Nutrition in Plants

सभी सजीवों को जीवित रहने, चलने, पढ़ने, खेलने, शारीरिक वृद्धि तथा क्षतिग्रस्त ऊतकों की मरम्मत के लिए ऊर्जा और कच्चे पदार्थों की आवश्यकता होती है।

भोजन के वे घटक जो हमारे शरीर के लिए आवश्यक हैं, पोषक तत्व (Nutrients) कहलाते हैं—जैसे कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा, विटामिन एवं खनिज लवण।

हरे पौधे अपना भोजन स्वयं संश्लेषित करते हैं, इसलिए वे स्वपोषी (Autotrophs) हैं। भोजन निर्माण की इस जैव-रासायनिक प्रक्रिया को प्रकाश-संश्लेषण (Photosynthesis) कहते हैं:

• Photo: प्रकाश (Light)
• Synthesis: निर्माण करना या जोड़ना (To combine / put together)

पत्तियों को पौधे की खाद्य फैक्ट्रियाँ (Food Factories) कहा जाता है क्योंकि भोजन निर्माण का अधिकांश कार्य पत्तियों में संपन्न होता है।

1. सूर्य का प्रकाश (Sunlight): यह पौधे को भोजन पकाने के लिए आवश्यक सौर ऊर्जा प्रदान करता है।
2. क्लोरोफिल (Chlorophyll): पत्तियों की कोशिकाओं में पाया जाने वाला हरा वर्णक, जो सौर ऊर्जा को अवशोषित व संग्रहित करता है।
3. कार्बन डाइऑक्साइड ($CO_2$): वायुमंडल से पत्तियों के सूक्ष्म छिद्रों (रंध्रों) द्वारा ग्रहण की जाती है।
4. जल एवं खनिज ($H_2O$): जड़ों द्वारा मिट्टी से अवशोषित होकर जाइलम वाहिकाओं द्वारा पत्तियों तक पहुँचते हैं।

पत्तियों की बाह्यत्वचा (Epidermis) पर अति सूक्ष्म छिद्र होते हैं जिन्हें रंध्र (Stomata / स्टोमेटा) कहते हैं।

• द्वार कोशिकाएँ (Guard Cells): प्रत्येक रंध्र दो गुर्दे के आकार (किडनी-बीन शेप्ड) की कोशिकाओं से घिरा होता है। जब इनमें जल भरता है तो ये फूलकर छिद्र को खोल देती हैं, और जल की कमी होने पर सिकुड़कर छिद्र को बंद कर देती हैं।
• रंध्रों के कार्य:
  1. प्रकाश-संश्लेषण एवं श्वसन के लिए गैसों ($CO_2$ और $O_2$) का विनिमय करना।
  2. वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) द्वारा अतिरिक्त जल को वाष्प रूप में बाहर निकालना, जिससे पौधे का तापमान नियंत्रित रहता है।

प्रकाश-संश्लेषण में सबसे पहले सरल कार्बोहाइड्रेट ग्लूकोज बनता है। पौधा अपनी तात्कालिक ऊर्जा आवश्यकताओं के बाद बचे हुए अतिरिक्त ग्लूकोज को जटिल कार्बोहाइड्रेट यानी स्टार्च (मण्ड / Starch) के रूप में पत्तियों, तनों, फलों व जड़ों में संग्रहित कर लेता है।

सामान्यतः पत्तियाँ मुख्य खाद्य फैक्ट्री हैं, परंतु पौधे का कोई भी हरा भाग जिसमें क्लोरोफिल मौजूद हो, प्रकाश-संश्लेषण कर सकता है:

• मरुस्थलीय पौधे (जैसे कैक्टस / नागफनी): वाष्पोत्सर्जन से जल हानि रोकने के लिए पत्तियाँ काँटों (शूलों) में रूपांतरित हो जाती हैं। अतः भोजन बनाने का संपूर्ण कार्य उनका हरा, गूदेदार तना करता है।
• विभिन्न रंगों वाली पत्तियाँ (लाल, भूरी, पीली): इन पत्तियों में भी क्लोरोफिल प्रचुर मात्रा में उपस्थित होता है, परंतु लाल या भूरे रंग के अन्य वर्णक (Carotenoids / Anthocyanins) हरे रंग को ढँक लेते हैं। ये पत्तियाँ भी सामान्य रूप से प्रकाश-संश्लेषण करती हैं।
• जलीय शैवाल (Algae): पोखरों व गंदे पानी पर तैरने वाली हरी काई (शैवाल) में भी क्लोरोफिल होता है और वे प्रकाश-संश्लेषण द्वारा स्वयं पोषित होते हैं।

कुछ पौधों में क्लोरोफिल नहीं पाया जाता, अतः वे अपना भोजन स्वयं नहीं बना सकते। वे पोषण के लिए दूसरे जीवित पौधों पर निर्भर रहते हैं।

कुछ पौधे कीटों को पकड़ते हैं और उनका पाचन करके पोषण प्राप्त करते हैं। इन्हें कीटभक्षी पौधे (Insectivorous Plants) कहते हैं, जैसे घटपर्णी (Pitcher Plant), वीनस फ्लाईट्रैप (Venus Flytrap) और ड्रोसेरा (Drosera)।

बरसात के दिनों में आपने सड़ी-गली लकड़ी या नम जमीन पर छतरी जैसी आकृतियाँ उगी देखी होंगी, जिन्हें मशरूम (छत्रक) कहते हैं। इसी प्रकार बासी नम ब्रेड पर रोएँदार फफूँद उग जाती है।

जब दो भिन्न-भिन्न जातियों के जीव एक साथ रहते हैं तथा अपना आवास (Shelter) एवं पोषक तत्व (Nutrients) परस्पर एक-दूसरे के साथ साझा करते हैं, तो इस साझेदारी को सहजीवी संबंध (Symbiosis / Mutualism) कहते हैं।

फसलें और पेड़-पौधे लगातार मिट्टी से नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, पोटैशियम जैसे प्रमुख खनिजों को अवशोषित करते रहते हैं। यदि वर्षों तक फसलें उगाई जाएँ, तो मिट्टी में इन पोषक तत्वों की भारी कमी हो जाती है।

इस कमी को पूरा करने के लिए दो प्रमुख उपाय किए जाते हैं:

1. खाद एवं रासायनिक उर्वरक (Manure & Fertilizers): किसान मिट्टी में यूरिया, एनपीके (NPK: Nitrogen, Phosphorus, Potassium) युक्त खाद मिलाते हैं।
2. दलहनी फसलों का चक्रीकरण (Crop Rotation): किसान मुख्य अनाज की फसल के बाद खेत में दलहनी फसलें उगाते हैं। राइजोबियम जीवाणु की सहायता से मिट्टी में नाइट्रोजन की प्राकृतिक पूर्ति हो जाती है, जिससे रासायनिक खादों की आवश्यकता नहीं पड़ती।