Nông nghiệp thông minh mang lại bước nhảy vọt về năng suất chất lượng

Cần chuyển đổi mạnh mẽ sang mô hình canh tác hiện đại

Theo GS. Lê Hùng Lân, nhiều quốc gia đã triển khai rộng rãi các công nghệ mới, chuyển đổi mạnh mẽ từ mô hình canh tác truyền thống sang mô hình canh tác hiện đại với sự tích hợp, kết nối chặt chẽ nhiều công nghệ khác nhau để đảm bảo hiệu quả canh tác tối ưu.

Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, công nghệ cao trong nông nghiệp cũng đã có những bước tiến nhảy vọt cả về chất và lượng, mang lại rất nhiều thành công cho bà con nông dân, các doanh nghiệp tham gia sản xuất nông nghiệp có ứng dụng công nghệ cao. Rất nhiều các mẫu hình thành công khi ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp, từ những hộ gia đình quy mô sản xuất nhỏ, những nhóm tổ sản xuất cho đến các doanh nghiệp lớn.

Tuy nhiên, nhìn thảng vào thực tế, sự tăng trưởng của nông nghiệp Việt Nam chủ yếu vẫn theo chiều rộng, nhờ tăng diện tích, tăng vụ và nhờ vào các yếu tố đầu vào truyền thống như lao động, vốn, vật tư, nguồn lực tự nhiên... Việc ứng dụng các công nghệ cao, công nghệ tiên tiến dựa trên số hóa và kết nối tạo ra các mô hình nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp thông minh đã xuất hiện như­ng còn rất ít. Vì thế, mô hình tăng trưởng nông nghiệp như hiện nay mới chỉ tạo ra được khối lượng nhiều nhưng giá trị thấp, hiệu quả sự dụng đất đai và tài nguyên chưa cao.

Có thể thấy rõ nhu cầu cấp bách cần có sự quan tâm hơn, sự thúc đẩy mạnh mẽ hơn nông nghiệp công nghệ cao tại Việt Nam. Ứng dụng công nghệ mới vào nông nghiệp không chỉ là vấn đề bó hẹp trong phạm vi của ngành nông nghiệp hay của một vài tổ chức cơ quan mà đã là vấn đề cấp thiết của cả đất nước.

Nếu nông nghiệp Việt Nam không có những thay đổi mạnh mẽ về khoa học và công nghệ, chúng ta sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức và tác động tiêu cực như tụt hậu về công nghệ, cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên và suy giảm sản xuất kinh doanh... Sản phẩm tạo ra sẽ không thể cạnh tranh với các nước trong khu vực và thế giới.

Bộ khoa học và công nghệ trong thời gian vừa qua đã luôn đồng hành cùng ngành nông nghiệp trong việc phát triển và ứng dụng các công nghệ mới trong sản xuất. Hàng năm, đã có rất nhiều các đề tài, các chương trình nghiên cứu, các nhiệm vụ từ trung ương đến địa phương hỗ trợ nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới nhất vào nông nghiệp và phát triển nông thôn, trong đó rất nhiều nhiệm vụ và dự án đã có các thành công nhất định, tạo được dấu ấn trong ngành nông nghiệp. Tuy nhiên, Bộ khoa học và công nghệ luôn nhận thấy rõ trong sự phát triển của công nghệ và các lĩnh vực khoa học liên ngành hiện nay càng thể hiện rõ sự cần thiết kết nối với nhiều thành phần trong nền kinh tế, để các ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp thực sự bền vững hiệu quả.

TS.Đoàn Duy Khương, phó chủ tịch Phòng thương mại và công nghiệp Việt Nam nhận định, chúng ta đang chứng kiến một thế giới thay đổi cả về chất và lượng, cuộc cách mạng công nghệ hiện nay hoàn toàn khác biệt về tầm vóc quy mô và độ phức tạp so với bất kỳ cuộc cách mạng kỹ thuật trước đây.Với đặc trưng là một loạt công nghệ mới hòa trộn thế giới vô cơ và hữu cơ, thế giới số và thế giới sinh học, những bước phát triển của cuộc cách mạng này đang ảnh hưởng đến mọi quy tắc, mọi nền kinh tế, mọi ngành nghề và tổ chức, thậm chí thách thức cả nội hàm của khái niệm "con người". Các tổ chức, doanh nghiệp cũng phải thích ứng với thực tế là thiết chế hành chính và cơ cấu tổ chức truyền thống tập trung, thứ bậc từ trên xuống sẽ chuyển dịch sang các mô hình tổ chức mới, từ các thể chế cứng sang thể chế mạng hoặc phẳng.

Các công nghệ mới, các nhóm công tác và những tương tác họ tạo ra cho phép hầu như bất kỳ ai cũng có thể tạo ra giá trị gia tăng cho tổ chức. Tốc độ thay đổi nhanh chóng của cuộc cách mạng này đang đặt ra thách thức ở mọi cấp độ chưa từng có với các nhà quản lý. Mô hình tổ chức cứng nhắc kế hoạch hóa thường chạy theo sự kiện, không thể ứng phó với tốc độ thay đổi công nghệ và tầm vóc ảnh hưởng của nó. Công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ gây áp lực cho giới lãnh đạo phải đưa ra các quyết định kinh doanh rất nhanh để có thể giảm thiểu rủi ro và nắm bắt cơ hội. Để đưa ra các quyết định với tốc độ nhanh như vậy, cần phải có các phần mềm hỗ trợ cho bộ óc của con người theo cách mà chúng ta không có tiền lệ trước đây. Điểu đó sẽ ảnh huởng to lớn đến các tổ chức, doanh nghiệp cũng như công việc thương mại, đầu tư và phát triển thế hệ trẻ...

Các cuộc cách mạng nông nghiệp

Tương ứng với cách mạng công nghiệp, người ta mô tả những cách mạng tương tự trong ngành nông nghiệp: NN 1.0 sử dụng cơ giới tăng hiệu quả sản xuất, thâm canh; NN2.0 cũng gọi là cách mạng xanh với năng suất lúa gạo và lúa mì tăng cao gấp nhiều lần giống lai tạo ngày x­a, NN 3.0 áp dụng CNTT (viễn thám, cảm biến và định vị) để điều khiển các thiết bị và công cụ canh tác từ xa một cách chính xác.

Theo GS.Võ Tòng Xuân, Trường đại học Nam Cần Thơ, trong NN 2.0, với giống lai mới rất mẫn cảm với phân hóa học, nhất là phân đạm hóa học, nông dân đã thâm canh cao độ bằng cách bón nhiều phân hóa học, làm phát sinh ra nhiều loại sâu bệnh hại cây trồng, nên bắt buộc phải phun xịt nhiều thuốc bảo vệ thực vật. Vì thế trong NN 3.0 các nhà kỹ thuật nông nghiệp phân biệt thêm “nông nghiệp công nghệ cao (CNC)" sử dụng “công nghệ mới" hơn để tạo ra các quy trình canh tác thân thiện với môi trường và hiệu quả hơn, các cây trồng chất lượng tốt hơn, so với các kỹ thuật canh tác NN 2.0. Nông nghiệp công nghệ cao đưa đến cho nông dân các hoạt động gọn gàng và hiệu quả hơn với lợi nhuận cao hơn; cho người tiêu dùng có khối lượng thực phẩm không thay đổi nhưng chất lượng tốt hơn, trong khi giữ điều kiện môi trường trong sạch an toàn hơn cho người dân trong khu vực. Cho đến nay, "công nghệ mới” này phần lớn là kỹ thuật thủy canh hoặc khí canh trong các nhà màng, nhà kính, có một phần điều kiện nhiệt dộ và ẩm độ không khí, nước tưới và dinh dưỡng cây trồng được điều khiển bằng thủ công hoặc lập trình tự động.

Canh tác thủy canh có thể được xây dựng theo chiều đứng để tiết kiệm không gian. Các loại sâu bệnh phá hại không vào trong nhà màng nên hệ thống CNC hoàn toàn không dùng thuốc bảo vệ thực vật. Bên cạnh NNCNC, các nhà kỹ thuật nông nghiệp còn sử dụng "nông nghiệp chính xác", là kỹ thuật canh tác với các loại máy nông nghiệp được gắn nhiều loại cảm biến được điều khiển bàng phương tiện định vị toàn cầu, để máy thực hiện các thao tác một cách chính xác. Thí dụ như máy bón phân cho cánh đồng hàng ngàn hecta trước khi gieo giống phải bón đúng loại và lượng phân bón trên từng mảnh ruộng theo chỉ dẫn trên bản đồ đất. Hoặc họ áp dụng cảm biến trong tán lá để phát hiện sự xâm nhập của côn trùng. Máy bay không người lái có mang kính chụp quang phổ tán lá của cả cánh đồng để phát hiện mầm bệnh xâm nhập lá. Nông dân sẽ phân tích các dữ liệu này để có biện pháp phòng trị kịp thời.

Sang đến CN 4.0, ranh giới giữa 3.0 và 4.0 trở nên nhòe đi, vì hành động có thể tương tự nhưng đặc biệt là nền tảng của CN4.0 là Internet của vạn vật (IoT) từ đó sự điểu khiển sẽ dễ dàng thông qua kết nối các cảm biến qua Internet chuyển đến điện thoại thông minh. Chuyên gia CN4.0 sử dụng khối lượng dữ liệu lớn (big data) của từng loại vật thể, viết phần mềm áp dụng (apps) điều khiển cảm biến kết nối hai vật thể qua Internet. Theo các chuyên gia công nghệ thông tin, có thể thấy điều này xảy ra ở một số khu vực. Robot và phần mềm làm việc song song với con người; một ngày trong tương lai robot nano có thể được tiêm vào dòng máu để chữa trị bệnh tật; công cụ in ấn 3D và tay chân, giọng nói có thể kiểm soát ngôi nhà của bạn; các công cụ thông minh nhân tạo như IBM Watson được sử dụng để giúp một bác sĩ chẩn đoán bệnh nhân từ xa,...

Tương tự như thế trong lãnh vực nông nghiệp chúng ta có NN 4.0 mở ra một viễn cảnh các công cụ cơ giới cày bừa, bón phân …chính xác trên từng thừa đất của cánh đồng rộng hàng ngàn hecta sẽ được điều khiển bằng vệ tinh định vị (GPS) đến các cảm biến gắn trên các công cụ này. Máy bay không người lái sẽ thực hiện nhiều công tác đồng áng không thể lường được, vì sẽ có rất nhiều dữ liệu cho IoT kết nối.