साखरेचा अभ्यास: भारताचे ऊस उत्पादक शेतकरी हवामानाच्या अंदाजासाठी, कीटकांशी लढा देण्यासाठी आणि उत्पादन वाढवण्यासाठी एआयचा वापर करतात

A man standing in a field of tall green sugarcane looks down at his mobile phone. A tall metal structure rises above him against a bright blue sky.

निंबत, महाराष्ट्र, भारत “खरंच?” सुरेश जगताप विचारतात, वळतात आणि ऊसाच्या उंचच उंच शेतात नाहीसे होतात.

आतल्या बाजूला हिरवेगार शेत आहे. हे ६५ वर्षीय शेतकरीदादा सळसळती पाने बाजूला सारत आत दिसणाऱ्या धातूच्या रचनेकडे जाण्याचा मार्ग मोकळा करतात.

त्यांचे कुटुंब मागच्या अनेक पिढ्यांपासून शेतीचा व्यवसाय करत आहे- भाज्या, फळे आणि अलीकडच्या काळात त्यांनी ऊस उत्पादन करायला सुरूवात केलीय. मागच्या काही वर्षांत वातावरणातील बदलामुळे हवामान अनिश्चित आणि टोकाचे झाले आहे. त्यामुळे कीटकांचा व रोगांचा धोका वाढला आहे.

अलीकडेच जगताप यांनी मदतीसाठी एआयचा वापर केला. जवळच्याच बारामती येथील अॅग्रीकल्चर डेव्हलपमेंट ट्रस्ट (एडीटी) चे वैज्ञानिक आणि मायक्रोसॉफ्ट एआय तंत्रज्ञानाची त्यांनी मदत घेतली.

ही उंच धातूची रचना म्हणजे हवामान केंद्र आहे. वरच्या बाजूला हवा, पाऊस, सौर, तापमान आणि आर्द्रतामापक आहेत. तळाला मृदेतील सेन्सर्स आर्द्रता, सामू आणि विद्युत संवाहकता तसेच पोटॅशियम आणि नायट्रोजनसारखे पोषक घटक दर्शवतात. ही माहिती सॅटेलाइट तसेच ड्रोनद्वारे चित्रण आणि ऐतिहासिक माहितीसोबत जोडला जातो आणि त्याचे विश्लेषण करून मोबाइल अॅपद्वारे आणखी पाणी द्या, कीटकनाशकांची फवारणी करा, कीटक आहेत का हे तपासा अशा प्रकारचे रोजचे अॅलर्ट तयार केले जातात. सॅटेलाइट मॅप नेमकी कृती कुठे आवश्यक आहे हे दाखवतो.

बदलती परिस्थिती नियंत्रणात आणण्यासाठी योग्य वेळी योग्य गोष्ट करणे आणि त्याचे बक्षीस मिळवणेः ऊसातील सुक्रोजचे प्रमाण सर्वाधिक असताना कापणी करणे हे याचे ध्येय आहे.

सहा महिन्यांपूर्वी आपल्या चार एकरांच्या शेतातील एक एकरच्या चाचणी शेतात रोपे लावल्यापासून जगताप आणि त्यांचे कुटुंबीय दिलेल्या मार्गदर्शनाचे पूर्ण पालन करत आहेत. पीक हातात यायला नोव्हेंबर २०२५ उजाडेल पण त्यांना फरक दिसू लागला आहे.

“वाढ चांगली झाली आहे,” असे जगताप म्हणाले. “पाने जास्त हिरवी आहेत आणि उंची जास्त एकसमान आहे.”



“पाहा आणि विश्वास ठेवा”

भारतात ऊसाचे सर्वाधिक उत्पादन होते. परंतु यातला बराचसा ऊस महाराष्ट्रातील व उत्तरेतील उत्तर प्रदेशमधल्या जगताप यांच्यासारख्या लहान शेतकऱ्यांकडून येतो. लहान शेतकऱ्यांना दुष्काळ, पूर, कीटक आणि रोगांमुळे संपूर्ण पीक नष्ट होण्याचा धोका उद्भवतो आणि ते कर्जबाजारी होतात, कधी आत्महत्याही करतात.

एडीटी बारामतीची स्थापना १९७० साली दुष्काळग्रस्त भागांमधील शेतकऱ्यांना आधुनिक कृषीपद्धतींचा अंगीकार करण्यास मदत करण्यासाठी झाली होती. आज त्यांच्याकडे शेतकऱ्यांपर्यंत पोहोचणारे मनुष्यबळ आहे. ते जगभरातील संस्थांमधील संशोधकांशी समन्वय साधतात. त्यांच्या कृषीतज्ञांनी शेतकऱ्यांना अनेक गोष्टींमध्ये मदत केली आहे. त्यात ठिबक सिंचनाचा समावेश आहे, ज्यात शेतात पाणी सोडण्याच्या तुलनेत खूप कमी पाण्याचा वापर केला जातो. त्याचबरोबर मृदारहित शेती, आधुनिक ग्राफ्टिंग पद्धती आणि परदेशी बैलांद्वारे स्थानिक गायींचे कृत्रिम रेतन करून दुधाचे उत्पादन वाढवणे अशा अनेक गोष्टी आहेत.

प्रताप पवार, एडीटी बारामतीचे विश्वस्त रोपांसाठी नियंत्रित वातावरण देणाऱ्या ग्रीनहाऊससारख्या पॉलीहाऊसमध्ये उभे आहेत. छायाचित्र- मायक्रोसॉफ्टसाठी सेल्वाप्रकाश लक्ष्मण

एडीटी बारामतीचा लाभ सुमारे १.६ दशलक्ष स्थानिक शेतकऱ्यांना झाला आहे. या ट्रस्टमध्ये त्यांच्या १५० एकर संकुलात कृषक नावाचा वार्षिक कृषी महोत्सव आयोजित केला जातो. यात नवीन तंत्रज्ञानांची ओळख करून दिली जाते आणि भारतभरातील दोन लाखांपेक्षा जास्त शेतकरी सहभागी होतात.

“शेतकऱ्यांसाठी स्वतः पाहून विश्वास करा, हे तत्वज्ञान आहे,” असे मत एडीटी बारामतीचे विश्वस्त प्रताप पवार यांनी व्यक्त केले.

जानेवारी २०२४ शेतकरी महोत्सवात एडीटी बारामतीने आपला एआय प्रकल्प प्रदर्शित केला- एआयकडून आलेल्या माहितीच्या आधारे ऊस, टोमॅटो तसेच भेंडीसारखी डझनभर पिके घेण्यात आली आहेत. ते त्याला “भविष्यातील शेत” असे म्हणतात.

ऊसाच्या चाचणी प्लॉटवर अधिक ऊंच आणि जाड ऊसाची खोडे उगवली होती. त्यांचे वजन कापणीच्या वेळी ३० ते ४० टक्के जास्त असून २० टक्के जास्त सुक्रोज आहे. या प्लॉटला कमी पाणी आणि खतांची गरज भासली. पिकांचे संपूर्ण चक्र १८ महिन्यांऐवजी १२ महिन्यांचे झाले.

“आम्ही पाण्याशी संबंधित माहिती, हवामानाची माहिती, पोषक घटक, मातीचा सामू हे सर्व दाखवले,” असे मत प्रकल्पावर काम करणाऱ्या सूक्ष्मजीवतज्ञ डॉ. योगेश फाटके यांनी व्यक्त केले. “आम्हाला खूप चांगला प्रतिसाद मिळाला.”

यात सुमारे २० हजार शेतकऱ्यांनी सहभाग नोंदवला होता. त्यातील १००० शेतकऱ्यांची निवड पहिल्या चाचणीसाठी केली गेली आणि ऊसावर लक्ष केंद्रित केले गेले. सुरूवातीच्या २०० समूहांची पेरणी २०२४ च्या मध्यावर सुरू झाली.



एआयमुळे घडून आलेले बदल

या तंत्रज्ञानातून सॅटेलाइट्स तसेच शेतातील सेन्सर्समधून हवामान, मृदा आणि इतर माहिती मायक्रोसॉफ्टचा डेटा प्लॅटफॉर्म Azure Data Manager for Agriculture (पूर्वीचा फार्मबीट्स) वर आणली जाते. मग शेतकऱ्यांना काही क्लिक्सवर आपल्या शेतात काय चालले आहे याची माहिती मिळते.

मायक्रोसॉफ्ट रिसर्चचा Project FarmVibes.ai, हा एक ओपन सोर्स संशोधन प्रकल्प असून तो ऐतिहासिक पीक माहितीसह डेटाचे विश्लेषण करण्यासाठी फार्मबीट्सचा वापर करतो आणि पिकांना पुरेसे पाणी मिळते आहे का त्यापासून ते शेतात कीटकांचे संक्रमण झाले आहे का, कोणते कीटक आहेत आणि त्यावर मात कशी करायची अशी सर्व माहिती देतो.

जनरेटिव्ह एआय आणखी एक पाऊल पुढे टाकते. मायक्रोसॉफ्ट अझूर ओपनएआय सर्व्हिस तांत्रिक तपशिलांचे रूपांतर शेतकऱ्यांसाठी रोजच्या छोट्या कृतींमध्ये करते– उदाहरणार्थ सॅटेलाइट डेटाने दर्शवलेल्या परिसरात खते टाका किंवा कीटकनाशकांची फवारणी करा. हे सर्व एका मोबाइल अॅपद्वारे इंग्लिश, हिंदी आणि स्थानिक मराठी भाषांमध्ये केले जाते. त्यातून साध्या सोप्या भाषेत पिकाचा जीवनचक्र आराखडाही दिला जातो जेणेकरून अंदाज लावण्याची गरज न पडता आता काय करायचे आहे स्पष्ट होऊ शकते.

मोबाइल अॅपचे नाव Agripilot.ai असून तो एडीटी बारामतीसाठी मायक्रोसॉफ्ट पार्टनर क्लिक२क्लाऊड यांनी तयार केला आहे.  

फार्म ऑफ दि फ्युचरः कसे काम करते

काही लोकांसाठी हा अॅप पर्सनल असल्यासारखे वाटते.

Click2Cloud हा अमेरिकास्थित असून त्यांच्या काही इतर ग्राहकांमध्ये भलेमोठे अमेरिकन कृषीउद्योग, मध्यपूर्वेकडील सरकारे आणि नैऋत्य आशियाई कृषी कंपन्यांचा समावेश आहे. मुख्य कार्यकारी अधिकारी प्रशांत मिश्रा यांचे बालपण मोठ्या प्रमाणावर शेतकरी आत्महत्या दिसून येणाऱ्या महाराष्ट्रातील नागपूरजवळ गेले.

“आम्ही लहान शेतकऱ्यांना तीच माहिती, साधने आणि बुद्धिमत्ता देत आहोत जी आम्ही मोठ्या उद्योगांना देतो,” असे मिश्रा म्हणाले. महाराष्ट्राबरोबरच क्लिक२क्लाऊड छत्तीसगढ आणि उत्तर प्रदेशच्या राज्य सरकारांनाही अनेक पिकांसाठी मदत देत आहेत.

मायक्रोसॉफ्ट मुख्यालयात कृषी-अन्न विभागाचे मुख्य तंत्रज्ञान अधिकारी रणवीर चंद्र यांनी २०१५ मध्ये फार्मबीट्स प्रोजेक्ट सुरू केला आणि बारामतीच्या “फार्म ऑफ दि फ्युचर” या प्रकल्पाला सुरूवात करण्यासाठी २०२४ मध्ये मदत केली. ते उत्तर भारतातील बिहार येथील आपल्या वडिलोपार्जित शेतात लहानपणी सुट्टीत काम करत असत.

“पूर्वीच्या काळी शेतकऱ्यांना डिजिटल डिव्हाइडचा फटका बसला आहे,” असे चंद्र म्हणाले. “आपण हे योग्य प्रकारे केले नाही तर आपल्याला एआय डिव्हाइडचा फटका बसेल. श्रीमंत शेतकरी अधिक श्रीमंत होतील तर गरीब शेतकरी अधिक गरीब होतील.”



सर्वाधिक सुक्रोज मिळवणे

२०२४ च्या मध्यावर बारामती परिसरातील २०० शेतकऱ्यांनी प्रत्येकी एक एकरावर चाचणी पिके लावली. प्रत्येकाने या चाचणीचा भाग होण्यासाठी एडीटी बारामतीला मृदा तपासणी आणि प्रशिक्षण शुल्क म्हणून १०,००० रूपये (११७ अमेरिकन डॉलर्स) दिले. ट्रस्टने प्रति शेतकरी ७५,००० रूपये (८८२ अमेरिकन डॉलर्स) एवढी रक्कम हार्डवेअर आणि इतर खर्च केला.

जगताप आणि त्यांचा २८ वर्षीय मुलगा तेजस दररोज Agripilot.ai नवीन माहितीसाठी तपासतात. तेजसने कृषी विषयात पदवी घेतली असून तो आपल्या पत्नीसह वडिलोपार्जित शेतात राहतो.

अगदी सुरूवातीलाच जगताप यांना शेतात सुधारणा दिसू लागली. पूर्वी एका रोपातून पाच ते सहा खोडवे येत असत. आता १० पेक्षा जास्त खोडवे दिसू लागले.

दुसऱ्या एक ५४ वर्षीय स्थानिक शेतकरी सीमा चव्हाण यांनी ऑगस्ट महिन्यात दीड एकर शेतात ऊस लावला. त्यांचे उर्वरित अडीच एकर शेत अजूनही पारंपरिक पद्धतीने जोपासले जाते.

त्या म्हणाल्या की गरज असो किंवा नसो त्या सगळीकडे खतांचा वापर करत होत्या आणि सगळीकडे पाणी देत होत्या. त्यामुळे मृदेचा दर्जा खालावला.

आता आपल्या मोबाइल अॅपवरून आपल्या शेताची तपासणी त्या दररोज करतात.

एडीटी बारामतीच्या संकुलात मुलाखतीदरम्यान त्यांनी Agripilot.ai अॅपवरची चिन्हे पटापट दाबली आणि आपल्या शेताचे सॅटेलाइट नकाशा दाखवले. त्यात हिरव्या रंगाच्या अनेक छटा होत्या. एखाद्या परिसरात हवामानाचा ताण आहे का हेही त्यातून दिसले. त्यानुसार त्या फक्त विशिष्ट जागेत पाणी किंवा खते देतात आणि कीटकनाशक फवारणी करतात. हे ऊसासाठी चांगलेही आहे आणि खिशाला परवडणारेही आहे. २ डिसेंबर रोजी त्यांना रोपांवरील एक आजार असलेला मावा होण्याची शक्यता दाखवली गेली. तात्काळ बुरशीनाशक फवारण्याचा सल्ला दिला गेला. १५ डिसेंबर रोजीच्या सूचनेत खूप तण असल्याचे दाखवले गेले

शेतकरी सीमा सव्हाण ऊसाच्या शेतात उभ्या आहेत. छायाचित्र- मायक्रोसॉफ्टसाठी सेल्वाप्रकाश लक्ष्मण

आणि तणनाशकाचा वापर करावा असे सुचवण्यात आले. आपल्या शेतापासून १५ मैल अंतरावर राहणाऱ्या चव्हाण स्वतः उपस्थित नसल्यास शेतमजूरांना फोन करून सूचना देतात.

पावसाळ्यात त्यांना पिकांना पाणी न देण्याची सूचना आली. आजूबाजूच्या शेतकऱ्यांनी शेताला पाणी पाजण्याचा सल्ला दिला. “मी धोका पत्करला,” असे त्या म्हणाल्या आणि त्यांनी शेताला पाणी पाजले नाही. त्यांचा ऊस तरीही जोमाने वाढला.

आता अंतिम ध्येय ऑक्टोबर २०२५ च्या दरम्यान पीक कापणीची उत्तम वेळ ठरवण्याचे आहे. Agripilot.ai अॅपमधून स्थानिक शेतातील यादृच्छिक तपासणी आणि इतर शेते आणि साखर कारखानदारांकडील ऐतिहासिक माहितीवरून सर्वाधिक साखर कधी असेल याचा अंदाज लावला जातो. हा सर्वोच्च कालावधी फक्त २० दिवसांचा असतो. त्यानंतर साखरेची पातळी कमी होऊ लागते, असे क्लिक२क्लाऊडचे मिश्रा यांनी सांगितले.

 एडीटी बारामतीचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी निलेश नलावडे क्लिक२क्लाऊडचे मुख्य कार्यकारी अधिकारी प्रशांत मिश्रा यांच्यासोबत ऊस चाचणी प्लॉट्समधून आलेल्या एआय डेटाबद्दल चर्चा करत आहेत. छायाचित्र- मायक्रोसॉफ्टसाठी ट्रायफिल्मकडून

पारंपरिक पद्धतीने शेतकऱ्यांना आपल्या ऊसाच्या वजनानुसार पैसे दिले जातात. परंतु साखर कारखान्यांना सुक्रोजची जास्त काळजी असते. “आम्ही संपूर्ण नियोजन त्यानुसार करण्यात मदत करतो,” असे मिश्रा म्हणाले.

संशोधकांच्या मते जितके जास्त शेतकरी या अॅपचा वापर करतील तेवढा अॅप जास्त अचूक काम करेल आणि एआयला अधिक चांगल्या प्रकारे डेटा पद्धतीचा अभ्यास करता येईल. सध्या तरी एआयकडून तयार केल्या गेलेल्या सूचना एडीटी बारामतीकडून तपासल्या जातात आणि मग पुढे पाठवल्या जातात.

मागील सहा महिन्यांत १० ते २० टक्के सूचना अचूक करण्यासाठी सुधारल्या गेल्या, असे फडके म्हणाले. पीक चक्र २०२५ च्या दुसऱ्या टप्प्यात जाईल तसे यंत्रणेत कमीत कमी मानवी हस्तक्षेपाची गरज पडेल असे त्यांना वाटते.


पुढील क्रांती

एआयमुळे भारतातील शेती अधिक शाश्वत होण्यास मदत झाली तर फारसे तरूण गावे सोडून शहराकडे जाणार नाहीत.

“तरूण शेतीकडे आकर्षित होतील,” असे मत चाचणी ऊस लावणाऱ्या २८ वर्षीय तरूण शेतकरी आदित्य विलास भगत याने व्यक्त केले. “आपल्याला या समस्येचा सामना करावा लागतोय.”

वडिलोपार्जित ऊसाच्या शेतात काम करणारे आदित्य विलास भगत म्हणतात की ते Agripilot.ai कडून आलेले रोजचे एलर्ट बघून कमी पाणी, खते आणि कीटकनाशकांचा वापर करतात.
छायाचित्र- मायक्रोसॉफ्टसाठी सेल्वाप्रकाश लक्ष्मण

भगत यांनी कृषी विषयात बी.एस्सी.ची पदवी घेतली असून कृषी उद्योग व्यवस्थापनात पदव्युत्तर डिप्लोमा घेतला आहे. त्यानंतर ते कोराळे भुद्र या गावात आपल्या कुटुंबाच्या १६० एकर ऊसाच्या शेतीची काळजी घेण्यासाठी गावी परतले. ठिबक सिंचन पाइप्स, विजेसाठी सौर पॅनल्स आणि खते तसेच कीटकनाशकांच्या फवारणीसाठी ड्रोन्सचा वापर केल्यानंतर त्यांच्या शेतात एआयचा वापर करण्यात आला आहे.

शेतातील एआयच्या प्रभावाची ही तर फक्त एक सुरूवात आहे.

“भारत पुढील क्रांतीसाठी सज्ज आहे,” असे मायक्रोसॉफ्टचे चंद्र म्हणाले. “हरित क्रांतीच्या पलीकडे जाऊन पुढील क्रांतीचा विचार करूया. आपण एआय आणि डेटासोबत कृषीक्षेत्रात खळबळ उडवण्यासाठी तयार आहोत. भारत सुरूवातीच्या टप्प्यात आहे पण तयार आहे.”

पहिले छायाचित्र: निंबत, महाराष्ट्रामधील एक शेतकरी सुरेश जगताप मोबाइल अॅपद्वारे ऊसाच्या पिकाचे आरोग्य तपासत आहेत. त्यांच्या मागे तापमान केंद्र आहे. छायाचित्र- मायक्रोसॉफ्टसाठी सेल्वाप्रकाश लक्ष्मण