Enzyme-Based Farming:
ओ. पी. सिंग
कृषी रसायन उद्योग क्षेत्रात नव्या पिढीची कीडनाशके, वाढ नियंत्रके सादर होत आहेत, त्याप्रमाणे जैव उत्तेजके (बायो स्टिम्युलंट्‍स) व तत्सम प्रकारही उपलब्ध होऊ लागले आहेत. त्यातीलच एक प्रकार म्हणजे कृषी विकरे अर्थात एन्झाइएम्स. अलीकडील काळात जगभर त्यावर संशोधन सुरू आहे. त्याचबरोबर त्या धर्तीवर ‘एन्झाइम्स’ आधारित उत्पादने बाजारपेठेत उपलब्धही झाली आहेत. नव्या पिढीची उत्पादने म्हणून त्याकडे पाहता येते. वास्तविक विविध विकरांचा वापर मानवाकडून हजारो वर्षांपासून विविध स्वरूपात केला जात आहे. मात्र जैवतंत्रज्ञान व नवनिर्मिती तंत्रज्ञानाच्या आजच्या युगात त्याला अजून चालना मिळू लागली आहे. शेती अर्थात पीक उत्पादनासह कुक्कुटखाद्य, दुग्ध व्यवसाय, मद्यनिर्मिती, अन्नप्रक्रिया आदी पूरक उद्योगांमध्येही विकरांचा वापर करण्याकडे कल वाढला आहे.
रसायनमुक्त शेतीत विकरांचे महत्त्व
सध्या रासायनिक अवशेषमुक्त व सेंद्रिय शेती पद्धतीला अधिक महत्त्व प्राप्त झाले आहे. यात कृत्रीम रसायनांचा वापर कमीत कमी किंवा काटेकोर करण्याला महत्त्व आले आहे. त्यादृष्टीने विकरांचा निवडक लाभदायक सूक्ष्मजीवांसह वापर महत्त्वाचा आणि कृत्रिम रसायनांना पर्याय ठरू शकणारा आहे. विकरे म्हणजे जैव क्रियाशील प्रथिनांचे रूप असून पिकांचे उत्पादन व मातीची सुपीकता वाढीमध्ये त्यांचे महत्त्व आहे. विकरे मातीचे जैविक, रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्म यांचे संतुलन ठेवण्याचे काम करतात. माती सुदृढ व निरोगी असेल तर ती पिकांना सर्व अन्नद्रव्ये पुरवण्यासाठी सक्षम असते. त्यामुळेच प्रतिकूल परिस्थितीत पिकांना वाढीसाठी त्यामुळे मदत होते.
उत्पादन व गुणवत्तावाढ
विकरांचा लाभदायक सूक्ष्मजीवांसह वापर केल्यास नगदी पिके, तेलबिया, डाळी, धान्ये, फळे व भाजीपाला यांची गुणवत्ता वाढते. विकरांचे महत्त्व वनस्पतीच्या वाढीच्या सर्व टप्प्यांमध्ये आहे. सुरुवातीच्या काळात म्हणजे मुळे आणि अंकुर वाढण्यास त्यामुळे मदत होते. झाडामध्ये पाण्याचा ताण सहन करण्याची क्षमता तयार होते. सोप्या शब्दांत सांगायचे तर विकरे ही जैविक उत्प्रेरकासारखे (बायो कॅटॅलिसिस) कार्य करतात. त्या अनुषंगाने रासायनिक अभिक्रियेत भाग घेऊन जमिनीत उपलब्ध असलेल्या पीक अवशेषांचे तसेच सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन करतात. जेणे करून झाडांची मुळे विघटनातून वेगळी झालेली अन्नद्रव्ये सहजपणे शोषून घेऊ शकतात.
झाडाकडून अन्नद्रव्यांचा वापर
न्यूट्रीएंट ॲसिमिलेशन ही एक संकल्पना आहे. यात झाडाने अन्नद्रव्ये शोषून घेणे, त्यानंतर मुळे, खोड, पाने आदी विविध अवयवांपर्यंत त्यांचे वहन करणे व या अन्नद्रव्यांचा वापर करून प्रकाश संश्‍लेषण किंवा चयापचयाच्या (मेटॅबोलिक) क्रिया घडवून आणणे अशा विविध पद्धतींचा वापर होतो. विकरांमुळे हे ‘ॲसिमिलेशन’ घडून येण्यास मदत होते. मातीत ही विकरे आणि लाभदायक सूक्ष्मजीव यांचा अभाव असता तर ही अन्नद्रव्ये जमिनीतच निष्क्रिय अवस्थेत पडून राहिली असती व झाडांना ती शोषून घेणे कठीण झाले असते.
कृषी विकरांचे प्रकार, उपयोग
शेतीशी संबंधित महत्त्वाच्या विकरांमध्ये फॉस्फेटेसेस, डीहायड्रोजनेसेस आणि युरेज यांचा समावेश होतो. या व्यतिरिक्त कार्बोहायड्रेज, प्रोटीएसेस, फायटेस, सल्फाटेसेस आणि अमायलेसेस आदी विकरांचेही महत्त्व दुर्लक्षून चालणार नाही. फॉस्फेटेसेस हे सर्वांत जास्त वापरले जाणारे विकर असून नजीकच्या काळात कृषी विकरांच्या बाजारपेठेत सर्वांत मोठा भाग हेच विकर व्यापतील अशी अपेक्षा आहे. सध्या बाजारपेठेत प्रोटीन हायड्रॉलायसेटस आणि अमायनो ॲसिड्‍स वर आधारित काही उत्पादने जैव उत्तेजके या प्रकारात उपलब्ध देखील आहेत. काही विकरांची येथे थोडक्यात माहिती घेऊया.
फॉस्फेटेसेस
या विकराबाबत माहिती घेण्याआधी ‘हायड्रोलॅटिक’ किंवा हायड्रॉलिसिस ही संकल्पना समजावून घ्यावी लागेल. यात जटिल संयुगरूपी रसायनाचे साध्या रसायनात रूपांतर करण्यासाठी पाण्याच्या रेणूचा (एचटूओ) वापर होतो. उदाहरण सांगायचे तर प्रोटिन हायड्रॉलिसिस क्रियेत प्रथिनांचे रूपांतर अमिनो ॲसिडमध्ये केले जाते. सूक्ष्मजीवांच्या साह्याने देखील हे कार्य केले जाते. फॉस्फेटेसेस हे हायड्रोलायटिक प्रकारातील मातीतील विकरांचे रूप आहे. हे विकर स्फुरद चक्रामध्ये (फॉस्फरस) महत्त्वाची भूमिका बजावते. स्फुरद चक्र ही जैवरासायनिक क्रिया आहे. यामध्ये माती. पाणी, सजीव व सेंद्रिय घटकांमधील स्फुरदाचे रूपांतर व वहन केले जाते. पिकाला स्फुरद उपलब्ध करून देण्यात व पर्यायाने त्याच्या वाढीसाठी फॉस्फेटेसेस विकर मदत करते.
डीहायड्रोजनेसेस
मातीचे प्राणवायूच्या (ऑक्सिजन) सानिध्यात जैविक विघटन (जैविक ऑक्सिडेशन) घडवून आणण्यामध्ये किंवा मातीतील सेंद्रिय घटकांचे ‘हायड्रोलायझेशन’ करण्यामध्ये डीहायड्रोजनेसेस हे विकर महत्त्वाचे कार्य करते. जैविक ऑक्सिडेशनची प्रक्रिया ही मातीतील जिवाणू व बुरशी यांच्या मार्फत होते. यातही जटिल अशा सेंद्रिय घटकांचे विघटन करून वनस्पती घेऊ शकतील अशा साध्या रूपातील अन्नद्रव्यांत त्यांचे रूपांतर केले जाते. ‘ऑक्सिडेशन’ संकल्पनेविषयी अजून भर घालायची तर मातीतील विषारी पदार्थ वेगळे करण्यासाठीही ऑक्सिजनचा वापर करून सूक्ष्मजीवांद्वारे ऑक्सिडेशन क्रिया घडवली जाते. यात विषारी पदार्थांचे रूपांतर बिनविषारी (नॉन टॉक्सिक) पदार्थांमध्ये केले जाते.
युरेज
युरियावर आधारित खतांचे विघटन करण्याचे काम युरेज हे विकर करते. त्या योगे युरियाचे ‘हायड्रोलायझेशन’ होऊन त्याचे कार्बन डायऑक्साइड व नायट्राइट (NH3) या घटकांमध्ये रूपांतर हेते. त्यामुळे मातीत हे घटक सहजपणे शोषून घेतले जातात. जेणे करून मातीतील त्यांचे प्रमाण व मातीचा सामू वाढण्यास मदत होते.
कीड नियंत्रणात वापर
काही विकरे किडी- रोगांवर प्रतिबंध करून पिकांचे संरक्षण करतात. उदाहरण घ्यायचे तर रायझोक्टोनिया, फ्युजारियम, पिथियम यासारख्या रोगकारक बुरशींना रोखण्याचे काम विकरे करतात. मातीतून देण्यासाठी तसेच बीजप्रक्रियेद्वारे त्यांचा वापर होऊ शकतो. त्याचबरोबर पाने खाणारी अळी, मावा, मिलीबग, कोळी, फळ पोखरणारी अळी यांनाही प्रतिबंध करण्यासाठी विकरे महत्त्वाची भूमिका बजावतात. कायटीनेसेस, ग्लुकानासेस, प्रोटियासेस अशा काही विकरांचा उपयोग करून किडींच्या जीवनक्रमात अडथळा निर्माण करून त्यांची समस्या कमी करणे शक्य होते. झाडाची प्रतिकारक्षमता वाढवणेही त्यायोगे शक्य होते. कायटीनेसेस हे विकर किडीच्या शरीराचे मुख्य कवच भेदण्याचे काम करते. तर प्रोटियासेस हे विकर काही किटकांच्या पचनसंस्था क्रियेत बाधा आणण्याचे काम करतात. सध्या बाजारात कायटोसॅन विकरावर आधारित उत्पादन उपलब्ध देखील आहे.
विकरांचे व्यावसायिक स्रोत
विकरांचे एवढे महत्त्व लक्षात आल्यानंतर उत्सुकता निर्माण होते ती म्हणजे ही विकरे येतात कुठून? तर स्टीलच्या बंद टाक्यांमध्ये सोया, मका, साखर आणि स्टार्च यासारख्या पोषक तत्त्वांच्या आधारे काही विशिष्ट बुरशी आणि जिवाणू यांच्यापासून ती मिळवली जातात. जनुकीय तंत्रज्ञानाचा आधार घेऊनही विकरांचे प्रमाण व परिणामकारकता वाढविण्याचे प्रयत्न केले जात आहेत.
का वाढते आहे कृषी विकरांचे महत्त्व?
कर्बोदके व प्रथिनांचा किफायतशीर व स्वस्त व प्रमुख स्रोत असलेले घटक म्हणून अन्नधान्ये, डाळी यांच्याकडे पाहिले जाते. त्यामुळेच त्यांचे उत्पादन जगभर घेतले जात आहे. अशा शेतीमालाचे उत्पादन व गुणवत्ता वाढवण्यात विकरांचे योगदान महत्त्वाचे ठरत आहे.
पिकांचे रोग- किडींपासून संरक्षण करण्याचे काम विकरे करतात. त्याचबरोबर कापणी केलेल्या पिकांमधून अनावश्‍यक घटक, हानिकारक जीव यांनाही दूर करण्याचे काम विकरे करतात.
स्वयंपाकासाठी तेल म्हणून तसेच जैवइंधन उत्पादनासाठी तेलवर्गीय पिकांची मागणी वाढते आहे. अशा पिकांच्या वाढीसाठी मदत करण्याबरोबरच त्यांच्यापासून अधिकाधिक तेल मिळविण्यासाठी विकरे उपयोगी ठरतात.
आरोग्यदायी व विषमुक्त म्हणून अलीकडील काळात सेंद्रिय, रासायनिक अवशेषमुक्त अन्नाला ग्राहकांकडून अधिकाधिक मागणी वाढत आहे. अशावेळी सेंद्रिय कीडनाशके म्हणून तसेच झाडाची प्रतिकारक्षमता वाढवण्याच्या दृष्टीने विकरांचा चांगला पर्याय म्हणून उदयास येत आहे.
विकरे हानिकारक सूक्ष्मजीवांच्या वाढीसाठी प्रतिबंध करतात. त्याचबरोबर औद्योगिक व रासायनिक टाकाऊ पदार्थांमुळे दूषित झालेल्या मातीचे निर्जंतुकीकरण करण्याचे कामही विकरे करतात. मातीतील परिसंस्था सुधारण्यामध्येही त्यांची मदत होते.
प्रोटियासेस सारखी काही विकरे पशुखाद्यांचे महत्त्व वाढवण्यास कारणीभूत आहेत. त्याचे कारण म्हणजे
या खाद्याचे चांगले पचन करून जनावरांचे आरोग्य सुधारण्यास मदत होते. दिलेले खाद्य वाया जात नाही.
जैविक वस्तुमान उदा. लाकूड, पीक अवशेष वा टाकाऊ सेंद्रिय पदार्थांवर प्रक्रिया करून त्यांचा इंधन म्हणून पुनर्वापर करण्यासाठीही विकरांची मदत घेण्यात येते. वनस्पतींमध्ये आढळणाऱ्या पेक्टिनपासून साखर किंवा अन्य उपयोगी घटक मिळवण्यासाठी पेक्टिनेज हे विकर उपयोगी ठरते.
(लेखक पुणे स्थित एबीटीएल कंपनीचे व्यवस्थापकीय संचालक आहेत.)
info@abtl.in
ॲग्रोवनचे सदस्य व्हा
शॉपिंगसाठी 'सकाळ प्राईम डील्स'च्या भन्नाट ऑफर्स पाहण्यासाठी क्लिक करा.
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.