Nông nghiệp Việt Nam bước vào cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0

(Nguồn: Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số 8/2018)

Trên thế giới, cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4.0 (CMCN 4.0) đã giúp nền nông nghiệp của nhiều nước phát triển và đạt những thành tựu quan trọng [3]. Diễn đàn Nông dân Việt Nam lần thứ 2, tháng 10/2017 cho những thông tin sau: Tại Mỹ, Brazil, Argentina, Nông nghiệp 4.0 (NN 4.0) đã giúp các nước này giảm giá thành sản xuất ngô và đỗ tương tới 50%. Ở Nhật Bản, dân làm nông nghiệp chỉ còn 1,5% (2 triệu trong tổng số 127 triệu dân), canh tác trên 1,5 triệu ha đất nông nghiệp vẫn tự túc được gạo và xuất khẩu thịt bò, rau, quả một cách bền vững.

Nông nghiệp thông minh đã giúp một số nước tiên tiến sản xuất đủ hoặc dư thừa một số nông sản Tại Israel, tỷ lệ dân nông nghiệp chỉ chiếm 2,5% tổng dân số. Năm 1995, trung bình 1 nông dân của họ sản xuất chỉ nuôi 15 người, năm 2014, mỗi nông dân nuôi được 100 người và còn xuất khẩu được hơn 3 tỷ USD nông sản mỗi năm. Tại Nhật Bản, chỉ với 2 triệu dân nông nghiệp (1,5%) trong tổng số 127 triệu dân, canh tác trên 1,5 triệu ha đất nông nghiệp nhưng họ không phải nhập gạo, thậm chí dư thừa thịt bò và một số rau quả [7]. Tại Hàn Quốc, với 2,56 triệu dân nông nghiệp, chiếm 5% trong tổng số 51,6 triệu dân, cũng không phải nhập khẩu gạo. Giá thành sản xuất ở Mỹ, Brazil hay Argentina là 138-144 USD/tấn ngô, hay 314-323 USD/tấn đậu tương (FAOSTAT, 2016), trong khi đó giá thành sản xuất ở Việt Nam là 323 USD/tấn ngô, hay 825 USD/tấn đậu tương [3].

Trong khối ASEAN, Malaysia ứng dụng NN 4.0 đã giúp nông dân trồng ớt tăng thu nhập hơn gấp đôi. Philippines, chỉ mới 5-10 năm trước phải nhập khẩu hơn 2 triệu tấn ngô mỗi năm thì năm 2017 đã đạt hơn 8 triệu tấn ngô, trong khi nhu cầu chỉ cần 5,6 triệu tấn, chủ yếu nhờ tăng sử dụng giống ngô lai và công nghệ tưới bằng năng lượng mặt trời.

Việt Nam không đứng ngoài làn sóng này, nghiên cứu và ứng dụng thành quả của cuộc CMCN 4.0 vào nước ta để có nền sản xuất nông nghiệp thông minh là xu hướng tất yếu.

1. Tiến trình phát triển nông nghiệp thế giới

Theo khái niệm của Hiệp hội Máy Nông nghiệp châu Âu [5]. Nông nghiệp thế giới từ thế kỷ 20 đã trải qua các giai đoạn sau:

i) Nông nghiệp 1.0 tiến hành ở thế kỷ 20, tiêu tốn sức lao động, năng suất thấp; dựa vào số lượng lớn các nông hộ nhỏ, có tới 1/3 dân số tham gia vào quá trình sản xuất nguyên liệu thô.

ii) Nông nghiệp 2.0, đó là cách mạng xanh, xuất hiện những năm 1950, gieo trồng các giống lúa thấp cây, sử dụng nhiều phân bón khoáng, thuốc trừ sâu, máy móc chuyên dùng, hạ giá thành, tăng năng suất, đem lại lợi nhuận cho tất các các bên tham gia.

iii) Nông nghiệp 3.0, được biết từ những năm 1990 khi định vị toàn cầu (GPS) được ứng dụng để định vị và định hướng; bộ cảm biến (sensor) giúp điều khiển tự động (điều chỉnh nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng, dinh dưỡng); và ra đời các thiết bị không dây (Telematics), tạo ra bước đột phá về  chất lượng, chủng loại nông sản, hạ giá thành, nâng cao hiệu quả.

iv) Nông nghiệp 4.0: Đến nay, cuộc cách mạng Nông nghiệp lần 4 đang nảy nở nhờ sự kết hợp các công nghệ lại với nhau với yếu tố cốt lõi là công nghệ số, trí tuệ nhân tạo, kết nối thông tin mạng internet; mở ra cơ hội rất to lớn cho phát triển nông nghiệp. Một cuộc chạy tiếp sức chưa từng có đang diễn ra, nhằm tới sản xuất, kinh doanh thông minh dựa trên các thành tựu đột phá trong công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano.

Nông nghiệp 4.0: là thuật ngữ được sử dụng đầu tiên tại Đức (2011) và Diễn đàn kinh tế thế giới ở Davos (2015), hiện nay được sử dụng phổ biến hơn cả do chỗ nó hàm ý hệ thống các hoạt động nông nghiệp trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. NN 4.0 còn được coi là hàm số của Nông nghiệp thông minh x Công nghệ thông minh x Thiết kế thông minh x Doanh nghiệp thông minh. Các khái niệm Nông nghiệp chính xác, Nông nghiệp sinh thái… là hệ quả của cuộc CMCN lần thứ 4 này.

Nông nghiệp 4.0 được hiểu là các hoạt động nuôi, trồng, thu hoạch, vận chuyển, chế biến,…   được kết nối mạng bên trong và bên ngoài đơn vị sản xuất kinh doanh. Mọi thông tin ở dạng số hóa được lưu chuyển cho tất cả các đối tác và các quá trình sản xuất, giao dịch với các đối tác bên ngoài đơn vị (từ các nhà cung cấp đầu vào đến khách hàng tiêu thụ); việc truyền dữ liệu, xử lý, phân tích dữ liệu phần lớn tự động qua mạng internet. Sử dụng các thiết bị internet có thể tạo điều kiện quản lý lượng lớn dữ liệu và kết nối nội bộ với các đối tác bên ngoài.

Khác với nông nghiệp công nghệ cao, NN 4.0 làm thay đổi phương thức quản lý nông nghiệp, tập trung chuyển dịch từ phương thức truyền thống sang hiện đại; mở đường cho những hoạt động sản xuất chính xác, chặt chẽ mà con người không cần có mặt trực tiếp. NN 4.0 đúng nghĩa, đích thực phải là kết nối internet suốt chuỗi gía trị.

2. Tiền đề cho một nền Nông nghiệp 4.0

Theo tổng kết ở Mỹ [2] các thành phần chủ yếu của nông nghiệp 4.0 thường được hiểu như sau:

i) Các cảm biến kết nối vạn vật (IoT sensors): Từ dinh dưỡng đất kết nối với máy chủ và các máy kết nối khác là thành phần chủ yếu của canh tác hiện đại. 

ii) Công nghệ đèn LED đang trở thành tiến bộ không thể thiếu để canh tác trong nhà nhờ tạo ra quang phổ tùy ý đáp ứng sinh trưởng và năng suất tối ưu.

iii) Người máy (Robot) đang thay việc cho nông dân thường làm. Nó có cả các phần mềm tính toán thông minh, trợ giúp phân tích và đưa ra lựa chọn tối ưu cho chủ trang trại. 

iv) Tế bào quang điện (solar cells) cấp điện mặt trời và ánh sáng có điều khiển chọn lọc quang phổ cho phần lớn các thiết bị trong trang trại; các bộ pin điện mặt trời trở nên quan trọng.

v) Thiết bị bay (drones) và các vệ tinh (satellites) được sử dụng để thu thập dữ liệu của các trang trại, giám sát hiện trạng từ xa và thường xuyên.

vi) Canh tác trong nhà, nuôi trồng không đất, thủy canh, v.v. được tích hợp các công nghệ toàn diện và đồng bộ, tự động hóa cao.

vii). Công nghệ tài chính phục vụ trang trại (farm fintech): là loại hình kinh doanh dịch vụ tài chính dựa trên nền tảng công nghệ. Fintech được sử dụng chung cho tất cả các công ty tài chính sử dụng internet, điện thoại di động, công nghệ điện toán đám mây và các phần mềm mã nguồn mở nhằm mục đích nâng cao hiệu quả của hoạt động ngân hàng và đầu tư. Farm Fintech bao gồm dịch vụ cho vay, thanh toán, bảo hiểm.

Các dịch vụ mới ra đời sử dụng thuật toán biến đổi dữ liệu thành thông tin làm gia tăng giá trị, tối ưu hóa sản phẩm, các quá trình nông học, giảm thiểu rủi ro và hạn chế tác động thời tiết và dịch bệnh. Nông nghiệp sinh thái sử dụng những hệ điều hành kết hợp được nhiều nguồn dữ liệu, từ các bộ cảm biến (cảm nhận nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, dinh dưỡng, quang hợp). Chủ trại có thể ra các quyết định dựa trên các giả thiết định lượng để tăng hiệu quả tài chính.

Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XII định hướng “xây dựng nền nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa lớn, ứng dụng công nghệ cao, nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm; nâng cao giá trị gia tăng, đẩy mạnh xuất khẩu” chính là tạo tiền đề cho việc triển khai Cách mạng 4.0 trong nông nghiệp, hay Nông nghiệp 4.0. 

3. Những tiện ích gấp bội của Nông nghiệp 4.0

Nông nghiệp 4.0 quan tâm đến độ bền vững và các giải pháp an toàn. Canh tác 4.0 (Farming 4.0) xuất hiện vào những năm 2010 là các canh tác năng động và hiệu quả trong mọi công đoạn (như làm đất, gieo cấy, tỉa cành, luân canh, chăm sóc, thu hoạch,…) với mục tiêu đạt năng suất cao hơn, bảo vệ môi trường tốt hơn, được thực hiện dựa vào tiến bộ công nghệ kỹ thuật số.

Canh tác Thông minh được hiểu là ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại (ICT) vào nông nghiệp ở cuối Cách mạng Xanh lần thứ ba. Hệ thống ICT cung ứng các thiết bị chính xác, kết nối vạn vật (IoT), cảm biến, định vị toàn cầu, quản lý dữ liệu lớn (big data), thiết bị bay (drone), người máy (robot)…, tạo điều kiện cho nông dân tăng thêm giá trị dưới dạng đưa ra được những quyết định khai thác, quản lý hiệu quả hơn.

Các giải pháp trên đáp ứng các nhu cầu cho các hệ thống thông tin quản lý, thu thập, xử lý và lưu giữ dữ liệu nhằm tối ưu hóa chức năng của trang trại. Hoạt động nông nghiệp tăng độ chính xác, thông qua các hệ thống có thể quản lý độ biến động theo không gian và thời gian nhờ vậy có thể cải thiện hiệu quả kinh tế đầu tư và giảm thiểu tác hại của môi trường. Nông nghiệp chính xác (tức là sử dụng cảm biến và các thuật toán thông minh để phân phối nước, phân bón và thuốc trừ sâu, đáp ứng cho cây khi cây thực sự cần) có thể đảm bảo tính sinh lời, tính bền vững và thân thiện môi trường. Nông dân có thể quyết định tưới tiêu khi thực sự cần thiết và tránh việc lạm dụng phân và thuốc, sẽ có thể tiết kiệm được chi phí và nâng cao sản lượng và đa dạng hóa chất lượng.

Có thể dẫn những ví dụ về phát triển NN 4.0 ở các nước. Từ năm 2003, ruộng lúa ở Nhật đã được lập bản đồ địa hình, kết cấu đất, dinh dưỡng, độ ẩm đất phục vụ việc ra quyết định canh tác hợp lý thông minh, đảm bảo bền vững. Ở Thái Lan đang nỗ lực còn Đài Loan tự hào là nơi cung cấp thiết bị cho nông nghiệp 4.0 chỉ đứng sau một vài nước phát triển. Hiện nay, nông dân Thái Lan được sử dụng miễn phí dữ liệu phân tích dinh dưỡng, kết cấu đất ở từng vùng đất nhỏ khác nhau, thông qua Internet.

Qua đó có thể thấy rằng nhờ áp dụng tích hợp nhiều công nghệ, thiết bị thế hệ mới, lưu trữ nhanh lại dễ tra cứu, nông nghiệp 4.0 có khả năng giúp nông dân quản lý toàn diện đến từng cá thể, từng thửa ruộng theo không gian và thời gian.

4.  Những thách thức khi bước vào NN 4.0 ở Việt Nam

Cuộc cách mạng 4.0 sẽ làm thay đổi ngành Nông nghiệp, tạo sự chuyển đổi của toàn bộ hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị. NN 4.0 gắn liền với những đột phá chưa từng có về công nghệ là cơ hội thuận lợi cho hoạt động khởi nghiệp của các nông dân trẻ,…Thế nhưng nó cũng có thể gây ra sự bất bình đẳng, nới rộng khoảng cách phát triển giữa các lĩnh vực và đối tượng tham gia, như phá vỡ thị trường lao động một khi tự động hóa, người máy thay thế lao động chân tay. Cánh đồng cỏ 2.000 ha của Công ty TH TrueMilk áp dụng nhiều giải pháp tự động hoàn chỉnh, kỹ thuật tiên tiến từ khâu làm đất, gieo hạt, tưới nước, đến thu hoạch tự động... có năng suất làm việc bằng 800 người. Nông dân có thể đối diện với cảnh thất nghiệp nếu không có những chính sách định hướng đúng và sớm, nhất là trong phân khúc sản xuất.

Tổng hợp các báo cáo tại Diễn đàn Nông dân Việt Nam cho thấy: Hiện nay cả nước đang có 13,8 triệu hộ nông dân với 78 triệu mảnh ruộng nhỏ [4]. Bình quân 2,2 lao động và 0,4 - 1,2 ha một hộ, thiếu vốn, kiến thức, sản xuất thủ công và manh mún (69% số hộ có quy mô dưới 0,5 ha đất nông nghiệp). Tài nguyên đất hạn chế, bình quân diện tích đất nông nghiệp trên đầu người chỉ bằng 8,7% so trung bình của thế giới. Trong bối cảnh này, nông nghiệp Việt Nam chủ yếu phát triển theo số lượng, dựa vào tài nguyên và lao động, chi phí vật tư quá cao (11 triệu tấn phân bón, 600-700 triệu USD thuốc BVTV), sử dụng quá nhiều nước, lao động nên hiệu quả thấp. Sản xuất chia cắt, không theo chuỗi do vậy không kiểm soát được chất lượng cũng như không truy xuất được nguồn gốc.

Chúng ta mới tiếp cận với nội hàm của khái niệm NN 4.0 trong thời gian gần đây. Từ thành công bước đầu của các mô hình đơn lẻ, cần sự hỗ trợ mạnh mẽ các cơ quan của Chính phủ, tạo ra môi trường thể chế, chính sách, tạo các cơ hội cho việc gắn kết các mô hình thành NN 4.0 toàn diện theo suốt chuỗi giá trị. Vẫn còn có sự nhận thức chưa rõ ràng, sự hô hào thay vì tìm ra những giải pháp cụ thể cho từng ngành hàng, từng địa phương.

Nhận thức về nông nghiệp 4.0 chưa thật đầy đủ. Mặc dù đã có chính sách phát triển nông nghiệp công nghệ cao, chú trọng nhiều vào đầu tư hạ tầng và quy mô diện tích lớn (từ 100 ha trở lên); đã có các doanh nghiệp lớn và FDI tạo ra các mô hình NN4.0 rất đáng khích lệ. Song ở một số nơi bỏ qua quy mô nhỏ và vừa, chưa đầu tư thích đáng vào nghiên cứu, ứng dụng, chuyển giao và tạo ra chuỗi giá trị sản phẩm bền vững. Sẽ là rất thiếu sót và không thể có nền NN 4.0 đích thực nếu không đưa được cộng đồng 70 % làm nghề nông vào cuộc cách mạng này.

Thị trường vốn là điều kiện cần cho NN 4.0. Doanh nghiệp nước ta (98% là vừa và nhỏ) đầu tư vào nông nghiệp ít và nhỏ bé. Dưới 2% số doanh nghiệp đầu tư vào nông nghiệp với số vốn đầu tư dưới 1% tổng số vốn đầu tư. Để đầu tư một ha nhà vườn (như của Cầu Đất Farm cần 2,7 tỷ đồng). Các mô hình hoàn chỉnh cần vốn lên đến hàng nghìn tỷ đồng như (như Tập đoàn Vingroup, Tập đoàn TH, Công ty Dabaco…). 

Nguồn nhân lực công nghệ cao được xem là hạt nhân thúc đẩy sự phát triển của mô hình nông nghiệp 4.0. Hiện nay chúng ta đang phải đối mặt với những thách thức lớn về sự thiếu hụt lao động có trình độ và kỹ năng chuyên nghiệp đáp ứng được nhu cầu về nguồn nhân lực cho NN 4.0. Để đáp ứng nhu cần phải thay đổi phương thức dạy và học. Giải pháp hiệu quả nhất là liên doanh, liên kết với doanh nghiệp nông nghiệp để hình thành mô hình đào tạo mới. Như vậy, phương pháp khuyến nông phải thay đổi căn bản. Nguy cơ robot cướp việc của người đã hiện hữu ở nhà máy chế biến bột giặt Long Biên, đồ gỗ Bình Dương, thủy sản Cần Thơ,…chứ không còn xa.  

Cơ sở hạ tầng: Giao thông tại các vùng sản xuất tập trung kém (ĐBSCL, Tây Nguyên); hệ thống thủy lợi thiết kế chủ yếu cho tưới lúa mà chưa thể hỗ trợ cho sản xuất các ngành hàng khác. Thương mại điện tử rất kém phát triển. Khu vưc nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin kém phát triển nhất, cần được tăng cường và sử dụng cho sản xuất hơn là cho giải trí như hiện nay. Trình độ lao động nông nghiệp rất phân hóa, cần phải đào tạo chuyên biệt đáp ứng đúng cho mỗi mô hình NN.4.0. Mỗi địa phương, tiểu ngành cần tỉnh táo lựa chọn đúng quy mô, ngành hàng, đáp ứng yêu cầu về công nghệ, thị trường và hiệu quả mong đợi. Hạn chế đến mức thấp nhất hiệu quả của tuyên truyền kiểu hô hào, gây phong trào hời hợt. Muốn phát triển nông nghiệp thành công, không thể dựa vào hiện trạng thực tế trên mà phải cơ cấu lại nền nông nghiệp, đồng thời với phát triển công nghệ cao là ứng dụng cuộc cách mạng NN 4.0.

Nông nghiệp 4.0 cũng sẽ có mặt trái liên quan đến việc làm, thất nghiệp của bộ phận dân số vừa do tự động hóa, người máy lên ngôi, vừa do hàng triệu người sẽ không thể bắt kịp công nghệ mới. Chúng ta cũng không thể triển khai nông nghiệp 4.0 trên toàn phạm vi lãnh thổ. Với 9,32 triệu hộ làm nông, lâm nghiệp và thủy sản, canh tác trên 78 triệu mảnh ruộng nhỏ lẻ thì việc chọn lựa đối tượng và quy mô là đặc biệt quan trọng.

Lao động trong nông nghiệp chiếm tỷ lệ quá cao và năng suất thấp. Hiện tại ở Việt Nam, 1 người làm nông nghiệp chỉ nuôi được 2-2,5 người thì ở các nước phát triển một lao động nông nghiệp nuôi được 100-150 người. Do chất lượng lao động nông nghiệp thấp, lao động qua đào tạo ở khu vực nông thôn chỉ đạt 11,2%, nên năng suất lao động ở Việt Nam chỉ bằng 1-1,5% so với các nước phát triển [8].  

5. Những bước đầu ứng dụng NN 4.0

Hiện thời Việt Nam còn chưa thực hiện được hệ thống NN 4.0 đầy đủ như các nước phát triển. Chúng ta có một số mô hình đang ứng dụng giải pháp thông minh [7], một số mô hình áp dụng cả giải pháp và thiết bị thông minh. Một số mô hình còn đơn độc, chưa kết nối xuyên suốt chuỗi giá trị nông sản, mới chỉ là những điển hình về nông nghiệp công nghệ cao chứ chưa phải là nền nông nghiệp số. “Nông nghiệp số 4.0” phải là thay đổi phương thức quản lý nông nghiệp, mở đường cho những hoạt động sản xuất chính xác, chặt chẽ mà con người không cần có mặt trực tiếp.

Đến nay đã có 28 doanh nghiệp nông nghiệp được công nhận ứng dụng công nghệ cao theo hướng NN 4.0. Công ty cổ phần Cầu Đất Đà Lạt (Cầu Đất Farm) khởi đầu từ sản xuất nông sản sạch bằng phương pháp thủy canh. Đến nay, công ty đã sở hữu nông trại có quy mô lớn, kết nối hệ thống phát triển rau sạch bằng các giải pháp nông nghiệp thông minh, ứng dụng IoT trong nhiều khâu của quy trình trồng trọt và tiêu thụ. Hệ thống giám sát và điều khiển qua internet có thể tự động kiểm soát độ ẩm, tưới nước, bón phân, giúp chủ nông trại giám sát canh tác từ xa.

Vùng nguyên liệu của Công ty Mía đường Lam Sơn, Thanh Hóa (Lasuco) [10] có khoảng 30.000 hộ nông dân trồng mía trên diện tích khoảng 32.000 ha (75% diện tích là đồi núi), trong đó, gần 60% là người dân tộc thiểu số, nên việc tiếp cận công nghệ mới là một điều không dễ dàng. Để giải quyết bài toán thu hoạch, vận chuyển với 1.000 xe, Công ty Minerva đã gắn thiết bị giám sát hành trình và đưa lên hệ thống chung. Nhờ vậy, Lasuco biết được hoạt động của từng xe, hệ thống trí tuệ nhân tạo tự động điều phối này thay thế cho 40 kế toán thống kê. Hơn thế còn dự báo tránh thời tiết bất thuận, áp dụng canh tác thông minh, tăng năng suất từ 45 tấn/ha lên 70 tấn/ha, cá biệt đạt 120 – 130 tấn/ha; góp phần gia tăng lợi nhuận cho nông hộ. 

MimosaTEK là công ty chuyên cung cấp giải pháp tưới chính xác cho nhiều tập đoàn lớn đầu tư vào nông nghiệp như Vingroup, Thành Công…; áp dụng “công nghệ tưới chính xác” của MimosaTEK đã giúp khách hàng tiết kiệm lượng nước tưới 30 – 50%, giảm tiêu thụ năng lượng, giải phóng toàn bộ công lao động vận hành hệ thống tưới thủ công.

Tại Đồng Tháp, mô hình “Canh tác lúa tốt nhất” của HTX Mỹ Đông [1], phối hợp với công ty Rynan Smart Fertilizers, trồng giống Jasmine ứng dụng Canh tác thông minh (bón phân tan chậm và phun chế phẩm sinh học một lần, sử dụng thiết bị cảm ứng năng lượng mặt trời điều tiết mực nước) đã giúp đạt năng suất 7 tấn lúa/ha, trong khi giảm giống từ 20 kg/công, còn 6 – 8 kg, giảm phân bón, giảm số lần phun từ 5 lần còn 3 lần, sâu bệnh giảm hẳn và tiết kiệm được công lao động.

Tập đoàn FPT phối hợp với Fujitsu và Viện Rau Quả [11] làm mô hình rau, trong đó chuyên gia sống tại Nhật cũng vẫn có thể kết nối và điều khiển được các yếu tố của trang trại. Ứng dụng công nghệ Akisai (công nghệ hỗ trợ toàn diện giải pháp quản lý nông nghiệp trên nền công nghệ điện toán đám mây). Bên trong khu vực nhà kính và nhà trồng rau của trung tâm Hợp tác Nông nghiệp thông minh FPT - Fujitsu, toàn bộ không khí, ánh sáng, dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sinh trưởng của các loại cây đều được quản lý và giám sát bằng máy tính. Ngoài ra, hệ thống cảm biến sẽ thu thập mọi thông tin về môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, CO2, lượng ánh sáng, lượng mưa, hướng gió, tốc độ gió... để từ đó có những điều chỉnh phù hợp điều kiện phát triển của cà chua và xà lách ít kali. Dựa trên kết quả phân tích, các máy làm mát hay kiểm soát ánh sáng đều được vận hành tự động, giúp duy trì môi trường sinh trưởng tối ưu cho xà lách và cà chua. Việc ứng dụng công nghệ điện toán đám mây cùng Internet kết nối vạn vật đã mở đường cho những hoạt động quản lý nông nghiệp hoàn toàn mới. Con người không cần có mặt trực tiếp, thậm chí ở một số khâu robot sẽ thay thế con người, từ đây sẽ hình thành một nền nông nghiệp chính xác và tự động.

Chỉ trong vài năm gần đây đã có nhiều nông hộ ứng dụng tốt các hợp phần của NN 4.0. Nông hộ Vương Đình Phi (ấp Thành Mâu, TP.Đà Lạt làm vườn bằng... smartphone; ông Phạm Văn Hát gieo hạt bằng robot tự động; ông Đoàn Huỳnh Thông (Giám đốc Cty Chánh Phong) xử lý hạt giống bằng chiếc máy bọc hạt giống của Hà Lan.

Một số mô hình ứng dụng khá hoàn chỉnh về các thiết bị thông minh như chăn nuôi bò sữa ở TH True Milk, Trung tâm Giống vật nuôi TP.HCM, hay các mô hình rau sạch của Tập đoàn Vingroup. Tại Trường CĐ nghề kỹ thuật công nghiệp Việt Nam – Hàn Quốc (tại Nghệ An), đang có mô hình ứng dụng hệ thống giám sát và điều khiển canh tác rau thông minh có chức năng giám sát và điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, thông gió và tưới nước cho cây, giúp cây phát triển tốt hơn, an toàn hơn, năng suất cao hơn, hiệu quả kinh tế cao hơn.

Công ty cổ phần Đại Thành triển khai áp dụng, kinh doanh drone để kiểm soát dịch bệnh đối với sản xuất lúa tại Bắc Ninh. Các hoạt động tiếp cận NN 4.0 khác rất đáng khích lệ như ứng dụng công nghệ tự động, bán tự động trong sản xuất lúa, ngô, rau quả, bò sữa, lợn giống, thủy sản.

Về công nghệ phần mềm SmartChick của Công ty Microsoft Việt Nam là sản phẩm phục vụ nuôi gà thông minh, giúp người dùng chăm sóc gà theo đúng quy trình an toàn sinh học. Người dùng không cần nhiều kiến thức và kinh nghiệm vẫn có thể thu được những con gà chất lượng nhất sau thời gian nuôi. SmartChick hoạt động tự động hoặc bán tự động thông qua công nghệ IoT, giúp người dùng chăm sóc gà ở bất kỳ lúc nào và bất cứ nơi đâu thông qua internet.

6. Phát triển nền NN 4.0 Việt Nam toàn diện, vững chắc

Khu vực nông thôn, với quy mô sản xuất nhỏ lẻ, hạ tầng công nghệ thông tin chưa thật tốt, trình độ nguồn lực chênh lệch, chúng ta cần có tư duy tiếp cận nền NN 4.0 từng bước, từng ngành hàng, hài hòa với cả công nghệ của giai đoạn Nông nghiệp 3.0 (tự động hóa), thậm chí cả công nghệ của nền nông nghiệp 2.0 (cơ giới hóa).

Nông nghiệp 4.0" sẽ là một quy trình khép kín bằng công nghệ như giống chất lượng cao, phân bón thông minh, thuốc trừ sâu thảo dược; canh tác chính xác, giảm hao hụt giống và giảm khí thải nhà kính; tự động hóa từ thu hoạch, bảo quản, vận chuyển và chế biến; ứng dụng điện toán đám mây để truy xuất nguồn gốc.

Nông nghiệp 4.0 là xu thế toàn cầu, song chúng ta với đa dạng sản phẩm, hạ tầng vật chất cũng như cho thông tin phát triển chưa hoàn chỉnh, trình độ lao động phân hóa cao thì việc lựa chọn đúng quy mô, ngành hang, thị trường và hiệu quả cần kỹ càng. Cách tiếp cận hợp lý nên là:

i)  Sản phẩm chủ lực áp dụng NN 4.0 cần có quy mô sản xuất hàng hóa; có thị trường hiện tại cũng như tiềm năng. Có đủ điều kiện phát triển như đất đai, phù hợp về khí hậu thời tiết. Sản phẩm có công nghệ ở mức độ sản xuất, không phải chỉ trong phòng thí nghiệm.

ii) Do việc ứng dụng CNC, công nghệ tiên tiến dựa trên số hóa và kết nối tạo ra các mô hình nông nghiệp CNC, nông nghiệp thông minh còn rất ít, nên nông nghiệp như hiện nay mới chỉ tạo ra được khối lượng nhiều nhưng giá trị thấp, hiệu quả sự dụng đất đai và tài nguyên chưa cao. Vì thế rất cần có doanh nghiệp sẵn sàng đầu tư sản xuất sản phẩm được lựa chọn. Chúng ta thất bại tại nhiều mô hình nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao chính là chưa quán triệt đúng và đủ vai trò của doanh nghiệp. Cần hỗ trợ doanh nghiệp tích tụ đất đai, với điều kiện nông dân không mất đất (góp vốn bằng quyền sử dụng đất). Cũng như các nước đang phát triển, chúng ta không nên vội vã dấy lên phong trào toàn bộ diện tích được sản xuất theo NN 4.0.

Xét theo các tiêu chí trên thì các luận đến nay đều nhất trí rằng những ngành hàng sau có thể sớm ứng dụng NN 4.0:

1) Chăn nuôi bò sữa, lợn, gà; nuôi tôm, cá da trơn quy mô công nghiệp. Các ngành hàng này đòi hỏi quy mô diện tích không lớn, đang có những mô hình ứng dụng CNC theo chuỗi từ sản xuất đến xuất khẩu, nên thuận lợi cho tự động hóa, sử dụng robot. Trong thủy sản có thể ứng dụng hệ thống canh tác kết hợp thủy sản và rau/hoa (Aquaponic).

2) Sản xuất hoa và quả thuận tiện cho tự động hóa sản xuất cây giống, cơ giới hóa làm đất, trồng, chăm sóc, thu hoạch; bón phân và tưới nước kết hợp (fertigaton); chế phẩm giúp sản xuất trái vụ; công nghệ bảo quản tiên tiến (khí hậu điều khiển, sấy lạnh…). Với hoa cần thêm công nghệ giữ hoa tươi lâu. Ưu tiên lựa chọn những cây trái quy mô tập trung, có công nghệ và thị trường như thanh long, cam, dứa.

3) Nấm ăn, nấm/cây dược liệu: có thể sản xuất quy mô công nghiệp với giá trị gia tăng cao trong các hệ thống sản xuất được điều khiển cả về khí hậu và kỹ thuật canh tác, chiếm diện tích đất không lớn. Ưu tiên công nghệ chiết tách các hoạt chất mang dược tính cao như nano cucumin hoặc tinh dầu gấc, nhân sâm… tiến tới tìm kiếm hoạt chất có chức năng chữa bệnh và làm đẹp.

4) Trong sản xuất lúa gạo, có thể áp dụng các công nghệ đã được kiểm chứng ở nước ngoài như ứng dụng viễn thám trong quản lý sản xuất và sâu bệnh, công cụ quản lý cây trồng trên điện thoại thông minh.

5) Sản xuất cà phê, hồ tiêu: Ưu tiên cho tự động hóa trong sản xuất cây giống, cơ giới hóa làm đất, trồng, chăm sóc, thu hoạch; bón phân và tưới nước kết hợp có điều khiển (fertigaton); sử dụng chế phẩm giữ ẩm, chế phẩm quản lý bệnh phát sinh từ đất, chế phẩm giúp quả chín đồng loạt; công nghệ chế biến sâu.

Để hỗ trợ các ngành hàng, rất cần sự phát triển đồng bộ của thương mại điện tử, thương mại không kho bãi (outlet) để giảm chi phí sản xuất… Về chính sách, Nhà nước cần có một chiến lược dài hạn, tính trên từng phân khúc chuỗi, dự báo các rủi ro, có quỹ bảo hiểm; nhà nước kiên quyết không giải cứu.

Trong khi hạ tầng cơ sở của chúng ta chưa đồng bộ theo khái niệm nông nghiệp 4.0 trên quy mô rộng lớn của cả nước, giá thành sản xuất nhiều mặt hàng cao hơn nhiều nước xung quanh, chúng ta nên đầu tư vào nguồn nhân lực trẻ. Cần có các nhà khoa học, kỹ thuật viên hiểu biết và làm chủ được các công nghệ, thiết bị nông nghiệp thông minh. Cần có đủ công nhân trẻ lành nghề làm nông nghiệp thông minh (đào tạo thông qua các hợp đồng lao động xuất khẩu đi Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan).

7. Nắm bắt cơ hội và hành động kịp thời cho nền Nông nghiệp 4.0

Trước hết phải xác lập nhận thức đúng. Nông nghiệp số là sự kết hợp đồng bộ giữa các công nghệ về giống; nuôi trồng, chăm sóc, chăn nuôi; tưới tiêu; thu hoạch, sau thu hoạch,bảo quản; công nghệ chế biến; công nghệ tự động hóa; công nghệ quản lý... Tất cả các công đoạn nêu trên được tích hợp và điều khiển bởi công nghệ thông tin dùng Internet... Cần được hiểu là kết nối toàn chuỗi, qua mạng bên trong và bên ngoài đơn vị, trong và ngoài nước. Thông tin số hóa kết nối tất cả các đối tác và mọi quá trình sản xuất, giao dịch với các nhà cung cấp và khách hàng tiêu thụ. Tiếp theo, cần đặt ra từng nội dung cụ thể với đối tượng và công nghệ cụ thể chứ không thể hô hào như đã từng nói nhiều về nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao hay nông nghiệp hữu cơ mấy năm gần đây.

Cần nhìn thẳng vào sự thật là: Việt Nam chưa có mô hình hoàn chỉnh về nông nghiệp 4.0, mới có một số mô hình thông minh thông qua hợp tác quốc tế về canh tác lúa, rau. Đến nay chỉ mới áp dụng một số thành phần như giải pháp thông minh; một số ứng dụng thiết bị cảm biến điều khiển ẩm độ, nhiệt độ, tưới tự động, đèn LED; một số nhỏ áp dụng thiết bị bay (drone).

Điểm chung nhất mà các chuyên gia lưu ý là: không nên du nhập kinh nghiệm nước ngoài theo kiểu phong trào, cũng như không nhất thiết phải áp dụng tất cả công nghệ của cách mạng NN 4.0, mà phải chọn lựa, hài hòa và phù hợp đặc thù riêng của Việt Nam. Cần phải theo các tiêu chí: (i) Có hành lang pháp lý minh bạch để cho người sản xuất, kinh doanh và dễ dàng tiếp cận; (ii) Có cơ sở hạ tầng tương thích với trình độ người sản xuất; và (iii) Có đầy đủ cơ sở dữ liệu phù hợp với ngành hàng và thị trường. Tuy nhiên, việc đánh giá đúng tiềm năng phát triển (gắn với khả năng đáp ứng về nguồn lực và thị trường) là điều kiện tiên quyết và tính hiệu quả là trên hết.

Chiến lược cho từng ngành hang phải chỉ rõ cơ cấu các sản phẩm chủ lực để có quy hoạch và đầu tư theo mục tiêu nhất quán, ổn định và dài hạn. Tiếp sau là biến các chiến lược, phương án áp dụng NN 4.0 thành các giải pháp ứng dụng mà mỗi đối tác phải thực hiện trong từng phân khúc giá trị. Đối với nông hộ, giải pháp phải phù hợp có thể tiếp nhận và hiệu quả sớm nhất có thể.

Hạ tầng ứng dụng công nghệ và quản trị doanh nghiệp IoT bước đầu được xây dựng là cơ sở quan trọng để tiếp tục phát triển nông nghiệp thông minh trong những năm tới, tận dụng lợi thế là Việt Nam có 53% dân số tiếp cận được internet (năm 2016), công nghệ số, nhất là công nghệ internet. Để có thể phát triển nhiều mô hình nông nghiệp 4.0, Việt Nam sẽ cần tiếp tục đầu tư hạ tầng cơ sở CNTT để ứng dụng IoT trong nông nghiệp hiện đại. 

Bên cạnh đó, cần bổ sung chính sách hỗ trợ vốn và bảo hiểm cho nông dân đầu tư thiết bị thông minh để phân tích đất để điều chỉnh chế độ dinh dưỡng thông minh cho cây trồng, hoặc thiết bị thu thập dữ liệu môi trường canh tác. Để xây dựng 1 nền nông nghiệp thông minh, phải ưu tiên những nông hộ nằm trong mô hình NN 4.0 hoàn chỉnh.

Khả năng tiếp thu công nghệ của nông dân và doanh hiện đang là một khâu yếu trong hệ thống  nông nghiệp Việt Nam. Ngân hàng Thế giới (WB) [9] khuyến nghị tăng cường hiệu quả tiếp thu công nghệ, không chỉ của nông dân mà của cả khối doanh nghiệp vừa và nhỏ [6]. Từ mô hình “Canh tác lúa tốt nhất” của HTX Mỹ Đông (Đồng Tháp), ông Michael Battaglia của Tổ chức Khoa học - Công nghiệp Úc (CSIRO) cho rằng cách giúp người nông dân tiếp cận nông nghiệp 4.0 là tạo điều kiện để họ tiếp cận được tri thức, thông tin và để họ tự quyết định mức độ tiếp thu theo khả năng của mình [6]. Trong bối cảnh hội nhập quốc tế sâu rộng như hiện nay, khi 70% cư dân vẫn dựa vào nông nghiệp là chủ yếu thì việc nâng cao chất lượng nguồn nhân lực nói chung và nguồn nhân lực nông thôn nói riêng là yêu cầu cần thiết.

Nhà nước đã đã có chính sách về vốn cho nông dân và doanh nghiệp, gói tín dụng 100.000 tỷ đồng cho nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp sạch với lãi suất thấp hơn từ 0,5 - 1,5% so với lãi suất thị trường. Để có hiệu quả và giảm rủi ro, gói này cũng như gói khác trong tương lai,  cần được hiểu là giành cho mô hình NN 4.0 toàn diện như nói trên, không nên chỉ giới hạn trong phân khúc sản xuất ra sản phẩm sạch hay xanh. Nếu không tiêu thụ được thì rủi ro cực lớn. Chẳng hạn, xây dựng một trang trại chăn nuôi quy mô vừa theo mô hình CNC cần khoảng 140-150 tỉ đồng, cao gấp 4-5 lần so với chăn nuôi thường; đầu tư 1 ha nhà kính hoàn chỉnh với hệ thống tưới, bón phân tự động theo công nghệ của Israel cần ít nhất từ 10-15 tỉ đồng [8]. Nếu  không có lãi thì phá sản biết trước. Tuy vậy, thủ tục vay vốn quá rườm rà, phức tạp, vướng mắc: Kinh phí đầu tư cho Nông nghiệp 4.0 rất lớn trong khi vay vốn ngân hàng chỉ định giá bằng 20-25% giá trị thực tài sản... đã khiến người nông dân khó tiếp cận vốn, nhiều nông dân phải chịu cảnh “lực bất tòng tâm”.

Cần đổi mới đào tạo nguồn nhân lực: Trong nông nghiệp, chỉ riêng xuất khẩu rau củ quả kim ngạch đã vượt cả xuất khẩu dầu mỏ, sẽ vượt cả dệt may; song việc đào tạo nông dân không được coi là mũi nhọn. Nông dân chưa thể tiếp cận những kỹ năng sản xuất theo NN 4.0; họ vẫn mới chỉ nghe nói, thậm chí chưa từng được thấy. Đào tạo lớp học sinh trẻ ở nông thôn để họ nắm được những kỹ năng lao động nông nghiệp công nghệ cao là việc cần làm ngay và phải bắt đầu những hướng nghiệp ngay từ trường phổ thông.

Việc ứng dụng cách mạng công nghiệp 4.0 vào sản xuất nông nghiệp sẽ phải cân nhắc sao cho nông dân Việt Nam không bị đe dọa bởi nguy cơ mất dần việc làm và nguồn tiêu thụ vào tay nông dân các nước có công nghệ cao. Chính vì vậy, ứng dụng KHCN vào nông nghiệp, tạo ra nền nông nghiệp 4.0 là việc không thể chậm trễ, khi tác động trực tiếp và mạnh mẽ của công nghệ đối với lĩnh vực nông nghiệp đang và sẽ diễn ra trong thời gian tới trên quy mô toàn cầu./.

Tài liệu tham khảo

[1] Báo Dân Việt http://danviet.vn/nha-nong/canh-tac-lua-ly-tuong-va-thong-minh-chua-thu-hoach-da-ban-het-848106.html

[2] Báo Nông nghiệp http://nongnghiep.vn/mo-hinh-nong-nghiep-40-va-kha-nang-ap-dung-o-viet-nam-nong-nghiep-40-la-gi-post198335.html

[4] Diễn đàn Nông dân Việt Nam lần thứ 2. http://baoquocte.vn/nong-dan-san-sang-voi-nong-nghiep-40-58819.html

[5] Europian Agricultural Machinary, 2017

[6] Hội thảo “Nông nghiệp thông minh: cơ hội và thách thức với nông nghiệp Việt Nam”, Đồng Tháp, 25-1-2018.

[7] Lê Quý Kha. Viện KHKTNN Miền Nam http://iasvn.org/homepage/Nong-nghiep-thong-minh---buoc-di-ban-dau-o-Viet-Nam-10204.html

[8] Nguyễn Đỗ Anh Tuấn. https://laodong.vn/kinh-te/go-nut-that-de-cach-mang-nong-nghiep-40-di-vao-thuc-te-570655.ldo

[9] Thời báo Sài Gòn http://www.thesaigontimes.vn/268345/Nong-dan-la-nguoi-quyet-dinh-nen-nong-nghiep-40.html

[10] Thời báo Kinh doanh http://thoibaokinhdoanh.vn/Lang-kinh-8/Lam-nong-nghiep-40-Hay-bat-dau-tu-kha-nang-tiep-thu-cong-nghe-46252.html

 

Tóm tắt: Nông nghiệp Việt Nam bước vào cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0

Bài viết để cập đến việc nghiên cứu và ứng dụng thành quả của cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 (CMCN 4.0) vào nền nông nghiệp nước ta. Chỉ trong một thời gian rất ngắn khoảng 10 năm trở lại đây, nông nghiệp thế giới đã có một cuộc chuyển đổi rất mạnh mẽ do cuộc cách mạng này và nhanh chóng thu được các thành tựu ấn tượng cả về lượng và chất. CMCN 4.0 gồm các công nghệ chủ chốt thế hệ 4 (trao đổi dữ liệu lớn, chế tạo thông minh, điều khiển học, tự động hóa và kết nối vạn vật).  Một cuộc chạy tiếp sức chưa từng có đang diễn ra, nhằm tới sản xuất, kinh doanh thông minh dựa trên các thành tựu đột phá trong công nghệ thông tin, công nghệ sinh học, công nghệ nano. CMCN 4.0 đưa lại những tiện ích gấp bội, tạo những bứơc đột phá trong tất cả các lĩnh vực áp dụng. Đây là cơ hội cho một nền Nông nghiệp đẳng cấp 4.0 (NN 4.0) của  Việt Nam.

Ở nước ta cũng đã có một số mô hình theo hướng NN 4.0, tuy nhiên chưa đồng bộ. Yếu tố quan trọng nhất là liên kết toàn chuỗi giá trị trong nông nghiệp chưa mạnh và kết nối internet từ phân khúc sản xuất sơ cấp đến người tiêu thụ nông sản cuối cùng còn hạn chế. Bài viết thảo luận về các tiền đề cần có và các hành động cần làm để đạt tới một nền NN 4.0 toàn diện và bền vững. Đó là nhận thức toàn diện về NN 4.0, chọn các sản phẩm ưu tiên, hỗ trợ hạ tầng,vốn và bảo hiểm, chuyển hướng đào tạo nhân lực, kết nối toàn chuỗi giá trị.

Từ khóa: Nông nghiệp, Việt Nam, Cách mạng Công nghiệp 4.0, lien kết internet, chuỗi giá trị

Summary  Vietnam’s Agriculture entering into the 4^th Industrial Revolution

The paper deals with investigating and applying the achievements generated from the 4^th Industrial Revolution (4IR) into Vietnam’s agriculture. For only a short period of 10 year now, thanks to the 4IR the world agriculture has made a big leap in rapidly attaining striking successes both in agro-product quantity and quality. The 4IR comprises key technologies of 4^th generation (big data, smart factory, cyber physical systems, and internet of things).  A competitive rush ever seen in profiting information, biological and nano technologies, aiming at getting a whole chain of smart production and business. The 4IR provides multiple utilities, resulting in a breakthrough in all areas of its application. This offers lager opportunities for Vietnam’s agriculture to access agriculture of 4^th generation (VN 4.0).

Currently, there are certain agro-business farms run in orienting towards NN 4.0, however, there are still not attaining a comprehensive NN 4.0. Most of these farms are weak in linkage in the value chain as a whole and/or limited in linking via internet with the post harvest partners and ultimate consumers. Critical issues are discussed to set up a full-developed and sustainable NN4.0 in Vietnam, namely comprehensive perception on NN 4.0, identifying priority agro-products, supporting farmers with credit and business security systems, human resources training and internet linkage of the value chains as a whole.            

Key words agriculture,4^th Industrial Revolution, internet linkage, value chain

 

Tác giả: Nguyễn Đình Tuấn¹, Nguyễn Tử Xiêm²

¹. ThS Quản lý và Giám sát Phát triển, Tổ chức HELVETAS

². GS TS Nông nghiệp, Trưởng ban Biên soạn Bách khoa thư Nông nghiệp, Thủy lợi