Nông nghiệp thông minh góp phần đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu như thế nào

Nông nghiệp thông minh góp phần đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu như thế nào

An ninh lương thực toàn cầu là một trong những thách thức cấp bách nhất của thế kỷ 21. Với dân số toàn cầu dự kiến ​​gần 10 tỷ bởi 2050, nhu cầu thực phẩm dự kiến ​​sẽ tăng khoảng 50-70%. Sự gia tăng này xảy ra trong bối cảnh đất canh tác hữu hạn, nguồn nước ngọt đang suy giảm, và những tác động ngày càng gia tăng của biến đổi khí hậu. Tập quán nông nghiệp truyền thống, trong khi đã phục vụ nhân loại hàng thiên niên kỷ, đang ngày càng căng thẳng để đáp ứng những nhu cầu này một cách bền vững. Giải pháp không nằm ở việc mở rộng đất nông nghiệp - thường dẫn đến nạn phá rừng và mất đa dạng sinh học - mà nằm ở việc nâng cao triệt để năng suất và hiệu quả của các hệ thống nông nghiệp hiện có.. Đây chính xác là nơi nông nghiệp thông minh, còn được gọi là Nông nghiệp 4.0, nổi lên như một lực lượng biến đổi.

Cốt lõi của nông nghiệp thông minh nằm ở cách tiếp cận dựa trên dữ liệu. Bằng cách triển khai mạng lưới cảm biến trên khắp các cánh đồng, nông dân có thể theo dõi độ ẩm của đất, mức độ dinh dưỡng, và sức khỏe cây trồng trong thời gian thực. Máy bay không người lái được trang bị camera nhiệt và đa quang phổ cung cấp tầm nhìn từ trên không, xác định các khu vực bị căng thẳng từ lâu trước khi chúng có thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Dữ liệu chi tiết này sau đó được đưa vào các nền tảng phần mềm quản lý trang trại tinh vi. Các nền tảng này sử dụng thuật toán và trí tuệ nhân tạo để phân tích thông tin, tạo ra các quy định chính xác cho hành động. Ví dụ, thay vì tưới nước hoặc phân bón đồng đều trên toàn bộ cánh đồng, Công nghệ tỷ lệ thay đổi (VRT) chỉ cho phép ứng dụng mục tiêu của những đầu vào này ở những nơi và khi cần thiết. Độ chính xác này bảo tồn các tài nguyên quan trọng, giảm chi phí vận hành cho nông dân, và giảm thiểu dấu chân môi trường của nông nghiệp bằng cách hạn chế dòng chảy phân bón vào đường thủy. Mô hình chuyển từ điều trị toàn diện sang can thiệp phẫu thuật, tối ưu hóa từng mét vuông đất nông nghiệp.

Tăng cường khả năng phục hồi và khả năng dự đoán

Biến đổi khí hậu gây ra sự biến động chưa từng có trong nông nghiệp, với hạn hán thường xuyên và nghiêm trọng hơn, lũ lụt, và sự bùng phát sâu bệnh. Nông nghiệp thông minh trang bị cho nông dân các công cụ để xây dựng khả năng phục hồi trước những cú sốc này. Phân tích dự đoán, được hỗ trợ bởi AI và học máy, có thể dự báo các kiểu thời tiết, sự xâm nhập của sâu bệnh, và dịch bệnh bùng phát với độ chính xác vượt trội. Một nông dân ở châu Phi cận Sahara, Ví dụ, có thể nhận được cảnh báo trên điện thoại thông minh của họ về một đàn châu chấu sắp xảy ra, cho phép thực hiện các biện pháp ưu tiên. Tương tự, hệ thống tưới tự động được liên kết với các trạm thời tiết địa phương có thể điều chỉnh lịch tưới nước dựa trên tốc độ thoát hơi nước theo thời gian thực, đảm bảo cây trồng nhận đủ nước mà không lãng phí trong thời kỳ mưa. Trong môi trường được kiểm soát nông nghiệp (CEA), chẳng hạn như trang trại thẳng đứng và nhà kính, công nghệ thông minh tạo điều kiện phát triển gần như hoàn hảo quanh năm, tách sản xuất lương thực khỏi sự biến đổi khí hậu bên ngoài và tạo điều kiện cho canh tác ở các trung tâm đô thị hoặc vùng khô cằn trước đây không phù hợp để trồng trọt.

Tối ưu hóa chuỗi cung ứng và giảm lãng phí

Một yếu tố góp phần đáng kể vào tình trạng mất an ninh lương thực không phải là do thiếu sản xuất, nhưng tổn thất sau thu hoạch rất lớn trong chuỗi cung ứng. Người ta ước tính rằng gần một phần ba tổng số thực phẩm được sản xuất cho con người bị thất lạc hoặc lãng phí. Nông nghiệp thông minh mở rộng lợi ích của nó ra ngoài cổng trang trại để giải quyết vấn đề quan trọng này. Công nghệ chuỗi khối, ví dụ, đang được sử dụng để tạo ra chuỗi cung ứng minh bạch và có thể truy nguyên. Từ thời điểm sản phẩm được thu hoạch, hành trình của nó có thể được ghi lại trên một cuốn sổ cái bất biến, cung cấp cho người tiêu dùng thông tin có thể kiểm chứng về nguồn gốc và cách xử lý. Tính minh bạch này giúp nhanh chóng xác định và cách ly các nguồn ô nhiễm, cải thiện an toàn thực phẩm. Hơn nữa, Internet vạn vật (IoT) cảm biến gắn trên container vận chuyển có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, và sốc trong thời gian thực trong quá trình vận chuyển. Nếu nhiệt độ xe tải đông lạnh tăng cao hơn ngưỡng an toàn, một cảnh báo tự động có thể được gửi đến người quản lý hậu cần, sau đó ai có thể thực hiện hành động khắc phục trước khi toàn bộ hàng hóa bị hư hỏng. Việc giám sát thời gian thực này làm giảm đáng kể tổn thất, đảm bảo rằng một tỷ lệ lớn hơn thực phẩm được trồng thực sự đến tay người tiêu dùng’ tấm.

Trao quyền cho nông dân sản xuất nhỏ

Trong khi các doanh nghiệp nông nghiệp quy mô lớn đã nhanh chóng áp dụng công nghệ tiên tiến, Tiềm năng thực sự của nông nghiệp thông minh đối với an ninh lương thực toàn cầu có thể nằm ở khả năng trao quyền cho thế giới 500 triệu nông dân sản xuất nhỏ, những người sản xuất một phần đáng kể nguồn cung cấp thực phẩm toàn cầu. Công nghệ di động đã thay đổi cuộc chơi về mặt này. Ở các khu vực như Đông Phi và Nam Á, nông dân hiện có quyền truy cập vào các dịch vụ dựa trên thiết bị di động cung cấp dự báo thời tiết cục bộ, giá thị trường hiện tại cho cây trồng của họ, và lời khuyên nông học của chuyên gia qua SMS hoặc các ứng dụng đơn giản. Nền tảng kỹ thuật số kết nối họ trực tiếp với người mua, cắt bỏ các trung gian và đảm bảo họ nhận được mức giá công bằng hơn cho sản phẩm của họ. Chi phí thấp, cảm biến chạy bằng năng lượng mặt trời và hình ảnh máy bay không người lái đơn giản đang trở nên dễ tiếp cận hơn, mang lợi ích của nông nghiệp chính xác đến các trang trại thuộc mọi quy mô. Bằng cách dân chủ hóa việc tiếp cận thông tin và công nghệ, Nông nghiệp thông minh nâng cao năng suất và lợi nhuận của các hộ sản xuất nhỏ, củng cố nền kinh tế nông thôn và củng cố hệ thống thực phẩm địa phương, là những trụ cột cơ bản của an ninh lương thực toàn cầu.

Con đường phía trước: Hội nhập và đầu tư

Việc tích hợp đầy đủ nông nghiệp thông minh vào hệ thống thực phẩm toàn cầu không phải là không có thách thức. Rào cản đáng kể vẫn còn, bao gồm chi phí ban đầu cao của công nghệ, nhu cầu về cơ sở hạ tầng kỹ thuật số mạnh mẽ ở khu vực nông thôn, và yêu cầu giáo dục và đào tạo nông dân. Chính phủ, công ty thuộc khu vực tư nhân, và các tổ chức quốc tế có vai trò quan trọng trong việc vượt qua những rào cản này. Chính sách công phải khuyến khích việc áp dụng các công nghệ bền vững thông qua trợ cấp và hỗ trợ cho nghiên cứu và phát triển. Cần đầu tư khẩn cấp để xây dựng mạng di động và băng thông rộng ở nông thôn. Cuối cùng, sự chuyển đổi sang thông minh hơn, hệ thống nông nghiệp kiên cường hơn không chỉ đơn thuần là một lựa chọn mà là một điều cần thiết. Bằng cách khai thác sức mạnh của dữ liệu, kết nối, và tự động hóa, chúng ta có thể tạo ra một hệ thống thực phẩm sản xuất nhiều hơn với ít nguồn lực hơn, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên của chúng ta, và đảm bảo nguồn cung cấp thực phẩm dinh dưỡng và ổn định cho các thế hệ mai sau.

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

1. Định nghĩa cơ bản của nông nghiệp thông minh là gì?

Nông nghiệp thông minh là một khái niệm quản lý sử dụng công nghệ hiện đại để tăng số lượng và chất lượng nông sản. Nó thúc đẩy IoT, cảm biến, máy bay không người lái, trí tuệ nhân tạo, và phân tích dữ liệu lớn để theo dõi, tự động hóa, và tối ưu hóa hoạt động canh tác.

2. Nông nghiệp thông minh chỉ dành cho quy mô lớn, trang trại công nghiệp hóa?

KHÔNG. Mặc dù việc áp dụng sớm thường do các trang trại lớn thực hiện, sự phổ biến của công nghệ di động và cảm biến giá cả phải chăng đang làm cho các giải pháp nông nghiệp thông minh ngày càng dễ tiếp cận và mang lại lợi ích cho nông dân sản xuất nhỏ.

3. Nông nghiệp chính xác giúp ích gì cho môi trường??

Bằng cách áp dụng nước, phân bón, và thuốc trừ sâu chỉ ở những nơi và khi cần thiết, nông nghiệp chính xác làm giảm dòng chảy vào sông hồ, giảm lượng khí thải nhà kính từ máy móc và bón phân quá mức, và bảo tồn sức khỏe của nước và đất.

4. Máy bay không người lái đóng vai trò gì trong nông nghiệp thông minh?

Máy bay không người lái được sử dụng để lập bản đồ hiện trường, phân tích đất và đồng ruộng, giám sát cây trồng, đánh giá sức khỏe (sử dụng NDVI và các chỉ số khác), trồng cây, và phun thuốc có mục tiêu cho cây trồng, tất cả đều tiết kiệm thời gian và nguồn lực.

5. Nông nghiệp thông minh có thể hoạt động ở những khu vực có kết nối internet kém?

Các giải pháp đang phát triển. Trong khi phân tích đám mây thời gian thực yêu cầu kết nối, nhiều hệ thống có thể lưu trữ dữ liệu cục bộ trên thiết bị để đồng bộ hóa khi có kết nối. Các dịch vụ dựa trên SMS cũng cung cấp thông tin quan trọng ở những khu vực có kết nối kém.

6. Nông nghiệp thông minh tác động trực tiếp đến an ninh lương thực như thế nào?

Nó thúc đẩy sản xuất lương thực trên một đơn vị đất đai, giảm trước- và tổn thất sau thu hoạch, xây dựng khả năng phục hồi chống lại các cú sốc khí hậu, và cải thiện sự ổn định kinh tế của nông dân, tất cả đều là những thành phần quan trọng của an ninh lương thực lâu dài.

7. Thách thức lớn nhất đối với việc áp dụng rộng rãi là gì?

Chi phí đầu tư ban đầu và kiến ​​thức kỹ thuật cần thiết là những rào cản đáng kể, đặc biệt là đối với nông dân quy mô nhỏ. Phát triển thân thiện với người dùng, có thể chi trả, và các công nghệ thích ứng với địa phương là chìa khóa để khắc phục điều này.