আশির দশকে, হাওয়ার্ড-ইয়ানা শাপিরো, বর্তমানে অন্তর্ভুক্ত মঙ্গলের মুখ্য কৃষি কর্মকর্তা, নতুন ধরণের ভুট্টা খুঁজছিলেন। তিনি দক্ষিণ মেক্সিকোতে ওক্সাকার মিক্স জেলাতে ছিলেন, সেই অঞ্চল যেখানে ভুট্টার পূর্ববর্তী অংশগুলি (ওরফে কর্ন) প্রথম বিকশিত হয়েছিল, যখন তিনি দেখা গিয়েছিলেন এমন কিছু বিস্ময়কর ভূট্টার মধ্যে অবস্থিত। আমেরিকান ক্ষেত্রগুলিতে 12-ফুট স্টাফকে দ্বিধায়িত করে কেবল 16 থেকে 20 ফুট লম্বা ছিল না, এটি পরিপক্ক হতে ছয় থেকে আট মাস সময় নেয়, প্রচলিত শস্যের জন্য প্রয়োজনীয় 3 মাসের চেয়ে বেশি দীর্ঘ longer তবুও এটি সেই প্রভাবশালী উচ্চতায় বৃদ্ধি পেয়েছিল যা সার ব্যবহার ছাড়াই দরিদ্র মাটি হিসাবে অভিহিত করা যেতে পারে .. তবে ভুট্টার আশ্চর্যতম অংশটি ছিল এর বায়বীয় শিকড় - সবুজ এবং গোলাপ বর্ণের, আঙুলের মতো প্রোট্রিশনগুলি থেকে বেরিয়ে আসা ভুট্টার ডাঁটা, পরিষ্কার, সিরাপি জেল দিয়ে ফোঁটা ফোঁটা।

শাপিরো সন্দেহ করেছিলেন যে m শ্লৈষ্মিক আঙ্গুলগুলি কৃষির হলি গ্রেইল হতে পারে। তিনি বিশ্বাস করতেন যে শিকড়গুলি সিয়েরা মিক্স নামে ডাব করা এই স্থানীয় জাতের ভূট্টাকে মঞ্জুরি দেয় এবং স্থানীয়ভাবে কয়েকশ বা হাজার হাজার বছরেরও বেশি বেশি বংশবৃদ্ধি করে, যার নিজস্ব নাইট্রোজেন তৈরি হয়, ফসলের জন্য প্রয়োজনীয় পুষ্টি যা সাধারণত মহাকাব্য পরিমাণে সার হিসাবে প্রয়োগ হয়।



কতক্ষণ তার মায়ের কাছ থেকে বাছুরের দুধ ছাড়তে হয়

ধারণাটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বলে মনে হয়েছিল, তবে ভুট্টা কীভাবে নাইট্রোজেন তৈরি করছে তার সুনির্দিষ্ট বিবরণগুলি অনুসন্ধান করার জন্য ডিএনএ সরঞ্জামগুলি না থাকলে আবিষ্কারটি আটকানো হয়েছিল। প্রায় দুই দশক পরে, ২০০৫ সালে, ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের ডেভিস, শাপিরো এবং অন্যান্য গবেষকরা অ্যালান বি বেনেট, ফলক কর্নের নাইট্রোজেন-ফিক্সিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসন্ধানের জন্য কাটিং-এজ প্রযুক্তি ব্যবহার শুরু করেছিলেন, তা আবিষ্কার করে সত্যই, শ্লেষ্মার মধ্যে বসবাসকারী ব্যাকটিরিয়াগুলি বায়ু থেকে নাইট্রোজেন টানছিল, ভুট্টা শোষণ করতে পারে এমন রূপে রূপান্তরিত করে।



এখন, এক দশক ধরে ক্ষেত্র গবেষণা এবং জিনগত বিশ্লেষণের পরে, দলটি তাদের কাজটি জার্নালে প্রকাশ করেছে পিএলওএস জীববিজ্ঞান । যদি নাইট্রোজেন-ফিক্সিং বৈশিষ্ট্যটি প্রচলিত শস্যের মধ্যে জন্মাতে পারে, এটি তার নিজস্ব নাইট্রোজেনের একটি অংশও উত্পাদন করতে পারে, তবে এটি কৃষির ব্যয় হ্রাস করতে পারে, গ্রিনহাউস গ্যাস নিঃসরণ হ্রাস করতে পারে এবং হ্রদ, নদী এবং এর অন্যতম প্রধান দূষণকারীকে থামিয়ে দিতে পারে সমুদ্র অন্য কথায়, এটি দ্বিতীয় নাইট্রোজেন বিপ্লব ঘটাতে পারে।

নাইট্রোজেনের সিন্থেটিক উত্পাদন হতে পারে বিংশ শতাব্দীর বৃহত্তম অর্জন। হাবার-বাশ প্রক্রিয়া এবং এর সংশোধনগুলির আবিষ্কার, যাতে নাইট্রোজেন অনুঘটকটির উপস্থিতিতে উচ্চ তাপ এবং চাপের মধ্যে বায়ু থেকে ছিটকে যায়, যার ফলে তিনটি পৃথক নোবেল পুরষ্কার পাওয়া যায়। এবং তারা ভাল প্রাপ্য। এটা অনুমান করা হয় ১৯০৮ থেকে ২০০৮ এর মধ্যে ফসলের ফলন দ্বিগুণের বেশি হয় , সিন্থেটিক নাইট্রোজেন সারের সাথে অর্ধেক বৃদ্ধির জন্য দায়ী। কিছু গবেষক নাইট্রোজেন সারের বর্ধিত ব্যবহারের সাথে গত সত্তর বছরে মানুষের জনসংখ্যার ব্যাপক প্রবৃদ্ধিটি বেঁধে রেখেছেন। এটি ছাড়াই আমাদের প্রায় চারগুণ জমিতে কৃষিকাজ করতে হবে বা বিশ্বের কয়েক বিলিয়ন লোকের সংখ্যা থাকতে হবে।



কিন্তু যে সমস্ত নাইট্রোজেন উত্পাদন তার পরিণতি আছে। অনুমান করা হয় যে হাবর-বোশ প্রক্রিয়াজাত করে সার তৈরি করা বিশ্বের প্রচুর শক্তি 1 থেকে 2 শতাংশের মধ্যে ব্যবহার করে প্রচুর গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গত করে। এবং সিন্থেটিক নাইট্রোজেন নিয়মিতভাবে জলের পথের ক্ষেত্রগুলি ধুয়ে দেয়, ফলে প্রচুর শেওলা ফুল ফোটে যা সমস্ত অক্সিজেনকে স্তন্যপান করে, মাছ এবং অন্যান্য জীবকে মেরে ফেলে। এতগুলি নাইট্রোজেন নদী এবং প্রবাহে যায় যে মৃত অঞ্চলগুলি বিশ্বের নদীগুলির মুখে বিকশিত হয়েছিল, গত বছরের মেক্সিকো উপসাগরীয় একটি সহনিউ জার্সির আকার ছিল। ইউকে সেন্টার ফর ইকোলজি অ্যান্ড হাইড্রোলজির মার্ক সুতান নাইট্রোজেনকে দূষণের গডফাদার বলে — এর প্রভাব সর্বত্র রয়েছে, তবে আপনি সত্যই কখনও অপরাধীকে দেখতে পাবেন না।

এমনকি গবেষকরা ভুট্টাটি ম্যাডিসন, উইসকনসিনেও প্রতিস্থাপন করেছিলেন এবং সন্ধান পেয়েছিলেন যে এটি এখনও তার নিজস্ব পরিবেশের বাইরে নাইট্রোজেন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল।

এমনকি গবেষকরা ভুট্টাটি ম্যাডিসন, উইসকনসিনেও প্রতিস্থাপন করেছিলেন এবং সন্ধান পেয়েছিলেন যে এটি এখনও তার নিজস্ব পরিবেশের বাইরে নাইট্রোজেন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল।(ছবি: জিন-মিশেল আন)

তবে আমরা কৃষিতে বড় ধরনের হ্রাস না দেখে কেবল নাইট্রোজেন ছাড়তে পারি না। উন্নত পরিচালন এবং কৃষিকাজের অনুশীলনগুলি এটিকে জলপথ থেকে দূরে রাখতে সহায়তা করতে পারে, তবে সেই কৌশলগুলি নাইট্রোজেনের পরিবেশগত সমস্যাগুলি সমাধান করার পক্ষে যথেষ্ট নয়। এই কারণেই গবেষকরা কয়েক দশক ধরে অবাক করে দিয়েছিলেন যে, ভুট্টা ও গমের মতো সিরিয়াল ফসলের নিজস্ব নাইট্রোজেন তৈরি করতে যদি কোনও উপায় থাকে?



ধারণাটি যতটা শোনাচ্ছে তত দূরবর্তী নয়। প্রচুর গাছপালা, বিশেষত সয়াবিন, চিনাবাদাম এবং ক্লোভারের মতো লেবুগুলিতে রাইজোবিয়াম ব্যাকটেরিয়ার সাথে সিম্বিওটিক সম্পর্ক রয়েছে যা তাদের জন্য নাইট্রোজেন তৈরি করে। উদ্ভিদগুলি মূল নোডুলগুলি বৃদ্ধি করে যেখানে ব্যাকটিরিয়া আবাস গ্রহণ করে এবং উদ্ভিদের শর্করাতে চুমুক দেয় যখন বায়ুতে নাইট্রোজেনকে উদ্ভিদগুলি ব্যবহার করতে পারে এমন রূপে রূপান্তরিত করে। যদি একইরকম সিম্বিওটিক সম্পর্কের সন্ধান পাওয়া যায় যে ভুট্টা এবং গমের মতো সিরিয়াল ফসলে কাজ করে তবে গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে আমরা আমাদের দূষকের ব্যবহার হ্রাস করতে পারি।

এই কারণেই শ্লেষ্মার কর্ন এত গুরুত্বপূর্ণ, এবং কেন বেনেট এবং তাঁর দল ব্যাকটিরিয়া এবং জেলকে অধ্যয়ন এবং পুনরায় অধ্যয়ন করার জন্য আট বছর অতিবাহিত করেছিল, তা নিশ্চিত করার জন্য যে এই ভূট্টা সত্যই তার নিজস্ব নাইট্রোজেন তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল। ডিএনএ সিকোয়েন্সিং ব্যবহার করে তারা নাইট্রোজেন ফিক্সিংয়ের জন্য স্লাইমে বহনকারী জিনগুলিতে জীবাণুগুলি দেখাতে সক্ষম হয়েছিল এবং কর্নের মলত্যাগকারী জেলটি প্রদর্শিত হয়েছিল, যা উচ্চ চিনি এবং কম অক্সিজেন, নাইট্রোজেন স্থিরকরণকে উত্সাহিত করার জন্য পুরোপুরি ডিজাইন করা হয়েছে। পাঁচটি ভিন্ন ভিন্ন পরীক্ষা ব্যবহার করে তারা দেখিয়েছিল যে জীবাণুগুলির দ্বারা উত্পাদিত নাইট্রোজেন তারপরে কর্নে প্রবেশ করেছে, গাছের প্রয়োজনীয় 30 থেকে 80 শতাংশ সরবরাহ করে। তারপরে তারা এই চিটের সিনথেটিক সংস্করণ তৈরি করে এবং এটিকে জীবাণুগুলির সাথে বীজ বপন করে, তারা আবিষ্কার করে যে তারা সেই পরিবেশে নাইট্রোজেনও তৈরি করেছে। এমনকি তারা ক্যালিফোর্নিয়ার ডেভিস এবং সিসরা মিক্সিকে উইসকনসিনের ম্যাডিসনে বড় করেছেন, এটি দেখিয়েছেন যে এটি মেক্সিকোতে তার বাড়ির টার্ফের বাইরেও বিশেষ কৌশল চালাতে পারে।

এই মেকানিজমটি লেবুগুলি কী ব্যবহার করে তার থেকে সম্পূর্ণ আলাদা, বেনেট বলেছেন, এটি অন্যান্য ফসলেও থাকতে পারে। এটি অবশ্যই অনুমেয় যে একই ধরণের সিস্টেমগুলি অনেক সিরিয়ালে বিদ্যমান in উদাহরণস্বরূপ, সরুগামের বায়বীয় শিকড় এবং শ্লেষ্মা রয়েছে। হতে পারে অন্যের কাছে আরও সূক্ষ্ম প্রক্রিয়া রয়েছে যা ভূগর্ভস্থ ঘটে যা আরও ব্যাপকভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে exist এখন যে আমরা সচেতন, আমরা তাদের সন্ধান করতে পারি।

ম্যাডিসনের উইসকনসিন বিশ্ববিদ্যালয় থেকে সহ-লেখক জিন মিশেল-অ্যান সম্মত হন যে এই আবিষ্কারটি সমস্ত ধরণের নতুন সম্ভাবনা উন্মুক্ত করে। নাইট্রোজেন ঠিক করার জন্য এবং শিকাগুলির মতো মূল নোডুলস গঠনের জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং কর্ন কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীদের একটি স্বপ্ন এবং সংগ্রাম। দেখা যাচ্ছে যে এই ভুট্টা এই নাইট্রোজেন ফিক্সেশন সমস্যা সমাধানের জন্য একেবারে অন্যরকম উপায় তৈরি করেছে। তিনি বলেছেন যে শিকড়ের নোডুলসের প্রতি আবেশের কারণে অন্যান্য ফসলে নাইট্রোজেন নির্ধারণকে বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায় সম্ভবত অবমূল্যায়ন করেছে একটি বিবৃতি । এই ভূট্টা আমাদের দেখিয়েছিল যে বিজ্ঞানীরা কখনও কল্পনাও করতে পারেননি তার চেয়েও প্রকৃতির কিছু সমস্যার সমাধান খুঁজে পাওয়া যায়।

বিবাহিত মানুষের জন্য বিনামূল্যে ডেটিং সাইট

দেখা যাচ্ছে যে প্রকৃতিতে আরও নাইট্রোজেন উত্পাদনের কৌশল রয়েছে যা তার গবেষকরা হ্যান্ডেল পেয়ে যাচ্ছেন। আমাদের জন্য হাবর-বোচিংয়ের জন্য সিরিয়াল এবং শাকসবজি ফসল পাওয়ার লক্ষ্যে আরও বেশ কয়েকটি চলমান প্রকল্প রয়েছে। এন্ডোফাইটস বা জীবাণু এবং ছত্রাকের মতো অণুজীব যা উদ্ভিদের আন্তঃকোষীয় জায়গায় বাস করে তাদের ব্যবহার হ'ল সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষক শ্যারন ডতি কয়েক দশক আগে জীবের প্রতি আগ্রহী হয়েছিলেন। তিনি উইলো এবং পপলার গাছগুলি অধ্যয়ন করছিলেন, যা আগ্নেয়গিরির বিস্ফোরণ, বন্যা বা শৈলপ্রপাতের মতো ঘটনার পরে বিঘ্নিত জমিতে প্রথম গাছের মধ্যে রয়েছে। এই গাছগুলি নদীর কঙ্কর থেকে বেড়ে উঠছিল, মাটিতে নাইট্রোজেনের খুব কমই অ্যাক্সেস ছিল। তাদের কান্ডের অভ্যন্তরে, তবে ডটি এন্ডোফাইটগুলি খুঁজে পেয়েছিল যা গাছের জন্য নাইট্রোজেন স্থির করে, কোনও মূল নোডুলের প্রয়োজন নেই। তার পর থেকে তিনি কয়েক ডজন এন্ডোফাইট স্ট্রেন উত্যক্ত করেছেন, যার মধ্যে অনেকগুলি উদ্ভিদেরকে অবাক করে দেয় help কেউ কেউ নাইট্রোজেন বা ফসফরাস উত্পাদন করে, অন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পুষ্টি উপাদান, অন্যরা শিকড় বৃদ্ধির উন্নতি করে এবং কিছু গাছপালা খরা বা উচ্চ-লবণের পরিস্থিতিতে বাঁচতে দেয়।

নাইট্রোজেন এবং তাদের দ্বারা প্রভাবিত উদ্ভিদ প্রজাতির বিস্তৃত পরিসীমা স্থির করতে পারে এমন বিভিন্ন জীবাণুগুলি [পুরোপুরি] রয়েছে, তার পরীক্ষায় দেখা গেছে যে জীবাণুগুলি মরিচ এবং টমেটো গাছের উত্পাদনশীলতা দ্বিগুণ করতে পারে, ধানের বৃদ্ধি বৃদ্ধি করতে পারে এবং ডগলাস ফারসের মতো গাছগুলিতে খরার সহ্য করতে পারে। এমনকি কিছু গাছ এবং গাছপালা শিল্প দূষকগুলি চুষতে এবং ভেঙে ফেলার অনুমতি দেয় এবং এখন সুপারফান্ড সাইটগুলি পরিষ্কার করার জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে। এন্ডোফাইট ব্যবহার করার সুবিধাটি হ'ল এটি সত্যই একটি বৃহত গ্রুপ। আমরা এমন স্ট্রেন পেয়েছি যা চাল, ভুট্টা, টমেটো, মরিচ এবং অন্যান্য কৃষিগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ ফসল গাছগুলির সাথে কাজ করে।

প্রকৃতপক্ষে, এন্ডোফাইটগুলি শীঘ্রই এর চেয়ে শীঘ্রই কৃষকদের হাতে পরিণত করতে পারে। লস অল্টোস, ক্যালিফোর্নিয়া ভিত্তিক ইন্ট্রিনসেক্সবিও ডটির কিছু এন্ডোফাইট বাণিজ্যিকীকরণ করছে। চিফ সায়েন্স অফিসার জন এল। ফ্রিম্যান একটি সাক্ষাত্কারে বলেছেন যে ২০১২ সালে বাজারে বাজারের জন্য প্রস্তুত পণ্য তৈরির লক্ষ্যে সংস্থাটি ট্র্যাকে রয়েছে। লক্ষ্য হ'ল উদ্ভিদের মধ্যে এন্ডোফাইটের বেশ কয়েকটি স্ট্রেন সরবরাহ করা, সম্ভবত বীজের প্রলেপ দিয়ে। এই ব্যাকটিরিয়াগুলি উদ্ভিদের অভ্যন্তরে বসবাসের পরে, তাদের প্রয়োজনীয় নাইট্রোজেনের প্রায় 25 শতাংশ পাম্প করতে হবে।

কোন বছর রডলফ রেড নাকের রেইনডিয়ার করেছিল?

পাইভট বায়ো নামে আরেকটি বায়োটেক সংস্থা সম্প্রতি কর্নের মূল সিস্টেমে নাইট্রোজেন-ফিক্সিং জীবাণুগুলি ব্যবহার করে নাইট্রোজেন-ফিক্সিং জীবাণু ব্যবহার করে এটি একই ধরণের সমাধান পরীক্ষা করার বিটা ঘোষণা করেছে।

সিন্থেটিক বায়োলজির সদ্য উদীয়মান ক্ষেত্রটিও নাইট্রোজেন সমস্যায় ফাটল ধরেছে। বোস্টন ভিত্তিক জয়ন বায়ো, গত সেপ্টেম্বরে গঠিত, বায়ার এবং জিঙ্কগো বায়োভার্সস নামে একটি বায়োটেক সংস্থা, যা খাদ্য ও স্বাদে শিল্পের জন্য কাস্টম ইয়েস্টস এবং ব্যাকটেরিয়া তৈরির অভিজ্ঞতা রয়েছে, অন্য ডিজাইনার জীবাণু প্রকল্পগুলির মধ্যে রয়েছে। জয়ন বর্তমানে ডায়ির এন্ডোফাইটের মতো উদ্ভিদকে সফলভাবে উদ্ভিদ স্থাপন করতে পারে এমন একটি হোস্ট খুঁজতে বায়ারের ১০ লক্ষেরও বেশি জীবাণু গ্রন্থাগারের মাধ্যমে ঝুঁকছেন। তারপরে তারা আশা করে যে হোস্ট চ্যাসিসটি জিনের সাথে টুইটার করবে যা এটি নাইট্রোজেন ঠিক করতে অনুমতি দেবে। জ্যানের প্রধান নির্বাহী মাইকেল মাইল বলেছেন, প্রকৃতির উপর নির্ভর করা এবং যাদুর জীবাণু আবিষ্কার করার পরিবর্তে আমরা মনে করি না যে এটি বিদ্যমান, আমরা আমাদের হোস্ট মাইক্রোবকে খুঁজে পেতে চাই এবং ভুট্টা বা গমের জন্য আমাদের যা করা দরকার তা করার জন্য এটি টিউন টিউন করতে চাই।

গেটস ফাউন্ডেশনও গেমটিতে রয়েছে, সিরিয়ালগুলিতে শিংগুলিতে নাইট্রোজেন-ফিক্সিংয়ের ক্ষমতা দেওয়ার চেষ্টা করে এমন প্রকল্পগুলিকে সমর্থন করে। তবুও অন্যান্য দলগুলি আশা করছে যে সুপারচার্জযুক্ত কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের উদ্ভাবন রসায়নের নতুন ক্ষেত্র উন্মুক্ত করবে এবং নতুন অনুঘটককে সনাক্ত করবে যা হাবর-বাশ প্রক্রিয়াটিকে আরও কার্যকর করতে সক্ষম করবে।

যদিও এটি অসম্ভব যে একমাত্র সমাধানই মানুষ ব্যবহার করা সিন্থেটিক সারের শতভাগ প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম হতে পারে, সম্ভবত এই প্রকল্পগুলি একসাথে নাইট্রোজেন দূষণে মারাত্মক দাঁত তৈরি করতে পারে। বেনেট আশা করেন যে সিয়েরা মিক্স এবং তার দল যা শিখেছে তা নাইট্রোজেন বিপ্লবের অংশ হয়ে উঠবে, যদিও স্বীকার করে যে তার চিকন কর্ন আঙুলগুলি প্রচলিত ফসলে নাইট্রোজেন উত্পাদন শুরু করার আগেই এটি একটি দীর্ঘ লাফ। তিনি এখন বায়ুগত শিকড় উত্পাদন করে এমন জিনগুলি সনাক্ত করতে এবং শিকলেলে আবিষ্কার করা হাজার হাজার জীবাণুগুলির মধ্যে কোনটি আসলে নাইট্রোজেনটি ঠিক করছে তা নির্ধারণ করতে চায়।

আমি মনে করি আমরা যা করছি তা সেই [এন্ডোফাইট এবং সিন্থেটিক বায়োলজি] পদ্ধতির পরিপূরক হতে পারে। আমি মনে করি আমরা অনেকগুলি ভিন্ন কৌশল দেখব এবং 5 থেকে 10 বছরে এমন কিছু উদ্ভূত হবে যা ভুট্টা নাইট্রোজেন কীভাবে প্রভাবিত করে তা প্রভাবিত করে। '

সম্পাদকের নোট 8/15/18: এই নিবন্ধের আগের খসড়া জন এল। ফ্রিম্যানের নাম ভুল বানান করেছে এবং তার বর্তমান সংস্থাকে ভুল পরিচয় দিয়েছে।



^