आगे बढ़ने का रास्ता। सीपीआरआई का भविष्य का रोड मैप।

भविष्य में आलू को महज एक सब्जी से गंभीर खाद्य सुरक्षा विकल्प के रूप में उभरना होगा। देश में खेती योग्य भूमि की सीमित उपलब्धता को ध्यान में रखते हुए उत्पादकता में वृद्धि के साथ आलू के अधिक उत्पादन की आवश्यकता है। सीपीआरआई में आलू अनुसंधान एवं विकास का भविष्य का रोडमैप मुख्य रूप से वर्ष 34.51 तक आलू की उत्पादकता को 2050 टन/हेक्टेयर तक बढ़ाने पर केंद्रित होगा। संस्थान का दूसरा ध्यान उद्योग के साथ-साथ आलू उपभोक्ताओं की इच्छानुसार आलू की गुणवत्ता में सुधार करना होगा। आर्थिक विकास का युग, उच्च क्रय शक्ति और वांछित गुणवत्ता के लिए अधिक भुगतान करने की इच्छा। अगले 40 वर्षों के दौरान फसल के बाद के नुकसान को कम करने के लिए बेहतर आलू भंडारण पर अनुसंधान को एक अन्य महत्वपूर्ण घटक के रूप में लक्षित किया जाएगा।

लक्ष्य प्राप्ति की रणनीति

लक्ष्यों को पूरा करने और प्रत्याशित चुनौतियों से निपटने के लिए, विज़न में निर्धारित लक्ष्यों को पूरा करने के लिए सात-आयामी रणनीति का पालन किया जाएगा।

1. विविधता सुधार के लिए आनुवंशिक संसाधनों का प्रभावी दोहन

• जर्मप्लाज्म के मूल संग्रह का आणविक लक्षण वर्णन और विकास।

आलू का पूर्व-प्रजनन एवं आनुवंशिक संवर्धन

जंगली सोलनम प्रजातियाँ विभिन्न जैविक या अजैविक तनावों और वांछनीय कृषि संबंधी लक्षणों के लिए विविधता का एक समृद्ध स्रोत हैं जो अभी भी अप्रयुक्त हैं। खेती किए गए आलू के आनुवंशिक आधार को व्यापक बनाने के लिए, यह तत्काल आवश्यक है कि खाद्य सुरक्षा के मुद्दों को स्थायी तरीके से संबोधित करने के लिए आलू के उत्पादन को बढ़ाने के लिए इन जंगली प्रजातियों की आनुवंशिक क्षमता का उपयोग किया जाए। जंगली प्रजातियों के संरक्षण और टिकाऊ उपयोग के लिए जंगली जर्मप्लाज्म के उपयोग, जंगली प्रजातियों की आनुवंशिक विविधता तक पहुंच, जीनोमिक्स उपकरणों द्वारा जीन खनन गतिविधियों, मूल्यांकन के लिए व्यवस्थित और एकीकृत रणनीति, लक्षणों की एक श्रृंखला के लक्षण वर्णन, जनसंख्या विकास के संदर्भ में अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता है। , और आलू सुधार के लिए आणविक/जीनोमिक्स उपकरणों का उपयोग।
इसलिए, सीपीआरआई में प्रजनन-पूर्व अनुसंधान मुख्य रूप से अंतरराष्ट्रीय जीन-बैंकों से जंगली प्रजातियों के अधिग्रहण, विभिन्न वांछनीय लक्षणों के लिए उन जंगली प्रजातियों का मूल्यांकन, दैहिक संकरण और 2एन युग्मक संलयन द्वारा विशिष्ट आनुवंशिक स्टॉक के विकास, चयनित के लिए आबादी का मानचित्रण करने पर केंद्रित होगा। लक्षण, मूल संग्रह और जुड़े आणविक मार्कर आलू में उपज बाधाओं को तोड़ने के लिए अग्रणी हैं।

• व्यापक जीन पूल के दोहन के लिए दैहिक संकरों सहित जनसंख्या मानचित्रण और पूर्व-प्रजनन का विकास।
• हेटेरोसिस और हाइब्रिड शक्ति से आलू की उत्पादन क्षमता में वृद्धि हुई।

हाइब्रिड आलू
हालाँकि दुनिया भर में विकसित आलू की सभी किस्में संकर हैं, लेकिन संकर शक्ति/हेटरोसिस का उपयोग इसकी पूरी क्षमता से नहीं किया जाता है क्योंकि पैतृक वंशावली इन-ब्रेड/शुद्ध वंशावली नहीं हैं। यौन रूप से उत्पादित सच्चे आलू के बीज (टीपीएस) कंदों के बजाय वनस्पति बीजों से आलू उगाने का एक बड़ा वादा रखते हैं। लगभग सभी वायरस बीज की गुणवत्ता में गिरावट से बचने के लिए टीपीएस को संक्रमित करने में असमर्थ हैं। आलू की उन किस्मों के प्रजनन की समस्याओं में से एक, जिन्हें असली बीज से प्रचारित और उगाया जा सकता है, कृषि संबंधी लक्षणों में एकरूपता की कमी है। टीपीएस की विषम प्रकृति माता-पिता की विषम प्रकृति के कारण है। उच्च अंतःप्रजनन अवसाद और स्व-असंगतता के कारण आलू में शुद्ध वंश/अंतःप्रजनित पैतृक वंशावली का उत्पादन नहीं किया जा सकता है। अर्ध-खेती वाले आलू में, स्व-असंगतता अवरोधक जीन (एसएलई) ज्ञात है। इस जीन को संकर शक्ति का उपयोग करने के लिए गुण विशिष्ट समयुग्मजी माता-पिता के उत्पादन के लिए CASPER-CAs तकनीकों द्वारा खेती किए गए आलू में संपादित किया जा सकता है।

• छोटी अवधि के लिए आलू की किस्मों और आबादी का विकास, प्रसंस्करण, स्टार्च बनाना, गर्मी और सूखा सहनशीलता, जैविक तनाव सहनशीलता, पोषक तत्व उपयोग दक्षता, खरीफ मौसम, निर्यात, प्रारंभिक थोकिंग, और टीपीएस आबादी।

2. आलू सुधार हेतु जैव प्रौद्योगिकी का सुरक्षित अनुप्रयोग

• गुणात्मक और मात्रात्मक लक्षणों के लिए मजबूत आणविक मार्कर विकसित करने के लिए संरचनात्मक जीनोमिक्स और जैव सूचना विज्ञान।
• लेट ब्लाइट टिकाऊ प्रतिरोध, गर्मी सहनशीलता, उच्च तापमान ट्यूबराइजेशन, बेहतर पानी और पोषक तत्व उपयोग दक्षता जैसे लक्षित लक्षणों के लिए जीन खोज के लिए कार्यात्मक जीनोमिक्स।
• ट्यूबराइजेशन, प्रकाश संश्लेषण, फोटो-आत्मसात का विभाजन, स्टार्च चयापचय, कैरोटीनॉयड और फ्लेवोनोइड संश्लेषण, भंडारण प्रोटीन गुणवत्ता, प्रसंस्करण गुणवत्ता पर बुनियादी अध्ययन के लिए प्रोटिओमिक्स और मेटाबोलॉमिक्स।
• ट्रांसजेन के मार्कर-मुक्त और साइट-विशिष्ट एकीकरण के लिए प्रौद्योगिकी विकास।
• जैविक/अजैविक तनावों के प्रति बेहतर प्रतिरोध/सहिष्णुता और पोषण एवं प्रसंस्करण गुणवत्ता में सुधार के साथ ट्रांसजेनिक आलू का विकास।

3. गुणवत्तापूर्ण रोपण सामग्री के उत्पादन को प्रोत्साहित करना

• कम लागत और कुशल जन प्रसार विधियों का विकास और मानकीकरण - एरोपोनिक्स, बायो-रिएक्टर प्रौद्योगिकी।

प्रजनक बीज उत्पादन

वर्तमान में सीपीआरआई हर साल लगभग 30,000 क्विंटल न्यूक्लियस और ब्रीडर बीज का उत्पादन करता है जो देश में स्वस्थ बीज आलू की मांग को पूरा करने के लिए पर्याप्त है। हालाँकि, 125 तक 3.62 मिलियन हेक्टेयर से 2050 मिलियन टन आलू के उत्पादन को ध्यान में रखते हुए, ब्रीडर बीज की यह आपूर्ति मांग से कम होने की संभावना है। सीपीआरआई का लक्ष्य 2020, 2030, 2040 और 2050 के दौरान क्रमशः 33,000, 36,000, 39,000 और 42,000 क्विंटल के बराबर न्यूक्लियस और ब्रीडर बीज का उत्पादन करने का है। चूंकि बीज उत्पादन के लिए भूमि की अतिरिक्त उपलब्धता सीमित होने के कारण सीपीआरआई फार्मों में ब्रीडर बीज की मात्रा बढ़ाने की गुंजाइश सीमित है, इसलिए अन्य सरकारी संगठनों जैसे एसएयू के साथ सहयोग की संभावना तलाशी जा रही है।

• वेक्टर गतिशीलता और बीज गुणवत्ता पर इसके प्रभाव।
• एपोमिक्स और मोनोहैप्लोइडी का उपयोग करके समयुग्मजी टीपीएस आबादी का विकास

4. संसाधन आधारित योजना एवं फसल प्रबंधन

• जलवायु परिवर्तन परिदृश्य में फसल शेड्यूलिंग और खरपतवार, पोषक तत्व, पानी, बीमारियों और कीटों के प्रबंधन के लिए आईटी आधारित निर्णय समर्थन प्रणाली/उपकरण का विकास।
• प्रौद्योगिकियों के मानकीकरण से कार्बन पृथक्करण और मृदा स्वास्थ्य में सुधार होगा।
• सटीक खेती और सूक्ष्म सिंचाई के माध्यम से इनपुट उपयोग दक्षता बढ़ाने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास।
  

आलू में सूक्ष्म सिंचाई

सूक्ष्म सिंचाई (ड्रिप और स्प्रिंकलर) पौधों के जड़ क्षेत्र में और उसके आसपास पानी के उच्च आवृत्ति अनुप्रयोग को सक्षम बनाता है। यह प्रणाली उर्वरक और कीटनाशकों के अनुप्रयोग के लिए उपयोगी है जिसके परिणामस्वरूप उत्पादन इनपुट का कुशल उपयोग होता है। आलू में विरल और उथली जड़ प्रणाली होती है और कुल पानी का लगभग 70% फसल ऊपरी 30 सेमी मिट्टी की परत से उपयोग करती है। जलवायु परिस्थितियों, मिट्टी के प्रकार, बढ़ते मौसम की लंबाई, विविधता की अवधि, फसल के उद्देश्य और सिंचाई के तरीकों आदि के आधार पर 400-600 मिमी सिंचाई पानी की आवश्यकता होती है। सीपीआरआई ने आलू की फसल में उपयोग के लिए सूक्ष्म सिंचाई की तकनीक विकसित की है। फर्टिगेशन के माध्यम से फसल की वृद्धि अवधि के दौरान इष्टतम नमी और पोषक तत्व प्रदान करने के लिए पौधों के जड़ क्षेत्र के पास सिंचाई (ड्रिप) के माध्यम से पोषक तत्वों को लागू किया जाता है। स्प्रिंकलर फर्टिगेशन भी एक नई तकनीक है जहां पोषक तत्व विशेष रूप से नाइट्रोजन को स्प्रिंकलर के माध्यम से पत्तियों पर सीधे स्प्रे द्वारा लगाया जाता है। सिंचाई/फर्टिगेशन की ये विधियां पानी की बचत करती हैं (लगभग 30-50% बचत) साथ ही 15-30% अधिक उपज देती हैं। उर्वरकों पर 25% तक की बचत। इस तकनीक को देश के विभिन्न हिस्सों में आलू किसानों द्वारा अपनाया गया है, हालांकि, गुजरात को सिंचाई के आधुनिक तरीकों को अपनाने के लिए एक रोल मॉडल माना जा सकता है क्योंकि राज्य में आलू की फसल सहित सूक्ष्म सिंचाई तकनीक को सबसे ज्यादा अपनाया जाता है। परिणामस्वरूप गुजरात में भारत में सबसे अधिक आलू उत्पादकता है।

5. पर्यावरण अनुकूल फसल सुरक्षा

• नए रोगज़नक़ों/कीटों की आबादी की जीनोम परिवर्तनशीलता और गतिशीलता को सूचीबद्ध करना (पैथोजेनोमिक्स)।
• सूक्ष्म-सरणी और नैनो-प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके प्रयोगशाला और क्षेत्र दोनों स्तरों पर रोगजनकों का पता लगाने के लिए निदान का विकास।
• फसल उत्पादकता बढ़ाने और रोग प्रबंधन के लिए लाभकारी सूक्ष्मजीवों की पारिस्थितिकी और प्रबंधन।

पोर्टेबल डिपस्टिक किट

संस्थान ने एकल या दो वायरस के संयोजन के लिए पार्श्व प्रवाह इम्यूनो परख के आधार पर प्रमुख आलू वायरस के क्षेत्र स्तर का पता लगाने के लिए पोर्टेबल डिपस्टिक किट विकसित की। ये किट पोर्टेबल हैं और आलू की फसल के स्वास्थ्य मानक का पता लगाने के लिए क्षेत्रीय स्तर पर किसानों सहित किसी भी हितधारक द्वारा उपयोग में आसान हैं। एआईसीआरपी (पी) केंद्रों और प्रगतिशील उत्पादकों द्वारा मान्य किए जाने के बाद आईसीएआर के स्थापना दिवस पर माननीय कृषि मंत्री द्वारा किट जारी किए गए थे।

6. आलू के ऊर्जा कुशल भंडारण और विविध उपयोग को प्रोत्साहित करना

• ऑन-फार्म और ऑफ-फार्म स्थिति दोनों के लिए ऊंचे तापमान पर भंडारण के लिए प्रौद्योगिकी परिशोधन।
• अपशिष्ट उपयोग सहित आलू के विविध उपयोग के लिए नई प्रक्रियाओं, उत्पादों और उपयोग प्रौद्योगिकियों का विकास।
• प्रसंस्कृत खाद्य पदार्थों की पोषण गुणवत्ता बढ़ाने के लिए फूड फोर्टिफिकेशन।
• ग्लाइसेमिक इंडेक्स को कम करने की तकनीकें।

7. प्रौद्योगिकी प्रसार के लिए संस्थान-किसान इंटरफेस को मजबूत करना

• कुशल नीति इनपुट प्रदान करने के लिए विभिन्न फसलों द्वारा सकल घरेलू उत्पाद में योगदान करने की क्षमता की तुलना में तुलनात्मक कृषि लाभप्रदता अध्ययन।
• पारंपरिक और आधुनिक विस्तार उपकरणों के इष्टतम मिश्रण के माध्यम से कुशल तकनीकी प्रसार।

अत्याधुनिक अनुसंधान विषय-वस्तु

सीपीआरआई अपने भविष्य के अनुसंधान एवं विकास एजेंडे के लिए निम्नलिखित अत्याधुनिक अनुसंधान विषयों का उपयोग करेगा।

• उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों को संबोधित करने के लिए ट्रांसजेनिक आलू का विकास। जैविक और अजैविक तनाव, गुणवत्ता वृद्धि और व्यापक अनुकूलन।

दिन में जल्दी पकने वाली तटस्थ किस्में

संस्थान का भविष्य में जोर आलू सुधार के क्षेत्र में जीनोमिक्स, ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और अन्य-ओमिक्स जैसी प्रौद्योगिकियों के दोहन पर होगा। जीन और एलील्स को ट्यूबराइजेशन और परिपक्वता के लिए जाना जाता है और इसलिए, निकट भविष्य में ऐसी किस्मों को विकसित करने का प्रयास किया जाएगा जो 50-60 दिनों में परिपक्व हो जाएंगी और विभिन्न फसल अनुक्रमों में फिट होने में सक्षम होंगी।

• प्रसंस्करण क्षेत्र: कोल्ड चिपिंग किस्मों का विकास।
• बीज क्षेत्र: गैर-पारंपरिक क्षेत्रों में बीज आलू का उत्पादन।
• स्वास्थ्य क्षेत्र: कम ग्लाइसेमिक इंडेक्स और उच्च एंटीऑक्सीडेंट सामग्री वाले आलू का विकास।
• महत्वपूर्ण लक्षणों के लिए नए जीन और मार्करों की पहचान।
• श्रम पर बचत करने के लिए पूरी तरह से स्वचालित आलू हार्वेस्टर।
• ट्यूबराइजेशन के संदर्भ में आलू प्रोटिओमिक्स और फिनोमिक्स पर अध्ययन।
• अगली पीढ़ी के आणविक मार्कर, एसएनपी, रोग प्रतिरोध और गुणवत्ता लक्षणों के संदर्भ में, एलील खनन और पुनरुत्पादन द्वारा विकसित किया जाएगा।
• स्थानीय, क्षेत्रीय और राष्ट्रीय स्तर पर सूचित निर्णय लेने के लिए जैव-जोखिम बुद्धिमान प्रणाली (विभिन्न रोगजनकों और कीटों के नस्लीय पैटर्न की निगरानी और प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली) विकसित की जाएगी।
• जलवायु परिवर्तन और ग्लोबल वार्मिंग के दुष्प्रभावों को समझने और कम करने, आलू उगाने वाले नए क्षेत्रों की पहचान करने और आसन्न जटिल चुनौतियों का सामना करने के लिए निर्णय समर्थन प्रणाली विकसित करने के लिए आईसीटी, जीआईएस और रिमोट सेंसिंग विकल्पों का उपयोग किया जाएगा।

2050 तक सीपीआरआई की प्रासंगिकता

सरकार द्वारा संचालित संस्थानों के तेजी से हो रहे निजीकरण और विनिवेश के प्रभाव में यह सोचना स्वाभाविक है कि क्या सीपीआरआई जैसे सरकारी क्षेत्र के संस्थान 2050 तक प्रासंगिक रहेंगे या नहीं? इसका उत्तर सरल और सीधा नहीं है. यह निश्चित है कि ऐसे संस्थानों को अपने अस्तित्व के लिए निजी सहयोग, परामर्श परियोजनाओं और अनुकूलित समाधान प्रदान करने के माध्यम से स्व-निर्मित संसाधनों पर बहुत अधिक निर्भर रहना होगा। सीपीआरआई ने पहले ही अपनी प्रौद्योगिकियों जैसे एरोपोनिक्स और जैव उर्वरक (बी-5) आदि का व्यावसायीकरण शुरू कर दिया है। संस्थान की त्वरित प्रतिक्रिया देने और नई स्थिति में समायोजित करने की असाधारण क्षमता इसे न केवल 2050 तक जीवित रहने के लिए एक उपयुक्त उम्मीदवार बनाती है, बल्कि संस्थान उस समय तक वैश्विक स्तर पर आलू अनुसंधान एवं विकास में उत्कृष्टता के केंद्र के रूप में उभरने की उम्मीद थी।

सीपीआरआई के पास न केवल देश के प्रमुख आलू अनुसंधान एवं विकास संगठन के रूप में अपनी स्थिति बनाए रखने के लिए, बल्कि अग्रणी वैश्विक अनुसंधान प्रतिष्ठान के रूप में उभरने के लिए भी पर्याप्त तैयारी है। यह आत्मविश्वास सिर्फ इच्छाधारी सोच से नहीं है, बल्कि कई वर्षों की कड़ी मेहनत से संस्थान में बनाई गई विश्व स्तरीय सुविधाओं पर आधारित है। आलू जीनोम को समझने के लिए 26 देशों से संबंधित 14 अंतर्राष्ट्रीय संस्थानों के संघ का भारतीय सदस्य बनकर और विश्व स्तर पर अग्रणी वैज्ञानिक प्रकाशन 'नेचर' में आउटपुट प्रकाशित करके, सीपीआरआई ने पहले ही इस गंतव्य की ओर अपनी यात्रा शुरू कर दी है। वर्ष 2050 तक सीपीआरआई न केवल बहुराष्ट्रीय आलू अनुसंधान परियोजनाओं में एक योगदानकर्ता भागीदार होगा, बल्कि यह वैश्विक आलू अनुसंधान एवं विकास, विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय के लिए अनुसंधान नेता के रूप में कार्य करेगा।