कृत्रिम बुद्धिमत्ता का खेती में कीटनाशकों और पानी के उपयोग को सीमित करने में योगदान

                                                                                                                                                            प्रोफेसर आर. एस. सेंगर एवं डॉ0 शालिनी गुप्ता

जिन कार्यों को करने में आमतौर पर मानव बुद्धि की आवश्यकता होती है, ऐसे बुद्धिमान कंप्यूटरों का निर्माण, जो ऐसे कार्यों को कर सकते हैं उसे 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।

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

कृत्रिम बुद्धिमत्ता पुरानी तकनीकों को अधिक प्रभावी तकनीकों के साथ बदल और बेहतर बनाकर कृषि में एक क्रांति ला रहा है। कृषि दुनिया भर की खाद्य सुरक्षा और ग्रामीण आजीविका की रीढ़ है, लेकिन जलवायु परिवर्तन, मृदा क्षरण, जल संकट और रासायनिक आदानों पर अत्यधिक निर्भरता जैसी गंभीर चुनौतियों का सामना कृषि क्षेत्र को 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 उभरकर सामने आई है जो हमारी कृषि पद्धतियों को अनुकूलित करके स्थिरता को बढ़ावा देने में सक्षम है।

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

कीटनाशकों के प्रयोग में कमी लाने में कृत्रिम बुद्धिमत्ताः

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

खरपतवार पहचानः 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 के स्थान पर, केवल पहचाने गए खरपतवारों पर ही खरपतवारनाशकों का छिड़काव किया जाता है, जिससे रसायनों का उपयोग 90 प्रतिशत तक कम हो जाता है।

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

कीटों के हमलों की भविष्यवाणीः 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 अधिक संभावना कब है। इससे किसानों को पहले ही चेतावनी मिल जाती है ताकि वह संक्रमण के नियंत्रण से बाहर होने से पहले ही कीटों के विरूद्व कार्रवाई कर सकें।

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

स्मार्ट स्प्रेयरः कृत्रिम बुद्धिमत्ता द्वारा निर्देशित रोबोट सही स्थान पर और सही मात्रा में कीटनाशक छोड़ते हैं, जिससे उनकी बर्बादी कम होती है। ये मशीनें प्रभावित पत्तियों की पहचान कर उन पर सीधे छोटी बूंदों में छिड़काव कर सकती हैं।

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

जैविक नियंत्रण एकीकृत करनाः 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।

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

भोजन में कीटनाशकों के अवशेष कम करनाः 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।

किसानों की लागत कम करनाः कीटनाशक खेती में सबसे महंगे उपकरणों में से एक हैं। किसानों को कम इस्तेमाल करने में मदद करके, कृत्रिम बुद्धिमत्ता सीधे तौर पर किसान के 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।

मृदा स्वास्थ्य की रक्षाः 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 बचानाः

                                                                     

इसमें कोई दो राय नहीं कि 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।

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 स्थान पर, किसान सटीक समय-सारिणी का पालन कर सकते हैं जिससे यह सुनिश्चित होता है कि फसलों को पर्याप्त पानी मिले न तो बहुत अधिक और न ही बहुत कम। इससे पानी बर्बादी रुकती है और जड़ों का स्वस्थ विकास होता है।

ड्रोन और उपग्रह निगरानीः 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 पूरे खेत की सिंचाई करने के स्थान पर, 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, जिसके परिणाम स्वरूप किसान का मुनाफा बढ़ता है।

मौसम आधारित सटीक 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 बन्द होता है। इस तरह, पानी की बचत होती है और फसलों को आवश्यक जल मिलता रहता है।

भूजल प्रबंधनः 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 रह सकता है।

अनुकूलित ड्रिप सिंचाईः 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।

ऊर्जा लागत में कमीः 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।

मृदा क्षति की प्रभावी रोकथामः 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 भी बनाए रखती है और दीर्घकालिक उर्वरता हानि को रोकती है।

जलवायु लचीलापनः 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 हैः

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 लगभग प्रत्येक 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।

अपनाने में चुनौतियाँ:

एआई के अनेक लाभों के उपरांत भी, खेती में कृत्रिम बुद्धिमत्ता को अपनाना बाधाओं से रहित नहीं है। ड्रोन, रोबोट और स्मार्ट सेंसर जैसी उन्नत तकनीकें काफी महंगी हो सकती हैं, जिसके चलते छोटे किसानों, खासकर विकासशील क्षेत्रों में काम करने वालों, के लिए यह कम सुलभ हो जाती हैं। विभिन्न ग्रामीण क्षेत्रों 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।

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 क्षेत्र में भविष्यः

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 और यूरोप के अंगूर के बागों से लेकर जहाँ सटीक छिड़काव के लिए ड्रोन का उपयोग किया जाता है, वहीं 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।

निष्कर्षः कृत्रिम बुद्धिमत्ता कृषि में एक प्रचलित शब्द से कहीं बढ़कर अच्छी 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 हो सकती है।

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।

लेखकः डॉ0 आर. एस. सेंगर, निदेशक ट्रेनिंग और प्लेसमेंट, सरदार वल्लभभाई पटेल कृषि एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय मेरठ।