Nông nghiệp chính xác bức họa xanh tươi của tương lai

“Thế hệ” nông nghiệp chính xác bắt đầu từ những năm 1990 cùng với sự ra đời của Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Một loạt các thiết bị cảm biến, màn hình, bộ điều khiển cũng được phát triển trong thời gian đó. Điện toán di động, Internet tốc độ cao, các vệ tinh đáng tin cậy nhanh chóng được ra đời và áp dụng, khiến cho phạm vi tiếp cận và sử dụng nông nghiệp chính xác tăng lên rất nhiều trong thập kỷ qua, chạm đến hầu hết mọi lĩnh vực hoạt động của nhà nông.
08:56 AM 12/09/2020 In bài viết này

Liên Hợp Quốc dự tính năm 2050, dân số toàn cầu gần 10 tỷ người. Khi đó, tiêu dùng nông nghiệp có khả năng tăng 60% so với năm 2005, nguồn cung lương thực không đủ, đất canh tác trở nên khan hiếm. Báo cáo của MacKinsey & Company năm 2016 chỉ rõ hơn, khoảng một phần ba lương thực phẩm sẽ bị mất đi trong quá trình sản xuất mỗi năm trên toàn cầu ở các nước đang phát triển và mới nổi, đồng thời, 795 triệu người trở nên nghèo đói. Giá trị của hao hụt và lãng phí lương thực phẩm đến 940 tỷ đô la. Con đường của nông nghiệp chính xác hình thành từ những thách thức thế kỷ đó.

Những bước đi chính xác

Theo ước tính của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, năm 2016 gần 2,06 triệu trang trại nước này sử dụng 911 triệu mẫu đất có giá trị sản xuất là 355,9 tỉ đô la. Ước tính, 20% tổng diện tích và 58% nông dân thực hiện công nghệ nông nghiệp chính xác.

Nông nghiệp chính xác bức họa xanh tươi của tương lai - Ảnh 1.

Ở Canada, nông nghiệp chính xác giúp giải quyết tình trạng thiếu lao động vốn rất khó tuyển dụng. Trên thực tế, cuộc khủng hoảng lao động ở Canada khiến cho nông dân mất 2,9 tỉ đô la doanh thu năm 2017. Dự kiến thâm hụt lao động nông nghiệp tăng gấp đôi vào năm 2029, tương đương 120.000 người trên cả nước.

Xuất khẩu nông sản và lương thực của đất nước sẽ đạt giá trị 75 tỷ đô la năm 2025. Thực tế, lĩnh vực này đã sử dụng 1/8 nhân lực của đất nước để tạo ra 111,9 tỷ đô la - 6,7% GDP quốc gia năm 2016. Là nước xuất khẩu nông sản thứ năm toàn cầu, Canada tiếp tục nỗ lực phương pháp tiếp cận bán tư nhân hóa và bán liên bang hóa để phát triển nông nghiệp - hai lực lượng đóng vai trò kép trong việc tài trợ cho nghiên cứu và phát triển, nghiên cứu ứng dụng và thương mại hóa trên thị trường.

Canada đã có nhiều đầu tư thích đáng cho nông nghiệp thông minh. Bắt đầu từ tháng 4/2018, Chương trình cấp liên bang Đối tác Nông nghiệp với mức đầu tư 3 tỷ đô la trong 5 năm nhằm thúc đẩy cải tiến nông nghiệp mới như giống cây trồng mới, giống vật nuôi, phương thức quản lý dinh dưỡng, phương pháp canh tác, máy móc trang trại, cũng như tiến bộ trong công nghệ sinh học, nông nghiệp chính xác, công nghệ thông tin và truyền thông.

Với việc tập trung đầu tư công nghệ mới vào sản xuất nông nghiệp, chính phủ Ấn Độ kỳ vọng sẽ mang lại khởi sắc mới cho nền nông nghiệp. Trong một diễn đàn về Băng thông rộng năm 2019, các chuyên gia nước này cho rằng, việc áp dụng Internet of Things (IoT), Trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ tạo hơn 2 triệu việc làm, trị giá hàng năm 4,75 tỷ đô la cho lĩnh vực nông nghiệp. Số lượng việc làm trong nông nghiệp Ấn Độ giảm liên tục vài năm qua, từ 52% năm 2010 xuống còn 42% năm 2018. Công nghệ như máy bay không người lái nông nghiệp, lập bản đồ vệ tinh, thị trường điện tử, truy xuất nguồn gốc vật nuôi, trạm cảm biến khí hậu và truy xuất nguồn gốc sản phẩm sẽ tạo ra các công việc như vận hành máy bay không người lái, quản lý kho và phân tích dữ liệu trong 8 - 10 năm tới. Các ứng dụng sẽ giúp tạo ra các nông trại thông minh, đầu ra của sản xuất dễ dự đoán hơn, giúp cải thiện thu nhập và cuộc sống của người nông dân.

Năm 2019, chính phủ Ấn Độ cam kết hỗ trợ khoảng 21 triệu đô la Mỹ cho các công ty công khởi nghiệp thông qua các quỹ Đầu tư mạo hiểm để triển khai các hoạt động thương mại điện tử. Nhiều chuyên gia nước này cho rằng, Ấn Độ thậm chí cần một khoản đầu tư khoảng 1 tỷ đô la để cuộc chơi nông nghiệp có thể tạo ra sự thay đổi.

Trên cánh đồng khoai tây giáp biên giới với Bỉ, nông dân người Hà Lan Jacob van den Borne đang ngồi trong cabin của một máy gặt đập lớn, trước mặt là bảng điều khiển rộng, gợi nhớ hình ảnh một chiếc phi thuyền bay ngoài không gian. Anh ấy đang theo dõi hai máy bay không người lái (UAV), một máy kéo không người lái đang rong ruổi trên các cánh đồng. Một chiếc UAV khác bay lượn trong không trung cung cấp chi tiết về chất hóa học trong đất, hàm lượng nước, chất dinh dưỡng và sự tăng trưởng. Số lượng sản xuất của Van den Borne là minh chứng cho sức mạnh của nền nông nghiệp chính xác khi năng suất trung bình toàn cầu của khoai tây trên một mẫu Anh là khoảng 9 tấn, trong khi con số của anh là 20 tấn.

Hà Lan là quốc gia được biết đến với sáng kiến tiên tiến trong canh tác chính xác. Hơn một nửa diện tích đất quốc gia được sử dụng cho sản xuất nông nghiệp và làm vườn, xây dựng những nhà kính phi thường có trang bị ánh sáng nhân tạo. Với 80% đất canh tác nằm dưới nhà kính, cây trồng có thể phát triển suốt ngày đêm, bất chấp mọi hình thái thời tiết trong các trang trại kiểm soát khí hậu. Hà Lan là nước xuất khẩu nông sản lớn thứ 2 sau Mỹ, đạt giá trị 96,5 tỷ đô la năm 2016.

Gần hai thập kỷ trước, Hà Lan đã đưa ra cam kết quốc gia về một nông nghiệp bền vững với khẩu hiệu nổi tiếng: sử dụng một nửa tài nguyên để đạt gấp đôi khối lượng lương thực phẩm. Kể từ năm 2000, nông dân nước này đã giảm sự phụ thuộc vào nước tưới cho cây trồng đến 90%. Họ cũng gần như loại bỏ hoàn toàn thói quen sử dụng thuốc trừ sâu hóa học trên cây trồng trong nhà kính và kể từ năm 2009, giới chăn nuôi nói chung đã cắt giảm sử dụng kháng sinh tới 60%.

Nông nghiệp chính xác bức họa xanh tươi của tương lai - Ảnh 2.

Một yếu tố làm nền tảng cho kết quả nông nghiệp ấn tượng của Hà Lan là các dự án do chính phủ tài trợ để mang lại sự đổi mới trong nông nghiệp. Năm 2017, chính phủ Hà Lan công bố khoản tài trợ 1,5 triệu đô la tập trung cho công nghệ nông nghiệp chính xác như sử dụng công nghệ cảm biến, vệ tinh ghi lại chất lượng đất, độ ẩm, áp suất ôn đới và khí quyển để phân tích sự thay đổi của cây trồng và chất lượng nước. Đất nước dẫn đầu thế giới ngành công nghiệp thực phẩm hiện có hơn 4.150 công ty nông sản. Một số các công ty nông nghiệp lớn nhất thế giới có sản xuất hoặc R&D trong nước phải kể đến là Heinz, Cargill, Monsanto, ConAgra. Hà Lan có khoản đầu tư R&D tư nhân vào nông nghiệp cao thứ hai ở châu Âu.

Ở thành phố Wageningen, thuộc tỉnh miền đông đất nước Gelderland, cụm công nghiệp được biết đến là "Thung lũng Lương thực", nơi R&D nông nghiệp được khu vực công tư phối hợp thực hiện với sự dẫn dắt về mặt khoa học của Trung tâm Nghiên cứu và Đại học Wageningen, cơ quan được quốc tế công nhận trong lĩnh vực nghiên cứu nông nghiệp. Nông nghiệp chính xác là một trong những chủ đề quan trọng của các dự án. "Canh tác chính xác cực kỳ hiệu quả để đạt được năng suất cao từ các nguồn tài nguyên khan hiếm và phát triển nông nghiệp kiên cường chống lại sự thay đổi khí hậu nhanh chóng và giảm tải môi trường. Canh tác chính xác có tiềm năng hiện thực hóa nông nghiệp bền vững và đưa ra giải pháp cho các vấn đề lương thực trên thế giới", Corné Kempenaar - Giáo sư của Đại học Wageningen cho biết. Nông nghiệp chính xác là hệ thống canh tác tri thức và nông nghiệp Hà Lan nổi bật vì đạt được năng suất thực tế cao chỉ với một lượng đất nhỏ.

Đổi mới tập quán truyền thống

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), phần lớn trong số 570 triệu trang trại trên toàn cầu do các hộ nông dân nhỏ khai thác. Hơn 80% thực phẩm tiêu thụ ở châu Phi hạ Sahara và châu Á được trồng tại các trang trại như vậy. Chưa kể tại nhiều quốc gia, hay tại nhiều vùng của một quốc gia, hoạt động sản xuất nông nghiệp vẫn còn manh mún do tập quán, trình độ canh tác hoặc do yếu tố địa hình. Tiến tới nền nông nghiệp thông minh hơn khi đó được dẫn dắt bởi quyết sách của chính phủ, dựa trên nền tảng công nghệ và ưu thế nội tại. Thực hành nông nghiệp chính xác ở quy mô toàn cầu hẳn nhiên phần lớn chưa đồng đều, nhưng dù ở trình độ nào, công nghệ, sự sáng tạo và ứng dụng đang giúp người nông dân linh hoạt hơn và có những quyết định chính xác hơn, phục vụ cho công việc đồng áng bền vững hơn.

Là khối kinh tế mới nổi, nông nghiệp đang giữ vai trò nuôi sống nửa tỉ dân. Chúng ta đang đề cập đến khu vực Đông Nam Á năng động. Các giải pháp đột phá, như cảm biến thông minh thu thập dữ liệu đất và tăng trưởng mùa màng, hay UAV cung cấp hình ảnh đồng ruộng - được cho là làm tăng năng suất. Nhưng tất cả chúng đều đắt đỏ, một UAV có thể hơn 1.000 đô la, trên thực tế không phù hợp với trang trại quy mô nhỏ đến trung bình, khác xa với châu Âu, nơi nông nghiệp tập trung quy mô lớn và ngân sách đầu tư hơn hẳn. Grow Asia - diễn đàn đối tác do Diễn đàn Kinh tế thế giới và Hiệp hội Thư ký các quốc gia Đông Nam Á thành lập, phát hiện ra rằng 60 giải pháp công nghệ kỹ thuật số họ đề xuất chỉ được 2,5% của 71 triệu nông dân sản xuất nhỏ ở khu vực này áp dụng. Tuy nhiên, theo các chuyên gia, nhu cầu công nghệ trong nông nghiệp vẫn rất bức thiết.

Tốc độ đô thị hóa ở Đông Nam Á đang nhanh hơn bất kỳ khu vực nào, và đến năm 2030, sẽ chiếm 65% dân số tầm trung của thế giới, theo PwC, Rabobank và công ty đầu tư của Singapore - Tamesek công bố vào tháng 11/2019. Nhưng ngành nông nghiệp có thể không theo kịp. Biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường sẽ làm trầm trọng thêm những thách thức sản xuất lương thực hiện tại khi diện tích đất trồng trọt, năng suất cây trồng và sản lượng nông nghiệp giảm đi. Công nghệ mới do đó phải được triển khai để tăng năng suất, giảm tác động môi trường, nâng cao tính an toàn, truy xuất nguồn gốc, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, giảm chất thải, rút ngắn chuỗi cung ứng và đưa thực phẩm đến người tiêu dùng trong môi trường đô thị ngày càng tăng.

Ngày càng nhiều công ty khởi nghiệp - startup lắng nghe và chú ý đến việc tung ra các sản phẩm sáng tạo phù hợp với nhu cầu cụ thể của người nông dân trong khu vực. Chẳng hạn ứng dụng Tun Yat của Myanmar cho phép nông dân thuê thiết bị từ nhà cung cấp; công ty AgromelQ của Brunei có phần mềm cung cấp mô hình trang trại kinh doanh thông minh; Tanigroup của Indonesia điều hành một nền tảng gọi là TaniHub cho phép nông dân kết nối trực tiếp với các doanh nghiệp và người tiêu dùng. Năm 2018, Vanda Global và Raffles Capital, cùng với Dayshine Fund Management có trụ sở tại Thâm Quyến, đã ra mắt quỹ 1,5 tỷ đô la đầu tư vào các startups giới thiệu Blockchain và công nghệ thông tin cho nông dân. Năm 2019, Grab Ventures Velicity tập trung đầu tư cho các doanh nghiệp nông nghiệp ở khu vực. 

Shashvat Rai, Giám đốc đầu tư cao cấp của công ty Aavishkaar có trụ sở tại Mumbai, Ấn Độ cho biết khu vực có thể sản sinh một công ty trị giá 100 - 200 triệu đô la trong 2 đến 5 năm tới. Ông đang nhắm đến Indonesia và Việt Nam, phát triển startup hướng đến mối quan hệ nông dân và người mua. Công ty cũng quan tâm đầu tư vào công nghệ canh tác có giá trị cao như thủy canh cũng như các doanh nghiệp cung cấp mối liên kết trực tiếp giữa nhà sản xuất và siêu thị.

Đầu tư vào canh tác chính xác trên toàn cầu đạt giá trị 661 triệu đô la năm 2015, tăng 140% so với năm 2014, theo AgFunder, nền tảng huy động vốn có trụ sở tại Californica. Năm 2016, khoản đầu tư dành cho lĩnh vực này giảm xuống còn 405 triệu đô la, chủ yếu do chi phí dành cho máy không người lái giảm đi.

Chỉ là hạt cát nhỏ so với số tài trợ khổng lồ chung của các nhà đầu tư mạo hiểm và nhà đầu tư thiên thần, nhưng họ xem công nghệ nông nghiệp đang là cơ hội mở rộng cánh cửa. Năm 2017 tại Mỹ, quỹ đầu tư mạo hiểm rót 735 triệu đô la vào 147 giao dịch, theo CB Insights, bước nhảy vọt từ 57 triệu đô la cho 71 giao dịch năm 2013. 

Ngoài ra, nhiều tập đoàn nông nghiệp lớn ra sức thâu tóm các startup để xây dựng bộ phận công nghệ cao của riêng họ, như tập đoàn thiết bị nông nghiệp khổng lồ Deere&Co. sở hữu một nhóm kiệt xuất gồm hơn 300 nhà phát triển phần mềm, kỹ sư, chuyên gia thí nghiệm để tập trung vào nông nghiệp. Năm 2017, hãng đã mua startup nông nghiệp chính xác Blue River Technology với giá 305 triệu đô la. Monsanto đã chốt thành công một trong những vụ sáp nhập lớn nhất khi mua công ty big data Climate Corp với giá 1,1 tỷ đô la năm 2013.

Sự sống còn của an ninh lương thực toàn cầu trên một số dân đông khiến cả nhân loại phải nhanh chóng đưa nông nghiệp từ thời đại công nghệ sang kỷ nguyên kỹ thuật số. Nhiều năm về trước, phần lớn không ai biết agtech - công nghệ nông nghiệp là gì. Nhưng nhanh chóng sau đó, agtech từ khoa học dữ liệu đến máy bay không người lái tại trang trại đã trở thành chủ điểm nóng bỏng mới trong giới đầu tư. Chỉ riêng Tập đoàn Đầu tư của Dubai đã rót 203 triệu đô la vào agtech; 200 triệu đô la từ SoftBank của Nhật Bản cũng đã được tung ra. Các quỹ đầu tư mạo hiểm cũng đang nhắm vào tiềm năng của ngành, 1,5 tỉ đô la vào agtech năm 2017, theo Diễn đàn Kinh tế thế giới, một kỷ lục mới được xác lập trong lĩnh vực nông nghiệp, mở ra giai đoạn tăng trưởng bùng nổ. Năm 2019, các nhà đầu tư mạo hiểm mạnh tay rót 2,8 tỉ đô la cho agtech toàn cầu.

Hệ sinh thái khởi nghiệp Mỹ đang dẫn đầu thế giới về đầu tư công nghệ nông nghiệp - agtech trị giá 1,8 tỷ đô la năm 2016. Tiếp sau là Trung Quốc 480 triệu đô la, Ấn Độ 350 triệu đô la, Canada 150 triệu đô la. Trong khi đó, Israel là quốc gia nhỏ bé nhưng được biết đến là trung tâm của startup, thậm chí vượt Mỹ các khoản đầu tư agtech bình quân trên người.

Công nghệ số được áp dụng nhiều hơn mở ra nhiều khả năng và thị trường mới cho nông nghiệp. Phục vụ cho nhu cầu của khách hàng, nông dân có thể tạo ra chuỗi giá trị theo yêu cầu của họ, là nơi startup tạo ra các sản phẩm sáng tạo với hệ thống thông minh.

Năm 2019, giá trị của thị trường nông nghiệp chính xác đạt 4,51 tỉ USD và dự kiến đạt 9,15 tỉ USD năm 2025. Đến cuối năm 2030, nông nghiệp chính xác được xem là xu hướng có ảnh hưởng nhất đến nông nghiệp, làm lu mờ những tiến bộ khác.

Tài liệu tham khảo

1. https://www.aljazeera.com

2. https://www.futurefarming.com

3. https://www.nationalgeographic.com

4. https://www.kubota.com

5. https://www.precisionag.com

(Bài đăng ấn phẩm in Tạp chí TT&TT Số 9+10 tháng 8/2020)

Linh Chi
Xem thêm