दक्षिण आफ्रिकेतील शेतीमध्ये एक नवीन क्रांती: मातीचे सेन्सर अचूक शेती करण्यास मदत करतात

जागतिक हवामान बदलाचा कृषी उत्पादनावर वाढत्या परिणामांसह, दक्षिण आफ्रिकेतील शेतकरी आव्हानांना तोंड देण्यासाठी सक्रियपणे नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञानाचा शोध घेत आहेत. दक्षिण आफ्रिकेच्या अनेक भागांमध्ये प्रगत माती संवेदक तंत्रज्ञानाचा व्यापक अवलंब हे देशाच्या कृषी उद्योगात अचूक शेतीच्या दिशेने एक महत्त्वाचे पाऊल आहे.

अचूक शेतीचा उदय
अचूक शेती ही एक पद्धत आहे जी माहिती तंत्रज्ञान आणि डेटा विश्लेषणाचा वापर करून पीक उत्पादन वाढवते. मातीच्या परिस्थितीचे प्रत्यक्ष वेळेत निरीक्षण करून, शेतकरी त्यांच्या शेतांचे अधिक वैज्ञानिकदृष्ट्या व्यवस्थापन करू शकतात, उत्पादन वाढवू शकतात आणि संसाधनांचा अपव्यय कमी करू शकतात. दक्षिण आफ्रिकेच्या कृषी विभागाने देशभरातील शेतांवर हजारो माती सेन्सर तैनात करण्यासाठी अनेक तंत्रज्ञान कंपन्यांशी भागीदारी केली आहे.

माती सेन्सर्स कसे काम करतात
हे सेन्सर मातीमध्ये एम्बेड केलेले आहेत आणि ते ओलावा, तापमान, पोषक घटक आणि विद्युत चालकता यासारख्या प्रमुख निर्देशकांचे रिअल टाइममध्ये निरीक्षण करण्यास सक्षम आहेत. डेटा वायरलेस पद्धतीने क्लाउड-आधारित प्लॅटफॉर्मवर प्रसारित केला जातो जिथे शेतकरी त्यांच्या स्मार्टफोन किंवा संगणकांद्वारे तो अॅक्सेस करू शकतात आणि वैयक्तिकृत शेती सल्ला मिळवू शकतात.

उदाहरणार्थ, जेव्हा सेन्सर्सना जमिनीतील ओलावा एका विशिष्ट मर्यादेपेक्षा कमी असल्याचे आढळते, तेव्हा सिस्टम आपोआप शेतकऱ्यांना सिंचन करण्यास सतर्क करते. त्याचप्रमाणे, जर जमिनीत नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम सारखे पुरेसे पोषक घटक नसतील, तर सिस्टम शेतकऱ्यांना योग्य प्रमाणात खत घालण्याचा सल्ला देते. ही अचूक व्यवस्थापन पद्धत केवळ पीक वाढीची कार्यक्षमता सुधारत नाही तर पाणी, खत आणि इतर संसाधनांचा अपव्यय देखील कमी करते.

शेतकऱ्यांचे खरे उत्पन्न
दक्षिण आफ्रिकेतील पूर्व केप प्रांतातील एका शेतात, शेतकरी जॉन म्बेलेले गेल्या अनेक महिन्यांपासून मातीचे सेन्सर वापरत आहेत. "पूर्वी, आम्हाला कधी सिंचन आणि खत द्यावे हे ठरवण्यासाठी अनुभव आणि पारंपारिक पद्धतींवर अवलंबून राहावे लागत असे. आता या सेन्सर्समुळे, मला मातीची स्थिती नेमकी काय आहे हे कळू शकते, ज्यामुळे मला माझ्या पिकांच्या वाढीबद्दल अधिक आत्मविश्वास मिळतो."

म्बेले यांनी असेही नमूद केले की सेन्सर्स वापरल्याने त्यांच्या शेतात सुमारे ३० टक्के कमी पाणी आणि २० टक्के कमी खत वापरले जाते, तर पीक उत्पादनात १५ टक्के वाढ होते. यामुळे केवळ उत्पादन खर्च कमी होत नाही तर पर्यावरणीय परिणाम देखील कमी होतात.

अर्ज प्रकरण
प्रकरण १: पूर्व केपमधील ओएसिस फार्म
पार्श्वभूमी:
दक्षिण आफ्रिकेच्या पूर्व केप प्रांतात स्थित, ओएसिस फार्म सुमारे ५०० हेक्टर क्षेत्र व्यापते आणि प्रामुख्याने मका आणि सोयाबीनचे पीक घेते. अलिकडच्या काळात या प्रदेशात झालेल्या अनियमित पावसामुळे, शेतकरी पीटर व्हॅन डेर मेरवे पाण्याचा वापर अधिक कार्यक्षम कसा करता येईल याचे मार्ग शोधत आहेत.

सेन्सर अनुप्रयोग:
२०२४ च्या सुरुवातीला, पीटरने शेतावर ५० माती सेन्सर बसवले, जे वेगवेगळ्या प्लॉटवर वितरित केले जातात जेणेकरून जमिनीतील ओलावा, तापमान आणि पोषक घटकांचे रिअल टाइममध्ये निरीक्षण करता येईल. प्रत्येक सेन्सर दर १५ मिनिटांनी क्लाउड प्लॅटफॉर्मवर डेटा पाठवतो, जो पीटर मोबाईल अॅपद्वारे रिअल टाइममध्ये पाहू शकतो.

विशिष्ट परिणाम:
१. अचूक सिंचन:
सेन्सर डेटा वापरून, पीटरला आढळले की काही भूखंडांमध्ये मातीची ओलावा एका विशिष्ट कालावधीत लक्षणीयरीत्या कमी झाली, तर काहींमध्ये ती स्थिर राहिली. त्यांनी या डेटाच्या आधारे त्यांची सिंचन योजना समायोजित केली आणि एक क्षेत्रीय सिंचन धोरण लागू केले. परिणामी, सिंचनाच्या पाण्याचा वापर सुमारे 35 टक्क्यांनी कमी झाला, तर मका आणि सोयाबीनचे उत्पादन अनुक्रमे 10 टक्के आणि 8 टक्क्यांनी वाढले.
२. खतीकरणाचे ऑप्टिमायझेशन करा:
हे सेन्सर्स जमिनीतील नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि पोटॅशियम सारख्या पोषक तत्वांचे प्रमाण देखील निरीक्षण करतात. जास्त खतपाणी टाळण्यासाठी पीटरने या डेटाच्या आधारे त्याचे खतपाणी वेळापत्रक समायोजित केले. परिणामी, खतांचा वापर सुमारे २५ टक्क्यांनी कमी झाला, तर पिकांच्या पौष्टिक स्थितीत सुधारणा झाली.
३. कीटकांचा इशारा:
या सेन्सर्समुळे पीटरला जमिनीतील कीटक आणि रोग शोधण्यास मदत झाली. मातीचे तापमान आणि आर्द्रता डेटाचे विश्लेषण करून, तो कीटक आणि रोगांच्या घटनेचा अंदाज लावू शकला आणि कीटकनाशकांचा वापर कमी करण्यासाठी प्रतिबंधात्मक उपाययोजना करू शकला.

पीटर व्हॅन डेर मेवे कडून अभिप्राय:
"माती सेन्सर वापरल्याने, मी माझ्या शेतीचे अधिक वैज्ञानिकदृष्ट्या व्यवस्थापन करू शकलो. पूर्वी, मला नेहमीच जास्त सिंचन किंवा खत देण्याची चिंता वाटत असे, आता मी प्रत्यक्ष डेटाच्या आधारे निर्णय घेऊ शकतो. यामुळे केवळ उत्पादन वाढतेच नाही तर पर्यावरणीय परिणाम देखील कमी होतात."

प्रकरण २: पश्चिम केपमधील "सनी व्हाइनयार्ड्स"
पार्श्वभूमी:
दक्षिण आफ्रिकेतील पश्चिम केप प्रांतात स्थित, सनशाइन व्हाइनयार्ड्स उच्च दर्जाच्या वाइन उत्पादनासाठी ओळखले जाते. व्हाइनयार्डच्या मालक अण्णा डू प्लेसिस यांना हवामान बदलाच्या द्राक्ष उत्पादनावर होणाऱ्या परिणामांमुळे द्राक्ष उत्पादन आणि गुणवत्तेत घट होण्याचे आव्हान आहे.

सेन्सर अनुप्रयोग:
२०२४ च्या मध्यात, अण्णांनी द्राक्षबागांमध्ये ३० माती सेन्सर बसवले, जे वेगवेगळ्या प्रकारच्या वेलींमध्ये वितरित केले जातात जेणेकरून जमिनीतील ओलावा, तापमान आणि पोषक तत्वांचे वास्तविक वेळेत निरीक्षण करता येईल. अण्णा हवेचे तापमान, आर्द्रता आणि वाऱ्याचा वेग यासारख्या डेटाचे निरीक्षण करण्यासाठी हवामान सेन्सर देखील वापरतात.

विशिष्ट परिणाम:
१. उत्तम व्यवस्थापन:
सेन्सर डेटा वापरून, अण्णा प्रत्येक वेलीखालील मातीची परिस्थिती अचूकपणे समजून घेण्यास सक्षम आहेत. या डेटाच्या आधारे, तिने सिंचन आणि खत योजना समायोजित केल्या आणि परिष्कृत व्यवस्थापन लागू केले. परिणामी, द्राक्षांचे उत्पादन आणि गुणवत्ता लक्षणीयरीत्या सुधारली आहे, तसेच वाइनची गुणवत्ता देखील सुधारली आहे.
२. जलसंपत्ती व्यवस्थापन:
या सेन्सर्समुळे अण्णांना त्यांचा पाण्याचा वापर अनुकूल करण्यास मदत झाली. त्यांना आढळले की काही विशिष्ट काळात काही प्लॉटमध्ये मातीतील ओलावा खूप जास्त असतो, ज्यामुळे द्राक्षांच्या मुळांमध्ये ऑक्सिजनची कमतरता निर्माण होते. सिंचन योजनेत बदल करून, त्यांनी जास्त सिंचन टाळले आणि पाण्याची बचत केली.
३. हवामान अनुकूलता:
हवामान बदलाच्या परिणामांची माहिती अण्णांना तिच्या द्राक्षबागांवर होण्यापासून वाचण्यास मदत करते. हवेचे तापमान आणि आर्द्रतेच्या डेटाच्या आधारे, तिने वेलींची हवामान लवचिकता सुधारण्यासाठी वेलींची छाटणी आणि सावलीचे माप समायोजित केले.

अण्णा डु प्लेसिस कडून अभिप्राय:
"माती सेन्सर आणि हवामान सेन्सर वापरून, मी माझ्या द्राक्षबागेचे व्यवस्थापन अधिक चांगल्या प्रकारे करू शकलो. यामुळे केवळ द्राक्षांचे उत्पादन आणि गुणवत्ता सुधारत नाही तर हवामान बदलाच्या परिणामांची मला चांगली समज देखील मिळते. हे माझ्या भविष्यातील लागवड योजनांसाठी खूप उपयुक्त ठरेल."

प्रकरण ३: क्वाझुलु-नतालमधील कापणी शेती
पार्श्वभूमी:
हार्वेस्ट फार्म क्वाझुलु-नताल प्रांतात आहे आणि ते प्रामुख्याने ऊस पिकवते. या प्रदेशात अनियमित पावसामुळे, शेतकरी रशीद पटेल ऊस उत्पादन वाढवण्याचे मार्ग शोधत आहेत.

सेन्सर अनुप्रयोग:
२०२४ च्या उत्तरार्धात, रशीदने शेतावर ४० माती सेन्सर बसवले, जे वेगवेगळ्या भूखंडांवर वितरित केले जातात जेणेकरून जमिनीतील ओलावा, तापमान आणि पोषक घटकांचे रिअल टाइममध्ये निरीक्षण करता येईल. त्यांनी हवाई छायाचित्रे घेण्यासाठी आणि उसाच्या वाढीचे निरीक्षण करण्यासाठी ड्रोनचा वापर देखील केला.

विशिष्ट परिणाम:
१. उत्पादन वाढवा:
सेन्सर डेटा वापरून, रशीद प्रत्येक प्लॉटची मातीची स्थिती अचूकपणे समजून घेऊ शकले. त्यांनी या डेटाच्या आधारे सिंचन आणि खत योजनांमध्ये बदल केले, अचूक शेती धोरणे अंमलात आणली. परिणामी, उसाचे उत्पादन सुमारे १५% वाढले.

२. संसाधने वाचवा:
या सेन्सर्समुळे रशीद यांना पाणी आणि खतांचा वापर अनुकूल करण्यास मदत झाली. जमिनीतील ओलावा आणि पोषक घटकांच्या डेटाच्या आधारे, त्यांनी जास्त सिंचन आणि खतीकरण टाळण्यासाठी आणि संसाधनांची बचत करण्यासाठी सिंचन आणि खत योजनांमध्ये बदल केले.

३. कीटक व्यवस्थापन:
या सेन्सर्समुळे रशीद यांना जमिनीतील कीटक आणि रोग ओळखण्यास मदत झाली. मातीचे तापमान आणि आर्द्रतेच्या डेटाच्या आधारे, त्यांनी कीटकनाशकांचा वापर कमी करण्यासाठी खबरदारी घेतली.

रशीद पटेल यांचा अभिप्राय:
"माती सेन्सरचा वापर करून, मी माझ्या शेतीचे अधिक वैज्ञानिकदृष्ट्या व्यवस्थापन करू शकलो. यामुळे केवळ उसाचे उत्पादन वाढतेच नाही तर पर्यावरणीय परिणाम देखील कमी होतो. भविष्यात उच्च कृषी उत्पादन कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी मी सेन्सरचा वापर आणखी वाढवण्याची योजना आखत आहे."

सरकार आणि तंत्रज्ञान कंपन्यांचे सहकार्य
दक्षिण आफ्रिकेचे सरकार अचूक शेतीच्या विकासाला खूप महत्त्व देते आणि अनेक धोरणात्मक समर्थन आणि आर्थिक अनुदाने प्रदान करते. "अचूक कृषी तंत्रज्ञानाचा प्रचार करून, आम्हाला कृषी उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्याची, राष्ट्रीय अन्न सुरक्षा सुरक्षित करण्याची आणि शाश्वत विकासाला चालना देण्याची आशा आहे," असे सरकारी अधिकाऱ्याने सांगितले.

अनेक तंत्रज्ञान कंपन्या देखील सक्रियपणे सहभागी आहेत, ज्या अनेक प्रकारचे माती सेन्सर्स आणि डेटा विश्लेषण प्लॅटफॉर्म देतात. या कंपन्या केवळ हार्डवेअर उपकरणेच पुरवत नाहीत तर शेतकऱ्यांना या नवीन तंत्रज्ञानाचा अधिक चांगल्या प्रकारे वापर करण्यास मदत करण्यासाठी तांत्रिक प्रशिक्षण आणि समर्थन सेवा देखील प्रदान करतात.

भविष्यातील दृष्टीकोन
माती सेन्सर तंत्रज्ञानाच्या सतत प्रगती आणि लोकप्रियतेमुळे, दक्षिण आफ्रिकेतील शेती अधिक बुद्धिमान आणि कार्यक्षम शेतीच्या युगाची सुरुवात करेल. भविष्यात, हे सेन्सर ड्रोन, स्वयंचलित कृषी यंत्रसामग्री आणि इतर उपकरणांसह एकत्रित करून एक संपूर्ण स्मार्ट कृषी परिसंस्था तयार केली जाऊ शकते.

दक्षिण आफ्रिकेतील कृषी तज्ज्ञ डॉ. जॉन स्मिथ म्हणाले: "माती सेन्सर्स हे अचूक शेतीचा एक महत्त्वाचा भाग आहेत. या सेन्सर्सच्या मदतीने आपण माती आणि पिकांच्या गरजा चांगल्या प्रकारे समजून घेऊ शकतो, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षम कृषी उत्पादन शक्य होते. यामुळे केवळ अन्न उत्पादन वाढविण्यास मदत होणार नाही तर पर्यावरणीय परिणाम कमी होतील आणि शाश्वत विकासाला हातभार लागेल."

निष्कर्ष
दक्षिण आफ्रिकेतील शेती तंत्रज्ञान-चालित परिवर्तनातून जात आहे. माती सेन्सर्सचा व्यापक वापर केवळ कृषी उत्पादनाची कार्यक्षमता सुधारत नाही तर शेतकऱ्यांना वास्तविक आर्थिक फायदे देखील देतो. तंत्रज्ञान आणि धोरणात्मक समर्थनाच्या सतत प्रगतीसह, अचूक शेती दक्षिण आफ्रिकेत आणि जागतिक स्तरावर वाढत्या प्रमाणात महत्त्वाची भूमिका बजावेल, शाश्वत विकास उद्दिष्टांच्या साध्य करण्यात सकारात्मक योगदान देईल.