तटीय पादप जीव विज्ञान व उनके अनुकूलन के अध्ययन से, हमारी कृषि भूमि का पुनरुद्धार कैसे संभव है?

हमारा शाहजहांपुर जिला, भले ही समुद्र से सैकड़ों मील दूर हो, लेकिन हमें समुद्र तटीय क्षेत्रों के पेड़ों का पारिस्थितिक तंत्र में योगदान अवश्य ज्ञात होना चाहिए। वे अत्यधिक लवणीय और कठिन परिस्थितियों में बढ़ते हैं और पर्यावरण के लिए बेहद आवश्यक है। मैंग्रोव जैसे तटीय पेड़ों को दो बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है: लगातार जलभराव और अत्यधिक लवणीय (खारा) पानी। इन लवणपोषी पौधों या हेलोफाइट्स (Halophytes) ने अविश्वसनीय अनुकूलन विकसित किए हैं। ये अनुकूलन उन्हें ऐसी जगहों पर पनपने की अनुमति देते हैं, जहां सामान्य पेड़ तुरंत नष्ट हो जाएंगे। इस जीवन विज्ञान को समझने से, हमें अपनी कृषि भूमि में खारी मिट्टी को प्रबंधित करने में भी मदद मिल सकती है।

मैंग्रोव उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में तटों, नदियों और ज्वारनदमुख (Estuaries) के किनारे पाई जाने वाली झाड़ियों और पेड़ों की प्रजातियां हैं। मैंग्रोव, उल्लेखनीय रूप से मजबूत होते हैं। अधिकांश पेड़ कीचड़ भरी मिट्टी पर उगते हैं, लेकिन कुछ रेत, पीट और प्रवाल चट्टान (Coral rock) पर भी उगते हैं। वे ऐसे पानी में जीवित रहते हैं, जो अधिकांश अन्य पौधों द्वारा सहनीय पानी की तुलना में 100 गुना अधिक नमकीन होता है। वे महासागरीय ज्वार द्वारा, दिन में दो बार आने वाली बाढ़ के बावजूद पनपते हैं। इसके अलावा, भूमि और समुद्र के मिलन वाले स्थान पर उगने वाले मैंग्रोव, महासागर से उठने वाले तूफानों और चक्रवातों का मुख्य प्रहार झेलते हैं।

मैंग्रोव की 80 ज्ञात प्रजातियां हैं, जिनमें से 60 प्रजातियां विशेष रूप से उच्च और निम्न-ज्वार रेखाओं के बीच मौजूद तटों पर उगती हैं। मैंग्रोव, कभी दुनिया के उष्णकटिबंधीय तटों के तीन-चौथाई हिस्से को आच्छादित करते थे। दक्षिण-पूर्व एशिया में, इसमें सबसे अधिक विविधता पाई जाती है। एक विशिष्ट मैंग्रोव वन के भीतर, विभिन्न प्रजातियां अलग-अलग पारिस्थितिक स्थानों (Niches) पर बढ़ सकती हैं। जो प्रजातियां ज्वार के पानी में डूबना सहन कर सकती हैं, वे खुले समुद्र में, सुरक्षित खाड़ियों में और तटीय द्वीपों पर उगती हैं। दूसरी तरफ, अपेक्षाकृत शुष्क और कम नमकीन मिट्टी के अनुकूल पेड़, तटरेखा से अधिक दूरी पर पाए जा सकते हैं। कुछ मैंग्रोव, तटों से दूर इनके अंदर की तरफ नदी के किनारों पर भी पनपते हैं, बशर्ते वहां मीठे पानी की धारा महासागरीय ज्वार से मिलती हो।

मैंग्रोव इतनी प्रतिकूल परिस्थितियों में, निम्नलिखित विकासवादी अनुकूलनों की सहायता से पनपते हैं:

• नमक से निपटना: मैंग्रोव को अपने आसपास मौजूद समुद्री जल से मीठा पानी प्राप्त करना होता है। कई मैंग्रोव प्रजातियां अपनी जड़ों में प्रवेश करने वाले समुद्री जल में मौजूद 90% तक नमक को छानकर अलग कर देती हैं। कुछ प्रजातियां अपनी पत्तियों की ग्रंथियों के माध्यम से अतिरिक्त नमक का उत्सर्जन करती हैं। ये पत्तियां सूखे नमक के कणों से ढकी होती हैं। जबकि, कुछ मैंग्रोव प्रजातियां पुरानी पत्तियों या छाल में नमक को केंद्रित करती हैं। जब ये पत्तियां गिरती हैं या छाल झड़ती है, तो उनमें संचित नमक भी उनके साथ अलग हो जाता है।

• मीठे पानी का संचय करना: रेगिस्तानी पौधों की तरह, मैंग्रोव पौधे, अपनी मोटी और गूदेदार पत्तियों में मीठा पानी जमा करते हैं। कुछ मैंग्रोव प्रजातियों की पत्तियों पर मौजूद मोमी परत (Waxy coating) पानी के वाष्पीकरण को रोककर, इसे संग्रहित करती है। अन्य प्रजातियों की पत्तियों पर मौजूद छोटे बाल या रेशे, हवा और धूप को विक्षेपित करते हैं, जिससे पत्तियों के सूक्ष्म छिद्रों से होने वाले पानी के नुकसान को कम किया जा सकता है। दूसरी ओर, कुछ प्रजातियों में, ये सूक्ष्म छिद्र पत्ती की सतह के नीचे हवा और धूप से सुरक्षित स्थानों पर होते हैं।

• विभिन्न तरीकों से श्वसन: कुछ मैंग्रोव पेंसिल जैसी जड़ें विकसित करते हैं, जो घनी होती हैं और गीली मिट्टी से बाहर की तरफ हवा में बढ़ती हैं। इन श्वसन नलिकाओं को न्यूमेटोफ़ोर्स (Pneumatophores) कहा जाता है। इस प्रकार, न्यूमेटोफ़ोर्स हवा से ऑक्सीजन प्राप्त करते हैं। छाल और जड़ों में मौजूद हजारों सूक्ष्म श्वास छिद्रों (लेंटिसेल – Lenticels) के माध्यम से, ऑक्सीजन मैंग्रोव के भीतर प्रवेश करती है। उच्च ज्वार के दौरान ये लेंटिसेल कसकर बंद हो जाते हैं, जिससे वे पानी में डूबने से बच सके।

पानी के ऊपर ऊंचे मेहराब (आर्च) जैसी संरचना बनाने वाली ये जड़ प्रणालियां, कई मैंग्रोव प्रजातियों की एक विशेषता हैं। ये हवाई जड़ें कई रूपों में पाई जाती हैं। कुछ स्टिल्ट जड़ें (Stilt roots) होती हैं, जो तने और निचली शाखाओं से निकलकर आपस में लूप बनाती हैं। अन्य जड़े, चौड़ी और लहराती तख्ते जड़ें होती हैं, जो तने से दूर तक फैली होती हैं। हवाई जड़ें पेड़ के आधार को विस्तृत करती हैं और नरम व ढीली मिट्टी में उथली जड़ प्रणाली को स्थिरता प्रदान करती हैं।

ऐसे हेलोफाइट पौधे, लवण-सहिष्णु (Salt-tolerant) पौधे हैं, जो उच्च लवणता वाली मिट्टी या जल में उगते हैं। यह शब्द प्राचीन ग्रीक भाषा के शब्दों ἅλας (halas) यानी 'नमक' और φυτόν (phyton) यानी 'पौधा' से मिलकर बना है। हेलोफाइट्स की शारीरिक रचना, शरीर विज्ञान और जैव-रसायन सामान्य पौधों (Glycophytes) से भिन्न होते हैं। सच्चे हेलोफाइट, न केवल खारे पानी को सहन करते हैं, बल्कि वहां उनकी वृद्धि सबसे बेहतर होती है।

समुद्री क्षेत्रों के अलावा, नमक सहिष्णुता (हैलोटोलरेंस – Halotolerance) का एक मात्रात्मक पैमाना, सिंचाई के पानी में मौजूद ‘कुल घुले हुए ठोस पदार्थों या टीडीएस (Total Dissolved Solids)’ की वह मात्रा है, जिसे एक पौधा सहन कर सकता है। समुद्री जल में आमतौर पर प्रति लीटर 40 ग्राम (g/L) घुले हुए लवण (मुख्य रूप से सोडियम क्लोराइड) होते हैं। फलियां और चावल लगभग 1 से 3 g/L तक टीडीएस सहन कर सकते हैं। इसके विपरीत, सैलिसकॉर्निया बिगेलोवी (Salicornia bigelovii) पौधा 70 g/L तक घुले हुए ठोस पदार्थों की उपस्थिति में भी अच्छी तरह विकसित होता है, और कृषि उपयोग के लिए एक आशाजनक हेलोफाइट है। जौ और खजूर जैसे पौधे, लगभग 5 g/L तक टीडीएस सहन कर सकते हैं, और इन्हें पार्श्व हेलोफाइट (Marginal Halophytes) माना जा सकता है।

विभिन्न फसलों के लिए, अलग-अलग सहनीय टीडीएस मात्रा का अध्ययन करना, उन क्षेत्रों में कृषि उत्पादन में सुधार लाने के लिए महत्वपूर्ण है, जहां फसलें लवणता के तनाव का सामना करती हैं। अतः पौधों के आणविक, कोशिकीय, चयापचय और शारीरिक स्तरों पर लवणता के तनाव के खिलाफ अनुकूली प्रतिक्रियाओं पर संशोधन हुआ है। हमारे शाहजहांपुर जिले में भी, हमें कभी-कभी खराब और खारी मिट्टी की समस्या से निपटना पड़ता है। आइए, देखें कि अंतर्देशीय खारी कृषि भूमि को पुनः उपजाऊ बनाने हेतु तटीय पादप जीव विज्ञान के सिद्धांतों का कैसे उपयोग किया जा रहा है।

लवण-क्षारीय (Saline-alkali) मिट्टी में सुधार करना, हमारी खाद्य सुरक्षा, भूमि संरक्षण और पारिस्थितिक पुनरुद्धार के लिए बेहद महत्वपूर्ण है। इससे नई कृषि योग्य भूमि में बढ़ोतरी होती है, फसल की पैदावार स्थिर हो सकती है और पारिस्थितिक जोखिम कम हो सकती हैं। हालांकि, इसके व्यावहारिक अनुप्रयोग और नीतिगत मार्गदर्शन अभी भी विभिन्न पैमानों और क्षेत्रों में खंडित हैं। इसके अलावा, मौजूदा शोध, शायद ही कभी विशिष्ट जल-भौगोलिक संदर्भों के तहत विभिन्न उपायों को संयोजित करने के लिए कोई एकीकृत ढांचा या साक्ष्य-आधारित नियम प्रदान करते हैं। लेकिन, लवण-क्षारीय मिट्टी में सुधार हेतु कुछ महत्वपूर्ण मार्ग निम्नलिखित हैं:

1. इंजीनियरिंग उपाय: इसमें खेतों से लेकर क्षेत्रीय स्तर तक अनुकूल जल-लवण संतुलन स्थापित करने के लिए सिंचाई, जल निकासी और भूजल को विनियमित किया जाता है।

2. कृषि संबंधी प्रथाएं: ये प्रथाएं मिट्टी की जुताई-परत की संरचना, पोषक तत्वों के चक्र और जड़ परिवेश या राइजोस्फीयर (Rhizosphere) की नमी का पुनर्निर्माण करती हैं।

3. संशोधन-आधारित विकल्प: ये विकल्प पीएच (pH) और ईएसपी (ESP - विनिमय योग्य सोडियम प्रतिशत) को कम करने, मिट्टी के कणों के जमने (Flocculation) को बढ़ावा देने और जैविक गतिविधि को सक्रिय करने के लिए कैल्शियम, कार्बन स्रोतों और जीवाणुओं की आपूर्ति करते हैं।

4. पौधे-आधारित दृष्टिकोण: ये उपाय मिट्टी को स्थिर करने और कृषि उत्पादन को सक्षम बनाने के लिए, हेलोफाइट्स और नमक-सहिष्णु फसलों का उपयोग करते हैं।

भविष्य में, ऐसे प्रयासों को पूर्वानुमानित, तंत्र-आधारित प्रबंधन, मानकीकृत निगरानी, मॉडल-निर्देशित सिफारिशों और प्रोत्साहन-संचालित कार्यान्वयन को मजबूत करने की दिशा में आगे बढ़ना चाहिए।

संदर्भ

1. https://tinyurl.com/yv3nurjy

2. https://tinyurl.com/4u7myyh5

3. https://tinyurl.com/2uy5bfvu