వ్యవసాయ రంగంలో జీవ సాంకేతికత

చారిత్రక నేపథ్యం

1990 నుంచి వ్యవసాయ రంగంలో జీవ సాంకేతికతను ప్రవేశపెట్టారు. అప్పటివరకు ఉన్న సంప్రదాయ వ్యవసాయ విధానాన్ని ఇది సమూలంగా మార్చింది.

 వ్యవసాయ రంగంలో అధిక దిగుబడి; చీడపీడలు, వ్యాధి నిరోధకత; అత్యంత పోషక విలువలు కలిగిన వంగడాలు; మరింత దిగుబడినిచ్చే పంటల రూపకల్పన మొదలైన నవీన ఆవిష్కరణలకు జీవ సాంకేతికత నాంది పలికింది. 

 అత్యంత సమర్థవంతమైన పంటలను పండించడం వల్ల వ్యవసాయ ఖర్చులు కూడా తగ్గాయి. దీంతో రైతులకు ఆదాయం, వ్యవసాయ కూలీలకు ఉపాధి సమకూరుతుంది.

 జన్యు పరివర్తన చెందిన మొక్కల ద్వారా అత్యధిక పోషకాలను అందించవచ్చు. 

ఉదా: బిలీ టమాటా.

 భవిష్యత్తులో వ్యాక్సిన్లను ఇంజక్షన్‌ రూపంలో కాకుండా ఏదైనా ఆహార పదార్థం ద్వారా తీసుకునే విధంగా పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.

ప్రయోగాలు - ఫలితాలు 

వ్యవసాయ రంగంలో జీవ సాంకేతికత ప్రయోగాలను ముఖ్యంగా జన్యు పరివర్తన విధానాల ద్వారా, మెరుగైన ఉత్పత్తులను అందించే పంట మొక్కలను క్లోనింగ్‌తో సృష్టించటం ద్వారా చేస్తున్నారు. వీటివల్ల జీవకోటికి ఎంతో ప్రయోజనం చేకూరుతుంది. 

హైబ్రిడ్‌ - కృత్రిమ విత్తనాలు, మెరుగైన కిరణజన్య సంయోగ క్రియను జరిపే మొక్కలు, ఒత్తిడిని తట్టుకునే స్ట్రెస్‌ రెసిస్టెన్స్‌ మొక్కలు, చలిని అధిగమించే ఫ్రాస్ట్‌ లేదా చిల్‌ రెసిస్టెంట్‌ మొక్కలు, నీటి ఎద్దడిని తట్టుకునే డ్రాట్‌ రెసిస్టెంట్‌ మొక్కలు మొదలైనవన్నీ జీవ సాంకేతిక ఫలితాలే. 

అతి తక్కువ ఎరువులను, కీటక నాశనులను, హెర్బిసైడ్లను ఉపయోగించుకునే మొక్కల సృష్టి కూడా ఈ సాంకేతికతతో సుసాధ్యం అయ్యింది. 

కృత్రిమ ఆహార పదార్థాలను సృష్టించడంలో జీవ సాంకేతికత ఎంతగానో తోడ్పడుతుంది. దీనివల్ల సంప్రదాయ ఆహార పదార్థాల కొరత తీరుతుంది. ప్రస్తుత సంప్రదాయ విజ్ఞానశాస్త్రం, జీవ సాంకేతికశాస్త్రం సంయుక్తంగా చేస్తున్న పరిశోధనలు సుస్థిర వ్యవసాయానికి ఎంతగానో దోహదం చేస్తున్నాయి. 

బయోఫెర్టిలైజర్లు, బయోపెస్టిసైడ్స్, బయోఫ్యూయల్‌ మొదలైన వినూత్న ఆవిష్కరణలతో లాభదాయక వ్యవసాయానికి, పర్యావరణ పరిరక్షణకు ఇది ఎంతగానో తోడ్పడుతుంది.

బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌ 

సూక్ష్మజీవులను కలిగిన పదార్థాలను భూసారాన్ని పెంచడానికి, మొక్కల అభివృద్ధికి వినియోగించినప్పుడు వాటిని బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌ లేదా జీవ సంబంధిత ఎరువులుగా పేర్కొంటారు.

ఈ ఫెర్టిలైజర్స్‌ భూసారాన్ని గణనీయంగా పెంచుతాయి. ఆహార ప్రమాణాలను ఏ మాత్రం తగ్గకుండా చూస్తాయి. 

జీవ ఎరువులు పంటలకు అత్యావశ్యక పోషకాలైన నత్రజని, ఫాస్ఫరస్‌ను మొక్కలు వినియోగించుకునేలా చేస్తాయి. అంతేకాకుండా భవిష్యత్తు తరాలకు కావాల్సిన భూవనరులను కూడా పరిరక్షించి, తద్వారా సుస్థిరాభివృద్ధికి తోడ్పడతాయి. 

 కృత్రిమ ఎరువుల వాడకం ఖర్చుతో కూడుకున్నది, వాటి స్థానంలో జీవ ఎరువులను వినియోగిస్తే రైతులకు ఆర్థికంగా మేలు చేకూరుతుంది. 

బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌లో రైజోబియం, బ్లూ-గ్రీన్‌ ఆల్గే లేదా సైనోబ్యాక్టీరియా లేదా నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు, బ్యాక్టీరియా, మైకోరైజల్‌ ఫంగై మొదలైనవి కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.

వర్గీకరణ: బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌ను కింది రకాలుగా వర్గీకరించారు.

సింబయాటిక్‌ నైట్రోజన్‌ ఫిక్సింగ్‌ బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌:

ఈ రకమైన ఫెర్టిలైజర్స్‌లో సూక్ష్మజీవులు, మొక్కల మధ్య అత్యంత సన్నిహిత సంబంధాలతో కూడిన సింబయాసిస్‌ అనే వ్యవస్థ ఉంటుంది. ఇందులో మొక్కలకు అవసరమైన పోషకాల లభ్యతతోపాటు, సూక్ష్మజీవులకు ఆవాసం కూడా లభిస్తుంది.

ఉదా: రైజోబియం, నీలి-ఆకుపచ్చ శైవలాలు, బ్యాక్టీరియా. 

 ఈ వ్యవస్థలో నైట్రోజన్‌ అమ్మోనియాగా మారి, మొక్కలకు అందుబాటులో ఉంటుంది. 

ఫ్రీ లివింగ్‌ బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌:

ఈ వ్యవస్థలో క్లాస్ట్రీడియం, అజిటోబాక్టర్‌ మొదలైనవి వాటి ఆవాసాల్లోనే స్వచ్ఛందంగా నివసిస్తూ, నత్రజని స్థాపనకు కృషి చేస్తాయి.

లూజ్‌ అసోసియేషన్‌ ఆఫ్‌ నైట్రోజన్‌ ఫిక్సింగ్‌ బ్యాక్టీరియా: 

మొక్కల వేర్ల చుట్టూ అజోస్పైరిలం ఉండి, రైజోస్పియర్‌ ప్రాంతంలో నత్రజని స్థాపనకు కృషి చేస్తుంది.

వర్మీ కంపోస్ట్‌: 

వానపాములను ఉపయోగించి భూసారాన్ని పెంచే కంపోస్ట్‌ విధానాన్ని వర్మీ కంపోస్ట్‌గా పేర్కొంటారు. 

వానపాములు నేల గుల్లతనాన్ని మరింత పెంచి, భూసారాన్ని ఎక్కువ చేస్తాయి. దీని ద్వారా భూమికి కావాల్సిన ఆవశ్యక పోషకాలు, సల్ఫర్, మాంగనీస్, జింక్‌ మొదలైనవి అభివృద్ధి చెంది, పంటల దిగుబడి పెరుగుతుంది.

ఇది పర్యావరణానికి ఎలాంటి హాని కలిగించదు. దీంతో సుస్థిరాభివృద్ధి మరింత వేగవంతం అవుతుంది. 

ఇతరాలు:

ఇవే కాకుండా వరి పొలాల్లో టెరిడోఫైట్‌ జాతికి చెందిన అజోలా; ఫెర్న్‌ మొక్కల పత్రకుహరాల్లో అనబినా అనే నీలి-ఆకుపచ్చ శైవలం ఉంటాయి. జీవ ఎరువుల్లో రైజోబియం, అజోస్పైరిల్లమ్‌లను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు. 

 భూమిలో కరగకుండా ఉన్న ఫాస్ఫరస్‌ను కరిగించి మొక్కలకు అందుబాటులో ఉంచడంలో వివిధ రకాల శిలీంధ్రాలైన పెన్సిలియం, ఆస్పరిజిల్లస్‌ మొదలైనవి కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.

బయో ఫెర్టిలైజర్స్‌ ప్రాముఖ్యత: జీవ ఎరువుల వినియోగం వల్ల నేలలో సారం పెరిగి, పంటలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. రైతులకు ఆర్థిక భారాన్ని తగ్గిస్తాయి.

ఇవి పర్యావరణహితంగా ఉంటాయి. బయో మాగ్నిఫికేషన్‌ లాంటి ప్రక్రియలను సమర్థవంతంగా నిరోధిస్తాయి. నేల, జల, వాయు కాలుష్యాలను సమర్థవంతంగా అరికట్టి, క్లైమేట్‌ ఛేంజ్‌ ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తాయి.

 నీటి ఎద్దడి ప్రాంతాల్లోనూ ఇవి అత్యంత సమర్థవంతంగా పని చేస్తున్నాయి.

ఫుడ్‌ ప్రాసెసింగ్‌లో జీవ సాంకేతికత

ఆహార తయారీ పరిశ్రమలో జీవ సాంకేతికత గణనీయమైన మార్పులను తీసుకొచ్చింది. ప్లాంట్‌ బ్రీడింగ్‌ విధానాల ద్వారా మానవాళి ఆకలి తీరుస్తూ, ఆరోగ్యాన్ని కల్పిస్తూ, జీవన ప్రమాణ స్థాయిని పెంచడంలో సహాయపడింది. 

ఆహార పదార్థాలకు పోషక విలువలను, రుచిని, మెరుగైన స్వరూపాన్ని అందించడంలో జీవసాంకేతికత కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఫెర్మెంటేషన్‌ ఎంజైమ్‌లను పెంచుతూ, ఆహార తయారీకి కావాల్సిన సౌకర్యాలను అందిస్తుంది. 

 ఫుడ్‌ ప్రాసెసింగ్‌ పరిశ్రమలు సూక్ష్మజీవుల సాయంతో బ్రెడ్, చీజ్, వైన్, బీర్, యోగర్ట్, వెనెగర్‌ మొదలైన ఉత్పత్తుల తయారీని అత్యంత వేగవంతం చేశాయి. 

ఆహార పదార్థాలను మరింత ఆకర్షణీయంగా మారుస్తూ వాటి రంగు, స్వరూపం, నిల్వ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచడంలో జీవసాంకేతికత దోహదం చేస్తుంది. దీంతో ఈ పరిశ్రమ అత్యంత లాభదాయకంగా మారింది. సూక్ష్మజీవులైన వైరస్, బ్యాక్టీరియాల ప్రభావాన్ని తట్టుకునే ఆహార పదార్థాలను కూడా దీనిద్వారా రూపొందిస్తున్నారు. 

 కొన్ని ప్రాంతాల్లో కల్తీల నివారణకు కూడా బయోటెక్నాలజీ అనుసంధాన పరీక్షలను నిర్వహిస్తున్నారు. ఆహార కాలుష్యం, ఫుడ్‌ పాయిజనింగ్‌లను ఈ పరీక్షల ద్వారా ముందుగానే గుర్తించవచ్చు.  జన్యు సంబంధ వ్యాధులను సంక్రమింపజేసే ఉత్పరివర్తన ప్రేరకాలను కూడా జీవసాంకేతికత ద్వారా గుర్తిస్తున్నారు. 

 ఫోర్టిఫికేషన్‌ ప్రక్రియ ద్వారా ఎక్కువ విటమిన్లు, పోషకాలు ఉండే ఆహారధాన్యాలను సృష్టిస్తున్నారు. సూక్ష్మ పోషకాలైన విటమిన్‌-ఎ, జింక్, ఐరన్‌ మూలకాలను ప్రధాన ఆహార ధాన్యాల్లో ఉండే విధంగా పంట రకాలను రూపొందిస్తున్నారు. 

ఉదా: గోల్డెన్‌ రైస్, డీఆర్‌ఆర్‌ ధన్‌ మొదలైనవి. 

 సూక్ష్మ పోషకాలతో కూడిన మొక్కజొన్న, సోయా బీన్స్, టమాటా, బొప్పాయి, బంగాళదుంపలను కూడా రూపొందించి పోషకాహారలేమిని నిర్మూలిస్తున్నారు.

పశు సంరక్షణలో జీవసాంకేతికత

పశు సంరక్షణ కార్యక్రమాల్లో కూడా జీవ సాంకేతికతను ఉపయోగించి మెరుగైన ఫలితాలు సాధిస్తున్నారు. జీవాల నిర్వహణ, అధిక పాలను ఇచ్చే పశు సంపద సృష్టి, అత్యంత త్వరగా పెరిగే చేపలు మొదలైనవన్నీ జీవ సాంకేతికత ఫలితాలే. 

 ఈ సాంకేతికత ద్వారా అత్యంత వేగంగా నూతన బ్రీడ్లను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. పశు ఆరోగ్య సంరక్షణ, అత్యంత వేగవంతమైన పునరుత్పత్తి వ్యవస్థ కలిగి, అధిక పాలను అందించే పశువులను జీవసాంకేతికత ద్వారా సృష్టిస్తున్నారు. 

 వివిధ బయోటెక్నాలజీ పద్ధతులైన ఆర్టిఫిషియల్‌ ఇన్సిమినేషన్, ఎంబ్రియో ట్రాన్స్‌ఫర్, ఇన్‌ విట్రో ఫెర్టిలైజేషన్, సొమాటిక్‌ సెల్‌ న్యూక్లియర్‌ ట్రాన్స్‌ఫర్‌ మొదలైన వాటి ద్వారా పునరుత్పత్తి జీవశాస్త్రంలో విప్లవాత్మక మార్పులను తెచ్చారు. 

 ఎంబ్రియో ట్రాన్స్‌ప్లాంటేషన్‌ పద్ధతి ద్వారా అత్యంత బలమైన మేకలు, పందులు, ఇతర పశు సంపద సృష్టి సాధ్యమైంది. 

 క్లోనింగ్‌ పద్ధతి ద్వారా తక్కువ సమయంలో జీవాలను సృష్టించడం సాధ్యమైంది. ఈ విధానంలో మన అవసరాలకు తగ్గట్టు ఒకే సమయంలో కావాల్సిన సంఖ్యలో తల్లిదండ్రుల్లో ఒకరిని పోలి ఉండే నూతన తరాన్ని సృష్టించవచ్చు. 

 డైరెక్ట్‌ జీన్‌ మానిప్యులేషన్‌ ప్రక్రియ ద్వారా పశువుల పెంపకంలో గణనీయమైన ఫలితాలను సాధిస్తున్నారు. 

రచయిత

రేమల్లి సౌజన్య

విషయ నిపుణులు