Khái niệm và xuất xứ của nông nghiệp số
Theo khái niệm của Hiệp hội Máy Nông nghiệp Châu Âu (European Agricultural Machinery, 2017) thì:
1) Nông nghiệp 1.0 xuất hiện ở đầu thế kỷ 20, vận hành với hệ thống tiêu tốn sức lao động, năng suất thấp. Nền nông nghiệp đó có khả năng nuôi sống dân số nhưng đòi hỏi số lượng lớn các nông hộ nhỏ và một phần ba dân số tham gia vào quá trình sản xuất nguyên liệu thô.
2) Nông nghiệp 2.0, đó là cách mạng xanh, bắt đầu vào những năm 1950, khởi đầu là giống lúa mì lùn cải tiến, nhưng phải dựa nhiều vào bón thêm đạm, sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học tổng hợp, cùng với máy móc chuyên dùng, cho phép hạ giá thành và tăng năng suất, đem lại lợi nhuận cho tất các các bên tham gia.
3) Nông nghiệp 3.0, từ chỗ nâng cao hiệu quả đến nâng cao lợi nhuận nhờ chủ động và sáng tạo hạ giá thành, nâng cao chất lượng, đưa ra sản phẩm khác biệt. Bắt đầu khi định vị toàn cầu (GPS) được ứng dụng đầu tiên để định vị và định hướng. Thứ hai là điều khiển tự động và cảm biến (sensor) đối với nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, dinh dưỡng, từ những năm 1990, máy gặt đập liên hợp được gắn thêm màn hình hiển thị năng suất dựa vào định vị GPS. Thứ ba là tiến bộ công nghệ sử dụng các thiết bị không dây (Telematics).
4) Nông nghiệp 4.0, thuật ngữ được sử dụng đầu tiên tại Đức.
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 sản xuất, 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. Sử dụng các thiết bị internet có thể tạo điều kiện quản lý lượng lớn dữ liệu và kết nối nội bộ với các đối tác bên ngoài đơn vị.
Đối với Việt Nam, thuật ngữ Nông nghiệp 4.0 hay còn gọi là Nông nghiệp thông minh hoặc Nông nghiệp số đã dần trở nên quen thuộc. Trong tiếng Anh, cụm từ này được gọi là Agriculture 4.0 hay Digital agriculture.
Nông nghiệm 4.0 là việc ứng dụng các thành tựu hiện đại của công nghiệp 4.0 như Internet, công nghệ nano, công nghệ robot, công nghệ sinh học, công nghệ chiếu sáng,…vào quy trình sao cho giảm thiểu công sức lao động, hạn chế thất thoát, thiệt hại do thiên tai, sâu bệnh xuống mức thấp nhất, đảm bảo an toàn môi trường, kiểm soát và tiết kiệm chi phí trong từng giai đoạn hay toàn bộ tất cả quy trình sản xuất – chế biến- tiêu thụ. Sự đổi mới này tập trung chính chủ yếu vào quá trình sản xuất thông minh dựa trên các thành tựu đột phá vượt trội.
Những minh chứng gần đây đã cho thấy, nền nông nghiệp 4.0 đã đi đúng hướng đối kèm với sự phát triển công nghệ trong các lĩnh vực điều chỉnh dinh dưỡng đất, quản lý sâu bệnh và nhờ việc rút ngắn chu kỳ đổi mới của cây trồng, sự phát triển gen của cây lương thực cho phép tăng năng suất cao hơn.
Trong bối cảnh hiện tại, nông nghiệp kỹ thuật số dường như là một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn để đáp ứng nhu cầu nâng cao hiệu quả quản lý, cho phép phân bổ nguồn lực chính xác và đảm bảo sự phát triển bền vững cho những người làm việc trong lĩnh vực này.
Cũng như trong các ngành công nghiệp khác, chuyển đổi kỹ thuật số đã tạo ra những bước tiến lớn trong nông nghiệp, gieo mầm cho những gì ngày nay được gọi là Nông nghiệp 4.0, Nông nghiệp kỹ thuật số hoặc Nông nghiệp thông minh.
Về mặt thực tế, điều này cho thấy sự gia tăng thu thập dữ liệu thông qua mạng internet vạn vật, tức là các cảm biến, máy móc và máy bay không người lái thu thập thông tin thời gian thực, sau đó được lưu trữ và xử lý trên công nghệ đám mây. Nhờ việc kiểm soát chi tiết các yếu tố đầu vào, điều này cho phép đạt được hiệu quả như giảm chi phí lao động, quan sát và chuẩn bị cho các điều kiện khí hậu ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, theo dõi sự lây lan của sâu bệnh, v.v.
Ngoài ra, các mô hình dự báo được hỗ trợ bởi dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo sẽ cho phép dự báo về sự bùng phát sâu bệnh, khuyến nghị về việc bố trí hạt giống tốt hơn trên đồng ruộng, và lựa chọn giống cây trồng tốt nhất cũng như xác định thời điểm tốt nhất để đưa sản phẩm ra thị trường.
Thuận lợi:
-Áp dụng hình thức công nghệ cao vào nông nghiệp cho phép bạn tạo ra được những nông sản đạt giá trị hiệu suất cao, chất lượng tốt, an toàn và tươi sạch. Người tiêu dùng có thể tiếp cận đến những nguồn sản phẩm sạch, chất lượng đảm bảo cùng với giá thành phải chăng.
-Ngoài ra, nền nông nghiệp công nghệ cao còn được tích hợp nhiều tính năng ứng dụng như cơ giới hoá cáo khâu trong quá trình sản xuất đến khi thu hoạch, sơ chế và bảo quản nông sản. Tích hợp công nghệ thông tin trong quy trình quản lý sản xuất nông lâm thuỷ sản như theo dõi quá trình sinh trưởng, giám sát, điều tiết, dự báo giúp nâng cao chất lượng tối đa.
- Ứng dụng công nghệ sinh học trong quy trình chọn giống, tạo giống cây trồng, vật nuôi phù hợp với điều kiện thời tiết thuận lợi, năng suất cao, chống chịu tốt, giảm thiểu thiệt hại.
- Những ưu điểm của nông nghiệp công nghệ cao hiện nay đã giúp cho ngành nông nghiệp thế giới có những bước tiến phát triển vượt bậc. Nếu như trước kia, công nghệ 4.0 chỉ có thể dùng trong chế biến thực phẩm thì bây giờ có thể dễ dàng nhận thấy trên những cánh đồng, công nghệ đã dần trở nên quen thuộc và phổ biến hơn trong nông nghiệp.
- Bên cạnh những lợi ích kể trên, việc ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp còn mang lại những thành quả doanh thu và giá trị kinh tế tăng trưởng, nguồn thu nhập cao và ổn định.
-Chúng còn giúp cây trồng được phát triển trong điều kiện tốt nhất, cho ra quả đều và đẹp, chống lại sự khắc nghiệp của thời tiết, cũng như năng suất tăng lên gấp bội. Nông nghiệp công nghệ cao quả thật là một phát minh vĩ đại của thế giới.
- Nông nghiệp công nghệ cao tạo ra lượng sản phẩm lớn, đảm bảo chất lượng tốt, tăng năng suất và đặc biệt là thân thiện với môi trường. Việc ứng dụng công nghệ cao giúp nhà sản xuất tiết kiệm tối đa các chi phí như nước, các loại phân bón hữu cơ, phân npk, thuốc bảo vệ thực vật và nhờ thế mà luôn đảm bảo an toàn và thân thiện với môi trường. Chính vì những ưu thế nổi bật như vậy, mà cũng dễ hiểu khi nông nghiệp công nghệ cao đang dần trở thành hình mẫu cho nền nông nghiệp của thế kỉ XXI.
-Ngoài ra, nông nghiệp công nghệ cao sẽ giúp nông dân chủ động trong kế hoạch sản xuất, giảm sự lệ thuộc tuỳ theo thời tiết và khí hậu, khắc phục được mùa vụ nghiệt ngã, mà nhờ đó quy mô sản xuất cũng được mở rộng.
Thách thức:
Khi ứng dụng công nghệ cao, nhiều địa phương, doanh nghiệp trong lĩnh vực nông nghiệp sẽ phải đối mặt với không ít khó khăn bao gồm vốn đầu tư: Để áp dụng đạt hiệu quả tốt nhất, cần một nguồn vốn đầu tư rất lớn cho mảng công nghệ, thời gian nghiên cứu, vườn trồng cây. Theo như tính toán sơ bộ, ước tính cần khoảng 400 triệu đồng để có thể đầu nhà mảng trồng dưa lưới với hệ thống tưới tiêu đạt tiêu chuẩn, hay cần đến khoảng 1,5 tỷ đồng đế đầu tư về mảng sản xuất rau xà lách,…Chung quy, một nguồn vốn đầu tư lớn cộng với thời gian xoay vòng vốn tương đối lâu cũng là "chướng ngại vật" khiến cho nhiều doanh nghiệp còn e dè.
Thậm chí, cơ chế pháp lý về đất đai như giấy tờ sở hữu đất chưa có những bước rõ ràng cũng là rào cản cho các doanh nghiệp không dám mạnh dạn đầu tư. Vì thế, nhà nước cần đưa ra những biện pháp, chính sách hỗ trợ cũng như điều luật để kiểm soát nhằm tạo điều kiện cho họ có thể an tâm bắt tay làm ăn lâu dài.
Và quan trọng hơn, chúng ta phải đối phó với nỗi lo ngày càng tăng trên toàn cầu về quyền riêng tư dữ liệu và an ninh mạng.
Thực tế, mức độ áp lực do nông nghiệp số mang lại còn là một câu chuyện hoàn toàn khác. Trong trường hợp xấu nhất, nó có thể trở thành một vấn đề của nhà nước nếu việc mất mát, lạm dụng hoặc đánh cắp dữ liệu có thể ảnh hưởng hoặc gây nguy hiểm cho năng lực của chính phủ trong việc nuôi sống con người.
Nó cũng liên quan đến việc có thể sử dụng thông tin nội bộ để thu lợi từ thị trường hàng hóa nông nghiệp. Vấn đề quan trọng ở đây là làm thế nào để thiết lập các cấp độ kiểm soát và quản trị an ninh mạng an toàn, bền vững nhất có thể, khi áp dụng công nghệ trong sản xuất nông nghiệp.
