Nông nghiệp - nông dân thông minh

Trước áp lực bảo đảm nguồn cung lương thực cho người dân cũng như ứng phó với những tác động tiêu cực từ biến đổi khí hậu, các quốc gia châu Á nỗ lực phát triển nông nghiệp thông minh

Nông nghiệp thông minh là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (tự động hóa, cơ giới hóa…), kết hợp với hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) để sản phẩm bảo đảm chất lượng, an toàn. Hiện tại, robot nông nghiệp là lĩnh vực đang bùng nổ. Theo ước tính của báo The Guardian, thị trường toàn cầu cho những robot nông nghiệp này được dự đoán sẽ tăng từ 5,4 tỉ USD năm 2020 lên hơn 20 tỉ USD vào năm 2026.
Tương lai của nông nghiệp là robot
Riêng ở châu Á, Nhật Bản nhiều năm qua là quốc gia đi đầu trong việc ứng dụng tiến bộ khoa học vào nông nghiệp để giải quyết tình trạng già hóa dân số. Chính phủ Nhật Bản phát triển ý tưởng sử dụng robot thay thế con người làm nông, mở ra các trang trại robot.
Ngay từ tháng 6-2018, Công ty Sản xuất rau quả Spread đã xây dựng trang trại tự hành bằng robot đầu tiên trên thế giới. Thay vì phụ thuộc vào nông dân, trang trại ở Kyoto này sử dụng robot và thu hoạch 30.000 bó rau diếp mỗi ngày. Không như trong phim với các robot giống người khắp nơi, robot trong trang trại là các băng chuyền, hệ thống tự động gieo hạt, tưới nước và cắt rau sau thu hoạch. Bên cạnh đó, hệ thống này còn tự động kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, mức CO2 và ánh sáng, cũng như khử trùng nước. Nhờ đó, chi phí làm nông được cắt giảm đáng kể, trong khi hệ thống đèn LED giúp tiết kiệm 1/3 tiền điện, 98% lượng nước sử dụng được tái chế.
Tập đoàn Kubota - nhà sản xuất máy móc nông nghiệp lớn nhất Nhật Bản - đã thiết kế mẫu máy cày tự hành đầu tiên. Công ty Nissan ra mắt robot chạy bằng năng lượng mặt trời được trang bị GPS và WiFi. Robot này có khí cụ thăm dò hình hộp đi qua các cánh đồng lúa ngập nước để giúp ôxy hóa nước, giảm sử dụng thuốc trừ sâu và tác động môi trường.
Nhật Bản chế tạo robot sử dụng AI để thu hoạch táo và đào với tốc độ gần bằng con người Ảnh: MAINICHI
Theo báo Mainichi, Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Thực phẩm quốc gia (NAFRO) - Trường Đại học Ritsumeikan cùng hãng chế tạo linh kiện ôtô Denso đã phát triển thành công robot sử dụng AI để thu hoạch táo và đào với tốc độ gần bằng con người. Một vườn táo ở TP Takayama gần đây đã sử dụng XAG R150 - robot nông trại tự động chạy bằng điện - để thụ phấn cho cây.
Tại Trung Quốc, Viện Khoa học Nông nghiệp Phúc Kiến và Công ty Newland Era Hi-Tech Phúc Kiến đã hợp tác cùng phát triển một hệ thống AI cho robot nông nghiệp. Robot được trang bị 2 camera 5 megapixel tựa "mắt" và 2 camera 7 megapixel có chức năng như "tai" của robot.
Robot dùng trong nông trại ở Trung Quốc Ảnh: CHINA DAILY
Với các cảm biến ở đỉnh đầu và miệng, robot này cũng có thể phát hiện tốc độ gió, nồng độ CO2, độ ẩm, nhiệt độ và các dữ liệu khác về môi trường tự nhiên của nhà kính. Các thuật toán máy tính cũng như phần cứng cho việc định vị, xây dựng bản đồ, thiết kế tuyến đường và tránh chướng ngại vật đều được tối ưu hóa để phù hợp với môi trường nông nghiệp trên cơ sở các xem xét phân bón, tưới cây, các tuyến đường gập ghềnh và những yếu tố tự nhiên khác.
Nông trại thẳng đứng
Biến đổi khí hậu và tốc độ đô thị hóa khiến nhiều quốc gia nỗ lực cải thiện chất lượng sống của cư dân đô thị. So với canh tác truyền thống, nông nghiệp đô thị tỏ ra hiệu quả và bền vững hơn, sản phẩm hữu cơ trở nên dễ tiếp cận hơn, cho phép thưởng thức sản phẩm tươi sống quanh năm.
Một trong những giải pháp cho nông nghiệp đô thị là trang trại thẳng đứng. Đây là hình thức nuôi trồng trong các lớp xếp chồng lên nhau hay bề mặt nghiêng theo chiều dọc. Canh tác theo chiều dọc trong nhà lại có nhiều điểm vượt trội hơn vì giúp giải phóng nông nghiệp khỏi những hạn chế của thời tiết, các mùa, thời gian, sâu bệnh, thiên tai, khí hậu…
Về chuỗi cung ứng, lợi ích của canh tác theo chiều dọc là các loại trái cây và rau quả được phát triển ngay trong các thành phố, rất dễ phân phối. Điều này giúp giảm tải các quá trình vận chuyển - một động thái có ích cho việc giảm hàng triệu tấn khí thải CO2 mỗi năm và giá cả cho người tiêu dùng.
Nhiều nước đã triển khai mô hình nêu trên ở các tòa nhà, cả những nhà kho hay container, canh tác trên mái những tòa nhà, các khu thương mại hay trên các nhà hàng. Công ty Sản xuất rau quả Spread sở hữu nông trại thẳng đứng trong nhà lớn nhất Nhật Bản với tổng diện tích hơn 4.000 m2 tại TP Kyoto, chủ yếu gieo trồng rau bằng các phương pháp canh tác hiện đại. Công nhân làm việc trong trang trại phải mặc quần áo, mang giày, găng tay vô trùng chuyên dụng. Ông Shinji Inada, Giám đốc Công ty Spread, cho biết trang trại kiểu này tiêu thụ ít nước hơn các phương pháp nông nghiệp truyền thống.
Tại Singapore, nơi quỹ đất nông nghiệp không nhiều, Sky Greens Farm là dự án trồng rau trên các tháp nhôm cao, sử dụng chuyển động của dòng nước tưới để từ từ xoay cây trồng trong khay đất, giúp chúng nhận đúng liều lượng nước và ánh sáng mặt trời. Phương pháp canh tác này mang lại sản lượng cao gấp 10 lần so với canh tác truyền thống, được nông dân nhiều nước trên thế giới áp dụng.
Báo cáo mới đây từ Diễn đàn Kinh tế Thế giới dự đoán đại dịch Covid-19 sẽ thúc đẩy làn sóng tự động hóa tiếp theo. Các cuộc suy thoái thường khiến doanh nghiệp áp dụng nhiều robot hơn vì chi phí lao động đắt đỏ. Hơn nữa, giữa lúc dịch bệnh, tự động hóa là lựa chọn tối ưu.
Phát triển nông nghiệp thông minh đang là trọng tâm chính sách của Thái Lan. Theo The Bangkok Post, Bộ Nông nghiệp và Hợp tác xã Thái Lan còn đặt mục tiêu hỗ trợ nông dân nước này trở thành "nông dân thông minh" với những chính sách như Smart Farming, Young Smart Farmer.
Kỳ tới: Nông dân thời 4.0: Trẻ và giàu