Tính cho đến khoảng thời gian gần đây nông nghiệp áp dụng công nghệ 4.0 vẫn chưa thực sự phổ biến đến các ngành chăn nuôi và trồng trọt. Nông nghiệp 4.0 dường như được coi là một hàm số đối với các nước đang phát triển.

Họ cần khai phá và đốc thúc nhiều hơn đối với loại mô hình thông minh này để sớm bắt kịp trào lưu nông nghiệp 4.0 của các nước phát triển. Việt Nam chưa có mô hình hoàn chỉnh về nông nghiệp 4.0, mới có một số mô hình thông minh thông qua hợp tác quốc tế về canh tác lúa, rau. Việt Nam cần có định hướng kịp thời cho nghiên cứu, triển khai mô hình nông nghiệp 4.0 đầy đủ.

Nông nghiệp 4.0 là gì?                             

 Khái niệm nông nghiệp 4.0

  Nếu ta có công nghiệp 4.0 đã có mặt từ lâu với những phát minh khoa học kĩ thuật hiện đại thì bây giờ song song với nó còn có sự có mặt của cách mạng nông nghiệp 4.0, theo khái niệm của Hiệp hội Máy Nông nghiệp Châu Âu (European Agricultural Machinery, 2017):

– Nông  nghiệp 1.0 xuất hiện ở đầu thế kỷ 20, vận hành với hệ thống tiêu tốn sức lao động, năng suất thấp;

– Nông nghiệp 2.0  đó là Cách mạng xanh, bắt đầu vào những năm 1950, mà điển hình là Ấn Độ sử dụng các giống lúa mì lùn cải tiến; giai đoạn mà canh tác kết hợp sử dụng hóa học hóa trong phân bón 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, …

– Nông nghiệp 3.0 là bắt đầu khi định vị toàn cầu (GPS) được ứng dụng đầu tiên để định vị và định hướng. Thứ hai là điều khiển tự động và cảm biến (sensor) đối với nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, dinh dưỡng, từ những năm 1990, máy gặt đập liên hợp được gắn thêm màn hình hiển thị năng suất dựa vào định vị GPS.

– Nông nghiệp 4.0 là thuật ngữ được sử dụng đầu tiên tại Đức. Đối với Việt Nam, áp dụng thành tựu nông nghiệp 4.0 (NN 4.0) là ứng dụng các thành tựu của công nghiệp 4.0 (Internet, công nghệ sinh học, công nghệ nano, công nghệ chiếu sáng, công nghệ robot…) vào nông nghiệp sao cho giảm thiểu công lao động, giảm thất thoát do thiên tai, sâu bệnh, an toàn môi trường, tiết kiệm chi phí trong từng khâu hay toàn bộ quy trình sản xuất – chế biến – tiêu thụ.

Thành phần của nông nghiệp 4.0

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

• 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. 
• 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.
• 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. 
• 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.
• Thiết bị bay không người lái (Drones) và các vệ tinh (satellites) được sử dụng để thu thập dữ liệu của các trang trại.
• Canh tác trong nhà/hệ thống trồng cây – nuôi cá tích hợp/Thủy canh (khí canh): Hiện nhiều giải pháp đã được hoàn thiện.
• 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.

Nội hàm của nông nghiệp 4.0

 Nông nghiệp 4.0 bao hàm nghĩa rộng của cả trồng trọt, chăn nuôi (có thể hiểu rộng hơn sang cả thủy sản và lâm nghiệp) về nghiên cứu, chuyển giao và sản xuất. Nông  nghiệp hiện đại quan tâm đến độ bền vững và các giải pháp an toàn.

Canh tác (Farming) 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 (Farming 4.0) xuất hiện vào những năm 2010. Đó là các canh tác năng động và hiệu quả. Theo khái niệm của Mạng lưới Chuyên đề Canh tác Thông minh Châu Âu, canh tác thông minh là ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại (ICT) vào nông nghiệp (Cách mạng Xanh lần thứ ba).

Cuộc cách mạng này phối hợp ICT như các thiết bị chính xác, kết nối vạn vật (IoT), cảm biến, định vị toàn cầu, quản lý dữ liệu lớn (Big data), thiết bị bay không người lái (Drone), người máy (Robot)…; nhằm 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:

• Hệ thống thông tin quản lý: đáp ứng nhu cầu thu thập, xử lý, lưu giữ và cung cấp dữ liệu cần thiết để thực hiện những chức năng của trang trại.
• 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 và nền nông nghiệp có thể nuôi sống cả dân số thế giới dự báo 10 tỷ 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.

Thị phần các thiết bị nông nghiệp thông minh trên thế giới

Năm 2014, tổng số 2,36 tỷ USD được đầu tư vào công nghệ nông nghiệp chính xác toàn cầu. Dự báo đến 2022, sẽ đạt 7,9 tỷ USD (không thấy kể đến thị trường Asean), với tốc độ tăng trưởng hàng năm 16%.

Tốc độ cao như vậy là nhờ sự áp dụng rộng rãi của nông nghiệp chính xác như hệ sinh thái định vị toàn cầu, giá cảm biến giảm, cách mạng điện thoại di động cho phép truy cập sâu rộng các lĩnh vực nông nghiệp. Bên cạnh đó tốc độ đô thị hóa, các yếu tố biến đổi khí hậu, và sự đáp ứng bền vững giữa cung và cầu.

Theo dự báo của Cty Embedded Computing Design (Abhishek Budholiya, 2016), thị trường giải pháp nông nghiệp thông minh toàn cầu tăng trưởng 11,2% hàng năm, sẽ đạt 40 tỷ USD vào 2026. Chủ yếu là các dụng cụ thiết bị phòng chống hiện tượng đất bị rửa trôi, cảm biến rẻ và gia tăng áp dụng truy cập thông tin và điều khiển tự động.

Trong toàn bộ giá trị buôn bán thiết bị nông nghiệp chính xác, 50% ở Bắc Mỹ, 30% ở châu Âu, 20% ở châu Á – Thái Bình Dương, còn lại ở các nước khác.

Trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, ngành Nông nghiệp trong nước đứng trước yêu cầu đổi mới từ bỏ phương thức sản xuất cũ, lạc hậu. Thay vào đó là việc ứng dụng kịp thời có chọn lọc các kỹ thuật tiên tiến của thời kỳ cách mạng 4.0 trong sản xuất nông nghiệp. Điều này sẽ góp phần tăng hiệu quả của chuỗi sản xuất và thương mại hóa sản phẩm.

Tuy nhiên, cần chọn lọc các công nghệ sao cho thiết thực và hiệu quả. Đây là yếu tố quyết định sự thành công của sự phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và đặc biệt trong thời kỳ 4.0 là đầu ra của sản phẩm.

Xem thêm : https://bancongxanh.com/xu-huong-moi-nhat-trong-thiet-ke-canh-quan-va-cong-nghe-lam-vuon/