પાક સંરક્ષણમાં બાયોટેકનોલોજીનો ઉપયોગ,જીનેટીકલ એન્જીનીયરીંગ અને બી.ટી. બિયારણોની માહિતી

પાક સંરક્ષણમાં બાયો (જૈવિક) ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ

પાકમાં આવતાં રોગ અને જીવાતનાં નિયંત્રણ માટે રાસાયણિક જંતુનાશકો અને રોગનાશકોનો ઉપયોગ કરવાને બદલે જૈવિક એટલે કે પરભક્ષી, પરજીવી અને અન્ય રોગકારકોનો ઉપયોગ કરી પાકમાં આવતાં રોગ–જીવાતનું નિયંત્રણ કરવામા આવે છે.

જૈવિક નિયંત્રણ એટલે શું ?

જીવો જીવસ્ય ભોજનમ નામની ઉકિત પ્રમાણે કુદરતી રીતે નિયંત્રણમાં રહેતી રોગકારકોની સંખ્યાને નજર સમક્ષ રાખી આવી પ્રક્રિયાને સુવ્યસ્થિત સુચારૂં સ્વરૂપમાં ઉપયોગ કરીને વધારે પ્રમાણમાં તેનો ફાયદો લઈને રોગકારકોને બીજા સુક્ષ્મ જીવો દ્રારા નિયંત્રણમાં લેવામાં આવે તેને જૈવિક નિયંત્રણ કહેવામાં આવે છે.

જૈવિક નિયંત્રણ શા માટે ?

1. ઓછું ખર્ચાળ છે
2. લાંબો સમય સુધી રોગકારકોનું નિયંત્રણ થાય છે.
3. જમીનની ફળદ્રુપતા વધારે છે.
4. જમીન બગડતી અટકાવે છે.
5. પ્રદુષણનાં પ્રશ્નો ઘટાડે છે.
6. એક કરતાં વધારે રોગ સામે અસરકારક હોય છે.

પાકમાં આવતાં રોગોનું જૈવિક નિયંત્રણ

જમીનમાં અનેક પ્રકારનાં સુક્ષ્મ જીવો (જૈવિક ઘટકો જેવા કે ફૂગ, જીવાણુ, વિષાણુ, પ્રકિર્ણો રહેલા હોય છે. તેમાં અમુક જીવો મૃતોપજીવી,સહજીવી અને પરોપજીવી તરીકે જીવન જીવે છે. તેમાં રોગકારક પરોપજીવીઓનું નિયંત્રણ અન્ય સુક્ષ્મ જીવો દ્રારા થાય તેને પ્રતિજૈવિક કહેવાય. તે નીચેની પ્રક્રિયા દ્રારા રોગકારકોને નિયંત્રણ કરે છે.

1. રોગકારકનો જરૂરી ખોરાક પોતે વાપરી ઉપલબ્ધતા ઘટાડે છે / ભાગ પડાવે છે.
2. રોગકારકમાં ચેપ લગાડે છે / તેના પર જીવે છે
3. ઘણાં જીવંત ઘટકો /સુક્ષ્મ જીવો અમુક પ્રકારનાં પ્રતિ જૈવિકો રાસાયણો ઉત્પન્ન કરી રોગકારકને વૃધ્ધિ અટકાવે છે અથવા તેનો નાશ કરે છે. જે નીચે પ્રમાણે છે.

• અમીબા : ફૂગ અને જીવાણુ વગેરેની સરખામણીમાં અમીબાનો જૈવિક નિયંત્રણમાં ફાળા વિશે ઓછું મહત્વ આપવામાં આવેલ છે. પરંતુ હાલમાં વૈજ્ઞાનિકોએ અમીબાની રોગનિયંત્રણ માટેની ક્ષમતા શોધી કાઢી છે. અમીબા જમીનમાં રહેલાં રોગકારક બીજાણું, બીજાણુંધાનીઓ અને ફૂગનાં તાંતણાઓનો ઉપયોગ ખોરાક તરીકે કરે છે. દા.ત. અલ્ટરનેરીયા, હેલ્મીન્થોસ્પોરીયસ, ફયુઝેરીયમ, વર્ટીસીલીયમ અને થેઈલેવીયોપસીસનાં બીજાણુઓનું કોષવિલયન કરે છે.
• વિષાણું : સંશોધનકારોએ વિષાણુનો જૈવિક નિયંત્રક તરીકે ઉપયોગ સુચવેલ છે. દા.ત. સુગરબીટમાં રોગ પેદા કરતી રાઈઝોકટોનીયા સોલાની નામની રોગકારકફૂગમાં વિષાણુના ચેપને કારણે તેની રોગકારકતામાં ઘટાડો માલુમ પડેલ.
• માઈકોરાઈઝીયમ ફૂગ : મુળ સાથે સહજીવન ગુજારતી આ ફૂગ છોડને લભ્ય પોષકતત્વોમાં વધારો કરી છોડની રોગપ્રતિકારકતા વધારે છે. રોગકારકોને મુળમાં દાખલ થતાં અટકાવે છે અને અન્ય ઉપયોગી સુક્ષ્મજીવોની વૃધ્ધિને ઉતેજીત કરે છે. માઈકોરાઈઝીયલ ફૂગ કપાસનો સૂકારો પેદા કરતી ફયુઝેરીયમ, લીંબુનો મુુળનો સડો પેદા કરતી ફાઈટોપ્થોરા અને થેઈવીયોપસીસ જેવી ફૂગના નિયંત્રણ માટે અસરકારક માલુમ પડેલ છે.
• પરોપજીવી ફૂગ : પરોપજીવી ફૂગ બીજા રોગકારકોનાં ખોરાકમાં ભાગ પડાવી અથવા રોગકારકો ઉપર પરેાપજીવી જીવન ગુજારી ઝેરી પદાર્થો છોડી તેનાં દ્રારા તેની વૃધ્ધિ અટકાવે છે. અન્ય જૈવિક ઘટકોની સરખમાણીમાં ફૂગનો જૈવિક નિયંત્રણમાં ઉપયોગ વિશે ઘણું સંશોધન થયેલ છે.હાલમાં વ્યાપારી ધોરણે તેનું ઉત્પાદન પણ શરૂ થયેલ છે. દા.ત. ટ્રાઈકોડર્મા અને ગ્લીઓકલેડીયમ ફૂગ જે સ્કેલેરોશીયમ રોલ્ ફસી, રાઈઝોકટોનીયા સોલાની અને ફયુઝેરીયમ સ્પીસીસ સામે અસરકારક જોવા મળે છે. તેની જુદી જુદી બનાવટો બજારમાં ઉપલબ્ધ છે.
• જીવાણુ : અમુક પ્રકારનાં જીવાણુઓ ચયાપયચની ક્રિયાથી રસાયણો છોડે છે. જે રોગકારકોની વૃધ્ધિ અટકાવે છે. દા.ત. બેસીલસ સબટીલસ, એકટીનોમાઈસીટસ સ્પીસીસ સ્યુડોમોનાસ ફલ્યુરેસન્સ અને સ્યુડોમોનાાસ પ્યુટીડા જેવાં જીવાણુઓ પાન અને મુળનાં રોગ સામે અસરકારક માલુમ પડેલ છે. દા.ત. ફાયર બ્લાઈટ અને ડાંગરનાં દાહના રોગ સામે સ્યુડોમોનાસ ફલ્યુરોસન્સ જીવાણુ અસરકારક માલુમ પડેલ છે.

જૈવિક નિયંત્રકોનો ઉપયોગ

• બીજ અને ધરૂ મારફત ફેલાતાં રોગોનાં નિયંત્રણ માટે
• ફળ અને ફૂલનાં રોગો માટે
• પાન પર આવતાં રોગો સામે
• થડ પર આવતાં રોગો માટે
• મુળનાં રોગો સામે

પાકમાં આવતી જીવાતોનું જૈવિક નિયંત્રણ

સજીવોથી જીવાતનું નિયંત્રણ : કુદરતમાં પાકની જીવાતોને ખાઈને જીવતાં પરજીવી અને પરભક્ષી કીટકો પરજીવી ફૂગ તથા જીવાણુનાં ઉપયોગ દ્રારા જીવાતોનું નિયંત્રણ એટલે જૈવિક નિયંત્રણ. આ પ્રકારની ફૂગનાં જીવાણુઓ પાક ઉપર પડતી જીવાતોને કાબુમાં રાખે છે. કુદરતમાં જુદા જુદા પ્રકારનાં ઘણાં પરજીવો અને પરભક્ષી કિટકો હોય છે. આવા કેટલાક અસરકારક પરભક્ષી /પરજીવોની વિગત જોઈએ તો.

ટ્રાયકોગ્રામા ભમરીઓ : આ ભમરીઓને ખાસ કરીને લીલી ઈયળ, લશ્કરી ઈયળ, કાબરી ઈયળ, દિવેલાની ઘોડીયા ઈયળ વગેરે જીવાતોમાં ઈંડાની અંદર પરજીવી જીવન જીવીને તેને મારી નાંખે છે. આ ભમરીની એક માદા ઉપરેાકત નુકશાનકારક કીટકોનાં લગભગ ૧ર૦ જેટલાં ઈંડાનો નાશ કરી શકે છે. આમ આ ભમરી જીવાતોને તેને ઈંડા અવસ્થામાં જ મારી નાંખતી હોય ખૂબ જ અસરકારક જૈવિક નિયંત્રણ તરીકે કામ કરે છે.

ક્રાઈસોપા : આ પરભક્ષી કીટકને ખેડૂતો પોપટીનાં નામે ઓળખે છે. કેટલાંક ખેડૂત ભાઈઓને એવો ભ્રમ હોય છે કે, ખેતરમાં પોપટી આવતાં તેની સાથે નુકશાનકારક જીવાતોને પણ લાવે છે. વળી કેટલાંક ખેડૂતો આ કિટકને લીલી ઈયળનું પુખ્ત સમજીને ખેતરમાં તેની વસ્તી વધતાની સાથે કીટનાશી દવાનો છંટકાવ કરે છે. હકીકતમાં આ એક ફાયદાકારક પરભક્ષી કીટક છે. અને તેને પાકને નુકસાન કરતી મોલો , થ્રીપ્સ, લીલાં તડતડીયાં, પાન કથીરી, લીલી ઈયળનાં ઈંડા, ચીકટો વગેરે જીવાતોનું ભક્ષણ કરે છે અને તેને કાબુમાં રાખે છે.

લેડી બર્ડ બીટલ : આ પરભક્ષી કીટકોને ખેડૂતો દાળીયાનાં નામે ઓળખે છે તે પણ મોલો અને ભીંગડાવાળી જાતોને ખાઈ જાય છે.

વાનસ્પતિક જંતુનાશકો

વનસ્પતિજન્ય કિટનાશી ઔષધોમાં લીમડો, તમાકુ સીતા ફળ, આકડો, ધતુરો, અરડુશી, પીળી કરેણ, ડમરો, મહુડો, લાલ અને સફેદ ચિત્રક, સુવા, નાગચંપો, દારૂડી, વછનાગ, કાળા મરી સહિત ઘણી જાતની વનસ્પતિ રોગ જીવાતોનો નિયંત્રણ કરવાનો ગુણધર્મ ધરાવે છે. આમાંની જાણીતી વનસ્પતિ લીમડાનો ઉપયોગ રોગ– જીવાત નિયંત્રણમાં કરી શકાય તે આ મુજબ છે.

• તુવેરની જીવાતોનાં અસરકારક નિયંત્રણ માટે આ પાકમાં પ૦ ટકા ફૂલ બેસે ત્યારે પ ટકા લીંબોળીના મીંજના પ્રવાહી મિશ્રણનાં હેકટર દીઠ ૮૦૦ લીટર પ્રમાણે ૧પ દિવસનાં ગાળે બે છંટકાવ કરી શકાય. ઉપરાંત કપાસની જીંડવાની ઈયળનાં નિયંત્રણ માટે પણ ઉપયોગ કરી શકાય.
• મગફળીનાં ટીકકા રોગના નિયંત્રણ માટે એક ટકા તાજા લીંમડાનાં પાનનો અર્ક, મગફળીનાં વાવેતર બાદ ૩પ, પ૦ અને ૭૦ દિવસે છાંટી શકાય છે.

જીનેટીક એન્જીનીયરીંગ (જનીનીક ઈજનેરી)

તમામ ખેતી પાકોની પ્રવર્તમાન રૂઢીગત પરંપરાગત પાક સુધારણાની રીતોમાં ઘણી બધી મુશ્કેલીઓ છે. જેને કારણે હઠીલીરોગ જીવાત સામે નવી પ્રતિકારક જાતો વિકસાવવાનું, અન્ય પરિબળો સામે પ્રતિકારક જાતો વિકસાવવાનું, પાકની ગુણવત્તા સુધારવાનું ચોકકસ હેતુવાળા પાક–સુધારણા કાર્યક્રમો અટકી પડયા છે. આનાં પરિણામે છેલ્લા વર્ષોમાં પાકોની ઉત્પાદકતા એક સ્થિર કક્ષાએ આવી ગઈ છે. આ પધ્ધતિથી જરૂરીયાત મુજબનું કોઈપણ લક્ષણ એક છોડમાંથી બીજા છોડ અથવા પ્રાણીમાંથી વનસ્પતિમાં ફેરબદલી કરવાની ઉજજવળ તકો રહેલી છે. આવા કૃત્રિમ રીતે જનીનની ફેરબદલી પુનઃગોઠવણી દ્રારા તૈયાર કરેલ છોડને '' ટ્રાન્સજેનીક પ્લાન્ટ '' તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ટ્રાન્સજેનીક છોડનાં ઉપયોગ દ્રારા નીંદામણ નિયંત્રણ રસાયણો, કીટક,વિષાણું સામે પ્રતિકારકતા ધરાવતાં છોડ, તેલીબિયાં પાકોમાં એસીડનું પ્રમાણ બદલવું. ઈચ્છા મુજબ ફળ પકવવા, ફુડપ્રોસેસીંગ અને સંકર જાતોનાં બિયારણ વિકસાવવા ખૂબ જ સહેલું થઈ રહયું છે. આ રીતે બયોટેકનોલોજીની અમર્યાદિત ક્ષમતાનો આપણાં ખેતી પાકોનાં પ્રશ્નો ઉકેલવામાં ઉપયોગ કરી સિધ્ધિઓ હાંસલ કરી શકાય તેમ છે.

બી.ટી. બિયારણો

બીટી એટલે શું ?

બીટી sBaccillus thuringiensis) એ એક પ્રકારના બેકટેરિયા છે. જે તેના સ્પોરૂલેશન દરમ્યાન એક પ્રકારનું પ્રોટીન પેદા કરે છે. આ પ્રોટીન પાકને નુકસાન કરતી મોટા ભાગની જીવાત માટે ખૂબ જ ઝેરી પુરવાર થયેલ છે.

આ બેકટેરિયા સૌ પ્રથમ બર્લિનરે ૧૯૧પ માં જર્મનીના થુરીન્જીયા પ્રદેશમાંથી શોધ્યા હતા. ત્યારબાદ તેનું છંટકાવ કરી શકાય તેવું દ્રાવણ સૌ પ્રથમ ૧૯૬૦ માં તૈયાર થયું ત્યારબાદ બીટી ધરાવતા અનેક દ્રાવણો બજારમાં આવવા લાગ્યા. જેના છંટકાવાથી જીવાતનો ઉપદ્રવ ઘટાડી શકાયો છે. આ બેકટેરિયામાં આ પ્રકારનું ઝેરી પ્રોટીન પેદા કરતા જનીન શોધી કાઢી તેને છુટું પાડી જુદા

જુદા પાકો જેવા કે કપાસ, તમાકુ, મકાઈ વિગેરેમાં દાખલ કરવામાં આવ્યું. જેથી આ પ્રકારનું પ્રોટીન પાકના છોડમાં જ ઉત્પન્ન થાય છે અને તેની ઉપર જીવાતનો ઉપદ્રવ નહીંવત જોવા મળે છે.

બીટી એક પ્રકારનું ઝેરી તત્વ sEndotoxinf પેદા કરે છે. તેને sCryf પ્રોટીન પણ કહે છે. આ પ્રકારનું પ્રોટીન જયારે ઈયળ ખાય છે ત્યારે તેના મોં વાટે તેના પેટમાં પ્રવેશે છે. જઠરની અલ્કતાને કારણે તે સક્રિય થાય છે અને જઠરના અંદરની દિવાલમાં નકકી જગ્યાએ તે જોડાય છે ત્યારબાદ જઠરના કોષોમાં sion channelf અથવા છિદ્ર sporef કરે છે. જેથી તે કોષની દિવાલની સામાન્ય કામગીરીને અસર થાય છે. આ નુકસાનને કારણે જઠરને લકવા જેવી પરિસ્થિતિ પેદા થાય છે. તેની અસર પામેલ ઈયળ ખાવાનું બંધ કરી દે છે અને હલનચલન કરી શકાતી નથી. ભુખ તથા પેશીના નુકસાનને કારણે મરણ પામે છે. તેનું ઉસ્વેદન (excreta) પાણી જેવી થઈ જાય છે. માથાનો ભાગ શરીર કરતા મોટો થઈ જાય છે અને શરીર ઘેરૂ કાળુ થઈ જાય છે.

પાક સંરક્ષણમાં બીટી

બીટી જીવંત જંતુનાશક sBio pesticidef તરીકે હાલ બીટી સૌથી વધુ વપરાતું જીવંત જંતુનાશક છે. એકલા અમેરિકામાં ર૦૦ થી પણ વધુ બીટીના ઉત્પાદનો નોંધાયેલા છે. અત્યારની વાતાવરણની પ્રદૂષણની સ્થિતિમાં બીટીના ઉત્પાદનનો છંટકાવ ફાયદાકારક માલુમ પડેલ છે. બીટીના ઝેરી પ્રોટીનને અલગ તારવી તેને લગતા રસાયણો બનાવવાથી અમુક ચોકકસ પ્રકારની જીવાત સામે રક્ષણ મેળવી શકાય છે.

તદઉપરાંત અન્ય બેકટેરિયામાં પણ બીટીમાંનું ઝેરી પ્રોટીન પેદા કરતું જનીન દાખલ કરી તેની તિવ્ર્રતામાં વધારો કરી શકાય છે.

બીટી ટ્રાન્સજેનિક છોડ

બીટી આધારિત દ્રાવણની અમુક મર્યાદાઓ છે જેવી કે તે ઓછા સમયમાં તેની કાર્યક્ષમતા ગુમાવે છે. જીવાત સુધી પહોંચી શકતું નથી, તેની યોગ્ય સંખ્યા જળવાતી નથી જેથી જરૂરી કાર્યક્ષમતા મેળવી શકાતી નથી અને તેને વાતાવરણના તાપમાની અસર થવાથી બિનકાર્યક્ષમ બને છે. આ સર્વે ખામીઓને ધ્યાને લઈ આ પ્રોટીન પેદા કરતું જનીન પાકના છોડમાં દાખલ કરતા, પાકના દરેક કોષમાં આ તત્વનું ઉત્પાદન થાય છે. જેથી તેની દરેક ખામી દૂર કરી શકાય છે. શરૂઆતમાં જનીન sCryf નું યોગ્ય sexpressionf મળતું ન હતું પરંતુ તેમાં સુધારા કરીને નવા sCry 1ABf અને sCry 1 ACf જનીન મેળવી શકાયા છે જેનું સારૂં પરિણામ મળે છે. આ રીતે કપાસ અને બટાકામાં sLepidoperaf અને sColeopteraf ની જીવાતને નાથી શકાઈ છે. અત્યારે લગભગ ૩૦ પ્રકારના છોડમાં આ જનીન સફળતાપૂર્વક દાખલ કરી શકાયું છે. ૧૯૯૬માં દુનિયાની સૌ પ્રથમ sCryf જનીન ધરાવતી કપાસની જાત sBollgardf મોન્સેન્ટો કંપની દ્રારા બજારમાં મુકવામાં આવી જે કપાસના જીંડવાની ઈયળો સામે પ્રતિકારકશકિત ધરાવે છે. ત્યારબાદ બટાકા અને મકાઈમાં પણ વ્યાપારી ધોરણે જાતો વિકસાવવામાં આવેલ છે.

ભારતમાં કપાસ ઉપરાંત ડાંગર, બટાકા અને શાકભાજીમાં આ જનીન સફળતાપૂર્વક દાખલ કરવામાં આવેલ છે. જે પાકની અગત્યની જીવાત સામે પ્રતિકારક શકિત ધરાવે છે.

બીટીના ફાયદા

1. જંતુનાશક દવાઓનો વપરાશ ઓછો થવાથી વાતાવરણના પ્રદુષણને ઘટાડે છે.
2. સંપૂર્ણ પ્રતિકારકતા મેળવી શકાય છે.
3. દવાનો ખર્ચ ઘટે છે.
4. જીવાતથી થતુ નુકસાન ઘટતા ઉત્પાદન વધે છે.
5. પાકને ફાયદો કરતી જીવાતોને બચાવી શકાય છે જે સામાન્ય કપાસમાં જંતુનાશક દવાના છંટકાવને લીધે મરી જાય છે.
6. બીટી નો છંટકાવ પાકના છોડને અન્ય કોઈ નુકસાન કરતો નથી.

બીટીના ગેરફાયદા

1. અમુક જીવાતો બીટીના ઝેરી તત્વથી કાબુમાં આવતી નથી જે હાલ કરતા પણ વધુ નુકશાનકારક જીવાતની જાત સાબિત થઈ શકે છે. આમ સતત બીટી આધારિત દ્રાવણ તથ બીટી ટ્રાન્સજેનિક પાક નવી જીવાતની જાત પેદા કરી શકે છે.
2. બીટી ટ્રાન્સજેનિક છોડ તથા તેના કુટુંબની બીજા જાત સાથે પરાગની આપ–લે દ્રારા નવી જાત ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. જે નુકસાનકારક સાબિત થઈ શકે છે.
3. બીટી નું sCryf જનીન પાકના છોડમાં દાખલ કરતાં તેની સાથે અન્ય પ્રોટીન પેદા થઈ શકે છે જે માનવ શરીર માટે હાનિકારક હોય શકે.
4. પ્રાયોગીક ઘોરણે બીટીનું પ્રોટીન માનવી શરીરના કોષ માટે હાનીકારક માલુમ પડેલ છે. જે કોષમાં કોષઘટકને નુકશાન કરી પ્રતિકારકતા ધરાવતા તત્વનું વિઘટન કરે છે જેથી રોગપ્રતિકારક શકિત ઘટે છે.
5. બીટીનું જનીન દાખલ કરેલ પાકના ભાગને તેની ખાધતાની જરૂરી ચકાસણી કરીને જ ઉપયોગ કરવો જોઈએ

સ્ત્રોત: કૃષિ માર્ગદર્શિકા,ગુજરાત ગુજરાત રાજય