Pre loader

Blog Posts



Technology The Future of Agriculture

Technology The Future of Agriculture

तंत्रज्ञान: शेतीचे भविष्य

रोबोटिक्स आणि सेन्सिंग तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे शेतीत तंत्रज्ञानाची क्रांती आधुनिक प्रॅक्टिसमध्ये अडथळा आणत असल्याचे दिसते.

शतकानुशतके, जास्तीत जास्त पीक मिळविण्याच्या प्रयत्नात शेतक more्यांनी अधिक तंत्रज्ञान अवलंबले आहे, 'मोठे म्हणजे चांगले' असा विश्वास शेतीवर अधिराज्य गाजवू लागला आहे आणि छोट्या-छोट्या कामांना अव्यवहार्य ठरवते. परंतु रोबोटिक्स आणि सेन्सिंग तंत्रज्ञानातील प्रगती आजच्या कृषी व्यवसाय मॉडेलमध्ये व्यत्यय आणण्याची धमकी देत आहेत. पेन्सिल्व्हानियाच्या पिट्सबर्गमधील कार््नेगी मेलॉन युनिव्हर्सिटीमध्ये रोबोटिक्स अभियंता जॉर्ज कॅंटोर म्हणतात, “शेतीचं आर्थिक मॉडेल बदलण्याची बुद्धीमान रोबोटची शक्यता आहे.”

निसर्ग आउटलुकचा भाग: अन्न सुरक्षा

एकविसाव्या शतकातील रोबोटिक्स आणि सेन्सिंग तंत्रज्ञानामध्ये शेतीइतकेच जुन्या समस्यांचे निराकरण करण्याची क्षमता आहे. "माझा विश्वास आहे, रोबोटिक शेती प्रणालीकडे जावून आपण पीक उत्पादन लक्षणीयरीत्या अधिक कार्यक्षम आणि टिकाऊ बनवू शकतो," यूकेच्या न्यूपोर्ट येथील हार्पर अ‍ॅडम्स विद्यापीठाचे अभियंता सायमन ब्लॅकमोर म्हणतात. फळ आणि भाजीपाला उत्पादनास वाहिलेला ग्रीनहाऊसमध्ये, अभियंते खर्च कमी करण्यासाठी आणि गुणवत्तेस चालना देण्यासाठी ऑटोमेशनचा शोध घेत आहेत (पहा ‘पिकिंगसाठी योग्य’). भाजीपाल्याच्या वाढीवर लक्ष ठेवण्यासाठी असलेल्या उपकरणांची तसेच रोबोटिक पिकर्सची सध्या चाचणी केली जात आहे. पशुधन उत्पादकांसाठी, सेन्सिंग तंत्रज्ञान त्यांच्या प्राण्यांचे आरोग्य आणि कल्याण व्यवस्थापित करण्यास मदत करू शकते (‘अ‍ॅनिमल ट्रॅकर्स’). आणि मातीची गुणवत्ता (‘सिलिकॉन माती वाचवणारा’) चे देखरेख आणि देखभाल सुधारण्यासाठी आणि शेती (“शत्रू निर्मूलन”) च्या अंधाधुंध उपयोगाचा वापर न करता कीड व रोग दूर करण्यासाठी काम सुरू आहे.

यातील काही तंत्रज्ञान आधीपासूनच उपलब्ध असली तरीही बहुतेक लॅब आणि स्पिन-ऑफ कंपन्यांमध्ये संशोधन टप्प्यावर आहेत. "मोठी यंत्रसामग्री उत्पादक शेती रोबोट तयार करण्यासाठी आपले पैसे टाकत नाहीत कारण ते त्यांच्या सध्याच्या व्यवसाय मॉडेलच्या विरूद्ध आहे." ब्लॅकमोर आणि कॅंटोर सारखे संशोधक कृषी पद्धतीमध्ये क्रांती घडविण्याच्या योजना असलेल्या वैज्ञानिकांच्या वाढत्या शरीराचा भाग आहेत. जर ते यशस्वी झाले तर आपण कायमचे अन्न कसे तयार करतो ते ते बदलतील. हार्पर अ‍ॅडम्सचे कृषी अभियंता रिचर्ड ग्रीन म्हणतात, “आम्ही अन्न उत्पादनाचे दुप्पट उत्पादन करण्यासाठी तंत्रज्ञानाचा वापर करू शकतो.

पिकिंगसाठी योग्य

नेदरलँड्स आपल्या फळांच्या आणि भाजीपाला पिकणार्‍या ग्रीन हाऊसेसच्या कार्यक्षमतेसाठी प्रसिद्ध आहे, परंतु या ऑपरेशन्स उत्पादनावर लोक अवलंबून असतात. “स्वीट-मिरपूड कापणीवर काम करणा the्या नेदरलँड्स मधील वेगेनिंगेन विद्यापीठातील कृषी अभियंता एल्डर्ट व्हॅन हेन्टेन म्हणतात,“ मनुष्य रोबोटांपेक्षा अजूनही चांगला आहे, परंतु स्वयंचलित कापणीसाठी खूप प्रयत्न करणे आवश्यक आहे. मिरचीची त्वरित आणि तंतोतंत ओळख पटविणे आणि रोपाचे मुख्य स्टेम तोडणे टाळण्याचे आव्हान आहे. की वेगवान, अचूक सॉफ्टवेअरमध्ये आहे. व्हॅन हेन्टेन म्हणतात, “आम्ही मशीनवर खोलवर अभ्यास करत आहोत जेणेकरून ते रंगाच्या कॅमे camera्यातून सर्व डेटाचे वेगवान अर्थ सांगू शकेल. "चांगल्या मार्गाचे प्रशिक्षण देण्यासाठी आम्ही नियत रस्त्यांवरील दृश्यांमधील माहिती तंत्रिका नेटवर्कमध्ये फीड करतो."

पत: जॅन विंडसझस

युनायटेड किंगडममध्ये, ग्रीनने स्ट्रॉबेरी कापणी करणारा मनुष्य विकसित केला आहे जो तो म्हणतो, की मनुष्यांपेक्षा ते जास्त वेगाने फळ निवडू शकतात. खोली कॅप्चर करण्यासाठी हे आरजीबी कॅमेर्‍यासह स्टिरिओस्कोपिक व्हिजनवर अवलंबून आहे, परंतु हे त्याचे शक्तिशाली अल्गोरिदम आहे जे प्रत्येक दोन सेकंदात स्ट्रॉबेरी निवडण्यास अनुमती देते. लोक एका मिनिटाला 15 ते 20 घेऊ शकतात, असा ग्रीन अंदाज आहे. ग्रीन म्हणतात, “नॅशनल फिजिकल लॅबोरेटरी मधील आमच्या भागीदारांनी दोन वर्षांपासून या समस्येवर काम केले, परंतु एका दिवशी त्याला एक विचारमंथन आले आणि शेवटी त्यास तडतडले,” ग्रीन सांगते की, तो समाधान सामायिक करण्यासाठी फारच व्यावसायिकदृष्ट्या संवेदनशील आहे. तो असा विचार करतो की रोबोचे पर्यवेक्षी गट सुमारे पाच वर्षात स्ट्रॉबेरी पिकर्सच्या शूजमध्ये प्रवेश करू शकतात. हार्पर अ‍ॅडम्स युनिव्हर्सिटी तंत्रज्ञानाचे व्यापारीकरण करण्यासाठी स्पिन ऑफ कंपनी स्थापन करण्याचा विचार करीत आहे. व्यापारीकरणास मोठा अडथळा आहे, तथापि, अन्न उत्पादक रोबोटची मागणी करतात जे सर्व प्रकारच्या भाज्या निवडू शकतात, व्हॅन हेन्टेन म्हणतात. टोमॅटोचे आकार, आकार आणि रंग यांचे विविध प्रकार त्यांना उचलणे कठीण आव्हान देतात, जरी वनस्पतींमधून अवांछित पाने काढण्यासाठी आधीच रोबोट उपलब्ध आहे.

कार्यक्षमतेसाठी आणखी एक महत्त्वाची जागा म्हणजे वेळ. खूप लवकर निवडणे व्यर्थ आहे कारण आपण वाढीस चुकवता, परंतु स्टोरेजच्या वेळेस काही आठवडे उशीरा स्लॅश निवडणे. जर्मनीच्या पॉट्सडॅममधील लिबनिझ इन्स्टिट्यूट फॉर अ‍ॅग्रीकल्चरल इंजिनीअरिंग अँड बायोकॉन्मी येथे प्रेसिजन-शेती अभियंता मानुएला झुडे-ससे हे सफरचंदांना त्यांचा आकार आणि रंगद्रव्य क्लोरोफिल आणि अँथोसायनिनचा स्तर शोधण्यासाठी सेन्सर्स जोडत आहेत. विकासाच्या अवस्थेची गणना करण्यासाठी डेटा अल्गोरिदममध्ये दिला जातो आणि जेव्हा पिकिंगची वेळ योग्य असते तेव्हा उत्पादकांना स्मार्टफोनद्वारे सतर्क केले जाते.

आतापर्यंत झुड-सासेने नाशपाती, लिंबूवर्गीय फळे, पीच, केळी आणि सफरचंद (चित्रात) वर सेन्सर लावले आहेत. या वर्षाच्या शेवटी ती व्यावसायिक टोमॅटो ग्रीनहाऊस आणि सफरचंद बागेत फिल्ड चाचण्या सुरू करणार आहे. ते चेरी उत्पादकांसाठी स्मार्टफोन अॅप देखील विकसित करीत आहेत. अ‍ॅप वाढीचा दर आणि गुणवत्ता स्कोअर मोजण्यासाठी उत्पादकांनी घेतलेल्या चेरीच्या फोटोंचा वापर करेल.

कमीतकमी खर्च कमी करताना ताजी फळे आणि भाज्या वाढविणे म्हणजे गुणवत्ता उच्च ठेवणे होय. झुडे-सासे म्हणतात, “जर तुम्ही चांगल्या फळांच्या विकासासाठी कापणी शेड्यूल करू शकलात तर तुम्हाला आर्थिक फायदा आणि दर्जेदार फळ मिळेल.”

शत्रू काढून टाकणे

संयुक्त राष्ट्रांच्या अन्न व कृषी संघटनेच्या अंदाजानुसार सुमारे दोन दशलक्ष टन कीटकनाशकांचा वापर असूनही जागतिक पीक उत्पादनापैकी 20-40% कीटक आणि रोगांमुळे दरवर्षी तोटा होतो. रोबोट्स आणि ड्रोन यासारखी हुशार उपकरणे, शेतकयांना पिकांच्या शत्रूंना ठोकून आधी रासायनिक वापर किंवा कीटक काढून टाकण्यासाठी कृषी वापरास कमी करू शकतात, उदाहरणार्थ. 1997 मध्ये ट्रॅक्टरसाठी स्वयंचलित मार्गदर्शन प्रणालीची रचना व पेटंट मिळविणारे कार्नेगी मेलॉन येथील रोबोटिक्स अभियंता रेड व्हिट्कर म्हणतात, “बाजारात कमी औषधी वनस्पती आणि कीटकनाशके असलेल्या खाद्यपदार्थाची मागणी केली जात आहे.” हे आव्हान रोबोटद्वारे पूर्ण केले जाऊ शकते. ”

 

ग्रीन म्हणतात, “आरबीजी किंवा मल्टिस्पेक्ट्रल कॅमे-यांसह आरोहित ड्रोन दररोज सकाळी उठतात आणि शेतात कुठेतरी कीड किंवा समस्या आहे हे शोधून काढतो.” दृश्यमान प्रकाश तसेच हे कॅमेरे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पेक्ट्रमच्या अदृश्य भागांमधून डेटा गोळा करण्यास सक्षम असतील ज्यामुळे शेतक-यांना बुरशीजन्य रोग दर्शविता येईल, उदाहरणार्थ, तो स्थापित होण्यापूर्वी. कार्नेगी मेलॉनच्या शास्त्रज्ञांनी ज्वारी (ज्वारी (दोन ज्वेलर)) या सिद्धांताची चाचणी घेण्यास सुरुवात केली आहे, आफ्रिकेच्या बर्‍याच भागांतील मुख्य भाग आणि अमेरिकेत संभाव्य जैवइंधन पीक.

कोलोरॅडोच्या बोल्डरमधील कृषी डेटा-विश्लेषण कंपनी अ‍ॅग्रीबॉटिक्स, ड्रोन आणि सॉफ्टवेअर पुरवते जे मोठ्या शेतात अस्वास्थ्यकर वनस्पतींचे पॅच नकाशे लावण्यासाठी जवळच्या अवरक्त प्रतिमांचा वापर करतात. प्रतिमांमुळे संभाव्य कारणे जसे कीटक किंवा सिंचन समस्या देखील प्रकट होऊ शकतात. कंपनी 50 पेक्षा जास्त देशांमधील पीक शेतातून ड्रोन डेटावर प्रक्रिया करते. हे आता पिके आणि तण यांच्यात फरक करण्यासाठी आपल्या यंत्रणेला प्रशिक्षित करण्यासाठी मशीन लर्निंगचा वापर करीत आहे आणि 2017 च्या वाढीच्या हंगामासाठी ही क्षमता तयार होण्याची आशा आहे. “आम्ही येथे आणि इथे आपल्या शेतात तण उगवत आहोत” असे सांगून आम्ही उत्पादकांना पिंग करण्यास सक्षम होऊ, असे अ‍ॅग्रीबॉटिक्सचे कार्यकारी पीक वैज्ञानिक जेसन बार्टन म्हणतात.

आधुनिक तंत्रज्ञान जे स्वायत्तपणे कीटकांना दूर करू शकतात आणि शेती चांगले लक्ष्य करतात वन्यजीवनाचे संपार्श्विक नुकसान, कमी प्रतिकार आणि कमी खर्च कमी करेल. ग्रीन म्हणतो, “आम्ही ड्रोनच्या सहाय्याने हवेतून अर्ज करण्यासाठी उत्सुक असलेल्या कीटकनाशकाच्या कंपनीबरोबर काम करत आहोत. संपूर्ण शेतात फवारण्याऐवजी कीटकनाशक आवश्यक प्रमाणात योग्य ठिकाणी पोचवता येऊ शकत असे ते म्हणतात. कीटकनाशकांच्या वापरामधील संभाव्य कपात प्रभावी आहे. सिडनी विद्यापीठाच्या ऑस्ट्रेलियन सेंटर फॉर फील्ड रोबोटिक्सच्या संशोधकांच्या मते, पारंपारिक ब्लँकेट फवारणीसाठी वापरल्या जाणार्‍या वनौषधींच्या औषधाच्या 0.1% भाजीपाल्यांचे लक्ष्यित फवारणी केली. त्यांच्या प्रोटोटाइप रोबोटला आरआयपीपीए (रोबोट फॉर इंटेलिजेंट परसेप्शन अँड प्रेसिजन प्लिकेशन) म्हणतात आणि तण डायरेक्ट मायक्रो-डिक द्रव देऊन शूट करते. लेसरने पिकांच्या जवळ असलेल्या तणांचे स्फोट करून हार्पर अ‍ॅडम्सचे वैज्ञानिक आणखी पुढे जात आहेत. ब्लॅकमोर म्हणतात, "तण आणि आमच्या लेसरचा वाढणारा बिंदू, जो एकाग्र उष्णतेच्या स्त्रोतापेक्षा जास्त नाही, ते 95 डिग्री सेल्सिअस तापमानात गरम करतो, म्हणून तण एकतर मरतो किंवा सुप्त होतो," ब्लॅकमोर म्हणतात.