डॉ. सुनील गोरंटीवार
Agriculture Technology : मागील काही लेखांमध्ये कृषी यंत्रमानव, त्यांची तत्त्वे, ते कशाप्रकारे कार्य करतात, त्यांचे फायदे, आव्हाने यांची माहिती घेतली. प्रगत देशामध्ये विशिष्ट कार्यासाठी विकसित झालेल्या आणि आपल्या देशामध्ये संशोधनाच्या प्रक्रियेत असलेल्या पेरणी, रोपे लागवड, सिंचन याविषयीच्या यंत्रमानवाची माहिती घेतली. या लेखामध्ये स्वायत्त फवारणी यंत्रमानवाची माहिती घेऊ. हे कृषीमधील स्वायत्त यंत्र मानव हे भविष्यकालीन तंत्रज्ञान असून, अद्याप संशोधनाच्या पातळीवर आहे. प्रत्यक्षात शेतीमध्ये वापरण्याच्या पातळीवर अद्याप पोचलेले नाही.
शेतीमध्ये विविध कामांच्या सुलभतेसाठी वेगवेगळ्या प्रकारची मनुष्यचलित अवजारे व यंत्रे विकसित झाली आहेत. मात्र ती स्वायत्तपणे स्वयंचलित करण्यासाठी प्रत्यक्ष वेळेवरील पिकाची व शेतीची स्थिती जाणून घेऊन आवश्यकतेप्रमाणे योग्य ते निर्णय घेण्याची क्षमता आवश्यक असते. त्यासाठी शेती व पिकाच्या घटकांच्या माहितीचे मोजमाप व पृथ:क्करण तत्काळ व अखंडपणे करण्याची यंत्रणा अवजारे व यंत्रे यासोबत जोडावी लागते.
पूर्वी ही प्रक्रिया मानवी मर्यादेमुळे अवघड होती. मात्र गेल्या दशकापासून वेगाने विकसित होणारे अंकात्मक (डिजिटल) तंत्रज्ञान उदा. संगणक व माहिती, सिम्युलेशन, इंटरनेट, संवेदके, या सर्व बाबी एकमेकांना जोडण्यासाठी ‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’ प्रणाली, ‘रोबोटिक्स’ मुळे हे तुलनेने सोपे झाले आहे. यातील अनेक तंत्रज्ञान बँकिंग, दळणवळण, औद्योगिक आणि उत्पादन प्रक्रियेमध्ये कमी अधिक प्रमाणात वापरले जाऊ लागले आहे. त्या तुलनेमध्ये कृषी क्षेत्रामध्ये फारच अल्प वापर केला जात आहे.
काही प्रगत देशांमध्ये कृषी क्षेत्रातही विविध कार्यासाठी अंशतः ते पूर्णतः डिजिटल तंत्रज्ञानाचा वापर सुरू झाला आहे. भारतासारख्या विकसनशील कृषिप्रधान देशामध्येही विशिष्ट डिजिटल तंत्रज्ञान पूर्णपणे विकसित करण्यात येत आहे. महाराष्ट्रामध्ये राहुरी येथील महात्मा फुले कृषी विद्यापीठामध्ये ‘इंटरनेट ऑफ थिंग्ज’ सक्षम सिंचन व्यवस्थापन प्रणाली, ड्रोनद्वारे फवारणी, पिकावरील रोग व कीड ओळखण्याच्या प्रणाली इ. बाबी विकसित करण्यात आल्या आहेत. भारतीय कृषी संशोधन परिषदेद्वारे शेतीमधील विविध कार्यासाठी डिजिटल तंत्रज्ञानाच्या विकासावर भर दिला जात आहे.
त्यापैकी एक म्हणजे स्वयंचलित कृषी यंत्रमानव. पिकाच्या उत्पादन वाढीमध्ये महत्त्वाचा अडसर म्हणजे पिकावर येणाऱ्या रोग आणि किडी होत. त्यांच्या नियंत्रणासाठी सध्या वेगवेगळ्या पारंपरिक आणि आधुनिक यंत्रांचा वापर होत आहे. मात्र तरिही अचूक वेळेवर आणि वेगाने फवारणीमध्ये मानवी मर्यादा आड येतात. अनियंत्रित फवारणीमुळे रसायनाचा वापर अधिक होत असल्याने पर्यावरणास हानी पोचते. शेतकऱ्यांच्या खर्चातही वाढ होते. हे टाळण्यासाठी डिजिटल तंत्रज्ञानाच्या आधारे स्वायत्त यंत्रमानवाच्या स्वरूपात पर्याय उपलब्ध होऊ पाहत आहे.
यंत्रमानवाद्वारे काटेकोर फवारणी : या प्रकारचे यंत्रमानव पिकावरील कीड व रोग नियंत्रणासाठी कीटकनाशके, तणांच्या नियंत्रणासाठी तणनाशके व अन्य आवश्यक कृषी रसायने यांच्या काटेकोर फवारणीच्या दृष्टीने आरेखित केलेली असतात. त्यामुळे पिकांमध्ये फवारणीची नेमकी गरज जितक्या भागामध्ये आहे, तिथेच योग्य त्या प्रमाणात रसायनांची फवारणी केली जाते. परिणामी हे तंत्रज्ञान पूर्णपणे विकसित होऊन व्यावहारिक पातळीवर उतरल्यास कृषी क्षेत्रामध्ये नक्कीच क्रांती घडवू शकते.
या तंत्रज्ञानाचे फायदे ः
१) अचूक लक्ष्यीकरण : स्वायत्त फवारणी यंत्रमानवावर संवेदके, कॅमेरे स्पेक्ट्रोरेडिओमीटर, प्रतिमा प्रणाली इ. गोष्टी स्थापित केलेल्या असतात. परिणामी पिकाच्या आरोग्यामधील सूक्ष्म फरकही ते शोधू शकतात. उदा. कीटक किंवा रोग यांनी प्रभावित झालेल्या क्षेत्राची त्याच्या तीव्रतेसह ओळख. प्रभावित क्षेत्राची ओळख झाल्याने केवळ तेवढ्याच भागावर फवारणी यंत्रमानव अचूकपणे फवारणी किंवा उपचार करू शकतात.
२) बदलत्या दराने निविष्ठा रसायने देण्याचे तंत्रज्ञान (Variable Rate Technology- VRT) : स्वायत्त यंत्रमानवामध्ये बदलत्या किंवा वेगवेगळ्या दराने अथवा प्रमाणात निविष्ठा म्हणजेच रसायने देण्याची क्षमता निर्माण करता येते. याचाच अर्थ प्रत्यक्ष परिस्थितीमध्ये (Real Time) उपलब्ध झालेल्या माहितीच्या आधारावर शेतामध्ये रसायनांचे प्रमाण बदलून किंवा फवारणीचे प्रमाण बदलणे शक्य आहे. उदा. शेतामध्ये रोग व कीड विरहित पीक क्षेत्रामध्ये फवारणी न करणे किंवा शिफारशीत कमी प्रमाणात प्रतिबंधात्मक फवारणी करणे, रोग व किडीच्या प्रादुर्भाव तीव्रतेनुसार रसायनांचा योग्य कमी अधिक वापर करणे शक्य होते. परिणामी योग्य तिथे योग्य प्रमाणात रसायनांचा वापर करता येतो. रसायनांच्या इष्टतम वापरामुळे पीक उत्पादनात वाढ, रसायन फवारणीच्या खर्चात बचत करतानाच पर्यावरण हानीही टाळणे शक्य होते.
३) फवारणी रसायनाचा इष्टतम वापर : पारंपारिक फवारणीमध्ये संपूर्ण क्षेत्रावर फवारणी केली जाते. त्या तुलनेत या तंत्रज्ञानामुळे प्रादुर्भाव असलेल्याच किंवा होणाऱ्या लक्षणे दिसणाऱ्या भागामध्येच फवारणी केली जाते. परिणामी रसायने व फवारणीच्या खर्चात मोठी बचत होते. रसायने वाहून होणारा जल प्रदूषणाचा धोकाही कमी होतो.
४) योग्य पीक आरोग्य स्वायत्त फवारणी : मानवी डोळ्यापेक्षा वेगळ्या आणि उच्च दर्जाच्या संवेदकांकडून पिकाची माहिती उपलब्ध होत असल्यामुळे पिकावरील रोग व किडीची समस्या त्वरित व काही वेळा खूप आधी ओळखता येते. ती ओळखून वेळीच फवारणी केली जात असल्यामुळे पिकाचे आरोग्य स्थिर राहण्यास मदत होते. तसेच कीड व रोगाचा प्रसारही रोखला जात असल्याने संभाव्य प्रादुर्भाव व नुकसान टाळता येते. म्हणूनच फवारणीच्या प्रचलित पद्धतीच्या तुलनेने स्वायत्त यंत्रमानव फवारणी अधिक सक्षम आणि फायदेशीर राहू शकते.
५) पर्यावरणीय फायदे : अनावश्यक ठिकाणी फवारणी टाळली जात असल्याने पर्यावरणाचे नुकसान किमान पातळीवर राहण्यास मदत होते. हवा, पाणी व जमीन यांचे प्रदूषण रोखले जाते.
६) माहितीचे संकलन : स्वायत्त फवारणी यंत्रमानवावर स्थापित केलेल्या संवेदके, कॅमेरे, प्रतिमा प्रणालीद्वारे पिकासह सर्व बाबींची नियमित आणि सातत्यपूर्ण माहिती गोळा केली जाते. ही माहिती व तिचे वेगवेगळे पॅटर्न यांचा फायदा कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणाली अधिक
प्रशिक्षित आणि सक्षम करण्यासाठी होऊ शकतो.
७) मनुष्यबळाच्या कार्यक्षमतेमध्ये वाढ : कृषी क्षेत्रातील मनुष्यबळाची उपलब्धता दिवसेंदिवस कमी होत आहे. अशा परिस्थितीत भविष्यकाळात स्वायत्त फवारणी यंत्रमानव हा एक चांगला पर्याय ठरणार आहे. याद्वारे फवारणीचा निर्णय आणि अंमलबजावणी स्वायत्त आणि स्वयंचलितपणे होऊ शकते. माणसांचे शारीरिक श्रम कमी होतात. हे बचत झालेले मनुष्यबळ अन्य कुशल कामांसाठी वापरता येऊ शकते.
या तंत्रज्ञानासमोरील आव्हाने
कुठल्याही नवीन तंत्रज्ञानाला सुरुवातीच्या काळामध्ये वेगवेगळ्या आव्हानाचा सामना करावा लागतो. स्वायत्त फवारणी यंत्रमानवासमोरील आव्हानामध्ये मुख्यत्वे अधिक प्रारंभिक गुंतवणूक खर्च, यंत्रमानव चालवणे व त्याची देखभाल यासाठी आवश्यक कुशल व प्रशिक्षित मनुष्यबळाची उपलब्धता तसेच यंत्रमानव फवारणीसाठी मानके, सुरक्षा इ. बाबतच धोरणे उपलब्ध नसणे यांचा समावेश आहे. मात्र जसजसा काळ जाईल, त्या प्रमाणे सुधारणा होत ते अधिक अचूकतेकडे पोचेल यात शंका नाही.
स्वायत्त फवारणी यंत्रमानवाचे दोन प्रकार ः
(अ) एकात्मिक निदान व निराकरण स्वायत्त यंत्रमानव (Integrated Autonomous Spraying Robo) : या प्रकारच्या यंत्रमानवाद्वारे प्रत्यक्ष परिस्थितीमध्ये शेतातच यंत्रमानवावर स्थापित केलेल्या संवेदके, कॅमेरे व प्रतिमा प्रणाली तसेच कृत्रिम बुद्धिमत्ता संगणकीय प्रणाली द्वारे पिकावरील रोग व किडीचे निदान केले जाते. त्यानंतर फवारणी करण्याचे रसायन व त्याचे प्रमाण ठरवले जाईल. या घेतलेल्या निर्णयाप्रमाणे यंत्रमानव स्वतःच फवारणी करेल. (कल्पनाचित्र १) परंतु यासाठी यंत्रमानवासोबत त्या प्रकारच्या पिकावर येणाऱ्या अपेक्षित कीड व रोगांचे निराकरण करणाऱ्या रसायनाचा साठा करावा लागेल. म्हणजेच यंत्रमानवासोबत अधिक रसायनाचा साठा आवश्यक असेल. मात्र त्या त्या वेळी अनावश्यक रसायनांची वाहतूक करण्याची सुविधा व त्यासाठी ऊर्जा यांचा खर्च वाढेल. या प्रकारचे स्वायत्त यंत्रमानव सध्याच्या तंत्रज्ञान पातळीप्रमाणे सक्षम व परवडण्यायोग्य राहणार नाहीत. अर्थात, भविष्यात नॅनोटेक्नॉलॉजीसारख्या अन्य संलग्न प्रगत तंत्रज्ञानामुळे अतिसूक्ष्म प्रमाणात वापरण्यायोग्य नॅनो कीडनाशकांची उपलब्धता शक्य झाल्यास अशा प्रकारचे यंत्रमानव विकसित करण्यास मोठा वाव असेल. सध्या ते अडचणीचे ठरणार आहे.
ब) निदान व निराकरण-जोडणारे (Coupled Autonomous Spraying Robo) : या प्रकारामध्ये दोन प्रकारच्या कृषी यंत्रमानवाचा अंतर्भाव असतो. (१) शोध व देखरेख स्वायत्त यंत्रमानव व (२) फवारणी करणारा स्वयंचलित यंत्रमानव. यामध्ये "शोध व देखरेख स्वायत्त यंत्रमानव" शेतामध्ये फिरून त्यावर स्थापित केलेल्या संवेदके, कॅमेरे, प्रतिमा प्रणाली द्वारे पिकांचे निरीक्षण करून त्याद्वारे रोग व कीड यांची माहिती गोळा करू शकतो. त्या माहितीचे नंतर संगणकीय प्रणाली व कृत्रिम बुद्धिमत्ता तंत्रज्ञानाद्वारे पृथ:क्करण करून पिकावर आलेल्या रोग व कीड यांचे निदान करून योग्य त्या रसायनाच्या फवारणीचे प्रमाण ठरवतो. त्याप्रमाणे त्याचे निराकरण करण्यासाठी कुठल्या भागावर कोणते रसायन व किती प्रमाणात फवारण्याची गरज आहे, याचा भौगोलिक माहिती प्रणाली (GIS) सक्षम प्रिस्क्रिप्शन नकाशा तयार केला जातो. हे एक प्रकारे प्रचलित पद्धतीनुसार शेतकरी स्वतः शेतात फिरून, पाहणी करून रोग अथवा किडीचे निरीक्षण करून कोणती फवारणी व कुठे, किती प्रमाणात करायची याचा निर्णय घेतो तसेच आहे.
ही माहिती उपलब्ध झाल्यानंतर फवारणी करणारा दुसरा स्वयंचलित यंत्रमानव कार्यान्वित होतो. त्याला पहिल्या देखरेख यंत्रमानवाकडून उपलब्ध झालेल्या भौगोलिक माहिती प्रणाली सक्षम प्रिस्क्रिप्शन नकाशा नुसार शेतामध्ये फिरतो. त्या नकाशामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे त्या त्या ठिकाणी ठरवून दिलेल्या रसायनांची ठरवून दिलेल्या योग्य प्रमाणात फवारणी करतो. (कल्पनाचित्र २)
ॲग्रोवनचे सदस्य व्हा
Read the Latest Agriculture News in Marathi & Watch Agriculture videos on Agrowon. Get the Latest Farming Updates on Market Intelligence, Market updates, Bazar Bhav, Animal Care, Weather Updates and Farmer Success Stories in Marathi.
ताज्या कृषी घडामोडींसाठी फेसबुक, ट्विटर, इन्स्टाग्राम , टेलिग्रामवर आणि व्हॉट्सॲप आम्हाला फॉलो करा. तसेच, ॲग्रोवनच्या यूट्यूब चॅनेलला आजच सबस्क्राइब करा.