एक बढ़ती क्रांति

क्रिस सीकिंग्स कई तरीकों की जांच करता है जो एग्रीटेक खेती और खाद्य उत्पादन को बदल रहा है
कृषि एक तकनीकी क्रांति से गुजर रही है। अब किसानों के लिए एक बड़ी मात्रा में अप्रयुक्त डेटा उपलब्ध है, जबकि नए अंतरिक्ष-उम्र के बढ़ते तरीके सहस्राब्दी के लिए भोजन का उत्पादन करने के तरीके को बाधित कर रहे हैं। संयुक्त राष्ट्र की चेतावनी के साथ कि खाद्य उत्पादन को 2050 तक 70% बढ़ने की आवश्यकता होगी क्योंकि दुनिया की आबादी नौ बिलियन से अधिक है, यह बेहतर समय पर नहीं आ सकता है।

मुट्ठी भर 'एग्रीटेक' स्टार्ट-अप चार्ज का नेतृत्व कर रहे हैं, ऊर्जा दक्षता को बढ़ा रहे हैं और कृत्रिम बुद्धिमत्ता और रोबोटिक्स का उपयोग करके भोजन, पानी और सीओ 2 कचरे को स्लैश कर रहे हैं। ये अभिनव तकनीकें फसल की खेती के लिए एक नए युग को जोड़ सकती हैं, और हमारे सामने आने वाली पर्यावरणीय चुनौतियों का समाधान करती हैं।

आंकड़ा विघटन

कृषि और बागवानी के लिए स्थिरता एक महत्वपूर्ण चुनौती है - गरीब खेती प्रथाओं, अस्थिर मौसम के पैटर्न, कीट, रोग और खाद्य कीमतें सभी बर्बाद करने में योगदान करते हैं, और वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि ग्लोबल वार्मिंग की हर डिग्री के लिए फसल के नुकसान में 25% तक वृद्धि होगी।

समस्या का एक हिस्सा यह है कि किसानों ने पारंपरिक रूप से अपने द्वारा इकट्ठा किए गए डेटा से सार्थक अंतर्दृष्टि निकालना मुश्किल पाया है। हालांकि, वायरलेस स्मार्ट सेंसिंग तकनीक अब उत्पादकों को वास्तविक समय में जलवायु, मिट्टी की नमी, ऊर्जा उपयोग, कार्बन उत्सर्जन और फसल के स्तर की निगरानी करने की अनुमति देती है।

एम्स्टर्डम-आधारित कंपनी 30MHz सबसे आगे है, एक डेटा-समृद्ध क्षेत्र का लाभ उठा रहा है जो विघटन के लिए प्राइमेड है। कंपनी के विपणन उपाध्यक्ष नील्स लाउवर्स का कहना है, "कृषि वैश्विक मीठे पानी के उपयोग के 70% के लिए जिम्मेदार है, और ऊर्जा क्षेत्र के बाद दुनिया का दूसरा सबसे बड़ा सीओ 2 एमिटर है।" "प्रौद्योगिकी और डेटा के साथ, किसी भी आकार के संगठन अधिक कुशल बनने के लिए नवाचार कर सकते हैं।"

किसान 30MHz के Zenzie डैशबोर्ड के माध्यम से अपनी फसलों की निगरानी और प्रबंधन कर सकते हैं, जो फोन या टैबलेट पर ग्राफ़, हीट मैप्स और कस्टम अलर्ट के माध्यम से अपडेट प्रदान करता है। "इस केंद्र में उत्पादक है, जो कम संसाधनों का उपयोग करके अधिक विकसित करने के लिए सशक्त होगा," लाउवर्स बताते हैं। "हमारे ग्राहक आउटपुट का अनुकूलन करते हुए कम पानी, ऊर्जा और उर्वरक का उपयोग करने में सक्षम हैं।" एक ग्राहक कृषि उत्पादन कंपनी वेंगफोंग नर्सरीज है, जो मलेशिया में एक बड़ा प्रचारक है। हैंडहेल्ड सेंसर से 30MHz की वायरलेस तकनीक पर स्विच करने के बाद, फर्म ने अपने उर्वरक का उपयोग आर्द्रता और धूप की निगरानी के माध्यम से काट दिया, जिससे एक कैलेंडर वर्ष से कम समय में निवेश पर वापसी प्राप्त हुई।

"फसल की रणनीति एक दिन पूरी तरह से डेटा अंतर्दृष्टि पर आधारित होगी," लाउवर्स कहते हैं। "माप विकल्पों, कृत्रिम बुद्धिमत्ता और मशीन लर्निंग में भारी वृद्धि के साथ संयुक्त, यह एक स्वायत्त ऑपरेशन बन जाएगा।"

रोबोट का उदय

यह केवल वायरलेस सेंसर और डैशबोर्ड नहीं है जो किसानों को डेटा संग्रह और खेती के साथ सहायता करते हैं। छोटी रोबोट कंपनी ट्रैक्टरों और किसानों की पारंपरिक भूमिका की जगह, सटीक कृषि के लिए लघु रोबोट को तैनात कर रही है। ये मिट्टी पर कम से कम दबाव के साथ भूमि के हेक्टेयर की निगरानी कर सकते हैं, हर एक पौधे या गेहूं और आसपास की जैव विविधता के ब्लेड पर डेटा एकत्र कर सकते हैं। वे तब सुझाव देते हैं और उपचारात्मक कार्रवाई करते हैं, केवल उन पौधों के लिए खिलाते हैं और देखभाल करते हैं जिन्हें इसकी आवश्यकता होती है। यह अपशिष्ट, कीटनाशक के उपयोग और मिट्टी की गिरावट को कम करता है।

स्मॉल रोबोट कंपनी के सह-संस्थापक सैम वॉटसन जोन्स कहते हैं, "यह पूरी तरह से बदल जाएगा कि खेत पर क्या संभव है, और हम खेती के बारे में कैसे सोचते हैं।" “जब हम न केवल एक किसान के खेत को पौधे-दर-पौधे के आधार पर समझ सकते हैं, बल्कि उस स्तर पर कार्रवाई भी कर सकते हैं, तो पूरी तरह से अलग खेती प्रणाली संभव हो जाती है।

खेती न्यूनतम नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभावों के साथ भोजन की एक बहुतायत का उत्पादन करने में सक्षम होगी। "ये स्वायत्त रोबोट पारंपरिक ट्रैक्टरों की तुलना में 95% कम रसायनों और 90% कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं, 24 घंटे काम कर सकते हैं, और हेजरोज और अन्य जैव विविधता को कुचलने से बच सकते हैं। बढ़ी हुई उपज और न्यूनतम रासायनिक उपयोग 60% तक बढ़ा सकते हैं।

इस बीच, ड्रोन विशेषज्ञ हवाई सर्वेक्षणों के माध्यम से मूल्यवान डेटा एकत्र करने में सक्षम रहे हैं, खराब जल निकासी क्षेत्रों, फसल स्वास्थ्य और खरपतवार के दबाव की पहचान करते हैं। हालांकि मुख्य रूप से किसानों के बजाय कृषि विज्ञानियों द्वारा उपयोग किया जाता है, इन आकलन ने महत्वपूर्ण उत्पादकता और स्थिरता लाभ के लिए भी अनुमति दी है।

"ड्रोन और झुंड रोबोट-छोटे, सरल और सस्ते-कृषि में कभी बड़ी मशीनों की ओर प्रवृत्ति को उलटने के लिए तैयार हैं," एग्री-टेक ईस्ट के डॉ। बेलिंडा क्लार्क कहते हैं। “ये छोटे कार्यकर्ता स्वायत्त रूप से व्यवहार करते हैं, वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए एक -दूसरे और पर्यावरण के साथ बातचीत करते हैं।

परिवर्तन के माध्यम से बढ़ रहा है

एक अन्य विकास में हाइड्रोपोनिक और एरोपोनिक इनडोर बढ़ने में प्रगति शामिल है। हाइड्रोपोनिक तरीके मिट्टी के साथ दूर करते हैं और एक पुन: प्रयोज्य समाधान में पौधों को उगाते हैं, मिट्टी-आधारित बागवानी की तुलना में 20 गुना कम पानी का उपयोग करते हैं और कीटनाशकों की आवश्यकता को नकारते हैं।

एरोपोनिक तरीके इस एक कदम को आगे बढ़ाते हैं। अंतरिक्ष में पौधों को उगाने के लिए 1980 के दशक में नासा के वैज्ञानिकों द्वारा विकसित, एरोपोनिक तरीके मिट्टी और पानी को हटाते हैं, बजाय एक पोषक-घने धुंध में पौधों को निलंबित करते हैं। यह कई मुद्दों को संबोधित करता है जिन्होंने वर्षों से इनडोर खेती को वापस रखा है।

"पौधों के बारे में एक आम गलतफहमी यह है कि वे केवल अपने पत्तों के माध्यम से 'सांस लेते हैं', लेकिन ऑक्सीजन और CO2 का हिस्सा वे उपयोग करते हैं, उनकी जड़ों के माध्यम से भी अवशोषित होता है," इंडिया लैंगले कहते हैं, कृषि इंजीनियरिंग फर्म लेटस ग्रो में संचार लीड।"पानी के बजाय धुंध में हमारे पौधों की जड़ों को निलंबित करके, पौधे अपने पूरे जीवनचक्र के दौरान बेहतर रूप से श्वसन कर सकते हैं क्योंकि वे जलमग्न नहीं होते हैं। इस प्रणाली का उपयोग करते हुए, हमने हाइड्रोपोनिक्स पर फसल की पैदावार में 70% की वृद्धि देखी है।"

"ड्रोन और झुंड रोबोट बड़ी मशीनों की ओर प्रवृत्ति को उलटने के लिए तैयार हैं"

लेटस ग्रो का दावा है कि इसके एरोपोनिक तरीके पारंपरिक क्षेत्र की खेती की तुलना में 95% कम पानी और उर्वरक का उपयोग करते हैं, और हाइड्रोपोनिक्स की तुलना में 90% कम CO2 का उत्सर्जन करते हैं, जल सुरक्षा, मिट्टी की गिरावट और जैव विविधता हानि से संबंधित चुनौतियों का समाधान करते हैं। पारंपरिक खेती, पशुधन की चराई, खनन और ड्रिलिंग संयुक्त रूप से दुनिया भर में सभी वनों की कटाई के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं।

एक और फायदा, जो सामान्य रूप से इनडोर खेती पर लागू होता है, यह है कि फसलों को साल भर उगाया जा सकता है, जिससे चरम मौसम के कारण फसल की विफलताओं का खतरा समाप्त हो सकता है। लैंगले ने मुझे बताया, "मिट्टी-आधारित खेती मौसम पर निर्भर हो सकती है, जिसमें कई अप्रत्याशित लागतों के साथ ऑपरेशन को जीवित रखने के लिए," लैंगले ने मुझे बताया। "वर्तमान 'फूलगोभी संकट' ले लो-यूरोप भर में किसानों ने चरम मौसम के कारण ब्रासिकों की पूरी फसल खो दी है।" फसलों की गुणवत्ता को प्रभावित किए बिना साल भर बढ़ते हुए कार्बन उत्सर्जन में कटौती करते हुए अन्य देशों से आयात करने की आवश्यकता को भी कम कर देता है। इसके अलावा, अनुमानित 900,000 टन भोजन हर साल ब्रिटेन की आपूर्ति श्रृंखलाओं में बर्बाद हो जाता है। "जब यूके में सीज़न में खरीदा जाता है, तो स्ट्रॉबेरी की 80 ग्राम सेवारत के लिए CO2 समतुल्य उत्सर्जन 136g है, जब मौसम से बाहर उड़ाया जाता है, तो यह 408g है," लैंगली बताते हैं। "यह ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 200% की वृद्धि है, और यह भी बड़ी मात्रा में खाद्य अपशिष्ट की ओर जाता है।"

बाधाओं को तोड़ना

खाद्य और कृषि संगठन (एफएओ) का मानना है कि कृषि योग्य भूमि को विकासशील देशों में लगभग 120 मीटर हेक्टेयर तक बढ़ती आबादी को खिलाने के लिए विस्तार करना होगा, लेकिन उम्मीद है कि वास्तव में लगभग 50 मीटर हेक्टेयर में गिरावट होगी। इनडोर बढ़ने का एक फायदा यह है कि यह ऊर्ध्वाधर खेती के लिए अनुमति देता है, जिसमें पौधे एक छोटे से पदचिह्न पर ढेर में उगाए जाते हैं। इससे सुझाव दिया गया है कि गगनचुंबी इमारतों का उपयोग फसलों को उगाने के लिए किया जा सकता है, जिससे भूमि का उपयोग कम हो सकता है।

हालांकि, यह मुख्य रूप से पत्तेदार साग है जो वर्तमान में ऊर्ध्वाधर खेतों में उगाया जाता है; गेहूं और चावल उगाने की संभावना एक लंबा रास्ता तय करती है। डॉ। क्लार्क कहते हैं, "हम कभी भी कमोडिटी फसलों को इस तरह से उगाए जाने वाले नहीं देख रहे हैं, लेकिन दुनिया के कुछ क्षेत्रों में कुछ फसलों के लिए, यह एक संभावित गेम-चेंजर है।" “मैं इसे ब्रॉडकेरे उत्पादन को प्रतिस्थापित करते हुए नहीं देखता, लेकिन यह वैकल्पिक विकल्प प्रदान कर रहा है जब लागत, स्थितियां और बाजार सही हैं।

ऊर्जा उपयोग का मुद्दा भी है। एलईडी लाइटिंग ने इसे कुछ तरीकों से संबोधित करने में मदद की है, लेकिन बड़े पैमाने पर सुविधाओं के लिए उपयुक्त लागत पर ऊर्जा की आपूर्ति करना अभी भी एक बड़ी चुनौती है। इसके अतिरिक्त, अक्सर इनडोर बढ़ते और एरोपोनिक तरीकों के लिए एक बड़ा अपफ्रंट पूंजी निवेश होता है - एक और सीमा। "लेकिन निवेश पर वापसी बहुत अधिक है क्योंकि हम कम संसाधनों का उपयोग करते हुए और काफी कम अपशिष्ट के साथ बहुत कम जगह के साथ उच्च पैदावार का उत्पादन कर सकते हैं," लैंगले कहते हैं। "हम प्रकाश, सिंचाई, पोषक तत्वों और पर्यावरण को बदलकर पोषण मूल्य, स्वाद या उपस्थिति में भी योगदान कर सकते हैं। हम हर एक स्तर के साथ अधिक पौष्टिक, स्वादिष्ट या 'सुंदर' खाद्य पदार्थ प्राप्त करने के लिए खेल सकते हैं, जितना आप आमतौर पर मिट्टी से प्राप्त करते हैं।"

"हमने बिना किसी नोजल के एक प्रणाली विकसित की है, इसलिए क्लॉग और तोड़ने के लिए कुछ भी नहीं है," लैंगली बताते हैं। "हमारा फार्म मैनेजमेंट सॉफ्टवेयर इनडोर फार्मिंग और एरोपोनिक्स के लिए बैरियर-टू-एंट्री को तोड़ रहा है।"

टिकाऊ भविष्य

लघु रोबोट से सटीक कृषि के लिए खेतों के माध्यम से, मिट्टी या पानी के बिना बढ़ती फसलों तक, एग्रीटेक का संभावित प्रभाव असीम दिखाई देता है। ब्लॉकचेन प्रौद्योगिकी के माध्यम से उत्पादों की ट्रेसबिलिटी में भी महत्वपूर्ण सुधार हुए हैं, ग्राहकों के साथ अब भोजन की उत्पत्ति पर एन्क्रिप्टेड डेटा का उपयोग करने में सक्षम एक अद्वितीय क्यूआर कोड को स्कैन करके। डॉ। क्लार्क कहते हैं, "कृषि जलवायु परिवर्तन के एजेंडे की बहुत धुरी में बैठती है।" “प्रणाली की लचीलापन बढ़ाना ग्रह की खातिर और उद्योग के भविष्य के लिए भी महत्वपूर्ण है।

"प्रणाली की लचीलापन बढ़ाना ग्रह की खातिर महत्वपूर्ण है"

यूके एग्रीटेक में नेताओं में से है, लेकिन इज़राइल, सिलिकॉन वैली और अन्य यूरोपीय संघ के देशों में भी रोमांचक तकनीकें उभर रही हैं। 20 साल, या उससे आगे कृषि कैसे दिखेगी? "यह बताना बहुत मुश्किल है - बस इस बारे में सोचें कि पिछले 20 वर्षों में क्या हुआ है!" लैंगली मुझे बताता है। "लेकिन 'हमेशा की तरह व्यापार' अब एक विकल्प नहीं है। हमें बॉक्स के बाहर सोचने की जरूरत है, और यह वह जगह है जहां उद्यमशीलता और तकनीक कृषि के लिए वास्तविक संपत्ति हैं।"

नियंत्रित कृषि की ओर एक बदलाव की संभावना तेजी से बढ़ती है, और पानी और खाद्य अपशिष्ट, ट्रेसबिलिटी, कीटनाशक के उपयोग और ऊर्जा दक्षता के समाधान केवल बढ़ेंगे और बढ़ेंगे। "जो कुछ भी होता है, उसे स्थिरता से संचालित करने की आवश्यकता है," लैंगले कहते हैं। "सौभाग्य से कुछ अद्भुत कंपनियां हैं जो सभी कोणों से इन मुद्दों से निपटती हैं।"