निसर्गात घडणाऱ्या प्रत्येक बदलामागे सूक्ष्म जिवांचा महत्त्वाचा सहभाग असतो. हे सूक्ष्म जीव पृथ्वीवरचे वैविध्य टिकवतात, वाढवतात.
की बाकीचे जीव- जिवाणू आणि त्यांची विविधता ठरवितात? कार्बन, नत्र, स्फुरद आणि अन्य प्रक्रियांमध्ये जमिनीतील हजारो सूक्ष्म जीव भाग घेत असतात. त्यामुळे जमिनीवरील जैववैविध्य वाढत असते.
एक हेक्टर जमिनीच्या वरवरच्या मातीमध्ये १० टन सूक्ष्म जीव असतात. तर झाडांच्या मुळांच्या आजूबाजूला वेगवेगळे जवळपास तीस हजारांच्या वर सूक्ष्मजीव (जिवाणू, यीस्ट, अन्य बुरशी व आदी) असतात. पाने, फुले, खोडांवर आणि झाडातही असतात.
चयापचय क्रियेतही सूक्ष्म जीव भाग घेतात. काहींमध्ये कोणत्याही वातावरणाशी जुळवून घेण्याची क्षमता असते. कार्ल वोझ हे सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ म्हणतात की कोणाला आवडो किंवा न आवडो, सूक्ष्म जीवशास्त्र हे मानवाच्या पुढील वाटचालीत प्रमुख आणि मध्यवर्ती भूमिकेत राहतील.
सूक्ष्मजीवांचे शेतीतील महत्त्व
जमिनीतील सूक्ष्मजीव पिकांच्या आरोग्याशी संबंधित असतात. जमिनीतील अनेक सूक्ष्म जीव एकत्रितपणे पिके आणि कीड यांच्या परस्पर संबंधावर परिणाम करतात. एक सूक्ष्मजीव आणि झाडाची प्रकृती असा अभ्यास खूप झाला आहे. पण अनेक सूक्ष्म जीव आणि जमिनीवरील जीवसृष्टी अशा अभ्यासाची अधिक आवश्यकता आहे.
पृथ्वीवर असणाऱ्या सूक्ष्म जीवांपैकी प्रयोगशाळेत जास्तीत जास्त पाच टक्के जीव वाढविता येतात. म्हणजे उर्वरित ९५ टक्के कार्यरत असले तरी त्यांचा पूर्ण अभ्यास अद्याप झालेला नाही.
‘मेटाजिनोमिक्स’ आणि ‘फंक्शनल जिनोमिक्स’ असे तंत्र वापरूनही सूक्ष्मजीवांचा अभ्यास केला जातो. जमिनीतील सूक्ष्म जिवांचे परस्पर संबंध आणि त्यांचे प्रमाण यांच्या अभ्यासातून पिकांचे उत्पादन वाढविणे शक्य आहे.
पिकांना उपयुक्त सूक्ष्म जिवाणू
शेतीच विविध सूक्ष्मजीव वेगवेगळ्या प्रकारे मदतीला येतात. नत्र देणारे अझोटोबॅक्टर Azotobacter), रायझोबियम (Rhizobium) तर स्फुरदाची मुबलकता वाढवणारे स्युडोमोनास (Pseudomonas), बॅसिलस (Bacillus), मायक्रोकोकस (Micrococcus), तसेच ॲस्परजीलस, पालाश विरघळविणारे ॲसिडो थायोबॅसिलस (Acidothiobacillus), पेनि बॅसिलस (Paenibacillus) आदींचा त्यात समावेश होतो.
बॅसिलस वर्गातील जिवाणू सायट्रिक, टारटारिक अशी आम्ले जमिनीत सोडतात आणि स्फुरद व पालाशची मुबलकता वाढवितात. सूर्यफुलाच्या शेतात एन्टरोबॅक्टर (Enterobacter) आणि बर्खहोलडेरिया (Burkholderia) देखील हेच कार्य करतात. बर्खहोलडेरियाच्या काही प्रजाती मुख्यत्वे भात पिकात नत्राचा पुरवठा करतात.
अलीकडील शोध
अलीकडेच शोधला गेलेला महत्त्वाचा जिवाणू म्हणजे ग्लुकोनो ॲसिटोबॅक्टर डायअझोट्रोपिकस (Gluconacetobacter diazotrophicus). प्रथम तो ब्राझील मध्ये उसात सहजीवन करताना आढळून आला. नत्राच्या पुरवठ्याबरोबर पिकांच्या वाढीसाठी पोषक असे अनेक पदार्थ तो तयार करतो.
उसाबरोबर आता तो नाचणी, भात, कॉफी आदी पिकांतही आढळून आला आहे. क्लेब्सिएल्ला (Klebsiella) या जिवाचेही महत्त्वाचे योगदान आहे: गव्हासारख्या पिकात नत्राचा पुरवठा करणे, ऊस, तांदूळ या पिकांची वाढ जोमाने करणे, जैविक पद्धतीने जमिनीतील प्रमाणाबाहेर वाढलेल्या अमोनिअम आणि ‘नायट्रेट’ चा निचरा करणे ही कार्ये तो करतो.
तसा तो पिण्याच्या पाण्यात, शेतात, सांडपाण्यातही आढळतो. क्लेब्सिएल्ला हा माणसात श्वसनाचा विकार करणारा जीवही आहे. पण आता त्याच्या गुणधर्माप्रमाणे त्याचे चार जातींमध्ये वर्गीकरण केले आहे.
तरीही पिकांच्या आनुषंगिक संशोधनात संशोधकांवर मोठी जबाबदारी येते. मुळांवर असणारे जिवाणू आणि बुरशी (मायकोऱ्हायझा) पिकांवर येणारा वातावरणाचा तणाव कमी करतात. झाडाच्या मुळांवर सहजीवनात असलेली मायकोऱ्हायझा बुरशी मुळांचा आकार वाढवते.
त्यामुळे अनेक मूलद्रव्ये झाडे जास्त प्रमाणात घेऊ शकतात. जास्त पाणी शोषू शकतात. त्यामुळे या बुरशीला शेतीत महत्त्व आले आहे. आजकाल सूक्ष्मजीवांचा संघ वापरला जातो. नत्र, स्फुरद, पालाश व जस्त यांच्याशी निगडित असणारे सूक्ष्म जिवाणू एकत्रितपणे वापरले जातात.
सूक्ष्म जीवांवर आधारित कीडनाशके
घाटेअळी म्हणजेच बोंडअळी, पिठ्या ढेकूण, मावा, तुडतुडे, पाने खाणारी अळी आदी विविध किडींमुळे पिकांचे मोठ्या प्रमाणात नुकसान होते. त्यांच्या नियंत्रणासाठी विषाणू, जिवाणू आणि बुरशी यांचा वापर जैविक कीडनाशके म्हणून दिवसे दिवस वाढत आहे. अशी कीटकनाशके जेव्हा फवारली जातात तेव्हा ती किडींच्या कवचावर हल्ला करतात.
ते अनेक प्रकारची विकरे (enzymes) तयार करतात. एनपीव्ही नावाचा विषाणू, बॅसिलस थुरीनजिएनसिस, बिव्हेरिया, मेटारायझियम, व्हर्टिसिलीयम आदी जैविक कीटकनाशकांची काही उदाहरणे सांगता येतील. आत्तापर्यंत जवळपास २७ पोटजाती, ४६ प्रजातींमधून ३७७ बुरशी या कीटक नियंत्रक म्हणून नोंद केलेल्या आहेत.
रोगांचे नियंत्रण
फ्युझारियम विल्ट, तांबेरा (Puccinia), करपा आदी रोग विविध पिकांत आढळतात. भातात म्यागनापोरथे (Magnaporthe) या बुरशीमुळे करपा होतो. टिक्का रोगामुळे भुईमुगाचे ५० टक्के नुकसान होते. सरकोस्पोरा बुरशीमुळे हा रोग होतो. तर अस्परजीलस, पेनिसिलीयम अशा बुरशी अनेक पिकांच्या बियांमध्ये विष तयार करतात.
त्याच्या दुसऱ्या बाजूला ट्रायकोडर्मा मित्रबुरशी, स्युडोमोनास हे मित्रजिवाणू काही रोगांचे नियंत्रणही करतात. सध्या चर्चेत असणारा डाळिंब बागेतील तेलकट डाग नावाचा रोग झॅंतोमोनासमुळे तर एरविनिया (Erwinia) या सूक्ष्म जीवामुळे ‘सॉफ्ट रॉट’ हा रोग भाजीपाला पिकांत होतो.
झॅंतोमोनास या जिवाणूंमुळे जवळपास ३५० वेगवेगळे रोग पिकांमध्ये होऊ शकतात. बॅसिलस व स्युडोमोनास हे मित्र सूक्ष्म जीव प्रतिजैविके तयार करतात. त्यामुळे रोग नियंत्रण होऊ शकते. सूत्रकृमी मुळे होणारे पिकांचे नुकसान पॅसिलोमायसिस, ट्रायकोडर्मा, मायरोथेशियम आदी बुरशींमुळे आटोक्यात राहते.
एकात्मिक पद्धतीने हवा वापर
केवळ रसायनांचा वापर करण्यापेक्षा एकात्मिक कीड नियंत्रण पद्धतीचा वापर महत्त्वाचा ठरतो. हा महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे कीड शेतात दिसेपर्यंत न थांबता प्रादुर्भाव होण्यासारखी स्थिती तयार झालेला असताना जैविक कीडनाशकांचा वापर केल्यास तो फायदेशीर ठरतो.
काही बुरशी अनेक विकरे तयार करतात जी किडी व बुरशीच्या संरक्षण कवच आणि भित्तिकेचा नाश करू शकतात. थोडक्यात असे विकरांचे मिश्रण किडी व रोगजन्य बुरशींचे एकावेळेस नियंत्रण करू शकेल. या पुढे जाऊन असे म्हणता येईल की असे सूक्ष्म जीव अजून शोधले पाहिजेत जे कीडनाशक म्हणून कार्य करतीलच शिवाय पिकाच्या वाढीला पोषक असे पदार्थ तयार करतील.
उदाहरण सांगायचे तर बिव्हेरिया, मेटॅरायझियम, ट्रायकोडर्मा यांच्या अनेक पोटजाती शेतात या कारणासाठी उपयोगी आहेत हे काही संशोधकांनी दाखविले आहे.ट्रायकोडर्माचा वापर करून बटाटा, भात, मका आदींचे ६० ते ९० टक्के तर हरभरा, भुईमूग यांचे २० ते ७० टक्के उत्पादन वाढू शकते. त्याचबरोबर जमिनीतील कीडनाशकांचे विघटन देखील अशा मित्रबुरशी करू शकतात.
अशीही काही उदाहरणे सांगता येतील की सीताफळात जगणाऱ्या मेटारायझियम या बुरशीत सीताफळातील कीडनाशक गुणधर्म दिसून येतात. त्याचप्रमाणे कडुनिंब, पपई, निलगिरी आदींमध्ये वाढणारी बुरशी अनेक पिकांवरील कीड नियंत्रणासाठी उपयोगी पडते.
लेखक संपर्क – डॉ. मुकुंद देशपांडे, ९०११३५८९७७, (लेखक सूक्ष्मजीवशास्त्र विषयातील तज्ज्ञ व कृषी उद्योजक आहेत.)
