પેશી સંવર્ધનમાં હાઈડ્રોપોનીક્સ અને એરોપોનીક્સનો ઉપયોગ

પ્રસ્તાવના:

બાગાયતી પાકોમાં ટિશ્યૂકલ્ચર (પેશીસંવર્ધન) ટેક્નોલોજી દ્વારા વિકસાવેલ ઉચ્ચ ગુણવત્તા અને વધારે ક્ષમતા ધરાવતા રોપાઓએ એની ઉપયોગીતા સિદ્ધ કરેલ છે. આ પદ્ધતિને 'સૂક્મપ્રજનન' પદ્ધતિ પણ કહેવામાં આવે છે. હાલમાં કેળા, શેરડી, દાડમ, ખારેક, બટાટા, લીંબુ, પરવર, કંકોડા, વાંસ, સાગ, જર્બેરા, એન્થુરીયમ, લીલી, સફરજન, સ્ટીવિયા, સફેદ મુસળી, ઓપન્સીયા, વેનિલા, કાળી મરી વગેરે જેવા પાકોમાંથી વ્યાપારીધોરણે અસંખ્ય છોડનું ખેડૂતો દ્વારા વાવેતર થાય છે.

પેશીસંવર્ધન માટે જંતુંરહિત (સ્ટરીલાઇઝડ) કરેલ પોષકતત્વોના માધ્યમમાં વનસ્પતિના ભાગ જેમ કે અગ્રકલિકા, કક્ષકલિકા, આંતરગાંઠ વગેરેનો ઉપયોગ કરીને એક છોડમાંથી તેના જેવી લાક્ષણિક્તા ધરાવતા યોગ્ય ભાગને મૂકી નિયંત્રિત (૨૬^૦-૨૮^૦ સે.) તાપમાને અને કૃત્રિમપ્રકાશથી છોડને વિકસાવવામાં આવે છે. છોડની અવસ્થા મુજબ નિયમિત સમયગાળે વૃદ્ધિ અને વિકાસ આધારિત પોષકતત્વોનું માધ્યમ બદલી સ્થાપન (એસ્ટાબ્લિશમેન્ટ), વૃદ્ધિ (પ્રોલિફરેશન) અને મૂળનો વિકાસ (રૂટિંગ) એમ ત્રણ અવસ્થામાંથી પસાર કરી અંતે પ્રાથમિક અનુકૂલન માટે તૈયાર છોડ મેળવી શકાય છે. જ્યારે પ્રયોગશાળામાં છોડને ૮૦ થી ૯૦% જેટલા સાપેક્ષ ભેજમાં તથા મહત્તમ ૨૦૦૦ લક્ષ જેટલા પ્રકાશમાં ઉછેરવામાં આવે છે ત્યારે છોડનો વિકાસ બહારના વાતાવરણની સરખામણીમાં અલગ હોય છે. આથી તેને અનુકૂલન પ્રક્રિયા દ્રારા વાતાવરણમાં ક્રમિક ફેરફાર કરીને સંરક્ષિત વાતાવરણમાંથી સામાન્ય વાતાવરણમાં જીવિત રહી શકે તે માટે કઠણ બનાવવામાં આવે છે. અનુકૃલન પ્રક્રિયાને મુખ્યત્તતે બે ભાગમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રાથમિક અનુકૂલન (હાર્ડનિંગ) માટે ગ્રીનહાઉસમાં અને દ્વિતીય અનુકૂલન માટે નેટહાઉસમાં રાખી ત્યારબાદ અનુકૂલિત છોડને ખેતરમાં રોપણી માટે લઈજવામાં આવે છે.

અનુકૂલનની પ્રક્રિયામાં હાઈડ્રોપોનિક્સની અગત્યતા :

પેશી સંવર્ધન પદ્ધતિમાં અનુકૂલનની પ્રક્રિયા એ એક મહત્ત્વપૂર્ણ તબક્કો છે કારણ કે તે છોડને કૃત્રિમ વાતાવરણમાંથી કુદરતી વાતાવરણમાં અનુકૂલ થવાની ક્ષમતા આપવાનું કાર્ય કરે છે. અનુકૂલનની પ્રક્રિયામાં છોડને જીવિત રાખવાના દર પ્રાપ્ત કરવા માટે એક ચોક્કસ પ્રકારનું વાતાવરણ જેમાં તાપમાન (રપ^૦  -૨૮^૦  સે.) ભેજ (૬૦-૮૦ %) અને સૂર્યપ્રકાશ (૨૦૦૦-૫૦૦૦ લક્ષ) તૈયાર કરવામાં આવે છે.

પેશી સંવર્ધિત છોડને અનુકૂલન કરવા માટે અલગ- અલગ પ્રકારના માધ્યમ અથવા માધ્યમોના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જેવા કે કોકોપીટ, પર્લાઇટ, વર્મિક્યુલાઈટ, રેતી વગેરે.

વર્તમાનમાં ચાલતી અનુકૂલન પ્રક્રિયાની સફળતા માટે ભૌતિક પરિબળો મહત્ત્વપૂર્ણ ભાગ ભજવે છે.

* પ્રાથમિક અનુક્લનની પદ્ધતિમાં સામાન્ય રીતે વપરાતા કોકોપીટ માધ્યમમાં તટસ્ત પી. એચ (૭.૦) અને ઓછા ક્ષારનું પ્રમાણ (EC) હોવા છતાં વપરાતા દ્રાવ્વ રાસાયણિક ખાતરોને કારણે અમૂક સમય પછી માધ્યમની પી. એચ તથા ઇં. સી વધવાથી છોડની વૃદ્ધિ ધીમી જોવા મળે છે.

* સામાન્ય રીતે વપરાતા કોકોપીટ માધ્યમમાં તાપમાન વધવાથી પૂરતો ઓક્સિજન ન મળતાં છોડના મૂળીકરણની પ્રક્રિયા ધીમી રહે છે જેનાથી વાતાવરણમાં રહેલા ફગ તથા જીવાણુનો ઉપદ્રવ વધવાની શક્યતા રહે છે જેથી છોડના અનુકૂલનનો સમયગાળો લંબાય છે.

* પ્રયોગશાળામાં ઉછેરેલ મૂળ અલગ હોવાથી બહારના (કુદરતી) વાતાવરણમાં (ત્કતુ મુજબ) છોડનું અનુકૂલન કરવું ખૂબ જ કઠીન હોય છે જેથી છોડના મૃત્યુ દરની સંભાવના વધી જાય છે.

* ધરૂઉછેર ટ્રે માં એક પ્લગ/ ખાનામાં એક જ છોડનું અનુકૂલન થાય છે જેથી વ્યાવસાયિક ધોરણે છોડ ઉછેરમાં વધુ વિસ્તારની તેમજ તેની સાચવણીમાં વધુ મજૂરની જરૂર પડતી હોય છે.

* વ્યાવસાયિક ધોરણે જોઇએ તો પેશી સંવર્ધિત છોડની કિંમત મોંઘી પડે છે જેથી ખેડૂતને છોડનો ખેતી ખર્ચ વધે છે.

જેથી ઉપરોક્ત પરિબળોના કારણે હવે પેશી સંવર્ધિત છોડની અનુકૂલનની પ્રક્રિયામાં હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિની ખૂબ જ જરૂરિયાત ઊભી થઇ છે.

અનુકૂલનની પ્રક્રિયામાં હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિની અગત્યતા :

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિમાં ફક્ત પોષક દ્રાવણયુક્ત માધ્યમનો જ અથવા ઘન માધ્યમ (પર્લાઇટ) ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. જેથી પાણીની તેમજ ભેજની ઊણપ ક્યારેય સર્જાતી નથી તેમજ છોડ ઝડપથી સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં પોતાનો ખોરાક બનાવતા શીખી જાય છે જેથી છોડની અનુકૂલન પ્રક્રિયા ઝડપી અને તંદુરસ્ત બને છે.

હાઈડોપોનિક્સ પદ્ધતિમાં મૂળ વગરના છોડનો હંમેશા ઉપયોગ કરવામાં છે જેનાથી પ્રયોગશાળાની સમય પ્રક્રિયામાં ઘટાડો આવે છેં અને એટલાજ સમયમા છોડના મૂળનો વિકાસ અને અનુકૂલનની પ્રક્રિયા બન્ને એક સાથે થતાં અનુકૂલનની સમય પ્રક્રિયામાં પણ ઘટાડો થાય છે.

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિમાં ફક્ત પોષક દ્રાવણ યુક્ત માધ્યમ હોવાથી રોગ (ફગ તથા જીવાણુ) આવવાની શક્યતા ઓછી રહે છે. જેથી છોડનું અનુકૂલન તંદુરસ્ત થાય છે. તેમજ ખાતર, ફગનાશક અને જંતુનાશક દવા દ્રાવણયુક્ત માધ્યમમાં સહેલાઈથી આપી શકાય છે.

હાઈડ્રોપોનિક્સ માધ્યમમાં ઓક્સીજનનું પ્રમાણ વધુ જળવાઈ રહેતું હોવાથી મૂળનો વિકાસ ઝડપી તેમજ સારો રહે છે જેથી દ્વિતીય અનુકૂલનની પ્રક્રિયામાં સહેલાઈથી છોડ પ્રસ્‍થાપિત થતા વિકાસ ઝડપી બને છે.

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિથી પેશી સંવર્ધિત છોડનું અનુકલન :

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિમાં મુખ્યત્ત્વે છ રીતે અનુકૂલન થઈ શકે છે દિવેટ પદ્ધતિ (વીક સિસ્ટમ), ઈબ એન્ડ ફ્લો (ફ્લડ અને ડ્રેઇન), ડ્રિપ (રિકવરી અને નોનરિકવરી), એન.એફ.ટી (ન્યુટ્રિયન્ટ ફિલ્મ ટેક્નિક) અને ફ્લોટ વોટર કલ્ચર અને એરોપોનિક્સ.

 ઉપરોક્ત પ્રથમ ત્રણ પદ્ધતિમાં કોકોપીટ, પર્લાઇંટ અથવા બન્ને ના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હોય છે જેમાં સતત પોષકયુક્ત દ્રાવણના સંપર્કમાં આવતા ભેજનું પ્રમાણ વધતાં મૂળના વાતાવરણમાં ઓક્સિજન ઘટતા મૂળ નિષ્ક્રિય બને છે જેથી ફગ અને જીવાણુનો ઉપદ્રવ વધવાની શક્યતા રહેલ છે તેથી વ્યાવસાયિક ધોરણે ઉપરોક્ત પ્રથમ ત્રણ હાઈડોપોનિક્સ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ફક્ત સંશોધન માટે (નાના પાયે) કરવામાં આવે છે. અન્ય ત્રણ પદ્ધતતિઓમાથી સૌથી વધારે વ્યાવસાયિક ધોરણે ફ્લોટ વોટર કલ્ચર પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે આ પદ્ધતિ નોનરિકવરી (નોનસર્ક્યુલેટીંગ) પદ્ધતિ છે જેનાથી મૂળનું હલનચલન થતું નથી તેમજ મૂળ તૂટવાની સંભાવના રહેતી નથી જંથી મૂળને ઓક્સિજન સારો મળે છે, મૂળનો વિકાસ તંદુરસ્ત અને ઝડપી બને છે જેથી પ્રાથમિક અનુકૂલનની પ્રક્રિયાનો સમયગાળો ઓછો રહે છે.

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિ આધારીત અનુકૂલનની પ્રક્રિયા ગ્રીનહાઉસના વાતાવરણ કે જેમાં તાપમાન ૨૩^૦-૨૮^૦ સે., હવામાં ૬૦-૮૦ % ભેજનું પ્રમાણ અને ૧૨ કલાકનો સૂર્યપ્રકાશ રાખવામા આવે છે. આકૃતિ ૧ માં દર્શાવ્યા મુજબ મધ્યમ સાઇઝના લાકડા કે પ્લાસ્ટિકના બોક્સમાં ૧ થી ૩ સે.મી. ખાનાવાળા કપ તથા ધરૂ ઉછેર ટ્રેનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હોય છે જેને પોષકતત્વયુક્ત દ્રાવણમાં તરતી રાખવામા આવે છે અને વાતાવરણમાં ભેજ જાળવવા માટે પારદર્શિત પ્લાસ્ટિકનું આવરણ કરવામાં આવે છે. કપ તથા ધરૂ ઉછેર ટ્રેમાં એક ખાનામાં ત્રણ થી પાંચ છોડનું એકસાથે અનુકૂલન થઈ શકે છે જેથી વ્યાવસાયિક ધોરણે છોડ ઉછેર માટે ઓછા વિસ્તારની તેમજ ઓછા મજૂરે, ઓછી મહેનતે, ઓછા ખર્ચે, ઓછા મૃત્યુ દરે તંદુરસ્ત છોડનું અનુકૂલન શક્ય બને છે.

હાઈડ્રોપોનિક્સ પદ્ધતિની મર્યાદાઓ :

(૧) હાઈડ્રોપોનિક્સ વ્યાપારિક ધોરણે કરવા વ્યાવસાયિક જ્ઞાનની અને હાઈડ્રોપોનિક્સના સિદ્ધાંતો સમજવાની ખાસ જરૂર પડે છે.

(૨) જ્યાં પાણી, વીજળી અને વાતાવરણની વિપુલ તકો હોય ત્યાં આ પદ્ધતિથી સારૂં અનુકૂલન થઈ શકે છે.

(૩) વ્યાપારિક ધોરણે આ પદ્ધતિ બનાવવા માટે શરૂઆતમાં મોટું રોકાણ કરવું પડે છે.

(૪) પોષક દ્રાવણ બનાવવા માટે ખૂબ જ કાળજીની જરૂરિયાત રહે છે (પી.એચ., ઇં.સી., તાપમાન) અને સાથે સાથે છોડનું સ્વાસ્થ જાળવવું ખૂબ જ અનિવાર્ય થઈ જાય છે.

 એરોપોનિક્સ :

એરોપોનિક્સ પદ્ધતિ દ્વારા બટાટાના છોડને માટી વગર મોટા મોટા બોક્સમાં લટકાવવામાં આવે છે અને દરેક બોક્સમાં પોષકતત્વ અને પાણી નાખી ઉગાડવામાં આવે છે. એરોપોનિક્સ પદ્ધતિથી બટાટાના છોડની ક્ષમતા વધી જાય છે. સામાન્ય રીતે બટાટાના એક છોડમાંથી માત્ર પાંચ કે દસ બટાટાનું ઉત્પાદન થાય છે. આ પદ્ધતિની મદદથી બટાટાના એક છોડમાંથી અંદાજીત ૭૦ જેટલા બટાટાનું ઉત્પાદન લઈ શકાય છે.

બટાટાની પેશીસંવર્ધન પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરેલા માયકોટયૂબરમાં જનીનિક સમાનતા હોય છે તથા આ રીતે તૈયાર કરેલાં છોડ ૧૦૦%  રોગમુક્ત હોય છે. ઉપરાંત ખેડૂતોને વાવેતર માટે યોગ્ય મીનીટ્યૂબર વિપુલ સંખ્યામાં બનાવા માટે ગ્રીનહાઉસ અને ખેતરમાં ર-૩ વાર બીજ ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. સદર પદ્ધતિમાં ઓછા મીનીટ્યૂબર મળે છે અને કુદરતી વાતાવરણમાં બીજ ઉત્પાદન કરવાથી વિષાણુજન્ય રોગોનું સંસર્ગ થવાની શક્યતા હોય છે.

એરોપોનિક્સ દ્વારા એક છોડમાંથી પરંપરાગત પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં ત્રણ થી ચાર ગણી સંખ્યામાં મીનીટ્યુબર મેળવી શકાય છે. અહીં પેશીસંવર્ધન થયેલ છોડને જરૂરી પોષકતત્વો પાણી દ્વારા મળે છે. જેમાં છોડના મૂળ ઉપર પોષકતત્વોને સ્પ્રે (ફૂવારા) આપવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિમાં પોષકતત્વોના મિશ્રણને એરોપોનિક્સ સિસ્ટમમાં સતત ફેરવવામાં આવે છે અને તેના પી.એચ. અને ઇ.સી.ને સતત ધ્યાનમાં રાખવામાં આવે છે. લગભગ એક અઠવાડિયાની અંદર મૂળનો તિકાસ કરી શકાય છે અને બીજા ત્રણ થી ચાર અઠવાડિયાની અંદર ટ્યૂબર બનવાનું ચાલુ થઈ જાય છે. આ ટ્યૂબર જ્યારે ત્રણ થી ચાર ગ્રામ જેટલુ કદ ધારણ કરે ત્યારબાદ તેને નિયમિત સમયાંતરે ચૂંટવામાં આવે છે. આ રીતે મળેલા મીનીટ્યૂબરને ર-૪^o સે. જેટલા નીચા તાપમાને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહી શકાય છે અને આવનારી ત્રક્તુમાં વાવણી માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.

આ પણ વાંચો:જમીનની સ્વસ્થ્યતા અને પર્યાવરણ સંરક્ષણ માટે અપનાવો જૈવિક ખેતી

ડૉ.હાર્દિક આર. પટેલ & રાજેશ પંચાલ

(જનિનવિદ્યા અને પાક સંવર્ધન વિભાગ, ન. મ. કૃષિમહાવિદ્યાલય, નવસારી કૃષિ વિશ્વવિદ્યાલય, નવસારી – ૩૯૬ ૪૫૦, ગુજરાત)

ઈ- મૈલ : patelhardy97@gmail.com