වී වගාවේ සිදු වන යූරියා භාවිතය 50%කින් අවම කිරීමට යොදා ගත හැකි ක්ෂුද්‍රජීවීන් අන්තර්ගත ජෛව පොහොරක්
පර්යේෂණ කණ්ඩායම: ආචාර්ය තිලිණි ඒ. පෙරේරා, මහාචාර්ය ශ්‍යාමලා තිරිමාන්න, මහාචාර්ය ගාමිණි සෙනෙවිරත්න, මහාචාර්ය එස්. ඒ. කුලරත්න
ලෝක ජනගහනයෙන් අර්ධයකට වැඩි පිරිසක් ප්‍රධාන ආහාරය ලෙස බත් පරිභෝජනයට ගනිති. වැඩි වන ලෝක ජනගහනය පෝෂණය කිරීමට අවශ්‍ය වී අස්වැන්න ලබාගැනීමේ දී ඇතිවන ප්‍රධාන ගැටලුව වන්නේ දිනෙන් දින අඩු වන වගා කළ හැකි භූමි ප්‍රමාණයයි. එම නිසා වගා කළ හැකි බිම් කඩක ඵලදායීතාව අත්‍යවශ්‍යයෙන් ම වැඩි කළ යුතු ය. ඵලදායීතාවය වැඩි කිරීමට හෝ වැඩි අස්වැන්නක් ලබාගැනීමට ප්‍රධාන ශාක පෝෂක වන නයිට්‍රජන්, පොස්පරස් සහ පොටෑසියම් පොහොර පසට යෙදීම කලක පටන් සිදු වේ. මේවා පසට එකතු කරන්නේ අකාබනික පොහොර ආකාරයටයි. එම පෝෂක තුන අතරින් නයිට්‍රජන් වී වගාවේ පරම අවශ්‍යතාවය ලෙස හඳුනාගෙන ඇත. එයට හේතුව වන්නේ නයිට්‍රජන් මඟින් වී ශාකයේ වර්ධනයට සහ වී අස්වැන්නට ඇති කරන ඍජු බලපෑමයි. අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට වඩා අඩුවෙන් නයිට්‍රජනීය පොහොර (යූරියා) යෙදුවහොත් වී අස්වැන්න ඉතා විශාල ලෙස අඩු විය හැකි ය. එම නිසා, නයිට්‍රජනීය පොහොර වැඩි වැඩියෙන් යෙදීමට ගොවීන් පෙළඹේ. අනිත් අතට, මෙසේ අධික නයිට්‍රජන් පොහොර (යූරියා) යෙදීමෙන් ඇතිවන ආර්ථික, පාරිසරික සහ සෞඛ්‍ය ගැටලු බොහොමයකි. ශ්‍රී ලංකාව පිළිබඳ සැලකීමේ දී, යූරියා ආනයනය සහ යූරියා සහනාධාරය ලබාදීමට වැය කර ඇති මුදල ආර්ථිකයට අහිතකර ලෙස බලපා තිබේ. කෙසේ නමුත්, වැඩි ඵලදාවක් අපේක්ෂාවෙන් ගොවියන් අධික ව නයිට්‍රජනීය පොහොර යෙදුව ද, යොදන ලද පොහොරවලින් 30%ක් පමණක් ශාකවලින් ලබාගන්නා අතර ඉතිරිය ක්ෂීරණයවීම (Leaching), වාෂ්පීකරණය (Volatilization) සහ නයිට්‍රීහරණය (Denitrification) යන ක්‍රියාවලි මඟින් වී වගා පද්ධතියෙන් ඉවත් වේ. ජෛව පද්ධතියට එකතු වන නයිට්‍රජන්, ළදරුවන්ගේ මෙතනොග්ලොබීමියාව (Methemoglobinemia/ Blue baby syndrome), ද්විතියික ඇමයින හේතුවෙන් ඇතිවන පිළිකා, NO3, එයරසෝල, NO2 සහ HNO3 මඟින් ඇතිවන ශ්වසන ආබාධ, ජල ප්‍රභවවල ඇතිවන සුපෝෂණ තත්ත්වයන්, හරිතාගාර වායු විමෝචනය නිසා ඇතිවන ඕසෝන් වියන හායනය වැනි බොහෝ අනතුරුදායක ප්‍රතිවිපාකවලට මූලික විය හැකි ය.
නමුත්, රසායනික පොහොර යෙදීම ශාකයට ක්ෂණික පොහොර සැපයීමක් වුවත්, එමඟින් පාංශු ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවන්ට ඍණාත්මක බලපෑම් ඇති කළ හැක. අකාබනික නයිට්‍රජනීය පොහොර මඟින් නයිට්‍රජන් තිරකරන්නන්ගේ මර්දනයක් සහ පසේ ක්ෂුද්‍රජීවී විවිධත්වය අඩුවීමක් සිදුවන බව වාර්තා වී ඇත. එමඟින් කෘෂි-ජෛවවිවිධත්වයට සහ පසේ සරුබවට අහිතකර බලපෑම් ඇති විය හැක.
අකාබනික නයිට්‍රජනීය පොහොර සම්බන්ධ ව ඉහත සඳහන් කළ සියලු ගැටලු හේතුවෙන්, මේ සඳහා නව විකල්පයක් සෙවීමට පසුගිය දශකයේ ලෝකයාගේ අවධානය යොමු විය.
ඉහත කරුණු සියල්ල ම සලකා බැලීමේ දී, මෙම පර්යේෂණයේ ප්‍රධාන අරමුණ වූයේ යූරියාවලට විකල්පයක් ලෙස භාවිත කළ හැකි, විශ්වසනීය, පරිසර හිතකාමී ජෛව පොහොරක් වැඩි දියුණු කිරිමයි.
මෙම ජෛව පොහොර සැකසීමේ දී Azorhizobium caulinodans යන බැක්ටීරියාව මෙහි දී මූලික කරගන්නා ලදී. බොහෝ අද්විතීය ලෙස වාසිදායක ලක්ෂණ ඇති නිසා එම බැක්ටීරියා විශේෂය මෙම ව්‍යාපෘතියට යොදා ගන්නා ලදී. උදාහරණ ලෙස මෙම බැක්ටීරියාව සතු පසේ ස්වාධීන ව ජීවත් වීමේ හැකියාවත්, එසේ තිබිය දී වායුගෝලීය නයිට්‍රජන් තිර කිරීමේ හැකියාවත් මෙහි දී වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් විය.
පර්යේෂණ ක්‍රමෝපාය සැලකීමේ දී, ප්‍රථමයෙන් ම, A. caulinodans ගේ ශාක මුල් ආශ්‍රිත ව කොලොනි (බැක්ටීරියා ගහණ) සෑදීමේ හැකියාව නිර්ණය කිරීමට අවශ්‍ය වූ අතර එසේ හැකි වුණි නම්, එහි ප්‍රමාණය සහ ගහණ සෑදීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කළ හැකි ලෙස බැක්ටීරියාව පසට හඳුන්වා දීමේ හොඳ ම ක්‍රමයක් නිර්ණය කිරීමට අවශ්‍ය විය. ඉහත සඳහන් දෑ නිර්ණය කිරීමට වී ශාකයේ මුල් මත සිටින බැක්ටීරියා හඳුනා ගැනීමේ ක්‍රමවේදයක අවශ්‍යතාවය පැන නැගුණු අතර, එම නිසා එම බැක්ටීරියාව හරිත ප්‍රතිදීප්ත ප්‍රෝටීන (GFP) මඟින් සලකුණු කරන ලදී. බඳුන් යොදාගෙන සිදු කළ පර්යේෂණවල දී, සලකුණු කරන ලද A. caulinodans වී ශාකයේ මුල්වලට විවිධ ක්‍රමවලින් හඳුන්වා දුන් අතර, එයින් ලබාගත් ප්‍රතිඵලවලින් පැහැදිලි වූයේ ජෛව පටලයක් ලෙස Azorhizobium, Aspergillus spp. දිලීරය (AAB) සමඟ, ෆ්ලැවනොයිඩ නැරින්ජනින් (Nar) සමඟ හඳුන්වාදීමේ දී A. caulinodans බැක්ටීරියාවට ඉහළ කොලොනි සෑදීමේ හැකියාවක් ඇති බවයි (රූපය 1A සහ රූපය 1B).
රූපය 1 : වී මුල් මත තදින් ගහණ සෑදූ ජෛව පටලය: (A) එම ක්‍රියාවලියේ රූප සටහන (B) තදින් කොලොනීකරණය වූ වී ශාකයේ මුල් (ද්විත්ව ඊතල: මුල්, තනි ඊතල: කොලොනීකරණය වන GFP මඟින් සලකුණු කරන ලද බැක්ටීරියා)
එම සතුටුදායක ප්‍රතිඵලයත් සමඟින්, ඉන්පසුව, පෝච්චි සමූහයක් සහ ක්ෂේත්‍ර පර්යේෂණ යොදා ගනිමින් වැඩි දියුණු කළ ජෛව පොහොර (AAB/Nar) මඟින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි අකාබනික නයිට්‍රජන් ප්‍රමාණය නිර්ණය කෙරුණි. යූරියා පොහොර ප්‍රමාණ හතරකින් (100%, 75%, 50%, 25%) පරීක්ෂා කරන ලදී. වී වගාවට අවශ්‍ය නිර්දේශිත යූරියා ප්‍රමාණය 100% ලෙස සලකන ලදී. ක්ෂේත්‍රයේ දී 75%, 50% සහ 25% යන යූරියා ප්‍රමාණවලට ජෛව පටල-නැරින්ජනින් (AAB/Nar) සංයෝජනය වෙන වෙන ම එකතු කරන ලදී. කන්න තුනක් පුරාවට ශාකවල වර්ධනයේ සහ ඵලදායීතාවයේ දත්ත පරීක්ෂා කළ අතර එමඟින් හෙළිදරව් වූයේ, 50% යූරියා පොහොර සමඟින් ජෛව පටල සහ නැරින්ජනින් සංයෝජනය (AAB/Nar) යෙදූ විට, 100% යූරියා පොහොර නිර්දේශය හා සමාන ව හෝ ඊට වැඩි වන ලෙස වී ශාකයේ වර්ධනය සහ ඵලදාව ලබා ගත හැකි බවයි. (රූපය 2A සහ රූපය 2B)
සත්‍ය වශයෙන් ම ශාක විසින් වායුගෝලයෙන් ලබාගන්නා නයිට්‍රජන් ප්‍රමාණය N15 අයිසොටොපික දත්ත විශ්ලේෂණය මඟින් (UC Davis, California, USA) නිර්ණය කළ අතර, දින 60ක් වයසැති පැළවල කඳේ ඇති නයිට්‍රජන් ප්‍රමාණයෙන් 60%කට වඩා සම්භවය වී ඇත්තේ වායුගෝලයෙන් බවත්, පසුව අස්වනු නෙළීමේ දී බීජවල ඇති නයිට්‍රජන් ප්‍රමාණයෙන් 20%ක් ලබාගෙන ඇත්තේ වායුගෝලීය නයිට්‍රජන් තිර කිර්‍ර්මෙන් බවත් එම දත්ත මඟින් පැහැදිලි විය.
එම නිසා, AAB/Nar සංයෝජනය යෙදීම මඟින් වී ශාකයේ වර්ධනයට හෝ ඵලදාවට බාධා ඇති නොකරමින්, මෙරට වී වගාවේ යූරියා අවශ්‍යතාවය 50%කින් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි බව මෙම පර්යේෂණයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
රූපය 2: 100% යූරියා යෙදීම සමඟ සැසඳීමේ දී 50% නිර්දේශිත යූරියා ප්‍රමාණය සමඟ Azorhizobium ජෛව පොහොර වී ශාකයේ (A) වර්ධනය සහ (B) ඵලදාව මත ඇති කළ බලපෑම
පර්යේෂණ කණ්ඩායම
Image Credits: http://knowledgebank.irri.org/
Content Images Courtesy: Dr. Thilini Perera
Written By: Vidumini Alwis