202520 Marks
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Q24.

पादप वृद्धि एवं विकास में अंतर बताइए । पौधों में वृद्धि के विभिन्न चरणों की व्याख्या कीजिए तथा वृद्धि मापने तथा वृद्धि विश्लेषण की विभिन्न विधियों की भी चर्चा कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देते समय, पादप वृद्धि और विकास के बीच स्पष्ट अंतर को परिभाषित करना महत्वपूर्ण है। इसके बाद, पौधों में वृद्धि के विभिन्न चरणों को विस्तार से समझाना चाहिए, जिसमें प्रत्येक चरण की मुख्य विशेषताओं का उल्लेख हो। अंत में, वृद्धि को मापने और विश्लेषण करने की विभिन्न विधियों की विस्तृत चर्चा करनी चाहिए, जिसमें पारंपरिक और आधुनिक दोनों तकनीकों को शामिल किया जा सके। उत्तर को तार्किक और संरचित तरीके से प्रस्तुत करना आवश्यक है।

Model Answer

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Introduction

पादप जीवन में वृद्धि और विकास दो मूलभूत प्रक्रियाएँ हैं जो पौधों के अस्तित्व और प्रजनन के लिए आवश्यक हैं। यद्यपि इन शब्दों का प्रयोग अक्सर एक दूसरे के स्थान पर किया जाता है, विज्ञान में इनका विशिष्ट अर्थ है। वृद्धि मुख्य रूप से मात्रात्मक परिवर्तनों को संदर्भित करती है, जैसे आकार या द्रव्यमान में वृद्धि, जबकि विकास गुणात्मक परिवर्तनों को समाहित करता है, जिसमें विभेदन और परिपक्वता जैसी प्रक्रियाएं शामिल हैं जो पौधे को एक विशिष्ट रूप और कार्य प्रदान करती हैं। ये प्रक्रियाएँ विभिन्न आंतरिक (जैसे हार्मोन) और बाहरी (जैसे प्रकाश, जल, तापमान) कारकों द्वारा नियंत्रित होती हैं, और इनका अध्ययन पादप शरीर क्रिया विज्ञान (Plant Physiology) का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

पादप वृद्धि एवं विकास में अंतर

पादप वृद्धि और विकास दो आपस में जुड़ी हुई प्रक्रियाएँ हैं, लेकिन उनके बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं:

विशेषता पादप वृद्धि (Plant Growth) पादप विकास (Plant Development)
परिभाषा यह एक अपरिवर्तनीय, स्थायी प्रक्रिया है जिसमें कोशिका की संख्या, आकार, आयतन, शुष्क भार या द्रव्यमान में मात्रात्मक वृद्धि होती है। यह मुख्य रूप से आकार में बढ़ोतरी को दर्शाता है। यह पौधे के जीवन चक्र में होने वाले सभी गुणात्मक परिवर्तनों का योग है, जिसमें वृद्धि, विभेदन, परिपक्वता और जीर्णता शामिल हैं। यह एक व्यवस्थित और क्रमिक प्रक्रिया है।
प्रकृति मात्रात्मक (Quantitative) होती है, जिसे मापा जा सकता है (जैसे लंबाई, चौड़ाई, वजन)। गुणात्मक (Qualitative) होती है, जिसमें जटिल संरचनात्मक और कार्यात्मक परिवर्तन शामिल होते हैं।
अवधि पादप जीवन भर असीमित वृद्धि की क्षमता रखते हैं (अपरिमित वृद्धि), खासकर मेरिस्टेमेटिक ऊतकों में। यह एक युग्मनज से शुरू होकर बीज, पौध, पादपक और परिपक्व पौधे बनने तक की एक सुनिश्चित एवं उच्च नियमित वंशानुक्रम की घटना है।
उदाहरण तना या जड़ की लंबाई में वृद्धि, पत्तियों की संख्या में वृद्धि, पौधे के शुष्क भार में वृद्धि। बीज का अंकुरण, पत्तियों, फूलों और फलों का बनना, फलों का पकना, पत्तियों का झड़ना, जीर्णता (बुढ़ापा)।
नियंत्रण मुख्यतः पादप वृद्धि नियामकों (ऑक्सिन, जिबरेलिन, साइटोकाइनिन) और पर्यावरणीय कारकों द्वारा। आंतरिक आनुवंशिक कारकों (Genetic Factors) और बाह्य पर्यावरणीय कारकों (जैसे प्रकाश, तापमान) के जटिल समन्वय द्वारा।

पौधों में वृद्धि के विभिन्न चरण

पौधों में वृद्धि एक जटिल प्रक्रिया है जिसे सामान्यतः तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

  • 1. कोशिका-निर्माण प्रावस्था (Meristematic Phase / Phase of Cell Formation):
    • यह वृद्धि का पहला चरण है, जो मुख्य रूप से तने और जड़ के शीर्षस्थ विभज्योतकों (Apical Meristems) में होता है।
    • इस चरण में कोशिकाएँ लगातार समसूत्री विभाजन (Mitosis) से गुजरती हैं, जिससे कोशिकाओं की संख्या में तेजी से वृद्धि होती है।
    • इन कोशिकाओं में सघन जीवद्रव्य (Protoplasm), एक बड़ा केंद्रक और पतली सेलूलोज-भित्ति होती है। इनमें आमतौर पर रिक्तिकाएँ (Vacuoles) अनुपस्थित होती हैं।
    • यह प्राथमिक वृद्धि (Primary Growth) का आधार है, जो पौधे की लंबाई में वृद्धि के लिए जिम्मेदार है।
  • 2. कोशिका-दीर्घीकरण प्रावस्था (Elongation Phase / Phase of Cell Elongation):
    • यह अवस्था कोशिका-निर्माण प्रावस्था वाली कोशिकाओं के ठीक नीचे पाई जाती है।
    • इस चरण में नई बनी हुई कोशिकाएँ जल अवशोषित करती हैं, जिससे उनकी रिक्तिकाएँ (Vacuoles) आकार में बड़ी हो जाती हैं।
    • रिक्तिका के आकार में वृद्धि के कारण कोशिका भित्ति पर दबाव पड़ता है, जिससे कोशिकाएँ लंबाई में बढ़ती हैं।
    • इस प्रक्रिया में साइटोप्लाज्मिक पदार्थ का संचय भी होता है, जिससे कोशिका का आकार काफी बढ़ जाता है।
  • 3. परिपक्वता प्रावस्था (Maturation Phase / Phase of Cell Maturation):
    • यह अवस्था कोशिका-दीर्घीकरण प्रावस्था के ठीक नीचे की ओर पाई जाती है।
    • इस चरण में कोशिकाएँ विशिष्ट कार्यों को करने के लिए विभेदित (Differentiated) और परिपक्व होती हैं।
    • कोशिकाओं में संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं, जैसे कोशिका भित्ति का मोटा होना, द्वितीयक भित्ति का निर्माण, और प्रोटोप्लाज्म में परिवर्तन।
    • ये कोशिकाएँ पौधे के विभिन्न ऊतकों (जैसे जाइलम, फ्लोएम, पैरेन्काइमा) और अंगों का निर्माण करती हैं, जो विशिष्ट कार्य करते हैं।

इसके अतिरिक्त, पौधे की वृद्धि को अक्सर एक 'एस-आकार' (सिग्मॉइड) वृद्धि वक्र के रूप में दर्शाया जाता है, जिसमें विलंबित (lag), तीव्र (log) और स्थिर (stationary) या जीर्णता (senescence) चरण शामिल होते हैं।

वृद्धि मापने की विभिन्न विधियाँ

पादप वृद्धि का मापन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है, जो पौधे के प्रकार और अध्ययन के उद्देश्य पर निर्भर करता है:

1. प्रत्यक्ष मापन विधियाँ (Direct Measurement Methods):

  • रेखीय माप (Linear Measurement):
    • सरल या सीधी विधि: इसमें पौधे के अंग (जैसे तना या पत्ती) की प्रारंभिक लंबाई को स्केल या टेप से मापा जाता है, और फिर निश्चित समयावधि के बाद पुनः मापकर वृद्धि की गणना की जाती है।
    • ऑक्सेनोमीटर (Auxanometer): यह एक यांत्रिक उपकरण है जिसका उपयोग पौधे की लंबाई में सूक्ष्म वृद्धि को मापने के लिए किया जाता है। आर्क ऑक्सेनोमीटर में एक घिरनी से धागा जुड़ा होता है जो पौधे के शीर्ष से बंधा होता है। पौधे की वृद्धि के साथ धागा नीचे खिसकता है, जिससे घिरनी घूमती है और एक सूचक स्केल पर चलता है, जो वृद्धि को दर्शाता है।
    • क्रेस्कोग्राफ (Crescograph): भारतीय वैज्ञानिक जगदीश चंद्र बोस द्वारा आविष्कार किया गया यह उपकरण पौधे की वृद्धि को 10,000 गुना तक आवर्धित करके माप सकता है, जिससे सूक्ष्म वृद्धि परिवर्तनों का सटीक रिकॉर्ड संभव होता है। यह लीवर सिस्टम या इलेक्ट्रॉनिक सेंसर का उपयोग करके काम करता है।
  • संख्या में वृद्धि (Increase in Number):
    • नई पत्तियों, फूलों या फलों की संख्या की गणना करके वृद्धि का अनुमान लगाया जा सकता है।
    • कोशिका विभाजन की दर को मापकर कोशिका संख्या में वृद्धि का आकलन किया जा सकता है।
  • क्षेत्रफल में वृद्धि (Increase in Area):
    • पत्तियों के क्षेत्रफल को ग्राफ पेपर या लीफ एरिया मीटर (Leaf Area Meter) का उपयोग करके मापा जा सकता है।
  • आयतन में वृद्धि (Increase in Volume):
    • कुछ पौधों के अंगों (जैसे फल) के आयतन को जल विस्थापन विधि (Water Displacement Method) द्वारा मापा जा सकता है।
  • भार में वृद्धि (Increase in Weight):
    • ताजा भार (Fresh Weight): पौधे या उसके भागों को सीधे तोलकर मापा जाता है, लेकिन इसमें पानी की मात्रा के कारण परिवर्तन हो सकता है।
    • शुष्क भार (Dry Weight): पौधे के भागों को सुखाकर (पानी हटाकर) उनका वजन किया जाता है। यह वृद्धि का अधिक विश्वसनीय माप है क्योंकि यह केवल जैविक पदार्थ की वृद्धि को दर्शाता है।

2. अप्रत्यक्ष/विश्लेषण विधियाँ (Indirect/Analysis Methods):

  • रासायनिक विश्लेषण (Chemical Analysis):
    • पौधे में प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड जैसे कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को मापकर वृद्धि का आकलन किया जा सकता है। इन पदार्थों के संश्लेषण में वृद्धि, वृद्धि को दर्शाती है।
    • क्लोरोफिल की मात्रा का मापन प्रकाश संश्लेषण क्षमता और अप्रत्यक्ष रूप से वृद्धि को दर्शा सकता है।
  • फोटोग्राफिक विधि (Photographic Method):
    • निश्चित अंतराल पर पौधे की तस्वीरें लेकर समय के साथ उसके आकार और आकृति में हुए परिवर्तनों का विश्लेषण किया जा सकता है। आधुनिक इमेजिंग तकनीकें (जैसे टाइम-लैप्स फोटोग्राफी) इस विधि को और सटीक बनाती हैं।
  • गैस विनिमय माप (Gas Exchange Measurement):
    • प्रकाश संश्लेषण (CO2 का अवशोषण) और श्वसन (CO2 का उत्सर्जन) की दर को मापकर शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता (Net Primary Productivity) का अनुमान लगाया जा सकता है, जो वृद्धि से संबंधित है।
  • अनुक्रमण विश्लेषण (Sequence Analysis):
    • आनुवंशिक स्तर पर, विशिष्ट वृद्धि-संबंधित जीनों की अभिव्यक्ति (Gene Expression) का अध्ययन करके वृद्धि प्रक्रियाओं का विश्लेषण किया जा सकता है।
  • पादप वृद्धि नियामक विश्लेषण (Plant Growth Regulator Analysis):
    • पौधे के ऊतकों में विभिन्न पादप हार्मोनों (ऑक्सिन, जिबरेलिन आदि) के स्तर का विश्लेषण करके यह समझा जा सकता है कि कौन से हार्मोन किस चरण में वृद्धि को बढ़ावा या बाधित कर रहे हैं।

Conclusion

पादप वृद्धि और विकास पौधों के जीवन की अभिन्न प्रक्रियाएँ हैं, जिनमें वृद्धि मात्रात्मक परिवर्तनों का जबकि विकास गुणात्मक परिवर्तनों का प्रतिनिधित्व करता है। पौधों में कोशिका विभाजन, दीर्घीकरण और विभेदन के माध्यम से वृद्धि होती है, जिसे पारंपरिक और आधुनिक तकनीकों जैसे ऑक्सेनोमीटर, क्रेस्कोग्राफ, शुष्क भार विधि और रासायनिक विश्लेषण द्वारा मापा जा सकता है। इन प्रक्रियाओं को समझना कृषि उत्पादकता बढ़ाने, फसल सुधार करने और विभिन्न पर्यावरणीय तनावों के प्रति पौधों की प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए महत्वपूर्ण है। पादप वृद्धि नियामकों का विवेकपूर्ण उपयोग भविष्य में खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता 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.

Additional Resources

Key Definitions

पादप वृद्धि नियामक (Plant Growth Regulators - PGRs)
ये कार्बनिक पदार्थ होते हैं जो पौधों में बहुत कम सांद्रता में उत्पादित होते हैं और उनके एक भाग से दूसरे भाग में स्थानांतरित होकर पादप की वृद्धि और विकास को बढ़ावा देते हैं, बाधित करते हैं या संशोधित करते हैं। मुख्य PGRs ऑक्सिन, जिबरेलिन, साइटोकाइनिन, एथिलीन और एब्सिसिक अम्ल हैं।
प्लास्टिसिटी (Plasticity)
यह पौधों की वह क्षमता है जिसके द्वारा वे पर्यावरण के प्रभाव के कारण या जीवन के विभिन्न चरणों में भिन्न पथों का अनुसरण करते हैं, ताकि विभिन्न तरह की संरचनाओं का गठन कर सकें। उदाहरण के लिए, कपास में पत्तियों का आकार किशोरावस्था और परिपक्व अवस्था में भिन्न होता है।

Key Statistics

भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (ICAR) के अनुसार, उचित पादप वृद्धि नियामकों के उपयोग से कुछ फसलों में उपज में 10-20% तक की वृद्धि हो सकती है, जिससे खाद्य सुरक्षा में सुधार होता है।

Source: भारतीय कृषि अनुसंधान परिषद (ICAR)

Examples

ऑक्सिन का उपयोग

ऑक्सिन हार्मोन का उपयोग व्यावसायिक रूप से कृषि और बागवानी में खरपतवार नियंत्रण (जैसे 2,4-D का उपयोग) और जड़ बनने को प्रेरित करने के लिए किया जाता है, जैसे कि कटिंग से नए पौधे उगाने में।

एथिलीन का फलों के पकने में योगदान

एथिलीन को 'पकने वाला हार्मोन' (Ripening Hormone) के रूप में जाना जाता है। इसका उपयोग व्यावसायिक रूप से फलों (जैसे केला, आम) को कृत्रिम रूप से पकाने के लिए किया जाता है। यह फलों में पकने की प्रक्रिया को तेज करता है, जिससे वे जल्दी बाजार में उपलब्ध हो पाते हैं।

Frequently Asked Questions

पादप वृद्धि को कौन से बाहरी कारक प्रभावित करते हैं?

पादप वृद्धि को प्रभावित करने वाले बाहरी कारकों में प्रकाश, तापमान, जल, ऑक्सीजन, और पोषक तत्व शामिल हैं। ये सभी कारक उपापचयी प्रक्रियाओं को प्रभावित करके वृद्धि दर को नियंत्रित करते हैं।

Topics Covered

पादप शरीर विज्ञानवनस्पति विज्ञानपादप वृद्धिपादप विकासवृद्धि मापन