Nông nghiệp thông minh là xu hướng tất yếu

Trung Quốc thúc đẩy chuyển đổi số trong ngành nông nghiệp

Áp dụng các công nghệ hiện đại vào hoạt động chăn nuôi, trồng trọt giúp tạo ra các sản phẩm nông nghiệp chất lượng cao, tiết kiệm chi phí cũng như thân thiện với môi trường.

Trung Quốc đang thúc đẩy ứng dụng tự động hóa và công nghệ thông minh vào sản xuất nông nghiệp ở nhiều địa phương, đưa sản lượng và hiệu suất tăng vọt. Nước này đã đưa ra kế hoạch hành động 5 năm (2024 - 2028) nhằm đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số toàn bộ chuỗi ngành nông nghiệp như một phần của các biện pháp tăng sản lượng lương thực trong nước.

Thành phố Thọ Quang thuộc tỉnh Sơn Đông, miền Đông Trung Quốc, đã thiết lập một mô hình chuyển đổi nông nghiệp, sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để đạt được sản xuất tự chủ, tiêu chuẩn hóa, bền vững và thông minh, tạo ra các loại rau củ sạch và chất lượng. Được ca ngợi là “thủ phủ rau của Trung Quốc”, đây là nơi có thị trường bán buôn và sản xuất rau lớn nhất Trung Quốc.

Bên trong một nhà kính của thành phố, những quả cà chua bi đỏ đang phát triển mạnh. Nông dân ở Thọ Quang chia sẻ: “Gần đây, chúng tôi đã thu hoạch được 150 đến 200 kg mỗi ngày. Hãy nhìn vào những chiếc lá. Chúng tươi tốt hơn nhiều so với trước đây. Lá xanh hơn. Có ít sâu bệnh hơn”.

Hầu như mọi thị trấn ở Thọ Quang đều có một ngành công nghiệp rau nào đó. Hiện nay, rau của Thọ Quang được cung ứng trên khắp cả nước. Công nghệ hiện đại và kỹ thuật số đang thúc đẩy sản xuất xanh và tiêu chuẩn hóa, với các nhà kính được trang bị thiết bị thông minh có kết nối Internet.

Một nhà kính trong thành phố đã đạt được khả năng kiểm soát nhiệt độ và tình trạng cây trồng theo thời gian thực để phát hiện bệnh cho cây, nếu có.

Bắt đầu từ năm 2010, thành phố bắt đầu thu hút những cá nhân tài năng, tăng cường đầu tư, thúc đẩy nghiên cứu và phát triển hạt giống rau để giảm chi phí trồng trọt và sự phụ thuộc vào nhập khẩu.

Theo kế hoạch do Ủy ban Trung ương Đảng Cộng sản Trung Quốc và Quốc vụ viện ban hành, Trung Quốc đặt mục tiêu đạt được tiến bộ đáng kể trong công cuộc phục hồi toàn diện nông thôn và thúc đẩy hiện đại hóa nông nghiệp và khu vực nông thôn lên một giai đoạn mới vào năm 2027. Nước này xác định cần tận dụng thế mạnh của khoa học công nghệ và cải cách, đồng thời cần thực hiện nhiều biện pháp hơn nữa để tăng thu nhập cho cư dân nông thôn.

Máy kéo tự hành ứng dụng AI

Trong cuộc đua nâng cao năng suất và sản lượng nông nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người, nhiều công nghệ nông nghiệp thông minh đã được ra mắt, trong đó nổi bật là những máy móc nông nghiệp ứng dụng trí tuệ nhân tạo AI. Đáng chú ý, một mẫu máy kéo tự hành ứng dụng AI của công ty sản xuất máy móc nông nghiệp John Deere của Mỹ đã thu hút sự chú ý của rất nhiều nông dân tại một triển lãm công nghệ vừa được tổ chức tại Las Vegas, Mỹ.

Với khả năng tự hành hoàn toàn nhờ hệ thống GPS chính xác cao và mạng lưới cảm biến, máy kéo 9RX có thể được điều khiển từ xa qua ứng dụng di động trong phạm vi hàng trăm km.

Trong buổi lễ ra mắt, người xem được chứng kiến màn trình diễn máy kéo tự động xác định tuyến đường, tránh chướng ngại vật và thực hiện các tác vụ như cày bừa, gieo hạt một cách chính xác đến từng chi tiết.

Điểm đặc biệt của 9RX không chỉ nằm ở khả năng tự hành mà còn ở công nghệ AI phân tích dữ liệu đất đai và cây trồng theo thời gian thực. Ông Maichel, chủ một trang trại trồng hạnh nhân ở California, người đã được dùng thử loại máy kéo tự hành này, đã vô cùng thích thú về tính hiệu quả của nó.

Với mức độ tự động hóa cao, chiếc máy kéo tự hành 9RX hứa hẹn sẽ cách mạng hóa ngành nông nghiệp, giúp nông dân tăng năng suất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Trong bối cảnh đó, các loại máy móc với mức độ tự động hóa cao tương tự như sản phẩm của Công ty John Deere được kỳ vọng sẽ góp phần giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động hiện nay.

Ứng dụng AI phát hiện bệnh ở cây trồng 

Công nghệ mới và công nghệ AI cũng được ứng dụng vào việc phát hiện và phòng bệnh ở cây trồng, giúp tăng năng suất trồng trọt, tránh tình trạng mất mùa vì sâu bệnh và dịch bệnh. Các công nghệ AI cũng giúp người nông dân kéo dài tuổi thọ cho cây.

Ứng dụng do tổ chức Plant Village tạo ra là công cụ đắc lực cho chị Roseline Akochi, một nông dân tại Kenya, người đã sử dụng ứng dụng này từ năm 2018. Chị thường sử dụng điện thoại thông minh quét cây sắn trong vườn của mình để nhận biết ngay lập tức bệnh và sâu bệnh trên cây trồng.

Ứng dụng còn cung cấp các tài nguyên về việc tìm kiếm giống cây trồng chất lượng, phương pháp canh tác đất đai và kết nối với các chuyên gia nông nghiệp. Chị Akochi cho biết sản lượng đã tăng đáng kể từ khi sử dụng ứng dụng. Thu nhập tăng thêm đã giúp chị có thể trả học phí cho con cái và xây dựng một ngôi nhà.

Các chuyên gia cho biết châu Phi cần một khoản đầu tư hàng năm lên tới 77 tỷ đô la Mỹ để cải thiện các phương thức canh tác, tăng sản lượng và cải thiện chuỗi cung ứng nông sản nhằm giải quyết vấn đề mất an ninh lương thực.

Biến đổi khí hậu ngày càng tác động tiêu cực đến những người nông dân, làm gia tăng sâu bệnh, dịch bệnh và thời tiết bất thường, đẩy họ vào nợ nần và nghèo khó. Plant Village đã đào tạo nông dân và thử nghiệm các ứng dụng AI tại Busia, một khu vực được xác định là thiếu lương thực.

Nhiều chuyên gia tin rằng AI có tiềm năng lớn nhờ tính dễ tiếp cận, khả năng tùy chỉnh và giá cả phải chăng. Tuy nhiên, những rào cản trong việc tiếp cận công nghệ, chẳng hạn như thiếu điện thoại thông minh, vẫn tồn tại ở châu Phi. Chị Akochi hiện đang đào tạo cho những người khác và giúp đỡ những người không có điện thoại thông minh trong cộng đồng.

Các chuyên gia cho rằng mô hình này, nếu thành công ở các khu vực thử nghiệm, có thể mang lại hy vọng cho các nông dân trên khắp lục địa.

Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển chăn nuôi Kenya, tình trạng biến đổi khí hậu đe dọa nghiêm trọng đến an ninh lương thực và đẩy những người dễ bị tổn thương nhất vào cảnh nghèo đói. Việc tăng cường ứng dụng công nghệ trong phát triển nông nghiệp là chìa khóa để thúc đẩy an ninh lương thực và dinh dưỡng ở châu Phi.

Trong những năm gần đây, công nghệ AI phát hiện bệnh trên cây trồng và phun thuốc trừ sâu cho cây bệnh đã được nghiên cứu và ứng dụng tại nhiều quốc gia có nền nông nghiệp phát triển.

Todd Stucke, Chủ tịch của Kubota Tractor Corporation, cho biết AI là tương lai của ngành nông nghiệp, đặc biệt là khi “mùa hè kéo dài hơn và các cơn bão ngày càng mạnh hơn”.

Ngoài các lợi ích về năng suất, AI còn giúp nâng cao hiệu quả vận hành của các doanh nghiệp nông nghiệp. Với sự hỗ trợ từ AI, nông dân không còn phải dành nhiều thời gian cho các công việc lặp đi lặp lại. Thay vào đó, họ có thể tập trung vào quản lý chiến lược hoặc tìm kiếm các phương pháp canh tác bền vững hơn. AI cũng mở ra tiềm năng cho việc phát triển các hệ thống nông nghiệp thông minh hơn, trong đó mọi hoạt động từ gieo trồng, tưới tiêu đến thu hoạch đều được tối ưu hóa dựa trên dữ liệu thời gian thực.

Robot “côn trùng” hỗ trợ thụ phấn nhân tạo

Sau một thời gian nghiên cứu, các nhà khoa học đến từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một loại robot “côn trùng” có kích thước siêu nhỏ được ứng dụng trong canh tác nông nghiệp thông qua quá trình thụ phấn nhân tạo. Không chỉ trong nông nghiệp, công nghệ này còn mở ra tiềm năng ứng dụng lớn trong công nghiệp, ứng phó thảm họa và khám phá khoa học.

Với thiết kế giống như một loài côn trùng trong tự nhiên, robot này được cải tiến về thiết kế nhờ đó tăng hiệu suất bay, tính linh hoạt và tính bền.

Mỗi con robot, nhẹ hơn một chiếc kẹp giấy, có thể lơ lửng trong không gian khoảng 1.000 giây, lâu hơn 100 lần so với các mẫu trước đó. Thiết kế mới có kích thước nhỏ hơn một nửa so với mẫu trước đó cho phép robot có thể thực hiện các động tác nhanh nhẹn hơn và tăng khả năng hoạt động lâu dài. Robot này có thể thực hiện các động tác khó, phức tạp như lộn vòng, xoay thân hoặc vẽ các đường bay phức tạp như hình số tám hoặc chữ cái trong không khí. Mức độ chính xác này được tối ưu nhờ hệ thống theo dõi quỹ đạo tiên tiến.

Trong tương lai, loại robot này có thể đáp xuống và cất cánh từ những bông hoa, hỗ trợ quá trình thụ phấn một cách hiệu quả.

Về lâu dài, nhóm nghiên cứu hy vọng robot sẽ có khả năng bay tự động bên ngoài phòng thí nghiệm. Công nghệ này có thể thúc đẩy đáng kể năng suất cây trồng trong các nhà kính nhiều tầng bằng cách cung cấp phương pháp thụ phấn nhân tạo hiệu quả hơn mà không phụ thuộc vào quần thể ong đang suy giảm. Các mô hình trồng cây này đang được chú trọng đầu tư và được coi là một phần của giải pháp cho thách thức về an ninh lương thực do sự gia tăng dân số gây ra vào thời điểm biến đổi khí hậu và địa chính trị đe dọa nguồn cung.

Robot “côn trùng” không chỉ là giải pháp hỗ trợ nông nghiệp mà còn mở ra cơ hội nghiên cứu mới trong lĩnh vực robot siêu nhỏ. Một ứng dụng tiềm năng khác mà kích thước nhỏ gọn và sự linh hoạt của những con robot này mang lại là hỗ trợ kiểm tra và bảo trì, đặc biệt là ở những khu vực khó tiếp cận như bên trong động cơ máy bay hoặc máy móc công nghiệp. Ngoài ra, các phiên bản trong tương lai với các cảm biến tích hợp khác sẽ được sử dụng cho các tình huống thảm hoạ khi robot này có thể di chuyển qua các toà nhà sụp đổ hay các môi trường nguy hiểm.

Nông nghiệp thông minh không chỉ là một xu hướng mà còn là một giải pháp cần thiết để đáp ứng nhu cầu lương thực toàn cầu trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tài nguyên hạn chế. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong nông nghiệp không chỉ giúp tăng năng suất mà còn tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường. Với tiềm năng phát triển lớn, nông nghiệp thông minh sẽ là động lực quan trọng thúc đẩy ngành nông nghiệp phát triển bền vững.