মৃত্তিকা অণুজীববিজ্ঞান

মৃত্তিকা অণুজীববিজ্ঞান হল মাটির অণুজীবসমূহ, তাদের কার্যাদি এবং কীভাবে তারা মাটির বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে সে সম্পর্কিত গবেষণা। দুই থেকে চার বিলিয়ন বছর আগে, প্রথম প্রাচীন ব্যাকটেরিয়া এবং অণুজীব পৃথিবীর মহাসাগরগুলোতে আবির্ভূত হয়েছিল বলে ধারণা করা হয়। এই ব্যাকটেরিয়াগুলি নাইট্রোজেন সংবদ্ধন করতে পারত, সময়ের সাথে সাথে বহুগুণে বৃদ্ধি পেত এবং ফলস্বরূপ বায়ুমণ্ডলে অক্সিজেন নির্গমন করত। এটি আরও উন্নত অণুজীবে বিবর্তিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি গুরুত্বপূর্ণ, কেননা তারা মাটির কাঠামো এবং উর্বরতাকে প্রভাবিত করে। মাটির অণুজীবকে ব্যাকটেরিয়া, অ্যাক্টিনোমাইসিটিস, ছত্রাক, শৈবাল এবং প্রোটোজোয়া হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। এদের প্রত্যেকের বিশেষ বৈশিষ্ট্য আছে, যা তাদের পৃথকভাবে শনাক্ত করে এবং মাটিতে তাদের কার্যকারিতা নির্ধারণ করে।

মাটির মাইক্রোবিয়াল সম্প্রদায় এবং আণবিক মিথস্ক্রিয়ার ধরণ

উদ্ভিদের মূলজ কোষ এবং এর আশেপাশে প্রত্যেক গ্রাম মাটিতে ১০ বিলিয়ন পর্যন্ত ব্যাকটেরিয়া বাস করতে পারে। উদ্ভিদমূলের আশেপাশের এই অঞ্চলটি রাইজোস্ফিয়ার হিসেবে পরিচিত। ২০১১ সালে, একটি দল সুগার বীটের শিকডড়ে ৩৩০০০ এরও বেশি ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়ার প্রজাতি শনাক্ত করেছে।

পার্শ্ববর্তী পরিবেশের পরিবর্তনের সাপেক্ষে রাইজোবায়োমের গঠন দ্রুত পরিবর্তন হতে পারে।

ব্যাকটেরিয়া

ভাইরাস ব্যতীত ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়া মাটিতে বসবাসকারী ক্ষুদ্রতম জীব। এই ব্যাকটেরিয়া ও আর্কিয়া প্রাক-কেন্দ্রিক বা আদিকোষী। এগুলো ছাড়া অন্যসব অণুজীব প্রকৃতকোষী বা সুকেন্দ্রিক, যার অর্থ এদের সুগঠিত কোষীয় অঙ্গাণু এবং যৌন প্রজনন করার ক্ষমতাসহ উন্নত কোষ কাঠামো বিদ্যমান। প্রাককেন্দ্রিক অভ্যন্তরীণ অঙ্গানুহীন একটি খুব সাধারণ কোষ রয়েছে। ব্যাকটেরিয়া এবং আর্কিয়া হল মাটিতে সবচেয়ে বেশি পরিমাণে পাওয়া অণুজীব। এরা নাইট্রোজেন সংবদ্ধনসহ অনেকগুলো গুরুত্বপূর্ণ কার্যাবলি সাধন করে।

কিছু ব্যাকটেরিয়া মাটির খনিজ পদার্থে গুচ্ছবদ্ধভাবে জন্মায় এবং খনিজ পদার্থের ক্ষয় ও ভাঙ্গনকে প্রভাবিত করতে পারে। এভাবে মাটির সামগ্রিক গঠন, মাটিতে বিদ্যামান ব্যাকটেরিয়ার পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারে। কোন অঞ্চলের মাটিতে খনিজ পদার্থের আধিক্য ব্যাকটেরিয়ার প্রচুর বংশবিস্তারকে নির্দেশ করে। এই ব্যাকটেরিয়াগুলো গুচ্ছবদ্ধভাবে মাটির সামগ্রিক উর্বরতা বৃদ্ধি করে।

জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়া

ব্যাকটেরিয়ার অন্যতম বৈশিষ্ট্য হলো এদের জৈব রাসায়নিক বহুমুখিতা। সিউডোমোনাস নামক একটি ব্যাকটেরিয়ার গণ বিভিন্ন রাসায়নিক ও সার বিপাক করতে পারে। বিপরীতে, নাইট্রোব্যাক্টার নামে পরিচিত আরেকটি ব্যাকটেরিয়া গণ নাইট্রাইটকে নাইট্রেটে পরিণত করে তার শক্তি অর্জন করে, যা মাটির জারণ প্রক্রিয়া হিসাবেও পরিচিত। ক্লস্ট্রিডিয়াম গণের ব্যাকটেরিয়া বহুমুখিতার একটি উদাহরণ, কারণ এরা অক্সিজেনবিহীন পরিবেশে বেড়ে উঠতে পারে এবং এদের অবাত শ্বসন হয়, যা অন্যান্য প্রজাতির বিসদৃশ। সিউডোমোনাসের বেশ কয়েকটি প্রজাতি, যেমন Pseudomonas aeruginosa সবাত এবং অবাত উভয় প্রক্রিয়ায় শ্বসন করতে সক্ষম। এরা নাইট্রেটকে প্রান্তীয় ইলেক্ট্রন গ্রহীতা হিসেবে ব্যবহার করে।

নাইট্রোজেন সংবন্ধন

নাইট্রোজেন প্রায়শই মাটি এবং জলের মধ্যে সবচেয়ে সীমিত পুষ্টি উপাদান হিসেবে থাকে। ব্যাকটেরিয়া নাইট্রোজেন সংবদ্ধকরণ প্রক্রিয়ার জন্য দায়ী, যা বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেনকে নাইট্রোজেনজাত যৌগে (যেমন অ্যামোনিয়া) রূপান্তর করে, যা উদ্ভিদকূল ব্যবহার করতে পারে। নাইট্রোব্যাক্টর প্রভৃতি স্বভোজী ব্যাকটেরিয়া গাছপালা বা অন্যান্য জীবজন্তু থেকে খাদ্য গ্রহণের পরিবর্তে জারণের মাধ্যমে নিজস্ব খাদ্য তৈরি করে শক্তি অর্জন করে। এই ব্যাকটেরিয়াগুলো নাইট্রোজেন সংবন্ধনের জন্য দায়ী। পরভোজী ব্যাকটেরিয়াগুলির (স্বভোজী ব্যাকটেরিয়ার বিপরীত বৈশিষ্ট্যযুক্ত; পরভোজী ব্যাকটেরিয়া উদ্ভিদ বা অন্যান্য অণুজীব থেকে খাদ্য গ্রহণ করে শক্তি অর্জন করে) তুলনায় স্বভোজী ব্যাকটেরিয়ার পরিমাণ কম হলেও এরা খুব গুরুত্বপূর্ণ। প্রায় প্রতিটি উদ্ভিদ এবং জীবকে কোন না কোন উপায়ে সংবন্ধনকৃত নাইট্রোজেনের উপর নির্ভরশীল।

অ্যাক্টিনোমাইসিটিস

অ্যাকটিনোমাইসিটিস হলো মাটিতে বসবাসকারী এক ধরনের অণুজীব। এগুলো এক প্রকারের ব্যাকটেরিয়া হলেও, ছত্রাকের সাথে এদের কিছু বৈশিষ্ট্যের মিল আছে, যা সম্ভবত একই রকম আবাস এবং জীবনযাত্রাজনিত বিবর্তনের ফল।

ছত্রাকের সাথে সদৃশ্যতা

ব্যাকটেরিয়া জগতের সদস্য হওয়া সত্ত্বেও অনেক অ্যাকটিনোমাইসিটিসের ছত্রাকের মতো আকৃতির বা শাখাযুক্ত, স্পোর গঠন করে এবং সেকেন্ডারী মেটাবোলাইট উৎপাদন করে।

• এদের মাইসেলিয়াম শাখাগুলি ছত্রাকের অনুরূপ।
• তারা কনিডিয়ার পাশাপাশি বায়বীয় মাইসেলিয়াম গঠন করে।
• তরল কালচার মাধ্যমে এদের উৎপাদন ব্যাকটেরিয়ার মতো অভিন্নভাবে বিন্যস্ত হওয়ার পরিবর্তে স্বতন্ত্র গুচ্ছ বা জমাট হিসাবে দেখা দেয়।

অ্যান্টিবায়োটিক

অ্যাক্টিনোমাইসেটগুলির একটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য হল অ্যান্টিবায়োটিক উৎপাদন করার ক্ষমতা। স্ট্রেপ্টোমাইসিন, নিওমাইসিন, এরিথ্রোমাইসিন এবং টেট্রাসাইক্লিন- এই অ্যান্টিবায়োটিকগুলির কয়েকটি মাত্র উদাহরণ।স্ট্রেপ্টোমাইসিন যক্ষ্মা ও নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়াজনিত সংক্রমণ নিরাময়ে ব্যবহৃত হয়। শল্য চিকিৎসার সময়ে ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণের ঝুঁকি কমাতে নিওমাইসিন ব্যবহার করা হয়। এরিথ্রোমাইসিন ব্যাকটেরিয়াজনিত কিছু সংক্রমণ, যেমন ব্রঙ্কাইটিস, হুপিং কাশি, নিউমোনিয়া এবং কান, অন্ত্র, ফুসফুস, মূত্রনালী এবং ত্বকের সংক্রমণের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়।

ছত্রাক

ছত্রাক মাটিতে প্রচুর পরিমাণে থাকে, যদিও মাটিতে ব্যাকটেরিয়া বেশি পরিমাণে থাকে। ছত্রাক মাটিতে অন্যান্য বৃহত্তর জীব ও অণুজীবের খাদ্যের উৎস হিসেবে, গাছপালা, মাটির উপকারী অণুজীব বা অন্যান্য বৃহত্তর জীবের সাথে মিথোজীবী সম্পর্কের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। প্রাথমিকভাবে প্রজননকাজে ব্যবহার্য স্পোর বা অণুবীজের আকার, আকৃতি এবং রঙের ভিত্তিতে ছত্রাককে বিভিন্ন প্রজাতিতে বিভক্ত করা যেতে পারে। যে নিয়ামকগুলো ব্যাকটেরিয়া এবং অ্যাকটিনোমাইসিটের বৃদ্ধি ও বিভাজনকে প্রভাবিত করে, তার বেশিরভাগ পরিবেশগত নিয়ামকগুলো ছত্রাককেও প্রভাবিত করে। মাটিতে জৈব পদার্থের গুণমান এবং পরিমাণের সাথে ছত্রাকের বৃদ্ধির প্রত্যক্ষ সম্পর্ক রয়েছে, কেননা বেশিরভাগ ছত্রাক পুষ্টির জন্য পরিবেশ থেকে জৈব পদার্থ গ্রহণ করে। ছত্রাক অম্লীয় পরিবেশে ব্যাপক বর্ধিত হয়, যেখানে ব্যাকটেরিয়া এবং অ্যাক্টিনোমাইসিটিস অম্লীয় পরিবেশে টিকে থাকতে পারে না। যার ফলে অম্লীয় মাটিতে প্রচুর পরিমাণে ছত্রাকের সৃষ্টি হয়। ছত্রাক শুষ্ক, অনুর্বর মাটিতেও ভাল জন্মায়, কেননা ছত্রাকে সবাত শ্বসন ঘটে এবং এর জন্য এরা অক্সিজেনের উপর নির্ভরশীল। অন্যদিকে মাটিতে আর্দ্রতা যত বৃদ্ধি পায়, অক্সিজেনের পরিমাণ তত কম থাকে।

শৈবাল

শৈবাল সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে তাদের নিজস্ব খাদ্য তৈরি করতে পারে। সালোকসংশ্লেষণ আলোক শক্তিকে রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তর করে, যা পুষ্টি হিসাবে সংরক্ষণ করতে পারে। সালোকসংশ্লেষণে আলো অত্যাবশ্যকীয় হওয়ায়, শৈবালের বৃদ্ধির জন্য এদের অবশ্যই সরাসরি আলোর সংস্পর্শে আসতে হবে। তাই শৈবাল সাধারণত সূর্যের আলোপূর্ণ এবং মাঝারি আর্দ্রতাবিশিষ্ট স্থানে জন্মায় এবং সেখানেই বিস্তৃত হয়। শৈবাল সরাসরি সূর্যের সংস্পর্শে আসতে হয় না, তবে স্থির তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতায় তারা মাটির পৃষ্ঠের নিচে বাস করতে পারে। শৈবাল নাইট্রোজেন সংবদ্ধকরণেও সক্ষম।

প্রকারভেদ

শৈবাল তিনটি প্রধান গ্রুপে বিভক্ত হতে পারে: সায়ানোফাইসি, ক্লোরোফেসি এবং ব্যাসিলারিয়াসিয়া। সায়ানোফাইসিতে ক্লোরোফিল থাকে, যা সূর্যের আলো শোষণ করে এবং এর সাহায্যে কার্বন ডাই অক্সাইড ও জল থেকে কার্বোহাইড্রেট তৈরি করতে ব্যবহার করে। এই শৈবালের অন্যান্য রঞ্জক একে নীল-সবুজ হতে বেগুনি রঙে পরিণত করে। ক্লোরোফাইসিতে শুধুমাত্র ক্লোরোফিল থাকে, যা এদের সবুজ বর্ণবিশিষ্ট করে তোলে। ব্যাসিলারিয়াসিতে ক্লোরোফিলের পাশাপাশি অন্যান্য রঞ্জক পদার্থ, শৈবালটিকে বাদামি বর্ণের করে তোলে।

নীলাভ-সবুজ শৈবাল এবং নাইট্রোজেন সংবদ্ধকরণ

নীলাভ সবুজ শৈবাল বা সায়ানোফাইসি নাইট্রোজেন সংবদ্ধকরণের জন্য দায়ী। তাদের সংবদ্ধকৃত নাইট্রোজেনের পরিমাণ অণুজীবের চেয়ে শারীরবৃত্তীয় ও পরিবেশগত নিয়ামকগুলোর উপর বেশি নির্ভরশীল। এই নিয়ামকগুলোর মধ্যে সূর্যের আলোর তীব্রতা, অজৈব এবং জৈব নাইট্রোজেন উৎসের ঘনত্ব, পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা ও স্থায়িত্ব অন্যতম।

প্রোটোজোয়া

প্রোটোজোয়া হল যৌন প্রজননের মাধ্যমে বংশবৃদ্ধি করা প্রথম প্রকৃতকোষী অণুজীব। এরা অন্যান্য অণুজীবের মতো স্পোর উৎপাদন করলেও, এদের স্পোর বিভাজিত হয়, যা গুরুত্বপূর্ণ বিবর্তন। সমগ্র প্রোটোজোয়াকে তিনটি ভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: ফ্ল্যাজেলেট, অ্যামিবা ও সিলিয়েট।

ফ্ল্যাজেলেট

ফ্ল্যাজেলেট হলো প্রোটোজোয়া গোষ্ঠীর ক্ষুদ্রতম সদস্য। সালোকসংশ্লেষণের সক্ষমতার ওপর ভিত্তি করে এদের আরও বিভক্ত করা যেতে পারে। ক্লোরোফিল-বিযুক্ত ফ্ল্যাজেলেটগুলো সালোকসংশ্লেষণ করতে সক্ষম নয়। কারণ এদের ক্লোরোফিল নামক সবুজ রঞ্জক থাকে না, যা সূর্যের আলো শোষণ করে। এই ফ্ল্যাজেলেটগুলোই বেশিরভাগ মাটিতে পাওয়া যায়। ক্লোরোফিলযুক্ত ফ্ল্যাজেলেটগুলো সাধারণত জলজ পরিবেশে দেখা যায়। ফ্ল্যাজেলেট প্রোটোজোয়ানদের ফ্ল্যাজেলা দ্বারা পৃথক করা যায়, যা তাদের চলাচলের মাধ্যম। কারও কারও একাধিক ফ্ল্যাজেলা রয়েছে। আবার কারও কারও কেবল একটি থাকে, যা আবার দীর্ঘ শাখা বা উপাঙ্গবিশিষ্ট।

অ্যামিবা

অ্যামিবা ফ্ল্যাজেলেটের চেয়ে বড় এবং তাদের থেকে ভিন্নভাবে চলাচল করে। অ্যামিবাকে এর স্থৈর্য এবং ক্ষণপদ দ্বারা অন্যান্য প্রোটোজোয়া থেকে আলাদা করা যায়। ক্ষণপদ বা সিউডোপোডিয়াম হলো অ্যামিবার শরীর থেকে অস্থায়ী পায়ের মতো কাঠামো, যা একে চলাচলের জন্য পৃষ্ঠের সাথে টানতে বা আহার্য সংগ্রহে সহায়তা করে। অ্যামিবার কোনো স্থায়ী উপাঙ্গ নেই। এদের ক্ষণপদগুলো ফ্ল্যাজেলার চেয়ে বেশি আঁঠালো বৈশিষ্ট্যের।

সিলিয়েট

সিলিয়েট হলো আকারে বৃহত্তম প্রোটোজোয়ান গোষ্ঠী। এরা অসংখ্য খাটো সিলিয়ার সাহায্যে ছন্দিত আন্দোলন তৈরি করার মাধ্যমে চলাচল করে । সিলিয়া ছোট ছোট চুলের সদৃশ কাঠামো। জীবের চলাচলের জন্য সিলিয়া বিভিন্ন দিকে অগ্রসর হতে পারে। ফলে ফ্ল্যাজলেট বা অ্যামিবার চেয়ে সিলিয়েটরা অধিক বেশি গতিশীল।

গাঠনিক নিয়ামক

উদ্ভিদের পাতায় সহজাত অনাক্রম্যতার মূল নিয়ামক হলো উদ্ভিদ হরমোন, স্যালিসাইলিক অ্যাসিড, জেসমোনিক অ্যাসিড এবং ইথিলিন। স্যালিসাইলিক অ্যাসিড সংশ্লেষণে এবং পরিচলনে সংক্রামক মিউট্যান্টগুলি অণুজীবের জন্য উচ্চসংবেদনশীল যা পুষ্টি গ্রহণের জন্য পোষক উদ্ভিদে বসতি স্থাপন করে৷ অন্যদিকে জেসমনিক অ্যাসিড এবং ইথিলিন সংশ্লেষণে এবং পরিচলনে সংক্রামক মিউট্যান্টগুলি তৃণভোজী পোকামাকড় এবং জীবাণুগুলির জন্য উচ্চসংবেদনশীল যা পুষ্টি আহরণের জন্য পোষক কোষকে হত্যা করে। গাছের পাতাগুলির অভ্যন্তর থেকে কয়েকটি রোগজীবাণু পরিষ্কার করার চেয়ে উদ্ভিদের শিকড়ের বিভিন্ন জীবাণুর একটি সম্প্রদায়কে নিয়ন্ত্রণ করা বেশি কঠিন। ফলস্বরূপ, মূলের মাইক্রোবায়োম গঠন নিয়ন্ত্রণ করতে পত্রসদৃশ জীবাণু নিয়ন্ত্রণ করে এমনগুলি ছাড়া অন্য প্রতিরোধ ব্যবস্থা প্রয়োজন হতে পারে।

২০১৫ সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে আরবিডোপসিস হরমোন মিউট্যান্টগুলির একটি জোট, একক বা মিশ্রিত উদ্ভিদের হরমোনের সংশ্লেষণ বা পরিচলনে সংক্রামিত হয়েছে, মূলের সাথে সংলগ্ন মাটির জীবাণু এবং মূলের টিস্যুতে থাকা ব্যাকটেরিয়ায় জীবাণু ।স্যালিসিলিক অ্যাসিড পরিচলনে পরিবর্তনগুলি এন্ডোফাইটিক কুঠুরিতে তুলনামূলক প্রাচুর্যে থাকা ব্যাকটিরিয়া ফাইলাকে পুনরুৎপাদনযোগ্য স্থানান্তর করতে উৎসাহিত করে। এই পরিবর্তনগুলি প্রভাবিত ফাইলার বহু পরিবারে ধারাবাহিক ছিল, এটি সূচিত করে যে স্যালিসিলিক অ্যাসিড মাইক্রোবায়োম সম্প্রদায় কাঠামোর মূল নিয়ামক হতে পারে।

স্যালিসাইলিক অ্যাসিড এই মাইক্রোবায়োমকে নিয়ন্ত্রণ করে এমন নির্দিষ্ট প্রক্রিয়াটিকে ক্ষীণ করার মাধ্যমে প্রথম শ্রেণীর উদ্ভিদ প্রতিরক্ষা হরমোনগুলি উদ্ভিদ বৃদ্ধি, বিপাক এবং জৈবিক চাপ প্রতিক্রিয়াতেও কাজ করে।

উদ্ভিদ গৃহায়নের সময়, মানুষ উদ্ভিদের উন্নতির সাথে সম্পর্কিত বৈশিষ্ট্যের জন্য বেছে নিয়েছিল, তবে কোনও উপকারী মাইক্রোবায়মের সাথে উদ্ভিদ সংযোগের জন্য নয়। এমনকি এরকম প্রচুর পরিমাণে ব্যাকটিরিয়ার ছোট ছোট পরিবর্তনগুলিও উদ্ভিদরক্ষা এবং দেহবিজ্ঞানের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলতে পারে, সামগ্রিক মাইক্রোবায়োম কাঠামোর উপর সামান্য প্রভাব রয়েছে।

ব্যবহার

কৃষি

জীবাণু গাছের জন্য মাটিতে পর্যাপ্ত পুষ্টি এবং খনিজ তৈরি করতে পারে,হরমোন তৈরি করতে পারে যা বিকাশের অনুপ্রেরণা দেয়, উদ্ভিদের প্রতিরোধ ক্ষমতা জাগ্রত করে এবং চাপের প্রতিক্রিয়াগুলিকে কার্যকর বা অকার্যকর করে। সাধারণভাবে একটি আরও বৈচিত্র্যময় মাটির মাইক্রোবায়োমের ফলে গাছের রোগ কম হয় এবং উচ্চ ফলন হয়।

কৃষিকাজ সার ও কীটনাশকের মতো মাটির সহ উপাদানগুলি ব্যবহার করে তার প্রভাবগুলির ক্ষতিপূরণ না দিয়ে মাটির রাইজোবায়োম (অনুজীব বাস্তুতন্ত্র) নষ্ট করতে পারে। বিপরীতে, স্বাস্থ্যকর মাটি একাধিক উপায়ে উর্বরতা বাড়িয়ে তুলতে পারে, যেমন নাইট্রোজেনের মতো পুষ্টি সরবরাহ করে এবং কীট ,রোগের হাত থেকে রক্ষা সহ জল এবং অন্যান্য যোগানগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে। কিছু পদ্ধতি এমন মাটিতে কৃষিকাজের অনুমতি দিতে পারে যা কখনও ব্যবহার্য বলে বিবেচিত হয়নি।

রাইজোবিয়া নামক ব্যাকটিরিয়া গ্রুপ লিগিউম জাতীয় উদ্ভিদের শিকড়ের অভ্যন্তরে বাস করে এবং বায়ু থেকে নাইট্রোজেনকে জৈবিকভাবে কার্যকর আকারে সংবদ্ধ করে।

মাইকোরাইজা বা মূলের ছত্রাকগুলি পাতলা তন্তুর ঘন জালিকা গঠন করে যা মাটি পর্যন্ত পৌঁছে এবং এটি যে গাছের শিকড়ে বা তার মধ্যে বসবাস করে তার সংযোজিত অংশ হিসাবে কাজ করে। এই ছত্রাকগুলি পানি এবং বিভিন্ন পুষ্টি উপাদান গ্রহণ সহজ করে।

উদ্ভিদের দ্বারা নির্ধারিত কার্বনের প্রায় ৩০% -শর্করা, অ্যামিনো অ্যাসিড, ফ্ল্যাভোনয়েডস, আলিফ্যাটিক অ্যাসিড এবং ফ্যাটি অ্যাসিড সহ তথাকথিত নির্যাস হিসাবে শিকড় থেকে নির্গত হয় যা- উপকারী অণুজীবের প্রজাতিগুলিকে আকর্ষণ করে এবং খাওয়ায় যেখানে ক্ষতিকারকগুলিকে প্রতিরোধ ও হত্যা করে।

বাণিজ্যিক কার্যক্রম

প্রায় সমস্ত নিবন্ধিত অণুজীবগুলি হল জৈবকীটনাশক বার্ষিক প্রায় ১ বিলিয়ন ডলারের উৎপাদন হয়,রাসায়নিক উপাদান বাজারের ১% এরও কম, আনুমানিক ১১০ বিলিয়ন ইউএস ডলার।কয়েক দশক ধরে কিছু অণুজীব বাজারজাত করা হয়েছে, যেমন ট্রাইকোডার্মা ছত্রাক যা অন্যকে দমন করে, রোগসৃষ্টিকারী ছত্রাক এবং শুঁয়োপোকের ঘাতক Bacillus thuringiensis.। সেরেনাড হল একটি জৈবকীটনাশক যা একটি Bacillus thuringiensis স্ট্রেন রয়েছে যা এন্টিফাঙ্গাল এবং অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধি উন্নীত করে। এটি গাছপালায় এবং মাটিতে বিভিন্ন রোগজীবাণুগুলির সাথে লড়াই করার জন্য তরল আকারে প্রয়োগ করা যেতে পারে। এটি প্রচলিত এবং জৈব উভয় কৃষিতেই গ্রহণযোগ্যতা পেয়েছে।

বেয়ারের মতো কৃষিরাসায়নিক প্রতিষ্ঠানগুলি প্রযুক্তিতে বিনিয়োগ করতে শুরু করেছে। ২০১২ সালে, বায়ার ৪২৫ মিলিয়ন ডলারে অ্যাগ্রাকুয়েস্ট কিনেছিল। এর ১০ মিলিয়ন ইউরোর বার্ষিক গবেষণা বাজেট রাসায়নিক কীটনাশক প্রতিস্থাপন করতে বা ফসলের স্বাস্থ্য ও বৃদ্ধি প্রচারের জন্য জৈব-উদ্দীপক হিসাবে পরিবেশন করতে কয়েক ডজন নতুন ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়াগুলির ক্ষেত্র-পরীক্ষার তহবিল বরাদ্দ করে। অনুজীব সার এবং কীটনাশক বিকাশকারী সংস্থা নভোজাইমস মনসন্তোর সাথে অবৈধ জোট বেঁধেছিল।নভোজাইমস মাটি ছত্রাক Penicillium bilaiae যুক্ত একটি জৈবসার এবং একটি জৈবকীটনাশকে বিনিয়োগ করে যার মধ্যে ছত্রাক Metarhizium anisopliae রয়েছে। ২০১৪ সালে সিনজেন্টা এবং বিএএসএফ অনুজীব পণ্য উন্নয়নকারী সংস্থাগুলি অধিগ্রহণ করেছিল, যেমনটি ২০১৫ সালে ডুপন্ট করেছিল।

২০০৭সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে ছত্রাক এবং ভাইরাসজনিত জটিল মিথোজীবিতার ফলে ইয়েলোস্টোন ন্যাশনাল পার্কের ভূ-তাপীয় জমিতে Dichanthelium lanuginosum নামে একটি ঘাসের পক্ষে বেড়ে ওঠা সম্ভব হয়, যেখানে তাপমাত্রা ৬০ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (১৪০ ডিগ্রি ফারেনহাইট) হয়। ভুট্টা এবং ভাতের জন্য ২০১৪ সালে মার্কিন বাজারে পরিচিত, তারা একটি অভিযোজিত চাপ প্রতিক্রিয়া শুরু করে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউরোপ উভয় ক্ষেত্রেই সংস্থাগুলিকে নিয়ন্ত্রক কর্তৃপক্ষকে প্রচুর বিদ্যমান পণ্যকে "জৈবকীটনাশক" এর পরিবর্তে "জৈবউদ্দীপক" হিসাবে চিহ্নিত করে তোলে এমন প্রমাণ সহ সরবরাহ করতে হবে যেখানে পৃথক স্ট্রেন এবং সামগ্রিকভাবে পণ্য দুটিই নিরাপদ থাকে।

অপকারী অনুজীব

আলুর ব্লাইট রোগ ও অন্যান্য ফসলের রোগের জন্য দায়ী Phytophthora infestans নামে একটি ছত্রাকসদৃশ এককোষীয় জীবের ফলে ইতিহাস জুড়ে দুর্ভিক্ষ দেখা দিয়েছে। অন্যান্য ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়া শিকড় এবং পাতার ক্ষয় ঘটায়।

অনেকগুলি স্ট্রেন যা ল্যাবে আশাব্যঞ্জক বলে মনে হয়েছিল মাটি ,জলবায়ু এবং বাস্তুতন্ত্রের প্রভাবের কারণে প্রায়ই মাঠে কার্যকর প্রমাণ করতে ব্যর্থ হয়েছিল যা সংস্থাগুলিকে ল্যাব পর্বটি এড়িয়ে যেতে এবং মাঠ পরীক্ষার উপর জোর দিতে পরিচালনা করে।

অবক্ষয়

উপকারী অনুজীবের সংখ্যা সময়ের সাথে সাথে হ্রাস পেতে পারে।সেরেনেড একটি উচ্চ ঘনত্বের প্রাচীন B. subtilis কে উদ্দীপিত করে,তবে ব্যাকটেরিয়ার একটি রক্ষা কবচ না থাকায় এর স্তর হ্রাস পায়।ক্ষতি পূরণ করার একটি উপায় হল একাধিক সহযোগী স্ট্রেন ব্যবহার করা

সার জৈব পদার্থ এবং স্বল্পমাত্রার খনিজ উপাদান যক্ত মাটির পরিমাণ হ্রাস করে ,লবণাক্ততা সৃষ্টি করে এবং মাইকোরিযাই দমন করে; তারা মিথোজীবি ব্যাকটেরিয়াগুলিকে প্রতিদ্বন্দী করে তুলতে পারে।

অগ্রণী প্রকল্প

ইউরোপের একটি পাইলট প্রকল্প মাটিটি কিছুটা আলগা করে ফেলার জন্য লাঙ্গল ব্যবহার করেছিল। তারা যব এবং কলাই লাগিয়েছিল যা নাইট্রোজেন-সংবদ্ধকারী ব্যাকটেরিয়াকে আকর্ষণ করে। তারা অনুজীব-বৈচিত্র্য বাড়ানোর জন্য ছোট জলপাই গাছ লাগিয়েছিল।তারা একটি অপরিশোধিত ১০০ হেক্টর জমিকে তিনটি অংশে বিভক্ত করেছে, একটিতে রাসায়নিক সার এবং কীটনাশক দেওয়া হয়;অপর দুটিতে ভিন্ন পরিমাণে প্রাকৃতিক জৈবসার দেওয়া হয় যা চার ধরনের মাইকোরাইজা স্পোর সহ,গাঁজানো আঙ্গুরের উচ্ছিষ্ট এবং বিভিন্ন ধরনের ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাকের সমন্বয়ে গঠিত।

যেসব ফসল সর্বাধিক জৈব সার পেয়েছিল তারা জোন এ এর মধ্যে প্রায় দ্বিগুণ উচ্চতায় পৌঁছেছিল এবং এটি সি জোন থেকে কয়েক ইঞ্চি লম্বা ছিল।বিভাগটির ফলন সেচ দেওয়া বিভাগের ফলনের সমান,যেখানে প্রচলিত কৌশলটির ফলন ছিল নগণ্য। মাইকোরাইজা এসিড নিঃসরণ করে শিলাতে প্রবেশ করত,গাছের শিকড়গুলির ভেতরে পাথুরে মাটিতে প্রায় ২ মিটার পর্যন্ত যেত ভূগর্ভস্থ পানিতে পৌঁছাতে দেয়।

আরও দেখুন

• মাটি
• অণুজীববিজ্ঞান