कृषि एक तकनीकी क्रांति से गुजर रही है। अब किसानों के पास एक विशाल मात्रा में अप्रयुक्त डेटा उपलब्ध है, जबकि नई अंतरिक्ष-युग की खेती विधियाँ हजारों वर्षों से खाद्य उत्पादन के तरीके को बदल रही हैं। संयुक्त राष्ट्र के चेतावनी देने के साथ कि 2050 तक दुनिया की जनसंख्या नौ अरब को पार कर जाएगी और खाद्य उत्पादन को 70% बढ़ाना होगा, यह समय इसके लिए सबसे उपयुक्त हो सकता है।
कुछ 'एग्रीटेक' स्टार्ट-अप इस परिवर्तन की अगुवाई कर रहे हैं, जो कृत्रिम बुद्धिमत्ता और रोबोटिक्स का उपयोग करके ऊर्जा दक्षता को बढ़ा रहे हैं और खाद्य, जल और कार्बन डाइऑक्साइड अपव्यय को कम कर रहे हैं। ये नवाचार तकनीकें फसल उगाने के लिए एक नए युग का आगाज कर सकती हैं, और हमें जिन महत्वपूर्ण पर्यावरणीय चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है, उनके समाधान भी प्रदान कर सकती हैं।
डेटा विघटन
कृषि और बागवानी के लिए स्थिरता एक महत्वपूर्ण चुनौती है – खराब कृषि प्रथाएँ, अस्थिर मौसम, कीड़े, रोग और खाद्य कीमतें सभी अपव्यय में योगदान करती हैं, और वैज्ञानिकों का मानना है कि हर डिग्री ग्लोबल वार्मिंग के लिए फसल हानि 25% तक बढ़ सकती है।
समस्या का एक हिस्सा यह है कि किसानों के लिए पारंपरिक रूप से एकत्र किए गए डेटा से सार्थक जानकारी निकालना कठिन रहा है। हालांकि, वायरलेस स्मार्ट सेंसिंग तकनीक अब किसानों को जलवायु, मिट्टी की नमी, ऊर्जा उपयोग, कार्बन उत्सर्जन और फसल स्तरों की वास्तविक समय में निगरानी करने की अनुमति देती है।
एम्स्टर्डम स्थित कंपनी 30 मेगाहर्ट्ज़ इस क्षेत्र में अग्रणी है, जो डेटा-समृद्ध क्षेत्र का लाभ उठा रही है जो विघटन के लिए तैयार है। कंपनी के विपणन उपाध्यक्ष नील्स लॉवर्स कहते हैं, "कृषि वैश्विक ताजे पानी के उपयोग का 70% जिम्मेदार है, और ऊर्जा क्षेत्र के बाद यह दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जक है।" "प्रौद्योगिकी और डेटा के साथ, किसी भी आकार के संगठन नवाचार कर सकते हैं और अधिक कुशल बनने के लिए काम कर सकते हैं।"
किसान 30 मेगाहर्ट्ज़ के ज़ेन्ज़ी डैशबोर्ड के माध्यम से अपनी फसलों की निगरानी और प्रबंधन कर सकते हैं, जो ग्राफ़, हीटमैप्स और कस्टम अलर्ट के माध्यम से फोन या टैबलेट पर अपडेट प्रदान करता है। लॉवर्स बताते हैं, "इसका केंद्रक किसान है, जिसे कम संसाधनों का उपयोग करके अधिक उगाने के लिए सक्षम किया जाएगा।" "हमारे ग्राहक कम पानी, ऊर्जा और उर्वरक का उपयोग करके उत्पादन को अनुकूलित करने में सक्षम हैं।" एक ग्राहक, कृषि उत्पादन कंपनी वङ फ़ूङ नर्सरीज़, मलेशिया में एक बड़ी उत्पादक कंपनी है। 30 मेगाहर्ट्ज़ की वायरलेस तकनीक में स्विच करने के बाद, इसने नमी और सूर्य के प्रकाश की निगरानी के माध्यम से अपने उर्वरक उपयोग को कम किया, और एक कैलेंडर वर्ष से भी कम समय में निवेश पर लाभ प्राप्त किया।
"फसल रणनीतियाँ एक दिन पूरी तरह से डेटा अंतर्दृष्टियों पर आधारित होंगी," लॉवर्स कहते हैं। "मापने के विकल्पों में बड़े पैमाने पर वृद्धि, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग के संयोजन से यह एक स्वचालित संचालन बन जाएगा।"
रोबोटों का उदय
यह केवल वायरलेस सेंसर्स और डैशबोर्ड नहीं हैं जो किसानों की डेटा संग्रहण और खेती में मदद कर रहे हैं। स्मॉल रोबोट कंपनी ने सटीक कृषि के लिए छोटे रोबोटों को तैनात किया है, जो ट्रैक्टरों और किसानों की पारंपरिक भूमिका को बदल रहे हैं। ये भूमि के हेक्टेयर पर कम दबाव के साथ निगरानी कर सकते हैं, प्रत्येक पौधे या गेहूं के तिनके और आसपास की जैव विविधता पर डेटा एकत्र करते हैं। फिर ये सुझाव देते हैं और सुधारात्मक क्रियाएं करते हैं, केवल उन्हीं पौधों को भोजन और देखभाल करते हैं जिन्हें इसकी आवश्यकता होती है। इससे अपव्यय, कीटनाशक उपयोग और मिट्टी का क्षरण कम होता है।
स्मॉल रोबोट कंपनी के सह-संस्थापक सैम वॉटसन जोन्स कहते हैं, "यह पूरी तरह से बदल देगा कि हम खेतों पर क्या कर सकते हैं, और हम खेती के बारे में कैसे सोचते हैं।" "जब हम न केवल एक किसान के खेत को पौधा दर पौधा स्तर पर समझ सकते हैं, बल्कि उस स्तर पर कार्रवाई भी कर सकते हैं, तो एक पूरी तरह से अलग कृषि प्रणाली संभव हो जाती है। खेती अब न्यूनतम नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभावों के साथ बहुतायत में खाद्य उत्पादन कर सकेगी।" ये स्वचालित रोबोट पारंपरिक ट्रैक्टरों की तुलना में 95% कम रसायन और 90% कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं, 24 घंटे काम कर सकते हैं, और कीड़ों को कुचलने या झाड़ियों और अन्य जैव विविधता को नष्ट करने से बच सकते हैं। बढ़ी हुई उपज और न्यूनतम रासायनिक उपयोग से राजस्व में 40% तक वृद्धि हो सकती है और लागत में 60% की कमी हो सकती है।
इस बीच, ड्रोन विशेषज्ञों ने हवाई सर्वेक्षणों के माध्यम से मूल्यवान डेटा एकत्र किया है, जो खराब जल निकासी क्षेत्रों, फसल स्वास्थ्य और घास दबाव की पहचान करने में सक्षम हैं। हालांकि ये मुख्य रूप से कृषि विज्ञानी द्वारा उपयोग किए जाते हैं, इन आकलनों ने भी महत्वपूर्ण उत्पादकता और स्थिरता लाभ प्रदान किए हैं।
एग्री-टेक ईस्ट की डॉ. बेलिंडा क्लार्क कहती हैं, "ड्रोन और स्वार्म रोबोट्स - छोटे, सरल और सस्ते - कृषि में बड़े मशीनों की ओर बढ़ते रुझान को उलटने के लिए तैयार हैं।" "ये छोटे श्रमिक स्वचालित रूप से काम करते हैं, एक-दूसरे और पर्यावरण के साथ बातचीत करते हैं ताकि वांछित परिणाम प्राप्त हो सके।"
"इनमें से कई तकनीकों को किसान स्वयं प्रायोजित कर रहे हैं या समर्थन दे रहे हैं। इसके लाभों में मिट्टी की संरचना पर कम नुकसान और नवीन अंतर्दृष्टि शामिल हैं, जो नग्न आंखों से देखे जाने से पहले और बड़े पैमाने पर और गति से प्राप्त होती हैं।"
बदलाव के माध्यम से विकास
एक और विकास जलवायु और एरोपोनिक इनडोर खेती में प्रगति से संबंधित है। हाइड्रोपोनिक विधियाँ मिट्टी को हटा देती हैं और पौधों को पुन: उपयोग योग्य घोल में उगाती हैं, जो मिट्टी आधारित बागवानी की तुलना में 20 गुना कम पानी का उपयोग करती हैं और कीटनाशकों की आवश्यकता को समाप्त करती हैं।
एरोपोनिक विधियाँ इसे एक कदम आगे ले जाती हैं। 1980 के दशक में नासा के वैज्ञानिकों द्वारा अंतरिक्ष में पौधे उगाने के लिए विकसित की गई, एरोपोनिक विधियाँ मिट्टी और पानी को हटा देती हैं, इसके बजाय पौधों को पोषक तत्वों से भरपूर धुंए में निलंबित किया जाता है। यह इनडोर खेती से जुड़ी कई समस्याओं को हल करता है जो सालों से चुनौतीपूर्ण रही हैं।
"पौधों के बारे में एक सामान्य भ्रांति यह है कि वे केवल अपनी पत्तियों के माध्यम से 'सांस' लेते हैं, लेकिन जो ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड वे उपयोग करते हैं, उसका एक हिस्सा उनके जड़ों के माध्यम से भी अवशोषित होता है," कहते हैं इंडिया लैंगले, कृषि इंजीनियरिंग कंपनी लेटअस ग्रो की संचार प्रमुख। "हमारे पौधों की जड़ों को पानी की बजाय धुंए में निलंबित करने से पौधे अपने पूरे जीवनकाल में अधिकतम श्वसन कर सकते हैं क्योंकि वे पानी में डूबे नहीं होते। इस प्रणाली का उपयोग करने से, हमने हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में फसल की उपज में 70% तक की वृद्धि देखी है।"
"ड्रोन और स्वार्म रोबोट बड़े मशीनों के रुझान को पलटने के लिए तैयार हैं।"
लेटअस ग्रो का दावा है कि इसकी एरोपोनिक विधियाँ पारंपरिक खेतों की तुलना में 95% कम पानी और उर्वरक का उपयोग करती हैं, और हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में 90% कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित करती हैं, जो जल सुरक्षा, मृदा क्षरण और जैव विविधता हानि से संबंधित समस्याओं का समाधान करती हैं। पारंपरिक कृषि, मवेशियों का चरना, खनन और ड्रिलिंग मिलाकर विश्वभर में सभी वनों की कटाई का आधे से अधिक कारण बनते हैं।
एक और फायदा, जो सामान्य रूप से इनडोर खेती पर लागू होता है, यह है कि फसलें सालभर उगाई जा सकती हैं, जिससे चरम मौसम के कारण होने वाली फसल विफलताओं का जोखिम समाप्त हो जाता है। "मिट्टी आधारित खेती मौसम पर बहुत निर्भर हो सकती है, जिसमें संचालन को जीवित रखने के लिए कई अप्रत्याशित लागतें आती हैं," लैंगले कहती हैं। "वर्तमान 'गोभी संकट' को लें - यूरोप भर में किसानों ने अत्यधिक मौसम के कारण ब्रेसिका की पूरी फसल खो दी है।" बिना फसल की गुणवत्ता पर असर डाले साल भर उगाना अन्य देशों से आयात की आवश्यकता को भी कम करता है, जिससे कार्बन उत्सर्जन घटता है। इसके अतिरिक्त, ब्रिटेन में आपूर्ति श्रृंखलाओं में हर साल लगभग 9,00,000 टन भोजन बर्बाद होता है। "जब यूके में सीजन में खरीदी जाती है, तो 80 ग्राम स्ट्रॉबेरी की कार्बन डाइऑक्साइड समकक्ष उत्सर्जन 136 ग्राम होता है; जब इसे सीजन के बाहर उड़ाकर लाया जाता है, तो यह 408 ग्राम होता है," लैंगले समझाती हैं। "यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 200% की वृद्धि है, और साथ ही इसमें बहुत बड़ी मात्रा में खाद्य बर्बादी होती है।"
बाधाओं को तोड़ना
खाद्य और कृषि संगठन (एफएओ) का मानना है कि विकासशील देशों में बढ़ती जनसंख्या को खाद्यान्न प्रदान करने के लिए कृषि योग्य भूमि को लगभग 120 मिलियन हेक्टेयर बढ़ाना होगा, लेकिन यह अपेक्षया 50 मिलियन हेक्टेयर घटने की उम्मीद है। इनडोर खेती का एक लाभ यह है कि यह ऊर्ध्वाधर खेती की अनुमति देती है, जिसमें पौधे छोटे स्थान पर स्टैक्स में उगाए जाते हैं। इसने सुझाव दिए हैं कि गगनचुंबी इमारतों का उपयोग फसल उगाने के लिए किया जा सकता है, जिससे भूमि का उपयोग कम होता है।
हालांकि, वर्तमान में ऊर्ध्वाधर फार्मों में मुख्य रूप से पत्तेदार साग उगाए जाते हैं; गेहूं और चावल उगाने का संभावना अभी दूर की बात लगती है। "हम कभी नहीं देखेंगे कि इस तरीके से वाणिज्यिक फसलें उगाई जाएंगी, लेकिन कुछ फसलों के लिए कुछ क्षेत्रों में यह एक गेम-चेंजर हो सकता है," डॉ. क्लार्क कहते हैं। "मैं इसे व्यापक उत्पादन को प्रतिस्थापित होते नहीं देखता, लेकिन यह विकल्प प्रदान कर रहा है जब लागत, स्थिति और बाजार सही हों।" ऊर्जा उपयोग का भी एक मुद्दा है। एलईडी लाइटिंग ने इसे कुछ हद तक हल किया है, लेकिन बड़े पैमाने पर सुविधाओं के लिए उपयुक्त लागत पर ऊर्जा प्रदान करना अभी भी एक प्रमुख चुनौती है। इसके अतिरिक्त, इनडोर खेती और एरोपोनिक विधियों के लिए अक्सर एक बड़ा प्रारंभिक पूंजी निवेश होता है - एक और सीमा। "लेकिन निवेश पर रिटर्न इतना अधिक होता है क्योंकि हम कम स्थान में अधिक उपज प्राप्त कर सकते हैं, कम संसाधनों का उपयोग कर सकते हैं और काफी कम कचरा उत्पन्न कर सकते हैं," लैंगले कहती हैं। "हम पोषण मूल्य, स्वाद या उपस्थिति में भी योगदान कर सकते हैं, प्रकाश, सिंचाई, पोषक तत्वों और वातावरण को बदलकर। हम हर स्तर पर खेल सकते हैं ताकि आप मिट्टी से प्राप्त होने वाली फसलों की तुलना में अधिक पोषक, स्वादिष्ट या 'सुंदर' खाद्य पदार्थ प्राप्त कर सकें।" कुछ किसानों का कहना है कि उन्हें एरोपोनिक विधियाँ इसलिए नापसंद हैं क्योंकि अधिकांश प्रणालियाँ अपने धुंए को नोजल्स के माध्यम से उत्पन्न करती हैं, जो लवण और पोषक तत्वों से जाम हो जाती हैं, ठीक उसी तरह जैसे पानी के केतली में लाइमस्केल बनता है। "हमने एक ऐसी प्रणाली विकसित की है जिसमें कोई नोजल्स नहीं हैं, इसलिए जाम होने और टूटने के लिए कुछ नहीं है," लैंगले समझाती हैं। "हमारा फार्म प्रबंधन सॉफ़्टवेयर इनडोर खेती और एरोपोनिक्स के लिए बाधाओं को तोड़ रहा है।"
स्थिर भविष्य
सूक्ष्म रोबोटों से लेकर जलवायु और खाद्य अपव्यय, ट्रेसबिलिटी, कीटनाशकों के उपयोग और ऊर्जा दक्षता तक कृषि तकनीकी में परिवर्तन की संभावना अनंत प्रतीत होती है। उत्पादों की ट्रेसबिलिटी में भी महत्वपूर्ण सुधार हुआ है, ब्लॉकचेन तकनीक के माध्यम से, जिससे ग्राहक अब एक अद्वितीय क्यूआर कोड को स्कैन करके खाद्य सामग्री के मूल स्थानों का एन्क्रिप्टेड डेटा प्राप्त कर सकते हैं। "कृषि जलवायु परिवर्तन के एजेंडा के बिल्कुल केंद्र में है," डॉ. क्लार्क कहती हैं। "सिस्टम की लचीलापन बढ़ाना ग्रह के लिए और उद्योग के भविष्य के लिए महत्वपूर्ण है।" जीनोमिक्स में प्रगति के अलावा, वह बताती हैं कि कृषि में सबसे महत्वपूर्ण विकास शायद सटीक खेती और भविष्यवाणी उपज मॉडलों या रोग का पता लगाने के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग हैं। आईएसओबस और आईएसओ 11783 जैसे मानकों का विकास इस क्षेत्र की समस्याओं को हल करने के लिए महत्वपूर्ण होगा। "हमारे पास अभी भी बहुत लंबा रास्ता है। यह सुनिश्चित करना कि हमारे पास कनेक्टेड एग्रीटेक है, एक महत्वपूर्ण कदम है ताकि किसान खेत से आ रही जानकारी के ढेर को एकत्रित कर सकें और इसे कार्यशील जानकारी में बदल सकें," डॉ. क्लार्क जोड़ती हैं।
"सिस्टम की लचीलापन बढ़ाना ग्रह के लिए आवश्यक है।"
यूके कृषि तकनीकी में अग्रणी देशों में से एक है, लेकिन इस्राइल, सिलिकॉन वैली और अन्य यूरोपीय देशों में भी रोमांचक प्रौद्योगिकियाँ उभर रही हैं। 20 वर्षों में या उसके बाद कृषि कैसी दिखेगी? "यह बताना बहुत कठिन है - बस सोचिए कि पिछले 20 वर्षों में क्या हुआ!" लैंगले मुझे बताती हैं। "लेकिन 'सामान्य व्यवसाय' अब एक विकल्प नहीं है। हमें बॉक्स के बाहर सोचना होगा, और यहीं पर उद्यमिता और तकनीक कृषि के लिए असली संपत्ति बनते हैं।"
नियंत्रित कृषि की ओर एक बदलाव अब और अधिक संभव प्रतीत होता है, और जल और खाद्य अपव्यय, ट्रेसबिलिटी, कीटनाशकों के उपयोग और ऊर्जा दक्षता से जुड़े समाधान केवल बढ़ेंगे। "जो भी होगा, वह स्थिरता द्वारा संचालित होना चाहिए," लैंगले कहती हैं। "सौभाग्य से, कुछ अद्भुत कंपनियाँ हैं जो इन समस्याओं को सभी कोणों से हल कर रही हैं।"
