Uses Drone in Agriculture : ड्रोन ही वैमानिक नसलेली हवाई वाहने असल्यामुळे त्याला अनमॅन्ड एव्हिएशन व्हेइकल्स (UAV) या नावानेही ओळखले जाते. त्याचा प्रथम उपयोग विविध देशांच्या संरक्षण विभागांद्वारे दुर्गम भागातील सिमेवरील पाळतीसाठी केला जात होता. आता खाणकाम, बांधकाम, सैन्य आणि मनोरंजन यांसारख्या विविध उद्योगांमध्ये त्याचा वापर होत आहे.
त्याच्या कृषी क्षेत्रातील वापरासाठी सातत्याने संशोधन होत असून, स्थानिक पातळीवरील त्यांची उपलब्धता ही वाढली आहे. शेतीमध्ये दीर्घकाळ काम करण्याच्या उद्देशाने बॅटरी, हायब्रीड (बॅटरी + पेट्रोल) किंवा फक्त पेट्रोल अशा ऊर्जास्रोतांवर चालविल्या जाणाऱ्या ड्रोनचा वापर होतो. कृषिक्षेत्रातील महत्त्वाचे काम असलेल्या पिकावरील फवारणीसाठी ५ लिटर ते २० लिटर क्षमतेच्या टाकीसह ड्रोन उपलब्ध असून, त्यांची उड्डाण क्षमता ७ मिनिटांपासून ४५ मिनिटांपर्यंत असू शकते. याची माहिती गेल्या लेखामध्ये घेतली. या लेखामध्ये ड्रोनचे अन्य उपयोग पाहू.
पिकाच्या आरोग्याचे निरीक्षण
मोठ्या क्षेत्रावर पिकांचे निरीक्षण करणेही अवघड ठरते. बियाणे पेरणीपासून कापणीपर्यंत विविध टप्प्यावर निरीक्षण करून आवश्यकतेनुसार उपाययोजना राबवाव्या लागतात. प्रत्यक्ष क्षेत्रामध्ये दिसणाऱ्या विविध लक्षणे, कमतरता किंवा त्रुटीनुसार उपाययोजना राबवाव्या लागतात. त्यात खतांचा वापर, फवारणी, हवामानातील समस्यांचे परिणाम कमी करण्यासाठी उपाययोजना यांची समावेश होतो.
हंगामी पिकांमध्ये तर कालावधी कमी असल्यामुळे निरीक्षण सातत्याने आणि अधिक वेळा करावे लागते. त्यासाठी ड्रोन उपयोगी ठरू शकते. ड्रोनवर बसविलेल्या इन्फ्रारेड (किंवा मल्टी स्पेक्ट्रल) कॅमेऱ्याने शेताची छायाचित्रे काढून संगणकावर विश्लेषण केल्यानंतर शेतातील प्रत्यक्ष स्थिती शेतकऱ्यांना त्वरित समजू शकते. वास्तविक वेळेत उपलब्ध होणाऱ्या या माहितीमुळे तातडीने उपाययोजना करणे शक्य होते.
वनस्पतींच्या आरोग्यावर लक्ष ठेवण्यासाठी ‘नॉर्मलाइज्ड डिफरन्स व्हेजिटेशन इंडेक्स’ (NDVI) नावाच्या विशेष चित्रीकरण उपकरणे ड्रोनवर लावली जातात. त्याद्वारे वनस्पतींची आरोग्य तपासणी करून त्याची तपशीलवार रंगीत चित्रे उपलब्ध होतात. नेहमीचे साधे (RGB) कॅमेरे वापरणारे ड्रोनही पीक आरोग्यावर लक्ष ठेवण्यासाठी वापरले जातात.
परदेशातील बरेच शेतकरी पिकाची वाढ, घनता आणि रंगाचे निरीक्षण करण्यासाठी उपग्रह प्रतिमा वापरतात. मात्र उपग्रह डेटा वापरताना मध्ये येणारे मेघ, खराब प्रकाश व अन्य बाबीमुळे ड्रोनच्या जवळून घेतलेल्या प्रतिमांच्या तुलनेमध्‍ये प्रभावी ठरत नाही.
उपग्रह छायाचित्रांची (सॅटेलाइट इमेजिंग) अचूकता मीटरमध्ये देऊ शकते, परंतु ड्रोनद्वारे एखाद्या स्थळाचे काढलेले छायाचित्र मिलिमीटरपर्यंत अचूक प्रतिमा देऊ शकते. उदा. लागवडीनंतर बियाणे न उगवल्यामुळे पडलेल्या नांग्या शोधणे; रोग किंवा किडींची लक्षणे; अन्नद्रव्यांच्या कमतरता शोधता येतात.
प्रक्षेत्र परिस्थितीचे निरीक्षण
कार्यक्षम क्षेत्र नियोजनामध्ये जमिनीतील आर्द्रता, भूप्रदेश, मातीची स्थिती, मातीची धूप, पोषक घटक आणि मातीची सुपीकता यांचे मूल्यांकन अत्यावश्यक असते. त्या प्रकारचे सेन्सर जोडलेले ड्रोन उंचावरून अचूक फील्ड मॅपिंग करू शकतात. त्यामुळे शेतात कोणतीही अनियमितता, जमिनीचा उंचसखलपणा इ. समजू शकतो.
कार्यक्षमपणे सिंचन तंत्रे वापरणे शक्य होते. तसेच निचरा प्रणाली (ड्रेनेज पॅटर्न) आणि ओले/कोरडे क्षेत्र निश्चित करता येतात. ड्रोनला आधुनिक सेन्सर जोडल्यास मातीमधील नत्राची पातळीचे निरीक्षणही करता येते. त्यामुळे खतांचा तंतोतंत वापर करणे शक्य होते.
लागवड आणि पेरणी
शेतीमध्ये ड्रोनच्या नवीन आणि कमी व्यापक वापरांपैकी एक म्हणजे बियाणे लागवड करणे. सध्या वनीकरणामध्ये ‘ऑटोमेटेड ड्रोन सीडर्स’चा वापर केला जात आहे. त्यात आता ड्रोनद्वारे डोंगर, जंगलातील दुर्गम भागांमध्येही बियांचे प्रसारण करणे शक्य होणार आहे. केवळ दोन ऑपरेटर आणि दहा ड्रोन याद्वारे दिवसाला ४ लाख बियांचे प्रसारण करणे शक्य होईल.
फवारणी
रासायनिक फवारणीसाठी कृषी ड्रोन्सचा वापर केल्या पारंपरिक पद्धतींच्या तुलनेत अल्प वेळात पिकांवर खते आणि कीटकनाशकाची फवारणी शक्य होते. आग्नेय आशियामध्ये आधीपासूनच ड्रोनचा वापर व्यापक प्रमाणावर आहे.
दक्षिण कोरियामध्ये रसायनाच्या ३० टक्के फवारणी या ड्रोनद्वारे केल्या जातात. त्यातून मानवी विषबाधेसारख्या अनेक समस्या टाळता येणे शक्य आहे. फक्त त्याच्या पर्यावरणपूरकतेच्या व जैवविविधतेच्या दृष्टीने कोणते धोके उद्भवू शकतात, या संदर्भात अधिक अभ्यास होण्याची गरज आहे.
सुरक्षारक्षक
शेती व त्यातील पिकांचे वन्यप्राणी आणि अन्य लोकांपासून संरक्षण करणे यासाठी दूरच्या पल्ल्यापर्यंत लक्ष ठेवावे लागते. अशा वेळी ड्रोन अत्यंत महत्त्वाची भूमिका बजावू शको. दुर्गम भागांचे वारंवार निरीक्षण करता येते. ड्रोन कॅमेरे दिवसभर शेतीत सुरू असलेल्या कामांचे विहंगावलोकन देऊ शकतात. गवताळ कुरणांमध्ये पाळीव प्राण्यांच्या कळपांवरही लक्ष ठेवणे शक्य होते. तसेच कळपातील हरवलेल्या किंवा जखमी प्राणी शोधून काढण्यासाठीही उपयोग होतो.
सिंचन नियंत्रण
बदलत्या हवामान परिस्थितीमुळे दुष्काळ किंवा पूर स्थिती यांचा फटका शेतीला बसतो. अशा स्थितीमध्ये शेतीतील ओलावा आणि पाण्याची नेमकी पातळी जाणून घेण्यासाठी ड्रोन उपयोगी पडतो. त्यामुळे कार्यक्षम सिंचन करणे शक्य होते.
मायक्रोवेव्ह सेन्सिंगचा वापर करून, ड्रोन झाडांना अडथळा न येता ओलावा पातळीसह मातीच्या आरोग्याची अचूक माहिती मिळवू शकतात. त्याचा उपयोग सिंचनाच्या नियोजनामध्ये होतो.
जिओफेन्सिंग
संपूर्ण क्षेत्राला अनेक वेळा कुंपण करणे शक्य नसते, तसेच सुरक्षारक्षक ठेवणेही आर्थिकदृष्ट्या शक्य होत नाही. अशा वेळी ड्रोनवर थर्मल कॅमेरे बसवून, प्राणी किंवा मानवांच्या हालचालीवर लक्ष ठेवता येते. रात्रीअपरात्री निशाचरांच्या हल्ल्यामुळे होणारे नुकसान टाळता येते.
हवामानातील विसंगती शोधण्यासाठी
हवामानावरच सारी शेती अवलंबून असल्याने त्यातील अनियमितता ही शेतकऱ्यांसाठी कायम काळजीचा विषय अससो. हवामानाचे अंदाज व्यक्त करणाऱ्या हवामान संस्था त्यातील वेगवेगळे पॅटर्न शोधण्याचा प्रयत्न करतात. त्यासाठी प्रामुख्याने उपग्रहाच्या माहितीचा वापर केला जात असला तरी जवळच्या आणि तातडीच्या गोष्टीसंदर्भात अचूक निरीक्षणे नोंदविण्यासाठी ड्रोनचा वापर केला जातो.
उदा. वादळांच्या अंतर्भागातील निरीक्षणे घेण्यासाठी तितक्याच ताकदीचा ‘स्टॉर्म ड्रोन’ वापरला जातो. या निरीक्षणामुळे संभाव्य घटना सूचित करता येतात. येणाऱ्या वेगवान वाऱ्यासोबत येणारे मेघ तपासणे शक्य होते. परिणामी आगामी पावसाचे अचूक अंदाज मिळवणे शक्य होते.
पशुधन व्यवस्थापन
मोठमोठ्या गवताळ कुरणांमध्ये चरण्यास सोडलेल्या कळपांचे व्यवस्थापन हे अत्यंत कष्टाचे आणि वेळखाऊ असते. त्यासाठी अधिक मनुष्यबळ लागते. अशा वेळी उच्च-रिझोल्यूशन इन्फ्रारेड कॅमेरे असलेल्या ड्रोनच्या वापरातून मोठ्या पशुधनाचे निरीक्षण करता येते.
त्यातील लावलेल्या सेन्सर्सच्या प्रकारानुसार जनावरांचे तापमान नोंदवून, किंवा कमी हालचाल करणारी जनावरे त्वरित ओळखता येतात. आजारी जनावरे लक्षात येऊन पुढील आरोग्य विषयक उपाययोजना करणे शक्य होते.
ड्रोन परागीकरण
कृषी क्षेत्रामध्ये फळे किंवा बीज उत्पादनासाठी परागीकरण हे सर्वात महत्त्वाचे असते. नैसर्गिकरीत्या हे काम मधमाशी आणि विवध किटक, वारे याद्वारे होते. मात्र गेल्या काही दशकांमध्ये मधमाश्यांच्या वसाहती मोठ्या प्रमाणात नष्ट होत असल्याने परागीकरणावर विपरीत परिणाम होत आहे.
अशा स्थितीमध्ये आपल्या पिकांच्या उत्पादनासाठी छोट्या ड्रोनद्वारे परागीकरण ही कल्पना घेऊन अनेक स्टार्टअप पुढे येत आहेत. हे अद्याप संकल्पनात्मक आणि संशोधनाच्या पातळीवरच असले तरी येत्या काही काळातच प्रत्यक्षामध्ये आल्याशिवाय राहणार नाही. त्यात वनस्पतींना नुकसान न करता स्वायत्तपणे परागीकरण हे ध्येय ठेवण्यात आलेले आहे.
कृत्रिम बुद्धिमत्तायुक्त ड्रोन
आता विविध यंत्रामध्ये स्वयंशिक्षण आणि कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणण्यासाठी शास्त्रज्ञ प्रयत्न करत आहेत. सध्याचे ड्रोन हे मका, ऊस व सोयाबीन या सारख्या एकल पीक पद्धतीसाठी चांगले असले तरी आंतरपिके किंवा त्यापेक्षा अधिक पिके असलेल्या शेतांमध्ये त्यावर अनेक मर्यादा येतात. या मर्यादा करण्यासाठी ड्रोनमध्येही कृत्रिम बुद्धिमत्ता समावेशासाठी शास्त्रज्ञ प्रयत्न करत आहेत. त्यामुळे ड्रोन तंत्रज्ञानाचा ताकद वाढणार आहे.
ड्रोन तंत्रज्ञानाचे फायदे
ड्रोन तंत्रज्ञानामध्ये होत असलेल्या प्रगतीसोबतच त्याचा व्यावसायिक वापर दिवसेंदिवस वाढत आहे. पूर्वी देशाच्या संरक्षणाच्या दृष्टीने सरकारकडून ड्रोन वापरावर अनेक निर्बंध होते. ते आता वेगाने कमी होत असून, सरकार स्वतः यात नवीन कल्पना आणण्यासाठी स्टार्ट-अप्सना समर्थन देत आहे. त्यातून कृषी क्षेत्रामध्ये त्यांचा वापर वाढण्यास मदत होणार आहे. त्याचे फायदे पुढील प्रमाणे होतील.
पिकाच्या व्यवस्थापनातील अनेक बाबींमध्ये ड्रोन तंत्रज्ञानामुळे अचूकता येण्यास मदत होणार आहेत. त्याचा फायदा अंतिमतः उत्पादनवाढीसाठी होणार आहे. आपली शेती पर्यावरणातील बदलांशी जुळवून घेणारी होण्यास मदत होईल.
अचूक व वेळेवर निर्णय घेणे शक्य. शेतीतील सातत्याने होणाऱ्या माहितीमुळे निर्णयामध्ये अचूकता येणार आहे.
संसाधनांचा अपव्यय टाळत अत्यंत काटेकोर वापर करता येईल.
मोठ्या क्षेत्रावरील शेती आणि वनांच्या सर्वेक्षण, निगराणी व अन्य बाबीसाठी लागणारा वेळ व खर्च दोन्हींमध्ये बचत होईल.
जिथे माणूस जाऊ शकणार नाही, अशी कामेही करता येतील. त्यामुळे माणसांच्या जीवितहानी होणार नाही.
सर्वेक्षणाची अचूकता ९९ टक्क्यांपर्यंत असल्यामुळे शेतजमिनीचे मॅपिंग, पिकांचे विभाजन, बदलत्या हवामानामुळे होणारे नुकसान यांचे सर्वेक्षण कमी वेळात शक्य होते. या माहितीद्वारे विमा कंपन्या शेतकऱ्यांचे दावे त्वरित निकाली काढू शकतील. त्यातील भ्रष्टाचाराचे प्रमाण कमी होऊन शेतकऱ्यांना वेळीच मोबदला प्राप्त होईल.
कृषी क्षेत्रात ड्रोन वापरण्यातील मर्यादा :
कनेक्टिव्हिटी समस्या : अनेकदा ग्रामीण भागात इंटरनेट कनेक्शन ताकदवान मिळत नाही. त्यातून ड्रोनची माहिती संगणकावर घेणे किंवा विश्लेषण करण्यामध्ये अडचणी येऊ शकतात. भविष्यामध्ये इंटरनेट कनेक्टिव्हिटीमध्ये गुंतवणूक वाढण्याची आवश्यकता आहे.
हवामानावरील अवलंबित्व : ड्रोनचे उड्डाण हे हवामानावर अवलंबून असते. पावसाळी किंवा वादळी हवामानात ड्रोन उडविणे टाळण्याची शिफारस आहे.
ज्ञान आणि कौशल्य : कोणतेही नवीन तंत्रज्ञान आल्यानंतर सुरुवातीच्या काही काळामध्ये त्यातील ज्ञान आणि कौशल्य असलेल्या मनुष्यबळाची कमतरता जाणवते. ड्रोन उडवण्यासंदर्भात कृषी विद्यापीठाकडून ड्रोन पायलटचे काही कोर्सेस तातडीने सुरू करण्यात आले आहेत. परंतू, एकूण शेतकऱ्यांची संख्या आणि प्रशिक्षित पायलटची संख्या यांचा मेळ बसण्यास दीर्घकाळ लागणार आहे.
डॉ. सचिन नलावडे, ९४२२३८२०४९,
(प्रमुख, कृषी यंत्रे आणि शक्ती विभाग, डॉ. अण्णासाहेब शिंदे कृषी अभियांत्रिकी आणि तंत्रज्ञान विद्यालय, महात्मा फुले कृषी विद्यापीठ, राहुरी)
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.
