1. Nông nghiệp 4.0 tại một số nước trên thế giới

1.1. Tại Ấn Độ

Theo Rishi Nair (Công ty Khoa học Nông nghiệp Zuari, 2015), Nông nghiệp 4.0 vẫn còn xa đối với toàn An Độ, vì những lý do: 1. Tiếp cận nguồn dữ liệu: Nguồn dữ liệu tuy đã mạnh nhưng vẫn còn nhiều bất cập như các dữ liệu về các hóa chất nông học, hạt giống và những vật tư đầu vào khác không hoàn toàn được điều chỉnh bởi các quy định pháp luật, nên công tác thống kê về thương mại gặp nhiều khó khăn. Ngay cả số liệu chính xác về số doanh nghiệp ở từng địa phương cũng khó chính xác. 2. Việc giải mã dữ liệu và tối ưu hóa vật tư đầu vào cũng đang gặp khó khăn. 3. Các hoạt động ngoài đồng ruộng: vẫn còn rất nhiều thách thức trong công tác khuyến nông tới nông dân. Năm 2015 mói có 30% (350 triệu người) chủ đăng ký sử dụng internet. Có tất cả 750 loại ngôn ngữ được sử dụng ở Ấn Độ nên rất khó thống nhất ngôn ngữ cho tất cả mọi người (Nair, 2015).

1.2. Tại Trung Quốc

Yun Zhang, Lei Wang và Yanqing Duan (Zhang, et al, 2016), qua tổng quan về tình hình ứng dụng công nghệ thông tin trong các mô hình kinh tế của Trung Quốc nhấn mạnh chủ trương tái cấu trúc nền nông nghiệp theo hướng kỹ thuật số, cải tiến cách tiếp cận công nghệ và kỹ năng cho nông dân, đẩy mạnh ứng dụng kết nối vạn vật, định vị toàn cầu, điều khiển từ xa và thiết bị thông minh. Khai thác và sử dụng dữ liệu lớn (Big data) và phân tích dữ liệu nông nghiệp. Các nhà lãnh đạo Trung Quốc tham vọng với những tiến bộ của các công nghiệp khác sẽ hỗ trợ liên minh công nông, áp dụng khái niệm Nông nghiệp 4.0 từ Châu Âu, nông dân Trung Quốc thế kỷ 21 sẽ thực hiện Nông nghiệp 4.0. Tầm nhìn của liên minh tại kế hoạch 5 năm lần thứ 13, đã định hướng tương lai nông thôn Trung Quốc sẽ phải đạt: 1). Nền nông nghiệp mới kết nối 6 ngành công nghiệp vào sản xuất, chế biến và phân phối lương thực, thực phẩm; 2). Nông dân mới tức là nông dân chuyên nghiệp, thay thế nông dân nông hộ nhỏ, làm việc bán thời gian, hoặc nông dân nghèo đói; 3). Ruộng vườn nông thôn mới hài hòa với thành thị (Dimsumsat, 2015). Hiện nay ở Trung Quốc, theo hướng Nông nghiệp 4.0, nhiều ngành công nghiệp đang được đẩy mạnh như các ngành công nghiệp chế tạo máy kéo công suất cao, máy gặt đập thông minh; ứng dụng thiết bị bay không người lái (Drone); công nghiệp phục vụ chăn nuôi thông minh 4.0; trồng cây trong nhà...

1.3. Khả năng một số nước Đông Nam Á với Nông nghiệp 4.0

Theo ADB (Trevot Clarke, 2016): Việt Nam có hơn 24 triệu lao động nông nghiệp (46% tổng lao động), Myanmar có 20 triệu lao động (hơn 70%), Indonesia có gần 40 triệu lao động (35%), Campuchia có gần 5 triệu lao động (64%), Philippines có 12 triệu lao động (31%), Thái Lan có gần 16 triệu lao động (41%), Lào có 2 triệu lao động (70%). Malaysia và Singapore có tỷ lệ thấp hơn rất nhiều. Toàn vùng ước khoảng 100 triệu lao động trực tiếp trong nông nghiệp (không kể lao động gia đình giúp đỡ khi cần thiết). Theo BBC, 70 triệu người, thuộc lực lượng này dễ bị tổn thương. Do lực lượng này có các đặc điểm canh tác rất khác nhau trong khối ASEAN và mức độ tiếp thu công nghệ, khả năng tiếp cận công nghệ cũng rất khác nhau và dễ mẫn cảm với tự động hóa. Nghĩa là còn nhiều việc cần thiết để thiết lập hệ thống tự động hóa kết nối vạn vật (IoT). Tuy nhiên một số đối tác thuộc các nước công nghiệp liên quan đến khối ASEAN như Úc, Mỹ, Nhật đang cạnh tranh gay gắt về IoT và canh tác tự động hóa ở đây (Trevor Clarke, 2016). Như vậy, với nhiều nước ASEAN, Nông nghiệp 4.0 đang trên đường tiến triển, tuy còn khó khăn nhất định. Trong 15 năm tới, sẽ có nhiều doanh nghiệp canh tác thông minh ở vùng nông thôn, tùy thuộc vào chính phủ và sự đầu tư cơ sở hạ tầng kết nối vạn vật. Lào và Campuchia trong 10 năm tới khó đề cập đến nông nghiệp thông minh (Trevot Clarke, 2016). Tuy nhiên tại Thái Lan hay Đài Loan có sự khác biệt. Thái Lan, đang có định hướng theo Nông nghiệp 4.0 như trình bày dưới đây. Hay tại Đài Loan, tự hào là một trong những nơi cung cấp các thiết bị cho Nông nghiệp 4.0 trên thế giới.

1.4. Nền nông nghiệp Thái Lan đặt mục tiêu đồng hành theo mô hình Quốc gia Thái 4.0

Mặc dầu tình hình chung của các nước Đông Nam Á như đã trình bày ở trên, Bộ Nông nghiệp và HTX Thái Lan (15/3/2017) công bố rằng, mọi điều kiện đã sẵn sàng tạo đà cho nông dân Thái tiến theo hướng “Nông dân thông minh - Smart farmers”. Thứ trưởng Bộ NN và HTX Thái Lan Anekwit, cho rằng Chính phủ có chính sách đối với nông nghiệp cùng đổi mới công nghệ để sao cho thế hệ trẻ trở thành “nông dân thông minh” cùng với chính sách của Chính phủ Thái về Thái 4.0. Chính phủ Thái định hướng nông nghiệp và thực phẩm của Thái theo Nông nghiệp 4.0 đó là thực phẩm và thành phần thực phẩm thông minh để sản xuất những sản phẩm nâng cao giá trị trong chuỗi giá trị, nông nghiệp thông minh để có chất lượng hảo hạng trong điều kiện biến đổi khí hậu và xã hội già hóa. Chương trình hành động của Bộ NN và HTX Thái Lan là sẽ hình thành các trung tâm nông nghiệp và thực phẩm theo hướng 4.0, đó là: 1). Trung tâm Nông nghiệp Thực phẩm phía Bắc Thái Lan gồm các trang trại thông minh nhằm sản xuất sữa bò đạt tiêu chuẩn quốc tế và thực phẩm chức năng; 2). Vùng Đông Bắc có Trung tâm Nông nghiệp Thực phẩm gồm các trang trại trồng trọt thông minh, chăn nuôi gia súc thông minh; 3). Khu Đại học ở miền Trung Thái Lan gồm các thực phẩm chức năng và thực phẩm cho người già; 4). Trung tâm Nông nghiệp Thực phẩm phía Nam Thái Lan gồm hải sản, thực phẩm ăn chay, cao su tự nhiên (Suvit, 2017). Để đạt được, Bộ NN và HTX Thái cho rằng, phải tập trung vào con người là nhân tố chủ yếu thông qua hình thành 883 trung tâm đào tạo huấn luyện ở tất cả các tỉnh để tăng cường hiệu quả sx nông nghiệp thông qua đổi mới công nghệ. Hơn nữa, Bộ sẽ giới thiệu “Bản đồ Nông nghiệp”, phân định ranh giới giữa các vùng nông nghiệp ở tất cả các tỉnh. Bản đồ nông nghiệp đáp ứng cho từng cây trồng theo đất canh tác. Từng tổ chức thuộc Bộ phải thống nhất trong chương trình đào tạo và hỗ trợ công nghiệp nông nghiệp.

1.5. Đài Loan tự hào là xứ sở của chuỗi cung ứng thiết bị cho Nông nghiệp 4.0

Theo Matthew Ryan (2017), Đài Loan nổi tiếng về công nghệ chế tạo và có nhiều sản phẩm cơ điện trên đầu người hơn bất cứ nơi nào khác trên thế giói (RYAN, 2017) , đó là: 1). Các bộ cảm biến kết nối vạn vật (IoT): Đài Loan tự hào là nơi tập trung các thiết bị công nghệ kết nối vạn vật (IoT) do có lượng lớn các nhà máy sản xuất bán dẫn, chủ yếu ở Công viên Hsinchu. 25% sản lượng bán dẫn của thế giới được chế tạo, sản xuất tại Đài Loan; 2). Đài Loan có nền công nghiệp đèn LED đứng thứ 2 trên thế giới. Vì nông nghiệp trong nhà thúc đẩy công nghệ đèn LED, nó đòi hỏi sự chính xác cao của đèn LED để tạo điều kiện sinh trưởng và năng suất tối ưu nhất; 3). Robot: Đài Loan là một trong những nơi đi đầu về công nghệ robot, đang đặt mục tiêu trở thành một trong những nơi có khả năng nhất về công nghệ robot vào 20 năm tới; 4). Tế bào năng lượng mặt trời: Là nơi sản xuất tế bào năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. Đài Loan có thể cung ứng nguồn năng lượng cho các dự án lớn về nông nghiệp trên quy mô lớn; 5). Thiết bị bay không người lái: 10% lượng thiết bị bay không người lái được chế tạo sản xuất tại Đài Loan. Dự kiến hàng năm sẽ tăng 10% đến năm 2025; 6). Canh tác trong nhà, thủy sản kết hợp thủy canh: Đài Loan có nhiều kinh nghiệm về đèn LED, nên nhiều công ty có thể cung ứng đầy đủ các giải pháp cho canh tác trong nhà, thủy sản kết hợp thủy canh, thủy canh.

2. Những bước đi ban đầu hướng tới nông nghiệp 4.0 ở Việt Nam

Giống như nhiều nước đang phát triển khác, Việt Nam chưa có mô hình Nông nghiệp 4.0 hoàn chỉnh. Chính phủ chưa có chủ trương định hướng cụ thể về Nông nghiệp 4.0. Hiện các khu và các trung tâm nông nghiệp công nghệ cao mới bắt đầu hoạt động. Sự thực thì Việt Nam đang tiếp cận một số thành phần công nghệ cụ thể của Nông nghiệp 4.0, chưa có mô hình hoàn chỉnh, đầy đủ theo khái niệm về Nông nghiệp 4.0 của Châu Âu và chưa như định hướng của Thái Lan. Một số hoạt động đơn lẻ về nông nghiệp chính xác ở Việt Nam, được minh họa dưới đây xuất phát từ nhu cầu hợp tác quốc tế, hoặc một vài hoạt động đơn lẻ về nông nghiệp thông minh xuất phát từ nhu cầu giảm sức lao động trong sản xuất.

Lần đầu tiên một startup công nghệ Việt đã niêm yết trên sàn chứng khoán NASDAQ (30/5/2017) tại Mỹ. Đây là cột mốc tiến vào cách mạng Công nghiệp của doanh nghiệp Việt. Nhiều ngưòi 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. Về công nghệ đang có một số tiến bộ kỹ thuật cụ thể. Theo đánh giá của ông Vũ Minh Trí - Tổng giám đốc Microsoft Việt Nam (VnMedia 24/04/2017), 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 ngưòi 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 thòi 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 bàng 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 giói. Năm 2010, Dalat Hasíarm® 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.

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 TH true Milk, 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 đoànTH (2017).

Vinamilk đầu tư công nghệ cao vào nhiều trang trại bò sữa (2016). 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 vói 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 đang có 10 trang trại trong đó có 7 trang trại theo chuẩn GlobalGAP trang bị công nghệ cao, khép kín từ đồng cỏ đến trang trại 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 Vinamilk 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; đáp ứng các điều kiện của tiêu chuẩn ISO 9001-2008 và tiêu chuẩn GlobalGAP. 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 bàng máy tính và các dữ liệu được truyền tải về trụ sở chính của Công ty tại TPHCM.

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. Hiện VinEco đang cung cấp ra thị trường hơn 100 chủng loại trong đó có rau ăn lá, rau ăn quả, rau ăn củ, rau gia vị, trái cây. Trong đó, nổi bật là rau mầm và rau thủy canh - 2 loại sản phẩm cao cấp sản xuất trong nhà kính Israel... vói sản lượng gần 100 tấn/ ngày và được phân phối chuỗi VinMart, VinMart+.

Năm 2015, Tập đoàn FPT và Tập đoàn Fujitsu hoàn 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 - "Akisai", nằm trong Hệ thống giải pháp Xã hội thông minh của tập đoàn Fujitsu (Khang Thái, 2015). Hai mô hình sản xuất “Nhà kính - Green house” và “Nhà máy rau - Vegetable factory” 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 Yiệt Nam, thậm chí tại Nhật Bản cũng có thể theo dõi và đưa ra hướng dẫn trồng trọt từ xa. Mô hình Nhà kính - Green House dành cho nhà sản xuất ứng dụng công nghệ Akisai, có hệ thống cảm biến sẽ thu thập mọi thông tin về môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, C02, lượng ánh sáng, lượng mưa, hướng gió, tốc độ gió v.v...) tại thời gian thực, từ đó tự động điều khiển mành che, cửa sổ, quạt... nhờ vào hệ thống thiết bị hiện đại cũng như ứng dụng IMEC® (1), áp dụng phương pháp trồng trọt tiên tiến hiện nay tại Nhật Bản. Phương pháp IMEC® là phát minh của Công ty cổ phần Mebiol có trụ sở tại tỉnh Kanagawa, thành phố Hiratsuka. Đây là phương pháp trồng cây trên tấm phim Hydrogel. Tấm phim đặc biệt này chỉ cho phép chất dinh dưỡng và nước thấm qua, giúp ngăn chặn toàn bộ vi khuẩn, vi rút, vì thế sản phẩm của cây sẽ đảm bảo an toàn. Thêm vào đó, do cây chỉ hút được một lượng nước nhất định qua màng phim nên tự thân cây sẽ sản sinh ra đường và axit amino, giúp quả có độ ngọt tự nhiên và hàm lượng dinh dưỡng rất cao. Tập đoàn Fujitsu giới thiệu mô hình nhà máy trồng trọt hoàn toàn khép kín là mô hình đang được vận hành tại “Nhà máy rau Aizuwakamatsu Akisai” Nhật Bản. Tại đây, hệ thống cảm biến sẽ thu thập mọi thông tin về môi trường như nhiệt độ (bao gồm cả nhiệt độ trong nhà kính), độ ẩm, C02, nhiệt độ của dung dịch dinh dưỡng, tốc độ truyền điện...từ đó có những điều chỉnh phù hợp với điều kiện phát triển của cây xà lách ít kali.

Công nghệ tưới nước bằng năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm chi phí, nhân công, phân bón, đồng thòi nâng cao năng suất và không gây ô nhiễm môi trường, đang được ứng dụng ở Bình Phước và Ninh Thuận. Công nghệ này bao gồm 1 tấm pin tích hợp năng lượng mặt trời, với công suất 175W. Năng lượng từ pin sẽ được dẫn tói một motor. Motor sẽ vận hành hệ thống bơm lấy nước từ dưới mương, ao, giếng, sông hồ... và dẫn nước theo hệ thống ống dẫn nước tới tận gốc cây. Không chỉ tưới nước, hệ thống này còn có chức năng bón phân cho cây rất đồng đều và tiện lợi bằng cách lấy phân hòa lẫn với nước cho tan, liều lượng cân đối với diện tích rồi cho vào bình chứa bơm lên qua hệ thống dẫn nước tới từng gốc cây. Đây là hệ thống tưới nước tự động, khi có nắng máy sẽ tự động bật, khi hết nắng máy tự động ngắt nên không cần nhân công vận hành máy.

3. Thảo luận về khả năng áp dụng và đề xuất lựa chọn mô hình Nông nghiệp 4.0 ở Việt Nam

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 và hoa. 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.

4. Lời kết

Bài viết chưa thể tổng quan hết các khía cạnh về ý tưởng, nội dung và kết quả của cách mạng Nông nghiệp 4.0 trên thế giới. Với những thông tin trình bày, khởi nguồn cách mạng Công nghiệp 4.0 và Nông nghiệp 4.0 xuất phát từ Châu Âu, đang lan tỏa ra Châu Mỹ, Châu Phi và Châu Á đang diễn ra một số công nghệ cụ thể, chưa có mô hình hoàn chỉnh của Nông nghiệp 4.0. Cuộc cạnh tranh giá thành hạ, chất lượng hàng hóa nhờ áp dụng công nghệ cao, công nghệ Nông nghiệp 4.0 đã và đang diễn ra hết sức gay gắt trên thế giới. Vì vậy, rất cần có chủ trương, chính sách của Chính phủ định hướng cho nghiên cứu và phát triển Nông nghiệp 4.0 tại Việt Nam.

 

Hồ Thị Nhung

(Nguồn: Lê Quý Kha, Báo Nông nghiệp Việt Nam)