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संदर्भ:
नाइट्रोजन उपयोग दक्षता: शोधकर्ताओं ने यह प्रदर्शित किया है कि पौधों में नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) के स्तर को कम करने से चावल और अरेबिडोप्सिस में नाइट्रोजन अवशोषण और नाइट्रोजन उपयोग दक्षता (NUE) में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है।
अध्ययन के मुख्य निष्कर्ष:
- नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) की भूमिका:
- नाइट्रिक ऑक्साइड नाइट्रेट ट्रांसपोर्टर्स को नियंत्रित करके नाइट्रेट अवशोषण को प्रभावित करता है।
- NO के निम्न स्तर उच्च-संबद्धता नाइट्रेट ट्रांसपोर्टर्स (HATs) को सक्रिय करते हैं, खासकर सीमित नाइट्रोजन स्थितियों में।
- फाइटोग्लोबिन का अतिप्रकाशन: फाइटोग्लोबिन, एक प्राकृतिक NO स्कैवेंजर, के अतिप्रकाशन से HATs (जैसे 1 और NRT2.4) की अभिव्यक्ति बढ़ती है, जिससे निम्न NO स्तरों पर नाइट्रोजन का अधिक प्रभावी अवशोषण होता है।
- प्रोटीन नाइट्रोसाइलेशन:
- प्रोटीन नाइट्रोसाइलेशन, जो NO द्वारा प्रोटीन का जैव रासायनिक संशोधन है, नाइट्रोजन नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- इस प्रक्रिया को लक्षित करके नाइट्रोजन उपयोग दक्षता (NUE) के परिणामों में सुधार हुआ है।
- NO स्कैवेंजिंग फॉर्मुलेशन: विभिन्न कृषि पारिस्थितिक तंत्रों के लिए अनुकूल NO स्कैवेंजिंग फॉर्मुलेशन का विकास नाइट्रोजन उर्वरक उपयोग में कमी में सहायक हो सकता है।
नाइट्रोजन उपयोग दक्षता (NUE) में सुधार का महत्व:
- नाइट्रोजन उर्वरकों के अत्यधिक उपयोग को कम करना।
- पर्यावरणीय प्रदूषण, जैसे नाइट्रेट लीचिंग और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन, को कम करना।
- फसल उत्पादन में वृद्धि करना।
नाइट्रोजन उपयोग दक्षता (NUE) के बारे में:
परिभाषा: यह पौधों द्वारा लागू या निश्चित नाइट्रोजन का जैव द्रव्यमान उत्पादन के लिए उपयोग करने की दक्षता को दर्शाता है। इसे फसल उत्पादन और मिट्टी से जड़ों द्वारा अवशोषित या बैक्टीरिया द्वारा वायुमंडल से फिक्स किए गए नाइट्रोजन की मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
महत्त्व:
- NUE फसल प्रजनन कार्यक्रमों में एक महत्वपूर्ण गुण है।
- इसका उद्देश्य फसल उत्पादन बढ़ाना है, साथ ही उर्वरकों जैसे इनपुट लागत को कम करना और नाइट्रोजन को पर्यावरण से बाहर रखना।
- पारंपरिक विधियों से जुड़ी समस्याएँ:
- NUE को बढ़ाने के लिए आमतौर पर अकार्बनिक नाइट्रोजन उर्वरकों का उपयोग किया जाता है।
- ये विधियां प्रभावी होने के बावजूद कई समस्याएं उत्पन्न करती हैं:
- कृषि लागत में वृद्धि: उर्वरकों का उपयोग किसानों के लिए परिचालन लागत बढ़ाता है।
- पर्यावरणीय प्रभाव:
- उर्वरक उत्पादन के दौरान नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) के उत्सर्जन से प्रदूषण।
- उर्वरकों के अत्यधिक उपयोग से ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में वृद्धि।
नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) का महत्व:
- पौधों में विभिन्न प्रक्रियाओं का नियमन: NO पौधों में कई शारीरिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
- नाइट्रोजन अवशोषण में भूमिका:
- NO उच्च-संवेदनशील नाइट्रेट परिवहनकों (High-Affinity Nitrate Transporters) को सक्रिय करता है।
- यह विशेष रूप से कम नाइट्रोजन स्थितियों में नाइट्रोजन के अवशोषण के लिए आवश्यक है।