Tăng năng suất trang trại thông qua các giải pháp AgTech

“Làm cách nào để tăng năng suất cây trồng một cách bền vững?” Trong thời đại mà sự gián đoạn chuỗi cung ứng, khan hiếm tài nguyên thiên nhiên và dân số thế giới ngày càng tăng đe dọa an ninh lương thực. Câu hỏi này chắc chắn đã xuất hiện trong đầu mọi nông dân. Tuy nhiên, câu trả lời cho câu hỏi này không hề đơn giản. Vậy tăng năng suất trang trại thông qua các giải pháp AgTech có khả thi?

Logic cũ – thêm nhiều phân bón, nhiều thuốc trừ sâu, nhiều đầu vào hơn – không còn phù hợp với người nông dân hiện đại, những người phải cân bằng sản xuất cây trồng với các mối quan tâm về hệ sinh thái. Giá đầu vào tăng vọt và mặt khác là biến đổi khí hậu. Khi những thách thức dường như vô tận đến với người nông dân, nhiều người trồng trọt đang chuyển sang sử dụng các công nghệ nông nghiệp như viễn thám và phân tích dữ liệu thời gian thực để cải thiện cả lợi nhuận và tác động đến môi trường của họ.

Công nghệ và Canh tác: Từ cổ đại đến hiện đại

Cái cày bằng ván khuôn, ống dẫn nước, hạt ngô và hình ảnh vệ tinh có điểm gì chung? Chúng là tất cả các dạng công nghệ nông nghiệp.

Mặc dù một số người trồng trọt có thể né tránh ý tưởng về AgTech, nhưng sự thật là mọi hạt giống, máy cày và hoạt động canh tác được phát triển kể từ cuộc Cách mạng Nông nghiệp lần thứ nhất gần 12.000 năm trước đều là một dạng “công nghệ nông nghiệp”.

Nói một cách đơn giản, công nghệ nông nghiệp đề cập đến việc áp dụng kiến thức vào các hệ thống sản xuất nông nghiệp để cải thiện năng suất, hiệu quả lao động, năng suất trang trại và lợi nhuận. Mặc dù sản xuất lương thực đã trải qua một chặng đường dài kể từ khi tổ tiên thời kỳ đồ đá mới của chúng ta thuần hóa những cây trồng đầu tiên. Nhưng các nguyên tắc nông học tương tự cũng áp dụng cho nông dân cổ đại và hiện đại: Sản lượng tốt hơn đòi hỏi hệ thống canh tác tốt hơn.

Sử dụng AgTech để tăng năng suất trang trại

Dự báo năng suất luôn là một công việc phức tạp. Người trồng trọt dày dạn chắc chắn là một chuyên gia. Họ hiểu rằng năng suất cao hơn là kết quả của nhiều yếu tố nông học:

Điều kiện đất tối ưu

Mỗi loại cây trồng đều thích độ pH của đất cụ thể, khả năng giữ nước, tốc độ thoát nước, hàm lượng chất hữu cơ, v.v. Hiểu điều kiện đất đai của bạn và nhu cầu cây trồng cụ thể là điều cần thiết để phát triển cây trồng khỏe mạnh, hiệu quả.

Để có năng suất cao hơn, nhiều nông dân sử dụng các công nghệ như làm đất và gạch thoát nước để điều chỉnh các điều kiện của đất. Tuy nhiên, các chiến lược mới như cảm biến đất IoT có thể cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực về điều kiện đất để thúc đẩy thông tin chi tiết về quản lý có thể hành động.

Đất đủ chất dinh dưỡng

Cây cần đầy đủ chất dinh dưỡng để không chỉ phát triển lớn và cho quả khỏe mạnh mà còn để duy trì hệ thống miễn dịch khỏe mạnh và chống lại sâu bệnh. Hơn nữa, một số cây trồng như đậu tương tiếp cận chất dinh dưỡng thông qua sự cộng sinh của vi sinh vật. Một hệ sinh thái lành mạnh là điều kiện tiên quyết để cải thiện khả năng tiếp cận chất dinh dưỡng và thúc đẩy năng suất.

Cho dù thông qua phân bón hay chiến lược làm đất, che phủ cây trồng hay luân canh cây trồng..thì nông dân cung cấp chất dinh dưỡng trong đất cho cây trồng theo nhiều cách. Mỗi loại cây trồng đều có nhu cầu phân bón riêng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Và việc bón phân quá mức cũng như làm đất quá mức từ lâu đã là rủi ro.

May mắn thay, giờ đây nông dân có thể tận dụng các thiết bị nông nghiệp mới như:

• Máy kéo được trang bị cảm biến
• Công nghệ lập bản đồ theo toa
• Máy phun có tỷ lệ thay đổi để phân phối chính xác chất dinh dưỡng, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu 
• Các đầu vào khác theo nhu cầu của đất và cây trồng.

Thay vì dựa vào kiểm tra đất trên diện rộng và áp dụng thống nhất các đầu vào trên một ha. Giờ đây nông dân có thể xác định từng mét chất dinh dưỡng của đất. Áp dụng các chất dinh dưỡng cần thiết dựa trên bản đồ địa lý do máy kéo, máy bay không người lái, vệ tinh hoặc phần mềm quản lý trang trại của họ tạo ra. Đổi lại, điều này sẽ giảm thiểu nguy cơ bón phân thừa và thiếu đồng thời cải thiện tính bền vững của các hoạt động của trang trại.

Sức khỏe cây trồng

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hợp Quốc, trên toàn cầu, có tới 40% sản lượng cây trồng bị mất hàng năm do sâu bệnh. Sức khỏe thực vật là kết quả của nhiều yếu tố môi trường và di truyền, mặc dù một số chiến lược bảo vệ cây trồng như thuốc trừ sâu, chất diệt khuẩn, động vật ăn thịt và các biện pháp canh tác như luân canh cây trồng và ngày trồng có thể làm giảm tỷ lệ sâu bệnh để có năng suất cao hơn.

Hơn nữa, các công nghệ mới như hình ảnh vệ tinh và máy bay không người lái có thể cung cấp thông tin chi tiết về sức khỏe thực vật, tạo ra các chỉ số thực vật như NDVI, EVI và NDWI — phân tích các yếu tố như chất diệp lục và hàm lượng nước trong lá — để tạo ra bản đồ mắt chim về sức khỏe cây trồng . Những hình ảnh này có thể cảnh báo người trồng trọt về các vấn đề có thể xảy ra trên cánh đồng của họ, chỉ ra các khu vực có vấn đề mà cây trồng có thể không đạt được các mốc tăng trưởng của chúng.

Điều kiện thời tiết

Nông dân ngày nay có nhiều công cụ hơn bao giờ hết để tạo ra các vi khí hậu độc đáo cho cây trồng, với nhà kính, nhà vòng, hệ thống thủy canh và hệ thống tưới tiêu trong số nhiều chiến lược được người trồng trọt hiện đại sử dụng. Các công nghệ mới như cảm biến tại hiện trường giám sát một loạt các chỉ số thời tiết như nhiệt độ, ánh sáng mặt trời, độ ẩm tương đối và độ ẩm của đất, đưa vào bảng điều khiển trực tuyến trang bị cho nông dân cả dữ liệu lịch sử và thời gian thực.

Di truyền thực vật

Các công ty di truyền và công ty hạt giống tạo thành một bộ phận lớn của ngành nông nghiệp, cung cấp các loại cây trồng ưu việt thích nghi với nhiều điều kiện khác nhau, được lai tạo để đạt được các đặc điểm như năng suất cao hơn, tính đồng nhất và khả năng chống chịu căng thẳng. Với rất nhiều dữ liệu cần quản lý, một số công ty hạt giống sử dụng nền tảng kỹ thuật số để quản lý các thử nghiệm và người trồng trọt, phân tích hiệu suất giống, so sánh năng suất giữa từng cánh đồng và từng trang trại, đồng thời theo dõi những thay đổi thời gian thực về độ chín của cây trồng để đảm bảo gieo hạt kịp thời thu hoạch và sản lượng tốt hơn.

Thực hành nông nghiệp

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, quản lý trang trại có ảnh hưởng sâu sắc đến năng suất. Khả năng của người nông dân trong việc quản lý đất đai của họ, thích ứng với những thách thức và áp dụng các phương pháp canh tác nông nghiệp mới, tất cả đều quyết định sự thành công của người nông dân. Các nền tảng tư vấn nông học kỹ thuật số do các công ty khởi nghiệp như AGRIVI cung cấp giúp các nhà nông học phổ biến các phương pháp hay nhất cho các nhà điều hành, thông báo cho họ về các vấn đề và giải pháp về sâu bệnh, dịch bệnh và thời tiết trong khu vực.

AgTech và Nông nghiệp chính xác

Khi nhu cầu lương thực tăng lên và diện tích đất canh tác ngày càng giảm, tầm quan trọng của các công nghệ nông nghiệp mới giúp tăng năng suất cây trồng đồng thời giảm tác động đến môi trường chưa bao giờ lớn hơn thế. Trong khi các công ty công nghệ chưa hoàn thiện robot thu hoạch hoặc cắt tỉa, một số công nghệ nông nghiệp chính xác đang chuyển đổi ngành nông nghiệp như chúng ta nói.

Từ các trang trại quy mô lớn trên khắp Châu Âu, Châu Á và Hoa Kỳ đến các hộ sản xuất nhỏ ở các nước đang phát triển, từ nhà cung cấp đầu vào đến nhà chế biến thực phẩm, từ vườn nho đến người trồng trọt, các công nghệ chính xác đều có thể được điều chỉnh và nhân rộng để giúp nông dân và người vận hành ở mọi lĩnh vực giảm thiểu chất thải và cắt giảm chi phí.

Nông nghiệp chính xác và cách nó tăng năng suất cây trồng

Nông nghiệp chính xác tối ưu hóa các hệ thống trang trại bằng cách giải quyết sự biến đổi trên các cánh đồng, đất đai và cây trồng. Các công nghệ chính xác bao gồm hệ thống dẫn đường GPS để cải thiện khả năng lái của máy kéo; công nghệ tỷ lệ thay đổi và kiểm soát phần tự động để chỉ áp dụng thuốc trừ sâu, phân bón, thuốc diệt cỏ, hạt giống và các đầu vào khác khi cần thiết; các cảm biến tại chỗ và từ xa để đánh giá sức khỏe của cây trồng và nhu cầu của cây trồng; công cụ lập bản đồ năng suất và hơn thế nữa.

Sử dụng các cảm biến để tạo ra các “vùng quản lý” duy nhất trên khắp các cánh đồng của họ, nông dân có thể xác định chính xác những gì đất hoặc cây trồng cần, khi nào và ở đâu cần, từ đó tối đa hóa tác động của các yếu tố đầu vào của họ.

Vô số nghiên cứu điển hình chứng minh tác động sâu sắc của nông nghiệp chính xác và các giải pháp kỹ thuật số đối với năng suất của trang trại.

Ví dụ, những người sớm áp dụng các công nghệ mới này báo cáo rằng việc tiết kiệm chi phí đầu vào và tăng năng suất đã giúp họ thu lại chi phí ban đầu của công nghệ— và sau đó là một số chi phí khác. Các báo cáo khác cho thấy rằng trên khắp Hoa Kỳ, sự gia tăng của nông nghiệp chính xác đã giúp năng suất ngô và đậu nành tăng 6%, cải thiện việc sử dụng phân bón 7% và giảm thuốc diệt cỏ 9%, với khả năng cải thiện khi ngày càng có nhiều nông dân, áp dụng công nghệ.

Các công nghệ chính xác có thể được tích hợp với phần mềm quản lý trang trại để tập trung hóa việc thu thập và phân tích dữ liệu, giúp nông dân tiết kiệm thời gian và tạo ra những hiểu biết có thể hành động chỉ bằng một nút bấm. Các nền tảng như AGRIVI kết hợp lập kế hoạch theo mùa và thu thập dữ liệu với hình ảnh vệ tinh và lập bản đồ theo toa, với API mở cho phép tích hợp với bất kỳ cảm biến, thiết bị hoặc công nghệ chính xác nào.

Một ứng dụng di động có chế độ ngoại tuyến giúp nông dân vượt qua một trong những rào cản lớn nhất đối với việc áp dụng công nghệ nông nghiệp — khả năng kết nối — bằng cách cho phép thu thập dữ liệu ở mọi nơi, bất kể dịch vụ.