Water Management System : 'आयओटी’ आधारित जल व्यवस्थापन प्रणाली

Water Management : कोणत्याही पिकाच्या उत्पादनामध्ये त्यासाठी केलेले सिंचन व्यवस्थापन मोलाची भूमिका निभावते. सिंचनासाठी पाणी (Irrigation Water) देण्याच्याही विविध पद्धती आहेत. उदा. प्रवाही, तुषार अथवा ठिबक इ. कोणत्याही पद्धतीने पिकाला पाणी देताना ते केव्हा व किती द्यायचे हे ठरवावे लागते.

कारण वनस्पतीच्या वाढीच्या विविध अवस्थेत पाण्याची गरज वेगवेगळी असू शकते. प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेमध्ये पाणी हा महत्त्वाचा घटक असून, गरजेपेक्षा कमी अथवा अधिक पाणी दिले गेल्यास पिकाची वाढ व पर्यायाने उत्पादनावर विपरीत परिणाम होतो.

उत्पादनाची प्रत घसरू शकते. पिकास गरजेपेक्षा अधिक पाणी दिल्यास पाण्याचा अपव्यय होऊ शकतो. हे टाळण्यासाठी सिंचनाच्या पाण्याचे योग्य नियोजन करणे आवश्यक असते.

या नियोजनामध्ये पिकास हंगाम (हवामान), पिकाची अवस्था, जमिनीचा प्रकार यानुसार असलेली गरज जाणून नेमके किती पाणी द्यावे, दोन पाण्यातील अंतर इ. बाबी ठरवणे आवश्यक असते. यावर हवामान आणि सिंचनाची प्रणाली यांचाही परिणाम होतो.

जमिनीमध्ये असलेले पाणी वनस्पती मुळांद्वारे पाणी शोषून घेते. त्याचा वापर वाढीच्या विविध प्रक्रियेसाठी केला जातो. जमिनीमध्ये हे पाणी पाऊस किंवा अन्य स्वाभाविक प्रक्रियेने उपलब्ध होते किंवा शेतकरी सिंचनाद्वारे देतो.

जमिनीमध्ये किंवा पृष्ठभागावर असलेल्या पाण्यातील काही भागाचे बाष्पीभवन होण्याची प्रक्रिया सुरू असते. तसेच पिकाने प्रकाशसंश्‍लेषण प्रक्रियेसाठी मुळांद्वारे शोषलेल्या पाण्याचे पर्णोत्सर्जनही होते. या दोन्हींना एकत्रितपणे ‘बाष्पपर्णोत्सर्जन’ असे संबोधतात.

या बाष्पपर्णोत्सर्जन प्रक्रियेद्वारे जितके पाणी कमी होते, तितकेच पाणी सिंचनाद्वारे देणे आवश्यक असते. पिकाचे बाष्पपर्णोत्सर्जन हे पिकाच्या वैशिष्ट्याप्रमाणेच हवामानाच्या विविध घटकावर अवलंबून असते.

उदा. तापमान, आर्द्रता, वाऱ्याचा वेग, पाऊस, सूर्यप्रकाश इ. होय. हवामानाच्या विविध घटकांचा एकत्रित परिणाम ‘संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन’द्वारे घेतला जातो. पिकाचे वैशिष्ट्यांमध्ये पीक कोणत्या प्रकारचे आहे, वाढीच्या कोणत्या अवस्थेत आहे इ. होय. याचा एकत्रित परिणाम ‘पीक गुणांक’ यातून घेतला जातो.

म्हणजेच पिकासाठी पाण्याचे नियोजन करण्यासाठी ‘संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन’ अत्यंत महत्त्वाचे आहे. ज्या ठिकाणी व ज्या कालावधीसाठी पाणी द्यावयाचे आहे, त्या ठिकाण व कालावधीचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन माहिती असणे आवश्यक आहे.

सध्या संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन हे मागील काही वर्षांच्या हवामान घटकांच्या सरासरीवर आधारित काढले जाते. प्रत्यक्षातील त्या वेळचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन हे सरासरी संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जनापेक्षा कमी किंवा जास्त असू शकते.

त्यामुळे सरासरी संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन आधारित सिंचन व्यवस्थापन केल्यास काही प्रमाणात त्रुटी राहू शकतात. त्यामुळे पाण्याच्या कार्यक्षम व तंतोतंत व्यवस्थापनासाठी संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन हे प्रत्यक्ष वेळ आणि स्थानावरील असणे आवश्यक असते. यासाठी ‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’ प्रणालीचा वापर अत्यंत महत्त्वाचा ठरतो.

इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) प्रणालीद्वारे प्रत्यक्ष परिस्थितीमध्ये हवामानाचे घटक मोजले जातात. त्यासाठी शेतामध्ये निर्धारित जागेवर वेगवेगळ्या हवामान घटकांचे मापन करण्यासाठी संवेदके (सेन्सर्स) लावले जातात.

त्याद्वारे मिळवलेली माहिती इंटरनेटद्वारे दूरस्थ संगणकीय प्रणालीमध्ये अथवा मोबाईलमधील संगणकीय निर्णय प्रक्रिया प्रारूपाला उपलब्ध केली जाते. त्यांचा आधार घेऊन योग्य विश्‍लेषण केल्यानंतर प्रत्यक्ष वेळेचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जनाचा अंदाज करणे शक्य होते.

संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जनाचा अंदाज मिळवण्यासाठी राहुरी येथील महात्मा फुले कृषी विद्यापीठाने ‘फुले जल’ हे संगणकीय निर्णय प्रक्रिया प्रारूप विकसित केले आहे. हे प्रारूप मोबाईल किंवा संगणकाद्वारे वापरता येते.

‘फुले जल’ मोबाईल ॲपची वैशिष्ट्ये

पीक उत्पादनामध्ये पाण्याचे नियोजन करताना पिकांचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढणे गरजेचे असते. ते स्थाननिहाय वेगवेगळे असते. त्यामुळे वेगवेगळ्या स्थानांसाठी दररोजचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढण्यासाठी मोबाईल ॲप विकसित केले आहे.

त्याचे नाव ‘फुले जल’ ठेवले आहे. हे ॲप ऑनलाइन, ऑनलाइन, तालुकानिहाय तसेच इच्छित स्थळाचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढण्यासंबंधीचे विविध पर्याय उपलब्ध केलेले आहेत.

१) ऑनलाइन पद्धत : सर्वांत महत्त्वाची बाब म्हणजे बाष्पपर्णोत्सर्जन काढण्यासाठी हवामान घटकांची माहिती शेतकऱ्याला काढत बसावी लागत नाही.

तापमान, आर्द्रता, वाऱ्याचा वेग, सूर्यप्रकाशाचे तास, पाऊस इ. याची सर्व माहिती या ॲपमध्ये ऑनलाइन पद्धतीने ‘वेदर सर्व्हिस प्रोव्हायडर’कडून (सध्या ‘ओपन वेदर’द्वारे) उपलब्ध करून दिली जाते.

त्यामुळे भारतातील कुठल्याही स्थळांचे त्या दिवसाचे किंवा त्या पुढील तीन दिवसांचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढता येते.

२) ऑफलाइन पद्धत : याद्वारे इच्छित स्थळांच्या विविध हवामान घटकांची (तापमान, आर्द्रता, वाऱ्याचा वेग, सूर्यप्रकाशाचे तास, पाऊस इ.) माहिती दिल्यास वेगवेगळ्या पद्धतीने संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढता येते. या पद्धतीमुळे भारतात कुठल्याही स्थळांचे ज्या दिवशीच्या हवामानाच्या घटकांची माहिती दिली आहे त्या दिवसाचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढता येते.

३) तालुकानिहाय संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन : या पर्यायाद्वारे भारतातील प्रत्येक तालुक्याचे त्या दिवसाचे तसेच पुढील तीन दिवसांचे संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जन काढता येते.

४) इंटरनेट ऑफ थिंग्ज : या मध्ये स्वयंचलित हवामान केंद्र किंवा इतर संवेदके ‘फुले जल’ मोबाईल प्रणालीस इंटरनेटद्वारे जोडली जातात. त्याद्वारे उपलब्ध झालेली हवामानाची माहिती घेऊन त्यातून प्रत्यक्ष परिस्थितीनुसार (हवामान, वेळ, स्थान इ.) संदर्भीय बाष्पपर्णोत्सर्जनाचा अंदाज मिळवला जातो.

पुढील भागात ‘फुले जल’ या मोबाईल प्रणाली आधारित सिंचन व्यवस्थापनाची माहिती घेऊ.