Ứng dụng công nghệ trong sản xuất nông nghiệp

Trên thực tế, nghiên cứu “Trí tuệ nhân tạo (AI) trong thị trường nông nghiệp” trên trang marketsandmarkets.com dự đoán rằng đến năm 2026, AI trong thị trường nông nghiệp sẽ tăng trưởng hơn 25% mỗi năm, đạt giá trị 4 tỷ USD.

Cũng theo nghiên cứu này, tốc độ tăng tốc ấn tượng trong việc áp dụng AI là do “việc tăng cường triển khai tạo dữ liệu thông qua các cảm biến và hình ảnh trên không cho cây trồng, tăng năng suất cây trồng thông qua công nghệ học sâu và hỗ trợ của chính phủ đối với việc áp dụng các kỹ thuật nông nghiệp hiện đại”.

Canh tác thông minh

Sự đổi mới do công nghệ dẫn đầu này đang được tập trung trong lĩnh vực nào? Ví dụ, canh tác thông minh là một hệ thống đầu cuối tự động có thể thu thập và xử lý các bộ dữ liệu chính để cung cấp thông tin chi tiết hữu ích. Về mặt thực tế, điều này có nghĩa là sử dụng cảm biến, máy ảnh và máy bay không người lái để đánh giá và xác định các điều kiện phát triển tối ưu. Khi làm như vậy, nó có thể mang lại lợi ích năng suất to lớn trên diện rộng.

Một ứng dụng AI khác là sử dụng dữ liệu để giúp rút ngắn chu kỳ cây trồng. Chẳng hạn, bằng cách đo lường và giám sát các yếu tố như cường độ ánh sáng, nhiệt độ và mức độ dinh dưỡng, nông dân có thể hiểu chính xác hơn điều gì làm tăng tốc độ sản xuất cho từng loại cây trồng.

Trên thực tế, các doanh nghiệp nông nghiệp tiên tiến nhất hiện nay thường sẽ triển khai nhiều loại camera, cảm biến, cổng, thiết bị lưu trữ dữ liệu, công cụ phân tích và lớp triển khai để giúp nông dân canh tác tốt hơn. Điều này bao gồm giảm thiểu việc sử dụng các nguồn tài nguyên quan trọng từ đất và nước đến thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.

Được trang bị camera hồng ngoại, cảm biến và hệ thống máy tính, cây trồng có thể được theo dõi và đo lường trong thời gian thực. Từ việc phát hiện những thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm đến cảnh báo cho nông dân về sự xuất hiện của các loại bệnh trên cây trồng, công nghệ máy học đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong suốt vòng đời sản xuất. Khi ứng dụng các công nghệ đó, họ có thể theo dõi nhiều yếu tố hơn với độ chính xác cao hơn so với thực tế bằng cách sử dụng các phương pháp truyền thống.

Đẩy nhanh quy trình sản xuất

Tại nhiều trang trại trên toàn thế giới, AI đang giúp tăng tốc quy trình sản xuất và tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn tài nguyên quý giá. Ví dụ, ở Anh, một chu kỳ thu hoạch lúa mì bình thường có thể cần từ 6 đến 10 tháng trên cánh đồng hoặc 4 đến 6 tháng khi được trồng trong nhà kính. Ngược lại, các trang trại sử dụng “nhân giống tốc độ” được hỗ trợ bởi công nghệ thông minh có thể giảm các vòng đời này xuống chỉ còn 2 đến 3 tháng.

Điều này cũng mang lại cho các trang trại cơ hội thực hiện nhiều chu kỳ sản xuất hơn mỗi năm. Ví dụ, một thí nghiệm do Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) tiến hành đã phát hiện ra rằng việc thực vật tiếp xúc với chế độ ánh sáng mạnh có thể dẫn đến 6 chu kỳ cây trồng mỗi năm - tăng so với giới hạn trước đó là 2 chu kỳ. Các nhà khoa học đã có thể đạt được mức tăng sản lượng này đồng thời duy trì chất lượng và năng suất của cây trồng, đồng thời giảm đáng kể thời gian của chu kỳ cây trồng.

Điều này phù hợp với nhu cầu chung trong ngành nông nghiệp là “làm nhiều hơn với chi phí ít hơn”. Nó cũng đang đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy áp dụng các công nghệ và quy trình tự động hóa có thể khai thác dữ liệu phù hợp để đưa ra giải pháp tùy chỉnh theo nhu cầu của từng trang trại.

Tuy nhiên, làm thế nào để các chi phí và lợi ích tiềm năng của các giải pháp xứng đáng so với kết quả nhận được? Một hệ thống canh tác thông minh điển hình có thể tốn từ 250.000 đến 400.000 bảng Anh để phát triển và có thể giúp phát triển từ 1 đến 4 chu kỳ cây trồng bổ sung mỗi năm, tùy thuộc vào loại cây trồng. Bằng cách chỉ thêm 1 chu kỳ cây trồng bổ sung, trang trại có thể thu lại chi phí cơ sở hạ tầng công nghệ và vẫn có thêm lợi nhuận trong năm đầu tiên.

Ngoài ra, việc vận hành một trang trại thông qua một điểm kiểm soát duy nhất giúp có thể triển khai các quy trình thông minh, tự chủ với sự can thiệp tối thiểu của nông dân. Chỉ riêng hiệu quả từ việc tiết kiệm thời gian và chi phí lao động do AI mang lại đã là rất đáng kể, đặc biệt là khi tình trạng thiếu lao động đang gây ra thiệt hại tài chính ngày càng tăng đối với các trang trại.

Để giúp thu hẹp khoảng cách này, phần mềm quản lý vận hành hiệu quả sẽ giúp theo dõi cách các hệ thống AI đang kiểm soát các quy trình canh tác tự động mà không cần nông dân phải thực hiện nhiều lần đánh giá. Các hệ thống Internet Vạn vật (IoT) cũng có thể được tinh chỉnh để đảm bảo giám sát và báo cáo chính xác trên các lĩnh vực chính của quy trình canh tác trong suốt vòng đời sản xuất.

Không còn nghi ngờ gì nữa, sự đổi mới do công nghệ dẫn đầu đang tăng tốc trong toàn ngành nông nghiệp, với các công nghệ AI có khả năng đóng vai trò hàng đầu đối với hiệu quả và lợi nhuận của các trang trại ở khắp mọi nơi trong những năm tới. Và mặc dù không có hệ thống canh tác thông minh sẵn có để tối đa hóa hiệu quả và năng suất sản xuất, sự kết hợp giữa phân tích dữ liệu và giám sát hỗ trợ IoT sẽ giúp nông dân tìm ra giải pháp phù hợp cho hoàn cảnh riêng của họ.

Nhìn về tương lai, các doanh nghiệp nông nghiệp có thể tự tin sử dụng các công nghệ AI để xây dựng các trang trại hiệu quả, bền vững và năng suất cao. Khi làm như vậy, họ có thể đặt mình vào vị trí lý tưởng để cân bằng giữa sản xuất và lợi nhuận với trách nhiệm với môi trường nhằm giúp các trang trại đáp ứng nhu cầu của mọi bên liên quan.