Ứng dụng công nghệ số để giảm phát thải trong trồng lúa

Chuyển đổi số để sản xuất “lúa xanh”

Ngày 27/11/2023, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 1490/QĐ-TTg phê duyệt Đề án "Phát triển bền vững một số triệu héc-ta chuyên canh lúa chất lượng cao và phát thải thấp gắn với tăng trưởng xanh vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đến năm 2030". Đề án được triển khai tại 12 tỉnh, thành thuộc ĐBSCL gồm: Kiên Giang, An Giang, Đồng Tháp, Long An, Sóc Trăng, Cần Thơ, Bạc Liêu, Trà Vinh, Hậu Giang, Cà Mau, Tiền Giang, Vĩnh Long và chia thành 2 giai đoạn.

Mục tiêu của đề án là đến năm 2025, diện tích canh tác vùng chuyên canh lúa chất lượng cao và phát thải thấp đạt 180.000 ha. Đến năm 2030, diện tích canh tác vùng chuyên canh lúa chất lượng cao và phát thải thấp đạt 1 triệu ha.

Với đề án đang triển khai, Cục Trồng trọt (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) tính toán nông dân trồng lúa không chỉ giảm được chi phí đầu vào, tăng được giá bán đầu ra mà còn thu được tiền từ bán tín chỉ carbon. Đây cũng là hướng sản xuất phù hợp với xu thế tiêu dùng mới hiện nay.

Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để giảm lượng phát thải khí nhà kính (KNK) trong quá trình canh tác lúa ở ĐBSCL?

Tại hội thảo “Đề án phát triển bền vững 1 triệu héc ta lúa chuyên canh chất lượng cao gắn với tăng trưởng xanh vùng ĐBSCL”, các nhà khoa học đã nhấn mạnh, muốn giảm lượng phát thải, bắt buộc phải ứng dựng quy trình sản xuất tiến tiến, công nghệ mới vào quá trình sản xuất…

Hiện nay, trong lĩnh vực nông nghiệp, nhiều công nghệ mới như công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu đã được ứng dụng để giúp quản lý rủi ro, cảnh báo sớm thiên tai, dịch bệnh... Tại các địa phương vùng ĐBSCL, người dân còn ứng dụng dữ liệu lớn kết hợp với công nghệ sinh học để phân tích dữ liệu về môi trường, các loại đất, đặc điểm cây trồng, vật nuôi và các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của đối tượng nuôi, trồng, từ đó người sản xuất sẽ đưa ra những quyết định phù hợp về bón phân, tưới nước, phun thuốc, thu hoạch.... Qua đó giảm được chi phí, giảm ô nhiễm nguồn nước và đất đai, bảo vệ được sự đa dạng sinh học.

Chia sẻ tại hội thảo “Chuyển đổi số thúc đẩy phát triển nông nghiệp bền vững” trong Tuần lễ Chuyển đổi số và Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo - Mekong Delta 2024” diễn ra mới đây, ông Hồng Quốc Cường, Giám đốc kỹ thuật Rynan Technologies Vietnam cho biết: "Công ty CP Rynan Technologies Vietnam là công ty đổi mới sáng tạo. Chúng tôi chuyên cung cấp sản phẩm, giải pháp số ứng dụng công nghệ 4.0 vào nông nghiệp, thủy sản thông minh và truy xuất nguồn gốc, góp phần xây dựng nền nông nghiệp xanh, bền vững. Thời gian qua, công ty nghiên cứu, sản xuất và thương mại các sản phẩm kết nối Internet (IoT), giải pháp thông minh, thị giác máy tính, dịch vụ phần mềm (SaaS), ứng dụng di động, chuyển đổi số đa lĩnh vực".

“Với sứ mệnh thúc đẩy sự phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam, chúng tôi mong muốn sử dụng các công nghệ tiên tiến để sáng tạo những giải pháp đổi mới đột phá, giúp nông dân nâng cao hiệu quả sản xuất và cải thiện thu nhập”, ông Cường nhấn mạnh.

Giải pháp quản lý phát thải KNK của Rynan

Theo báo cáo "Hướng tới chuyển đổi nông nghiệp xanh ở Việt Nam: Chuyển sang mô hình lúa gạo carbon thấp" của Ngân hàng Thế giới tại Việt Nam, xét về mức độ phát thải, trồng lúa phát thải gần 50 triệu tấn khí nhà kính (CO₂ quy đổi) mỗi năm, tức trung bình sản xuất 0,9 tấn gạo sinh ra một tấn CO₂ quy đổi. Con số này cao hơn Trung Quốc, Ấn Độ, và đứng thứ 5 trong nhóm 10 cường quốc xuất khẩu gạo.

Ngập khô xen kẽ là phương pháp do Viện Lúa quốc tế (IRRI) đưa ra cho các quốc gia trồng lúa thực hiện, nhằm hướng đến việc cân bằng phát thải khí nhà kính trong ngành lúa gạo - được cho là chiếm đến 10% lượng khí phát thải trên toàn thế giới. Theo các nhà khoa học Viện IRRI, ruộng lúa ngập nước ngăn cản không khí thâm nhập đất, tạo điều kiện lý tưởng để các loại vi khuẩn ăn chất hữu cơ và tạo ra khí methane (CH4 - 1 tấn CH4 có tác động làm nóng toàn cầu gấp 25 lần so với một tấn CO₂). Mà cây lúa thật sự không phải lúc nào cũng cần ngập nước. Vì vậy, họ đã nghiên cứu ra quy trình ngập khô xen kẽ, lúc nào cây lúa cần nước ngập thì mới để nước dâng cao, còn không thì phải rút nước ra khỏi cánh đồng.

Để giảm phát thải khí nhà kính (KNK) trong trồng lúa, Rynan đã áp dụng mô hình canh ngập khô xen kẽ kết hợp thiết bị IoT. Theo đó, trên cánh đồng sẽ có những trạm gắn cảm biến do Rynan nghiên cứu, sản xuất để giám sát sự thay đổi mực nước trên đồng ruộng theo quy trình canh tác ngập khô xen kẽ; đồng thời ứng dụng Ryan Mekong điều khiển tự động và trực quan hóa thông tin về mực nước theo thời gian thực. Nhờ kết hợp chính xác dữ liệu mực nước, chất lượng nước, trạm bơm thông minh tự động điều khiển bơm nước vào hoặc tiêu nước ra hiệu quả. Công ty còn ứng dụng AI tạo sinh trong bản đồ giám sát KNK.

Theo vị đại diện công ty RYNAN, nếu tất cả những người trồng lúa ở ĐBSCL thực hiện đúng theo quy trình trồng lúa ngập khô xen kẽ thì giảm một lượng CH4 rất lớn, chiếm khoảng 40% lượng khí thải.

Giải pháp quản lý dịch bệnh trên đồng ruộng

Hệ thống giám sát côn trùng hông minh của Rynan là sản phẩm từng đạt Giải bạc "Make in Viet Nam" ở hạng mục Sản phẩm số xuất sắc năm 2021. Sản phẩm ứng dụng thuật toán (AI) để tự động thu thập dữ liệu về côn trùng và thông số thời tiết trên đồng ruộng. Cụ thể, hệ thống giúp phân loại, thống kê số lượng mật độ thiên địch và sâu hại; phân tích đưa ra các cảnh báo khi mật độ sâu hại và thiên địch mất cân đối; dự báo chính xác chu kỳ bùng phát của sâu hại trên vùng trồng.

Sản phẩm đem đến khả năng thể hiện rõ tương quan giữa sâu rầy gây hại và thiên địch có lợi, từ đó giúp người nông dân có cái nhìn tổng quát và nhanh chóng về mức độ cân bằng của hệ sinh thái. Từ đó, hệ thống sẽ đưa ra các cảnh báo, dự báo về tình hình sâu rầy trên cánh đồng để người nông dân có thể lựa chọn phương thức xử lý kịp thời thông qua phần mềm quản lý trung tâm SaaS.

Với hệ thống này, người nông dân sẽ có thể theo dõi thông tin, dữ liệu thông qua smartphone. Người nông dân không cần ra đồng vạch lá tìm bệnh hay phải đi bẫy và đếm số lượng côn trùng theo cách truyền thống. Đồng thời, hệ thống cũng có thể thu thập các dữ liệu về thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió và tốc độ gió…

Hệ thống giám sát côn trùng thông minh hoạt động bằng năng lượng mặt trời, đảm bảo an toàn về điện khi vận hành đặc biệt khi có mưa và gió lớn, dễ dàng lắp đặt tại các vị trí xa không cần nguồn điện lưới.

Thông qua ứng dụng Ryan Mekong, người nông dân dù ngồi ở bất cứ đâu, vào bất cứ thời điểm nào vẫn có thể theo dõi tình hình hoặc lịch sử sâu bệnh. Không chỉ vậy, hệ thống này cũng giúp các cơ quan quản lý Nhà nước quản lý, tổng hợp số liệu, báo cáo, cảnh báo, dự báo sâu rầy với độ chính xác cao thông qua phần mềm quản trị trung tâm. Từ đó, giúp ích rất nhiều trong chuyển đổi số và góp phần phát triển nông nghiệp theo hướng hiện đại.

Mong muốn của Ryan không chỉ dừng lại ở những thiết bị giám sát đơn lẻ mà muốn lập được một “bản đồ về sâu rầy” trên cả nước và xác định được mức độ thiệt hại cụ thể do mỗi loại sâu bệnh gây ra, từ đó giúp người nông dân có thể lựa chọn và phun thuốc bảo vệ thực vật một cách phù hợp hơn.

Năm 2022, hệ thống giám sát côn trùng thông minh của Rynan đã được Bộ Nông nghiệp Nhật Bản cho phép nhập khẩu để phục vụ việc giám sát, dự báo tình hình tăng trưởng phát triển của dịch bệnh trên cây trồng ở Nhật Bản trong năm 2023. Tiếp nối thị trường Nhật Bản, ngày 07/6/2023, công ty đã ký kết hợp tác với Công ty Bronx Technology (Campuchia) để tiếp cận thị trường Campuchia. Tuy nhiên, Campuchia chỉ là mục tiêu nhỏ trong kế hoạch “Go Global” của Rynan. Công ty dự kiến sẽ mở rộng hoạt động sang cả Thái Lan, Mỹ, Ấn Độ…/.