चीन में एक अनुसंधान दल ने कृषि अपशिष्ट बायोमास से प्राप्त कार्बन-आधारित नैनोमटेरियल को सफलतापूर्वक विकसित किया है, जो पौधों की प्रकाश संश्लेषण को बढ़ा सकता है और फसल वृद्धि को प्रोत्साहित कर सकता है।
यह सफलता चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के शेनझेन इंस्टीट्यूट ऑफ एडवांस्ड टेक्नोलॉजी के वैज्ञानिकों और शंघाई जियाओ टोंग यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं द्वारा हासिल की गई। उनके निष्कर्ष जर्नल कम्युनिकेशन्स मैटेरियल्स में प्रकाशित हुए।
कार्बन क्वांटम डॉट्स के नाम से जानी जाने वाली यह नई सामग्री, अपने संश्लेषण के लिए पुआल, पत्तियों और खरपतवार जैसे कार्बनिक अपशिष्ट उत्पादों का उपयोग करती है। अध्ययन के अनुसार, इन क्वांटम डॉट्स में पराबैंगनी प्रकाश को परिवर्तित करने की क्षमता है - जिसे आमतौर पर पौधे अवशोषित नहीं करते हैं - और हरे प्रकाश को, जिसे कम दक्षता के साथ अवशोषित किया जाता है, लाल प्रकाश में परिवर्तित करने की क्षमता है। यह परिवर्तन पौधों द्वारा अधिक कुशल प्रकाश अवशोषण की अनुमति देता है, जिससे प्रकाश संश्लेषण की प्रभावशीलता में काफी सुधार होता है। शोध बताता है कि कार्बन क्वांटम डॉट्स अवशोषित फोटॉनों से इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करके ऐसा करते हैं, इस प्रकार प्रकाश संश्लेषक इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला को अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्रदान करते हैं।
प्रायोगिक सेटिंग में, शोधकर्ताओं ने नैनोमटेरियल को साइनोबैक्टीरिया के तरल संवर्धन माध्यम में शामिल किया और इसे सीधे पौधों पर भी लगाया। परिणामों ने विकास और CO2 निर्धारण दरों में आशाजनक वृद्धि का संकेत दिया: ग्लिसरॉल-उत्पादक साइनोबैक्टीरिया ने अपने CO2.4 निर्धारण दर में 2 गुना वृद्धि प्रदर्शित की, साथ ही ग्लिसरॉल उत्पादन में 2.2 गुना वृद्धि हुई। इस बीच, मॉडल प्लांट अरेबिडोप्सिस का बायोमास 1.8 गुना बढ़ गया।
अध्ययन में इस सामग्री के अन्य लाभों की रूपरेखा दी गई है, जिसमें इसकी कम उत्पादन लागत और उच्च जैव-संगतता पर प्रकाश डाला गया है, जो यह सुझाव देता है कि यह भविष्य की कृषि पद्धतियों के साथ-साथ सौर-संचालित जैव-निर्माण प्रक्रियाओं में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। प्रारंभिक प्रयोगों ने डकवीड, मूंगफली, मक्का और सोयाबीन सहित विभिन्न पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देने में इसकी प्रभावकारिता का भी संकेत दिया है।
आगे बढ़ते हुए, शोध दल ने वास्तविक दुनिया के कृषि परिदृश्यों में कार्बन क्वांटम डॉट्स की क्षमता को मान्य करने के लिए आगे के क्षेत्र प्रयोग करने के इरादे व्यक्त किए हैं। यह विकास फसल उत्पादकता को बढ़ाने के लिए एक आशाजनक दिशा प्रदान कर सकता है, साथ ही साथ कृषि स्थिरता से जुड़ी कुछ चुनौतियों का समाधान भी कर सकता है।
