Trang chủ / Góc chia sẻ / NÔNG NGHIỆP THÔNG MINH 4.0

NÔNG NGHIỆP THÔNG MINH 4.0


Sự phát triển của nông nghiệp thông minh là đòi hỏi tất yếu đối với nông nghiệp thế giới cũng như ở Việt Nam do biến đổi khí hậu, nhu cầu lương thực, thực phẩm vẫn tăng lên cả về lượng, về chất và do tác động mạnh mẽ từ Cách mạng công nghiệp 4.0.

Nông nghiệp thông minh 4.0 đã bắt đầu phát triển ở Việt Nam và đã thu được những kết quả tích cực. Từ thực tiễn đó, để phát triển nông nghiệp thông minh 4.0, cần có cơ chế, chính sách và những giải pháp thích hợp.

Đặc điểm của nông nghiệp thông minh 4.0

Theo Hiệp hội Máy nông nghiệp châu Âu - CEMA (2017), nông nghiệp thế giới đến nay đã trải qua 4 thời kỳ tương ứng với 4 trình độ từ thấp đến cao. Nông nghiệp 1.0 hình thành đầu thế kỷ XX với một hệ thống nông nghiệp thâm dụng lao động, phụ thuộc vào thiên nhiên, năng suất thấp, quy mô sản xuất nhỏ lẻ, chủ yếu là tự cung tự cấp.

Nông nghiệp 2.0 được biết đến là Cuộc cách mạng xanh, bắt đầu vào cuối những năm 1950, với đặc điểm canh tác kết hợp sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật; cơ khí phục vụ nông nghiệp phát triển, máy cày làm đất và máy móc phục vụ công nghệ sau thu hoạch, quá trình trao đổi nông sản toàn cầu diễn ra mạnh mẽ, từng bước hình thành rõ phân vùng nông nghiệp thế giới.

Nông nghiệp 3.0 diễn ra vào giữa những năm 1990 đã tạo bước đột phá về công nghệ nhờ áp dụng các thành tựu khoa học về công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, thiết bị định vị toàn cầu (GPS). 

Nông nghiệp 4.0 được phát triển vào khoảng đầu những năm 2010 trên cơ sở cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, với việc phát triển và ứng dụng các công nghệ thông minh như: Các thiết bị cảm biến kết nối internet (IoT), công nghệ đèn LED, các thiết bị bay không người lái, vệ tinh, robot nông nghiệp và các phần mềm quản trị sản xuất, phân phối thông minh…

Phát triển nông nghiệp thông minh 4.0 ở các quốc gia trên thế giới tập trung vào các vấn đề chủ yếu sau:

(1) Ứng dụng cảm biến kết nối vạn vật hầu hết các trang trại nông nghiệp; các thiết bị cảm biến, thông minh được kết nối và điều khiển tự động trong suốt quá trình sản xuất nông nghiệp giúp ứng phó với biến đổi khí hậu, cải thiện vi khí hậu trong nhà kính;

(2) Công nghệ đèn LED sử dụng đồng bộ trong canh tác kỹ thuật cao để tối ưu hóa quá trình sinh trưởng, ứng dụng ở các quốc gia có quỹ đất nông nghiệp ít hoặc nông nghiệp đô thị;

(3) Canh tác trong nhà kính, nhà lưới, sử dụng công nghệ thủy canh, khí canh nhằm cách ly môi trường tự nhiên, chủ động ứng dụng đồng bộ công nghệ;

(4) Tế bào quang điện nhằm sử dụng hiệu quả không gian, giảm chi phí năng lượng; hầu hết các thiết bị trong trang trại/doanh nghiệp được cấp điện mặt trời và các bộ pin điện mặt trời;

(5) Sử dụng người máy thay cho việc chăm sóc cây trồng, vật nuôi ngày càng trở nên phổ biến, được ứng dụng tại các quốc gia già hóa dân số và quy mô sản xuất lớn;

(6) Sử dụng các thiết bị bay không người lái và các vệ tinh khảo sát thực trạng, thu thập dữ liệu, từ đó phân tích, khuyến nghị trên cơ sở dữ liệu cập nhật để quản lý trang trại;

(7) Công nghệ tài chính phục vụ các hoạt động từ trang trại được kết nối bên ngoài, nhằm đưa ra công thức quản trị trang trại đạt hiệu quả nhất.

Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều nhận thức rõ sự cần thiết phải phát triển nông nghiệp thông minh 4.0 bởi những tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu ngày một rõ rệt trên phạm vi toàn cầu; Sức ép từ đảm bảo an ninh lương thực do tăng dân số; Nhu cầu thị trường thay đổi theo hướng yêu cầu ngày càng cao hơn đối với nông sản, thực phẩm không chỉ về sản lượng mà còn về chất lượng, dinh dưỡng, an toàn, tốt cho sức khỏe...


Lĩnh vực nông nghiệp đang trải qua những bước chuyển đổi cơ bản. Cuộc cách mạng công nghệ đầu tiên trong lĩnh vực nông nghiệp trải qua giai đoạn ấn tượng: Từ năm 1961 tới 2004, sản lượng ngũ cốc ở Đông Á tăng 2,8%/năm, hay hơn 300% trong toàn giai đoạn, được thúc đẩy nhờ những phương thức canh tác hiện đại, bao gồm tưới tiêu, sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu và phát triển những giống cây trồng mới có năng suất cao hơn.

Nhưng cho tới nay hiệu quả đạt được đang giảm. Tốc độ tăng năng suất đang dần chững lại, còn những thách thức ngày càng lớn hơn: Tới năm 2050, thế giới phải sản xuất thêm 70% lượng lương thực, sử dụng năng lượng, phân bón và thuốc trừ sâu ít đi trong khi giảm mức phát thải khí nhà kính GHG và đối phó với khí hậu biến đổi. Vì vậy, những công nghệ cũ phải được tối đa hóa và phải tìm ra những công nghệ mới.
Nông nghiệp thông minh 4.0 phải là một cuộc cách mạng “xanh”, với khoa học và công nghệ giữ vai trò chủ đạo. Nông nghiệp thông minh 4.0 sẽ cần phải tính tới khía cạnh cầu lẫn khía cạnh cung/chuỗi giá trị trong phương trình cân bằng thực phẩm khan hiếm, sử dụng công nghệ không chỉ đơn giản vì mục đích đổi mới mà còn nhằm để cải thiện và giải quyết nhu cầu thực sự của người tiêu dùng và tái cơ cấu chuỗi giá trị. Trang trại hiện đại và hoạt động nông nghiệp sẽ vận hành khác biệt, chủ yếu là nhờ những tiến bộ công nghệ, gồm cảm biến, thiết bị, máy móc và công nghệ thông tin. Nông nghiệp trong tương lai sẽ sử dụng các công nghệ tinh vi, ví dụ như robot, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, ảnh trên không và công nghệ GPS. Những tiến bộ này sẽ khiến các doanh nghiệp đạt được nhiều lợi nhuận, hiệu quả hơn, an toàn hơn và thân thiện với môi trường.
Nông nghiệp thông minh 4.0 sẽ không còn phải phụ thuộc vào việc cung cấp nước, phân bón và thuốc trừ sâu trên khắp các cánh đồng. Thay vào đó, nông dân sẽ sử dụng những lượng tối thiểu, hoặc thậm chí loại bỏ hoàn toàn những thành phần này khỏi chuỗi cung cấp. Họ có thể canh tác ở những vùng khô cằn và sử dụng những nguồn tài nguyên dồi dào và sạch như năng lượng mặt trời và nước biển để sản xuất lương thực.
Một điểm thuận lợi là những tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ và kỹ thuật số đang dần được ứng dụng trên khắp lĩnh vực nông nghiệp, làm thúc đẩy toàn bộ chuỗi giá trị thực phẩm. Theo Agfunder, số lượng các startup công nghệ nông nghiệp đã tăng hơn 80 % mỗi năm kể từ năm 2012. Các startup công nghệ nông nghiệp đang bùng nổ, với rất nhiều doanh nhân và nhà đầu tư quan tâm tới lĩnh vực này: những tỷ phú hàng đầu thế giới như Bill Gates, Richard Branson, Jack và Suzy Welch, cùng với quỹ VC DFJ (nổi tiếng với các khoản đầu tư vào Tesla và Twitter) và tập đoàn thực phẩm Cargill, đã đầu tư vào Memphis Meats, một công ty tiên phong trong lĩnh vực thịt sạch. Quỹ Tầm nhìn SoftBank, dưới sự lãnh đạo của tỷ phú Nhật Bản Masayoshi Son, đang rót 200 triệu USD vào startup Plenty, một công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực canh tác trong nhà theo chiều thẳng đứng. Ngoài ra, còn có những người khác tham gia vào các vòng tài trợ cho Plenty bao gồm tỷ phú Jeff Bezos của Amazon và tỷ phú công nghệ Eric Schmidt.Vậy, đáp án mà các công nghệ và giải pháp mới của Nông nghiệp thông minh 4.0 đưa ra để giải bài toán thực phẩm khan hiếm sẽ như thế nào?
Hiện nay, có ba xu hướng chung mà công nghệ đang đột phá lĩnh vực nông nghiệp như sau: Sản xuất hoàn toàn khác bằng cách sử dụng các kỹ thuật mới; Sử dụng các công nghệ mới để đưa sản xuất thực phẩm tới người tiêu dùng, tăng hiệu quả trong chuỗi thực phẩm; Kết hợp các công nghệ và các ứng dụng liên ngành.