Growth and development of crops: Definition and Meaning

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Growth and development of crops: Definition and Meaning (फसलों की वृद्धि और विकास: परिभाषा और अर्थ):-
Introduction (परिचय):-
> All cells of a plant develops from the zygote. 
(पौधे की सभी कोशिकाएँ युग्मनज से विकसित होती हैं।)
> Zygote produces a number of cells which organize into tissues and organs. 
(जाइगोट अनेक कोशिकाओं का निर्माण करता है जो ऊतकों और अंगों में संगठित होती हैं।)
> Development is the sum of two processes: growth and differentiation. 
(विकास दो प्रक्रियाओं का योग है: वृद्धि और विभेदीकरण।)
> During the process of development, a complex body organisation is formed that produces roots, leaves, branches, flowers, fruits, and seeds, and eventually they die.
(विकास की प्रक्रिया के दौरान, एक जटिल शारीरिक संगठन बनता है जो जड़ें, पत्तियां, शाखाएं, फूल, फल और बीज पैदा करता है और अंततः वे मर जाते हैं।)

Growth (वृद्धि):-
> Growth may be defined as an irreversible permanent increase in size, volume or mass of a cell or organ or whole organism. 
(वृद्धि को किसी कोशिका या अंग या संपूर्ण जीव के आकार, आयतन या द्रव्यमान में अपरिवर्तनीय स्थायी वृद्धि के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।)
> Growth is one of the fundamental characteristics of a living being. 
(वृद्धि जीवित प्राणी की मूलभूत विशेषताओं में से एक है।)
> It is accompanied by metabolic processes i.e. anabolic and catabolic process, that occur at the expense of energy. 
(यह उपापचय प्रक्रियाओं अर्थात एनाबॉलिक और कैटोबोलिक प्रक्रियाओं के साथ होता है, जो ऊर्जा की कीमत पर होती हैं।)
> The instrument used to measure the growth rate of a plant (especially increase in length) is called an Auxanometer. It detects small changes in growth (like elongation of stem or root) over time.
[किसी पौधे की वृद्धि दर (विशेषकर लंबाई में वृद्धि) मापने के लिए प्रयुक्त उपकरण को ऑक्सेनोमीटर कहते हैं। यह समय के साथ वृद्धि में होने वाले छोटे-छोटे परिवर्तनों (जैसे तने या जड़ का बढ़ना) का पता लगाता है।]
> Example (उदाहरण):- Expansion of a leaf, elongation of stem etc. 
(पत्ती का विस्तार, तने का लम्बा होना आदि।)

Characteristics of Growth (वृद्धि के लक्षण):- The main characteristics of growth are:- 
(वृद्धि की मुख्य विशेषताएँ हैं:-)
i. Cellular growth 
(कोशिका वृद्धि)
ii. Cell division 
(कोशिका विभाजन)
iii. Cell expansion 
(कोशिका विस्तार)
iv. Cellular differentiation
(कोशिका विभेदन)

Growth Rate (वृद्धि दर):-
> Growth rate can be defined as increased growth per unit time. 
(वृद्धि दर को प्रति इकाई समय में बढ़ी हुई वृद्धि के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।)
> The rate of growth can be expressed mathematically. 
(वृद्धि दर को गणितीय रूप से अभिव्यक्त किया जा सकता है।)
> Types of Growth Rate (वृद्धि दर के प्रकार):-
1. Arithmetic growth (अंकगणितीय वृद्धि):- 
- After mitotic cell division, only one daughter cell continues to divide while others differentiate or mature. 
(समसूत्री कोशिका विभाजन के बाद, केवल एक पुत्री कोशिका विभाजित होती रहती है जबकि अन्य विभेदित या परिपक्व होती हैं।)
- Example (उदाहरण):- Root elongating at a constant rate. 
(जड़ एक स्थिर दर से बढ़ती रहती है।)
- Mathematically, it is expressed as:
(गणितीय रूप से, इसे इस प्रकार अभिव्यक्त किया जाता है:)
Lt = L0 + rt 
Lt = length at time ‘t’ (समय 't' पर लंबाई)
L0 = length at time ‘zero’ (समय 'शून्य' पर लंबाई )
r = Growth rate / Elongation per unit time 
(वृद्धि दर / लम्बवन प्रति इकाई समय)
2. Geometric Growth (ज्यामितीय वृद्धि):- 
- Initial growth is slow (lag phase), followed by a rapid increase in growth (log/exponential phase), and followed by a phase where growth slows down (stationary phase). 
[आरंभिक वृद्धि धीमी होती है (लैग चरण), उसके बाद वृद्धि में तेजी से वृद्धि होती है (लॉग/त्वरीय चरण), और उसके बाद एक चरण आता है जहां वृद्धि धीमी हो जाती है (स्थिर चरण)।]
- Example (उदाहरण):- All cells, tissues and organs show this type of growth.
(सभी कोशिकाएँ, ऊतक और अंग इस प्रकार की वृद्धि दर्शाते हैं।)
- If one plots the parameter of growth against time, it would be a typical sigmoid or S- shaped curve. 
(यदि कोई समय के सापेक्ष वृद्धि के पैरामीटर को प्लॉट करता है, तो यह एक विशिष्ट सिग्मॉइड या S-आकार का वक्र होगा।)

Differentiation, Dedifferentiation & Redifferentiation (विभेदन, विविभेदन और पुनर्विभेदन):-
> Cellular differentiation is the process by which a less specialized cell becomes a more specialized cell type.  
(कोशिकीय विभेदन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एक कम विशिष्ट कोशिका अधिक विशिष्ट कोशिका प्रकार बन जाती है।)
> Cells derived from meristems and cambium differentiate and mature to perform specific functions which is termed as differentiation.
(विभज्योतक और कैम्बियम से प्राप्त कोशिकाएं विशिष्ट कार्य करने के लिए विभेदित और परिपक्व होती हैं जिसे विभेदन कहा जाता है।)
a. Differentiation (विभेदन):-
- Cells undergo structural changes during differentiation. 
(विभेदन के दौरान कोशिकाओं में संरचनात्मक परिवर्तन होते हैं।)
- Changes take place both in their cell walls and protoplasm. 
(उनकी कोशिका भित्ति और जीवद्रव्य दोनों में परिवर्तन होते रहते हैं।)
- Example (उदाहरण):- Cells lose their protoplasm during the formation of tracheary elements.
(वाहिका तत्वों के निर्माण के दौरान कोशिकाएँ अपना प्रोटोप्लाज्म खो देती हैं।) 
- Plants develop a strong, elastic, ligno-cellulosic secondary cell walls, to carry water to long distances even under extreme tension.
(पौधे अत्यधिक तनाव में भी जल को लंबी दूरी तक ले जाने के लिए एक मजबूत, लोचदार, लिग्नो-सेलूलोजिक द्वितीयक कोशिका भित्ति विकसित करते हैं।)
b. Dedifferentiation (विविभेदन):-
- Dedifferentiation is an important biological phenomenon whereby cells regress from a specialized function to a simpler state reminiscent of stem cells. 
- An undividable differentiated cell sometimes regains the power of division. This process is called dedifferentiation. 
- Dedifferentiation is a common process in plants during secondary growth and in wound healing mechanisms.
c. Redifferentiation (पुनर्विभेदन):-
- A dedifferentiated cell can divide and produce new cells. 
(एक विविभेदित कोशिका विभाजित हो सकती है और नई कोशिकाओं का निर्माण कर सकती है।)
- New cells produced again loose the power of division and become a part of permanent tissue which is called “redifferentiation’. 
(उत्पन्न होने वाली नई कोशिकाएँ फिर से विभाजन की शक्ति खो देती हैं और स्थायी ऊतक का हिस्सा बन जाती हैं जिसे "पुनर्विभेदन" कहा जाता है।)
- Example (उदाहरण):- Formation of tumour cells.
(ट्यूमर कोशिकाओं का निर्माण)

Development (विकास):- Development is a term that includes all changes that an organism goes through during its life cycle from germination of the seed to senescence. 
(विकास एक ऐसा शब्द है जिसमें बीज के अंकुरण से लेकर जीर्णता आने तक एक जीव अपने जीवन चक्र के दौरान होने वाले सभी परिवर्तनों को शामिल करता है।)
Plasticity (लचकता):- 
- The ability of plant to follow different pathways and produce different structures in response to environment and phases of life. 
(पर्यावरण और जीवन के चरणों की प्रतिक्रिया में विभिन्न मार्गों का अनुसरण करने और विभिन्न संरचनाओं का निर्माण करने की पौधे की क्षमता।)
- In cotton & coriander plants, the leaves of the juvenile plant are different in shape from those in mature plants. 
(कपास और धनिया के पौधों में, तरुण पौधे की पत्तियाँ परिपक्व पौधों की पत्तियों से आकार में भिन्न होती हैं।)
Heterophylly:- 
- The phenomenon of appearance of different forms of leaves on the same plant is called heterophylly. 
(एक ही पौधे पर विभिन्न प्रकार की पत्तियों के दिखने की घटना को विषमपर्णिता कहा जाता है।)
- Examples (उदाहरण):- Heterophylly in cotton, coriander.
(कपास, धनिये में विषमपर्णिता।)

Plant growth regulators (Phytohormones):- 
> These are chemical substances that influence the growth and differentiation of plant cells, tissues and organs. 
(ये रासायनिक पदार्थ हैं जो पौधों की कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों की वृद्धि और विभेदन को प्रभावित करते हैं।)
> Plant growth regulators function as chemical messengers for intercellular communication.
(पादप वृद्धि नियामक अंतरकोशिकीय संचार के लिए रासायनिक दूत के रूप में कार्य करते हैं।) 
> They work together coordinating the growth and development of cells.
(ये कोशिकाओं की वृद्धि और विकास में समन्वय स्थापित करते हुए मिलकर काम करते हैं।)
1. Auxins (ऑक्सिन):-
- Auxins were discovered by Charles Darwin and Francis Darwin. 
(ऑक्सिन की खोज चार्ल्स डार्विन और फ्रांसिस डार्विन ने की थी।)
- F.W. Went isolated auxins from the tips of coleoptiles of oat seedlings. 
(एफ.डब्ल्यू. जई के पौधों के कोलोप्टाइल्स के शीर्षों से ऑक्सिन को अलग किया गया।)
- Went developed Avena curvature test for bioassay of auxins. 
(ऑक्सिन के जैव परीक्षण के लिए एवीना वक्रता परीक्षण विकसित किया गया।)
- Synthetic Auxins (संश्लेषित ऑक्सिन):-
i. IAA - Indole Acetic Acid 
ii. IBA – Indole Butyric Acid 
iii. NAA - Naphthalene Acetic Acid 
iv. 2, 4-D - 2, 4-dichlorophenoxyacetic
- Physiological effects of auxins (ऑक्सिन के कार्यिकीय प्रभाव):-
i. Promote apical dominance.
(शीर्ष प्रभाविता को बढ़ावा देना।)
ii. Initiate rooting in stem cuttings. 
(तने की कलमों में जड़ निर्माण की शुरुआत।)
iii. Promote flowering e.g. in pineapples. 
(पुष्पन को बढ़ावा देना उदा. अनानास में।)
iv Prevent fruit and leaf drop at early stages.
(प्रारंभिक अवस्था में फल और पत्तियों को गिरने से रोकना।)
v. Promote the abscission of older mature leaves and fruits. 
(पुरानी परिपक्व पत्तियों और फलों के विच्छेदन को बढ़ावा देना।)
vi. Induce parthenocarpy, e.g., in tomatoes. 
(अनिषेकफलन को प्रेरित करना उदाहरण के लिए, टमाटर में।)
vii. Used as herbicides. 
(शाकनाशी के रूप में उपयोग किया जाता है।)
viii. Controls xylem differentiation and helps in cell division.
(जाइलम विभेदन को नियंत्रित करता है और कोशिका विभाजन में सहायता करता है।)
2. Gibbereilins (जिब्रेलिन्स):-
- E. Kurosawa, a Japanese scientist, identified gibbereilins present in a fungal pathogen Gibberella fujikuroi. 
(जापानी वैज्ञानिक ई. कुरोसावा ने कवक रोगज़नक़ जिब्बरेला फ्यूजिकुरोई में मौजूद जिब्बेरेलिन्स की पहचान की।)
- Gibbereilins were isolated from infected rice seedlings when treated with sterile filtrates of fungus. 
(जब कवक के बंध्य फ़िल्ट्रेट के साथ उपचार किया गया तो संक्रमित धान के पौधों से जिबरेलिन को अलग कर दिया गया।)
- Physiological Effects of Gibberelins (जिबरेलिन्स के कार्यिकीय प्रभाव):-
i. Elongation of intact stems.
(साबुत तनों का लम्बवन।)
ii. Dwarf shoots. 
(बौने प्ररोह।)
iii. Bolting in rosette plants (e.g., Henbane, Cabbage). 
[रोजेट पौधों में बोल्टिंग (जैसे, हेनबेन, पत्तागोभी)।]
iv. Overcome the natural dormancy of buds, tubers, seeds etc. 
(कलियों, कंदों, बीजों आदि की प्राकृतिक प्रसुप्ति से उभरना।)
iv. Seed Germination. 
(बीज अंकुरण।)
v. Induce parthenocarpy or development of seedless fruits. 
(अनिषेकफलन या बीज रहित फलों के विकास को प्रेरित करना।)
vi. Promote flowering in long day plants. 
(दीर्घ दीप्तिकालिक पौधों में पुष्पन को बढ़ावा दें।)
v. Vernalization.
(बसंतीकरण।)
3. Cytokinins (साइटोकाइनिन):-
- Skoog and Miller discovered cytokinins. 
(स्कूग और मिलर ने साइटोकाइनिन की खोज की।)
- Skoog and Miller crystallised the cytokinesis promoting active substance named it kinetin from corn-kernels and coconut milk. 
(स्कूग और मिलर ने मक्के के दानों और नारियल के दूध से कोशिकाद्रव्य विभाजन को बढ़ावा देने वाले सक्रिय पदार्थ को क्रिस्टलीकृत किया, जिसका नाम काइनेटिन रखा गया।)
- Physiological Effects of Cytokinins (साइटोकाइनिन के कार्यिकीय प्रभाव):-
i. Induce cell-division. 
(कोशिका-विभाजन को प्रेरित करना।)
ii. Delay the senescence of leaves and other organs. 
(पत्तियों और अन्य अंगों की जीर्णता में देरी करना।)
iii. Promotes lateral bud. 
(पार्श्व कली को बढ़ावा देना।)
iv. Increases cell expansion in dicot cotyledons and in leaves. 
(द्विबीजपत्री बीजपत्रों और पत्तियों में कोशिका विस्तार को बढ़ाता है।)
v. Promotes chloroplast devel­opment and chlorophyll synthesis.
(क्लोरोप्लास्ट विकास और क्लोरोफिल संश्लेषण को बढ़ावा देता है।)
4. Abscisic acid (ऐब्सिसिक अम्ल):-
- 1963, Frederick T. Addicott and his co-workers identified Abscisic acid. 
(1963, फ्रेडरिक टी. एडिकॉट और उनके सहकर्मियों ने एब्सिसिक अम्ल की पहचान की।)
- ABA was isolated from several abscission-accelerating substances from cotton plants. 
(ABA को कपास के पौधों से कई अवशोषण-त्वरक पदार्थों से अलग किया गया था।)
- ABA is called stress hormone. 
(ABA को तनाव हार्मोन कहा जाता है।)
- Physiological Effects of ABA (ABA के कार्यिकीय प्रभाव):-
i. Acts as a general plant growth inhibitor. 
(सामान्य पादप वृद्धि अवरोधक के रूप में कार्य करता है।)
ii. Induces seed and bud dormancy. 
(बीज और कली की प्रसुप्ति को प्रेरित करता है।)
iii. Inhibits seed germination. 
(बीज के अंकुरण को रोकता है।)
iv. Stimulates the closure of stomata. 
(रंध्रों के बंद होने को उत्तेजित करता है।)
v. Plays an important role in seed development, maturation and dormancy.
(बीज विकास, परिपक्वता और सुप्तावस्था में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।)
5. Ethylene (ऐथिलीन):-
- Cousins confirmed the release of a volatile substance from ripened oranges that hastened the ripening of stored unripened bananas.
(कजिंस ने पुष्टि की कि पके हुए संतरे से एक वाष्पशील पदार्थ निकलता है जिससे भंडारित बिना पके केले जल्दी पक जाते हैं।)
- The volatile subsatance was identified as ethylene.
(वाष्पशील पदार्थ की पहचान एथिलीन के रूप में की गई।)
- Physiological Effects of Ethylene (एथिलीन के कार्यिकीय प्रभाव):-
i. Promotes senescence and abscision.
(जीर्णता और विलगन को बढ़ावा देता है।)
ii. Inhibits elongation of stems and roots.
(तनों और जड़ों के लम्बवन को रोकता है।)
iii. Induce ripening.
(फल पकने को प्रेरित करना।)
iv. Breaks bud and seed dormancy.
(कली और बीज की सुप्तावस्था को तोड़ता है।)
v. Initiates germination in peanut seeds.
(मूंगफली के बीजों में अंकुरण आरंभ करता है।)
vi. Sprouting of potato tubers.
(आलू के कंदों का अंकुरण।)
vii. Promotes root growth and root hair formation.
(जड़ वृद्धि और मूल रोम निर्माण को बढ़ावा देता है।)
viii. Initiate flowering and for synchronizing fruit set in pineapples.
(अनानास में पुष्पन की शुरुआत करना और फलों के निर्माण को समकालिक बनाना।)

Photoperiodism (दीप्तिकालिता):-
> Photoperiodism is a response of plants to the relative lengths of light and dark periods. 
(दीप्तिकालिता प्रकाश और अंधकार अवधि की सापेक्ष लंबाई के प्रति पौधों की प्रतिक्रिया है।)
> Some plants require periodic exposure to light to induce flowering. 
(कुछ पौधों को पुष्पन के लिए समय-समय पर प्रकाश के संपर्क में रहने की आवश्यकता होती है।)
> Duration of dark period is equally important for flowering. 
(पुष्पन के लिए अंधेरे काल की अवधि भी उतनी ही महत्वपूर्ण है।)
i. Long Day Plants (दीर्घ दीप्तिकालिक पौधे):- Plants that require exposure to light for a period exceeding critical duration to induce flowering. Example:- Pea (Pisum sativum), Barley (Hordeum vulgare), Wheat (Triticum aestivum). 
[ऐसे पौधे जिनमें पुष्पन के लिए महत्वपूर्ण अवधि से अधिक समय तक प्रकाश के संपर्क में रहने की आवश्यकता होती है। उदाहरण:- मटर (पाइसम सैटाइवम), जौं (होर्डियम वुल्गेयर), गेहूं (ट्रिटिकम एस्टाइवम)।]
ii. Short Day Plants (लघु दीप्तिकालिक पौधे):- Plants that require exposure to light for a period less than this critical period to induce flowering. Example:- Rice, Jowar, Cotton, Sunflower. 
(ऐसे पौधे जिनमें पुष्पन के लिए इस महत्वपूर्ण अवधि से कम समय के लिए प्रकाश के संपर्क की आवश्यकता होती है। उदाहरण:- धान, ज्वार, कपास, सूरजमुखी।)
iii. Day Neutral Plants (दिन उदासीन पौधे):- Plants where there is no correlation between exposure to light duration and induction of flowering. Examples:- cucumber, rose, and tomato.
(ऐसे पौधे जहां प्रकाश के संपर्क में रहने की अवधि और पुष्पन के बीच कोई संबंध नहीं होता है। उदाहरण:- ककड़ी, गुलाब और टमाटर।)

Vernalisation (बसंतीकरण):-
> Vernalisation is the phenomenon of induction of flowering in plants by exposure to low temperature.
(बसंतीकरण कम तापमान के संपर्क में आने से पौधों में पुष्पन प्रेरित होने की घटना है।)
> It prevents precocious reproductive development late in the growing season, and enables the plant to have sufficient time to reach maturity. 
(यह वृद्धि सीज़न के अंत में असामयिक जनन विकास को रोकता है, और पौधे को परिपक्वता तक पहुंचने के लिए पर्याप्त समय देने में सक्षम बनाता है।)
> Biennial plants. 
(द्विवार्षिक पौधे।)
> These are monocarpic plants that flower and then die in second season. 
(ये मोनोकार्पिक पौधे हैं जो पुष्पन करते हैं और फिर दूसरे सीज़न में मर जाते हैं।)
> Examples:- sugar beet, cabbage, carrot, etc.
(उदाहरण:- चुकंदर, पत्तागोभी, गाजर आदि।)