पादप रोग पूर्वानुमान - अर्थ, लाभ, पूर्वानुमान की विधियां और उदाहरण (Plant Disease Forcasting – Meaning, advantages, methods in forecasting and examples)

रोग पूर्वानुमान (Disease Forecasting)

पौधों की बीमारी के पूर्वानुमान (Forecasting) का अर्थ है समय से पहले एक निर्दिष्ट क्षेत्र में पौधे की बीमारी की घटना की पूर्वानुमान करना, ताकि नुकसान से बचने के लिए उपयुक्त नियंत्रण उपाय अग्रिम में किए जा सकें। रोग का पूर्वानुमान (Disease forecasts) संभावित प्रकोप या रोग की तीव्रता में वृद्धि की पूर्वानुमान है। इसमें सुव्यवस्थित टीम वर्क और समय, ऊर्जा और धन का व्यय शामिल है। इसका उपयोग रसायनों के समय पर उपयोग के लिए एक सहायता के रूप में किया जाता है। उत्पादकों के लिए स्थापित होने वाली पहली स्प्रे चेतावनी सेवाओं में, 1920 के दशक में फ्रांस, जर्मनी और इटली में अंगूर डाउनी फफूंदी (grapevine downy mildew) पूर्वानुमान योजनाएं थीं। निम्नलिखित पौधों के रोगों के लिए रोग पूर्वानुमान विधियां उपलब्ध हैं।

रोग पूर्वानुमान के लिए आवश्यक जानकारी (Information’s needed for disease forecasting)

रोगों का पूर्वानुमान (Forecasting diseases) अनुप्रयुक्त महामारी विज्ञान का एक हिस्सा है। इसलिए, सटीक पूर्वानुमान के लिए महामारी विज्ञान का ज्ञान (knowledge of epidemiology - परपोषी, रोगजनक से जुड़े कारकों के प्रभाव में रोग का विकास / development of disease under the influence of factors associated with the host, pathogen) आवश्यक है। पूर्वानुमान करने से पहले महामारी (epidemic) के कारकों और उसके घटकों को पहले से जाना जाना चाहिए।
पूर्वानुमान के लिए आवश्यक जानकारी हैं:

1. परपोषी कारक
क. दी गई बस्ती में अतिसंवेदनशील किस्मों का प्रसार
ख. रोगजनक की गतिविधि के लिए विकास के विभिन्न चरणों में परपोषी की प्रतिक्रिया, उदाहरण के लिए कुछ बीमारियाँ अंकुरित अवस्था के दौरान पाई जाती हैं जबकि अन्य बड़े हुए पौधों पर हमला करती हैं और
ग. किसी दिए गए इलाके में परपोषी का घनत्व और वितरण। अतिसंवेदनशील किस्म की घनी आबादी एक महामारी के त्वरित प्रसार को आमंत्रित करती है। बिखरे हुए स्थानों में अतिसंवेदनशील किस्मों को उगाना और वह भी सीमित क्षेत्र में एपिफाइटोटिक होने का खतरा कम है।

2. रोगजनक कारक
क. हवा, मिट्टी या रोपण सामग्री में प्राथमिक (प्रारंभिक) इनोक्युलम (primary inoculum) की मात्रा
ख. इनोक्युलम का फैलाव (Dispersal)
ग. बीजाणु अंकुरण
घ. संक्रमण
ड़. ऊष्मायन अवधि
च. संक्रमित परपोषी पर स्पोरुलेशन
छ. बीजाणुओं का पुन: फैलाव / प्रसार
ज. बारहमासी चरण
झ. बीज, मिट्टी और हवा में इनोक्युलम क्षमता और घनत्व

3. पर्यावरणीय कारक
क. तापमान
ख. आर्द्रता
ग. प्रकाश की तीव्रता
घ. हवा का वेग

रोग पूर्वानुमान के लिए आवश्यकताएं या शर्तें

पांच मुख्य आवश्यकताएं हैं जिन्हें एक उपयोगी और सफल रोग पूर्वानुमान (disease forecast) करने से पहले संतुष्ट होना चाहिए।

1. बीमारी को उपज हानि या गुणवत्ता के मामले में आर्थिक रूप से महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाना चाहिए। किसी बीमारी को नियंत्रित करने की रणनीति विकसित करने के लिए नुकसान का आकलन आवश्यक है। उदाहरण के लिए, इंग्लैंड और वेल्स में जौ पाउडर फफूंदी (barley powdery mildew - Erysiphe polygoni) के कारण उपज हानि का वार्षिक अनुमान 6 से 13% तक था। यदि मध्य अगस्त तक बीमारी 75% चरण तक पहुंच जाती है, तो आलू का लेट ब्लाइट 28% की उपज हानि का कारण बन सकता है। सेब स्कैब और आलू के आम स्कैब जैसी बीमारियां उपज की गुणवत्ता को कम करती हैं, कटी हुई फसल के मूल्य को कम करती हैं और उत्पादकों को काफी वित्तीय नुकसान पहुंचाती हैं।
2. नियंत्रण के उपाय आर्थिक रूप से स्वीकार्य लागत पर उपलब्ध होने चाहिए।
3. रोग प्रत्येक मौसम में पहले संक्रमण के समय और उसके बाद की प्रगति की दर में भिन्न होना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, तो पूर्वानुमान की कोई आवश्यकता नहीं है।
4. पूर्वानुमान करने में उपयोग किए जाने वाले मानदंड या मॉडल प्रयोगशाला और क्षेत्र में किए गए ध्वनि खोजी कार्य पर आधारित होने चाहिए और उन सभी स्थानों पर इसकी सटीकता और प्रयोज्यता स्थापित करने के लिए कई वर्षों तक परीक्षण किया जाना चाहिए जहां इसका उपयोग परिकल्पित है।
5. रोग की चेतावनी (disease warning) दिए जाने पर उत्पादकों के पास नियंत्रण उपायों को लागू करने के लिए पर्याप्त जनशक्ति और उपकरण होने चाहिए। अल्पकालिक चेतावनी या भविष्यवाणियों की तुलना में दीर्घकालिक चेतावनी या भविष्यवाणियां अधिक उपयोगी हैं।

रोग पूर्वानुमान की विधियाँ

रोग पूर्वानुमान के लिए रोगजनक के पात्रों, मौसम के आंकड़ों के संग्रह, फसल की विविधता और कुछ जांचों और उनके सहसंबंधों पर क्षेत्र अवलोकन की आवश्यकता होती है। आमतौर पर रोग पूर्वानुमान में निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जाता है।

1. प्राथमिक इनोक्यूलम के आधार पर पूर्वानुमान
प्राथमिक इनोक्यूलम की उपस्थिति, इसका घनत्व और व्यवहार्यता हवा, मिट्टी या रोपण सामग्री में निर्धारित की जाती है। विभिन्न एयर ट्रैपिंग डिवाइस (air trapping devices - बीजाणु जाल / spore traps) का उपयोग करके हवा में व्यवहार्य बीजाणुओं या प्रचार की घटना का मूल्यांकन किया जा सकता है। मिट्टी से होने वाले रोगों (soil-borne diseases) के मामले में मिट्टी में प्राथमिक इनोक्यूलम मोनोकल्चर विधि द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।
गेहूँ के ढीले स्मट, बाजरा के एर्गोट और आलू के वायरल रोगों की उपस्थिति का पता विभिन्न बीज परीक्षण विधियों द्वारा बीज लॉट में यादृच्छिक रूप से लगाया जा सकता है। बीज परीक्षण के तरीकों का उपयोग संभावित बीमारी की घटनाओं (potential disease incidence) को निर्धारित करने और रासायनिक बीज उपचार की आवश्यकता पर निर्णय लेने में सक्षम बनाने के लिए किया जा सकता है। कई वायरस रोगों (virus diseases) की सीमा पिछले सर्दियों की गंभीरता पर निर्भर करती है जो बढ़ते मौसम में वेक्टर आबादी के आकार को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, शुगरबीट पीला वायरस।

2. मौसम की स्थिति के आधार पर पूर्वानुमान
मौसम की स्थिति यानी फसल के मौसम के दौरान और अंतर फसल के मौसम के दौरान तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, वर्षा, प्रकाश, हवा का वेग आदि को मापा जाता है। फसल के ऊपर और मिट्टी की सतह पर मौसम की स्थिति भी दर्ज की जाती है।

3. सहसंबद्ध जानकारी के आधार पर पूर्वानुमान
कई वर्षों के मौसम के आंकड़े एकत्र किए जाते हैं और बीमारियों की तीव्रता के साथ सहसंबद्ध होते हैं। आंकड़े की तुलना की जाती है और फिर बीमारी का पूर्वानुमान किया जाता है। मानक मौसम संबंधी आंकड़े के साथ रोग अवलोकन की तुलना से विकसित पूर्वानुमान मानदंड गेहूं के सेप्टोरिया पत्ती धब्बा, सेब के फायर ब्लाइट और जौ पाउडर फफूंदी (barley powdery mildew) जैसी बीमारियों के लिए प्रदान किए गए हैं।

4. रोग पूर्वानुमान के लिए कंप्यूटर का उपयोग
कुछ उन्नत देशों में कंप्यूटर के उपयोग से रोग का पूर्वानुमान लगाया जाता है। यह प्रणाली जल्दी परिणाम देती है। अमेरिका में ऐसे ही एक कंप्यूटर आधारित प्रोग्राम को आलू के लेट ब्लाइट के लिए 'ब्लाइटकास्ट' कहते हैं। अच्छी तरह से विकसित पूर्वानुमान प्रणालियों के उदाहरण नीचे दिए गए हैं।

क. मूंगफली के जल्दी और देर से पत्ती के धब्बे
सं.रा.अ. (U.S.A.) में मूंगफली के जल्दी और देर से पत्ती के धब्बों की पूर्वानुमान करने के लिए एक तकनीक विकसित की गई है। जब मूंगफली के पत्ते 10 घंटे या उससे अधिक की अवधि के लिए गीले रहते हैं और लगातार दो दिनों या रातों के लिए न्यूनतम तापमान 21 डिग्री सेल्सियस (21°C) या उससे अधिक होता है, तो रोग के विकास (disease development) का अनुमान लगाया जाता है।
सं.रा.अ. में एक कंप्यूटर प्रोग्राम विकसित किया गया है। यह सटीक है और सं.रा.अ. में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 95% और उससे अधिक की सापेक्ष आर्द्रता के साथ दिन के लिए घंटों के आंकड़े और पिछले 5 दिनों की अवधि के लिए आरएच अवलोकनों के दौरान न्यूनतम तापमान को कंप्यूटर में फीड किया जाता है। गणना को पूर्ण संख्याओं में गोल किया जाता है। प्रत्येक पांच दिनों के लिए टी / आरएच इंडेक्स निकाला जाता है उदाहरण के लिए, जब आरएच 95% के घंटे 10 के बराबर होते हैं और अवधि के दौरान न्यूनतम तापमान 21.1 डिग्री सेल्सियस के बराबर होता है, तो टी / आरएच इंडेक्स 2.0 होता है। दिन 4 और 5 के लिए टी / आरएच सूचकांक संक्षेप में दिए गए हैं। यदि कुल सूचकांक 4 से अधिक है तो रोग का अनुमान लगाया जाता है। यदि सूचकांक 3 या उससे कम है तो किसी बीमारी का अनुमान नहीं है।

ख. आलू का लेट ब्लाइट
अमेरिका में आलू के लेट ब्लाइट (Phytophthora infestans) के लिए एक पूर्वानुमान कार्यक्रम विकसित किया गया है। 10 लगातार झुलस अनुकूल दिनों (blight favourable days) की घटना के 7 से 14 दिन बाद लेट ब्लाइट की प्रारंभिक उपस्थिति का अनुमान लगाया जाता है। एक दिन को झुलस अनुकूल (blight favourable) माना जाता है जब 5 दिन का औसत तापमान 25.5 डिग्री सेल्सियस होता है और पिछले 10 दिनों की कुल वर्षा 3.0 सेमी से अधिक होती है। आलू लेट ब्लाइट की पूर्वानुमान के लिए अमेरिका में एक कम्प्यूटरीकृत संस्करण (कम्प्यूटराइज्ड वर्जन - Blitecast) भी विकसित किया गया है। ब्लाइटकास्ट फोरट्रान IV में लिखा गया है। जब कोई किसान ब्लाइट कास्ट (blight cast) की इच्छा रखता है तो वह ब्लाइट कास्ट ऑपरेटर (blight cast operator) को टेलीफोन करता है और सबसे हाल ही में रिकॉर्ड किए गए पर्यावरण आंकड़े की रिपोर्ट करता है। ऑपरेटर कंप्यूटर में ब्लाइट कास्ट प्रोग्राम (blight cast programmes) के लिए कॉल करता है जैसे, टाइपराइटर टर्मिनल और कंप्यूटर में नए आंकड़े को फीड करता है। एक सेकंड के एक अंश के भीतर कंप्यूटर आंकड़े का विश्लेषण करता है और ऑपरेटर को पूर्वानुमान और स्प्रे सिफारिशों की श्रृंखला देता है जो इसे किसान को रिले करता है।
पूरी प्रक्रिया मानक तीन मिनट के टेलीफोन कॉल के दौरान पूरी की जा सकती है। प्रणाली चार सिफारिशों में से एक बनाती है अर्थात, कोई स्प्रे नहीं, देर से झुलसने की चेतावनी (late blight warning), 7 दिनों का स्प्रे शेड्यूल या 5 दिनों का स्प्रे शेड्यूल। पिछले 5 दिनों का स्प्रे शेड्यूल केवल गंभीर ब्लाइट मौसम (severe blight weather) के दौरान जारी किया जाता है। पश्चिम जर्मनी में, 'फाइटोप्रोग' कार्यक्रम का उपयोग किया जाता है। यह तापमान, सापेक्ष आर्द्रता और वर्षा के माप पर आधारित है। फाइटोप्रोग एक नकारात्मक रोगनिरोध (negative prognose - एक संकेत है कि जब सामान्य दिनचर्या स्प्रे आवेदन के साथ तिरस्कृत किया जाना चाहिए) प्रदान करता है।

ग. चाय का ब्लिस्टर ब्लाइट
चाय के ब्लिस्टर ब्लाइट (Exobasidium vexans) की महामारी की पूर्वानुमान करने के लिए एक प्रणाली विकसित की गई है जो चाय के बागान में हवा में बीजाणुओं की संख्या और पत्तियों पर सतह के गीलेपन की अवधि के आधार पर है। धूप की अवधि नकारात्मक रूप से सतह के गीलेपन की अवधि के साथ सहसंबद्ध है। निम्नलिखित पूर्वानुमान समीकरण विकसित किया गया है।
Y = 1.8324 + 0.8439 X1 + 0.9665 X2 – 0.1031 X3
जहां, X1 = लॉग % संक्रमण t2
X2 = लॉग % संक्रमण t2 - लॉग संक्रमण t1
Y = हवा में बीजाणुओं की संख्या का लॉग और t1 - t2 तीन सप्ताह
X3 = t2 से पहले 7 दिनों की अवधि के लिए दैनिक धूप

घ. दक्षिणी कॉर्न लीफ ब्लाइट
'एपिमय' वैचारिक मॉडल के आधार पर दक्षिणी कॉर्न लीफ ब्लाइट (Bipolaris maydis) के पूर्वानुमान के लिए एक प्रणाली है।

ड़. राइस ब्लास्ट
भारत में, चावल विस्फोट (rice blast - Pyricularia ozyzae) का पूर्वानुमान सहसंबद्ध सूचना पद्धति द्वारा किया जाता है। 90% या उससे अधिक की उच्च सापेक्ष आर्द्रता के साथ न्यूनतम रात के तापमान 20 से 26 डिग्री सेल्सियस के आधार पर इसकी पूर्वानुमान की गई है। भारत में राइस ब्लास्ट के लिए कंप्यूटर आधारित पूर्वानुमान प्रणाली भी विकसित की गई है।

च. व्हीट स्टेम रस्ट (Wheat stem rust)
गेहूं स्टेम रस्ट महामारी का पूर्वानुमान वर्षा के नमूनों का विश्लेषण करके किया जाता है जो हवा में मौजूद इनोक्यूलम (inoculum) के लिए सटीक आंकड़े देते हैं। इसके अलावा, हवा से होने वाले प्राथमिक इनोक्यूलम और इसके जमाव का सर्वेक्षण करने के लिए कई विंड ट्रेजेक्टर भी तैयार किए जाते हैं। यह देखा गया है कि प्राथमिक इनोक्यूलम दक्षिण भारत से मध्य और उत्तर भारत के मैदानी इलाकों में आता है।

छ. कॉर्न का ब्राउन स्ट्राइप डाउनी मिल्ड्यू
मकई के भूरे रंग की पट्टी डाउनी फफूंदी (Sclerophthora raysise var. zeae) का पूर्वानुमान जो भारत तक सीमित है, 100 से 200 सेमी या उससे अधिक की औसत वर्षा के साथ कम तापमान (low temperature - 25 डिग्री सेल्सियस या उससे कम) के आधार पर किया जाता है। बीजाणु जाल - लगातार पूर्वानुमान मॉडल के लिए जैविक आंकड़े प्राप्त करने की तकनीक महत्वपूर्ण है। मौसम की स्थिति के साथ बीमारी को पूरा करने के लिए बीजाणु जाल का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।
किसी बीमारी के महामारी विज्ञान (epidemiology) और रोगजनकों के व्यवहार को समझने के लिए बीजाणु जाल उपयोगी है। यह रोगजनकों के प्रसार या बीमारी के महामारी विज्ञान पर मॉडल विकसित करने और प्रबंधन के तरीकों को तैयार करने में मदद करता है। बीजाणु जाल की कार्यप्रणाली कार्यकर्ता के निम्नलिखित उद्देश्यों पर निर्भर करती है।

1. रोगजनक का जीव विज्ञान
2. संक्रमण पूर्वानुमान के लिए
3. बीजाणु फैलाव प्रवणता
4. रोग का प्रबंधन

हवा से होने वाले पौधों के रोगों (air-borne plant diseases) की महामारी में पौधे पर उतरने वाले रोगजनक के बीजाणुओं की संख्या जो फसल के ऊपर वायुमंडल में बीजाणुओं की संख्या पर निर्भर करती है, वायुमंडल के मात्रात्मक नमूने (हवा की प्रति इकाई मात्रा में बीजाणुओं की संख्या / number of spores per unit volume of air) के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है। इन अध्ययनों को फंसाने और अनुमान लगाने के लिए विभिन्न प्रकार के जालों का उपयोग किया जाता है। फंगल बीजाणुओं को फंसाने में आमतौर पर निम्नलिखित बीजाणु जालों का उपयोग किया जाता है।

बेलनाकार छड़ें या सूक्ष्म कांच की स्लाइडें:
यह किसी इलाके में बीजाणु के आगमन पर आंकड़े एकत्र करने में मदद करता है। इसमें सूक्ष्म स्लाइड की सतह को ग्रीस से सूंघा जाता है और चिपचिपा बनाया जाता है। विधि में, मात्रात्मक अनुमान संभव नहीं है क्योंकि एकत्र किए गए बीजाणुओं की संख्या बहुत कम है।

1. हर्स्ट का वॉल्यूमेट्रिक बीजाणु जाल (Hirst’s volumetric spore trap - Hirst 1952)
इस उपकरण में, हवा को एक नियंत्रित दर से अंदर चूसा जाता है और एक ग्लास स्लाइड पर लगाया जाता है जो एक क्लॉकवर्क तंत्र द्वारा छिद्र से आगे बढ़ता है। यह 24 घंटे में बीजाणुओं की निरंतर गिनती देता है। किसी भी समय हवा की प्रति इकाई मात्रा बीजाणुओं की संख्या की गणना इस प्रकार की जा सकती है।

2. रोटोरॉड सैंपलर या रोटोरॉड स्पोर ट्रैप
इसमें एक 'U' आकार की छड़ होती है जो एक छोटी बैटरी से चलने वाली इलेक्ट्रिक मोटर के शाफ्ट से अपने मध्य बिंदु पर जुड़ी होती है। इस उपकरण में छड़ की सतह पारदर्शी सेलोफेन की वैसलीन पट्टी से ढकी होती है ताकि बीजाणुओं (spores) को पकड़ा जा सके जिन्हें हटाया जा सकता है और कांच की स्लाइड पर लगाया जा सकता है। पट्टी के क्षेत्र और घूर्णन की गति (speed of rotation) से, हवा के नमूनों की मात्रा की गणना की जा सकती है।

3. एंडरसन कैस्केड स्पोर सैंपलर
यह एक उपकरण है जहां बीजाणुओं को इकट्ठा करने के लिए पोषक अगर के साथ पेट्री प्लेट्स का उपयोग किया जाता है।

4. बॉर्डिलॉन स्लिट सैंपलर
वैक्यूम पंप द्वारा एक कक्ष में हवा खींची जाती है जो अगर माध्यम वाली घूमती हुई पेट्री डिश (rotating Petri dish) से टकराती है। अगर माध्यम हवा में चूसे गए बीजाणुओं को बरकरार रखता है। माध्यम में अंकुरित बीजाणुओं की गिनती के बाद व्यवहार्य बीजाणुओं की एकाग्रता निकाला जाता है।

5. बर्कर्ड का 7 दिवसीय वॉल्यूमेट्रिक स्पोर ट्रैप (Burkard’s 7 day volumetric spore trap)
यह उपकरण एक कक्ष के अंदर घूमने वाले ड्रम पर लपेटी गई सेलोफेन पट्टी पर 7 दिनों के आधार पर एक पंप द्वारा खींची गई हवा में बीजाणुओं को रिकॉर्ड करता है।

6. जेट स्पोर ट्रैप
उपरोक्त नमूने विधियों में, बीजाणुओं की व्यवहार्यता निर्धारित नहीं की जा सकती है। इसे दूर करने के लिए, जीवित पौधों का उपयोग बीजाणु जाल के रूप में किया गया है। एक जेट बीजाणु जाल जिसमें बीजाणुओं को एक एयर जेट में स्थिर हवा के एक स्तंभ में प्रभावित किया जाता है, जिसके माध्यम से वे गिरते हैं, कक्ष के आधार पर उजागर पत्ती खंडों पर बसने के लिए। इस जाल में, व्यवहार्य बीजाणुओं की संख्या निर्धारित करने के लिए परपोषी पौधों की उपयुक्त किस्मों को नियोजित किया जा सकता है।