Những xu hướng công nghệ mới hỗ trợ cho nông nghiệp

Giám sát đồng ruộng bằng công nghệ IoT

Việc giám sát đồng ruộng trong canh tác nông nghiệp đòi hỏi nhiều thời gian và công sức. Công nghệ IoT (Internet of Things - Internet vạn vật) sẽ cung cấp giải pháp thay thế cho các phương pháp canh tác truyền thống.

Một thiết bị IoT có thể chứa một hoặc nhiều cảm biến thu thập dữ liệu và cung cấp thông tin chính xác thông qua các ứng dụng di động hoặc các phương tiện thời gian thực. Các cảm biến này thực hiện vô số hoạt động, chẳng hạn như cảm biến đất, nhiệt độ và độ ẩm, theo dõi thực vật và vật nuôi... Nó cũng tạo điều kiện cho việc giám sát từ xa các trang trại, mang lại sự thuận tiện hơn cho người nông dân.

Chưa hết, các hệ thống tưới tiêu mới sử dụng các cảm biến IoT để tự động hóa việc cung cấp nước cho cây trồng như các cảm biến thoát hơi nước, cảm biến độ ẩm đất tại chỗ, cảm biến mưa... Các công ty khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ nông nghiệp còn đang phát triển các giải pháp cảm biến sáng tạo kết hợp công nghệ IoT với máy bay không người lái, robot và hình ảnh máy tính để tăng tính nhanh nhẹn, độ chính xác của các quy trình trang trại.

Internet of Things (IoT) giúp nông dân đơ vất vả hơn. Ảnh: Exchange.telstra

Người máy nông nghiệp

Thiếu lao động là một vấn đề nghiêm trọng mà nông dân phải đối mặt, điều này càng tăng khi hoạt động trên cánh đồng rộng. Vì vậy, các công ty khởi nghiệp đang sản xuất robot hỗ trợ nông dân trong nhiều hoạt động trang trại, bao gồm thu hoạch, trồng cấy, phun thuốc, gieo hạt và làm cỏ. Nông dân có thể dựa vào robot để tự động hóa các công việc lặp đi lặp lại trên cánh đồng. Chẳng hạn như máy kéo bán tự động và bán tự động được hỗ trợ GPS để thu hoạch. Máy kéo cũng được trang bị công nghệ tự động lái để điều hướng dễ dàng hơn trên đồng ruộng.

Ngoài ra, robot còn được sử dụng trong các hệ thống tự động quản lý chăn nuôi như cân tự động, máy ấp trứng, máy vắt sữa, máy cho ăn tự động và nhiều hơn nữa. Robot cho phép nông dân tập trung hơn vào việc cải thiện năng suất tổng thể mà không phải lo lắng về quy trình chậm chạp. Chúng cũng ngăn ngừa các lỗi do con người gây ra và cung cấp sự tiện lợi thông qua tự động hóa.

Trí tuệ nhân tạo (AI)

Việc kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) trong nông nghiệp cung cấp những hiểu biết cho nông dân về thời gian thực trong nông nghiệp, giúp nông dân chủ động hơn. AI cung cấp thông tin chi tiết dự đoán để dự báo dữ liệu thời tiết, năng suất cây trồng và giá cả, từ đó giúp nông dân đưa ra quyết định sáng suốt. Ví dụ Chatbot (ứng dụng phần mềm dùng để quản lý một hệ thống thảo luận trực tuyến bằng văn bản hoặc văn bản chuyển thành giọng nói, thay vì cung cấp các thảo luận trực tiếp với người dùng thật) đưa ra các đề xuất và khuyến nghị kịp thời. Các thuật toán AI và ML tự động hóa nhận dạng dị thường và dịch bệnh trên cây trồng và vật nuôi cho phép phát hiện kịp thời và phản ứng sửa chữa nếu cần.

AI cung cấp các giải pháp thông minh về phân loại đất cũng như chăm sóc cây trồng. Ảnh: Datapopalliance

Máy bay không người lái (Drone)

Máy bay không người lái, hay phương tiện bay không người lái (Drone hay UAV) có thể giúp nông dân khắc phục những khó khăn trong quản lý lẫn canh tác. Drone thu thập dữ liệu thô để chuyển thành thông tin hữu ích cho việc giám sát trang trại. Nó được trang bị camera để chụp ảnh từ trên không và khảo sát các lĩnh vực gần và xa, thu thập dữ liệu tối ưu hóa việc áp dụng phân bón, nước, hạt giống và thuốc trừ sâu. Ngoài ra, drone còn được kết hợp cùng công nghệ GPS để theo dõi gia súc, xác định địa lý và giám sát chăn thả. Chúng bay qua các cánh đồng để chụp những bức ảnh ánh sáng nhìn thấy đơn giản đến hình ảnh đa khung giúp phân tích cây trồng, đất và đồng ruộng. Hiện các công ty khởi nghiệp cũng đang nghiên cứu máy bay không người lái có khả năng đo mức độ diệp lục, áp lực cỏ dại, khoáng chất và thành phần hóa học của đất.

Wakan Tech là một công ty khởi nghiệp của Oman đang nghiên cứu các giải pháp dùng drone để thụ phấn trên không cho cây chà là, theo dõi sức khỏe cây trồng, phun thuốc trừ sâu và phấn hoa có mục tiêu. Drone có thể thụ phấn cho cây trồng bằng cách sử dụng phấn hoa khô hoặc lỏng, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp thụ phấn thông thường. Các drone này được trang bị AI và công nghệ thị giác máy tính để phát hiện sâu bệnh và cây chà là bị bệnh nên cho phép xác định mục tiêu và phun thuốc nhanh hơn và chính xác hơn, đặc biệt là ở các trang trại lớn.

Công nghệ sinh học nông nghiệp

Ứng dụng công nghệ sinh học nhằm nâng cao chất lượng cây trồng, vật nuôi được xem là giải pháp góp phần phát triển nông nghiệp bền vững. CRISPR-Cas9 là công nghệ chỉnh sửa gen được nhắc đến nhiều trong thời gian gần đây, nó tạo ra các cây chuyển gen với các phẩm chất mong muốn như khả năng chịu bệnh, chịu hạn, kháng sâu bệnh và cho năng suất cao.

Tiêu biểu trong lĩnh vực này có AgGene, một doanh nghiệp khởi nghiệp sinh học nông nghiệp của Canada đã khai thác các kỹ thuật nhân giống cây trồng để phát triển hạt giống và mô với hàm lượng protein tăng nhờ điều khiển các gen để tích lũy protein. Hay công ty khởi nghiệp XytoVet của Úc lại nghiên cứu kỹ thuật chăn nuôi cừu, gia súc và nuôi trồng thủy sản bằng công nghệ DNA. Công nghệ này xác định nguồn gốc phù hợp cho cừu và gia súc, giúp người nông dân xác định được giống tốt. XytoVet còn nghiên cứu cải thiện nuôi trồng thủy sản bằng cách chọn lọc các gen có tốc độ tăng trưởng cao hơn và khả năng kháng bệnh.

Duy Hùng

(Theo SIC- 1/2022)