पीक व्यवस्थापनात कृत्रिम बुद्धिमत्ता ठरेल महत्त्वाची

भारतीय कृषी क्षेत्रातील हरितक्रांतीचे जनक डॉ. एम. एस. स्वामिनाथन (M. S. Swaminathan) यांच्या मते, शेतीतील अचूकतेला पुढील पातळीवर नेण्यासाठी तंत्रज्ञान (Technology) मदत करू शकते. इतकेच नाही तर काटेकोर शेती पद्धती शाश्वत अशा हरितक्रांतीकडे (Green Revolution) जाण्याचा एक मार्ग ठरणार आहे. संयुक्त राष्ट्रसंघाच्या युनिसेफ या संस्थेद्वारे अन्न सुरक्षा आणि पोषकतेच्या स्थितीबाबत प्रकाशित अहवालानुसार, जागतिक पातळीवरील सुमारे ८११ दशलक्ष लोक भुकेच्या सावटाखाली आहेत. लोकसंख्येच्या वाढीचा दर आणि कृषी उत्पादकतेच्या वाढीचा दर यातील फरक अत्यंत वेगाने वाढत चालला आहे.

जागतिक पातळीवर वाढणाऱ्या या लोकसंख्येच्या समस्येला सामोरे जाण्यामध्ये सहकारी कृषी उद्योग तुलनेने अकार्यक्षम सिद्ध होत आहेत. २०५० पर्यंत जागतिक लोकसंख्या ही ९ अब्जापेक्षा जास्त होण्याचा अंदाज वर्तविण्यात येत आहे. त्यांच्या अन्नधान्यांच्या मागणीसाठी जमीन, पाणी आणि अन्य स्रोतांची कमतरता भासणार आहे. विशेषतः कमी झालेल्या उत्पादनाचा ताण विकसनशील देशांवर अधिक पडेल. जागतिक तापमान वाढीच्या स्थितीमध्ये उत्पादकता वाढविण्यासाठी काटेकोर शेतीची कास धरावी लागणार आहे. आजच्या आधुनिक तंत्रज्ञानामध्ये उपग्रह आधारित पीक व्यवस्थापन तंत्र महत्त्वाचे ठरणार आहे.

आधुनिक तंत्रातील दोन प्रकार ः
१) उपग्रह आधारित पीक व्यवस्थापनामध्ये उपग्रह आणि इलेक्ट्रॉनिक पद्धतीने उपलब्ध माहितीसाठ्याचे अन्य तंत्रज्ञानाच्या साह्याने विश्लेषण केले जाते. या विश्लेषणातून मिळालेल्या अचूक माहितीद्वारे कामांचे नियोजन केले जाते. आधुनिक यंत्राच्या साह्याने ही कामे केली जात असल्यामुळे त्यांची कार्यक्षमता, उत्पादकता आणि शाश्वतता वाढण्यास मदत होते.

२) निविष्ठांचा अचूक व योग्य तितकाच वापर करून पिकांचे उत्पादन आणि नफा वाढवण्याचे तंत्र म्हणजेच काटेकोर शेती होय. यामध्ये पिकाच्या प्रत्येक टप्प्यावर प्रत्यक्ष वेळेवर उपलब्ध होणाऱ्या माहितीचा वापर करणारा प्रशासन पद्धती राबवली जाते.

कृषी क्षेत्रामध्ये मशागतीपासून काढणी पर्यंत आणि काढणी नंतर प्रक्रियेपर्यंत अनेक प्रकारची कामे केली जाते. कृषिपूरक व्यवसायामध्ये पशुपालनाचेही वेगवेगळे प्रकार उपलब्ध आहे. उदा. गोठ्यामध्ये एकत्र बांधलेल्या जनावरांपासून मुक्त चराऊ पद्धतीने केले जाणारे पालन इ. तसेच या प्रत्येक टप्प्यावर बियाणे, खते, कीडनाशके इ. अनेक निविष्ठांचा वापर केला जातो. या कामातील कोणत्याही टप्प्यावर थोडेही असातत्य किंवा अव्यवस्थापन झाले तरी अंतिम उत्पादनावर मोठी परिणाम होऊ शकतो. निविष्ठांचा अचूक वापर करत वेळच्या वेळी कामे केल्यामुळे पिकांचे उत्पादकता वाढण्यास मदत होते. यासाठी आधुनिक तंत्रज्ञान उपयुक्त ठरू शकते. डिजिटल कृषी पद्धतीचे दोन मुख्य आधारस्तंभ आहेत.
1. एकमेकांशी जोडलेली शेती पद्धती
2. अचूक किंवा काटेकोर शेती पद्धत
या दोन्ही स्तंभासाठी माहितीसाठ्याची उपलब्धता आणि सुसंवादी तंत्रज्ञान महत्त्वाचे ठरते. त्याचा वापर विशेषतः स्वयंचलित यांत्रिकीकरणामध्येही चांगल्या प्रकारे होऊ शकते.

संक्षिप्त इतिहास
१९९० च्या दशकांमध्ये आधुनिक तंत्रज्ञानातील जिओग्राफिक इनफॉर्मेशन सिस्टिम्स (जीआयएस) आणि ग्लोबल पोझिशनिंग सिस्टिम्स (जीपीएस) यांच्या उदयानंतर काटेकोर शेतीला खऱ्या अर्थाने सुरुवात झाली. त्याला पुढे जोड मिळाली तरी वेगवेगळ्या प्रकारचे नियंत्रक, सेन्सर आणि निरीक्षके विकसित झाल्यामुळे. या आधुनिक तंत्रज्ञानावर चालणारी कृषी उपकरणे विकसित होत गेली. गेल्या दोन दशकामध्ये इंटरनेटचा वाढत चाललेला वेग आणि मोबाईल यांची वाढलेली क्षमता ही एकूणच कार्यक्षमता वाढण्यासाठी उपयोगी ठरत आहे. विकसित देशांमध्ये हे तंत्रज्ञान उपलब्ध होत चालले असून, नजीकच्या भविष्यात विकसनशील देशांमध्येही त्यांचा प्रसार होत जाईल.

काटेकोर शेती तंत्र कसे काम करते ?
पिकाच्या विविध टप्प्यांमध्ये अचूकता मिळवण्यासाठी शेतकऱ्यांना उपयोगी ठरू शकतात.
१) जमीन मशागतीची साधने -

पिकांच्या वाढीसाठी जमीन आणि माती अत्यंत महत्त्वाची आहे. मातीची मशागत करण्यासाठी स्वयंचलित आणि उपग्रहाद्वारे उपलब्ध माहिती (जीआयएस, जीपीएस) वर चालणारी यंत्रे उपलब्ध होत आहेत. माती आरोग्याची प्रत्यक्ष वेळेवरील स्थिती (उदा. मुळांच्या कक्षेतील मातीमधील अन्नद्रव्ये, पोत, ओलावा धरून ठेवण्याची क्षमता इ.) अचूकतेने समजू शकते. त्याला आवश्यक तिथे ड्रोनसारख्या तंत्रज्ञानाची जोड देता येते. त्यावरून आपल्या मातीच्या क्षमता लक्षात आल्यानंतर योग्य त्या पिकांची लागवड व पुढील व्यवस्थापन करणे शेतकऱ्यांना शक्य होते .

२) जीपीएस आधारित निर्देशन यंत्रणा -
गेल्या काही वर्षामध्ये जीपीएस यंत्रणा अधिक अचूक होत चालली असून, त्यावर आधारित वाहन व्यवस्था निर्माण करण्यासाठी प्रयत्न सुरू आहेत. यांना पब्लिक अॅड्रेस सिस्टिम्स (पीए) असे म्हणतात. उदा. जीपीएस तंत्रावर चालणारी ट्रॅक्टर, स्प्रेअर इ. त्यांची अचूकता वाढत चालली आहे. या तंत्राचा वापर पिकांच्या वाढीसाठी आवश्यक सिंचन आणि अन्नद्रव्ये पुरवण्यासाठीही होऊ शकतो. अशा स्वयंचलित तंत्रामुळे शेतीतील कामे चोवीस तासही करणे शक्य होईल. कृषी क्षेत्रातील अनिश्चितता मोठ्या प्रमाणात कमी होईल. जगभरातील वेगवेगळ्या भागातील क्षेत्रापर्यंत एकाच वेळी माहिती व शास्त्रीय मार्गदर्शन पोचवणे शक्य होईल. भविष्यामध्ये एकत्रित अशी स्वयंचलित आणि बुद्धिमंत मार्गदर्शन प्रणाली शेतीचा आकार आणि दुर्गमता यांच्या निरपेक्ष सर्वत्र पोचू शकेल. त्यामुळे शेती पद्धती अधिक कार्यक्षम होण्यास मदत होईल.

३) उत्पादन निरीक्षण प्रणाली ः

जीपीएस आणि उपग्रह प्रणालीवर आधारित अशी उत्पादनावर लक्ष ठेवणारी प्रणाली विकसित होत आहेत. त्यांचा वापर शेतीमध्ये केल्यानंतर पिकांची काढणी योग्य वेळी, योग्य उंची वा आकारावर आणि आर्द्रतेचे प्रमाण योग्य असताना करणे शक्य होईल. शेतकऱ्यांना उत्पादकता वाढविण्यासाठी आवश्यक ते निर्णय वेळीच घेता येतील. ज्या शेतातून पिकाचे अपेक्षित उत्पादन येत नाही, त्यावर लक्ष ठेवणे सोपे होईल. धोरणकर्त्यांनाही एखाद्या पिकांचे उत्पादन नेमके किती उपलब्ध होणार आहे, याचा आगावू अंदाज मिळू शकतो.

४) शेतीयोग्य अशी अन्य समर्पक तंत्रज्ञाने

कोविडसारख्या महामारीच्या काळामध्ये शेतीक्षेत्रामध्ये अनेक समस्या उद्भवल्या. अशा काळामध्ये कमीत कमी मनुष्यावर काम करण्यासाठी विविध प्रणाली उपयुक्त राहतील. उदा. माहिती एकत्रीकरण प्रणाली, सिंचन व्यवस्थापन प्रणाली, प्रवाह आणि त्यांचे उपयोजन नियंत्रण इ.

आव्हाने ः
१) लोकसंख्या ९ अब्ज होत असताना शेतीसाठी केवळ चार टक्के क्षेत्र उपलब्ध असणार आहे. कोणत्याही पिकांचे उत्पादन केवळ व्यवस्थापनातून वाढविण्यावर अर्थातच मर्यादा आहेत. मात्र आधुनिक कृत्रिम बुद्धीमत्ता आधारित तंत्रज्ञानामुळे सध्याच्या व्यवस्थापन प्रणालीतील अनेक त्रुटी कमी होतील. काटेकोर शेती पद्धतीच्या अवलंबनातूनच शेतीचे व्यावसायिक मूल्य वाढू शकेल.
२) नव्या तंत्रज्ञानाबाबत अनेक दावे केले जात असले तरी त्यांची कार्यक्षमता प्रत्यक्षामध्ये सिद्ध व्हावयाची आहे. आवश्यक त
३) विशेषतः हे तंत्र अद्याप फार महागडे असून सामान्य शेतकऱ्यांच्या आवाक्याबाहेर आहे.
४) या तंत्राचा कार्यक्षमता योग्य प्रमाणात आणि दर्जेदार अशा माहिती साठ्याच्या उपलब्धतेवर आहे.
५) माहितीचा खासगीपणा जपणे आणखी दुरापास्त होत जाणार आहे.
६) वरील सर्व बाबींसाठी आवश्यक ती स्मार्ट साधने व उपकरणे तयार व्हावी लागतील. त्यांच्या निर्मितीची प्रक्रिया अत्यंत सावकाश आहे.

काटेकोर शेतीसाठी तंत्रज्ञानाचे महत्त्व ः

१) ड्रोन्स - जगाच्या पोषकतेची काळजी घेण्यासाठी तंत्रज्ञानाचा वापर अत्यावश्यक ठरणार आहे. त्यासाठी उत्तम दर्जाचे हायपर स्पेक्ट्रल कॅमेरे, वेगवेगळ्या प्रकारचे सेन्सर्स यांच्या साह्याने ड्रोन्स पीक व्यवस्थापनामध्ये मोलाची भूमिका निभावतील. त्यातून पिकांचे विविध टप्प्यावर सातत्याने निरीक्षण करता येईल. त्याला अन्य माती व पिकातील सेन्सर्स, हवामानाचे अंदाज यांचे जोड दिली जात आहे. यामुळे कृत्रिम बुद्धीमत्ता व एकमेकांशी जोडलेल्या उपकरणांच्या साह्याने शेतीतील अनेक कामे करता येतील.

२) मशिन लर्निंग मॉडेल - वेगवेगळ्या उपकरणांमध्ये कृत्रिम बुद्धिमत्तेला परिस्थितीनुसार आवश्यक ते बदल करून घेण्यासाठी व स्वतःहून शिकण्याची विविध प्रारूपे तयार होत आहेत. विविध रोबोट्स आता या तंत्रावर आधारित काम करू लागले आहे. त्याचा फायदा निविष्ठा खर्चात बचतीसह उत्पादकता वाढीसाठी होणार आहे.

याची अधिक आवश्यकता ः

१) कृषी क्षेत्रामध्ये तंत्रज्ञान वेगाने बदलत असले तरी विकसनशील आणि गरीब देशातील अल्प आणि मध्यम भूधारक शेतकऱ्यांपर्यंत पोचण्यामध्ये अनेक अडचणी आहेत. तंत्रज्ञान कमी किमतीमध्ये उपलब्धतेसाठी अधिक प्रयत्न होण्याची आवश्यकता आहे.
२) मोबाईल आणि अन्य डिजिटल तंत्रज्ञान वेगाने पोचत असले तरी अशा नव्या तंत्रज्ञान, संकल्पना यांच्या शास्त्रीय आणि व्यवस्थित वापरासाठी आवश्यक ती प्रशिक्षणाची गरज आहे.
३) अत्याधुनिक तंत्रज्ञानासाठी पायाभूत सुविधांची उपलब्धता ही आणखी एक मोठी समस्या कृषी क्षेत्राला भेडसावत आहे. त्यासाठी शासन, धोरणकर्ते, शास्त्रज्ञ आणि उद्योजक यांची सांगड घातली गेली पाहिजे.
----------
इमेल ः vanibank1999@gmail.com.
(लेखिका एसबीआय रिसर्च ब्युरो, हैदराबाद येथे मुख्य व्यवस्थापक -संशोधन आहेत. )