চতুর্থ শিল্পবিল্পবের আলোকে সেচ ও পানি
ব্যবস্থাপনার অত্যাধুনিক প্রযুক্তি
ড. দেবজিৎ রায়১ ড. প্রিয় লাল চন্দ্র পাল২ ড. মীর নূরুল হাসান মাহমুদ৩
বাংলাদেশের জনসংখ্যার উলে¬খযোগ্য অংশ তাদের জীবিকা নির্বাহের জন্য কৃষিকাজের উপর নির্ভর করে, আর সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনা বাংলাদেশের কৃষি খাতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। চতুর্থ শিল্প বিপ্লব (৪ওজ)-এর প্রযুক্তিগুলো সেচ এবং পানি ব্যবস্থাপনার সাথে যুক্ত চ্যালেঞ্জগুলো মোকাবিলা করার জন্য উদ্ভাবনী সমাধান প্রদান করে, যা ফসলের পানির সর্বোত্তম ব্যবহার করতে পারে, সেচ দক্ষতা উন্নত করে এবং কৃষি উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধি করে। অনিয়মিত বৃষ্টিপাতের ধরণ, নির্দিষ্ট কিছু অঞ্চলে পানির ঘাটতি এবং পানি বণ্টন ও ব্যবস্থাপনায় চ্যালেঞ্জসহ বাংলাদেশ কৃষিতে পানি সংক্রান্ত বিভিন্ন সমস্যার মুখোমুখি। এই সমস্যাগুলো ফসলের ফলন, কৃষকের আয় এবং সামগ্রিক কৃষি স্থায়িত্বের উপর গভীর প্রভাব ফেলতে পারে। ৪ওজ প্রযুক্তি গ্রহণ করে, বাংলাদেশ সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতিতে বিপ্লব ঘটাতে পারে, পানি সম্পদের কার্যকর ব্যবহার নিশ্চিত এবং কৃষি খাতের স্থিতিস্থাপকতা বৃদ্ধি করতে পারে।
সেচ ব্যবস্থায় ইন্টারনেট অফ থিংস (ওড়ঞ) প্রয়োগ করে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (অও)-যুক্ত সেন্সরভিত্তিক পানি নিয়ন্ত্রন ব্যবস্থা কৃষি ক্ষেত্রে সেচের পানির অপচয় রোধ করে সেচ দক্ষতা বৃদ্ধি করতে পারে। এআই এবং মেশিন লার্নিং, আবহাওয়া ও জলবায়ুর দীর্ঘমেয়াদী তথ্য-উপাত্ত ব্যবহার করে, ফসলের প্রয়োজনীয় পানির চাহিদার ভবিষ্যদ্বাণীমূলক মডেলিং সক্ষমতা বাড়াবে। স্যাটেলাইট ইমেজ এবং ড্রোনসহ রিমোট সেন্সিং প্রযুক্তির ব্যবহার পানি সম্পদের অনুসন্ধান এবং সেচ ব্যবস্থার দক্ষতা মূল্যায়নে সহায়তা করতে পারে। বাংলাদেশে সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনায় ৪ওজ প্রযুক্তি গ্রহণের জন্য সরকার, বেসরকারি খাত, গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং কৃষকদের সম্পৃক্ত করে একটি সহযোগিতামূলক কাঠামোর প্রয়োজন। ৪ওজ প্রযুক্তি বাংলাদেশের কৃষি খাতে সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনা পদ্ধতি পরিবর্তনের জন্য অপার সম্ভাবনার দরজা খুলে দিয়েছে। বাংলাদেশের কৃষিতে ওড়ঞ, অও, বিগ ডেটা অ্যানালিটিক্স এবং রিমোট সেন্সিংস প্রযুক্তি প্রয়োগ করে পানির সর্বোত্তম ব্যবহার ও পানি সংরক্ষণ, অতিরিক্ত পানির অপচয় রোধ, ফসলের ফলন বৃদ্ধি নিশ্চিত করা যায় যা চূড়ান্তভাবে বাংলাদেশের অর্থনীতি শক্তিশালী করবে।
সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনার প্রাধিকারপ্রাপ্ত গবেষণা ক্ষেত্র
১. ৪র্থ শিল্প বিপ¬বের জন্য প্রিসিশন ইরিগেশন প্রযুক্তি উদ্ভাবন ও ব্যবহার
২. পানি ব্যবস্থাপনায় জিআইএস ও রিমোট সেন্সিং প্রযুক্তি প্রয়োগ
৩. কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা যুক্ত করে সেচের পানি ব্যবহারের দক্ষতা বৃদ্ধি
৪. কৃষিতে ব্যবহৃত পানির উৎপাদনশীলতার উন্নয়ন
৫. টেকসই ও স্বয়ংক্রিয় ভুগর্ভস্থ পানি ব্যবস্থাপনা
৬. সেচের জন্য নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহার সম্প্রসারণ
৭. জলবায়ু পরিবর্তনের প্রেক্ষিতে পানি ব্যবস্থাপনা
৮. পানি ব্যবস্থাপনা পরিকল্পনায় ক্রপ মডেলিং ব্যবহার
ধানের জমিতে সেচ প্রদানে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তাযুক্ত স্বয়ংক্রিয় এডবি¬উডি প্রযুক্তি
ধানের জমিতে সেচ প্রদানের জন্য অটোমেটেড এডবি¬উডি পদ্ধতির উন্নয়ন করা হচ্ছে। এই গবেষণা কার্যক্রমের অংশ হিসেবে এডবি¬উডি সেচ পদ্ধতিতে ব্যবহৃত পিভিসি পাইপের উপর একটি পানির স্তর সনাক্তকারী সেন্সর বসানো থাকবে। পিভিসি পাইপে পানির স্তরের উঠানামার উপাত্ত, সেন্সরটি তারবিহীন ব্যবস্থায় দূরবর্তী পাম্পে স্থাপিত বেজ স্টেশনে প্রেরণ করবে। বেজ স্টেশনের সাথে সংযুক্ত পাম্পটি পানির স্তরের উঠানামার উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতিতে চালু বা বন্ধ হবে এবং ধানের জমিতে প্রয়োজন অনুপাতে পানি সরবরাহ করবে। গবেষণাধীন এই পদ্ধতিতে সেচ প্রদান করা গেলে সেচকাজে শ্রমঘন্টা সাশ্রয় হবে এবং সেচের পানির অপচয় রোধ হবে। গবেষণাধীন ‘ধানের জমিতে সেচ প্রদানের জন্য অটোমেটেড এডবি¬উডি পদ্ধতির’ উন্নততর ব্যবস্থায় একটি কন্ট্রোলপ্যানেলের মাধ্যমে একইসাথে অনেক জমিতে প্রয়োজন অনুসারে সেচ প্রদান নিয়ন্ত্রন করা যাবে, জ্বালানী তেল বা বিদ্যূতের পরিবর্তে সৌরবিদ্যুতের সংযোগের মাধ্যমে জ্বালানী খরচ সাশ্রয় করা যাবে যা সেচ খরচ কমাতে সাহায্য করবে। সেচ ব্যবস্থায় ইন্টারনেট অফ থিংস (ওড়ঞ) ও কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রয়োগ করে এবং মাটির আর্দ্রতার মাত্রা, তাপমাত্রা, আর্দ্রতা এবং আবহাওয়ার অবস্থার তথ্য ব্যবহার করে সেচ প্রদান বিষয়ে সুনির্দিষ্ট সিদ্ধান্ত নেওয়া সম্ভব।
নদীর পানির লবণাক্ততার স্বয়ংক্রিয় পর্যবেক্ষণ
বাংলাদেশের দক্ষিনে উপকূলীয় অঞ্চলের উপর দিয়ে প্রবাহিত নদীগুলোর লবণাক্ততা নিয়মিতভাবে নদীগুলোর বিভিন্ন স্থানে পর্যবেক্ষণ ও লবণাক্ততার তথ্য-উপাত্ত সংরক্ষণ করা হয়ে থাকে। কিন্তু লবণাক্ততার তথ্য সংগ্রহের পুরো প্রক্রিয়াটি সময়সাপেক্ষ ও শ্রমসাধ্য। একাজে প্রশিক্ষিত ও দক্ষ জনবল প্রয়োজন হয় এবং যাতায়াত সুবিধা একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। নদীর পানির লবণাক্ততা নির্ণয়ে সেন্সর নেটওয়ার্ক প্রযুক্তি ব্যবহার করা সম্ভব। পানির লবণাক্ততা নির্ণয়, নিয়মিত পর্যবেক্ষণ ও তথ্য সংরক্ষণের জন্য সেন্সরসংযুক্ত বিশেষ যন্ত্র নদীর সুনির্দিষ্ট বিভিন্ন অংশে স্থাপন করা হয়। লবণাক্ততা সংক্রান্ত উপাত্ত সংগ্রহের পর তা রিমোট সেন্সিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে একটি কেন্দ্রীয় সার্ভারে পাঠিয়ে দেওয়া হয়। কেন্দ্রীয় সার্ভার থেকে নদীর লবণাক্ততার তথ্য ও উপাত্ত যে কোন সময় পর্যবেক্ষণ করা যায়। লবণাক্ততার তথ্য ও উপাত্ত বিশ্লেষণ করে, নদীর বিভিন্ন অংশের পানির সেচ উপযোগীতা নির্ণয় করা যায় এবং পরবর্তীতে নদীর উক্ত অংশের পানি সেচ কাজে ব্যবহার করা যায়। স্বল্প খরচে, কম শ্রমে এবং অল্প প্রশিক্ষিত জনবল ব্যবহার করে ব্যপকভাবে সকল নদীর পানির লবণাক্ততার মাত্রা নিয়মিত পর্যবেক্ষণ করা যায় এবং কোন কারণে নদীর কোন অংশের লবণাক্ততার মাত্রা বেড়ে গেলে সাথে সাথেই সেই পানি সেচ কাজে ব্যবহারে সর্তকতা জারী করা সম্ভব হবে। স্বয়ংক্রিয় পদ্ধতিতে সেন্সর দ্বারা সংগৃহীত লবণাক্ততার তাৎক্ষনিক উপাত্ত কম্পিউটার মডেলিং-এ জন্য খুবই দরকারী তথ্য হিসেবে বিবেচিত হয়।
লবণাক্ত সেচের পানি নির্লবণীকরণ
লবণাক্ত সেচের পানি নির্লবণীকরণ বা ডিসেলিনেশন হলো লবণমিশ্রিত বা লবণাক্ত পানিকে লবণ থেকে মুক্ত করার প্রযুক্তি। এই পদ্ধতিতে লবণাক্ত পানি থেকে বিভিন্ন প্রক্রিয়ায় লবণ বা অন্যান্য ক্ষতিকর পদার্থগুলো সরিয়ে দেওয়া হয়। এই প্রযুক্তির মাধ্যমে বেশী লবণাক্ত পানিকে কম লবণাক্ত পানিতে রূপান্তরিত করে ধানের সেচের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। নির্লবণীকরণ বা ডিসেলিনেশন প্রযুক্তিতে লবণাক্ত পানি থেকে লবণ সরিয়ে দিতে বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। যেমন: থার্মাল ডিসটিলেশন, রিভার্স ওসমোসিস এবং ইলেক্ট্রোডায়ালাইসিসি। থার্মাল ডিসটিলেশন পদ্ধতিতে লবণাক্ত পানিকে তাপ দিয়ে বাষ্পে পরিণত করা হয়, ফলে পানি লবণ থেকে আলাদা হয়ে যায়। পরবর্তীতে, বাষ্পকে ঠা-া করে অলবণাক্ত পানি পাওয়া যায়। রির্ভাস ওসমোসিস পদ্ধতিতে লবণাক্ত পানিকে একটি মেমব্রেনের ভিতর দিয়ে প্রবাহিত করা হয়, ফলে লবণ ও লবণ জাতীয় পদার্থ মেমব্রেনে আটকে যায় এবং লবণমুক্ত পানি আলাদা করে সংরক্ষণ করা হয়। ইলেক্ট্রোডায়ালাইসিসি পদ্ধতিতে ইলেকট্রিক চার্জ ব্যবহার করে লবণাক্ত পানি থেকে লবণ বা অন্যান্য পদার্থগুলো আলাদা করা হয়। উল্লেখিত পদ্ধতিগুলোর মধ্যে বিশ্বব্যাপী রিভার্স ওসমোসিস পদ্ধতিটি বেশ জনপ্রিয়, কারণ এতে তুলনামূলক খরচ কম হয় এবং বেশী পরিমান লবণাক্ত পানি একসাথে ও কমসময়ে স্বাদু পানিতে পরিণত করা যায়। তবে, লবণাক্ত পানি নির্লবণীকরণ একটি ব্যয়বহুল প্রযুক্তি বিধায় এই প্রযুক্তি ব্যবহারের আগে সম্ভাব্যতা যাচাই জরুরী। বাংলাদেশে ধান চাষে ডিসেলিনেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে লবণাক্ততা দূর করে নদী বা খালের লবণাক্ত পানিকে সেচ উপযোগী করা সম্ভব হলে, তা ফসলের নিবিড়তা ও উৎপাদনশীলতা বহুগুনে বাড়াতে সাহায্য করবে।
সেচের পানির উৎস সন্ধানে স্যাটেলাইট ইমেজ বিশে¬ষণ
স্যাটেলাইট ইমেজ বিশ্লেষণ সেচের পানির উৎস হিসেবে ব্যবহারের জন্য পানিসম্পদ অনুসন্ধানের অত্যন্ত উপযুক্ত ও কার্যকরী একটি প্রযুক্তি। স্যাটেলাইট ইমেজ বিশ্লেষণ ব্যবহার করে স্থলভাগের অভ্যন্তরে নদী, জলাভূমি, জলধারাসমূহ, জলাশয় ও অন্যান্য পানিসম্পদের উৎস, পরিমাণ, গতিবিধি ও অবস্থা সম্পর্কে সম্পূর্ণ ধারণা পাওয়া যায় । স্যাটেলাইট ইমেজ বিশ্লেষণের মাধ্যমে পানির উপস্থিতির পরিমান বিভিন্ন রঙ দিয়ে নির্ণয় করা হয়, যা পানিসম্পদের স্তর, পরিমাণ ও গতিবিধি সনাক্ত করতে সাহায্য করে। স্যাটেলাইট ইমেজ বিশ্লেষণের ফলে সেচ কাজে পানিসম্পদের সঠিক পরিচালনা, সংরক্ষণ, ব্যবস্থাপনা এবং পরিকল্পনা সহজে করা যায়। স্যাটেলাইট ইমেজ বিশে¬ষণ পানিসম্পদ অনুসন্ধানে অত্যন্ত উপযুক্ত এবং কার্যকরী প্রয়োজনীয় তথ্য সরবরাহ করে।
ড্রোন প্রযুক্তি ব্যবহার করে ধানের জমিতে সেচের প্রয়োজনীয়তা নির্ণয়
ইউএভি (টহসধহহবফ অবৎরধষ ঠবযরপষব) প্রযুক্তি, যা ড্রোন নামে পরিচিত, ব্যবহারের মাধ্যমে ধানগাছের পানির চাহিদার তথ্য নির্ধারণের মাধ্যমে খরা মোকাবিলা এবং সেচ ব্যবস্থাপনা করা একটি অত্যাধুনিক প্রযুক্তি। সামগ্রিকভাবে ড্রোন থেকে প্রাপ্তি ইমেজ বিশ্লেষণ করে ধানের জমিতে সেচের প্রয়োজনীয়তা নির্ণয় করা যায়। এটি সঠিক সেচ পরিকল্পনা এবং জমির উপযুক্ত পানি ব্যবস্থাপনা করতে সাহায্য করে, যা ধান গাছের বৃদ্ধি ও ফলনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। ড্রোনের সাথে সংয্ক্তু সেন্সরসমূহ জমির আকার, গাছের উচ্চতা, গাছের বৃদ্ধির পর্যায়, মাটির অবস্থা ও অনান্য পরিমাপকের উপাত্ত সংগ্রহে সহায়তা করে যা সেচের প্রয়োজনীয়তা বিশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখে। ড্রোন হতে প্রাপ্ত ইমেজ থেকে ফসলের জমিতে কোন অংশে পানির অভাব আছে এবং কোন অংশে অতিরিক্ত পানি রয়েছে তা সনাক্ত করা সম্ভব। ড্রোন দিয়ে সংগৃহীত তথ্য-উপাত্ত বিশ্লেষণ করে জমির বিভিন্ন অংশে সেচের প্রয়োজনীয় পরিমান এবং সেচ প্রদানের সঠিক সময় নির্ধারণ করা যায়। এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে সম্পূর্ণ জমিতে ঢালাও সেচ না দিয়ে শুধু মাত্র সেচের প্রয়োজন আছে এমন অংশে চাহিদা মোতাবেক সেচ সরবরাহ করা যায় এবং জমির অনান্য অংশের জন্য অপ্রয়োজনীয় সেচ প্রদান এড়ানো যায়, যা সেচের পানির সর্বোত্তম ব্যবহার নিশ্চিত করে, সেচের পানির অপচয় রোধ করে এবং সেচ দক্ষতা বৃদ্ধিতে সহায়তা করে।

লেখক : ঊর্ধ্বতন বৈজ্ঞানিক কর্মকর্তা, সেচ ও পানি ব্যবস্থাপনা বিভাগ, বাংলাদেশ ধান গবেষণা ইনস্টিটিউট, গাজীপুর। মোবাইল : ০১৭৬৩৪৩৬৬০৩।