agriculture stories in Marathi Technowon, Automatic irrigation systems for Agriculture | Agrowon

सिंचनासाठी अत्याधुनिक स्वयंचलित पद्धती येतील आवाक्यात

विश्वप्रताप जाधव, डॉ. अविनाश काकडे
बुधवार, 9 डिसेंबर 2020

भविष्यामध्ये अत्याधुनिक सिंचन यंत्रणा सर्वसामान्य शेतकऱ्यांना परवडण्यासारख्या होतील. त्यातून पाणी, वेळ यांची बचत होईल. कमी पाण्यामध्येही उत्पादनात वाढ करणे शक्य होईल.

सध्या स्वयंचलित यंत्रणेसाठी आवश्यक घटक आयात करावे लागत असल्याने महाग आहे. भविष्यात त्यांचे उत्पादन वाढल्यानंतर किमती कमी होऊ शकतील. भविष्यामध्ये अशा अत्याधुनिक सिंचन यंत्रणा सर्वसामान्य शेतकऱ्यांना परवडण्यासारख्या होतील. त्यातून पाणी, वेळ यांची बचत होईल. कमी पाण्यामध्येही उत्पादनात वाढ करणे शक्य होईल.

भारतातील सुमारे ६० टक्के शेतीक्षेत्र हे केवळ पावसावर आधारित आहे. वेगवेगळ्या विभागामध्ये पडणाऱ्या पावसाचे प्रमाण हे कमी अधिक आहे. काही भागात पावसाचे प्रमाण जास्त असले तरी सिंचनाचे प्रमाण कमी विविध कारणाने कमी आहे. अनेक भाग हे कमी पावसाचे किंवा दुष्काळग्रस्त आहेत. काही ठिकाणी पाण्याचे नैसर्गिक व कृत्रिम स्रोत हे मुबलक असले तरी त्यापासून शेतापर्यंत, तिथून पिकापर्यंत वहन करण्याच्या पारंपरिक पद्धती वापरल्या जातात. अशा पारंपरिक सिंचन पद्धतीमुळे पाण्याचा अपव्यय वाढतो. तसेच अनियंत्रित अतिरिक्त पाण्यामुळे जमिनीची गुणवत्ता व प्रतही खालावते. शेतकऱ्यांच्या उत्पादनात घट येते. त्यामुळे पाण्याच्या काटेकोर वापरासाठी सूक्ष्मसिंचन पद्धतीचा वापर करण्याची आवश्यकता वाढत आहे. अत्याधुनिक सिंचन पद्धतीचा अवलंब केल्यास सरासरी वार्षिक उत्पन्नामध्ये मोठी वाढ होऊ शकते.

पारंपरिक सिंचन पद्धतीच्या मर्यादा ः

  •  प्रमाणापेक्षा कमी किंवा अधिक पाणी पुरवठा होत असल्याने पाण्याचा अपव्यय होतो.
  •  प्रत्यक्ष शेतापर्यंत आणि शेतामध्येही पिकाच्या मुळांपर्यंत जाईपर्यंत पाणी जाईपर्यंत मोठ्या प्रमाणात वाया जाते.
  • पिकाच्या वाढीच्या अवस्थेमध्ये योग्य प्रमाणात पाणी न मिळाल्यास पिकांची योग्य प्रमाणात वाढ होत नाही.
  •  पाणी देण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात मनुष्यबळ लागते. ते पूर्णकाळ अडकून पडते.

या मुख्य समस्या कमी करण्यासाठी सूक्ष्म सिंचन पद्धतीला अत्याधुनिक नियंत्रक घटकांची जोड देता येते. सध्या अभियांत्रिकी व तंत्रज्ञान क्षेत्रात होत असलेल्या प्रगतीसोबतच विविध प्रकारची नियंत्रक उपकरणे तयार झालेली आहेत. त्यामध्ये खालील महत्त्वाच्या घटकांचा समावेश होतो.
१) आज्ञावली आधारित नियंत्रक (Programmable logic controller) ः यामध्ये आपण सुरुवातीलाच काही आज्ञावली भरून ठेऊ शकतो, त्यानुसार पुढील काही काळातील कामकाज नियंत्रकांद्वारे केले जाते.
२) इंटरनेटद्वारे स्वयंनियंत्रण करणारी उपकरणे (IoT -Internet of Things) ः
३) मानव व यंत्र यांच्या समन्वयातून तयार उपकरणे (HMI -Human machine interface),
४) निरिक्षण नियंत्रण आणि माहिती गोळा करणाऱ्या यंत्रणा ( SCADA -Supervision Control & Data Acquisition system ).

यामध्ये आपण इंटरनेट, क्लाऊड, ऑर्डिनो, रास्पबेरीपाय आणि सेन्सर यांचा वापर केला जातो. या घटकांच्या आधारे तापमान, आर्द्रता, जमिनीतील ओलावा इ. ची माहिती गोळा केली जाते. त्या आधारे सिंचनाचे पाणी द्यायचे की नाही, द्यायचे असल्यास किती प्रमाणात द्यायचे, याचे निर्णय घेतले जातात. हे सारे संवेदक एकमेकांशी जोडलेले असतात. इंटरनेटद्वारे जगाच्या कोणत्याही कोपऱ्यातून निरिक्षण आणि गरजेप्रमाणे नियंत्रण करता येते. यामध्ये प्रत्यक्ष मानवाद्वारे किंवा यंत्राद्वारे निर्णय घेण्याचे पर्याय उपलब्ध असतात. यामध्ये आपला वेळ, इंधन, पाणीसाठा यांचा काटेकोर वापर होतो.

इंटरनेटद्वारे स्वयंनियंत्रण करणारी उपकरणांची रचना साधारणपणे पुढील प्रकारे असते.

यामध्ये ‘रास्पबेरीपाय’ हा प्रमुख नियंत्रक म्हणून वापरला जातो. या ‘रास्पबेरीपाय’ ला ‘ऑर्डिनो’ हा घटक जोडलेला असतो. या ऑर्डिनो शी सर्व इनपुट सेन्सर व आऊटपुट साधने ही जोडलेली असतात. शेतातील विविध सेन्सरद्वारे माहिती घेतली जाते. उदा. शेतातील आर्द्रता, मातीतील ओलावा यांची माहिती सेन्सरद्वारे घेतली जाते. त्याचे ॲनालॉग पद्धतीचे सिग्नल ऑर्डिनो शी जोडलेल्या ‘रास्पबेरीपाय’ ला पुरवले जातात. येथे ॲनालॉग स्वरूपातील सिग्नल डिजिटल स्वरूपात रूपांतरित केले जातात.

त्यानुसार पुढील प्रक्रिया करण्याच्या आज्ञावली कार्यान्वित होतील. उदा. मातीतील ओलाव्याचे प्रमाण ठराविक पातळीपेक्षा कमी झाल्यास आपोआप सिंचनाची यंत्रणा सुरू केली जाते. त्यानंतर ओलाव्याची पातळी योग्य मर्यादेपर्यंत आल्यानंतर सिंचन यंत्रणा आपोआप बंद होईल. तीच बाब तापमानाचीही असते. पिकातील तापमान वाढल्यास व वातावरणातील आर्द्रता कमी झाल्यास वातावरणातील आर्द्रता वाढवण्यासाठी फॉगर किंवा मिनी स्प्रिंकलर पिकामध्ये सुरू केले जातील.

क्लाऊड आधारित संरचना ः

अलीकडे शेतातील आर्द्रतेप्रमाणेच विहिरीतील पाण्याची पातळी, विजेची उपलब्धता समजून पंप सुरू किंवा बंद करणे शक्य होत आहे. त्यामध्ये संदेश वहनासाठी वायरलेस तंत्राचा वापर करतात. काही यंत्रणेमध्ये जीएसएम मोबाईलच्या एसएमएस सेवेचा वापर करतात. उदा. झिगबी, जीएसएम यासारख्या वायरविरहीत माध्यमामध्ये झिगबी हा रास्पबेरीपाय जोडलेला असेल. ऑर्डिनोकडून मिळालेले संकेत रास्पबेरीपाय झिगबी जीएसएम माध्यमातून क्लाऊडला पाठवेल. ‘क्लाऊड’ ही एक माहिती साठवणारी, माहितीचे देवाण घेवाण करणारी व इंटरनेटद्वारे सर्वत्र उपलब्ध होऊ शकणारी माध्यम यंत्रणा आहे. त्यामुळे क्लाऊड वर जमा झालेली माहिती जगाच्या कानाकोपऱ्यातून कोठूनही पाहता येते, आवश्यकतेनुसार बदलता किंवा नियंत्रित करता येते.

विविध प्रकारचे संवेदक ः
ओलावा संवेदक ( Moisture sensor)
तापमान संवेदक ( Temperature Sensor)
सापेक्ष आर्द्रता संवेदक (Humidity Sensor)

वायरविरहित यंत्रणेद्वारे एकमेकांशी जोडले जातात. 
संदेश वहनासाठी झिगबी किंवा जीएसएस मॉड्यूल (Zigbee/GSM Module)

ऑर्डिनो किंवा रास्पबेरी ‘पीआय३’ मॉड्यूल (Arduino/Raspberry Pi३ module)

विश्वप्रताप जाधव, ८३२९७८९५६४
(राष्ट्रीय कृषी उच्च शिक्षण प्रकल्प, (नाहेप-कास्ट-डी.एफ.एस.आर.डी.ए.), वसंतराव नाईक मराठवाडा कृषी विद्यापीठ, परभणी.)


फोटो गॅलरी

इतर टेक्नोवन
शून्य मशागतीसह पेरणी यंत्राचा वापरतागाच्या लागवडीसाठी शून्य मशागत तंत्रासह आधुनिक...
शेती व्यवस्थापनामध्ये ड्रोन...पिकाची वाढ,दुष्काळ, रोग, किडींचा प्रादुर्भाव,...
हुमणी भुंगेऱ्यांच्या नियंत्रणासाठी गंध...भारतीय कृषी संशोधन  संस्थेच्या बंगळूर येथील...
तुषार सिंचनाने वाढवले कडधान्य पिकांचे...हमिरपूर येथील कृषी विज्ञान केंद्राने शेतकरी...
मळणी यंत्राची क्षमता, गुणवत्ता...काढणीनंतर पिकांची मळणी केली जाते. मळणीसाठी...
आधुनिक यंत्राद्वारे खूर साळणी झाली सोपीदुधाळ जनावरांमध्ये खूरसाळणीला मोठे महत्त्व आहे....
कोबीवर्गीय पिकांतील कीडनियंत्रणासाठी...बंगळूर येथील भारतीय फळबाग संशोधन संस्थेने...
जमिनीतील बाष्प मोजण्याच्या पद्धतीया पूर्वीच्या लेखांमध्ये वातावरणातील पाण्याचे...
मत्स्य बीजोत्पादनातून पर्यायी...कोवालम गाव (जि. चेंगलपट्टू) येथील गटाने खारवट...
निचरा प्रणाली सुधारण्यासाठी सबसॉयलर,...फळबागांमध्ये कमी अधिक प्रमाणात यांत्रिकीकरणामुळे...
व्हर्जिन कोकोनट ऑइल’ तंत्रज्ञान...गोवा राज्यात भारतीय कृषी संशोधन परिषदेअंतर्गत ‘...
मजुरी, वेळेत बचत करणारी अवजारेकृषी यांत्रिकीकरणामुळे मजूर टंचाईवर मात करणे शक्य...
अत्याधुनिक तंत्रज्ञानाने शेती करता येईल...पारंपरिक पद्धतीची शेती करताना शेतकरी मेटाकुटीला...
अवघ्या सात हजारांत बनवली स्वयंचलित ठिबक...सोलापूर ः वीजपंपाच्या स्टार्टरला स्वतःच्या...
दोन एकर ‘व्हर्टिकल फार्म’ मध्ये ७२०...सॅनफ्रान्सिस्को येथील प्लेन्टी या कंपनीने...
पाण्यातील प्रतिमाही घेता येतील सहजतेनेस्टॅनफोर्ड येथील अभियंत्यांनी पाण्याबाहेरून...
डाळिंबाचे नवीन अधिक पोषक वाण ः सोलापूर... भारतीय कृषी संशोधन संस्थेच्या राष्ट्रीय डाळिंब...
पीक व्यवस्थापनात स्मार्ट कॅमेऱ्याचा वापरकृषी यंत्रणेमध्ये स्मार्ट कॅमेरा प्रणालीचा विकास...
बहुउद्देशीय टोकण यंत्राने वाचवले...नगर जिल्ह्यातील देवळाली प्रवरा येथील सौरभ कदम व...
शेतीमाल वाळविण्यासाठी सोलर टनेल ड्रायर...भाजीपाला, फळांचे काप वाळविण्यासाठी सौर ऊर्जेचा...