Nông nghiệp thông minh trên thế giới và ở Việt Nam

hống. Mặt khác, chi phí vận chuyển có thể dễ dàng hơn, nên sản phẩm rau khi đến người tiêu dùng sẽ vẫn còn giữ độ tươi nguyên, ít bị bỏ đi do hư hỏng.

Tuy nhiên, sự gia tăng nông nghiệp theo chiều dọc mặc dù rất ấn tượng, nhưng ngành nông nghiệp công nghiệp này cũng đang đối mặt với nhiều thách thức do áp lực chi phí. Thực tế là chỉ việc triển khai công nghệ của một trang trại nhỏ cũng đã phải tốn ít nhất là 280.000 USD. Mặc khác, chi phí để xây dựng trang trại phức tạp với công nghệ tân tiến hơn có thể lên đến 15 triệu USD. Các chi phí ánh sáng, lao động có thể gây áp lực hơn nữa cho các công ty khi cạnh tranh với các nhà sản xuất hữu cơ và sản xuất truyền thống. Một kg rau xanh được trồng theo phương pháp canh tác theo chiều dọc có giá khoảng 33 USD, trong khi sản phẩm hữu cơ có giá chỉ 23 USD.

Để đảm bảo lợi nhuận lâu dài của trang trại theo chiều dọc, có thể chuyển đổi sang công nghệ mới hơn. Có nghĩa là, ngoài việc tự động kiểm soát tưới tiêu, độ ẩm, ánh sáng, CO2 và các thông số liên quan khác, các trang trại cũng có khả năng tự động thu thập dữ liệu và tối ưu hóa các quy trình phát triển. Họ cũng cần triển khai máy móc tiên tiến để tự động vận hành các hoạt động trồng, làm cỏ, thu hoạch, phân loại và sản xuất bao bì để vận chuyển. Những cải tiến này cho phép các trang trại theo chiều dọc có sản lượng gấp 55 lần so với các trang trại thông thường. Trong một trang trại theo chiều dọc thế hệ mới, đèn LED cung cấp ánh sáng cho cây, hiệu quả hơn các hình thức chiếu sáng nhân tạo khác đã được sử dụng như đèn huỳnh quang, đèn sợi đốt, dẫn đến chi phí vận hành thấp hơn. Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), hiệu quả chiếu sáng LED dự kiến sẽ tăng thêm 70% năm 2030.

Điểm đáng chú ý, Infarm - một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Berlin (Đức) xây dựng hệ thống nông nghiệp đô thị theo một cách thức khác, đó là trang trại mô-đun được đặt tại các địa điểm hướng tới khách hàng, như trường học, cửa hàng tạp hóa, nhà hàng và trung tâm mua sắm, cho phép khách hàng tự chọn sản phẩm. Đối tác của Infarm cũng có thể thêm nhiều mô-đun nếu muốn tăng sản lượng canh tác, trong khi việc sản xuất được theo dõi và kiểm soát thông qua nền tảng dựa trên đám mây. Về cơ bản, toàn bộ hoạt động canh tác theo phương thức này được xem là một dịch vụ, kết hợp phân tích IoT, Big Data và phân tích đám mây. Infarm hiện đang hợp tác với 25 nhà bán lẻ thực phẩm ở Mỹ, Pháp, Thụy Sỹ như Migros, Casino, Intermarche, Auchan, Selgros và AmazonFresh với tổng cộng hơn 200 trang trại tại cửa hàng, 150 trang trại trong các trung tâm phân phối. Năm 2019, Infarm đã huy động được 100 triệu USD để mở rộng các nhóm nghiên cứu và phát triển, bán hàng, vận hành.

... và xu hướng ở Việt Nam 

Nông nghiệp thông minh sẽ mang lại cơ hội tăng cường khả năng kết nối cho người sản xuất với thông tin, quản lý sản xuất tốt hơn, giảm bớt sự phức tạp của các thủ tục hành chính nhiều cấp như hiện nay để được sử dụng trực tiếp các dịch vụ công của Nhà nước cho nông nghiệp. Về cơ hội hoạt động nông nghiệp thông minh, lợi ích cụ thể đầu tiên là người nông dân có thể tiếp cận với nhiều thông tin hơn để ra quyết định sản xuất chính xác hơn, giảm chi phí sản xuất, tăng năng suất lao động, tăng hiệu quả sản xuất và giảm ô nhiễm môi trường thông qua các nền tảng số do doanh nghiệp hay nhà nước cung cấp để kết nối với các dịch vụ đầu vào sản xuất như giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, dịch vụ cơ giới hoá, vay tín dụng, tiếp cận khuyến nông số, dịch vụ dự báo thời tiết khí hậu, dịch vụ bảo vệ thực vật, dịch vụ bảo quản, vận chuyển, thu hoạch, tiếp cận thông tin về nhu cầu của người mua, các tiêu chuẩn của thị trường, thông tin giá cả cập nhật… Các nguồn

thông tin này được thu thập, tích luỹ dần dần và tập hợp dưới dạng cơ sở dữ liệu mở, quản lý tập trung, do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng với các doanh nghiệp cung cấp để mọi người dân có thể kết nối sử dụng. Hộ nông dân, trang trại, hợp tác xã, hay doanh nghiệp sản xuất cũng có thể áp dụng các công nghệ sản xuất của nông nghiệp chính xác, áp dụng công nghệ tự động hoá để có thể tối ưu hoá từng phần của quá trình sản xuất với bón phân, tưới nước, xử lý thuốc bảo vệ thực vật..., đảm bảo an toàn thực phẩm, giảm ô nhiễm môi trường với sự hỗ trợ của các nền tảng số.

Cơ hội tiếp đến là ở khâu sau thu hoạch, quản lý chuỗi giá trị, truy xuất nguồn gốc từ trang trại đến bàn ăn, truy xuất thông tin và bán hàng được thông qua thương mại điện tử với các nền tảng số do doanh nghiệp cung cấp. Các nền tảng này cũng có thể đảm nhận luôn cả công tác hậu cần, vận chuyển. Với các công nghệ số tiên tiến như blockchain, IoT, AI,... do các doanh nghiệp Việt Nam phát triển, nông dân có thể tiếp cận với mức chi phí phù hợp là hoàn toàn khả thi.

Tuy còn nhiều vấn đề cần giải quyết, nhưng ở Việt Nam đã có một số mô hình nông nghiệp thông minh. Một số mô hình tiêu biểu có sự tham gia của nông hộ nhỏ như mô hình trồng rau thuỷ canh thông minh. Đây là một mô hình bắt đầu phổ biến ở Việt Nam trên các vùng miền và có các mô hình với quy mô khác nhau từ vài trăm m2 đến vài chục ha. Công nghệ này cũng có thể áp dụng cho các hộ gia đình tự trồng rau ở trong nội đô với mục tiêu tự cấp. Do vậy có thể phù hợp với các hộ trang trại nhỏ hay các các doanh nghiệp, hợp tác xã quy mô lớn với mạng lưới đối tác là các hộ trang trại nhỏ cung ứng theo hợp đồng.

Hachi là một doanh nghiệp khởi nghiệp của nhóm các bạn trẻ đến từ Đại học Bách Khoa Hà Nội và Đại học Nông nghiệp với số vốn ban đầu chỉ với 100 triệu đồng. Hachi đã tiến hành thử nghiệm giải pháp ứng dụng công nghệ IoT trên hệ thống thủy canh thông minh trồng rau. Hệ thống của Hachi gồm 3 thành phần: Hệ thống thủy canh thông thường; bộ điều khiển thông qua ứng dụng IoT để có thể điều khiển qua smartphone; hệ thống đèn LED nhân tạo có thể chiếu sáng cho cây mà không cần ánh sáng mặt trời.

Lâm Đồng cũng là tỉnh có nhiều mô hình trang trại gia đình ứng dụng nông nghiệp thông minh thành công ở Việt Nam, như trang trại trồng rau xà lách thủy canh của anh Tô Quang Dũng, Giám đốc điều hành Công ty TNHH Trang trại Trường Phúc tại xã Đạ Sar, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng. Giữa năm 2015, anh Dũng quyết định đầu tư xây nhà kính, làm hệ thống thủy canh để trồng rau. Ban đầu, chi phí hệ thống trồng rau thủy canh khá cao, ở mức khoảng 800 triệu đồng/sào (1.000 m2) nhưng thị trường tiêu thụ mới là vấn đề khó. Những vụ đầu, trang trại chỉ bán được khoảng 100 kg rau mỗi ngày. Đến năm 2016, trang trại đã ký kết xuất khẩu được những container rau thủy canh đầu tiên cho đối tác tại Hàn Quốc. Cho đến bây giờ, trang trại vẫn duy trì và phát triển thị trường này, chất lượng sản phẩm ngày càng tăng nên rất được khách hàng ưa chuộng.

Hiện nay, tại trang trại trồng rau thủy canh hơn 3 ha của mình, anh Dũng đang dần hoàn thiện chuyên môn hóa các sản phẩm chủ lực. Trong đó, có sản phẩm rau xà lách, chuyên cung cấp cho thị trường Hàn Quốc, được luân canh liên tục với diện tích 1,5 ha. Với cách trồng rau thủy canh công nghệ cao, thời gian trồng rau ngắn, rau hoàn toàn cách ly với mặt đất nên hạn chế tối đa nhiễm kim loại nặng và các loại vi khuẩn bên dưới mặt đất. Hiện nay, loại màng bọc bảo quản rau là màng nano, khi bảo quản rau, nó sẽ hút khí O2, đẩy CO2 và H2O ra ngoài, vì vậy các tế bào bên trong cây rau sẽ được bảo vệ, chất lượng rau vẫn được giữ nguyên trong thời gian dài. Đặc biệt, trang trại đang sử dụng công nghệ làm lạnh xuyên tâm. Đây là cách giúp cho rau có thể được bảo quản lâu, xanh tốt, bảo đảm chất lượng trong thời gian di chuyển từ 10-12 ngày. Một vụ rau xà lách khoảng 35 ngày, mỗi năm trung bình trồng được từ 11 - 12 vụ, sản lượng từ 2,5- 4 tấn/1.000 m2. Đặc biệt, vào những mùa có khí hậu thuận lợi, sản lượng đã đạt đến hơn 4 tấn/1.000 m2. Không những sản phẩm được xuất khẩu hàng trăm tấn ra nước ngoài mỗi năm mà còn đưa một số lượng lớn rau quả vào chuỗi các siêu thị trong nước... Mỗi ngày, Công ty Trường Phúc cung cấp cho thị trường trong nước hơn 2 tấn rau xanh các loại. Mặc dù dịch COVID-19 đang diễn biến phức tạp nhưng đơn hàng xuất khẩu đi nước ngoài của công ty vẫn tăng trưởng từ 40%-50%. Hiện công ty đang liên kết với 20 hộ dân, với diện tích trên 20 ha, để sản xuất 30 loại rau xanh, củ, quả khác như cà rốt baby, súp lơ xanh baby, các loại rau xanh ăn lá cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu...

Có thể thấy, nông nghiệp thông minh là thành tố quan trọng của nông nghiệp đô thị, đặc biệt đối với các thành phố lớn trong tương lai. Nông nghiệp đô thị là nông nghiệp đa chức năng như cung cấp thực phẩm, cung cấp hoa cây cảnh hay tạo không gian xanh và cần được nghiên cứu về công nghệ thông minh phù hợp cũng như việc tạo môi trường thể chế chính sách trong lĩnh vực này./.