कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि आधुनिक तंत्रज्ञान शेतकर्‍याचा भरवशाचा साहाय्यक

 

 

 

 

 

भारतीय शेती ही केवळ अर्थव्यवस्थेचा आधार नाही, तर भारतीय समाजजीवनाचा कणा आहे. शेतकरी आपल्या कष्टातून देशाच्या अन्नसुरक्षेची जबाबदारी पार पाडतो; मात्र आज शेतीसमोर अनेक आव्हाने उभी आहेत. बदलते हवामान, अनियमित पाऊस, पाण्याची कमतरता, वाढता उत्पादन खर्च, मजुरांची उपलब्धता, खतांचे आणि कीटकनाशकांचे वाढते दर तसेच बाजारपेठेतील अनिश्चितता यामुळे शेतकर्‍याला प्रत्येक हंगामात अनेक प्रश्नांना सामोरे जावे लागते.

 

 

विशेषतः मराठवाड्यातील बीड जिल्ह्यासारख्या तुलनेने कमी आणि अनियमित पर्जन्यमानाच्या भागात शेती करणे हे अधिक आव्हानात्मक आहे. अशा परिस्थितीत ‘पाऊस पडेल का?’, ‘पाणी कधी द्यावे?’, ‘खत किती द्यावे?’, ‘पिकावर रोग येण्याची शक्यता आहे का?’, ‘पिकाची वाढ योग्य आहे का?’ असे अनेक प्रश्न शेतकर्‍यांसमोर असतात. या प्रश्नांची उत्तरे केवळ अनुभवाच्या आधारे शोधण्याबरोबरच आता विज्ञान, तंत्रज्ञान आणि कृत्रिम बुद्धिमत्तेच्या मदतीने शोधण्याची वेळ आली आहे. अंबाजोगाई येथील कृषी विज्ञान केंद्राच्या (KVK) माध्यमातून विकसित करण्यात येत असलेली AI साहाय्यित अचूक शेतीची संकल्पना या दिशेने एक महत्त्वाचे पाऊल ठरू शकते.

 

 

येथील ‘अचूकता’ म्हणजे केवळ मोजमापातील अचूकता नव्हे, तर पिकाला आवश्यक तेवढेच पाणी, खत आणि औषध योग्य वेळी देऊन अनावश्यक खर्च टाळणे होय. या प्रयोगाचा अंतिम उद्देश तंत्रज्ञान दाखवणे नसून उत्पादन खर्च कमी करून शेतकर्‍याचे उत्पन्न वाढविणे हा आहे.

 

 

आपल्या पारंपरिक शेतीला शेतकर्‍याचा अनुभव ही मोठी ताकद आहे. पिकांची वेळ, जमिनीचा स्वभाव, पाण्याची गरज आणि स्थानिक हवामान याबाबत शेतकर्‍याचे ज्ञान अनेक पिढ्यांतून विकसित झाले आहे. मात्र आज हवामानात वेगाने बदल होत आहेत. पूर्वीच्या अनुभवांवर आधारित अनेक अंदाज प्रत्येक वर्षी तंतोतंत लागू पडतीलच असे नाही. उदाहरणार्थ, एखाद्या शेतकर्‍याने नेहमीप्रमाणे ठरावीक अंतराने पिकाला पाणी दिले; मात्र त्या कालावधीत पाऊस पडला असेल किंवा जमिनीत पुरेसा ओलावा असेल, तर अतिरिक्त पाणी देण्याची आवश्यकता नसते. उलट जमिनीत ओलावा कमी असूनही पाणी उशिरा दिल्यास पिकावर परिणाम होऊ शकतो. म्हणूनच प्रश्न आहे-

 

* पिकाला ठरावीक प्रमाणात पाणी द्यायचे

याऐवजी

 

* पिकाला जेव्हा आणि जेवढे पाणी आवश्यक आहे, तेवढेच द्यायचे कसे?

 

यालाच व्यापक अर्थाने अचूक शेती (Precision Farming) म्हणता येईल.

 

अंबाजोगाई आणि बीड : स्थानिक परिस्थितीची गरज

 

बीड जिल्ह्यातील अनेक भागांमध्ये पावसाचे प्रमाण आणि वितरण दोन्ही अनिश्चित असतात. काही वेळा अल्प कालावधीत मोठा पाऊस पडतो, तर काही काळ पावसाचा खंड पडतो. त्यामुळे उपलब्ध पाण्याचा काटकसरीने वापर करणे अत्यंत महत्त्वाचे ठरते. या भागात विविध प्रकारची पिके घेतली जातात. पिकानुसार जमिनीची गरज, पाण्याची आवश्यकता, खतांचे प्रमाण, रोग-किडींचा प्रादुर्भाव आणि हवामानाचा परिणाम वेगवेगळा असतो. म्हणूनच संपूर्ण जिल्ह्यासाठी किंवा सर्व शेतांसाठी एकच सल्ला देण्यापेक्षा-‘या शेतासाठी, या पिकासाठी, या जमिनीच्या स्थितीनुसार आणि आजच्या हवामानानुसार काय करावे?’ या प्रश्नाचे उत्तर मिळणे अधिक उपयुक्त ठरते. याच ठिकाणी कृत्रिम बुद्धिमत्ता आणि माहिती तंत्रज्ञान शेतकर्‍याचा साहाय्यक बनू शकते.

 

कृत्रिम बुद्धिमत्ता म्हणजे नेमके काय?

 

Artificial Intelligence किंवा कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) हा शब्द ऐकला की अनेकांना अत्यंत गुंतागुंतीचे संगणक किंवा रोबोट डोळ्यांसमोर येतात. प्रत्यक्षात साध्या भाषेत सांगायचे झाले तर-मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध माहितीचा अभ्यास करून त्यातून योग्य अंदाज किंवा निर्णय घेण्यास मदत करणारी संगणकीय पद्धत म्हणजे कृत्रिम बुद्धिमत्ता.

 

शेतातील मातीतील ओलावा, तापमान, आर्द्रता, पाऊस, पिकाची वाढ, हवामानाचा अंदाज आणि पूर्वीच्या पिकांच्या नोंदी अशा अनेक माहितीचा एकत्रित विचार करून संगणक एखाद्या परिस्थितीचा अंदाज देऊ शकतो.

 

 

 

उदाहरणार्थ,

 

 

 

असा सल्ला शेतकर्‍याला मिळू शकतो. याचा अर्थ असा नाही की , AI शेतकर्‍याची जागा घेणार आहे. उलट, AI हे शेतकर्‍याच्या अनुभवाला विज्ञान आणि माहितीची जोड देणारे साधन आहे. अंतिम निर्णय शेतकरी आणि कृषितज्ज्ञांच्या मार्गदर्शनातूनच घेतला जाणे अधिक योग्य आहे.

 

 

 

अचूक शेतीमध्ये विविध प्रकारचे सेन्सर्स म्हणजेच संवेदक वापरले जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, जमिनीत बसवलेला मातीतील ओलावा मोजणारा सेन्सर जमिनीत किती ओलावा आहे हे सांगू शकतो. तापमान आणि हवेतील आर्द्रता मोजणारे सेन्सर्स वातावरणाची स्थिती सांगतात.

 

पावसाचे मोजमाप करणारी साधने पर्जन्यमानाची नोंद करतात. ही माहिती मोबाईल किंवा इंटरनेटच्या माध्यमातून एका संगणकीय प्रणालीकडे पाठवली जाऊ शकते. याला IoT-Internet of Things असे म्हणतात.

 

सोप्या भाषेत सांगायचे झाले तर, शेतातील विविध उपकरणे एकमेकांशी आणि संगणकीय प्रणालीशी जोडली जातात आणि शेतातील परिस्थितीची माहिती सतत उपलब्ध करून देतात.

 

 

फक्त माहिती गोळा करून उपयोग नाही. खरी गरज आहे ती त्या माहितीचे विश्लेषण करून शेतकर्‍याला समजेल असा सल्ला देण्याची. या प्रक्रियेचे साधे उदाहरण पाहूया.

 

शेतातील सेन्सर - जमिनीतील ओलावा मोजतो - ती माहिती संगणकीय प्रणालीकडे जाते - AI त्या माहितीचा अभ्यास करते हवामानाचा अंदाज तपासला जातो - पिकाची अवस्था विचारात घेतली जाते - सिंचनाची गरज ठरवली जाते - शेतकर्‍याला सूचना मिळते. अशा प्रकारे तंत्रज्ञानाचा अंतिम उद्देश शेतकर्‍याला निर्णय घेण्यास मदत करणे हा आहे.

 

 

शेतातील प्रत्यक्ष परिस्थिती, स्थानिक हवामान, जमिनीची स्थिती, पिकांची वाढ आणि शेतकर्‍यांच्या गरजा यांचा अभ्यास करून तंत्रज्ञानाची उपयुक्तता तपासता येते. यामुळे तंत्रज्ञान हे केवळ ‘प्रयोगशाळेतील तंत्रज्ञान’ न राहता ‘शेतकर्‍याच्या शेतातील उपयोगाचे तंत्रज्ञान’ बनते.

 

 

मराठवाड्यासारख्या भागात पाण्याचे महत्त्व वेगळे सांगण्याची गरज नाही. अचूक शेतीमध्ये पाण्याचा वापर अधिक शास्त्रीय पद्धतीने करण्याचा प्रयत्न केला जातो. समजा, जमिनीतील ओलावा पुरेसा आहे. अशा वेळी केवळ ठरावीक वेळ झाली म्हणून पाणी देण्याची गरज नाही. उलट जमिनीतील ओलावा कमी झाला आणि हवामान अंदाजानुसार तातडीने पाऊस पडण्याची शक्यता कमी असेल, तर सिंचनाचा सल्ला दिला जाऊ शकतो. यामुळे ‘वेळापत्रकानुसार सिंचन’ करण्याऐवजी ‘गरजेनुसार सिंचन’ करण्याची दिशा मिळते. पाण्याची बचत, विजेची बचत आणि उत्पादन खर्चात संभाव्य घट-या तीनही बाबींचा शेतकर्‍याला फायदा होऊ शकतो. त्याचप्रमाणे आवश्यकतेनुसारच औषधांचा वापर झाल्यास औषधावरील खर्चही कमी होऊ शकतो. म्हणजेच पाणी आणि औषधांची बचत ही स्वतंत्र उद्दिष्टे नसून अनावश्यक खर्च कमी करून निव्वळ उत्पन्न वाढवण्याच्या व्यापक उद्देशाचा भाग आहेत.

 

 

 

शेतकर्‍याच्या उत्पादन खर्चातील महत्त्वाचा भाग म्हणजे खते आणि कीटकनाशके. पिकाला आवश्यकतेपेक्षा जास्त खत देणे किंवा रोग-किडीचा प्रादुर्भाव नसतानाही औषधांची फवारणी करणे आर्थिकदृष्ट्या नुकसानकारक ठरू शकते. भविष्यात AI प्रणालीमध्ये हवामान, पिकाची अवस्था, जमिनीची माहिती आणि पूर्वीच्या रोग-किडींच्या नोंदींचा वापर करून संभाव्य धोका ओळखण्याचा प्रयत्न करता येईल. उदाहरणार्थ, विशिष्ट तापमान आणि आर्द्रतेच्या परिस्थितीत एखाद्या रोगाचा धोका वाढत असल्याचे आढळल्यास शेतकर्‍याला पूर्वसूचना देता येऊ शकते. यामुळे उद्देश ‘जास्त औषध वापरणे’ हा नसून, ‘योग्य वेळी, योग्य कारणासाठी आणि आवश्यक तेवढाच वापर करणे’ हा असावा.

 

 

तापमान आणि आर्द्रता यावरून पिकावर पडणार्‍या रोगाचे अनुमान डेटा विश्लेषणाच्या माध्यमातून करता येऊ शकते. उपलब्ध हवामानविषयक आणि पिकाशी संबंधित माहितीचे विश्लेषण करून विशिष्ट रोगाचा धोका वाढण्याची शक्यता ओळखता आली, तर शेतकर्‍याला त्याची पूर्वसूचना देता येईल. याची तुलना मानवी आरोग्याशी करता येईल.

 

 

उदाहरणार्थ, पावसाळ्यात थंडी आणि दमटपणा वाढल्यामुळे काही विशिष्ट आजारांचा धोका वाढतो. त्या काळात आपण पूर्वसूचना लक्षात घेऊन योग्य काळजी घेतली, तर आजार टाळण्याची किंवा त्याची तीव्रता कमी करण्याची शक्यता वाढते. त्याचप्रमाणे पिकाच्या बाबतीतही तापमान, आर्द्रता आणि इतर उपलब्ध माहितीच्या आधारे रोगाचा संभाव्य धोका आधी ओळखून शेतकर्‍याला सावध करता येईल. मात्र अशी पूर्वसूचना म्हणजे निश्चित रोगनिदान असे समजता कामा नये. अंतिम निर्णयासाठी पिकाची प्रत्यक्ष पाहणी आणि कृषी तज्ज्ञांचा सल्ला आवश्यक राहील.

 

 

आज मोबाईल कॅमेरे, ड्रोन आणि उपग्रहांच्या प्रतिमांचा वापर शेतीमध्ये वाढत आहे. पिकाच्या पानांचा रंग, वाढीतील फरक, पाण्याची कमतरता किंवा इतर ताणाची लक्षणे यांचा अभ्यास प्रतिमांच्या माध्यमातून करण्याची क्षमता विकसित होत आहे. एखाद्या मोठ्या शेतात काही भागातील पिकाची वाढ कमी झाली असेल, तर संपूर्ण शेताला समान समस्या आहे असे गृहीत धरण्याऐवजी त्या विशिष्ट भागाकडे लक्ष देता येऊ शकते. यालाच अचूक शेतीचा आणखी एक महत्त्वाचा फायदा म्हणता येईल.

 

 

या संपूर्ण व्यवस्थेचा अंतिम टप्पा शेतकर्‍यापर्यंत पोहोचणारा सल्ला आहे. भविष्यात शेतकर्‍याच्या मोबाईलवर साध्या मराठी भाषेत संदेश येऊ शकतो- आपल्या शेतातील जमिनीतील ओलावा सध्या पुरेसा आहे. पुढील 48 तासांत पावसाची शक्यता आहे. त्यामुळे सध्या सिंचन पुढे ढकलण्याचा सल्ला आहे.

 

किंवा

 

आपल्या पिकाच्या सद्यस्थितीत आणि हवामानाच्या परिस्थितीत रोगाचा धोका वाढण्याची शक्यता आहे. कृपया कृषी तज्ज्ञांचा सल्ला घ्या.

 

अशा सूचना तांत्रिक भाषेत नसून शेतकर्‍याला सहज समजतील अशा भाषेत असणे आवश्यक आहे. विशेषतः मराठीतील मजकूर, आवाजाच्या माध्यमातून सूचना आणि स्थानिक बोलीशी सुसंगत संवाद यामुळे या तंत्रज्ञानाची स्वीकार्यता मोठ्या प्रमाणात वाढू शकते.

 

 

कृत्रिम बुद्धिमत्ता, IoT आणि सेन्सर्स यांचा उपयोग केवळ आधुनिक तंत्रज्ञानाचा प्रयोग म्हणून न करता शेतकर्‍याच्या प्रत्यक्ष निर्णयक्षमतेला मदत करण्यासाठी केला पाहिजे. पिकाला गरजेपुरते पाणी, खत आणि औषध योग्य वेळी देणे, रोगाचा संभाव्य धोका आधी ओळखून पूर्वसूचना देणे आणि उपलब्ध माहितीच्या आधारे अनावश्यक खर्च टाळणे हा या प्रयोगाचा मुख्य हेतू आहे. त्यामुळे पाण्याची व औषधांची बचत हे अंतिम ध्येय नसून उत्पादन खर्च कमी करून शेतकर्‍याचे निव्वळ उत्पन्न वाढवणे हे या तंत्रज्ञानाचे खरे यश मानले पाहिजे.