Rất may, các dấu hiệu cho đến nay mang lại hy vọng. Chúng ta không cần phải đợi ba thập kỷ để xem các giải pháp nông nghiệp đổi mới có thể ảnh hưởng đến cuộc sống con người như thế nào trong tương lai.

Đọc tiếp để khám phá những đổi mới và công nghệ trong nông nghiệp cần chú ý vào năm 2023. Chúng ta sẽ khám phá những công nghệ thay đổi cách nông dân trồng trọt, vận chuyển, bảo quản và quản lý sản phẩm của họ.

1. Công nghệ vectơ ong
Khi nói đến sản lượng cây trồng ở Mỹ, ong mật trị giá 20 tỷ USD . Những loài côn trùng này rất cần thiết cho sự sống còn của con người, do đó, ngày càng có nhiều đổi mới trong thiết bị nông nghiệp để giúp bảo vệ loài ong và tối đa hóa khả năng thụ phấn của chúng.

BVT sử dụng những con ong được nuôi thương mại để cung cấp các biện pháp kiểm soát cây trồng có mục tiêu thông qua quá trình thụ phấn, thay thế thuốc trừ sâu hóa học bằng hệ thống bảo vệ cây trồng an toàn với môi trường.

Hệ thống không cần phun nước hay sử dụng máy kéo. Thay vào đó, tổ ong nghệ được thiết kế khoa học cho phép ong lấy một lượng nhỏ bột kiểm soát dịch hại trên chân của chúng để phát tán khi chúng di chuyển trong đồng ruộng.

Sự đổi mới trong công nghệ nông nghiệp này hỗ trợ cải thiện canh tác bền vững, năng suất cây trồng và chất lượng đất. Giải pháp của BVT phù hợp với nhiều loại cây trồng, bao gồm quả việt quất, hoa hướng dương, táo và cà chua, đồng thời nó cũng phù hợp với các trang trại thuộc mọi quy mô.

2. Nông nghiệp chính xác

Nông nghiệp chính xác là một chiến lược quản lý tài nguyên nông nghiệp nhằm thu thập, xử lý và đánh giá dữ liệu, đồng thời cung cấp thông tin chuyên sâu để giúp nông dân tối ưu hóa và tăng chất lượng cũng như năng suất đất.

Các quyết định quản lý dựa vào các điểm dữ liệu nông nghiệp chính xác để cải thiện đất nông nghiệp và nông sản trên một số lĩnh vực chính, bao gồm:

• Hiệu quả sử dụng tài nguyên
• Sự bền vững
• Khả năng sinh lời
• Năng suất
• Chất lượng

Sự đổi mới trong công nghệ nông nghiệp này sử dụng dữ liệu lớn để hỗ trợ các quyết định quản lý, cho phép nông dân kiểm soát các biến số về năng suất cây trồng như độ ẩm, điều kiện đất đai và vi khí hậu để tối đa hóa sản lượng. Nó dựa vào hệ thống viễn thám, máy bay không người lái, robot và tự động hóa để cải thiện sức khỏe cây trồng và tối ưu hóa tài nguyên nông nghiệp, dẫn đến năng suất cao hơn.

Grand View Research dự đoán rằng thị trường nông nghiệp chính xác toàn cầu sẽ đạt 16,35 tỷ USD vào năm 2028, tăng trưởng với tốc độ CAGR 13,1%. Tổ chức này tin rằng sự hỗ trợ ngày càng tăng của chính phủ và nhu cầu ngày càng tăng về theo dõi sức khỏe cây trồng hiệu quả sẽ thúc đẩy tăng trưởng thị trường.

3. Canh tác thẳng đứng trong nhà

Năng suất lúa trung bình trên một ha là từ 3 đến 6 tấn . Tuy nhiên, người nông dân không phải đối mặt với hạn chế này khi áp dụng hình thức canh tác thẳng đứng trong nhà. Phương thức canh tác thẳng đứng trong nhà này trồng các nông sản xếp chồng lên nhau trong một môi trường khép kín và được kiểm soát. Công nghệ này sử dụng các kệ trồng trọt được gắn theo chiều dọc để tăng năng suất cây trồng trong không gian hạn chế. Thông thường, các kệ không cần đất—chúng là thủy canh hoặc khí canh:

• Thủy canh là phương pháp làm vườn trồng cây trong dung dịch nước và dinh dưỡng.
• Khí canh treo rễ cây trồng trong không khí, với các máy phát liên tục phun nước và chất dinh dưỡng cho chúng.

Trang trại thẳng đứng trong nhà cho phép người trồng kiểm soát các yếu tố như ánh sáng, nhiệt độ, nước và đôi khi là nồng độ carbon dioxide, cho phép họ thu được sản lượng lớn hơn và khỏe mạnh hơn.

Các lợi ích khác của công nghệ này bao gồm sử dụng ít nước hơn 70% , giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí lao động do sử dụng robot để thu hoạch và trồng trọt.

4. Công nghệ chăn nuôi

 

Các công nghệ chăn nuôi mới nổi cung cấp cho người nông dân những hiểu biết sâu sắc dựa trên dữ liệu, cho phép họ hợp lý hóa việc quản lý trang trại, cải thiện việc chăm sóc động vật và tăng năng suất.

Dưới đây là một số trong nhiều đổi mới định nghĩa lại hoạt động chăn nuôi:

• Hệ thống lắp đặt sữa tự động sẽ tự động vắt sữa bò mà không cần sự can thiệp của con người và các cảm biến sữa cũng giúp nông dân giám sát chất lượng sữa.
• Hệ thống làm sạch tự động loại bỏ chất thải, tạo ra môi trường sạch hơn, không có bệnh tật.
• Phương pháp điều trị không dùng kháng sinh của Armenta sử dụng công nghệ xung âm thanh (APT) để điều trị bệnh viêm vú ở bò, một bệnh ở bò gây thiệt hại hơn 6 tỷ USD hàng năm ở Mỹ và Châu Âu.
• Hệ thống cho ăn tự động cung cấp cho động vật hỗn hợp thức ăn phù hợp với nhu cầu cụ thể của chúng và với số lượng phù hợp.
• Faromatics sử dụng robot, AI và dữ liệu lớn để tăng cường phúc lợi động vật và năng suất trang trại.

5. Bù nhìn laser

Những con chim hoặc loài gặm nhấm khó chịu có thể là mối đe dọa đối với việc trồng trọt trên đồng ruộng. Trước đây, nông dân dựa vào bù nhìn truyền thống để xua đuổi quân xâm lược đói khát. Nhưng ngày nay, chủ sở hữu và người quản lý trang trại đang chuyển sang sử dụng các thiết bị công nghệ cao có cảm biến chuyển động để ngăn chim phá hoại mùa màng.

Sau khi phát hiện ra rằng loài chim rất nhạy cảm với màu xanh lục, một nhà nghiên cứu từ Đại học Rhode Island đã giúp thiết kế một con bù nhìn laser có khả năng chiếu ánh sáng laser màu xanh lá cây. Con người không thể nhìn thấy ánh sáng này dưới ánh sáng mặt trời, nhưng nó có thể bắn xa 600 feet xuyên qua cánh đồng để khiến chim giật mình trước khi phá hủy mùa màng.

Các thử nghiệm ban đầu với bù nhìn laser cho thấy thiết bị này có thể giảm thiểu thiệt hại cho cây trồng bằng cách giảm số lượng chim xung quanh đất nông nghiệp lên tới 70% đến 90% .

6. Tự động hóa trang trại

Tự động hóa trang trại kết hợp máy móc nông nghiệp, hệ thống máy tính, thiết bị điện tử, cảm biến hóa học và quản lý dữ liệu để cải thiện hoạt động của thiết bị và ra quyết định, và cuối cùng là giảm đầu vào và lỗi của con người.

Giảm thời gian lao động, năng suất cao hơn và sử dụng hiệu quả các nguồn lực đang thúc đẩy việc áp dụng công nghệ trên quy mô lớn. Nông dân hiện sử dụng máy thu hoạch tự động, máy bay không người lái, máy kéo tự động, gieo hạt và làm cỏ để thay đổi cách họ canh tác cây trồng. Công nghệ đảm nhận các nhiệm vụ tầm thường và định kỳ, cho phép họ tập trung vào các chức năng quan trọng hơn.

Giống như bất kỳ lĩnh vực nào (không có ý định chơi chữ), tự động hóa có thể giúp nhân viên tiết kiệm thời gian vì công nghệ này giúp giảm nhu cầu mọi người tích cực tham gia vào một nhiệm vụ. Nhờ tự động hóa, hầu hết nông dân hiện nay dành nhiều thời gian cho gia đình hơn trước.

7. Công nghệ động học thời gian thực (RTK)

 

Robert Salmon, một nông dân trồng trọt ở Anh, nhận thấy rằng việc hạn chế sử dụng máy móc nông nghiệp trong một làn đường cố định giúp giảm đáng kể thiệt hại cho đất.

“Việc cho phép máy móc di chuyển không hạn chế trên đất có thể khiến hầu như toàn bộ diện tích đất bị tràn qua, làm ảnh hưởng đến khả năng thoát nước và độ bở”.
Vào năm 2016, Robert đã lên kế hoạch chuyển đổi 4.800 mẫu Anh của mình sang hệ thống giao thông được kiểm soát dài 12 mét , nơi tất cả các máy nông nghiệp sẽ sử dụng cùng một làn đường giao thông cố định.

Việc triển khai hệ thống kiểm soát giao thông đòi hỏi kỹ thuật chính xác, điều gần như không thể thực hiện được với hệ thống GPS truyền thống.

Công nghệ RTK có thể cung cấp độ chính xác đến từng centimet, cho phép nông dân lập bản đồ chính xác trên cánh đồng của họ và hạn chế các phương tiện di chuyển vĩnh viễn trên cùng một làn đường. Nó truyền thông tin định vị chính xác đến máy kéo bằng tín hiệu vô tuyến, cho phép chúng đi đúng hướng trong khi di chuyển. Sự đổi mới này giúp tăng cường sức khỏe và năng suất của đất, tăng sản lượng với ít đầu vào hơn.

8. Công nghệ nhiễm sắc thể nhỏ

Theo Agritech Tomorrow, dân số và nhu cầu lương thực ngày càng tăng đồng nghĩa với việc nông dân sẽ cần tăng sản lượng cây trồng ít nhất 23% để duy trì mức sống hiện tại. Vì vậy, mất toàn bộ sản lượng do sâu bệnh là một vấn đề lớn khi dân số toàn cầu tăng lên.

Thực phẩm biến đổi gen đã gặp phải một số vấn đề trong những năm gần đây, với các nghiên cứu cho thấy nó có thể liên quan đến phản ứng dị ứng hoặc chứa các chất độc hại có thể khiến con người gặp rủi ro về sức khỏe. Một vấn đề khác là việc sản xuất thực phẩm biến đổi gen có thể phá vỡ đa dạng sinh học tự nhiên hoặc giải phóng chất độc vào đất.

May mắn thay, có hy vọng ở phía chân trời. Các nhà di truyền học nông nghiệp có thể áp dụng công nghệ nhiễm sắc thể nhỏ để nâng cao các đặc điểm của cây trồng mà không làm thay đổi gen theo bất kỳ cách nào. Vì các nhiễm sắc thể nhỏ chứa một lượng nhỏ vật liệu di truyền nên có thể sử dụng công nghệ này để làm cho cây trồng có khả năng chịu hạn hoặc kháng sâu bệnh tốt hơn mà không cản trở sự phát triển tự nhiên của vật chủ.

Nói tóm lại, công nghệ nhiễm sắc thể nhỏ cho phép các kỹ sư di truyền tạo ra các loại cây trồng cần ít thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm và phân bón hơn, giảm sự phụ thuộc vào các hóa chất độc hại. Nó cũng cho phép chúng đạt được sự tăng cường sinh học và nâng cao hàm lượng dinh dưỡng của cây trồng.

9. Phần mềm quản lý trang trại

Nhiều nông dân đốt bấc ở cả hai đầu khi họ phải vật lộn để hoàn thành khối lượng công việc nặng nhọc mà không có nhiều sự giúp đỡ. Trang trại càng lớn thì việc giám sát mọi hoạt động càng khó khăn hơn. Nhưng trong thời đại SaaS, gần như có một ứng dụng cho mọi thứ—bao gồm cả quản lý trang trại.

Phần mềm quản lý trang trại là một nền tảng tích hợp cung cấp dữ liệu và thông tin theo thời gian thực, giống như danh sách kiểm tra kỹ thuật số, để hỗ trợ nông dân theo dõi các hoạt động hàng ngày. Với phần mềm giám sát và báo cáo này, nông dân có thể cải thiện việc ra quyết định trong mọi hoạt động.

FarmERP, một giải pháp hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, cho phép các trang trại hợp lý hóa quy trình của họ và cho phép cộng tác liền mạch. Nó cho phép người dùng quản lý việc mua sắm, chuỗi cung ứng, tài chính và xử lý từ một trung tâm duy nhất.

Sự đổi mới trong công nghệ nông nghiệp này sẽ tiếp tục phát triển khi các thiết bị hỗ trợ internet trở nên phổ biến. Mordor Intelligence dự đoán thị trường phần mềm quản lý trang trại sẽ chứng kiến ​​tốc độ CAGR là 11,2% trong 10 năm tính đến năm 2026.

10. Công nghệ quản lý nước

Thủy lợi là một phương pháp quan trọng để cung cấp nước cho những vùng đất khô hạn thường không có đủ lượng mưa để có thể canh tác được. Tuy nhiên, mặc dù đây là một khía cạnh quan trọng của nông nghiệp ngày nay, nhưng nhiều nông dân vẫn tưới tiêu cho đồng ruộng của họ bằng lượng nước lãng phí giống như cách người Lưỡng Hà đã làm hơn 4.000 năm trước.

Bên cạnh việc lãng phí hơn 2/3 lượng nước, việc tưới lũ có thể khiến cây bị ngập nước, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây. Nó cũng có thể mang lượng phân bón dư thừa vào sông suối, làm ô nhiễm nguồn nước ngọt.

Sự đổi mới và công nghệ trong nông nghiệp mang lại cho nông dân những cách bền vững hơn để cung cấp đủ nước cho cây trồng. Ví dụ, N-Drip , một hệ thống tưới nhỏ giọt siêu nhỏ, cho phép nước nhỏ giọt từ từ vào rễ cây, tạo môi trường thích hợp cho cây trồng phát triển. Công nghệ này giúp giảm lượng nước sử dụng tới 50% và cải thiện chất lượng cây trồng.

suy nghĩ cuối cùng

Trong thời đại mà mối lo ngại về môi trường và biến đổi khí hậu đang ở mức cao nhất mọi thời đại, nông nghiệp bền vững là một vấn đề nóng bỏng. Dân số của chúng ta đang tăng lên và tình trạng thiếu đất và nước ngày càng tăng là mối đe dọa đáng kể đối với tuổi thọ của loài người như chúng ta đã biết. Nhưng trong khi nhiều chính trị gia trì trệ và chệch hướng thì các công ty khởi nghiệp công nghệ nông nghiệp lại bận rộn hành động.

Từ những tiến bộ trong nông nghiệp chính xác đến tự động hóa trang trại, di truyền và công nghệ quản lý nước, những đổi mới trong công nghệ nông nghiệp cung cấp các phương tiện canh tác thông minh hơn, an toàn hơn, năng suất cao hơn.