Xu hướng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp đã từ lâu không còn là khái niệm mới mẻ đối với các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp.
Các doanh nghiệp hiện đại không chỉ dừng lại ở việc sản xuất nông sản mà còn dẫn đầu trong việc áp dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất và tăng năng suất. Đặc biệt, việc kết hợp ứng dụng GPS trong nông nghiệp với công nghệ 4.0 giúp các nhà quản lý kiểm soát toàn bộ diện tích đất, quản lý chính xác vị trí từng cây trồng, từ đó dễ dàng lập kế hoạch trồng trọt, đảm bảo rằng hạt giống được giữ ở khoảng cách thích hợp với các hạt khác.
Bên cạnh đó, nền nông nghiệp 4.0 còn bao gồm công nghệ sinh học nông nghiệp tiên tiến như chỉnh sửa gen, vi sinh vật và công nghệ nano. Điều này giúp tạo ra cây trồng chất lượng cao, kháng sâu bệnh, hạn, mặn và tạo ra các loại phân bón thông minh, thuốc trừ sâu thảo dược thân thiện với môi trường.
Các công nghệ này cũng hỗ trợ canh tác chính xác, giảm hao hụt giống và khí thải nhà kính, tự động hóa quy trình từ thu hoạch đến chế biến. Bằng cách ứng dụng điện toán đám mây nhờ công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, các doanh nghiệp cũng có thể dễ dàng truy xuất nguồn gốc sản phẩm.
Do đó, bài viết này sẽ điểm qua 10 xu hướng ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp nổi bật nhất năm 2024, giúp doanh nghiệp bạn nắm bắt cơ hội và nâng tầm sản xuất nông nghiệp của mình.
Xu hướng nông nghiệp kỹ thuật số đang dẫn đầu cuộc cách mạng chuyển đổi mạnh mẽ trong bối cảnh nông nghiệp hiện đại. Được Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đánh giá là lĩnh vực then chốt, nông nghiệp kỹ thuật số ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, mang đến giải pháp toàn diện cho vô số thách thức mà ngành nông nghiệp toàn cầu đang đối mặt, từ chi phí sản xuất gia tăng, biến đổi khí hậu cho đến tình trạng thiếu hụt lao động.
Tại Việt Nam, xu hướng này cũng đang lan rộng với sự chấp nhận và triển khai ngày càng tăng của các doanh nghiệp nông nghiệp lớn như Vinamilk, Masan MEAT,…
Thực chất, nòng cốt của nông nghiệp kỹ thuật số là bộ công cụ tiên tiến giúp cách mạng hóa quản lý ruộng đất và ra quyết định dựa trên dữ liệu, bao gồm:
Công nghệ thông minh là nền tảng cốt lõi của nông nghiệp kỹ thuật số, thay thế các phương pháp truyền thống bằng các giải pháp tiên tiến. Điển hình là thiết bị máy bay không người lái, robot thu hoạch và thiết bị IoT (Internet vạn vật) giúp giám sát và quản lý cây trồng một cách chính xác, tối ưu hóa hoạt động và sử dụng tài nguyên hiệu quả.
Tổng quan ứng dụng Internet vạn vật (IoT) và số hóa trong lĩnh vực nông nghiệp
Cụ thể trong công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, hệ thống IoT thu thập dữ liệu thời gian thực về độ ẩm đất, sức khỏe cây trồng và điều kiện môi trường, cho phép nông dân đưa ra quyết định canh tác sáng suốt, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
Hệ thống cảm biến được tích hợp trong thiết bị IoT theo dõi các yếu tố thiết yếu như độ ẩm, nhiệt độ và tình trạng cây trồng, giúp nông dân quản lý trang trại từ xa một cách hiệu quả. Hệ thống tưới tiêu tự động dựa trên dữ liệu cảm biến đảm bảo cung cấp nước chính xác cho cây trồng, tiết kiệm tài nguyên và tối ưu hóa năng suất.
Trong bối cảnh công nghệ 4.0 trong nông nghiệp phát triển nhanh chóng, Digital Twins (bản sao kỹ thuật số) và Trí tuệ nhân tạo (AI) nổi lên như những công nghệ then chốt, mang đến những giải pháp đột phá cho ngành nông nghiệp.
Bản sao kỹ thuật số tạo ra bản sao ảo chi tiết của các hệ thống vật lý trong môi trường canh tác, giúp các nhà nghiên cứu và nhà thiết kế sản phẩm mô phỏng các kịch bản và đánh giá hiệu suất, chi phí, tính bền vững một cách hiệu quả. Khi kết hợp với AI tạo sinh, các mô hình ảo này có khả năng dự đoán kết quả thực tế với độ chính xác cao, hỗ trợ ra quyết định sáng suốt cho sản xuất nông nghiệp.
Trong khi đó, AI được ứng dụng để phân tích dữ liệu khổng lồ về thời tiết, điều kiện đất đai, lịch sử canh tác, v.v., giúp nông dân đưa ra quyết định tối ưu về giống cây trồng, thời vụ gieo trồng, quản lý tưới tiêu, bón phân, phòng trừ sâu bệnh.
Nhờ vậy, năng suất cây trồng được nâng cao, sử dụng tài nguyên hiệu quả và tác động môi trường được giảm thiểu. Khả năng dự đoán này của AI giúp giảm thiểu rủi ro tiềm ẩn như thời tiết bất lợi, sâu bệnh, dịch hại,… nhằm hỗ trợ nông dân chủ động phòng ngừa và ứng phó kịp thời, góp phần bảo vệ mùa màng và sinh kế của nông dân.
Một vài ứng dụng công nghệ cao tại Mỹ chính là minh chứng rõ ràng cho sự kết hợp thông minh giữa Bản sao kỹ thuật số & AI trong sản xuất nông nghiệp. Những công nghệ 4.0 trong nông nghiệp này không chỉ cung cấp các lịch trình tưới nước chính xác mà còn theo dõi sự phát triển của cây trồng và dự báo thời tiết trong thời gian thực.
Thành tựu to lớn này góp phần nâng cao năng suất và tối ưu hóa chi phí, từ đó gia tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Bằng cách áp dụng mô hình công nghệ 4.0 trong nông nghiệp này, các hệ thống Bản sao kỹ thuật số không chỉ giúp tái tạo một bản sao chính xác của môi trường nông nghiệp mà còn cung cấp các dự đoán và khuyến nghị thông minh để tối ưu hóa quy trình canh tác.
Nông nghiệp tái tạo đang nổi lên như một xu hướng quan trọng trong bối cảnh nông nghiệp 4.0, mang đến giải pháp cho sản xuất nông nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường.
Điểm khác biệt so với canh tác bền vững truyền thống, nông nghiệp tái tạo không chỉ tập trung duy trì mà còn tăng cường sức khỏe đất, đa dạng sinh học và khả năng phục hồi của hệ sinh thái. Cách tiếp cận này mang tính chuyển đổi, hướng đến phục hồi đất bị thoái hóa do canh tác thông thường và giảm thiểu tác động tiêu cực đến biến đổi khí hậu.
Bộ công cụ toàn diện là chìa khóa cho sự thành công của nông nghiệp tái tạo:
Vượt xa việc phục hồi đất, nông nghiệp tái tạo ứng dụng công nghệ 4.0 mở rộng tầm ảnh hưởng đến hệ sinh thái một cách toàn diện. Bằng việc gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, các mô hình nông nghiệp 4.0 này góp phần củng cố khả năng phục hồi nguồn nước và đảm bảo an ninh lương thực.
Điểm sáng trong chiến lược này chính là việc tích hợp mô hình kinh tế tuần hoàn, biến buôn bán khí thải carbon thành nguồn thu nhập tiềm năng cho nông dân. Đây là sự ghi nhận xứng đáng cho những nỗ lực của họ trong việc góp phần bảo vệ môi trường và xây dựng một hành tinh xanh, khỏe mạnh.
Công nghệ 4.0 trong nông nghiệp không chỉ đơn thuần là việc áp dụng công nghệ vào quản lý canh tác, mà còn là một nền tảng phục vụ cho nông nghiệp thông minh và bền vững. Báo cáo xu hướng tiêu dùng năm 2024 của Mintel chỉ ra rằng người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến tính bền vững trong mọi khía cạnh của cuộc sống, bao gồm cả nguồn gốc thực phẩm.
Do đó, nông nghiệp không chỉ cần đáp ứng nhu cầu về sản lượng mà còn phải đảm bảo sản xuất an toàn, thân thiện với môi trường và mang lại lợi ích cho cộng đồng.
GREENFEED ứng dụng mô hình công nghệ 4.0 trong nông nghiệp nhằm quản lý tài nguyên bền vững (Nguồn: GREENFEED VietNam)
Greenfeed Việt Nam nổi lên như một ví dụ điển hình tiên phong trong việc ứng dụng các xu hướng canh tác bền vững vào sản xuất nông nghiệp. Mô hình chăn nuôi tuần hoàn được xem là điểm sáng trong chiến lược phát triển bền vững của Greenfeed.
Áp dụng mô hình công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, Greenfeed đã biến chất thải chăn nuôi thành nguồn nguyên liệu quý giá cho sản xuất phân bón hữu cơ, góp phần cải tạo đất và hạn chế sử dụng phân bón hóa học. Hệ thống chuồng trại khép kín cùng với việc sử dụng chế phẩm sinh học thay thế thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học đã giúp Greenfeed giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường.
Đại dịch COVID-19 và những biến động địa chính trị toàn cầu đã phơi bày những hạn chế của chuỗi cung ứng thực phẩm dài và đẩy mạnh xu hướng chuyển đổi sang các nguồn cung ứng địa phương. Nhờ vậy, việc sử dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp sẽ giúp tối ưu hóa quản lý và giảm thiểu chi phí trong sản xuất.
Bằng cách áp dụng các nguồn cung ứng địa phương, ngành sản xuất nông nghiệp không chỉ giải quyết được những thách thức ngắn hạn mà giảm thiểu tác động môi trường toàn cầu. Thay đổi này không chỉ phù hợp với sự yêu thích của người tiêu dùng đối với “thực phẩm có nguồn gốc” mà còn thúc đẩy nền kinh tế địa phương.
Ví dụ, thương hiệu sữa TH True Milk đã áp dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp mô hình “từ trang trại đến bàn ăn” để tự sản xuất thức ăn chăn nuôi, quản lý trang trại, chế biến và phân phối sản phẩm sữa. Mô hình này giúp kiểm soát chặt chẽ chất lượng sản phẩm từ đầu vào đến đầu ra, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và giảm thiểu chi phí trung gian.
Hệ thống quản lý chuỗi cung ứng của TH True Milk cũng được áp dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp bằng truy xuất nguồn gốc bằng mã QR, giúp người tiêu dùng có thể dễ dàng theo dõi hành trình của sản phẩm.
Nhờ ứng dụng hiệu quả, TH True Milk cũng là hình mẫu cho các doanh nghiệp nông nghiệp khác trong việc ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của nông nghiệp Việt Nam trên thị trường quốc tế.
Tỷ lệ lãng phí thực phẩm trên toàn cầu đang ở mức báo động, gây ra những hệ quả nghiêm trọng về kinh tế và môi trường. Theo ước tính, hơn 1/3 lượng thực phẩm sản xuất ra bị lãng phí, trong đó phần lớn xảy ra ở các nước đang phát triển do công nghệ bảo quản kém và ở các nước phát triển do thói quen tiêu dùng lãng phí.
Do đó, với các ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp đang đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu lãng phí thực phẩm thông qua nhiều giải pháp hiệu quả:
Việc chuyển đổi sang các nguồn protein từ thực vật và protein nuôi trong phòng thí nghiệm là một xu hướng đáng chú ý. Các loại cây như đậu nành, đậu Hà Lan và các cây họ đậu khác đang trở thành những nguồn protein thay thế quan trọng, và nông dân đang dần chuyển sang canh tác những loại cây này để đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng về protein thực vật.
Bằng cách áp dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, các tiến bộ trong kỹ thuật di truyền và khoa học cây trồng, ngành nông nghiệp không chỉ đa dạng hóa sản phẩm mà còn tăng cường hiệu suất sản xuất. Sự thay đổi này tăng cường tính bền vững của nông nghiệp mà còn tạo ra các giải pháp thực phẩm, phù hợp với xu hướng tiêu dùng thích ứng với thực phẩm bền vững.
Xu hướng protein thay thế đang là động lực quan trọng thúc đẩy sự đổi mới trong ngành nông nghiệp. Đây là một phần trong hành trình của công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, mang lại lợi ích không chỉ cho ngành nông nghiệp mà còn cho toàn cầu trong việc đảm bảo an ninh thực phẩm và bền vững môi trường.
Nỗ lực toàn cầu nhằm giảm phát thải khí nhà kính (GHG) đang tạo ra động lực tài chính hấp dẫn cho nông dân, nhà nông học và doanh nghiệp trong việc giảm thiểu và bù đắp lượng khí thải carbon. Ứng ng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, hệ thống tín dụng carbon được thiết kế để khuyến khích chuyển đổi sang mô hình phát thải ròng bằng 0, mang lại tác động tích cực to lớn.
Theo dự báo của Bloomberg, thị trường carbon tự nguyện có thể đạt giá trị hơn 30 tỷ USD vào năm 2050. Con số này có thể đạt được nếu phương pháp MRV được cải thiện cho toàn bộ hệ thống tín chỉ carbon. Nói đơn giản, các bên liên quan cần chứng minh hiệu quả của các sáng kiến giảm phát thải khí nhà kính để được cấp tín chỉ carbon (tương đương 1 tín chỉ cho mỗi tấn CO2 được loại bỏ).
Vinamilk, doanh nghiệp sữa lớn nhất Việt Nam, đang ứng dụng phương pháp MRV (Đo lường, Báo cáo và Xác minh) vào sản xuất sữa. Vinamilk đã xây dựng hệ thống đo lường khí thải nhà kính từ các hoạt động sản xuất, kinh doanh, bao gồm khí thải từ trang trại bò sữa, nhà máy chế biến và vận chuyển sản phẩm. Hệ thống này giúp Vinamilk xác định chính xác lượng khí thải nhà kính, từ đó đưa ra các giải pháp giảm thiểu hiệu quả.
Sau đó doanh nghiệp thực hiện báo cáo phát thải khí nhà kính định kỳ theo quy định của pháp luật và các tiêu chuẩn quốc tế. Báo cáo này cung cấp thông tin minh bạch về lượng khí thải nhà kính của Vinamilk, góp phần nâng cao nhận thức của cộng đồng về trách nhiệm bảo vệ môi trường của doanh nghiệp.
Cuối cùng, trong khâu xác minh, Vinamilk hợp tác với các tổ chức kiểm toán uy tín để thực hiện xác minh phát thải khí nhà kính. Việc xác minh này giúp đảm bảo tính chính xác và tin cậy của dữ liệu phát thải, từ đó nâng cao uy tín của Vinamilk trên thị trường quốc tế.
Công nghệ sinh học nông nghiệp, hay còn được gọi là Agritech hoặc AgBiotech, đóng vai trò quan trọng trong ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp.
Lĩnh vực này là sự tiến bộ kết hợp từ các phương pháp truyền thống và những cải tiến khoa học – công nghệ đáng kể như kỹ thuật di truyền, chỉnh sửa gen, chuyển gen, vi sinh vật, sinh học, chuyển hóa học và can thiệp RNA. Đây là những công nghệ nhằm nâng cao hiệu suất và bền vững trong sản xuất nông nghiệp.
Các sáng kiến AgBiotech mang lại tiềm năng lớn, cung cấp các giải pháp thay thế ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp cho các thách thức toàn cầu về an ninh lương thực bằng cách nâng cao giá trị dinh dưỡng của cây trồng chính và phát triển các giống cây có khả năng phục hồi phù hợp với môi trường khắc nghiệt.
Trước những thách thức của biến đổi khí hậu, việc phát triển cây trồng có khả năng phục hồi nhanh và chịu được điều kiện khắc nghiệt như hạn hán, lũ lụt và nhiệt độ bất lợi là cực kỳ cần thiết. Công nghệ sinh học nông nghiệp giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và thích ứng với các phương pháp trồng trọt mới, nhằm đáp ứng nhu cầu năng suất nông nghiệp hiện đại và bền vững.
Những tiến bộ trong lĩnh vực này đang góp phần quan trọng vào ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp, hứa hẹn mở ra nhiều cơ hội mới và giải pháp đổi mới cho ngành nông nghiệp trong tương lai.
Dân số thế giới không ngừng gia tăng, cùng với đó là áp lực lên nguồn tài . Tuy nhiên, theo Báo cáo GAP Toàn cầu năm 2023, năng suất tổng yếu tố (TFP) toàn cầu chỉ tăng trung bình 1,14% mỗi năm từ năm 2011 đến năm 2021. Để đảm bảo an ninh lương thực cho dân số dự kiến đạt 9 tỷ người vào năm 2050, mức tăng trưởng TFP trung bình hàng năm cần đạt 1,91%.
Nhiều chuyên gia tin rằng giải pháp tối ưu cho bài toán an ninh lương thực nằm ở việc tăng cường hiệu quả sản xuất trên diện tích đất canh tác hiện có, thay vì mở rộng diện tích canh tác. Việc này sẽ giúp bảo tồn đa dạng sinh học và chống lại biến đổi khí hậu.
Để đạt được mục tiêu này, ứng dụng công nghệ 4.0 trong nông nghiệp đóng vai trò then chốt.
Một ví dụ rõ ràng cho xu hướng này là trang trại nông nghiệp thông minh ở Hà Lan. Các trang trại này sử dụng các hệ thống tự động hóa và IoT để quản lý nước, phân bón và các điều kiện môi trường. Các cảm biến được trồng trên cây trồng để theo dõi các chỉ số như độ ẩm đất, nồng độ dinh dưỡng, và sự phát triển của cây.
Nhờ vào hệ thống này, nông dân có thể tối ưu hóa việc sử dụng nước và phân bón, giảm thiểu lượng chất hóa học và nước thải, đồng thời tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.
Tìm hiểu thêm về các phần mềm quản lý nông nghiệp
Cùng đội ngũ chuyên gia bề dày kinh nghiệm tư vấn, các giải pháp tiên phong công nghệ và nhân sự thực chiến triển khai trực tiếp ngay tại doanh nghiệp, TacaSoft tự hào mang đến giải pháp phần mềm quản lý với công nghệ sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện đại, giúp các trang trại nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Với những tính năng tiên tiến như theo dõi dinh dưỡng, phân tích dữ liệu sử dụng thức ăn và tối ưu hóa chi phí, phần mềm của TacaSoft không chỉ giúp người chăn nuôi tiết kiệm thời gian mà còn cải thiện sức khỏe vật nuôi và năng suất chăn nuôi.
TacaSoft,
