উদ্ভিদ কিভাবে চিনি উৎপাদন করে?

আমাদের মায়েরা দুপুরের খাবারের পরে আমাদের একটি মিষ্টি দেয়, বা আমাদের দাদা-দাদীরা আমাদের এক টুকরো চকোলেট দেয় এবং আমাদের মুখগুলি আমাদের মুখে হাসি ফোটায়। কিন্তু এই সুখের রহস্য কী? এটি আমাদের মস্তিষ্ক যা অনুভব করে যে এই মিষ্টি খাবারগুলিতে থাকা উপাদানগুলির মধ্যে তাদের জরুরিভাবে একটি প্রয়োজন। হ্যাঁ, আমরা টেবিল চিনির কথা বলছি, যাকে সুক্রোজ বলা হয়। সুক্রোজ দুটি সহজ ধরণের চিনি, গ্লুকোজ এবং ফ্রুকটোজ দিয়ে তৈরি। কিন্তু গ্লুকোজ কোথা থেকে বের করা হয়? মানুষ এবং অন্যান্য প্রাণীর বিপরীতে, উদ্ভিদ একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গ্লুকোজ উত্পাদন করতে পারে যা হিসাবে পরিচিত সালোকসংশ্লেষণ

. উদ্ভিদের সবুজ অংশগুলি গ্লুকোজ এবং অক্সিজেন উত্পাদন করতে বায়ুমণ্ডল থেকে সূর্যের আলো, জল এবং কার্বন ডাই অক্সাইড ব্যবহার করে। এটি করার মাধ্যমে, গাছপালা শক্তি উত্পাদন করে এবং নিশ্চিত করে যে আমরা অক্সিজেন সমৃদ্ধ পর্যাপ্ত তাজা বাতাস পাই। কিন্তু কীভাবে উদ্ভিদ নিজেরাই সালোকসংশ্লেষণ এবং গ্লুকোজ উত্পাদন থেকে উপকৃত হয়? গ্লুকোজ রাসায়নিক বিল্ডিং ব্লক এবং শক্তি সংস্থান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে কারণ গাছপালা বেঁচে থাকতে এবং বৃদ্ধির জন্য গ্লুকোজ ব্যবহার করে। উদ্ভিদ এবং মানুষের জন্য গ্লুকোজ গাড়ির জ্বালানীর মতো।

গাছপালা তাদের পাতায় চিনি উত্পাদন করে, তবে এই পাতাগুলির মিষ্টি স্বাদ নেই। এর কারণ চিনি পাতায় থাকে না, কারণ গাছপালা বৃদ্ধির জন্য চিনি ব্যবহার করে এবং এটি সংরক্ষণের জন্য শিকড়, বীজ, ডালপালা বা ফলেও স্থানান্তরিত হতে পারে। আমরা ইতিমধ্যে শিখেছি যে চিনি সাধারণ শর্করা যেমন গ্লুকোজ বা ফ্রুক্টোজ বা ডাবল চিনি যেমন সুক্রোজ হিসাবে পাওয়া যায়। তবে এমন শর্করাও রয়েছে যার মধ্যে হাজার হাজার চিনির অণু একসাথে বন্ধন করে স্টার্চের মতো একটি বিশাল ইউনিট তৈরি করে। এবং এই সমস্ত বিভিন্ন শর্করা কার্বোহাইড্রেট নামে এক ধরণের পুষ্টি উপাদান (টেবিল 1)।

• টেবিল 1 - উদ্ভিদে কার্বোহাইড্রেট কিছু ফর্ম।

অনেক গাছপালা আলুর মতো স্টার্চ আকারে চিনি সঞ্চয় করে। অন্যান্য গাছপালা তাদের ফলগুলিতে ফ্রুক্টোজ বা গ্লুকোজ আকারে চিনি সঞ্চয় করে, যেমন আপেল এবং কমলা। কিছু গাছপালা সুক্রোজের উচ্চ ঘনত্ব সঞ্চয় করে। টেবিল চিনি নিষ্কাশনের জন্য গাছগুলি সুক্রোজে বেশি জন্মায়, যা আমরা সুস্বাদু মিষ্টান্নের খাবার তৈরি করতে ব্যবহার করি। চিনি বীট এবং আখ বিশ্বব্যাপী চিনি উত্পাদনকারী শীর্ষ ফসল। আখের বৃদ্ধির জন্য উষ্ণ তাপমাত্রা (25 থেকে 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস) প্রয়োজন, তাই ফসলটি ব্রাজিল এবং ভারতের মতো উপক্রান্তীয় এবং গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে জন্মে। চিনির বীট এখন নাতিশীতোষ্ণ জলবায়ুতে (15 থেকে 25 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) চিনি উৎপাদনের প্রধান ফসল হয়ে উঠেছে, বিশেষত পশ্চিম, মধ্য ও পূর্ব ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন এবং জাপানেও।

শক্তির উৎস... আর মিষ্টি!

আর উদ্ভিদের সবুজ অংশ সালোকসংশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ। পাতাগুলির সবুজ হওয়ার কারণ হ'ল এগুলিতে কাঠামো রয়েছে ক্লোরোপ্লাস্ট

, ক্লোরোফিল নামে একটি সবুজ রঙ্গক রয়েছে (চিত্র 1)। সালোকসংশ্লেষণ দুটি প্রধান পদক্ষেপ নিয়ে গঠিত। প্রথম ধাপে পাতায় পাতায় সূর্যের আলো এসে সংগ্রহ করে ক্লোরোফিল

 ক্লোরোপ্লাস্টে সৌর শক্তি। সংগৃহীত আলোক শক্তি রাসায়নিক শক্তিতে রূপান্তরিত হয় এবং শক্তি-সঞ্চিত অণুতে সংরক্ষণ করা হয়। এই প্রক্রিয়ার সময় অক্সিজেনও উত্পাদিত হয়, উদ্ভিদ দ্বারা মুক্তি পায় [1]। সালোকসংশ্লেষণের দ্বিতীয় ধাপে, বাতাস থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড ছোট খোলার মাধ্যমে পাতায় প্রবেশ করে। পূর্বে সঞ্চিত রাসায়নিক শক্তি ব্যবহার করে, ক্লোরোপ্লাস্ট কার্বন ডাই অক্সাইডকে গ্লুকোজে রূপান্তর করে। এই পদক্ষেপের সময় ফ্রুক্টোজও উত্পাদিত হয়। গ্লুকোজ তখন ফ্রুক্টোজের সাথে একত্রিত হয়ে সুক্রোজ তৈরি করে।

• চিত্র 1 - সালোকসংশ্লেষণের সরলীকৃত চিত্র।
• পাতার অভ্যন্তরে ক্লোরোপ্লাস্টে আলো, জল (_H2O) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (_CO2) শক্তি এবং চিনিতে (গ্লুকোজ) রূপান্তরিত হয়। জল ব্যবহার করে, সূর্যের আলো উদ্ভিদ কোষের মধ্যে শক্তি-সঞ্চিত অণুতে রূপান্তরিত হয়। এই অণুগুলি থেকে প্রাপ্ত শক্তি তখন_{সিও 2} কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে গ্লুকোজ উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।

চিনি বীট কি?

মানুষ সবসময় খাবারকে মিষ্টি করার জন্য পদার্থ খুঁজে পেয়েছে। তবে বেশ কয়েক বছর ধরে ঠান্ডা জলবায়ুযুক্ত অঞ্চলে চিনি একটি বিলাসবহুল পণ্য। 1747 সালে, জার্মান রসায়নবিদ আন্দ্রেয়াস সিগিসমুন্ড মারগ্রাফ আবিষ্কার করেছিলেন যে বীট আখের মতো একই চিনি উত্পাদন করে। তার ছাত্র বিট থেকে চিনি আহরণের জন্য একটি প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া তৈরি করেছিল। 1802 প্রথম চিনির কারখানার অপারেশন দেখেছি। শীঘ্রই ইউরোপ জুড়ে অনেক চিনির কারখানা নির্মিত হয়েছিল।

চিনির বীট উদ্ভিদ (ল্যাটিন ভাষায় বিটা ওয়ালগারিস নামে পরিচিত) উজ্জ্বল সবুজ গোলাপ-আকৃতির পাতা এবং একটি শঙ্কু আকারে একটি সাদা মাংসল মূল রয়েছে (চিত্র 2)। বীট রুট স্টোরেজ অঙ্গ এবং 75% জল, 20% চিনি এবং সজ্জা নামক কাঠামোগত উপাদান রয়েছে।

• চিত্র 2 - পুষ্পিত চিনি বীট উদ্ভিদ।
• মাটির নীচের অংশটি স্টোরেজ অর্গান, যাকে প্রধান মূল বলা হয় এবং জল এবং পুষ্টি শোষণের জন্য লোমশ শিকড় রয়েছে। উপরের ভূগর্ভস্থ অংশটি পাতা দিয়ে তৈরি, এতে অনেকগুলি গোলাপী আকৃতির পাতা রয়েছে।

সুগার বিট চাষ

ফসল বাড়ানো সহজ বলে মনে হতে পারে তবে আপনি যদি প্রচুর লোককে খাওয়ানোর জন্য যথেষ্ট পরিমাণে ফসল ফলাতে চান তবে এটি সত্য নয়। আসুন চিনির বীটগুলি কীভাবে উত্থিত হয় তা দেখুন (চিত্র 3)। আমাদের যাত্রা শুরু হয় একটি সুগার বিট বীজ দিয়ে। মাটি উষ্ণ হওয়ার সাথে সাথে বীজ বপন করা হয়, যা সাধারণত মার্চ / এপ্রিল মাসে হয়। একটি চিনি বীট বীজ অনেক উদ্ভিদে বৃদ্ধি পাওয়া স্বাভাবিক। সত্তরের দশক পর্যন্ত, অপ্রয়োজনীয় গাছপালা ম্যানুয়ালি অপসারণ করতে হয়েছিল যাতে বীটগুলি খুব ঘন না হয় এবং এটি কঠোর এবং সময়সাপেক্ষ কাজ ছিল। উদ্ভিদ প্রজননকারীরা তখন আশ্চর্যজনক অগ্রগতি অর্জন করে এবং বীজ প্রবর্তন করে যা কেবল একটি চারা উত্পাদন করে। বীজ প্রজননকারীরা যারা চিনি বীট বীজ তৈরি করেন তারা বীজগুলি ঢেকে রাখতে যত্নবান হন কীটনাশক দিয়ে

 যা চারাকে রোগ ও পোকামাকড় থেকে রক্ষা করে। একে সুগার বিট কোটেড সিড বলা হয় পিল দ্বারা

 , শস্য প্রায়ই ব্রিডার (ডুমুর 3 এ) উপর নির্ভর করে বিভিন্ন রং আছে।

• চিত্র 3 - চিনি বীট চাষ।
• (ক) সুগার বিট বীজ (এখানে সিরিয়াল আকারে দেখানো হয়েছে, যা মূলত রোগ এবং কীটপতঙ্গ থেকে চারা রক্ষার উপকরণ দিয়ে প্রলিপ্ত বীজ) বসন্তে ধারাবাহিকভাবে বপন করা হয়। (খ, গ) সুগার বিট চারার উত্থান ও বৃদ্ধি। (ঘ) যখন নয় বা ততোধিক পাতা প্রস্ফুটিত হয়, তখন একটি কীলক মূল গঠন করে এবং ভূগর্ভস্থ বৃদ্ধি পায়। ছত্রাকের পরজীবীগুলি এই "বৃদ্ধির সময়কালে" বিশেষত নিয়ন্ত্রণ করা উচিত কারণ তারা সালোকসংশ্লেষণকে বাধা দিতে পারে। পশ্চিম ও মধ্য ইউরোপে সেপ্টেম্বর থেকে বীট সংগ্রহ করা হয়। (চ) বীটগুলি ক্ষেতের সীমানায় ক্ল্যাম্প নামক একটি স্তূপে সংরক্ষণ করা হয়, যতক্ষণ না সেগুলি থেকে চিনি বের করার জন্য কারখানায় নিয়ে যাওয়া হয়। নীচে বরাবর, আপনি চিনি উত্পাদন করতে চিনি বীট ক্রমবর্ধমান পদক্ষেপগুলি এবং এটি বাড়াতে যে সময় লাগে তা দেখতে পারেন, যা আগাছা, পোকামাকড় এবং ছত্রাকের পরজীবী থেকে চিনির বীট রক্ষা করার জন্য খুব গুরুত্বপূর্ণ।

বীজ অঙ্কুরিত হলে ছোট ছোট শিকড় ও দুটি বীজ পাতা শুরু হয়, যাকে বলা হয় বিটিএলইডিওএন

, উত্থানে (চিত্র 3 বি)। এই মুহুর্ত থেকে, তরুণ চিনি বীট উদ্ভিদ আগাছা থেকে রক্ষা করা আবশ্যক, কারণ তারা সূর্যালোক এবং মাটির পুষ্টির জন্য প্রতিযোগিতা করে।

কৃষকরা বেলচা দিয়ে আগাছা নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন বা তারা ভেষজনাশক, রাসায়নিক ব্যবহার করতে পারেন যা আগাছা মেরে ফেলে। যদি কৃষকরা আগাছা নিয়ন্ত্রণ না করে তবে তরুণ বীট ফলগুলি সংক্রামিত হবে এবং ফলন 80% হ্রাস পেতে পারে [2]। বিটগুলিকে কেবল সূর্যের আলো এবং পুষ্টিতে তাদের সাথে প্রতিযোগিতা করে এমন আগাছা প্রতিরোধ করতে হবে না, তবে তাদের আক্রমণকারী পোকামাকড়েরও মুখোমুখি হতে হবে। বীটকে আক্রমণকারী পোকামাকড়গুলি দুটি গ্রুপে বিভক্ত করা যেতে পারে: একটি যা সরাসরি উদ্ভিদকে ধ্বংস করে এবং অন্যটি ভাইরাল রোগ সংক্রমণ করে। উদাহরণস্বরূপ, সবুজ পীচ পোকা (মাইজাস পার্সিকা) এমন একটি ভাইরাস সংক্রমণ করতে পারে যা চিনির বীটের পাতাগুলিকে হলুদ করে তোলে, সালোকসংশ্লেষণকে বাধা দেয় এবং চিনির উত্পাদন হ্রাস করে।

বিটকে রোগ থেকে রক্ষা করার প্রয়োজনীয়তা

একটি চিনির বীট গাছের নয় বা ততোধিক পাতা বৃদ্ধির পরে, একটি "বীট" বা ভূগর্ভস্থ স্টোরেজ অঙ্গ গঠন করে। পাতা দ্বারা উত্পাদিত সুক্রোজ বীটে সংরক্ষণ করা হয়। গ্রীষ্মের রৌদ্রোজ্জ্বল আবহাওয়া, সালোকসংশ্লেষণের মাধ্যমে তত বেশি চিনি উৎপন্ন হয়। এই সময়ে, পাতাগুলি অবশ্যই রোগ থেকে রক্ষা করতে হবে কারণ কেবল স্বাস্থ্যকর পাতাগুলিই সালোকসংশ্লেষণ করতে পারে। চিনি বীট পাতার সর্বাধিক বিস্তৃত এবং ধ্বংসাত্মক রোগটি ল্যাটিন নাম Cercospora beticola সহ একটি ছত্রাক দ্বারা সৃষ্ট হয়। প্রথমে, লালচে সীমানা সহ কেবল ছোট ছোট গাঢ় বৃত্তাকার দাগ উপস্থিত হয়, তবে ছত্রাকটি একটি টক্সিন তৈরি করে যা পাতার টিস্যু ধ্বংস করে এবং বৃহত অঞ্চল বা এমনকি পুরো পাতাগুলি মেরে ফেলে। ছত্রাক মৃত টিস্যু খাওয়ায় [3]। প্রতি 3 বছরে চিনির বীট রোপণ করে এবং মধ্যবর্তী বছরগুলিতে অন্যান্য গাছপালা যেমন সিরিয়াল রোপণ করে এই রোগটি হ্রাস করা যেতে পারে [3]। এই কৌশলকে ক্রপ রোটেশন বলা হয়। কৃষকরা নতুন জাতের চিনি বীট ব্যবহার করতে পারেন যা সারকোস্পোরা ছত্রাক সহ্য করতে এবং রোগকে আরও ভালভাবে সহ্য করতে সক্ষম [3]। যদি ছত্রাকটি ইতিমধ্যে চিনির বীটগুলিকে মারাত্মকভাবে আক্রমণ করে থাকে তবে ছত্রাকনাশক, রাসায়নিকগুলি যা ছত্রাকের উপদ্রব থেকে গাছগুলিকে রক্ষা করে, স্প্রে করা যেতে পারে।

ছত্রাকনাশকের ব্যবহার কমাতে নতুন কৌশল নিয়ে গবেষণা করছেন গবেষকরা। ক্যামেরা এবং কম্পিউটার সিস্টেম ব্যবহার করে, উদ্ভিদের রোগগুলি খালি চোখে পূর্বাভাসের চেয়ে আগে পূর্বাভাস দেওয়া যেতে পারে এবং কৃষকরা ছত্রাকনাশক ব্যবহার করতে পারে এবং আরও সঠিকভাবে ছত্রাককে লক্ষ্য করতে পারে [4]। এটি উপকারী প্রাণীদের সুরক্ষার ক্ষেত্রেও গুরুত্বপূর্ণ, যা চিনির বীট ক্ষেত্রের স্থানীয়, যেমন প্লোভার এবং মাটিতে বাসা বাঁধা অন্যান্য পাখি, খরগোশ, খরগোশ এবং পোকামাকড় যেমন বিটল এবং লেডিব্যাগস। তবে চিনি উৎপাদনের জন্য চাষ করলে সুগার বিট ফুল ফোটে না, তাই সুগার বিট ক্ষেত মধু মৌমাছি বা ভ্রমরের কাছে আকর্ষণীয় নয়।

ফসল সংগ্রহ ও চিনি নিষ্কাশন

শরত্কালে গাছপালা বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে গেলে, ফসল কাটা শুরু হয়। চিনির বীট পাতাগুলি সরানো হয় এবং বীট ফসল কাটার মেশিন ব্যবহার করে মাটি থেকে বিট উত্তোলন করা হয়, যার মধ্যে অনেকগুলি একবারে ছয়টি সারি ফসল কাটাতে পারে (চিত্র 3 ই)। সার হিসেবে কাজ করার জন্য পাতাগুলো ক্ষেতে থেকে যায়। রেডি-টু-প্রসেস আখ সংগ্রহ করা হয় একটি স্তূপে যাকে বলা হয় বিট ক্লিপ

 (চিত্র 3 এফ)। সুগার বিট ধীরে ধীরে সংগ্রহ করা হয় এবং কারখানায় পরিবহন করা হয় যাতে কারখানাগুলি চিনির বীট গ্রহণ করতে থাকে এবং এর মধ্যে এটি প্রক্রিয়াজাত করতে থাকে। পানি, চুন, তাপ ও পদার্থবিদ্যা ব্যবহার করে বিট থেকে কারখানায় চিনি আহরণ করা হয়। 1 কেজি (2.2 পাউন্ড) উত্পাদন করতে গড়ে ছয় থেকে সাতটি চিনির বীট লাগে, 1^{মিটারের} ফসলের অঞ্চল।

প্রায় সমস্ত চিনি বীট উদ্ভিদের উপাদানগুলি বর্তমানে একটি টেকসই, বদ্ধ বৃত্তের মধ্যে ব্যবহৃত হয়। চিনি ছাড়াও, চিনির বীট থেকে তৈরি অন্যান্য পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে পশু খাদ্য, বায়োথানল এবং বায়োগ্যাস।

এই প্রবন্ধে আমরা কী শিখলাম?

এই নিবন্ধে আমরা চিনির বীট সম্পর্কে অনেক কিছু শিখেছি: কীভাবে তাদের বাড়ানো যায়, কীভাবে তারা চিনি, কীটপতঙ্গ এবং রোগগুলি দ্বারা সংক্রামিত হয় এবং কীভাবে তাদের ফসল কাটা যায়। চিনির বীট চাষ সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি নাতিশীতোষ্ণ জলবায়ুতে জন্মাতে পারে এমন একমাত্র উচ্চ-সুক্রোজ ফসলের 32% সরবরাহ করে।