Nông nghiệp tiếp cận Cách mạng 4.0

Ngày 07/8/2017, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (NN&PTNT) ban hành Chỉ thị số 6524 về tăng cường tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Nhìn lại lịch sử, con người đã chứng kiến 3 cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật lớn:

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất (từ 1784) xảy ra khi loài người phát minh động cơ hơi nước, tác động trực tiếp đến các ngành nghề như dệt may, chế tạo cơ khí, giao thông vận tải. Động cơ hơi nước được đưa vào ôtô, tàu hỏa, tàu thủy, mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử nhân loại.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai (từ 1870) đến khi loài người phát minh ra động cơ điện, mang lại cuộc sống văn minh, năng suất tăng nhiều lần so với động cơ hơi nước.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba (từ 1969) xuất hiện khi con người phát minh ra bóng bán dẫn, điện tử, kết nối thế giới liên lạc được với nhau. Vệ tinh, máy bay, máy tính, điện thoại, Internet… là những công nghệ hiện nay chúng ta thụ hưởng là từ cuộc cách mạng này.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang diễn ra từ những năm 2000 gọi là cuộc cách mạng số, thông qua các công nghệ như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), thực tế ảo (VR), tương tác thực tại ảo (AR), mạng xã hội, điện toán đám mây, di động, phân tích dữ liệu lớn (SMAC)... để chuyển hóa toàn bộ thế giới thực thành thế giới số.

Năm 2013, một từ khóa mới là "Công nghiệp 4.0" (Industrie 4.0) bắt đầu nổi lên xuất phát từ một báo cáo của chính phủ Đức đề cập đến cụm từ này nhằm nói tới chiến lược công nghệ cao, điện toán hóa ngành sản xuất mà không cần sự tham gia của con người. Thủ tướng Đức Angela Merkel tiếp tục nhắc tới Industrie 4.0 tại Diễn đàn Kinh tế thế giới ở Davos tháng 1/2015. Hiện nay, Công nghiệp 4.0 đã vượt ra khỏi khuôn khổ dự án của Đức với sự tham gia của nhiều nước và trở thành một phần quan trọng của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư tác động mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực, với sự xuất hiện của robot có trí tuệ nhân tạo mang lại nhiều ứng dụng trong xã hội. Nhờ công nghệ AI, người máy làm việc càng thông minh, có khả năng ghi nhớ, học hỏi vô biên, trong khi khả năng đó ở con người càng già càng yếu đi. Ưu điểm làm việc 24/24, không cần trả lương, đóng thuế, bảo hiểm… của robot cũng đang đe dọa đến sự tương quan trong việc sử dụng lao động là người thật hay người máy.

Trong cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư, những yếu tố mà các nước như Việt Nam đã và đang tự coi là có ưu thế như lực lượng lao động thủ công trẻ, dồi dào sẽ không còn là thế mạnh nữa, thậm chí bị đe dọa nghiêm trọng. Trong tương lai, người dân có thể mất việc làm, bởi những lĩnh vực mà công nghệ robot có thể tác động tới trải dài từ dệt may, dịch vụ, giải trí cho đến y tế, giao thông, giáo dục...

Lĩnh vực Nông nghiệp cũng không còn là nông nghiệp thuần túy, mà trở thành "Nông nghiệp 4.0"
Tương tự với “Công nghiệp 4.0”, “Nông nghiệp 4.0” ở châu Âu được hiểu là các hoạt động trồng trọt và chăn nuôi được kết nối mạng bên trong và bên ngoài đơn vị (có thể hiểu theo nghĩa rộng bao gồm cả lĩnh vực thủy sản, lâm nghiệp). Nghĩa là thông tin ở dạng số hóa dành cho tất cả các đối tác và các quá trình SX, giao dịch với các đối tác bên ngoài đơn vị như các nhà cung cấp và khách hàng tiêu thụ được truyền dữ liệu, xử lý, phân tích dữ liệu phần lớn tự động qua mạng internet.

Một số thuật ngữ khác thường được sử dụng như “Nông nghiệp thông minh” và “Canh tác số hóa”, dựa trên sự ra đời của các thiết bị thông minh trong nông nghiệp. Các thiết bị thông minh bao gồm các cảm biến, các bộ điều tiết tự động, công nghệ có thể tính toán như bộ não và giao tiếp kỹ thuật số.

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

1). 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.
2). 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.
3). 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.
4). 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.
5). Thiết bị bay không người lái (Drones) và các vệ tinh (satellites) được sử dụng để thu thập dữ liệu của các trang trại.
6). Canh tác trong nhà/hệ thống trồng cây – nuôi cá tích hợp/Thủy canh (khí canh): Hiện nhiều giải pháp đã được hoàn thiện.
7). 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.

Tại Việt Nam

Đây là cột mốc tiến vào cách mạng công nghiệp 4.0 của doanh nghiệp Việt. Nhiều người Việt đã từng tự hào với các nông sản như gạo, trà, cà phê xuất khẩu khắp thế giới. Nay bước vào kỷ nguyên kỹ thuật số, chúng ta sẽ có những sản phẩm công nghệ mang giá trị toàn cầu...

Theo đánh giá của ông Vũ Minh Trí - Tổng giám đốc Microsoft Việt Nam (VnMedia 24/4/2017), phần mềm phục vụ chăn nuôi hay ươm trồng như SmartChick là công cụ công nghệ rất được mong đợi… SmartChick là sản phẩm phục vụ nuôi gà thông minh, giúp người dùng chăm sóc gà theo đúng quy trình an toàn sinh học. Người dùng không cần nhiều kiến thức và kinh nghiệm vẫn có thể thu được những con gà chất lượng nhất sau thời gian nuôi. SmartChick hoạt động tự động hoặc bán tự động thông qua công nghệ IoT, giúp người dùng chăm sóc gà ở bất kỳ lúc nào và bất cứ nơi đâu thông qua internet.

Dự án cải thiện nông nghiệp có tưới do Ngân hàng Thế giới (WB) tài trợ đang được triển khai ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung của nước ta. Dự án này sẽ cải thiện đáng kể hệ thống nông nghiệp có tưới trong điều kiện thiếu nước sản xuất trầm trọng như hiện nay, giúp nông dân sản xuất thuận lợi hơn, góp phần tăng năng suất cây trồng, ổn định đời sống và phát triển nông nghiệp bền vững.

Công ty Agrivina - Dalat Hasfarm® tiên phong nhập các giống hoa lạ, cây giống chất lượng cao từ các nhà cung cấp giống uy tín tại Hà Lan và châu Âu để phát triển tại Đà Lạt. Công ty đã đầu tư và ứng dụng công nghệ trồng hoa trong nhà kính hiện đại, các chế độ chăm bón, điều chỉnh gió, độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng đều được lập trình và theo dõi bằng máy tính.

Năm 1994, ông Thomas Hooft - Tổng giám đốc công ty TNHH Agrivina - khởi đầu dự án trồng hoa tại Đà Lạt. Năm 2003, Agrivina - Dalat Hasfarm® được đánh giá là một trong 5 dự án nước ngoài đầu tư hoạt động hiệu quả nhất trên đất Đà Lạt. Từ năm 2004, Dalat Hasfarm® được vinh dự trở thành thành viên duy nhất của Hiệp hội hoa Thế giới. Năm 2010, Dalat Hasfarm® đã đạt con số gần 100 triệu cành hoa các loại, trong đó 30% sản lượng phục vụ nhu cầu trong nước, 70% sản lượng được xuất khẩu đến các thị trường như Nhật Bản, Úc, Singapore, Đài Loan, Indonesia.

Trang trại bò sữa Vinamilk tại Đà Lạt. Ảnh: Phạm Kha

Sau 8 năm triển khai dự án, Tập đoàn TH True Milk đã xây dựng trang trại bò sữa ứng dụng công nghệ cao lớn nhất châu Á với quy mô hơn 45.000 con bò. Với dự án sữa tươi sạch, tập đoàn TH đã thực hiện cuộc cách mạng trong ngành sữa, tỷ lệ sữa nước chế biến từ sữa tươi tăng từ 8% năm 2008 lên hơn 30% hiện nay. Trước đó, Control Union đã cấp chứng nhận hữu cơ châu Âu và Mỹ cho 37 loại rau sạch của trang trại FVF và 5 loại dược liệu của trang trại Dược liệu TH - 2 thương hiệu thực phẩm thuộc tập đoàn TH.

Vinamilk đầu tư công nghệ cao vào nhiều trang trại bò sữa. Hiện Vinamilk đã chiếm lĩnh phần lớn thị trường sữa trong nước: khoảng 55% thị phần sữa nước, 85% thị phần sữa chua, 80% thị phần sữa đặc, 40% thị phần sữa bột trẻ em. Toàn bộ hệ thống trang trại được xây dựng khép kín, tự động hóa với giống bò được tuyển chọn kỹ lưỡng nhằm đem đến năng suất sữa cao nhất. Với vai trò đầu tàu trong phát triển ngành chăn nuôi bò sữa Việt Nam, Vinamilk hiện có 10 trang trại trong đó có 7 trang trại theo chuẩn GlobalGAP trang bị công nghệ cao và 3 trang trại khác đang được công ty xây dựng. Tổng đàn bò sữa của Vinamilk đạt xấp xỉ 120.000 con. Năm 2016, Vinamilk mở rộng tổ hợp các trang trại bò sữa công nghệ cao tại Thanh Hóa. Tổ hợp được đầu tư xây dựng với công nghệ và máy móc thiết bị hiện đại nhất của thế giới trong lĩnh vực chăn nuôi bò sữa: Công nghệ chăn nuôi tiên tiến, giúp tối ưu hóa công việc vận hành khi trang trại đi vào hoạt động; Hệ thống làm mát dạng phun tắm tự động; Hệ thống dự trữ thức ăn, chế biến thức ăn được đầu tư hết sức đồng bộ; Hệ thống kiểm soát chất lượng sản phẩm, quản lý đàn, hỗ trợ sinh sản, giám sát sức khỏe cũng hoàn toàn tự động, điều khiển bằng máy tính và các dữ liệu được truyền tải về trụ sở chính của công ty tại TP.HCM.

VinEco thuộc tập đoàn VinGroup, tham gia thị trường từ tháng 3/2015, đã nhanh chóng trở thành thương hiệu rau an toàn được người tiêu dùng yêu thích và tin tưởng. Với sự đầu tư bài bản của Tập đoàn Vingroup, VinEco có khả năng triển khai sản xuất nông nghiệp trên quy mô lớn và áp dụng các công nghệ tiên tiến từ các nước phát triển như Nhật Bản và Israel, nhằm tối ưu hóa hiệu quả và chất lượng sản phẩm. Đến nay, VinEco đã có gồm 3 vùng sản xuất lớn ở miền Bắc, miền Nam, Lâm Đồng, với 14 nông trại đã và đang chuẩn bị đưa vào canh tác.

Năm 2015, Tập đoàn FPT và Tập đoàn Fujitsu thành xây dựng Trung tâm Hợp tác Nông nghiệp thông minh FPT - Fujitsu tại Hà Nội. Trung tâm này ứng dụng công nghệ điện toán đám mây trong ngành thực phẩm và nông nghiệp, nằm trong Hệ thống giải pháp Xã hội thông minh của tập đoàn Fujitsu. Hai mô hình sản xuất được vận hành để trồng thử nghiệm và giới thiệu những loại rau có giá trị gia tăng cao. Những thông tin, hình ảnh về môi trường và khu vực trồng trọt được theo dõi và quản lý không chỉ tại Việt Nam, thậm chí tại Nhật Bản cũng có thể theo dõi và đưa ra hướng dẫn trồng trọt từ xa.

Còn nông trại của gia đình bà Nguyễn Thị Huệ (TP Đà Lạt), mỗi ha đất canh tác cho lãi tới 5 tỉ đồng/năm. Tại nông trại thông minh này, các loại rau, củ, quả tí hon đều được trồng trên những “chiếc giường” gồm hai tầng, mỗi tầng cách nhau 1m. Sản phẩm gồm củ cải đường, cà rốt, cà chua các loại, bí, củ dền… được 3 tháng tuổi thì cho thu hoạch với nhiều màu sắc khác nhau nhằm đáp ứng thị hiếu đa dạng của người tiêu dùng.

Một thợ sửa điện ở An Giang đã sáng chế chiếc máy phun thuốc bảo vệ thực vật điều khiển từ xa. Người dùng đứng trong bán kính 100m, bấm remote điều khiển là xong. Năm 2015, chiếc máy tự chế của anh Tuấn đạt giải nhất tại Hội thi sáng tạo khoa học kỹ thuật tỉnh An Giang...

Trong số các thành phần của nông nghiệp 4.0 đang thực hiện, thì hạ tầng cơ sở để có thể ứng dụng kết nối vạn vật (IoT) ở nước ta chưa đồng bộ. Với địa hình và loại cây, con đang sản xuất đa dạng phức tạp, quy mô nông hộ nhỏ lẻ, và trình độ dân trí rất chênh lệch giữa các vùng miền. Vì vậy chúng ta khó có thể đặt mục tiêu giống như Thái Lan trên quy mô tất cả các loại cây, con trên cả nước. Nhưng căn cứ vào kết quả một số mô hình hợp tác quốc tế về nông nghiệp thông minh đối với một số cây như lúa hay rau. Một số mô hình có thể được đề xuất, tùy theo điều kiện từng vùng cho phép có thể xây dựng một số mô hình, đó là: 1) Sản xuất lúa, ngô 4.0 ứng phó với biến đổi khí hậu ở những nơi có đủ điều kiện; 2) Nâng cấp sản xuất rau theo mô hình 4.0 ở Lâm Đồng; 3) Xây dựng mô hình nuôi trồng nấm ăn, nấm dược liệu theo mô hình 4.0; 4) Mô hình chăn nuôi bò sữa, gà, lợn theo mô hình 4.0...

Khi áp dụng theo mô hình 4.0, buộc chất lượng tuân theo tiêu chuẩn quốc tế và cần xây dựng thương hiệu đạt tiêu chuẩn hàng hóa trên thế giới.