அரிசியில் 50% யூரியா பயன்பாட்டிற்கு பதிலாக ஒரு நுண்ணுயிர் உயிரியை கொண்டு உருவாக்கப்பட்ட உரம்

ஆராய்ச்சி குழுவில் பங்குபற்றியவர்கள்: கலாநிதி திலினி பெரேரா ,பேராசிரியர் சியாமளா திரிமான்னே  ,பேராசிரியர் காமினி செனவிரத்ன, மற்றும் பேராசிரியர் குலசூரிய

அரிசியானது உலக மக்கள்தொகையில் பாதிக்கும் மேற்பட்டவர்களின் அத்தியாவசிய உணவுகளில் ஒன்றாக திகழ்கிறது .  தற்போழுது அதிகரித்து வரும் உலக மக்கள்தொகையையும்  விளை நிலங்கள்  குறைவடைகின்ற சவாலையும் சமாளிக்கும் முகமாக போதுமான அரிசி விளைச்சலைப் பெற, அதிகரித்த உற்பத்தித்திறனை நாம்  இலக்காகக் கொள்ள வேண்டும். அதிக விளைச்சலை பெறும் முகமாகவும் உற்பத்தித்திறனை மேம்படுத்தவும்  நைதரசன் போஸ்பரஸ் பொட்டாசியம் அடங்கிய அசேதன பசளைகள் இடப்படுகின்றது  இம்   மூன்று மூலகங்களின் நைதரசன் மிக அத்தியாவசிய மூலகமாக கருதப்படுகின்றது ஏனெனில் இது நெல்லின் வளர்ச்சி மற்றும் விளைச்சலில் நேரடி, சாதகமான  தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நைதரசன் உரத்தின் (யூரியா)  தேவையான அளவை விட குறைவாக சேர்க்கப்பட்டால், அது பெரும் விளைச்சல் இழப்புக்கு வழிவகுக்கும். அதைப்போன்று அதிக அளவு  நைதரசன் உரங்கள் சேர்த்தல்/பயன்பாடு பல பொருளாதார, சுற்றுச்சூழல் மற்றும் சுகாதார பிரச்சினைகளை ஏற்படுத்தும் . இலங்கையை கருத்தில் கொள்ளும்போது, யூரியா இறக்குமதிக்கு செலவழிக்கப்பட்ட பணம் மற்றும் யூரியா மானியங்களுக்கு செலவழிக்கப்பட்ட பணத்தினால் இலங்கையின் பொருளாதாரம் மிகவும் பாதிப்படைந்துள்ளது

அதிக விளைச்சலை எதிர்பார்த்து விவசாயிகள் அதிகளவு  நைதரசன் உரங்களைச் சேர்த்தாலும், சேர்க்கப்பட்ட உரங்களில் 30% மட்டுமே செடிகளால் உள் எடுக்கப்படுகின்றன, மீதமுள்ளவை அரிசி அமைப்பில் கழுவிப்பகுத்தல் , ஆவியாதல் மற்றும் நீக்குதல் மூலம் இழக்கப்படுகின்றன. இவ்வாறு சுற்றுச்சூழலுக்குள் நுழையும் நைதரசன்  குழந்தைகளில் Methemoglobinemia (blue baby syndrome), துணை ஆமீன்களினால் ஏற்படும் புற்றுநோய், NO₂, ஏரோசோல்கள், NO₂ மற்றும் HNO₃ காரணமாக ஏற்படும் சுவாச நோய்கள், நீர்நிலைகளின் நற்போசணையாக்கம் ,  பச்ச்சை வீடு வாயுக்களால் எற்படும் ஓசோன் படை சிதைவு போன்ற பல அபாயகரமான விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

இரசாயன உள்ளீடுகளை இணைப்பது தாவரங்களுக்கு விரைவாக ஊட்டச்சத்துக்களை வழங்கினாலும், அது மண்ணை பாதிக்கும் எமது நுண்ணுயிர் சமூகங்களை எதிர்மறையாக பாதிக்கும். கனிம நைதரசன்  உரங்கள் மூலம் நைதரசன் இறக்கம்  மற்றும் மண்ணில் நுண்ணுயிர் பன்முகத்தன்மை குறைதல் ஆகிய விளைவுகள் ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. இது பல்லுயிர் வேளாண்மை  மற்றும் மண் வளத்தை எதிர்மறையாக பாதிக்கின் றது.

மேற்கூறிய மிதமிஞ்சிய நைதரசனினால் ஏற்படும்  அனைத்து பிரச்சனைகளாலும், ஒரு மாற்றீட்டை கண்டுபிடிப்பது அத்தியாவசியமாக மாற்றம் பெற்றது மற்றும் கடந்த தசாப்தத்தில் இந்த பிரச்சினை உலகளாவிய ரீதியில் பலருடைய கவனத்தை ஈர்த்தது

மேலே உள்ள அனைத்து உண்மைகளையும் கருத்திற் கொண்டு அசேதன நைதரசன் பசளைகளுக்கு மாற்றிடாக சம அளவான விளைச்சலையும்  சூழல் நட்பாக இருக்கக்கூடிய ஒரு உயிரியை உருவாக்குவதே   இந்த ஆராய்ச்சியின் முக்கிய நோக்கமாகும்

இந்த ஆராய்ச்சிக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்ட /சோதிக்கப்பட்ட முக்கிய உயிரினம் பாக்டீரியம் Azorhizobium caulinodans ஆகும். இத்  திட்டத்திற்கு இக்குறிப்பிட்ட  பக்டீரியா தேர்ந்தெடுக்கப்பட காரணம் யாதெனில்  இது பல தனித்துவமான நன்மை பயக்கும் பண்புகளை கொண்டுள்ளது. முக்கியமாக, இந்த பக்டீரியா மண்ணில் சுதந்திரமாக வாழவும், வளிமண்டலத்தில் இருந்து இலவசமாக கிடைக்கும் N₂ ஐ பெற்று  தாவரங்களால் பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவங்களுக்கு மாற்றவும் (நைதரசன் இறக்கம்) மிகவும் உதவியாக இருக்கின்றது

முதலில், நெற் செடியின் வேர்களை காலனித்துவப்படுத்தும் Azorhizobium caulinodans வின் திறனை, மற்றும்  , காலனித்துவத்தை அதிகரிக்கும் பக்டீரியா இணைப்பின் அளவு போன்றவற்றை  நாம் தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியமாகும் . இவற்றைத் தீர்மானிக்க, அரிசி வேர்களில் பக்டீரியா காலனித்துவத்தை அடையாளம் காண ஒரு துல்லியமான முறை அவசியம், எனவே இவற்றை அடையாளங் காண்பதற்கு பாக்டீரியாவானது  பச்சை ஒளிர்வு  புரதத்துடன் (GFP)குறியிடப்பட்டுள்ளது

பரிசோதனைA என குறியிடடப்பட்ட அமைப்பில் caulinodans   எனும் பக்டீரியா அரிசியின்   வேர்களுடன் பல முறைகளில்  இணைக்கப்பட்டு  Aspergillus பங்கஸ்   உடன் பரிசோதித்ததன் மூலம் அதிகப்படியான பாக்டீரியா குடியேற்றம் கிடைக்கப்பெற்றது 

படம் 1 -Azorhizobium-Aspergillus இந்த உயிரியல் படையானது நெல்லின் வேர்களை நன்றாக காலனித்துவப்படுத்துவதை அவதானிக்கக்கூடியதாக இருக்கின்றது

A-நடைபெறும் செயட்பாட்டின் தெளிவான வரைபடம் 

B- நன்றாக காலனித்துவமடைந்த  வேர் பூஞ்சணக்கூட்டம்

 இச் சாதகமான விளைவுடன் அசேதன நைதரசனின் அளவை தீர்மானிப்பதற்காக பல பரிசோதனைகள் மேற்ட்கொள்ளப்பட்டது  இதில் விருத்தியாக்கப்பட்ட உயிரியல் பசளை சேர்க்கப்பட்டது (AAB/Nar) அடுத்து, வளர்ந்த உயிரி உரத்தை (AAB/Nar) சேர்ப்பதன் மூலம் மாற்றக்கூடிய நைதரசனின்  அளவை தீர்மானிக்க கள சோதனைகளின் பல  மேற்கொள்ளப்பட்டது. நான்கு வெவ்வேறு யூரியா உர அளவுகள் (100%, 75%, 50%, 25%) சோதிக்கப்பட்டன. அரிசிக்கு பரிந்துரைக்கப்பட்ட யூரியா அளவு 100%ஆக எடுக்கப்பட்டது. மேற்குறிப்பிட்ட உயிரியல் கலவையானது (AAB/Nar) கலவையானது 75%, 50%, 25%யூரியா அளவுகளுடன் சோதனைத் திட்டங்களில் சேர்க்கப்பட்டது. வளர்ச்சி மற்றும் விளைச்சல்  அளவுருக்கள் மூன்று பருவங்களில் காணப்பட்டன மற்றும் உயிரியல் (AAB/Nar) கலவையுடன் பரிந்துரைக்கப்பட்ட யூரியா உரத்தின் 50%  (அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட) வளர்ச்சி மற்றும் விளைச்சலை உருவாக்க /அடைய போதுமானது என்பது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது .

வளிமண்டலத்திலிருந்து  பெறும் உண்மையான நைதரசனின் அளவு  15N சமதானிப்  பகுப்பாய்வு மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது UC Davis, California, USA வில் நடந்த ஆராய்ச்சியில் இது உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது இந்த கண்டுபிடிப்புகளை ஆதரித்தது, 60 நாள் கொண்ட தாவரத்தின் 60 சதவீதத்தில் அதிகமான நைதரசன் கிடைக்கப்பெற்றது அனால் அறுவடைக்குப் பிறகு 20 சதவீதமான நைதரசன் தாவர வேர்களின் நைதரசன் இறக்கத்தின் மூலமாக கிடைக்கப்பட்டது ஆகையால் கலப்பு மூலமாக 50 சதவீதமான இலங்கையின் விவசாயத்திற்கு   தேவையான யூரியா இந்த பாக்டீரியா மூலமாக விளைச்சலில் அளவு மாறாமல் கிடைக்கப்பெறுவது உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளது இது இலங்கையின் விவசாயமுறையில் ஒரு முக்கிய திருப்புமுனையாக அமையும் என்பதில் எந்தவித சந்தேகமும் இல்லை

வளர்ச்சியினாலும் விளைச்சலினாலும் ஏற்டபட்ட  விளைவுகளை விளக்கும் வரைப்படம்

ஆராய்ச்சி குழுவில் பங்குபற்றியவர்கள்

Image Credits: http://knowledgebank.irri.org/

Content Images Courtesy: Dr. Thilini Perera

Written By: Samuel Jegapragashan