खेती में कीटनाशकों और पानी के उपयोग को कम करने में कृत्रिम बुद्धिमत्ता

26 Sep खेती में कीटनाशकों और पानी के उपयोग को कम करने में कृत्रिम बुद्धिमत्ता

Artificial intelligence in minimizing pesticide and water use in agriculture

ऐसे बुद्धिमान कंप्यूटरों का निर्माण जो ऐसे कार्यों को कर सकते हैं जिनमें आमतौर पर मानव बुद्धि की आवश्यकता होती है, कृत्रिम बुद्धिमत्ता (आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई)) के रूप में जाना जाता है, जो कंप्यूटर विज्ञान की एक शाखा है। उद्योग के सभी पहलुओं में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ रहा है।

दुनिया के सबसे पुराने और सबसे महत्वपूर्ण व्यवसायों में से एक कृषि और खेती है। इसका अर्थव्यवस्था पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। विश्व की बढ़ती जनसंख्या के कारण भूमि, जल और अन्य संसाधन समाप्त होते जा रहे हैं, मांग-आपूर्ति चक्र को बनाए रखना असंभव बना रहा है। इस प्रकार, हमें एक समझदार रणनीति अपनानी चाहिए, खेती करते समय अपनी दक्षता के स्तर को बढ़ाना चाहिए और अपने उत्पादन को अधिकतम करने का प्रयास करना चाहिए।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता पुरानी तकनीकों को अधिक प्रभावी तकनीकों के साथ बदलकर और बेहतर बनाकर कृषि में एक क्रांति ला रहा है। कृषि दुनिया भर में खाद्य सुरक्षा और ग्रामीण आजीविका की रीढ़ है, लेकिन इसे जलवायु परिवर्तन, मृदा क्षरण, जल संकट और रासायनिक आदानों पर अत्यधिक निर्भरता जैसी गंभीर चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।

पारंपरिक पद्धतियाँ, उत्पादक होते हुए भी, कीटनाशक प्रदूषण, भूजल क्षरण और जैव विविधता ह्रास जैसी पर्यावरणीय चिंताओं को जन्म दे रही हैं। इस संदर्भ में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) एक परिवर्तनकारी तकनीक के रूप में उभरी है जो कृषि पद्धतियों को अनुकूलित करके स्थिरता को बढ़ावा देने में सक्षम है।

इसके अनेक अनुप्रयोगों में से, एआई कीटनाशकों के उपयोग को कम करने और जल संसाधनों का अधिक कुशलता से प्रबंधन करने में उल्लेखनीय क्षमता प्रदर्शित करता है।

कीटनाशकों में कमी लाने में कृत्रिम बुद्धिमत्ता :

अत्यधिक कीटनाशकों का प्रयोग न केवल पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान पहुँचाता है, बल्कि मानव स्वास्थ्य को भी प्रभावित करता है और उत्पादन लागत बढ़ाता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता संचालित प्रणालियाँ लक्षित, डेटा आधारित समाधान प्रदान करती हैं जो किसानों को रसायनों का प्रयोग केवल वहीं और तभी करने की अनुमति देती हैं जब उनकी वास्तव में आवश्यकता होती है।

1. खरपतवार पहचान: ड्रोन और ज़मीनी रोबोट में एकीकृत कंप्यूटर एल्गोरिदम फसलों में खरपतवारों की उच्च परिशुद्धता से पहचान कर सकते हैं।

पूरे खेत में खरपतवारनाशकों का छिड़काव करने के बजाय, केवल पहचाने गए खरपतवारों पर ही खरपतवारनाशकों का छिड़काव किया जाता है, जिससे रसायनों का उपयोग 90% तक कम हो जाता है।

2. स्वचालित छिड़काव प्रणालियाँ: रोबोटिक्स और कृत्रिम बुद्धिमत्ता सक्षम कैमरों के संयोजन से सटीक छिड़काव संभव होता है, जिससे न्यूनतम रासायनिक अपशिष्ट सुनिश्चित होता है और गैर-लक्षित जीवों की सुरक्षा होती है।

3, कीट हमलों की भविष्यवाणी: कृत्रिम बुद्धिमत्ता सिस्टम मौसम के आंकड़ों, मिट्टी की स्थिति और फसल की सेहत का अध्ययन करके यह अनुमान लगा सकते हैं कि कीटों के आने की सबसे ज़्यादा संभावना कब है। इससे किसानों को पहले ही चेतावनी मिल जाती है ताकि वे संक्रमण के नियंत्रण से बाहर होने से पहले ही कार्रवाई कर सकें।

रसायनों का छिड़काव किसी निश्चित समय पर करने के बजाय, वे केवल तभी और जहाँ वास्तव में ज़रूरत हो, छिड़काव करते हैं। इससे न केवल पैसे की बचत होती है, बल्कि कीटों में रासायनिक प्रतिरोध विकसित होने का जोखिम भी कम होता है।

4. स्मार्ट स्प्रेयर: कृत्रिम बुद्धिमत्ता द्वारा निर्देशित रोबोट सही जगह पर सही मात्रा में कीटनाशक छोड़ते हैं, जिससे बर्बादी कम होती है। ये मशीनें प्रभावित पत्तियों की पहचान कर उन पर सीधे छोटी बूंदें छिड़क सकती हैं।

इस सटीक छिड़काव से लागत कम होती है, भोजन अधिक स्वास्थ्यवर्धक रहता है, और मधुमक्खियों और तितलियों जैसे परागणकों की रक्षा होती है, जो फसलों के परागण के लिए महत्वपूर्ण हैं।

5, जैविक नियंत्रण को एकीकृत करना: कृत्रिम बुद्धिमत्ता न केवल कम छिड़काव में मदद करता है, यह किसानों को विकल्प तलाशने में भी मदद करता है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल एफिड्स को नियंत्रित करने के लिए लेडीबग जैसे प्राकृतिक शिकारियों को छोड़ने का सही समय सुझा सकते हैं।

जैविक नियंत्रण को सटीक रसायनों के उपयोग के साथ जोड़कर, किसान अधिक पर्यावरण-अनुकूल कृषि प्रणालियों की ओर बढ़ सकते हैं।

6.भोजन में अवशेष कम करना: कृत्रिम बुद्धिमत्ता संचालित छिड़काव का एक और छिपा हुआ लाभ सुरक्षित उपज है। क्योंकि कम कीटनाशकों का प्रयोग किया जाता है और केवल ज़रूरत पड़ने पर ही प्रयोग किया जाता है, इसलिए फलों और सब्ज़ियों पर रासायनिक अवशेषों में उल्लेखनीय कमी आती है।

इससे खाद्य पदार्थ उपभोक्ताओं के लिए स्वास्थ्यवर्धक बनते हैं और साथ ही सख्त अंतरराष्ट्रीय निर्यात मानकों को भी पूरा करते हैं।

7. किसानों के लिए लागत कम करना: कीटनाशक खेती में सबसे महंगे उपकरणों में से एक हैं। किसानों को कम इस्तेमाल करने में मदद करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता सीधे तौर पर मुनाफ़े को बढ़ाती है। जो किसान रसायनों पर कम खर्च करते हुए पैदावार बनाए रखता है, वह अपनी बचत को बेहतर बीजों, औज़ारों या विस्तार में लगा सकता है।

8. मृदा स्वास्थ्य की रक्षा: अत्यधिक छिड़काव से अक्सर न केवल कीट, बल्कि मिट्टी में मौजूद लाभकारी सूक्ष्मजीव और केंचुए भी मर जाते हैं। कृत्रिम बुद्धिमत्ता की सटीकता के साथ, मिट्टी में कम रसायन पहुँचते हैं, जिससे यह लंबे समय तक उपजाऊ, जीवित और उत्पादक बनी रहती है।

पानी की हर बूंद बचाना:

पानी खेती की जीवन रेखा है, लेकिन आज यह सबसे दुर्लभ संसाधनों में से एक भी है। कृषि पहले से ही दुनिया के लगभग 70 प्रतिशत मीठे पानी का उपभोग कर रही है, और कई क्षेत्रों में भूजल स्तर चिंताजनक दर से गिर रहा है।

पारंपरिक सिंचाई विधियाँ जैसे खेतों में पानी भरना या निश्चित समय पर पानी देना भारी मात्रा में पानी बर्बाद करती हैं, मिट्टी को नुकसान पहुँचाती हैं, और अक्सर फसलों को या तो ज़रूरत से ज़्यादा पानी मिल जाता है या वे प्यासी रह जाती हैं।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता सिंचाई को अधिक स्मार्ट, सटीक और टिकाऊ बनाकर किसानों को इस समस्या का समाधान करने में मदद कर रही है।

1. स्मार्ट सिंचाई प्रणालियाँ: कृत्रिम बुद्धिमत्ता से संचालित सिंचाई नियंत्रक मिट्टी के सेंसर से वास्तविक समय का डेटा लेकर नमी के स्तर को मापते हैं और फसलों को कब और कितनी मात्रा में पानी की आवश्यकता है, इसकी सटीक जानकारी देते हैं।

अनुमान लगाकर पानी देने के बजाय, किसान सटीक समय-सारिणी का पालन कर सकते हैं जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फसलों को पर्याप्त पानी मिले न बहुत ज़्यादा, न बहुत कम। इससे बर्बादी रुकती है और जड़ों का स्वस्थ विकास होता है।

2. ड्रोन और उपग्रह निगरानी: कृत्रिम बुद्धिमत्ता से लैस ड्रोन और उपग्रह विशाल खेतों को स्कैन कर सकते हैं और पौधों के रंग, विकास और तापमान का विश्लेषण करके जल संकटग्रस्त क्षेत्रों का पता लगा सकते हैं।

किसान तब पूरे खेत की सिंचाई करने के बजाय, खेत के केवल उन्हीं हिस्सों की सिंचाई कर सकते हैं जिन्हें वास्तव में पानी की आवश्यकता है। इस प्रकार की सटीक सिंचाई से न केवल पानी की बचत होती है, बल्कि पंपिंग में लगने वाली ऊर्जा की भी बचत होती है।

3. मौसम आधारित भविष्यवाणियाँ: कृत्रिम बुद्धिमत्ता मॉडल मौसम के पूर्वानुमानों को स्थानीय मिट्टी और फसल के आंकड़ों के साथ जोड़कर सिंचाई के सर्वोत्तम समय का अनुमान लगाते हैं।

उदाहरण के लिए, अगर दो दिनों में बारिश होने की संभावना है, तो सिस्टम किसानों को सिंचाई में देरी करने की सलाह देता है, जिससे पानी का अनावश्यक उपयोग रुक जाता है। इस तरह, पानी की बचत होती है और फसलों को आवश्यक जल मिलता रहता है।

4. भूजल प्रबंधन: जिन क्षेत्रों में किसान कुओं पर निर्भर हैं, वहाँ कृत्रिम बुद्धिमत्ता भूजल निष्कर्षण के पैटर्न को ट्रैक कर सकता है और अधिक कुशल उपयोग की सलाह दे सकता है। वर्षा, जलभृत स्तर और फसल की माँग के आंकड़ों को मिलाकर, कृत्रिम बुद्धिमत्ता अत्यधिक जल निकासी को रोकने में मदद करता है, जिससे भूजल भंडार लंबे समय तक बना रहता है।

5. अनुकूलित ड्रिप सिंचाई: ड्रिप सिंचाई पहले से ही पानी की बचत करती है, लेकिन कृत्रिम बुद्धिमत्ता इसे और भी स्मार्ट बनाता है। पौधों की वृद्धि अवस्थाओं और मिट्टी की स्थिति का विश्लेषण करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता ड्रिप प्रवाह दरों को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है।

उदाहरण के लिए, छोटे पौधों को कम पानी की आवश्यकता होती है, जबकि फल देने वाली फसलों को अधिक पानी की आवश्यकता हो सकती है। यह सुव्यवस्थित वितरण पानी की महत्वपूर्ण मात्रा की बचत करते हुए उपज में सुधार करता है।

6. ऊर्जा लागत में कमी: पानी को पंप करने और वितरित करने में ईंधन या बिजली की खपत होती है, जिससे कृषि लागत और कार्बन उत्सर्जन बढ़ता है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता के अनुकूलित सिंचाई कार्यक्रम अनावश्यक पंपिंग को कम करते हैं, जिससे लागत और पर्यावरणीय प्रभाव दोनों कम होते हैं।

7. मृदा क्षति की रोकथाम: अत्यधिक सिंचाई अक्सर पोषक तत्वों को बहा ले जाती है और मृदा जलभराव का कारण बनती है जिससे फसलों को नुकसान पहुँचता है। केवल सही मात्रा में पानी देकर, कृत्रिम कृत्रिम सिंचाई मृदा संरचना को संरक्षित रखती है, पोषक तत्वों को बरकरार रखती है, और दीर्घकालिक उर्वरता हानि को रोकती है।

8. जलवायु लचीलापन: सूखा-प्रवण क्षेत्रों में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता एक शक्तिशाली सहयोगी बन जाता है। वर्षा की कमी की निगरानी और जल उपलब्धता का पूर्वानुमान लगाकर, कृत्रिम बुद्धिमत्ता किसानों को फसल चक्र की बेहतर योजना बनाने, सूखा-सहिष्णु किस्मों का चयन करने और सीमित जल आपूर्ति का अधिकतम लाभ उठाने में मदद करता है।

यह क्यों महत्वपूर्ण है:

कृषि में कृत्रिम बुद्धिमत्ता का उपयोग नई तकनीक से कहीं आगे जाता है यह उन वास्तविक चुनौतियों का समाधान करता है जिनका सामना किसान, उपभोक्ता और पर्यावरण हर दिन करते हैं।

कीटनाशकों के उपयोग को कम करके, एआई नदियों और भूजल में हानिकारक रसायनों के प्रवाह को कम करता है, परागणकों की रक्षा करता है और मिट्टी की उर्वरता बनाए रखता है। बेहतर सिंचाई से हर मौसम में हज़ारों लीटर पानी की बचत होती है, साथ ही ऊर्जा बिलों में कटौती होती है और दीर्घकालिक मिट्टी क्षरण को रोका जा सकता है।

ये नवाचार मिलकर इनपुट लागत कम करते हैं, किसानों की लाभप्रदता बढ़ाते हैं और सुरक्षित, स्वस्थ फसलें पैदा करते हैं। साथ ही, एआई किसानों को सूखे, बाढ़ और अप्रत्याशित मौसम के अनुकूल होने में मदद करके जलवायु लचीलापन भी बढ़ाता है।

अपनाने की चुनौतियाँ :

अनेक लाभों के बावजूद, खेती में कृत्रिम बुद्धिमत्ता को अपनाना बाधाओं से रहित नहीं है। ड्रोन, रोबोट और स्मार्ट सेंसर जैसी उन्नत तकनीकें महंगी हो सकती हैं, जिससे छोटे किसानों, खासकर विकासशील क्षेत्रों में, के लिए ये कम सुलभ हो जाती हैं। कई ग्रामीण इलाकों में विश्वसनीय इंटरनेट और बिजली का भी अभाव है, जो एआई प्रणालियों के वास्तविक समय में काम करने के लिए आवश्यक हैं।

एक और चुनौती डिजिटल साक्षरता की है किसानों को इन तकनीकों का आत्मविश्वास से उपयोग करने के लिए प्रशिक्षण और सहायता की आवश्यकता है। डेटा गोपनीयता भी एक चिंता का विषय है, क्योंकि किसान यह आश्वासन चाहते हैं कि उनके डेटा का दुरुपयोग नहीं होगा।

अंत में, एआई समाधानों को स्थानीय परिस्थितियों के अनुकूल बनाना होगा, क्योंकि यूरोप में अंगूर के बागों के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली एशिया के चावल के खेतों में प्रभावी ढंग से काम नहीं कर सकती है।

इन बाधाओं को दूर करने के लिए किफायती एआई उपकरणों, सरकारी सब्सिडी, बेहतर ग्रामीण बुनियादी ढांचे और किसान-केंद्रित प्रशिक्षण कार्यक्रमों की आवश्यकता होगी।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता का कृषि में भविष्य:

कृषि का भविष्य स्मार्ट, डेटा-संचालित और टिकाऊ होने की उम्मीद है। कृत्रिम बुद्धिमत्ता, इंटरनेट ऑफ थिंग्स, ब्लॉकचेन और रोबोटिक्स जैसी अन्य तकनीकों के साथ  मिलकर पूरी तरह से एकीकृत कृषि प्रणालियाँ बनाने के लिए तेज़ी से काम करेगा।

दुनिया भर में कृत्रिम बुद्धिमत्ता संचालित कृषि के उदाहरण पहले से ही देखे जा सकते हैं यूरोप के अंगूर के बागों से लेकर जहाँ सटीक छिड़काव के लिए ड्रोन का उपयोग किया जाता है, एशिया के चावल उगाने वाले किसान जो एआई मौसम पूर्वानुमान पर निर्भर हैं, और भारत के कपास के खेतों में खरपतवार का पता लगाने के लिए एआई का उपयोग किया जाता है।

किसानों की जगह लेने के बजाय, कृत्रिम बुद्धिमत्ता उन्हें बार-बार दोहराए जाने वाले कार्यों को अपने हाथ में लेकर, अनुमान लगाने की प्रक्रिया को कम करके और विश्वसनीय जानकारी प्रदान करके सशक्त बनाता है। इससे किसान उस काम पर ध्यान केंद्रित कर पाते हैं जिसमें वे सबसे अच्छे हैं फसलों की देखभाल, मिट्टी की देखभाल और अपने समुदायों के लिए खाद्य सुरक्षा सुनिश्चित करना।

निष्कर्ष: कृत्रिम बुद्धिमत्ता कृषि में एक प्रचलित शब्द से कहीं बढ़कर साबित हो रही है यह स्थिरता के लिए एक व्यावहारिक उपकरण है।

कीटनाशकों के उपयोग को कम करके और जल प्रबंधन को अनुकूलित करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता ऐसी कृषि प्रणालियाँ बनाने में मदद करती है जो पर्यावरण के अनुकूल, लागत-प्रभावी और जलवायु चुनौतियों के प्रति लचीली हों।

इसका परिणाम बेहतर फसल, स्वस्थ पारिस्थितिकी तंत्र और किसानों के लिए बेहतर आजीविका है। संक्षेप में, कृत्रिम बुद्धिमत्ता यह सुनिश्चित करती है कि कृषि न केवल आज उत्पादक हो, बल्कि कल के लिए भी टिकाऊ हो, जिससे एक हरित और स्मार्ट कृषि भविष्य की आशा जगी है।

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Authors

Ritika¹, Savita Kumari Sheoran²

¹Ph.D. Scholar, Indira Gandhi University, Meerpur, Rewari, India -123401

²Professor, Indira Gandhi University, Meerpur, Rewari, India-123401

Author’s email address: Dr.ritikagaba@gmail.com

Savita.sheoran@igu.ac.in