बुद्धिमत्ता का विकास: खेती में मूक तकनीकी क्रांति

कृषि मानवता के सबसे पुराने प्रयासों में से एक है - इतना पुराना कि ऐसा लग सकता है कि इसमें आमूलचूल परिवर्तन की बहुत कम गुंजाइश है। फिर भी, आज कृषि क्षेत्र खुद को दुनिया की कुछ सबसे बड़ी चुनौतियों की अग्रिम पंक्ति में पाता है: जलवायु परिवर्तन से लेकर आपूर्ति श्रृंखला की कमज़ोरियों तक।

हम अक्सर सुनते हैं कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता चिकित्सा या ऑटोमोटिव क्षेत्र में बदलाव ला रही है, लेकिन शायद यह वास्तव में खेतों में है, जहां कृत्रिम बुद्धिमत्ता अपनी सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार है।

आइए आज कृषि के सामने आने वाली चुनौतियों का पता लगाएं और देखें कि किस प्रकार नवीन प्रौद्योगिकियां, विशेषकर एआई, अप्रत्याशित किन्तु महत्वपूर्ण समाधान खोजने में मदद करती हैं।

चुनौती #1 — भूख और रसद

दुनिया की आबादी बढ़ती जा रही है, और साथ ही लोगों की संख्या भी बढ़ती जा रही है जिन्हें खाना खिलाना है। फिर भी, भूख की समस्या जिसके बारे में हम अक्सर सुनते हैं, हमेशा भोजन की कमी के कारण नहीं होती है। संयुक्त राष्ट्र का खाद्य एवं कृषि संगठन (एफएओ), दुनिया में हर साल इतना भोजन पैदा होता है कि 10 अरब से ज़्यादा लोगों का पेट भरा जा सकता है, जबकि वैश्विक आबादी करीब 8 अरब है। फिर भी, हर नौवां व्यक्ति यानी 735 मिलियन से ज़्यादा लोग कुपोषण की समस्या से जूझ रहे हैं।

मूल कारण? रसद। हम जानते हैं कि भोजन कैसे उगाया जाता है, लेकिन इसे कुशलतापूर्वक वितरित करना एक बड़ी चुनौती बनी हुई है। कुछ क्षेत्रों में, डिलीवरी की लागत बहुत अधिक है; अन्य में, यह लगभग असंभव है। सशस्त्र संघर्ष, राजनीतिक अस्थिरता, और विश्वसनीय बुनियादी ढांचे, सड़कों, गोदामों और कोल्ड चेन की अनुपस्थिति खाद्य आपूर्ति को जटिल और महंगा बनाती है।

इसलिए, मूल मुद्दा खाद्य उत्पादन नहीं है, बल्कि यह है कि वह भोजन खेत से मेज तक कैसे पहुंचता है।

एआई तकनीक अब इन लॉजिस्टिक बाधाओं से निपटने के लिए व्यावहारिक उपकरण प्रदान करती है। मौसम के पैटर्न और बुनियादी ढांचे की स्थिति से लेकर क्षेत्रीय बाजार और मानवीय जरूरतों तक के विशाल मात्रा में डेटा का विश्लेषण करके एआई डिलीवरी मार्गों को अनुकूलित करता है, जोखिमों का पूर्वानुमान लगाता है और आपूर्ति श्रृंखला में नुकसान को कम करता है। एंटीमाइक्रोबियल पैकेजिंग, तापमान और आर्द्रता की निगरानी करने वाले स्मार्ट कंटेनर और सौर ऊर्जा से चलने वाले कोल्ड स्टोरेज जैसे नवाचार भी खराब होने वाली वस्तुओं की शेल्फ लाइफ बढ़ा रहे हैं।

चुनौती #2 — खाद्य सुरक्षा

खाद्य सुरक्षा किसी देश की अपने नागरिकों को आवश्यक खाद्य आपूर्ति प्रदान करने की क्षमता है, चाहे प्राकृतिक, राजनीतिक या आर्थिक कारक कुछ भी हों। यह मुद्दा रसद से बहुत जुड़ा हुआ है। आज, विभिन्न स्रोतों के अनुसार, दुनिया भर के दर्जनों देश अपने मुख्य खाद्य पदार्थों के लिए आयात पर निर्भर हैं।

इसका एक सरल लेकिन प्रभावशाली उदाहरण है एवोकाडो, जो पारंपरिक रूप से लैटिन अमेरिका, खास तौर पर मेक्सिको में उगाई जाने वाली एक गर्मी पसंद करने वाली फसल है, जिसका दुनिया के निर्यात में 30% से ज़्यादा हिस्सा है। क्या कनाडा या फ़िनलैंड जैसे अलग-अलग जलवायु वाले देश व्यावसायिक स्तर पर एवोकाडो की सफलतापूर्वक खेती कर सकते हैं? इसका जवाब पूरी तरह से तकनीक और सबसे महत्वपूर्ण रूप से कृत्रिम बुद्धिमत्ता में निहित है।

एआई खुद जलवायु को नहीं बदलेगा या "सर्दियों को खत्म नहीं करेगा", लेकिन यह किसानों, इंजीनियरों और जैव प्रौद्योगिकीविदों के हाथों में एक शक्तिशाली उपकरण है। यह कुशल ग्रीनहाउस डिजाइन करने से लेकर स्थानीय जलवायु के लिए पौधों को अनुकूलित करने तक इष्टतम समाधान खोजने में मदद करता है।

कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

• आनुवंशिक अनुकूलन: अल्फाफोल्ड जैसी एआई प्रणालियाँ प्रोटीन संरचनाओं और पौधों के जीनोम के विश्लेषण को गति प्रदान करती हैं। यह वैज्ञानिकों को ठंड सहनशीलता, सूखा प्रतिरोध या कीट प्रतिरोधक क्षमता के लिए जिम्मेदार जीन की पहचान करने और उसे संपादित करने में सक्षम बनाता है। जो काम पहले सालों में होता था, अब वह महीनों या हफ़्तों में हो जाता है।
• स्मार्ट ग्रीनहाउस प्रणालियाँ: एआई विशिष्ट फसलों के लिए आवश्यक सूक्ष्म जलवायु का मॉडल तैयार करता है, आदर्श इन्सुलेशन वाली सामग्रियों का चयन करता है, और इष्टतम प्रकाश व्यवस्था, हीटिंग, सिंचाई और वेंटिलेशन की गणना करता है। ये तकनीकें अत्यधिक ठंडे क्षेत्रों में उत्पादक ग्रीनहाउस खेती का समर्थन करती हैं, यहाँ तक कि आर्कटिक जैसे उत्तर में भी।

शायद एआई द्वारा खोला गया सबसे महत्वाकांक्षी क्षेत्र वैकल्पिक फसलों का निर्माण है जो व्यापक रूप से पसंद किए जाने वाले एवोकाडो जैसे लोकप्रिय खाद्य पदार्थों की जगह ले सकते हैं। एवोकाडो की कहानी बताती है कि कैसे सांस्कृतिक रुझान, जैसे 1990 के दशक में सुशी बूम, जहां यह हरा फल एक मुख्य घटक बन गया, एक विशिष्ट उत्पाद को वैश्विक घटना में बदल सकता है। एक समान परिवर्तन एक नए, एआई-इंजीनियर फल या सब्जी के साथ हो सकता है जो किसी दिए गए देश में खेती के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त हो। उपभोग के रुझान, स्वाद वरीयताओं, पोषण संबंधी प्रोफाइल और रसद का विश्लेषण करके, नवाचार जैविक रूप से और बाजार के दृष्टिकोण से पूरी तरह से नए "सुपरफूड" विकसित करने में मदद कर सकते हैं।

चुनौती #3 — बड़े पैमाने पर उत्पादन

औद्योगिक विनिर्माण के विपरीत, जहाँ उत्पादन का अपेक्षाकृत सटीक पूर्वानुमान लगाया जा सकता है, चाहे वह कार हो या प्लास्टिक के खिलौने, कृषि कई अप्रत्याशित कारकों के प्रति संवेदनशील बनी हुई है। एक वायरस, एक अप्रत्याशित कीट या खराब गुणवत्ता वाले उर्वरक कुछ ही दिनों में फसल को नष्ट कर सकते हैं। एक बीमारी एक ग्रीनहाउस में शुरू हो सकती है और जल्दी से पड़ोसी ग्रीनहाउस में फैल सकती है; एक किसान गलती से संक्रमण को केवल भूखंडों के बीच स्थानांतरित करके ले जा सकता है। ये जोखिम बड़े पैमाने पर उत्पादन सेटिंग्स में कई गुना बढ़ जाते हैं, जहाँ विशाल पैमाने पर मानवीय निगरानी लगभग असंभव हो जाती है।

खेत जितना बड़ा होगा, जोखिम उतना ही अधिक होगा और नियंत्रण उतना ही कठिन होगा। उर्वरक, मिट्टी, कीटनाशक और पशु चिकित्सा आपूर्ति अक्सर कई, कभी-कभी विदेशी, आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त की जाती है, जिसके लिए जटिल रसद समन्वय की आवश्यकता होती है और संदूषण या संक्रमण का जोखिम होता है। साथ ही, किसानों को सख्त पर्यावरणीय और कानूनी नियमों का सामना करना पड़ता है: वायु, जल और मिट्टी के प्रदूषण को रोकने के लिए रासायनिक उपयोग को कड़ाई से नियंत्रित किया जाता है। उदाहरण के लिए, यूरोपीय संघ कीटनाशक नियमों को कड़ा कर दिया गया है, और ओईसीडी देश ट्रेंड कर रहे हैं 30 तक कृषि रसायनों के उपयोग को कम से कम 2030% तक कम करने का लक्ष्य।

बड़े पैमाने पर खेती में, मैनुअल श्रम और सहज निर्णय लेना अक्षम हो जाता है। मात्रा इतनी अधिक होती है कि उसे हाथ से प्रबंधित नहीं किया जा सकता, और गलतियों की कीमत बहुत अधिक होती है। संसाधनों - उर्वरक, पानी, रसायन - का सही जगह और समय पर सटीक आवंटन आवश्यक है।

इस मामले में नवाचार कैसे मदद करता है?

• परिशुद्ध कृषि एवं निर्णय-निर्माण: उन्नत तकनीकें रडार और रिमोट सेंसिंग सिस्टम का उपयोग करके मिट्टी को स्कैन करने में सक्षम हैं। मशीन लर्निंग एल्गोरिदम संसाधन वितरण को अनुकूलित करने के लिए मिट्टी, मौसम, माइक्रोक्लाइमेट और पीएच स्तरों पर डेटा का विश्लेषण करते हैं। इससे उर्वरक और पानी के उपयोग में 20-40% की कमी आ सकती है। मौसम संबंधी मॉडल वायुमंडलीय आंदोलनों के आधार पर मौसम के पैटर्न की भविष्यवाणी करके इस विश्लेषण को और बढ़ाते हैं। उदाहरण के लिए, अफ्रीका में उत्पन्न होने वाला धूल का तूफान मिट्टी की खनिज सामग्री को बदल सकता है, जबकि यूरोप से आने वाली हवाएँ इसकी अम्लता को प्रभावित कर सकती हैं। डेटा के आधार पर, निर्णय लेने में सहायता के लिए सटीक पूर्वानुमान और कृषि संबंधी सिफारिशें तैयार की जाती हैं।
• शीघ्र निदान और रोकथाम: एआई उभरती समस्याओं में पैटर्न की पहचान करता है और उनके गंभीर होने से बहुत पहले ही उनका पूर्वानुमान लगा लेता है। आपूर्ति, उपचार और पैदावार के डेटा से सीखकर, एआई किसान को ख़तरा महसूस होने से पहले ही हस्तक्षेप की सलाह दे सकता है। उदाहरण के लिए, कीमैकर कीट और रोग का पता लगाने के लिए कंप्यूटर विज़न समाधान विकसित करने वाली डेटा विज्ञान कंपनियों के लिए एनोटेशन सेवाएँ प्रदान की हैं। हमने प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियों को बेहतर बनाने और बड़े पैमाने पर फसलों की रक्षा करने वाले अधिक सटीक, समय पर हस्तक्षेप को सक्षम करने के लिए विशेषज्ञ रूप से लेबल किए गए डेटासेट तैयार करने में मदद की।

प्रौद्योगिकी का भविष्य: जहां नवाचार की नदी बहती है

अगर हम तकनीकी प्रगति को पहाड़ों से समुद्र की ओर बहने वाली नदी के रूप में देखें, तो एक बात स्पष्ट हो जाती है: नवाचार शून्य में नहीं होता। यह उन क्षेत्रों की ओर प्रवाहित होता है जहाँ इसे आसानी से पहुँचा जा सकता है - जहाँ वास्तविक माँग, स्पष्ट व्यावसायिक मॉडल और आर्थिक लाभ हो। आज, कृषि ऐसी कई आशाजनक दिशाएँ प्रदान करती है।

भविष्य कहनेवाला विश्लेषिकी

बड़े डेटा का उपयोग करके उपज, बीमारी के प्रकोप, जलवायु परिवर्तन और पौधों की ज़रूरतों का पूर्वानुमान लगाने की क्षमता एक ज़रूरत है। एआई पहले से ही मौसम मॉडल, सैटेलाइट इमेजरी और सेंसर डेटा का उपयोग करके किसानों को यह निर्धारित करने में मदद कर रहा है कि कब और कहाँ रोपण करना है, कितना पानी देना है और कब खाद डालना है। यह तकनीक एग-टेक स्पेस में सबसे तेज़ी से बढ़ने वाली तकनीकों में से एक है।

वर्टिकल फार्मिंग

कभी भविष्य की सोच मानी जाने वाली वर्टिकल फ़ार्मिंग या "बेबीलोनियन टावर्स" अब एक वास्तविकता है। सिंगापुर, जापान, यूएई और नीदरलैंड में, दर्जनों वर्टिकल फ़ार्म मल्टी-टियर सिस्टम का उपयोग करके लेट्यूस, साग, स्ट्रॉबेरी और यहाँ तक कि पशुधन चारा भी पैदा करते हैं। ऐसे समाधानों की मांग विशेष रूप से बड़े शहरों में बहुत ज़्यादा है जहाँ ज़मीन सीमित है। ऊँचे-ऊँचे सुअर फार्म, बायोगैस सिस्टम और स्वायत्त ग्रीनहाउस प्रति वर्ग मीटर उपज से 10 गुना तक खाद्य उत्पादन को सक्षम करते हैं, साथ ही पानी और ऊर्जा की बचत भी करते हैं। उदाहरण के लिए, 2023 में, चीन ने दुनिया का पहला 26-मंजिला स्वचालित सुअर फार्म लॉन्च किया, जहाँ चारा खिलाने से लेकर अपशिष्ट प्रबंधन तक सब कुछ पूरी तरह से मशीनीकृत है।

अगली पीढ़ी का पशुपालन

दो प्रमुख रुझान पशुधन कृषि को नया रूप दे रहे हैं। पहला है स्मार्ट फीडर, एआई-आधारित पशु स्वास्थ्य निगरानी और जलवायु नियंत्रण प्रणालियों के माध्यम से पारंपरिक खेती का स्वचालन। दूसरा है वैकल्पिक प्रोटीन का उदय। प्रयोगशाला में उगाए गए मांस, माइकोप्रोटीन (कवक से प्राप्त) और कीट-आधारित प्रोटीन में रुचि बढ़ रही है। ये नवाचार न केवल अधिक टिकाऊ हैं बल्कि कई नैतिक चिंताओं को भी संबोधित कर सकते हैं।

और अंत में, मैं मधुमक्खियों का ज़िक्र करना चाहूँगा, जो अद्वितीय और अपूरणीय परागणकर्ता हैं। वैश्विक मधुमक्खी आबादी में हर साल लगभग 35 प्रतिशत की गिरावट आ रही है। परागण में मधुमक्खियों की महत्वपूर्ण भूमिका को देखते हुए, यह गिरावट वैश्विक खाद्य आपूर्ति और सुरक्षा के लिए एक गंभीर खतरा है। के अनुसार विश्व मधुमक्खी परियोजनाविश्व की लगभग 75 प्रतिशत फसलें, कम से कम आंशिक रूप से, मधुमक्खियों पर निर्भर हैं।

मुझे यह जानकर आश्चर्य हुआ कि हमने अभी तक परागण की कोई कृत्रिम विधि विकसित नहीं की है जो मधुमक्खियों की प्रभावशीलता से मेल खाती हो। उदाहरण के लिए, चीन में इस्तेमाल किए जाने वाले ब्रश-वाइल्डिंग रोबोट, मधुमक्खियों द्वारा प्राकृतिक रूप से किए जाने वाले काम का केवल एक छोटा सा अंश ही नकल कर सकते हैं। प्राकृतिक परागण की जटिलता और दक्षता आधुनिक तकनीक के लिए एक बड़ी मांग और चुनौती है।

अगर मुझे आज कोई नया उद्यम शुरू करना होता, तो मैं मधुमक्खी पालन में निवेश करता। लेकिन यह एक कठिन क्षेत्र है — मधुमक्खियाँ नाज़ुक जीव हैं जिन्हें विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है। वे अक्सर कैद में प्रजनन करने से बचती हैं और कई पर्यावरणीय खतरों के प्रति संवेदनशील होती हैं। यही कारण है कि मधुमक्खी आबादी के संरक्षण और प्रजनन पर केंद्रित तकनीकें एक विशिष्ट व्यवसाय से वैश्विक खाद्य सुरक्षा की आधारशिला बन सकती हैं।