Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại


Sự đổi mới đóng vai trò quan trọng hơn bao giờ hết trong nền nông nghiệp hiện đại. Toàn bộ ngành công nghiệp đang phải đối mặt với những thách thức lớn: từ chi phí cung ứng ngày càng tăng và tình trạng thiếu lao động đến những thay đổi trong sở thích của người tiêu dùng về tính minh bạch và tính bền vững. Các tập đoàn nông nghiệp ngày càng nhận thức được rằng cần có những giải pháp tức thời cho những thách thức này. Thật may mắn là công nghệ nông nghiệp, còn được gọi là agtech, đã có mặt ở đây.

Khái niệm mới này đề cập đến việc sử dụng công nghệ trong canh tác và thực hành nông nghiệp để tăng hiệu quả, năng suất và tính bền vững trong sản xuất lương thực. Nó bao gồm một số loại công nghệ khác nhau, chẳng hạn như nông nghiệp chính xác, tưới tiêu thông minh, công nghệ sinh học và tự động hóa. Ngoài ra, còn có những tiến bộ công nghệ đáng kể trong các lĩnh vực như canh tác thẳng đứng trong nhà, công nghệ chăn nuôi, thực hành nhà kính hiện đại, trí tuệ nhân tạo và blockchain mà chúng ta sẽ khám phá thêm trong bài viết này.


Canh tác thẳng đứng trong nhà
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 1
Canh tác thẳng đứng trong nhà có thể tăng năng suất cây trồng, khắc phục diện tích đất hạn chế và thậm chí giảm tác động của canh tác đến môi trường bằng cách cắt giảm khoảng cách di chuyển trong chuỗi cung ứng. Khái niệm mới này có thể được định nghĩa là thực hành trồng các sản phẩm xếp chồng lên nhau trong một môi trường khép kín và được kiểm soát. Thuộc tính quan trọng của nó là có thể giảm đáng kể diện tích đất cần thiết để trồng cây so với các phương pháp canh tác truyền thống.

Nông nghiệp thẳng đứng có giá trị gia tăng là ở một số cơ sở, nó không cần đất để cây phát triển. Hầu hết đều là thủy canh - cây phát triển trong một bát nước đậm đặc chất dinh dưỡng hoặc khí canh, trong đó rễ cây được phun nước và chất dinh dưỡng một cách có hệ thống.

Trang trại thẳng đứng sử dụng lượng nước ít hơn tới 70% so với trang trại truyền thống.
Từ tăng trưởng đô thị bền vững đến tối đa hóa năng suất cây trồng với chi phí lao động giảm, những lợi thế của canh tác thẳng đứng trong nhà là rõ ràng. Công nghệ nông nghiệp mới này có thể kiểm soát các biến số như ánh sáng, độ ẩm và nước để đo lường chính xác quanh năm, tăng sản lượng lương thực với những vụ thu hoạch đáng tin cậy.

Lao động cũng được giảm đáng kể nhờ sử dụng robot để xử lý việc thu hoạch, trồng trọt và hậu cần, giải quyết những thách thức mà các trang trại phải đối mặt do tình trạng thiếu lao động hiện nay trong ngành nông nghiệp.

Lợi ích của tự động hóa trang trại
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 2
Tự động hóa trang trại, thường gắn liền với “nông nghiệp thông minh”, là công nghệ giúp trang trại hoạt động hiệu quả hơn vì nó tự động hóa chu trình sản xuất cây trồng hoặc vật nuôi. Ngày càng có nhiều công ty AgTech đang nghiên cứu đổi mới robot để phát triển máy bay không người lái, máy kéo tự động, robot thu hoạch, robot tưới nước tự động và robot gieo hạt. Mặc dù những công nghệ này còn khá mới nhưng ngành này đã chứng kiến ​​ngày càng nhiều công ty nông nghiệp truyền thống áp dụng tự động hóa trang trại vào quy trình của họ vì mục tiêu chính của nó là giải quyết các nhiệm vụ đơn điệu.

Công nghệ chăn nuôi
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 3
Ngành chăn nuôi truyền thống là ngành được cho là quan trọng nhất nhưng lại bị bỏ qua rộng rãi, vì nó cung cấp các nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể tái tạo rất cần thiết mà chúng ta sử dụng hàng ngày.

Theo truyền thống được biết đến là điều hành hoạt động kinh doanh trang trại, trang trại chăn nuôi gia súc và các hoạt động kinh doanh nông nghiệp liên quan khác, quản lý chăn nuôi bao gồm việc duy trì hồ sơ tài chính chính xác, giám sát công nhân và đảm bảo chăm sóc và cho động vật ăn đúng cách. Tuy nhiên, những tiến bộ công nghệ trong nông nghiệp đang cách mạng hóa thế giới chăn nuôi. Những phát triển này đã cải thiện đáng kể ngành chăn nuôi, giúp việc theo dõi và quản lý vật nuôi trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn nhiều.

Công nghệ chăn nuôi có thể nâng cao năng suất, phúc lợi và quản lý động vật và vật nuôi.
Khái niệm “bò kết nối” là kết quả của việc trang bị cho đàn bò những cảm biến để theo dõi sức khỏe và tăng năng suất. Bằng cách gắn các cảm biến đeo riêng lẻ vào bò, nhà sản xuất có thể theo dõi hoạt động hàng ngày và các vấn đề liên quan đến sức khỏe, đồng thời đưa ra quyết định vận hành một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Hệ gen động vật là một loại công nghệ nông nghiệp mới có thể được định nghĩa là nghiên cứu về toàn bộ gen của động vật sống và sự tương tác của nó với các loài khác có thể ảnh hưởng đến sự tăng trưởng và phát triển của động vật như thế nào. Hệ gen giúp người chăn nuôi hiểu được rủi ro di truyền của đàn gia súc và xác định lợi nhuận trong tương lai của vật nuôi. Vì vậy, bằng cách đưa ra các quyết định nhân giống và lựa chọn động vật một cách có chiến lược, người sản xuất có thể tối ưu hóa lợi nhuận và năng suất của đàn vật nuôi.

Agtech mang lại lợi ích to lớn cho ngành. Việc ra quyết định dựa trên dữ liệu sẽ dẫn đến những quyết định tốt hơn và hiệu quả hơn, từ đó cải thiện năng suất của đàn vật nuôi.

Nhà kính hiện đại
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 4
Trong những thập kỷ gần đây, ngành công nghiệp nhà kính đã chuyển đổi từ các cơ sở nhỏ được sử dụng chủ yếu cho mục đích nghiên cứu và thẩm mỹ (tức là vườn thực vật) sang các cơ sở lớn hơn nhiều, cạnh tranh trực tiếp với sản xuất thực phẩm thông thường trên đất liền. Kết hợp lại, toàn bộ thị trường nhà kính toàn cầu hiện sản xuất khoảng 350 tỷ USD rau mỗi năm, trong đó sản lượng của Hoa Kỳ chiếm chưa đến 1%.

Ngày nay, phần lớn là do những cải tiến to lớn gần đây trong công nghệ đang phát triển, ngành này đang chứng kiến ​​​​sự nở rộ chưa từng có trước đây. Các nhà kính đang ngày càng nổi lên với quy mô lớn, được đầu tư vốn và lấy đô thị làm trung tâm.

Toàn bộ thị trường nhà kính toàn cầu hiện sản xuất gần 350 tỷ USD rau mỗi năm.
Khi thị trường tăng trưởng mạnh mẽ, nó cũng có những xu hướng rõ ràng trong những năm gần đây. Các nhà kính hiện đại ngày càng sử dụng nhiều công nghệ, sử dụng đèn LED và hệ thống điều khiển tự động để điều chỉnh hoàn hảo môi trường phát triển. Các công ty nhà kính thành công đang mở rộng quy mô đáng kể và đặt các cơ sở đang phát triển của họ gần các trung tâm đô thị để tận dụng nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm địa phương.

Để đạt được những kỳ tích này, ngành công nghiệp nhà kính ngày càng được rót vốn nhiều hơn, sử dụng nguồn vốn mạo hiểm và các nguồn khác để xây dựng cơ sở hạ tầng nhằm cạnh tranh trên thị trường hiện tại.

Công nghệ nông nghiệp chính xác
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 5
Nông nghiệp đang trải qua một quá trình phát triển - công nghệ đang trở thành một phần không thể thiếu trong mỗi trang trại thương mại. Các công ty nông nghiệp chính xác mới đang phát triển các công nghệ cho phép nông dân tối đa hóa năng suất bằng cách kiểm soát mọi biến số của canh tác cây trồng như độ ẩm, điều kiện đất đai và vi khí hậu. Bằng cách cung cấp các kỹ thuật trồng trọt và trồng trọt chính xác hơn, nông nghiệp chính xác cho phép nông dân tăng hiệu quả và quản lý chi phí.

Các công ty nông nghiệp chính xác đã tìm thấy cơ hội lớn để phát triển. Một báo cáo gần đây của Grand View Research, Inc. dự đoán thị trường nông nghiệp chính xác sẽ đạt 43,4 tỷ USD vào năm 2025 . Thế hệ nông dân mới đang nổi bị thu hút bởi các công ty khởi nghiệp nhanh hơn, linh hoạt hơn nhằm tối đa hóa năng suất cây trồng một cách có hệ thống.

Truy xuất nguồn gốc thực phẩm và chuỗi khối
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 6
Khả năng theo dõi hồ sơ chủ sở hữu và giả mạo bảo mật của Blockchain có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề cấp bách trong hệ thống thực phẩm hiện tại như gian lận thực phẩm, thu hồi an toàn, thiếu hiệu quả trong chuỗi cung ứng và truy xuất nguồn gốc thực phẩm. Cấu trúc phi tập trung độc đáo của nó đảm bảo các sản phẩm và hoạt động được xác minh, tạo ra một thị trường minh bạch.

Truy xuất nguồn gốc thực phẩm là trung tâm của các cuộc thảo luận về an toàn thực phẩm gần đây, đặc biệt là với những tiến bộ mới trong ứng dụng blockchain. Do tính chất của thực phẩm dễ hư hỏng, ngành công nghiệp thực phẩm rất dễ mắc phải những sai lầm có thể ảnh hưởng đến cuộc sống của con người.

Blockchain có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề cấp bách như gian lận thực phẩm, thu hồi an toàn, kém hiệu quả trong chuỗi cung ứng và truy xuất nguồn gốc thực phẩm trong hệ thống thực phẩm hiện tại.
Truy xuất nguồn gốc là điều cần thiết cho chuỗi cung ứng thực phẩm. Khung truyền thông hiện tại trong hệ sinh thái thực phẩm khiến việc truy xuất nguồn gốc trở thành một nhiệm vụ tốn thời gian vì một số bên vẫn đang theo dõi thông tin trên giấy tờ. Cấu trúc chuỗi khối đảm bảo rằng các điểm dữ liệu có thể được tạo và chia sẻ một cách an toàn bởi tất cả các bên trong chuỗi giá trị thực phẩm, một hệ thống có trách nhiệm và có thể truy nguyên.

Điểm dữ liệu rộng lớn với nhãn độc quyền có thể được ghi lại ngay lập tức mà không cần sửa đổi. Do đó, hồ sơ di chuyển thực phẩm từ trang trại đến bàn ăn có thể được theo dõi theo thời gian thực.

Các trường hợp sử dụng blockchain trong thực phẩm không chỉ đảm bảo an toàn thực phẩm. Nó cũng tăng thêm giá trị cho thị trường hiện tại bằng cách thiết lập sổ cái trong mạng và cân bằng giá cả thị trường. Cơ chế giá truyền thống để mua và bán dựa vào đánh giá của những người tham gia có liên quan chứ không phải thông tin được cung cấp bởi toàn bộ chuỗi giá trị. Việc cấp quyền truy cập vào dữ liệu sẽ tạo ra một bức tranh tổng thể về cung và cầu, một thị trường có tính minh bạch cao.

Nông nghiệp và trí tuệ nhân tạo
Công nghệ nông nghiệp mới trong canh tác hiện đại 7
Chúng có thể theo dõi sức khỏe thực vật, điều kiện đất đai, nhiệt độ, độ ẩm, v.v. Ý tưởng là giúp nông dân hiểu rõ hơn về những gì đang xảy ra trên đồng ruộng thông qua công nghệ tiên tiến có thể cho họ biết nhiều thông tin hơn mắt thường có thể nhìn thấy. Và không chỉ chính xác hơn mà còn nhanh hơn.

Với các cảm biến từ xa, các thuật toán diễn giải chu vi cánh đồng dưới dạng dữ liệu thống kê mà nông dân có thể hiểu và sử dụng trong quá trình ra quyết định. Các thuật toán xử lý dữ liệu, điều chỉnh và học hỏi dựa trên dữ liệu nhận được. Càng thu thập nhiều thông tin đầu vào và số liệu thống kê thì thuật toán có thể dự đoán các kết quả khác nhau càng tốt. Mục tiêu là cho phép nông dân sử dụng trí tuệ nhân tạo này để đưa ra quyết định tốt hơn trên đồng ruộng, từ đó đạt được mục tiêu thu hoạch tốt hơn.