Hệ thống canh tác thông minh trong nông nghiệp 4.0

Tương tự như công nghiệp 4.0, nông nghiệp 4.0 được hiểu là các hoạt động trồng trọt và chăn nuôi được kết nối mạng bên trong với bên ngoài. Nghĩa là thông tin ở dạng số hóa dành cho tất cả các đối tác và các quá trình sản xuất, giao dịch với các đối tác bên ngoài đơn vị như các nhà cung cấp và khách hàng tiêu thụ được truyền dữ liệu, xử lý, phân tích dữ liệu phần lớn tự động qua mạng internet. Sử dụng các thiết bị internet có thể tạo điều kiện quản lý lượng lớn dữ liệu và kết nối nội bộ với các đối tác bên ngoài đơn vị.

 Nông nghiệp hiện đại quan tâm đến độ bền vững và các giải pháp an toàn. Canh tác là thực hiện những kỹ thuật như làm đất, gieo cấy, tỉa cành, luân canh, chăm sóc, thu hoạch, với mục tiêu đạt năng suất cao hơn, bảo vệ môi trường tốt hơn, dựa vào tiến bộ công nghệ kỹ thuật số. Thuật ngữ Canh tác 4.0 hay canh tác thông minh xuất hiện vào những năm 2010. Đó là các canh tác năng động và hiệu quả.

Canh tác 4.0 là ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại vào nông nghiệp, sử dụng các thiết bị chính xác, kết nối vạn vật, cảm biến, định vị toàn cầu, quản lý dữ liệu lớn, thiết bị bay không người lái, người máy…, tạo điều kiện cho nông dân tăng thêm giá trị dưới dạng đưa ra được những quyết định khai thác, quản lý hiệu quả hơn, đó là:

1. Hệ thống thông tin quản lý, đáp ứng nhu cầu thu thập, xử lý và lưu giữ, cung cấp dữ liệu cần thiết để thực hiện những chức năng của trang trại.

2. Nông nghiệp chính xác, thông qua các hệ thống có thể quản lý độ biến động theo không gian và thời gian để cải thiện hiệu quả kinh tế đầu tư và giảm thiểu tác hại của môi trường. Nông nghiệp chính xác còn được hiểu là nền nông nghiệp có thể nuôi sống cả dân số thế giới dự báo 10 tỉ người vào năm 2050. Nông nghiệp chính xác, tức ngành nông nghiệp sử dụng cảm biến và các thuật toán thông minh để phân phối nước, phân bón và thuốc trừ sâu, đáp ứng cho cây khi cây thực sự cần, nhằm đảm bảo tính sinh lời, tính bền vững và bảo vệ môi trường. Nông dân có thể quyết định tưới tiêu khi thực sự cần thiết và tránh việc lạm dụng thuốc trừ sâu, họ sẽ có thể tiết kiệm được chi phí và nâng cao sản lượng.

Theo tổng kết ở Mỹ đến nay các thành phần chủ yếu của nông nghiệp 4.0 thường được hiểu như sau:

1) Cảm biến kết nối vạn vật (IoT Sensors): Từ dinh dưỡng đất kết nối với máy chủ và các máy kết nối khác là thành phần chủ yếu của nông nghiệp hiện đại.

2) Công nghệ đèn LED đang trở thành tiến bộ không thể thiếu để canh tác trong nhà vì sự đáp ứng sinh trưởng và năng suất tối ưu.

3) Người máy (Robot) đang thay việc cho nông dân thường làm. Người máy cũng có cả các bộ phân tích nhờ các phần mềm trợ giúp phân tích và đưa ra xu hướng trong các trang trại.

4) Tế bào quang điện (Solar cells). Phần lớn các thiết bị trong trang trại được cấp điện mặt trời và các bộ pin điện mặt trời trở nên quan trọng.

5) Thiết bị bay không người lái (Drones) và các vệ tinh (satellites) được sử dụng để thu thập dữ liệu của các trang trại.

6) Canh tác trong nhà/hệ thống trồng cây - nuôi cá tích hợp/Thủy canh (khí canh): Hiện nhiều giải pháp đã được hoàn thiện.

7) Công nghệ tài chính phục vụ trang trại (Farm Fintech): Fintech nghĩa là kinh doanh dịch vụ tài chính dựa trên nền tảng công nghệ. Fintech được sử dụng chung cho tất cả các công ty tài chính sử dụng internet, điện thoại di động, công nghệ điện toán đám mây và các phần mềm mã nguồn mở nhằm mục đích nâng cao hiệu quả của hoạt động ngân hàng và đầu tư. Farm Fintech bao gồm dịch vụ cho vay, thanh toán, bảo hiểm.

Hiện nay, người nông dân ở Mỹ đã sử dụng một hệ thống GPS giúp điều khiển công việc tra hạt, chính xác đến từng cm, một máy theo dõi có thể tính được số diện tích canh tác, chỗ nào đã làm đất, gieo hạt xong, chỗ nào chưa, một thiết bị kiểm soát tỷ lệ phân bón.

Ở Đài Loan, tự hào là nơi tập trung các thiết bị công nghệ kết nối vạn vật, 25% sản lượng bán dẫn của thế giới được chế tạo, sản xuất tại Đài Loan; nền công nghiệp đèn LED đứng thứ hai trên thế giới; là một trong những nơi đi đầu về công nghệ robot; là nơi lớn nhất thế giới sản xuất tế bào năng lượng mặt trời; 10% thiết bị bay không người lái được chế tạo sản xuất tại đây… Đài Loan sẽ là xứ sở của chuỗi cung ứng thiết bị nông nghiệp 4.0.

Ở gần với nước ta có Lào, Campuchia thì trong 10 năm tới khó đề cập đến nông nghiệp thông minh. Tuy nhiên, Thái Lan đã sẵn sàng tạo đà cho nông dân Thái tiến theo hướng “Nông dân thông minh – Smart farmers”, Chính phủ Thái định hướng nông nghiệp và thực phẩm của Thái theo Nông nghiệp 4.0 đó là thực phẩm và thành phần thực phẩm thông minh để sản xuất những sản phẩm nâng cao giá trị trong chuỗi giá trị, nông nghiệp thông minh để có chất lượng hảo hạng trong điều kiện biến đổi khí hậu và xã hội già hóa.

Ở Việt Nam, Giống như nhiều nước đang phát triển khác, Việt Nam chưa có mô hình Nông nghiệp 4.0 hoàn chỉnh, đầy đủ theo khái niệm về Nông nghiệp 4.0 và hiện chỉ mới áp dụng một số thành phần của Nông nghiệp 4.0. Tuy nhiên, nông nghiệp 4.0 đã được các cấp các ngành quan tâm phát triển. Xuất phát từ nhu cầu giảm sức lao động trong sản xuất và nhu cầu hợp tác quốc tế, một số mô hình nông nghiệp thông minh đã hình thành và phát triển: Mô hình nông nghiệp công nghệ cao của Vineco (Vingroup); sản xuất rau xà lách ít kali theo mô hình Akisai Cloud tại trung tâm hợp tác nông nghiệp thông minh FPT Fujitsu Hà Nội; mô hình sử dụng phân bón thông minh tại thôn Nà Nghè, xã Nam Mẫu, Ba Bể; máy phun thuốc sâu điều khiển từ xa tại Châu Phú, An Giang; sản xuất lúa chủ yếu áp dụng giải pháp thông minh tại đồng bằng Sông Cửu Long,…

Trong thời gian tới, tùy theo điều kiện từng vùng sản xuất trên cả nước, một số mô hình sau có thể được xây dựng và áp dụng nông nghiệp 4.0 như: Sản xuất lúa, ngô 4.0 ứng phó với biến đổi khí hậu ở những nơi có đủ điều kiện; nâng cấp sản xuất rau theo mô hình 4.0 ở Lâm Đồng; xây dựng mô hình nuôi trồng nấm ăn, nấm dược liệu theo mô hình 4.0; Mô hình chăn nuôi bò sữa, gà, lợn theo mô hình 4.0.

Tài liệu tham khảo:

1. http://Nongnghiep.vn

2. http://cesti.gov.vn

Quốc Khánh