जैविक नियंत्रण (Biological control) को स्वाभाविक रूप से (naturally) या पर्यावरण (environment), परपोषी (host) के हेरफेर (manipulation) के माध्यम से या एक या एक से अधिक विरोधियों (antagonists) की शुरूआत (introduction) या एक या एक से अधिक विरोधियों की बड़े पैमाने पर शुरूआत (mass introduction) द्वारा पूरा (accomplished) किए गए एक या एक से अधिक जीवों (organisms) द्वारा सक्रिय (active) या सुप्त अवस्था (dormant stage) में रोगजनक (pathogen) या परजीवी (parasite) की इनोक्यूलम घनत्व (inoculum density) या रोग पैदा करने वाली गतिविधियों (disease producing activities) में कमी के रूप में परिभाषित (defined) किया गया है।
जैविक नियंत्रण (Biological control) कुछ और नहीं बल्कि जीवित सूक्ष्मजीवों (living microorganisms) का उपयोग करके पौधों की बीमारियों का नियंत्रण (control of plant diseases) है। रूट रॉट रोग (Root rot disease - Macrophomina phaseolina) दालों (pulses), तिलहन (oilseeds), कपास (cofton), आदि में एक प्रमुख बीमारी (major disease) है, और नियंत्रण का सबसे आम तरीका कवकनाशी (fungicides) का उपयोग करना है। लेकिन रासायनिक विधियां (chemical methods) अनार्थिक (uneconomical) और कम प्रभावी (law effective) हैं, क्योंकि रसायन के साथ बीज उपचार (seed treatment) केवल फसल के विकास (crop growth) के शुरुआती चरणों (early stages) 2 सप्ताह (2 weeks) में सुरक्षा (protection) दे सकता है।
इसके अलावा (In addition), यह मिट्टी में लाभकारी सूक्ष्मजीवों (beneficial microorganisms) के लिए हानिकारक (harmful) है और अवशिष्ट समस्याएं (residual problems) पैदा करता है। इसलिए, जैविक नियंत्रण का उपयोग रूट सड़ांध रोग प्रबंधन (root rot disease management) के लिए बहुत प्रभावकारी रूप से (very efficasy) किया जा सकता है क्योंकि जैविक एजेंट (biological agent) मिट्टी में गुणा (multiply) करते हैं और फसल के विकास (crop growth) के दौरान सुरक्षा प्रदान करते हैं। जैव नियंत्रण (biocontrol) में शामिल चार मुख्य तंत्र (four main mechanisms) हैं (i) जैविक एजेंट (biological agent - विरोधी / antagonist), अन्य जीव (other organism) को परजीवी (parasite) कर सकता है, (ii) विरोधी रोगजनकों (pathogens - एंटीबायोसिस / Antibiosis) के लिए हानिकारक (harmful) मेटाबोलाइट्स (metabolites - एंटीबायोटिक्स / antibiotics) स्रावित (secrete) कर सकता है (iii) विरोधी पोषक तत्वों (nutrients) या स्थान (space - प्रतियोगिता / Competition) के लिए रोगजनकों के साथ प्रतिस्पर्धा (compete) कर सकता है और (iv) एंजाइम (enzymes - लिसिस / Lysis) का उत्पादन (producing) करके परजीवी (parasite) की मृत्यु (death) का कारण बन सकता है।
बायोकंट्रोल (biocontrol) हाइप (hyphae) के चारों ओर कोइलिंग (coiling) करके रोगजनक (pathogen) को परजीवी (parasitizes) करता है, उदा., Trichoderma viride; विभिन्न बैक्टीरिया (bacteria) और कवक (fungi) रोगजनकों (pathogens) की कोशिका भित्ति (cell wall) के क्षरण (degradation) के बारे में हाइड्रोलाइटिक (hydrolytic) स्रावित (secrete) करते हैं।
उदाहरणार्थ (e.g.)
जैव नियंत्रण एजेंट (biocontrol agent) द्वारा स्रावित (secreted) एंटीबायोटिक यौगिक (antibiotic compounds) रोगजनक (pathogen) के विकास को दबा (suppress) देते हैं। उदा. P. fluorescens द्वारा उत्पादित फेनाज़िन-एल-कार्बोक्जिलिक एसिड (Phenazine-l-carboxylic acid) गेहूं की बीमारी (take all disease of wheat) को दबाने (suppressing) में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
बायोकंट्रोल (biocontrol) बैक्टीरिया (bacteria) और कवक (fungi) रोगजनक (pathogen) के साथ भोजन (food) और आवश्यक तत्वों (essential elements) के लिए प्रतिस्पर्धा (compete) करते हैं जिससे रोगजनक के विकास को विस्थापित (displacing) और दबा (suppressing) दिया जाता है।
उदाहरणार्थ (e.g.)
कवक (fungus), Tfichoderma vitide ऐसा ही एक जैव नियंत्रण एजेंट (biocontrol agent) है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से (mainly) तमिलनाडु (Tamil Nadu) में दालों (pulses) और तिलहन (oil seeds) के जड़ सड़ांध रोगों (root rot diseases) के नियंत्रण के लिए किया जाता है। T.viride के लिए एक बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीक (mass production technology) तमिलनाडु कृषि विश्वविद्यालय (Tamil Nadu Agricultural University), कोयंबटूर (Coimbatore) द्वारा विकसित (developed) की गई है।
व्यवस्थित स्थिति (Systematic Position)
अलैंगिक (कोनिडियल / Asexual - conidial) | लैंगिक (एस्कोस्पोर / Sexual - sscospore)
उप प्रभाग (Sub division) : ड्यूटरोमाइकोटीना (Deuteromycotina) | एस्कोमाइकोटीना (Ascomycotina)
वर्ग (Class) : हाइपोमाइसेट्स (Hypomycetes) | पायरेनोमाइसेट्स (Pyremomycetes)
गण (Order) : मोनिलियल्स (Moniliales) | स्फेरियल्स (Sphaeriales)
कुल (Family) : मोनिलिएसी (Moniliaceae) | हाइपोक्रेसी (Hypocreaceae)
वंश (Genus) : ट्राइकोडर्मा (Trichoderma) | हाइपोक्रीया (Hypocrea)
मिट्टी से ट्राइकोडर्मा का अलगाव (Isolation of Trichoderms from soil)
एलाद (Elad) और चेट (Chet - 1983) द्वारा विकसित ट्राइकोडर्मा चयनात्मक माध्यम (Trichoderma selective medium) का उपयोग करके ट्राइकोडर्मा (Trichoderma) को मिट्टी (soil) से अलग (isolated) किया जाता है। खेत (field) से मिट्टी के नमूने (soil samples) ले लीजिए, अच्छी तरह मिलाएँ (mix well) और इसे महीन कणों (fine particles) में बनाएँ। मिट्टी के नमूने 5-15 सेमी (cm) की गहराई (depth) पर जड़ क्षेत्र (root zone) में और जहां भी संभव हो (wherever possible) राइजोस्फीयर (rhizosphere) से एकत्र किए जाने चाहिए। मिट्टी के नमूने का दस ग्राम (Ten gram) लिया जाता है, और 100 मिलीलीटर (ml) बाँझ आसुत जल (sterile distilled water) में निलंबित (suspended) किया जाता है और 1:10 कमजोर पड़ने (dilution) के लिए अच्छी तरह से हिलाया (stirred well) जाता है। 1: 100 कमजोर पड़ने (dilution) के लिए एक टेस्ट ट्यूब (test tube) में 9 मिलीलीटर (ml) बाँझ पानी (sterile water) में इस से एक मिलीलीटर (ml) स्थानांतरण (Transfer) करें। 1: 1 0,000 के कमजोर पड़ने (dilution) के लिए निलंबन (suspension) के एक मिलीलीटर (ml) को बाद की नलियों (subsequent tubes) में स्थानांतरित करके क्रमिक कमजोर पड़ना (serial dilutions) करें। वांछित मिट्टी के निलंबन (desired soil suspension) के एक मिलीलीटर (ml) को बाँझ पेट्रीप्लेट (sterile petriplates) में स्थानांतरित करें। उसी पेट्रीप्लेट में 15 मिलीलीटर पिघला हुआ (melted) और ठंडा ट्राइकोडर्मा चयनात्मक माध्यम (Trichoderma selective medium) डालें (Pour)। प्लेट को धीरे से (gently) घुमाएं (Rotate) और जमने दें (solidify), 5-7 दिनों के लिए कमरे के तापमान (room temperature) पर सेते हैं (incubate) और फंगल कॉलोनियों (fungal colonies) के विकास (development) के लिए निरीक्षण (observe) करें। ट्राइकोडर्मा (Trichoderma) कॉलोनियां (colonies) शुरू में सफेद (white) होंगी और हरी (green) हो जाएंगी। अलग-अलग प्लेटों (individual plates) में विकसित होने वाली कॉलोनियों की संख्या (number of colonies) की गणना (Count) करें। व्यक्तिगत कॉलोनियों (individual colonies) को आलू डेक्सट्रोज अगर तिरछा (potato dextrose agar slants) में स्थानांतरित करें।
दोहरी संस्कृति तकनीक (Dual Culture Technique)
इसमें एक ही प्लेट (same plate) पर परीक्षण जीव (test organism) और रोगजनक जीव (pathogenic organism) का बढ़ना (growing) शामिल है। यह निम्नलिखित प्रक्रिया (following procedure) द्वारा किया जा सकता है। 15-20 मिलीलीटर (ml) पिघला हुआ (melted) और ठंडा (cooled) पीडीए (PDA) को निष्फल पेट्रीडिश (sterilised petridishes) में स्थानांतरित (Transfer) करें। इसे जमने दें (solidify)। परीक्षण जीव (test organism) के 8 मिमी (mm) डिस्क (disc) को पेट्रीप्लेट (petriplate) के एक छोर (one end) में स्थानांतरित करें। विपरीत छोर (opposite end) में, रोगजनक संस्कृति (pathogenic culture) की 8 मिमी डिस्क को उसी पेट्रीप्लेट में स्थानांतरित किया जाता है (यदि विरोधी सूक्ष्म-जीव (antagonistic micro-organism) धीमी गति से बढ़ (slow growing) रहा है तो इसे पिछले दिन (previous day) ही चढ़ाया (plated) जाना चाहिए)। कमरे के तापमान (room temperature) पर प्लेट (plate) को सेते हैं (Incubate)। अवरोध क्षेत्र (inhibition zone) के विकास का निरीक्षण (Observe) करें। माइक्रोस्कोप (microscope) के तहत निरीक्षण करें जहां परीक्षण जीव और रोगजनक दोनों संपर्क (contact) में आते हैं।
गुड़ खमीर माध्यम (Molasses yeast medium - गुड़ 30 ग्राम / Molasses 30g + खमीर 5 ग्राम / yeast 5g + पानी 1000 मिली / water 1000ml) शंक्वाकार फ्लास्क (conical flasks) में तैयार किया जाता है और 20 मिनट के लिए 1.1 किग्रा / सेमी 2 (1.1 kg/CM 2) पर निष्फल (sterilized) किया जाता है। 10 दिन पुरानी संस्कृति (old culture) से एक फंगल डिस्क (fungal disc) लेकर T.viride संस्कृति का टीका (inoculated) लगाया जाता है और 10 दिनों के लिए ऊष्मायन (incubated) किया जाता है। यह मदर कल्चर (mother culture) का काम करता है। किण्वक (fermenter) में गुड़ खमीर माध्यम (Molasses yeast medium) तैयार किया जाता है और निष्फल (sterilized) किया जाता है। फिर, मदर कल्चर (mother culture) को 1.5 लीटर (litre) / 50 लीटर माध्यम (medium) के @ किण्वक (fermenter) में जोड़ा जाता है और 10 दिनों के लिए कमरे के तापमान (room temperature) पर ऊष्मायन (incubated) किया जाता है। कवक बायोमास (fungal biomass) और शोरबा (broth) को टैल्कम पाउडर (talc powder) के साथ 1:2 के अनुपात (ratio) में मिलाया जाता है। मिश्रण (mixture) को हवा में सुखाया (air dried) जाता है और उत्पाद के @ 5 ग्राम / किलोग्राम (5g / kg) कार्बोक्सी मिथाइल सेलूलोज़ (carboxy methyl cellulose - CMC) के साथ मिलाया जाता है। यह पॉलीथीन कवर (Polythene covers) में पैक किया जाता है और 4 महीने (4 months) के भीतर उपयोग किया जाता है।
गुणवत्ता नियंत्रण विनिर्देश (Quality Control Specifications)
इस जीवाणु (bacterium) का व्यापक रूप से (widely) मिट्टी-जनित (soil-borne) पौधों के रोगजनकों (plant pathogens) जैसे Macrophomina phaseolina, Rhizoctonia solani, Fusarium spp. आदि के नियंत्रण के लिए उपयोग किया जाता है। यह उपचार पौधों के विकास (plant growth) और उपज (yield) में भी काफी सुधार (considerably improves) करता है। बैसिलस सबटिलिस (Bacillus subtilis) एक रॉड के आकार (rod shaped), थर्मोफिलिक (thermophilic) ग्राम पॉजिटिव (gram positive), एरोबिक बैक्टीरियम (aerobic bacterium) है। जंजीरों (chains) में जड़ें (Roots) बन सकती हैं। यह लंबाई (length) में 5-6 मिमी (mm) और चौड़ाई (width) में 2-3 मिमी है। यह प्रतिकूल परिस्थितियों (adverse conditions) के दौरान एंडोस्पोरेस (endospores) बनाता है।
अलगाव (Isolation)
एक ग्राम (One gram) मिट्टी के नमूने (soil sample) को एक टेस्ट ट्यूब (test tube) में 9 मिलीलीटर (ml) निष्फल पोषक तत्व शोरबा (sterilized nutrient broth) के साथ मिलाया जाता है। इसे 10 मिनट के लिए 800C पर उबलते पानी के स्नान (boiling waterbath) पर रखा जाना चाहिए। फिर इसे 24-48 घंटों के लिए जड़ के तापमान (root temperature) पर ऊष्मायन (incubation) के लिए रखा जाता है। इससे 10-6 कमजोर पड़ने (dilution) तक धारावाहिक कमजोर पड़ने (serial dilution) की तैयारी की जाती है। कमजोर पड़ने वाले 10-5 और 10-6 को पोषक तत्व अगर (Nutrient Agar) में चढ़ाया (plated) जाता है और 24-48 घंटों के लिए ऊष्मायन (incubated) किया जाता है। B. subtilis कॉलोनियां (colonies) अनियमित मार्जिन (irregular margins) के साथ खुरदरी (rough), अपारदर्शी (opaque) होंगी।
पहचान के लिए धुंधलापन (Staining for Identification)
बैक्टीरियल स्मीयर (Bacterial smear) 24 घंटे पुरानी संस्कृति (old culture), हवा में सुखाया (air dried) और गर्मी तय (heat fixed) के साथ तैयार किया जाता है। स्लाइड (slide) को 60 सेकंड के लिए क्रिस्टल वायलेट (crystal violet) से भर (flooeded) दिया जाता है और फिर नल के पानी (tap water) से धोया जाता है। फिर, स्लाइड को 60 सेकंड के लिए ग्राम आयोडीन मॉर्डेंट (Grams iodine mordant) से भर दिया जाता है और नल के पानी से धोया जाता है। इसके बाद स्मीयर (smear) को कुछ सेकंड के लिए साफरानिन (safranin) के साथ काउंटरस्ट्रेन (counterstrained) किया जाता है, नल के पानी से धोया जाता है, धब्बा (blot dried) सुखाया जाता है और सूक्ष्मदर्शी (microscope) के नीचे देखा (observed) जाता है। बैसिलस सबटिलिस (Bacillus subtilis) बैंगनी (violet) दिखाई दिया क्योंकि यह ग्राम पॉजिटिव (gram positive) है।
पहचान के लिए जैव रासायनिक परीक्षण (Biochemical tests for Identification)
पहचान के लिए निम्नलिखित जैव रासायनिक परीक्षण (biochemical tests) किए जाते हैं।
बैसिलस सबटिलिस (Bacillus subtilis) एमाइलेज पॉजिटिव (amylase positive) कैटालेज पॉजिटिव (catalase positive), नाइट्रेट पॉजिटिव (nitrate positive), एसिड पॉजिटिव (acid positive) और गैस नेगेटिव (gas negative) है।
बड़े पैमाने पर गुणन (Mass multiplication)
पोषक तत्व शोरबा (Nutrient broth - पेप्टोन 5 ग्राम / Peptone 5g, बीफ अर्क 3 ग्राम / beef extract 3g, 1 लीटर आसुत जल में सोडियम क्लोराइड 3 ग्राम / sodium chloride 3g in 1 litre of distilled water, pH7) 20 मिनट के लिए 1.1 किलोग्राम / सेमी 2 दबाव (1.1 kg/ CM 2 pressure) पर तैयार और निष्फल (sterilized) किया जाता है। B. subtilis का एक लूपफुल (loopful) टीका (inoculated) लगाया जाता है और 24 घंटे के लिए ऊष्मायन (incubated) किया जाता है। यह मदर कल्चर (mother culture) का काम करता है। एक किण्वक (fermenter) में 100 लीटर निष्फल पोषक तत्व शोरबा (sterilized nutrient broth) में एक लीटर मदर कल्चर (mother culture) स्थानांतरित (transferred) की जाती है और 72 घंटे के बाद बैक्टीरिया के विकास (bacterial growth) की कटाई (harvested) की जाती है। फिर इसे 37 किलोग्राम कैल्शियम कार्बोनेट (Calcium carbonate) के साथ संशोधित (amended) 250 किलोग्राम निष्फल पीट मिट्टी (sterilized peat soil) के साथ मिलाया जाता है, छाया (shade) में सुखाया जाता है और पॉलीथीन बैग (Polythene bags) में पैक किया जाता है। इस उत्पाद को 6 महीने (6 months) तक स्टोर (stored) किया जा सकता है।
यह एक अन्य जीवाणु (bacterium) है जिसका उपयोग धान के म्यान झुलसा (sheath blight) और ब्लास्ट (blast), लाल चने (redgram) और केले (banana) के उकठा रोग (wilt diseases) को नियंत्रित करने में प्रभावी ढंग से (effectively) किया जाता है। स्यूडोमोनास फ्लोरेसेंस (Pseudomonas fluorescens) एक ग्राम नकारात्मक (gram negative), छड़ के आकार (rod shaped) का गैर-बीजाणु बनाने वाला (nonspore forming) बैक्टीरिया (bacteria) है जो मोनो (mono) या लोपोट्रिचस (lopotrichous) या गैर-गतिशील (non motile) हो सकता है। यह हरा (greenish), फ्लोरोसेंट (fluorescent) और पानी में घुलनशील (water soluble) वर्णक (pigment), प्योवरडिन (pyoverdin) पैदा करता है। पौधे के विकास (plant growth) पर स्यूडोमोनास (pseudomonas) का सीधा प्रभाव (direct influence) या तो ऑक्सिन-जैसे पदार्थों (auxin-like substances) की रिहाई (release) या पर्यावरण में पोषक तत्वों (nutrients) के बेहतर तेज (improved uptake) के माध्यम से मध्यस्थता (mediated) करता है। पौधे के विकास का अप्रत्यक्ष प्रचार (indirect promotion) तब प्राप्त होता है जब फ्लोरोसेंट स्यूडोमोनास (fluorescent Pseudomonas) फाइटोपैथोगेंस (phytopathogens) के हानिकारक प्रभाव (deleterious influence) को कम (decreases) करता है या रोकता (prevents) है।
अलगाव (lsolation)
राइजोस्फीयर मिट्टी के नमूने (rhizosphere soil sample) का एक ग्राम 1: 100 कमजोर पड़ने (dilution) के लिए 100 मिलीलीटर (ml) बाँझ पानी (sterilewater) में मिलाया जाता है। इससे 10-7 स्तर तक क्रमिक कमजोर पड़ने (serial dilutions) 1: I00 कमजोर पड़ने (dilution) के 1 मिलीलीटर को 9 मिलीलीटर बाँझ पानी (sterile water) में 10-5, 10-6 और 10-7 कमजोर पड़ने पर किंग्स बी अगर (kings B Agar) माध्यम में प्लेट (plated) किया जाता है और 24-48 घंटों के लिए ऊष्मायन (incubated) किया जाता है। P fluorescens चिकनी (smooth), घिनौनी (slimy), गोलाकार (circular) पारभासी (translucent) कॉलोनियों (colonies) के रूप में दिखाई देता है।
बड़े पैमाने पर उत्पादन (Mass production)
P. fluorescens को निष्फल (sterilized) किंग्स 'बी' शोरबा (Kings ‘B’ broth) में 48 घंटों (hours) के लिए गुणा (multiplied) किया जाता है। सब्सट्रेट (substrate - पीट मिट्टी या टैल्कम पाउडर / Peat soil or talc powder) के पीएच को कैल्शियम कार्बोनेट (calcium carbonate) @ 150 ग्राम / किलोग्राम (150 g / kg) जोड़कर 7 में समायोजित (adjusted) किया जाता है। सब्सट्रेट (substrate) को फिर लगातार दो दिनों (successive days) के लिए 30 मिनट के लिए 1.1 किग्रा / सेमी 2 दबाव (1.1 kg/cm 2 pressure) पर निष्फल (sterilized) किया जाता है। चार सौ मिलीलीटर (ml) P. fluorescens सस्पेंशन (suspension) को 1 किलो (kg) सब्सट्रेट (substrate) में मिलाया जाता है जिसमें 5 ग्राम (g) कार्बोक्सी मिथाइल सेलूलोज़ (carboxy methyl cellulose) होता है और अच्छी तरह मिलाया जाता है। फॉर्मूलेशन (formulation) पॉलीथीन कवर (Polythene covers) में पैक (packed) किया जाता है और इसे एक महीने (one month) के लिए संग्रहीत (stored) किया जा सकता है।
गुणवत्ता नियंत्रण (Quality Control)
आवेदन के तरीके (Methods of Application)
फसल (Crop): धान - ब्लास्ट, शीथ ब्लाइट (Paddy -blast, sheath blight)
फसल: केला - फ्यूजेरियम विल्ट (Crop : Banana - Fusarium wilt)
चूसने वाला उपचार (Sucker treatment): 10 ग्राम/चूसने वाला (10 g/sucker)
कैप्सूल अनुप्रयोग (Capsule application): 50 मिलीग्राम / कैप्सूल / चूसने वाला (50 mg / capsule / sucker)। रोपण (planting) के 3 महीने बाद से 3 महीने में एक बार लागू (Apply) करें
मृदा अनुप्रयोग (Soil application): 2.5 किग्रा/हेक्टेयर (kg / ha) + 50 किग्रा (kg) एफवाईएम (FYM) / रेत (sand)
रोपण (planting) के समय एक बार लागू करें और इसे 3 महीने (3 months) में एक बार दोहराएं (repeat)।
पौधे के उत्पाद (Plant products) एक पारिस्थितिक रूप से ध्वनि (ecologically sound) और पर्यावरण (environmentally) की दृष्टि से स्वीकार्य (acceptable) रोग प्रबंधन प्रणाली (disease management system) विकसित (evolving) करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पादप उत्पादों में कवकनाशी (fungicidal), जीवाणुनाशक (bactericidal) और एंटीवायरल (antiviral) गुण पाए गए हैं। यह अच्छी तरह से स्थापित (well established) है कि लगभग 346 पादप उत्पादों में कवकनाशी गुण (fungicidal properties) हैं, 92 में जीवाणुनाशक (bactericidal) हैं और 90 में एंटीवायरल गुण (antiviral properties) हैं। यह स्पष्ट रूप से इंगित (indicates) करता है कि पादप साम्राज्य (plant kingdom) रसायनों (chemicals) का एक विशाल भंडार (vast storehouse) है जो कई पौधों के रोगजनकों (plant pathogens) की जांच (check) कर सकता है। चूंकि उनमें से कई में एक से अधिक प्रकार की गतिविधि (type of activity) होती है, इसलिए प्रतिरोध (resistance) के विकास (development) की संभावना (chance) कम होती है और इसके अलावा, पौधे के उत्पाद गैर-लक्षित जीवों (non-target organisms) के लिए सुरक्षित (safer) होते हैं।
पादप उत्पादों में, नीम के डेरिवेटिव (neem derivatives) कई बीमारियों को नियंत्रित (controlling) करने में प्रभावी (effective) बताए गए हैं। नीम के पेड़ (neem tree - Azadirachta indica), जिसे लोकप्रिय रूप से (popularly) चीन बेरी (china berry), क्रैकजैक (crackjack), निम (Nim), भारतीय बकाइन (Indian lilac), मार्गोसा (margosa) और पैराडाइज ट्री (paradise tree) कहा जाता है, में विभिन्न भागों (various parts) में कई सक्रिय सिद्धांत (active principles) होते हैं। महत्वपूर्ण सक्रिय सिद्धांत अज़ादिराचटिन (Azadirachtin), निम्बिन (Nimbin), निम्बिडिन (Nimbidin), निम्बिनेन (Nimbinene), निम्ब्रिडिक एसिड (Nimbridic acid) और अज़ादिरोन (Azadirone) हैं जिनमें ऐंटिफंगल (anitifungal) और कीटनाशक गुण (insecticidal properties) हैं।
(i) नीम के बीज गिरी अर्क (Neem Seed Kernel Extract - NSKE)
इसे 100 लीटर पानी (water) में 8 घंटे (hours) के लिए 5 किलो पाउडर नीम के बीज की गिरी (powdered neem seed kernel) (एक गनी बैग / gunny bag में) भिगोकर (soaking) तैयार किया जाता है। फिर गनी बैग को अच्छी तरह हिलाकर (thorough shaking) निकाल (removed) दिया जाता है। फिर, छिड़काव (spraying) से पहले, 100 मिलीलीटर (ml) टीपोल (teepol) को अच्छी तरह मिलाया (mixed thoroughly) जाता है। एक लेक्टेयर (liectare) के लिए आवश्यक अर्क (extract) की मात्रा 500 लीटर (litres) है।
(ii) नीम तेल का घोल (Neem oil solution)
सौ नील (One hundred nil) टीपोल (teepol) को पहले 100 लीटर पानी के साथ मिलाया (mixed) जाता है फिर, लगातार हिलते हुए (constant shaking) इस घोल (solution) में 3 लीटर नीम का तेल (neem oil) धीरे-धीरे (slowly) डाला जाता है। बनने वाला दूधिया घोल (milky solution) स्प्रे (spray) के लिए तैयार (ready) है। स्प्रे वॉल्यूम (spray volume) 500 लीटर / हेक्टेयर (litres/ha) है।
(iii) नीम खली का अर्क (Neem cake extract)
एक गनी बैग (gunny bag) में 10 किलो (kg) पाउडर नीम केक (powdered neem cake) 8 घंटे (hours) के लिए 100 लीटर पानी में भिगोया (soaked) जाता है। गनी बैगिस (gunny bagis) को पूरी तरह से हिलाने (thorough shaking) के बाद हटा दिया जाता है। फिर, 100 मिलीलीटर स्टिकर (sticker) मिलाया जाता है और अच्छी तरह से मिलाया जाता है। आवश्यक स्प्रे तरल पदार्थ (spray fluid) की मात्रा 500 लीटर / हेक्टेयर (litres / ha) है।
(iv) नीम खली (Neem cake)
अंतिम जुताई (last ploughing) के समय पाउडर नीम के केक (Powdered neem cake) को सीधे (directly) खेत (field) में लगाया जाता है। लागू (applied) मात्रा 150 किग्रा/हेक्टेयर (kg/ha) है।
(a) धान (Paddy): टुंग्रो (Tungro - वायरस / virus) (वेक्टर: Nophotettix virescens)
नीम केक (Neem cake) को बेसल खुराक (basal dose) के रूप में 150 किग्रा/हेक्टेयर (kg/ha) पर लगाया जाता है। इसके अलावा, 3% नीम का तेल या 5% NSKE @ 500 लीटर/हेक्टेयर (l/ ha) का छिड़काव (sprayed) किया जा सकता है। यदि किसी पौधे में एक जैसिड (jassid) देखा जाता है। 15 दिनों के अंतराल (interval) पर तीन स्प्रे (sprays) देने होते हैं।
(b) धान (Paddy): शीथ रोट (Sheath rot - Acrocyfindrium oryzae)
अनाज के उद्भव (grain emergence) के समय 500 लीटर/हेक्टेयर (lit/ ha) पर पांच प्रतिशत NSKE या 3% नीम के तेल (neem oil) का छिड़काव (sprayed) किया जा सकता है।
(c) धान (Paddy): ब्लास्ट (Blast - Pyricularia oryzae) 5% नीम के तेल (neem oil) का छिड़काव प्रभावी (effective) है
(d) धान (Paddy): शीथ ब्लाइट (Sheath blight - Rhizoctonia solani)
150 किलो नीम केक/हेक्टेयर (Kg of neem cake/ha) का अनुप्रयोग (Application)
(e) मूंगफली (Groundnut): रस्ट (Rust - Puccinia arachidis)
3% नीम का तेल @ 500 लीटर/हेक्टेयर (lit/ha) का अनुप्रयोग। पहला स्प्रे लक्षण (symptom) को देखने के तुरंत बाद (immediately) और दूसरा 15 दिन बाद दिया जाना चाहिए।
(f) मूंगफली (Groundnut): फुट रोट (Foot rot - Sclerotium rolfsii) 1% नीम के तेल (neem oil) का अनुप्रयोग प्रभावी (effective) है।
(g) नारियल (Coconut): उकठा (Wilt - Ganoderma lucidum)
बरसात के मौसम (rainy season) के दौरान 5 किलो नीम का केक / पेड़ / वर्ष (kg of neem cake/ tree/ year) का अनुप्रयोग (Application)।
(h) काला चना (Black gram): पाउडर फफूंदी (Powdery mildew - Erysiphe polygoni)
3% नीम के तेल (neem oil) या 5% NSKE के साथ दो स्प्रे (sprays), बीमारी की शुरुआत (initiation) में पहला स्प्रे (first spray) शुरू करना और 15 दिन बाद दूसरा स्प्रे (second spray) प्रभावी (effective) है।
(i) काला चना (Black gram): जड़ सड़न (Root rot - Macrophomina phaseolina) नीम केक @ 150 किग्रा/हेक्टेयर (kg/ha) का अनुप्रयोग (Application)
(j) काला चना (Black gram): पीला मोज़ेक (Yeliow mosaic - वायरस / Virus) 3% नीम के तेल का अनुप्रयोग प्रभावी (effective) है।
(k) सोयाबीन (Soybean): रूट रोट (Root rot - M. phaseolina) नीम केक @ 150 किग्रा/हेक्टेयर (kg/ha) का अनुप्रयोग (Application)।
नीम उत्पादों (neem products) के अलावा, कई अन्य पौधों की प्रजातियों (plant species) के उत्पाद भी रोग प्रबंधन (disease management) में प्रभावी (effective) पाए जाते हैं। तुलसी (tuisi - Ocimum sanctum) की पत्ती का अर्क (leaf extract) Helminthosporium oryzae (धान के भूरे रंग का धब्बा / paddy brown spot) के खिलाफ प्रभावी (effective) पाया जाता है। विल्वम (vilvam - Aegle marmolos) के पत्तों (leaf) और पराग के अर्क (pollen extracts) ने टमाटर के शुरुआती झुलसा (early blight of tomato - Altenaria solani) और प्याज के झुलसा (blight of onion - A. porri) को प्रभावी ढंग से कम (effectively reduced) कर दिया। A. solani को पेरीविंकल (periwinkle - Catheranthus roseus) के फूल के अर्क (flower extract) और लहसुन (garlic - Allium sativum) के बल्ब अर्क (bulb extract) द्वारा भी प्रभावी ढंग से जांचा (checked) जाता है।
Drechslera oryzae के कारण होने वाले चावल के मलिनकिरण (Rice discolouration) को टकसाल (mint - Mentha piperita) के पत्तों के अर्क (leaf extract) से प्रभावी ढंग से कम (effectively reduced) किया जाता है। लहसुन का बल्ब अर्क (bulb extract of garlic) उंगली बाजरा (finger millet - H. nodulosum) के लीफ ब्लाइट (leaf blight) और धान के ब्लास्ट (blast of paddy - Pyricularia oryzae) को कम करने में भी प्रभावी (effective) है। नारियल (coconut) के तंजावुर विल्ट (Thanjavur wilt) के रोगजनक (pathogen), Ganoderma lucidum के खिलाफ कोलिनजी (kolinji) के जड़ स्राव (root exudates) और केले के प्रकंद अर्क (rhizome extract of banana) का प्रभावी ढंग से (effectively) उपयोग किया जाता है। पिन्नाई (pinnai - Calophyllum inophyllum) का बीज तेल (seed oil) मूंगफली (groundnut) की जंग (rust) पैदा करने वाले Puccinia arachidis के खिलाफ प्रभावी (effective) है। नोची (nochi - Vitex negundo) के पत्तों के अर्क ने वेक्टर (vector), Nephotettix virescens की जांच (checking) करके, चावल टुंग्रो वायरस (Rice Tungro viruses) को प्रभावी ढंग से कम (effectively reduced) कर दिया।
पौधों (Plants) में कुछ यौगिक (compounds) भी होते हैं जो वायरस (virus) के लिए निरोधात्मक (inhibitory) होते हैं। उन्हें एंटी-वायरल सिद्धांत (Anti-Viral Principles - AVP) या एंटीवायरल कारक (AntiViral Factors - AVF) कहा जाता है। ज्वार (sorghum), नारियल (coconut), बोगेनविलिया (bougainvillea), Prosopis juliflora और Cyanodon dactylon के पत्तों के अर्क (leaf extracts) में वायरस को रोकने वाले सिद्धांत (virus inhibiting principles) होते हैं।
AVP अर्क की तैयारी (Preparation of AVP extract)
सूखे नारियल (Dried coconut) या ज्वार के पत्तों (sorghum leaves) को काटा (cut) और पाउडर (powdered) किया जाता है। 20 किलो (Twenty kg) लीफ पाउडर (leaf powder) को 50 लीटर पानी में मिलाकर (mixed) एक घंटे (one hour) के लिए 60 0 C पर गर्म (heated) किया जाता है। इसे फ़िल्टर (filtered) किया जाता है और आयतन (volume) 200 लीटर (litres) तक बना दिया जाता है। इससे 10 फीसदी (10 per cent) एक्सट्रैक्ट (extract) निकलता है। एक हेक्टेयर (one hectare) को कवर करने के लिए 500 लीटर अर्क (extract) की आवश्यकता (required) होती है। मूंगफली के रिंग मोज़ेक वायरस (groundnut ring mosaic virus - बड नेक्रोसिस / bud necrosis) को नियंत्रित करने में 10 प्रतिशत (10 per cent) AVP अर्क बहुत प्रभावी (very effective) है।
बुवाई (sowing) के दस और बीस दिन बाद दो स्प्रे (Two sprays) दिए जाने हैं। इसी तरह (Similarly) प्रतिशत में P. juliflora और C. dactylon के पत्तों के अर्क (leaf extracts) ने टमाटर में टमाटर स्पॉटेड विल्ट वायरस (tomato spotted wilt virus) को प्रभावी ढंग से कम (effectively reduced) कर दिया। पत्ती के अर्क (leaf extracts) में कुछ प्रोटीनयुक्त पदार्थ (proteinaceous substances) होते हैं जो पौधों में वायरस अवरोध (virus inhibition) को प्रेरित (induce) करते हैं।
पौधे के विकास को बढ़ावा देने वाले राइजोबैक्टीरिया (Plant growth promoting rhizobacteria) ऐसे बैक्टीरिया (bacteria) हैं जो पौधों की जड़ों (plant roots) का उपनिवेश (colonize) करते हैं, और ऐसा करने में, वे पौधों के विकास (plant growth) को बढ़ावा देते हैं और / या बीमारी (disease) या कीटों के नुकसान (insect damage) को कम करते हैं। पीजीपीआर (PGPR) में बहुत अधिक शोध रुचि (research interest) रही है और अब फसलों (crops) के लिए पीजीपीआर का व्यवसायीकरण (commercialized) किया जा रहा है। जैविक उत्पादक (Organic growers) बिना जाने इन बैक्टीरिया (bacteria) को बढ़ावा (promoting) दे रहे होंगे। खाद (compost) और खाद चाय (compost teas) को जोड़ने से मौजूदा पीजीपीआर (existing PGPR) को बढ़ावा मिलता है और क्षेत्र (field) में अतिरिक्त सहायक बैक्टीरिया (additional helpful bacteria) ला सकते हैं। कीटनाशकों (pesticides) की अनुपस्थिति (absence) और अधिक जटिल (complex) जैविक घुमाव (organic rotations) इन लाभकारी बैक्टीरिया (beneficial bacteria) की मौजूदा आबादी (existing populations) को बढ़ावा (promote) देते हैं। हालांकि, बैक्टीरिया (bacteria) के साथ बीजों को टीका (inoculate seeds) लगाना भी संभव है जो पोषक तत्वों (nutrients) की उपलब्धता (availability) बढ़ाते हैं, जिसमें फॉस्फेट (phosphate), पोटेशियम (potassium) को घुलनशील (solubilizing) करना, सल्फर का ऑक्सीकरण (oxidizing sulphur), नाइट्रोजन फिक्सिंग (fixing nitrogen), लोहे को चीलेट करना (chelating iron) और तांबा (copper) शामिल हैं। जैविक उत्पादन (organic production) में फास्फोरस (Phosphorus - P) अक्सर फसल के विकास (crop growth) को सीमित (limits) करता है। नाइट्रोजन फिक्सिंग बैक्टीरिया (Nitrogen fixing bacteria) यूरिया कारखानों (urea factories) के लघु (miniature) हैं, वायुमंडल (atmosphere) से N2 गैस को नाइट्रोजनस (nitrogenase) नामक एक विशिष्ट (specific) और अद्वितीय एंजाइम (unique enzyme) के माध्यम से उपलब्ध (available) पौधे एमाइन (amines) और अमोनियम (ammonium) में बदल (turning) देते हैं। यद्यपि मिट्टी (soil) में कई बैक्टीरिया (bacteria) होते हैं जो कार्बनिक पदार्थों (organic material) से नाइट्रोजन (nitrogen) को 'चक्र' ('cycle') करते हैं, यह केवल विशेष नाइट्रोजन फिक्सिंग बैक्टीरिया (specialized nitrogen fixing bacteria) का यह छोटा समूह है जो मिट्टी में वायुमंडलीय नाइट्रोजन (atmospheric nitrogen) को 'ठीक' ('fix') कर सकता है। आर्बुस्कुलर माइकोरिज़ल कवक (Arbuscular mycorrhizal fungi - AMF) जड़ सहजीवी कवक (root symbiotic fungi) हैं जो फास्फोरस की कमी (phosphorus deficiency) या निर्जलीकरण (deshydratation) जैसे अजैविक कारकों (abiotic factors) के लिए पौधे के तनाव प्रतिरोध (plant stress resistance) में सुधार (improving) करते हैं।
N, P और K के बाद चौथा प्रमुख (fourth major) पौधा पोषक तत्व सल्फर (sulphur - S) है। हालांकि मौलिक सल्फर (elemental sulphur), जिप्सम (gypsum) और अन्य सल्फर असर वाले खनन खनिजों (sulphur bearing mined minerals) को जैविक उत्पादन (organic production) के लिए अनुमोदित (approved) किया जाता है, सल्फर को पौधों (plants) के लिए उपलब्ध होने से पहले बैक्टीरिया (bacteria) द्वारा सल्फेट (sulphate) में परिवर्तित (transformed) (या ऑक्सीकृत / oxidized) किया जाना चाहिए। सूक्ष्मजीवों के विशेष समूह (Special groups of microorganisms) सल्फर (sulphur) को अधिक उपलब्ध (more available) करा सकते हैं, और अधिकांश मिट्टी (most soils) में स्वाभाविक रूप से (naturally) होते हैं।
पौधों (plants) के लिए पोषक तत्वों (nutrient uptake) को बेहतर बनाने (improve) के लिए पीजीपीआर (PGPR) के सबसे आम तरीकों (common ways) में से एक पौधे के हार्मोन के स्तर (plant hormone levels) को बदलना (altering) है। यह जड़ शाखाओं (root branching), जड़ द्रव्यमान (root mass), जड़ की लंबाई (root length), और / या जड़ के बालों (root hairs) की मात्रा (amount) को बढ़ाकर जड़ के विकास (root growth) और आकार (shape) को बदल (changes) देता है। इससे जड़ का सतह क्षेत्र अधिक (greater root surface area) हो जाता है, जो बदले में (in turn), अधिक पोषक तत्वों (more nutrients) को अवशोषित (absorb) करने में मदद करता है।
पीजीपीआर (PGPR) ने पौधों की बीमारियों (plant diseases) को कम करने में अपनी भूमिका में काफी ध्यान (much attention) आकर्षित (attracted) किया है। यद्यपि अभी तक पूरी क्षमता (full potential) तक नहीं पहुंचा गया है, आज तक (to date) का काम बहुत आशाजनक (very promising) है और जैविक उत्पादकों (organic growers) को गंभीर पौधों की बीमारियों (serious plant diseases) के कुछ पहले प्रभावी नियंत्रण (effective control) की पेशकश (offer) कर सकता है। कुछ पीजीपीआर, खासकर (especially) यदि उन्हें रोपण (planting) से पहले बीज (seed) पर टीका (inoculated) लगाया जाता है, तो फसल की जड़ों (crop roots) पर खुद को स्थापित (establish) करने में सक्षम (able) होते हैं। वे दुर्लभ संसाधनों (scarce resources) का उपयोग करते हैं, और इस तरह रोगजनक सूक्ष्मजीवों (pathogenic microorganisms) के विकास को रोकते (prevent) या सीमित (limit) करते हैं। यहां तक कि अगर पोषक तत्व (nutrients) सीमित (limiting) नहीं हैं, तो जड़ों (roots) पर सौम्य (benign) या लाभकारी जीवों (beneficial organisms) की स्थापना (establishment) इस संभावना (chance) को सीमित (limits) कर देती है कि बाद में आने वाले रोगजनक जीव (pathogenic organism) को स्थापित (established) होने के लिए जगह (space) मिल जाएगी। कई राइजोस्फीयर जीव (rhizosphere organisms) एचसीएन (HCN) जैसे रोगजनकों (pathogens) के लिए विषाक्त (toxic) यौगिकों (compounds) का उत्पादन (producing) करने में सक्षम (capable) हैं।
पीजीपीआर (PGPR) का उपयोग करने की चुनौतियों (challenges) में से एक प्राकृतिक भिन्नता (natural variation) है। यह भविष्यवाणी (predict) करना मुश्किल (difficult) है कि कोई जीव (organism) मैदान (field) में रखे जाने पर (प्रयोगशाला के नियंत्रित वातावरण की तुलना में / compared to the controlled environment of a laboratory) कैसे प्रतिक्रिया (respond) दे सकता है। एक और चुनौती (Another challenge) यह है कि पीजीपीआर जीवित जीव (living organisms) हैं। उन्हें कृत्रिम रूप से (artificially) प्रचारित (propagated) करने और क्षेत्र आवेदन (field application) तक उनकी व्यवहार्यता (viability) और जैविक गतिविधि (biological activity) को अनुकूलित (optimize) करने के तरीके से उत्पादित (produced) करने में सक्षम होना चाहिए। राइजोबिया (Rhizobia) की तरह, पीजीपीआर बैक्टीरिया (PGPR bacteria) मिट्टी (soil) में हमेशा जीवित (live forever) नहीं रहेंगे, और समय के साथ (over time) उत्पादकों (growers) को आबादी (populations) को वापस लाने के लिए बीजों को फिर से टीका (re-inoculate seeds) लगाने की आवश्यकता होगी।
वर्षों से (Over the years) पीजीपीआर (PGPR - पौधों के विकास को बढ़ावा देने वाले राइजोबैक्टीरिया / plant growth promoting rhizobacteria) ने कृषि लाभों (agricultural benefits) के लिए दुनिया भर में (worldwide) महत्व (importance) और स्वीकृति (acceptance) प्राप्त की है। ये सूक्ष्मजीव (microorganisms) टिकाऊ कृषि (sustainable agriculture) और भविष्य (future) के लिए संभावित उपकरण (potential tools) हैं। वैज्ञानिक शोधकर्ताओं (Scientific researchers) ने राइजोस्फीयर (rhizosphere) में पीजीपीआर के अनुकूलन (adaptation), जड़ उपनिवेशीकरण (root colonization) के तंत्र (mechanisms), पादप शरीर क्रिया विज्ञान (plant physiology) और विकास (growth) के प्रभाव (effects), बायोफर्टिलाइजेशन (biofertilization), प्रेरित प्रणालीगत प्रतिरोध (induced systemic resistance), पौधों के रोगजनकों के बायोकंट्रोल (biocontrol of plant pathogens), निर्धारकों के उत्पादन (production of determinants) आदि को समझने के लिए बहु-विषयक दृष्टिकोण (multidisciplinary approaches) शामिल किए हैं। पीजीपीआर की जैव विविधता (Biodiversity) और विभिन्न समूहों (different groups) के लिए कार्रवाई के तंत्र (mechanisms of action): डायज़ोट्रोफ्स (diazotrophs), बेसिली (bacilli), स्यूडोमोनाड्स (pseudomonads), ट्राइकोडर्मा (Trichoderma), एएमएफ (AMF), राइजोबिया (rhizobia), फॉस्फेट घुलनशील बैक्टीरिया (Phosphate solubilising bacteria) और कवक (fungi), लिग्निन डिग्रेडिंग (Lignin degrading), चिटिन डिग्रेडिंग (chitin degrading), सेलूलोज़ डिग्रेडिंग बैक्टीरिया (cellulose degrading bacteria) और कवक (fungi) दिखाए गए हैं। जड़ उपनिवेशण (root colonization) पर भौतिक (physical), रासायनिक (chemical) और जैविक कारकों (biological factors) के प्रभाव (Effects) और बायोकंट्रोल (biocontrol) और पौधों की रक्षा (plant defense) पर प्रोटिओमिक्स परिप्रेक्ष्य (proteomics perspective) ने भी सकारात्मक परिणाम (positive results) दिखाए हैं। ऑटोफ्लोरोसेंट प्रोटीन निर्माताओं (autofluorescent protein makers) का उपयोग करके पौधों की जड़ों (plant roots) पर रोगजनकों (pathogens) और बायोकंट्रोल एजेंटों (biocontrol agents) की बातचीत (interactions) के दृश्य (Visualization) ने समग्र सकारात्मक परिणामों (overall positive consequences) के साथ बायोकंट्रोल प्रक्रियाओं (biocontrol processes) की अधिक समझ (understanding) प्रदान की है।
पीजीपीआर पौधों के विकास को बढ़ावा देने के तरीके (Ways that PGPR promote plant growth)