Ngành nông nghiệp và xu hướng ứng dụng công nghệ cao

Dữ liệu lớn (Big Data)

Dữ liệu hoạt động của trang trại được tạo ra mỗi ngày, điều này sẽ không phát huy hiệu quả nếu không được phân tích. Do vậy, ứng dụng công nghệ Big Data vào phân tích tổng hợp, chọn lọc thông tin chi tiết hữu ích sẽ giúp quá trình sản xuất nông nghiệp đạt kết quả cao nhất. Big Data sẽ thống kê phân tích diện tích, sản lượng, dự báo mùa vụ, sử dụng đất, thủy lợi, giá cả nông sản, dự báo thời tiết, dịch bệnh, chu kỳ nước… tạo nền tảng cho mùa vụ tiếp theo.

Công ty khởi nghiệp Fyllo ở Ấn Độ đã sử dụng các dịch vụ đám mây để phân tích dữ liệu trong sản xuất của các trang trại. Fyllo xây dựng các mô hình với dữ liệu theo thời gian thực, giúp nông dân hiểu rõ sự phát triển của cây trồng, yêu cầu tưới tiêu, sâu bệnh cũng như lịch trình bón phân dựa trên phân tích dữ liệu đất.

Ứng dụng dữ liệu lớn (Big Data) và các kỹ thuật phân tích giúp quá trình sản xuất nông nghiệp đạt kết quả cao nhất (Ảnh: Analyticsinsight)

Internet vạn vật (IoT)

Trong sản xuất nông nghiệp, việc canh tác, giám sát đòi hỏi nhiều công sức và thời gian của người nông dân. Ứng dụng IoT sẽ cung cấp giải pháp thay thế cho các phương pháp canh tác truyền thống. Một thiết bị IoT có thể chứa 1 hoặc nhiều cảm biến thu thập dữ liệu và cung cấp thông tin chính xác theo thời gian thực cho người nông dân như: Chất lượng đất, nhiệt độ và độ ẩm, theo dõi sự phát triển của cây trồng và vật nuôi... Nó cũng tạo điều kiện cho nông dân giám sát từ xa các trang trại.

Tiêu biểu trong ứng dụng IoT vào sản xuất nông nghiệp là Farmer Hive (FH), công ty khởi nghiệp tại Canada. FH phát triển các cảm biến dựa trên công nghệ IoT cho nhà kính, trang trại gia đình và người trồng cây ăn quả. FH cung cấp các dịch vụ đám mây lưu trữ trực tiếp dữ liệu và các chỉ số chi tiết được đo bằng cảm biến cho phép nông dân hiểu rõ hơn về dữ liệu trang trại của họ và xác định những khu vực có vấn đề theo thời gian thực.

Trí tuệ nhân tạo (AI)

Việc kết hợp trí tuệ nhân tạo trong nông nghiệp giúp nông dân chủ động hơn. AI cung cấp thông tin chi tiết để dự báo dữ liệu thời tiết, năng suất cây trồng và giá cả. Nhờ AI, nông dân có thể đưa ra các giải pháp sáng tạo nhằm cải thiện chất lượng nông nghiệp tổng thể.

Đơn cử như hãng khởi nghiệp Arwa Intelligence của Mỹ đã tận dụng AI để đưa ra các đề xuất tùy chỉnh việc lập kế hoạch cây trồng thông qua phân tích chi tiết về di truyền, độ phì nhiêu của đất, khí hậu và năng suất... cho phép nông dân xác định các yếu tố hạn chế và phân tích hiệu suất của các yếu tố đầu vào trong sản xuất quy mô lớn.

Đèn led được sử dụng trong canh tác nông nghiệp (Ảnh: TechRepublic)

Máy bay không người lái (drone)

Máy bay không người lái có thể giúp nông dân vượt qua những rắc rối trong quản lý lẫn canh tác. Drone thu thập dữ liệu thô chuyển thành thông tin hữu ích cho việc giám sát trang trại, tối ưu hóa việc sử dụng phân bón, nước, hạt giống và thuốc trừ sâu. Ngoài ra, drone còn kết hợp cùng công nghệ GPS để theo dõi gia súc, xác định địa lý và giám sát chăn thả…

Công ty khởi nghiệp của Oman - Wakan Tech đang nghiên cứu các giải pháp dùng drone để thụ phấn trên không, theo dõi sức khỏe cây trồng, phun thuốc trừ sâu và phấn hoa có mục tiêu. Drone có thể thụ phấn cho cây trồng bằng cách sử dụng phấn hoa khô hoặc lỏng, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp thụ phấn thông thường, đặc biệt là tại các trang trại lớn.

Máy bay không người lái có thể giúp nông dân có thể thụ phấn cho cây trồng bằng cách sử dụng phấn hoa khô hoặc lỏng

Robot nông nghiệp

Thiếu lao động là một vấn đề nghiêm trọng khi sản xuất trên cánh đồng rộng lớn. Vì vậy, các công ty khởi nghiệp đã nghiên cứu sản xuất các loại robot hỗ trợ nông dân trong nhiều hoạt động như hái trái cây, thu hoạch, trồng, cấy, phun thuốc, gieo hạt và làm cỏ. Nông dân có thể dựa vào robot để tự động hóa các công việc lặp đi lặp lại trên cánh đồng. Chúng cũng ngăn ngừa các lỗi do con người gây ra và cung cấp sự tiện lợi thông qua tự động hóa.

Hãng khởi nghiệp Advanced.Farm của Mỹ đang tận dụng công nghệ robot để phát triển các giải pháp thu hoạch và điều hướng tự động trên các cánh đồng. Họ triển khai các robot được trang bị camera âm thanh nổi để xác định và chọn sản phẩm tươi dựa trên kích thước và độ chín; Tự động hóa các hoạt động quy mô lớn, tốn ít thời gian và công sức.

Robot hỗ trợ nông dân trong nhiều hoạt động như hái trái cây, thu hoạch, trồng, cấy, phun thuốc, gieo hạt và làm cỏ

Nông nghiệp chính xác

Suy thoái môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến canh tác bền vững. Do vậy, quản lý vụ mùa chính xác giúp nông dân xử lý đầu vào như nước, thuốc trừ sâu hay phân bón… để nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng đối với các vùng đất khác nhau.

Công ty khởi nghiệp Data Farming (Úc) đã cung cấp giải pháp kỹ thuật số trong lĩnh vực nông nghiệp chính xác với sự trợ giúp của các dịch vụ đám mây trả tiền. Nền tảng đám mây có tên The Digital Agronomist giúp nông dân có những hiểu biết hữu ích về đồng ruộng, từ đó thiết lập quy trình canh tác tối ưu.

Công nghệ kết nối

Không thể thực hiện nông nghiệp thông minh nếu không có các công nghệ kết nối như 5G băng thông rộng hoặc kết nối hỗ trợ vệ tinh. Công nghệ 5G tạo điều kiện cho các thiết bị IoT, robot và cảm biến khác nhau giao tiếp dữ liệu với tốc độ cao, cho phép nông dân theo dõi dữ liệu chính xác hơn trong thời gian thực và đưa ra các quyết định cần thiết nhanh chóng. Điều này giúp người nông dân dễ dàng truy cập dữ liệu chính xác theo dõi kịp thời trang trại.

Không thể thực hiện nông nghiệp thông minh nếu không có các công nghệ kết nối như 5G băng thông rộng hoặc kết nối hỗ trợ vệ tinh

Công nghệ sinh học

Ứng dụng công nghệ sinh học nông nghiệp chất lượng cao trong sản xuất giống cây trồng, vật nuôi được xem là giải pháp có tính bền vững. Trong đó, công nghệ chỉnh sửa gen cho phép tạo ra giống cây trồng với các phẩm chất mong muốn như khả năng chịu bệnh, hạn hán, kháng sâu bệnh và năng suất cao hơn.

Tiêu biểu trong lĩnh vực này có AgGene, công ty khởi nghiệp sinh học nông nghiệp của Canada. Công ty này đã khai thác các kỹ thuật nhân giống cây trồng để phát triển hạt giống và mô với hàm lượng protein cao nhờ điều khiển các gen tích lũy. AgGene đang triển khai các nền tảng chỉnh sửa gen để đưa ưu điểm vào cây trồng thương mại trong tương lai gần.

Ngành nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao giúp nông dân quản lý tốt chất lượng cây trồng (Ảnh: Modernfarmer.com)

Kiểm soát môi trường

Các hiện tượng thời tiết biến động và khắc nghiệt liên tục cản trở sản xuất nông nghiệp. Việc trồng cây ở các thành phố đông dân, sa mạc hoặc các điều kiện không thuận lợi khác đặt ra những thách thức mới. Điều này có thể khắc phục được bằng nông nghiệp môi trường có kiểm soát.

Hãng khởi nghiệp Baltic Freya của Litva đã xác định các vấn đề tồn tại trong lĩnh vực thủy canh và khí canh để cải tiến và tạo ra kỹ thuật phun sương mới. Cây trồng bằng phương pháp thủy canh có khả năng mắc các bệnh về rễ, trong khi khí canh thường sử dụng nhiều vòi phun. Công ty khởi nghiệp này đã nghiên cứu và đưa ra ứng dụng Fogponics 2.0 đảm bảo tạo sương mù tối ưu khi sử dụng trong trang trại.