জ্যাক্সিনন মিমেটিক (MiZax) মরু জলবায়ুতে আলু এবং স্ট্রবেরি গাছের বৃদ্ধি ও উৎপাদনশীলতা কার্যকরভাবে ত্বরান্বিত করে।

জলবায়ু পরিবর্তন এবং দ্রুত জনসংখ্যা বৃদ্ধি বিশ্বব্যাপী খাদ্য নিরাপত্তার ক্ষেত্রে প্রধান প্রতিবন্ধকতা হয়ে দাঁড়িয়েছে। এর একটি সম্ভাবনাময় সমাধান হলো ব্যবহারউদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকফসলের ফলন বাড়াতে এবং মরু জলবায়ুর মতো প্রতিকূল চাষাবাদের পরিস্থিতি কাটিয়ে উঠতে (PGRs) ব্যবহৃত হয়। সম্প্রতি, ক্যারোটিনয়েড জ্যাক্সিনোন এবং এর দুটি অ্যানালগ (MiZax3 এবং MiZax5) গ্রিনহাউস এবং মাঠ পর্যায়ে শস্য এবং সবজি ফসলে আশাব্যঞ্জক বৃদ্ধি-বর্ধক কার্যকলাপ প্রদর্শন করেছে। এখানে, আমরা কম্বোডিয়ার দুটি উচ্চমূল্যের সবজি ফসল—আলু এবং স্ট্রবেরির—বৃদ্ধি এবং ফলনের উপর MiZax3 এবং MiZax5-এর বিভিন্ন ঘনত্বের (২০২১ সালে ৫ μM এবং ১০ μM; ২০২২ সালে ২.৫ μM এবং ৫ μM) প্রভাব আরও তদন্ত করেছি। ২০২১ থেকে ২০২২ সাল পর্যন্ত পাঁচটি স্বতন্ত্র মাঠ পরীক্ষায়, উভয় MiZax-এর প্রয়োগ উদ্ভিদের কৃষিগত বৈশিষ্ট্য, ফলনের উপাদান এবং সামগ্রিক ফলন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে। এটি লক্ষণীয় যে, হিউমিক অ্যাসিডের (তুলনার জন্য এখানে ব্যবহৃত একটি বহুল প্রচলিত বাণিজ্যিক যৌগ) তুলনায় MiZax অনেক কম মাত্রায় ব্যবহৃত হয়। সুতরাং, আমাদের ফলাফল থেকে দেখা যায় যে, MiZax একটি অত্যন্ত সম্ভাবনাময় উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক যা এমনকি মরুভূমির মতো পরিস্থিতিতে এবং তুলনামূলকভাবে কম ঘনত্বেও সবজি ফসলের বৃদ্ধি ও ফলন বাড়াতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
জাতিসংঘের খাদ্য ও কৃষি সংস্থা (FAO) অনুসারে, ক্রমবর্ধমান বৈশ্বিক জনসংখ্যাকে খাওয়ানোর জন্য ২০৫০ সালের মধ্যে আমাদের খাদ্য উৎপাদন ব্যবস্থাকে প্রায় তিনগুণ বাড়াতে হবে (FAO: ২০৫০ সালের মধ্যে বিশ্বের ৭০% বেশি খাদ্যের প্রয়োজন হবে¹)। প্রকৃতপক্ষে, দ্রুত জনসংখ্যা বৃদ্ধি, দূষণ, কীটপতঙ্গের আনাগোনা এবং বিশেষ করে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে সৃষ্ট উচ্চ তাপমাত্রা ও খরা—এই সবই বৈশ্বিক খাদ্য নিরাপত্তার ক্ষেত্রে প্রতিবন্ধকতা²। এক্ষেত্রে, প্রতিকূল পরিস্থিতিতে কৃষি ফসলের মোট ফলন বৃদ্ধি করা এই গুরুতর সমস্যার একটি অনস্বীকার্য সমাধান। তবে, উদ্ভিদের বৃদ্ধি ও বিকাশ মূলত মাটিতে পুষ্টির প্রাপ্যতার উপর নির্ভরশীল এবং খরা, লবণাক্ততা বা জৈবিক চাপসহ প্রতিকূল পরিবেশগত কারণগুলির দ্বারা তা মারাত্মকভাবে বাধাগ্রস্ত হয়³,⁴,⁵। এই চাপগুলি ফসলের স্বাস্থ্য ও বিকাশের উপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে এবং শেষ পর্যন্ত ফসলের ফলন হ্রাস করতে পারে⁶। এছাড়াও, সীমিত মিঠা পানির উৎস ফসলের সেচকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে, অন্যদিকে বৈশ্বিক জলবায়ু পরিবর্তন অনিবার্যভাবে আবাদযোগ্য জমির পরিমাণ কমিয়ে দেয় এবং তাপপ্রবাহের মতো ঘটনা ফসলের উৎপাদনশীলতা হ্রাস করে⁷,⁸। সৌদি আরবসহ বিশ্বের অনেক অংশে উচ্চ তাপমাত্রা একটি সাধারণ ঘটনা। বায়োস্টিমুল্যান্ট বা উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক (PGRs)-এর ব্যবহার ফসলের বৃদ্ধিচক্র সংক্ষিপ্ত করতে এবং ফলন বাড়াতে সহায়ক। এটি ফসলের সহনশীলতা উন্নত করতে পারে এবং উদ্ভিদকে প্রতিকূল চাষাবাদের অবস্থার সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম করে তোলে৯। এই পরিপ্রেক্ষিতে, উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং উৎপাদনশীলতা উন্নত করার জন্য বায়োস্টিমুল্যান্ট এবং উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকসমূহ সর্বোত্তম ঘনত্বে ব্যবহার করা যেতে পারে১০,১১।
ক্যারোটিনয়েড হলো টেট্রাটারপেনয়েড যা ফাইটো হরমোন অ্যাবসিসিক অ্যাসিড (ABA) এবং স্ট্রাইগোলাক্টোন (SL)¹²,¹³,¹⁴, সেইসাথে সম্প্রতি আবিষ্কৃত বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক জ্যাক্সিনোন, অ্যানোরিন এবং সাইক্লোসিট্রালের¹⁵,¹⁶,¹⁷,¹⁸,¹⁹ পূর্বসূরী হিসেবেও কাজ করে। তবে, ক্যারোটিনয়েড ডেরিভেটিভ সহ বেশিরভাগ প্রকৃত মেটাবোলাইটের প্রাকৃতিক উৎস সীমিত এবং/অথবা এগুলো অস্থিতিশীল, যা এই ক্ষেত্রে তাদের সরাসরি প্রয়োগকে কঠিন করে তোলে। তাই, গত কয়েক বছরে, কৃষি প্রয়োগের জন্য বেশ কিছু ABA এবং SL অ্যানালগ/মিমেটিক তৈরি এবং পরীক্ষা করা হয়েছে²⁰,²¹,²²,²³,²⁴,²⁵। একইভাবে, আমরা সম্প্রতি জ্যাক্সিনোনের (MiZax) মিমেটিক তৈরি করেছি, যা একটি বৃদ্ধি-সহায়ক মেটাবোলাইট এবং এটি ধানের মূলে শর্করা বিপাক বৃদ্ধি করে এবং SL হোমিওস্ট্যাসিস নিয়ন্ত্রণ করে তার প্রভাব ফেলতে পারে¹⁹,²⁶। জ্যাক্সিনোন ৩ (MiZax3) এবং MiZax5 (রাসায়নিক গঠন চিত্র 1A-তে দেখানো হয়েছে) এর মিমিকস হাইড্রোপোনিকভাবে এবং মাটিতে জন্মানো বন্য ধান গাছে জ্যাক্সিনোনের সাথে তুলনীয় জৈবিক ক্রিয়াকলাপ দেখিয়েছে। অধিকন্তু, গ্রিনহাউস এবং খোলা মাঠের পরিস্থিতিতে টমেটো, খেজুর, কাঁচা মরিচ এবং কুমড়োকে জ্যাক্সিনোন, MiZax3 এবং MiZax5 দিয়ে শোধন করলে গাছের বৃদ্ধি এবং উৎপাদনশীলতা, অর্থাৎ মরিচের ফলন এবং গুণমান উন্নত হয়, যা বায়োস্টিমুল্যান্ট এবং পিজিআর (PGR) হিসাবে তাদের ভূমিকা নির্দেশ করে। মজার বিষয় হলো, MiZax3 এবং MiZax5 উচ্চ লবণাক্ততার পরিস্থিতিতে জন্মানো কাঁচা মরিচের লবণ সহনশীলতাও উন্নত করেছে, এবং জিঙ্ক-যুক্ত মেটাল-অর্গানিক ফ্রেমওয়ার্ক দিয়ে আবদ্ধ করলে MiZax3 ফলের জিঙ্কের পরিমাণ বাড়িয়ে দেয়।
(A) MiZax3 এবং MiZax5-এর রাসায়নিক গঠন। (B) খোলা মাঠের পরিস্থিতিতে আলু গাছের উপর 5 µM এবং 10 µM ঘনত্বে MZ3 এবং MZ5 পাতায় স্প্রে করার প্রভাব। পরীক্ষাটি ২০২১ সালে অনুষ্ঠিত হবে। ডেটা গড় ± এসডি (SD) হিসাবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n≥15। একমুখী বৈশ্লেষিক ভেদাঙ্ক বিশ্লেষণ (ANOVA) এবং ট্যুকির পোস্ট হক পরীক্ষা ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। তারকাচিহ্ন সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
এই গবেষণায়, আমরা তিনটি পাতায় প্রয়োগযোগ্য ঘনমাত্রায় (২০২১ সালে ৫ µM ও ১০ µM এবং ২০২২ সালে ২.৫ µM ও ৫ µM) MiZax (MiZax3 ও MiZax5)-এর কার্যকারিতা মূল্যায়ন করেছি এবং সেগুলোকে আলুর (Solanum tuberosum L) সাথে তুলনা করেছি। বাণিজ্যিক বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক হিউমিক অ্যাসিড (HA)-কে ২০২১ ও ২০২২ সালে স্ট্রবেরির গ্রিনহাউস পরীক্ষায় এবং মরু জলবায়ুর একটি সাধারণ অঞ্চল সৌদি আরবে চারটি মাঠ পর্যায়ের পরীক্ষায় স্ট্রবেরির (Fragaria ananassa) সাথে তুলনা করা হয়েছে। যদিও HA একটি বহুল ব্যবহৃত বায়োস্টিমুল্যান্ট যার অনেক উপকারী প্রভাব রয়েছে, যেমন মাটির পুষ্টি উপাদান ব্যবহার বৃদ্ধি করা এবং হরমোনগত ভারসাম্য নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে ফসলের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করা, আমাদের ফলাফল ইঙ্গিত দেয় যে MiZax, HA-এর চেয়ে উন্নত।
সৌদি আরবের জেদ্দায় অবস্থিত জাব্বার নাসের আল বিশি ট্রেডিং কোম্পানি থেকে ডায়মন্ড জাতের আলুর কন্দ ক্রয় করা হয়েছিল। সৌদি আরবের রিয়াদে অবস্থিত মডার্ন এগ্রিটেক কোম্পানি থেকে “সুইট চার্লি” ও “ফেস্টিভ্যাল” নামক দুটি স্ট্রবেরি জাতের চারা এবং হিউমিক অ্যাসিড ক্রয় করা হয়েছিল। এই গবেষণায় ব্যবহৃত সমস্ত উদ্ভিদ উপাদান বিপন্ন প্রজাতি সম্পর্কিত গবেষণার বিষয়ে আইইউসিএন-এর নীতি বিবৃতি এবং বন্য প্রাণী ও উদ্ভিদের বিপন্ন প্রজাতির বাণিজ্য সংক্রান্ত কনভেনশন মেনে চলে।
পরীক্ষাক্ষেত্রটি সৌদি আরবের হাদা আল-শামে (২১°৪৮′৩″উ, ৩৯°৪৩′২৫″পূ) অবস্থিত। এখানকার মাটি বেলে দোআঁশ, পিএইচ ৭.৮ এবং ইসি ১.৭৯ ডিসিএম-১৩০। মাটির বৈশিষ্ট্যগুলো পরিপূরক সারণি এস১-এ দেখানো হয়েছে।
গ্রিনহাউস পরিবেশে বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য এবং ফুল ফোটার সময়ের উপর ১০ μM MiZax3 এবং MiZax5 দিয়ে পাতায় স্প্রে করার প্রভাব মূল্যায়নের জন্য স্ট্রবেরি (Fragaria x ananassa D. var. Festival) গাছের ৩টি প্রকৃত পাতা পর্যায়ের চারাকে তিনটি দলে ভাগ করা হয়েছিল। মডেলিং ট্রিটমেন্ট হিসেবে পাতায় জল (০.১% অ্যাসিটোন মিশ্রিত) স্প্রে করা হয়েছিল। এক সপ্তাহের ব্যবধানে ৭ বার MiZax পাতায় স্প্রে করা হয়েছিল। দুটি পৃথক পরীক্ষা যথাক্রমে ২০২১ সালের ১৫ এবং ২৮ সেপ্টেম্বর তারিখে পরিচালিত হয়েছিল। প্রতিটি যৌগের প্রাথমিক মাত্রা ছিল ৫০ মিলি, যা ধীরে ধীরে বাড়িয়ে ২৫০ মিলি চূড়ান্ত মাত্রায় আনা হয়। টানা দুই সপ্তাহ ধরে প্রতিদিন ফুল ফোটা গাছের সংখ্যা রেকর্ড করা হয়েছিল এবং চতুর্থ সপ্তাহের শুরুতে ফুল ফোটার হার গণনা করা হয়েছিল। বৃদ্ধির বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য, বৃদ্ধি পর্বের শেষে এবং প্রজনন পর্বের শুরুতে প্রতি গাছে পাতার সংখ্যা, গাছের তাজা ও শুকনো ওজন, মোট পাতার ক্ষেত্রফল এবং স্টোলনের সংখ্যা পরিমাপ করা হয়েছিল। একটি লিফ এরিয়া মিটার ব্যবহার করে পাতার ক্ষেত্রফল পরিমাপ করা হয়েছিল এবং তাজা নমুনাগুলোকে ১০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় একটি ওভেনে ৪৮ ঘণ্টা ধরে শুকানো হয়েছিল।
দুটি মাঠ পর্যায়ের পরীক্ষা চালানো হয়েছিল: আগাম এবং দেরিতে চাষ। “ডায়াম্যান্ট” জাতের আলুর কন্দ যথাক্রমে আগাম এবং দেরিতে পাকার সময়কালের জন্য নভেম্বর এবং ফেব্রুয়ারিতে রোপণ করা হয়। বায়োস্টিমুল্যান্ট (মিজ্যাক্স-৩ এবং -৫) ৫.০ এবং ১০.০ µM (২০২১) এবং ২.৫ এবং ৫.০ µM (২০২২) ঘনত্বে প্রয়োগ করা হয়। হিউমিক অ্যাসিড (HA) ১ গ্রাম/লিটার হারে সপ্তাহে ৮ বার স্প্রে করা হয়। নেগেটিভ কন্ট্রোল হিসেবে পানি বা অ্যাসিটোন ব্যবহার করা হয়েছিল। মাঠ পর্যায়ের পরীক্ষার নকশা (পরিপূরক চিত্র S1)-এ দেখানো হয়েছে। মাঠ পর্যায়ের পরীক্ষাগুলো পরিচালনার জন্য ২.৫ মি × ৩.০ মি প্লট এলাকা সহ একটি র‍্যান্ডমাইজড কমপ্লিট ব্লক ডিজাইন (RCBD) ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রতিটি ট্রিটমেন্ট স্বাধীন রেপ্লিকেট হিসেবে তিনবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল। প্রতিটি প্লটের মধ্যে দূরত্ব ১.০ মি এবং প্রতিটি ব্লকের মধ্যে দূরত্ব ২.০ মি। গাছগুলোর মধ্যে দূরত্ব ০.৬ মিটার এবং সারিগুলোর মধ্যে দূরত্ব ১ মিটার। আলুর গাছগুলোতে প্রতিদিন ড্রিপ পদ্ধতিতে প্রতি ড্রপারে ৩.৪ লিটার হারে জল দেওয়া হতো। গাছগুলোতে জল সরবরাহ করার জন্য এই ব্যবস্থাটি দিনে দুইবার, প্রতিবার ১০ মিনিট করে চালানো হতো। খরা পরিস্থিতিতে আলু চাষের জন্য সুপারিশকৃত সমস্ত কৃষিপ্রযুক্তিগত পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়েছিল। রোপণের চার মাস পর, গাছের উচ্চতা (সেমি), প্রতি গাছে শাখার সংখ্যা, আলুর গঠন ও ফলন এবং কন্দের গুণমান প্রমিত কৌশল ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল।
দুটি স্ট্রবেরি জাতের (সুইট চার্লি এবং ফেস্টিভ্যাল) চারা মাঠের পরিবেশে পরীক্ষা করা হয়েছিল। বায়োস্টিমুল্যান্ট (মিজ্যাক্স-৩ এবং -৫) সপ্তাহে আটবার পাতায় স্প্রে হিসাবে ৫.০ এবং ১০.০ µM (২০২১) এবং ২.৫ এবং ৫.০ µM (২০২২) ঘনত্বে ব্যবহার করা হয়েছিল। মিজ্যাক্স-৩ এবং -৫ এর সমান্তরালে পাতায় স্প্রে হিসাবে প্রতি লিটারে ১ গ্রাম হিউমিক অ্যাসিড (HA) ব্যবহার করা হয়েছিল, সাথে নেগেটিভ কন্ট্রোল হিসাবে একটি H2O কন্ট্রোল মিশ্রণ বা অ্যাসিটোন ব্যবহার করা হয়েছিল। স্ট্রবেরির চারা নভেম্বরের শুরুতে একটি ২.৫ x ৩ মিটার প্লটে ০.৬ মিটার গাছ দূরত্ব এবং ১ মিটার সারি দূরত্বে রোপণ করা হয়েছিল। পরীক্ষাটি আরসিবিডি-তে পরিচালিত হয়েছিল এবং তিনবার পুনরাবৃত্তি করা হয়েছিল। প্রতিদিন সকাল ৭:০০ এবং বিকাল ৫:০০ টায়, ০.৬ মিটার ব্যবধানে স্থাপিত এবং ৩.৪ লিটার ধারণক্ষমতা সম্পন্ন একটি ড্রিপ সেচ ব্যবস্থা ব্যবহার করে গাছগুলিতে ১০ মিনিটের জন্য জল দেওয়া হয়েছিল। ক্রমবর্ধমান মরসুমে কৃষিপ্রযুক্তিগত উপাদান এবং ফলনের পরামিতিগুলি পরিমাপ করা হয়েছিল। কিং আব্দুল আজিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের ফসল-পরবর্তী শারীরবিদ্যা ও প্রযুক্তি গবেষণাগারে ফলের গুণমান, যার মধ্যে টিএসএস (%), ভিটামিন সি৩২, অম্লতা এবং মোট ফেনোলিক উপাদান৩৩ অন্তর্ভুক্ত ছিল, মূল্যায়ন করা হয়েছিল।
ডেটা গড় হিসাবে এবং তারতম্য স্ট্যান্ডার্ড ডেভিয়েশন হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছে। পরিসংখ্যানগত তাৎপর্য নির্ধারণ করা হয়েছিল একমুখী অ্যানোভা (one-way ANOVA) বা দ্বিমুখী অ্যানোভা (two-way ANOVA) ব্যবহার করে, যেখানে p < 0.05 সম্ভাব্যতা স্তরে ট্যুকির মাল্টিপল কম্প্যারিসন টেস্ট (Tukey's multiple comparison test) অথবা তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য শনাক্ত করার জন্য একটি দ্বি-পুচ্ছ স্টুডেন্ট'স টি টেস্ট (two-tailed Student's t test) ব্যবহার করা হয়েছে (*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001, ****p < 0.0001)। সমস্ত পরিসংখ্যানগত ব্যাখ্যা গ্রাফপ্যাড প্রিজম সংস্করণ 8.3.0 (GraphPad Prism version 8.3.0) ব্যবহার করে করা হয়েছিল। সম্পর্কগুলি প্রিন্সিপাল কম্পোনেন্ট অ্যানালাইসিস (PCA), একটি মাল্টিভেরিয়েট পরিসংখ্যানগত পদ্ধতি, ব্যবহার করে R প্যাকেজ 34 এর মাধ্যমে পরীক্ষা করা হয়েছিল।
পূর্ববর্তী একটি প্রতিবেদনে, আমরা উদ্যানজাত উদ্ভিদে ৫ এবং ১০ μM ঘনত্বের MiZax-এর বৃদ্ধি-বর্ধক কার্যকলাপ প্রদর্শন করেছিলাম এবং সয়েল প্ল্যান্ট অ্যাসে (SPAD)27-এ ক্লোরোফিল সূচকের উন্নতি ঘটিয়েছিলাম। এই ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, আমরা ২০২১ সালে মরু জলবায়ুতে মাঠ পর্যায়ে পরীক্ষার মাধ্যমে একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশ্বিক খাদ্যশস্য আলুর উপর MiZax-এর প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য একই ঘনত্ব ব্যবহার করেছি। বিশেষ করে, আমরা পরীক্ষা করতে আগ্রহী ছিলাম যে MiZax সালোকসংশ্লেষণের শেষ উৎপাদ, স্টার্চের সঞ্চয় বাড়াতে পারে কিনা। সামগ্রিকভাবে, হিউমিক অ্যাসিড (HA)-এর তুলনায় MiZax-এর প্রয়োগ আলু গাছের বৃদ্ধি উন্নত করেছে, যার ফলে গাছের উচ্চতা, বায়োমাস এবং শাখার সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছে (চিত্র ১বি)। এছাড়াও, আমরা লক্ষ্য করেছি যে ১০ μM-এর তুলনায় ৫ μM MiZax3 এবং MiZax5 গাছের উচ্চতা, শাখার সংখ্যা এবং বায়োমাস বৃদ্ধিতে আরও শক্তিশালী প্রভাব ফেলেছিল (চিত্র ১বি)। উন্নত বৃদ্ধির পাশাপাশি, MiZax ফলনও বৃদ্ধি করেছে, যা সংগৃহীত কন্দের সংখ্যা এবং ওজন দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছে। যখন MiZax 10 μM ঘনত্বে প্রয়োগ করা হয়েছিল তখন সামগ্রিক উপকারী প্রভাব কম স্পষ্ট ছিল, যা থেকে বোঝা যায় যে এই যৌগগুলি এর চেয়ে কম ঘনত্বে প্রয়োগ করা উচিত (চিত্র 1B)। এছাড়াও, আমরা অ্যাসিটোন (মক) এবং জল (কন্ট্রোল) প্রয়োগের মধ্যে সমস্ত নথিভুক্ত প্যারামিটারে কোনও পার্থক্য লক্ষ্য করিনি, যা থেকে বোঝা যায় যে পর্যবেক্ষণকৃত বৃদ্ধি পরিবর্তনের প্রভাব দ্রাবকের কারণে ঘটেনি, যা আমাদের পূর্ববর্তী প্রতিবেদন27-এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
যেহেতু সৌদি আরবে আলু চাষের মৌসুমে আগাম ও দেরিতে পরিপক্কতা আসে, তাই আমরা ২০২২ সালে খোলা মাঠে মৌসুমী প্রভাব মূল্যায়নের জন্য দুটি মৌসুম ধরে কম ঘনত্বের (২.৫ এবং ৫ µM) প্রয়োগ করে একটি দ্বিতীয় মাঠ গবেষণা পরিচালনা করি (পরিপূরক চিত্র S2A)। প্রত্যাশিতভাবেই, ৫ μM MiZax-এর উভয় প্রয়োগই প্রথম পরীক্ষার অনুরূপ বৃদ্ধি-বর্ধক প্রভাব তৈরি করেছে: গাছের উচ্চতা বৃদ্ধি, শাখা-প্রশাখা বৃদ্ধি, উচ্চতর বায়োমাস এবং কন্দের সংখ্যা বৃদ্ধি (চিত্র ২; পরিপূরক চিত্র S3)। গুরুত্বপূর্ণভাবে, আমরা ২.৫ μM ঘনত্বে এই পিজিআর-গুলির উল্লেখযোগ্য প্রভাব লক্ষ্য করেছি, যেখানে GA প্রয়োগে প্রত্যাশিত প্রভাব দেখা যায়নি। এই ফলাফল থেকে বোঝা যায় যে MiZax প্রত্যাশিত ঘনত্বের চেয়েও কম ঘনত্বে ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, MiZax প্রয়োগ কন্দের দৈর্ঘ্য এবং প্রস্থও বৃদ্ধি করেছে (পরিপূরক চিত্র S2B)। আমরা কন্দের ওজনেও একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি পেয়েছি, কিন্তু শুধুমাত্র ২.৫ µM ঘনত্বটি উভয় রোপণ মৌসুমেই প্রয়োগ করা হয়েছিল।
২০২২ সালে KAU মাঠে আগাম পরিপক্ক আলু গাছের উপর MiZax-এর প্রভাবের উদ্ভিদ ফিনোটাইপিক মূল্যায়ন। ডেটা গড় ± আদর্শ বিচ্যুতি হিসাবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n≥১৫। একমুখী বৈশ্লেষিক ভেদাঙ্ক (ANOVA) এবং ট্যুকির পোস্ট হক পরীক্ষা ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। তারকাচিহ্ন সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
ট্রিটমেন্ট (T) এবং বছর (Y)-এর প্রভাব আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া (T x Y) পরীক্ষা করতে টু-ওয়ে অ্যানোভা (two-way ANOVA) ব্যবহার করা হয়েছিল। যদিও সমস্ত বায়োস্টিমুল্যান্ট (T) আলু গাছের উচ্চতা এবং বায়োমাস উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছিল, শুধুমাত্র MiZax3 এবং MiZax5 কন্দের সংখ্যা এবং ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছিল, যা নির্দেশ করে যে দুটি MiZax-এর প্রতি আলু কন্দের দ্বিমুখী প্রতিক্রিয়া মূলত একই রকম ছিল (চিত্র ৩)। এছাড়াও, মৌসুমের শুরুতে আবহাওয়া (https://www.timeanddate.com/weather/saudi-arabia/jeddah/climate) উষ্ণতর হয় (গড় ২৮ °C এবং ৫২% আর্দ্রতা (২০২২)), যা কন্দের সামগ্রিক বায়োমাস উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে (চিত্র ২; পরিপূরক চিত্র S3)।
আলুর উপর ৫ µm প্রয়োগ (T), বছর (Y) এবং এদের পারস্পরিক ক্রিয়ার (T x Y) প্রভাব অধ্যয়ন করুন। উপাত্ত গড় ± আদর্শ বিচ্যুতি হিসেবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n ≥ ৩০। দ্বি-মুখী ভেদাঙ্ক বিশ্লেষণ (ANOVA) ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। তারকাচিহ্নগুলো সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
তবে, মাইজ্যাক্স প্রয়োগ দেরিতে পরিপক্ক হওয়া উদ্ভিদের বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করার প্রবণতা দেখায়। সামগ্রিকভাবে, আমাদের তিনটি স্বতন্ত্র পরীক্ষা সন্দেহাতীতভাবে প্রমাণ করেছে যে মাইজ্যাক্স প্রয়োগ শাখার সংখ্যা বৃদ্ধির মাধ্যমে উদ্ভিদের গঠনে একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। প্রকৃতপক্ষে, মাইজ্যাক্স প্রয়োগের পর শাখার সংখ্যার উপর (T) এবং (Y)-এর মধ্যে একটি উল্লেখযোগ্য দ্বিমুখী মিথস্ক্রিয়া প্রভাব ছিল (চিত্র ৩)। এই ফলাফল স্ট্রাইগোলাক্টোন (SL) জৈব সংশ্লেষণের নেতিবাচক নিয়ন্ত্রক হিসেবে তাদের কার্যকলাপের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। এছাড়াও, আমরা পূর্বে দেখিয়েছি যে জ্যাক্সিনোন প্রয়োগ ধানের মূলে শ্বেতসার জমা করে, যা মাইজ্যাক্স প্রয়োগের পর আলুর কন্দের আকার ও ওজন বৃদ্ধির কারণ ব্যাখ্যা করতে পারে, যেহেতু কন্দগুলো প্রধানত শ্বেতসার দ্বারা গঠিত।
ফল ফসল গুরুত্বপূর্ণ অর্থকরী উদ্ভিদ। স্ট্রবেরি খরা এবং উচ্চ তাপমাত্রার মতো অজৈব প্রতিকূল অবস্থার প্রতি সংবেদনশীল। তাই, আমরা পাতায় স্প্রে করে স্ট্রবেরির উপর MiZax-এর প্রভাব পরীক্ষা করেছি। স্ট্রবেরির (ফেস্টিভ্যাল জাত) বৃদ্ধির উপর এর প্রভাব মূল্যায়নের জন্য আমরা প্রথমে ১০ µM ঘনত্বের MiZax প্রয়োগ করি। মজার বিষয় হলো, আমরা লক্ষ্য করেছি যে MiZax3 উল্লেখযোগ্যভাবে স্টোলনের সংখ্যা বৃদ্ধি করেছে, যা শাখা-প্রশাখা বৃদ্ধির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ, অন্যদিকে গ্রিনহাউস পরিস্থিতিতে MiZax5 ফুল ফোটার হার, উদ্ভিদের বায়োমাস এবং পাতার ক্ষেত্রফল উন্নত করেছে (পরিপূরক চিত্র S4), যা ইঙ্গিত করে যে এই দুটি যৌগ জৈবিকভাবে ভিন্ন হতে পারে। ঘটনা ২৬,২৭। বাস্তব কৃষি পরিস্থিতিতে স্ট্রবেরির উপর এদের প্রভাব আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য, আমরা ২০২১ সালে আধা-বেলে মাটিতে জন্মানো স্ট্রবেরি গাছে (সুইট চার্লি জাত) ৫ এবং ১০ μM MiZax প্রয়োগ করে মাঠ পর্যায়ে পরীক্ষা চালাই (চিত্র S5A)। GC-এর তুলনায়, আমরা উদ্ভিদের জৈবভর বৃদ্ধি লক্ষ্য করিনি, কিন্তু ফলের সংখ্যা বৃদ্ধির একটি প্রবণতা দেখতে পেয়েছি (চিত্র C6A-B)। যাইহোক, MiZax প্রয়োগের ফলে একক ফলের ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং এটি ঘনত্বের উপর নির্ভরশীলতার ইঙ্গিত দিয়েছে (পরিপূরক চিত্র S5B; পরিপূরক চিত্র S6B), যা মরুভূমির পরিবেশে প্রয়োগ করা হলে স্ট্রবেরি ফলের গুণমানের উপর এই উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকগুলির প্রভাব নির্দেশ করে।
জাতভেদে বৃদ্ধি বর্ধনকারী প্রভাব ভিন্ন হয় কিনা তা বোঝার জন্য, আমরা সৌদি আরবের দুটি বাণিজ্যিক স্ট্রবেরি জাত (সুইট চার্লি এবং ফেস্টিভ্যাল) নির্বাচন করি এবং ২০২২ সালে MiZax-এর কম ঘনত্ব (২.৫ এবং ৫ µM) ব্যবহার করে দুটি মাঠ পর্যায়ের গবেষণা পরিচালনা করি। সুইট চার্লির ক্ষেত্রে, যদিও মোট ফলের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়নি, MiZax প্রয়োগ করা গাছগুলোর ফলের বায়োমাস সাধারণত বেশি ছিল এবং MiZax3 প্রয়োগের পর প্রতি প্লটে ফলের সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছিল (চিত্র ৪)। এই তথ্যগুলো আরও ইঙ্গিত দেয় যে MiZax3 এবং MiZax5-এর জৈবিক কার্যকলাপ ভিন্ন হতে পারে। এছাড়াও, MiZax প্রয়োগের পর আমরা গাছের তাজা ও শুকনো ওজনের পাশাপাশি গাছের কাণ্ডের দৈর্ঘ্যেও বৃদ্ধি লক্ষ্য করেছি। স্টোলন এবং নতুন গাছের সংখ্যার ক্ষেত্রে, আমরা শুধুমাত্র ৫ μM MiZax-এ বৃদ্ধি দেখতে পাই (চিত্র ৪), যা নির্দেশ করে যে MiZax-এর সর্বোত্তম সমন্বয় গাছের প্রজাতির উপর নির্ভর করে।
২০২২ সালে KAU ক্ষেত্রের স্ট্রবেরি (সুইট চার্লি জাত) গাছের গঠন এবং ফলনের উপর MiZax-এর প্রভাব নিয়ে গবেষণা পরিচালিত হয়। উপাত্ত গড় ± আদর্শ বিচ্যুতি হিসেবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n ≥ ১৫, কিন্তু প্রতি প্লটের ফলের সংখ্যা তিনটি প্লটের ১৫টি গাছ থেকে গড়ে গণনা করা হয়েছে (n = ৩)। পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ একমুখী বৈশ্লেষিক ভেদাঙ্ক বিশ্লেষণ (ANOVA) এবং ট্যুকির পোস্ট হক পরীক্ষা অথবা দ্বিমুখী স্টুডেন্ট টি পরীক্ষা ব্যবহার করে করা হয়েছে। তারকাচিহ্নগুলো সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
আমরা ফেস্টিভ্যাল জাতের স্ট্রবেরিতে ফলের ওজন এবং উদ্ভিদের বায়োমাসের ক্ষেত্রেও অনুরূপ বৃদ্ধি-উদ্দীপক কার্যকলাপ লক্ষ্য করেছি (চিত্র ৫), কিন্তু প্রতি গাছ বা প্রতি প্লটে মোট ফলের সংখ্যার ক্ষেত্রে উল্লেখযোগ্য কোনো পার্থক্য খুঁজে পাইনি (চিত্র ৫)। মজার বিষয় হলো, MiZax প্রয়োগে গাছের দৈর্ঘ্য এবং স্টোলনের সংখ্যা বৃদ্ধি পেয়েছে, যা ইঙ্গিত করে যে এই উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকগুলো ফল ফসলের বৃদ্ধি উন্নত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে (চিত্র ৫)। এছাড়াও, মাঠ থেকে সংগৃহীত দুটি জাতের ফলের গুণমান বোঝার জন্য আমরা বেশ কয়েকটি জৈব-রাসায়নিক পরামিতি পরিমাপ করেছি, কিন্তু সমস্ত ট্রিটমেন্টের মধ্যে কোনো পার্থক্য পাইনি (পরিপূরক চিত্র S7; পরিপূরক চিত্র S8)।
২০২২ সালে KAU ক্ষেত্রের স্ট্রবেরি (উৎসব জাত)-এ গাছের গঠন এবং ফলনের উপর MiZax-এর প্রভাব। উপাত্ত হলো গড় ± আদর্শ বিচ্যুতি। n ≥ ১৫, কিন্তু প্রতি প্লটের ফলের সংখ্যা তিনটি প্লটের ১৫টি গাছ থেকে গড়ে গণনা করা হয়েছে (n = ৩)। পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ একমুখী বৈশ্লেষিক ভেদাঙ্ক বিশ্লেষণ (ANOVA) এবং ট্যুকির পোস্ট হক পরীক্ষা অথবা দ্বিমুখী স্টুডেন্ট'স টি পরীক্ষা ব্যবহার করে করা হয়েছে। তারকাচিহ্নগুলো সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
স্ট্রবেরির উপর আমাদের গবেষণায়, MiZax3 এবং MiZax5-এর জৈবিক কার্যকলাপ ভিন্ন বলে প্রমাণিত হয়েছে। আমরা প্রথমে একই জাতের (সুইট চার্লি) উপর ট্রিটমেন্ট (T) এবং বছর (Y)-এর প্রভাব পরীক্ষা করার জন্য টু-ওয়ে অ্যানোভা (two-way ANOVA) ব্যবহার করে তাদের পারস্পরিক ক্রিয়া (T x Y) নির্ধারণ করেছি। ফলস্বরূপ, স্ট্রবেরি জাতটির (সুইট চার্লি) উপর HA-এর কোনো প্রভাব ছিল না, যেখানে ৫ μM MiZax3 এবং MiZax5 উদ্ভিদ ও ফলের বায়োমাস উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে (চিত্র ৬), যা নির্দেশ করে যে স্ট্রবেরি উৎপাদন বৃদ্ধিতে এই দুটি MiZax-এর দ্বিমুখী মিথস্ক্রিয়া খুবই সাদৃশ্যপূর্ণ।
স্ট্রবেরির (cv. Sweet Charlie) উপর ৫ µM ট্রিটমেন্ট (T), বছর (Y) এবং এদের পারস্পরিক ক্রিয়ার (T x Y) প্রভাব মূল্যায়ন করুন। ডেটা গড় ± স্ট্যান্ডার্ড ডেভিয়েশন হিসেবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n ≥ ৩০। টু-ওয়ে অ্যানালাইসিস অফ ভ্যারিয়েন্স (ANOVA) ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য তারকাচিহ্ন দ্বারা নির্দেশিত (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
অতিরিক্তভাবে, যেহেতু দুটি জাতের উপর MiZax-এর কার্যকারিতা সামান্য ভিন্ন ছিল (চিত্র ৪; চিত্র ৫), আমরা ট্রিটমেন্ট (T) এবং দুটি জাতের (C) মধ্যে তুলনা করে একটি টু-ওয়ে অ্যানোভা (two-way ANOVA) সম্পাদন করেছি। প্রথমত, কোনো ট্রিটমেন্টই প্রতি প্লটে ফলের সংখ্যাকে প্রভাবিত করেনি (চিত্র ৭), যা (T x C)-এর মধ্যে কোনো উল্লেখযোগ্য মিথস্ক্রিয়ার অনুপস্থিতি নির্দেশ করে এবং পরামর্শ দেয় যে MiZax বা HA কোনোটিই মোট ফলের সংখ্যায় অবদান রাখে না। বিপরীতে, MiZax (কিন্তু HA নয়) গাছের ওজন, ফলের ওজন, স্টোলন এবং নতুন গাছের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে (চিত্র ৭), যা নির্দেশ করে যে MiZax3 এবং MiZax5 বিভিন্ন স্ট্রবেরি গাছের জাতের বৃদ্ধিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ত্বরান্বিত করে। টু-ওয়ে অ্যানোভা (T x Y) এবং (T x C)-এর উপর ভিত্তি করে, আমরা এই সিদ্ধান্তে আসতে পারি যে মাঠের পরিস্থিতিতে MiZax3 এবং MiZax5-এর বৃদ্ধি-সহায়ক কার্যকলাপ অত্যন্ত সাদৃশ্যপূর্ণ এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ।
৫ µM (T), দুটি জাত (C) এবং এদের পারস্পরিক ক্রিয়া (T x C) দ্বারা স্ট্রবেরির ট্রিটমেন্টের মূল্যায়ন। ডেটা গড় ± স্ট্যান্ডার্ড ডেভিয়েশন হিসেবে উপস্থাপন করা হয়েছে। n ≥ ৩০, কিন্তু প্রতি প্লটের ফলের সংখ্যা তিনটি প্লটের ১৫টি গাছ থেকে গড়ে গণনা করা হয়েছে (n = ৬)। টু-ওয়ে অ্যানালাইসিস অফ ভ্যারিয়েন্স (ANOVA) ব্যবহার করে পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। তারকাচিহ্নগুলো সিমুলেশনের তুলনায় পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ পার্থক্য নির্দেশ করে (*p < ০.০৫, **p < ০.০১, ***p < ০.০০১, ****p < ০.০০০০১; ns, তাৎপর্যপূর্ণ নয়)। HA – হিউমিক অ্যাসিড; MZ3, MiZax3; MZ5, MiZax5।
অবশেষে, আমরা আলু (T x Y) এবং স্ট্রবেরি (T x C)-র উপর প্রয়োগকৃত যৌগগুলির প্রভাব মূল্যায়ন করার জন্য প্রিন্সিপাল কম্পোনেন্ট অ্যানালাইসিস (PCA) ব্যবহার করেছি। এই চিত্রগুলি দেখায় যে আলুর ক্ষেত্রে HA প্রয়োগ অ্যাসিটোনের মতো বা স্ট্রবেরির ক্ষেত্রে জলের মতো (চিত্র ৮), যা উদ্ভিদের বৃদ্ধির উপর একটি তুলনামূলকভাবে ছোট ইতিবাচক প্রভাব নির্দেশ করে। মজার বিষয় হলো, আলুর ক্ষেত্রে MiZax3 এবং MiZax5-এর সামগ্রিক প্রভাব একই রকম বিন্যাস দেখিয়েছে (চিত্র ৮A), যেখানে স্ট্রবেরির ক্ষেত্রে এই দুটি যৌগের বিন্যাস ভিন্ন ছিল (চিত্র ৮B)। যদিও MiZax3 এবং MiZax5 উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং ফলনের ক্ষেত্রে প্রধানত একটি ইতিবাচক বিন্যাস দেখিয়েছে, PCA বিশ্লেষণ ইঙ্গিত দেয় যে বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রণ কার্যকলাপ উদ্ভিদের প্রজাতির উপরও নির্ভর করতে পারে।
(ক) আলু (T x Y) এবং (খ) স্ট্রবেরি (T x C)-এর প্রধান উপাদান বিশ্লেষণ (PCA)। উভয় গ্রুপের জন্য স্কোর প্লট। প্রতিটি উপাদানকে সংযোগকারী একটি রেখা ক্লাস্টারের কেন্দ্রের দিকে নির্দেশ করে।
সংক্ষেপে, দুটি মূল্যবান ফসলের উপর আমাদের পাঁচটি স্বাধীন মাঠ গবেষণার উপর ভিত্তি করে এবং ২০২০ থেকে ২০২২ সাল পর্যন্ত আমাদের পূর্ববর্তী প্রতিবেদনগুলোর সাথে সামঞ্জস্য রেখে, MiZax3 এবং MiZax5 হলো সম্ভাবনাময় উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রক যা বিভিন্ন ফসলের, যেমন—শস্য, কাষ্ঠল উদ্ভিদ (খেজুর গাছ) এবং উদ্যানজাত ফল ফসলের—উদ্ভিদের বৃদ্ধি উন্নত করতে পারে। যদিও তাদের জৈবিক কার্যকলাপের পেছনের আণবিক প্রক্রিয়াগুলো এখনও অস্পষ্ট, মাঠে প্রয়োগের জন্য এদের ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে। সবচেয়ে ভালো দিক হলো, হিউমিক অ্যাসিডের তুলনায় MiZax অনেক কম পরিমাণে (মাইক্রোমোলার বা মিলিগ্রাম স্তরে) প্রয়োগ করা হয় এবং এর ইতিবাচক প্রভাবগুলো আরও বেশি সুস্পষ্ট। অতএব, আমরা প্রতি প্রয়োগে MiZax3-এর মাত্রা (কম থেকে বেশি ঘনত্বে): ৩, ৬ বা ১২ গ্রাম/হেক্টর এবং MiZax5-এর মাত্রা: ৪, ৭ বা ১৩ গ্রাম/হেক্টর নির্ধারণ করেছি, যা এই উদ্ভিদ বৃদ্ধি নিয়ন্ত্রকগুলোকে ফসলের ফলন উন্নত করার জন্য বেশ কার্যকর করে তোলে।