TiaSang
Thứ 5, Ngày 20 tháng 6 năm 2019
Đổi mới sáng tạo

Thích ứng với nền nông nghiệp 4.0

02/08/2018 15:22 - Nguyễn Việt Long

Ngành Nông nghiệp hiện nay đang có cơ hội đi đầu trong thu hút đầu tư về đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp với sự ra đời của CMCN 4.0. Cách mạng 4.0 trong nông nghiệp đã nhanh chóng thay đổi quan điểm và cách thức sản xuất - quản lý - kinh doanh nông nghiệp. Các quốc gia khác nhau về nền kinh tế, xã hội, trình độ công nghệ sẽ có xu hướng phát triển nền nông nghiệp 4.0 khác nhau. Đồng thời tuỳ thuộc vào nhu cầu lao động có liên quan với cấu trúc và chiến lược phát triển của ngành nông nghiệp - thực mà cần nguồn nhân lực có trình độ và kỹ năng khác nhau. Mục đích của bài này nhằm cung cấp một số thông tin và ví dụ cụ thể để (1) phân tích xu hướng phát triển nông nghiệp 4.0, (2) thảo luận một số hệ thống giáo dục nông nghiệp tiên tiến trên thế giới, và (3) đề xuất một số giải pháp phát triển giáo dục đào tạo của Việt Nam trong xu hướng phát triển nông nghiệp 4.0.


Hình 1. Mỗi máy liên hợp thu hoạch được 10 ha/giờ tại bang Kansas, đồng thời tự động thu thập các số liệu về năng suất phục vụ thống nghiên cứu khoa học (feeding 9 billion, Nationalgeographic.com, 2018).

Kỳ 1: Nông nghiệp 4.0

Hiện nay các vấn đề về nông nghiệp 4.0 đang được thế giới và Việt Nam quan tâm. Tìm trên Google từ khoá nông nghiệp 4.0 cho 2.6 triệu kết quả; từ khoá agriculture 4.0 cho 155 triệu kết quả. Có thể dễ dàng tìm hiểu thông tin rằng nông nghiệp 4.0 là sử dụng một hoặc phối hợp các phương pháp tự động hoá trong nông nghiệp, khai thác công nghệ hình ảnh từ vệ tinh/ máy bay không người lái, sử dụng cảm biến, nông nghiệp chính xác, quản lý và minh bạch chuỗi thực phẩm phục vụ tăng hiệu quả quản lý và kinh tế trong sản xuất nông nghiệp....... Tại Việt Nam cũng đã có một số đơn vị nghiên cứu, doanh nghiệp, trang trại ứng dụng hệ thống quản lý, sản xuất thông minh, tự động hoá trong nông nghiệp. Những ý kiến và nhìn nhận về nông nghiệp 4.0 qua mỗi người đọc, mỗi nhà chuyên môn, từng trang trại, doanh nghiệp và từng quốc gia sẽ có những cách hiểu khác nhau. Việc hiểu rõ bản chất, đánh giá đúng xu hướng phát triển trên thế giới và dự đoán bối cảnh sẽ diễn ra tại Việt Nam sẽ ảnh hưởng đến chiến lược phát triển công nghệ, giáo dục - đào tạo và phát triển ngành nông nghiệp của Việt Nam. Trong bài này, tác giả sẽ phân tích một số thông tin, tài liệu và trải nghiệm thực tế tại Mỹ và Hà Lan (hai quốc gia có nền nông nghiệp tiên tiến, nhưng có đặc thù riêng, một nước sản xuất nông nghiệp với quy mô lớn khai thác tối ưu lợi thế của cơ giới hoá, một nước có diện tích đất nhỏ bé đầu tư vào hệ thống sản xuất – kinh doanh giá trị cao) để thảo luận một số câu hỏi về nông nghiệp 4.0 như sau:

(1)    Ai sẽ chiến thắng trong cuộc đua công nghệ nông nghiệp 4.0?

Sản xuất nông nghiệp của nước Mỹ đóng góp khoảng 1000 tỷ USD cho GDP của Mỹ. Trong đó các Bang miền Tây nước Mỹ (vùng Midwest) bao gồm Illiose, Indiana, Iowa, Nebraska, Kansas…. là các vùng tập trung nông nghiệp. Tại đây có vùng Vành đai ngô (Corn Bell - sản xuất tới 30% sản lượng ngô của Thế giới, hay các vùng sản xuất đậu tương, lúa mỳ, hướng dương, vùng chăn nuôi lợn, bò trọng điểm);  một số Bang ở đây có GDP trong nông nghiệp chiếm đến 50% của Bang hay một số Bang có số Bò nhiều hơn số người, những Bang này người nông dân luôn tự hào rằng một người nông dân nuôi sống tới > 155 người. Mặc dù có một nền nông nghiệp phát triển mạnh nhưng công nghệ nông nghiệp từ trước tới nay được xem là thứ yếu, các lĩnh vực công nghệ của cả nước tập trung ở các Bang, khu vực công nghệ như Thung lũng Silicon. Nhưng khi người Mỹ công bố Thung lũng Silicon đã về đến vùng Midwest (Mehta, 2018) báo hiệu nông nghiệp thế giới bước vào một thời kỳ mới vượt qua thời kỳ của cơ giới hoá với máy móc hiện đại và công nghệ sinh học với năng suất cao đơn thuần như chúng ta được chứng kiến ở thế kỷ 20.

Ý kiến của giáo sư Ignacio Ciampity - ĐH Bang Kansas – Mỹ
Trong cuộc cách mạng để chuyển đổi sang nền nông nghiệp số, ai thu được nhiều số liệu và khai thác được số liệu này sẽ chiến thắng- (trao đổi với GS. Ignacio Ciampity, Trưởng phòng thí nghiệm nghiên cứu về sản xuất cây trồng, phụ trách khuyến nông, ĐH Bang Kansas, tháng 7 năm 2017) và người Mỹ đang có chiến lược và đã xây dựng được hệ thống phát triển nông nghiệp số rất hiệu quả.


Nông nghiệp chính xác, công nghệ cảm biến, máy móc hiện đại, công nghệ hình ảnh, công nghệ kết nối và các công cụ khác đang cho phép con người phát triển nền nông nghiệp 4.0 (mà nền tảng là digitalized agriculture – số hoá toàn bộ các khâu liên quan đến nông nghiệp). Hội nghị cấp Chính phủ Thế giới (World Gov. Summit, 2018), Uỷ Bản Châu Âu (Ciasnocha, 2018) thừa nhận số hoá toàn bộ nền nông nghiệp sẽ tạo nên một cuộc cách mạng nông nghiệp mới - Nông nghiệp 4.0.
Trong lĩnh vực chăn nuôi, theo GS Daniel Berckmans (ĐH Công giáo Leuven của Bỉ), quá trình số hoá diễn ra thậm trí còn nhanh hơn so với trong sản xuất cây trồng (Ciasnocha, 2018). Nguyên nhân là do các trang trại chăn nuôi có xu hướng tăng số lượng vật nuôi và vì thế cần công nghệ để hỗ trợ người sản xuất quản lý đàn vật nuôi 24/24 giờ.

Mỹ và các nước tiên tiến đã lưu dữ rất tốt được số liệu lịch sử trong sản xuất, làm chủ các công nghệ thu thập số liệu tự nhiên, công nghệ vệ tinh đã ứng dụng vào nông nghiệp và sẽ tiếp tục thu dữ liệu lớn (big data) trên chính cánh đồng của nông dân để khai thác số liệu và đi đầu trong cuộc cách mạng 4.0.

Tóm lược một số thông tin về Hệ thống dữ liệu nông nghiệp Mỹ
Ngoài các số liệu thống kê lịch sử được nước Mỹ lưu dữ trong sản xuất cây trồng như cây ngô hàng trăm năm qua), NASA và các tổ chức thu thập số liệu khí hậu thời tiết đã và sẽ được sử dụng trong nông nghiệp, trên chính cánh đồng của mình nông dân Mỹ tiếp tục làm chủ việc thu số liệu sinh trưởng, phát triển và năng suất (việc nà ở Việt Nam chỉ do các nhà khoa học thu thập trên các ô thí nghiệm). Hiện nay là thu thập số liệu dưới mặt đất (diễn biến độ ẩm, dinh dưỡng) tạo ra trên mỗi cánh đồng hàng triệu triệu các loại số liệu đa chiều phục vụ phát triển cách mạng nông nghiệp số. Đây là số liệu thực tiễn trong sản xuất giúp cho các trường đại học, các doanh nghiệp khai thác để phát triển các giải pháp nông nghiệp 4.0.


Xây dựng hệ thống xã hội nông nghiệp số như thế nào?

Hiện nay các công nghệ và ứng dụng phục vụ cho nền nông nghiệp 4.0 có thể nhập khẩu hay phát triển dễ dàng hơn do đó có thể không phải giữ vai trò trọng yếu. Việc định hướng chiến lược về cơ cấu ngành nông nghiệp, mức độ ứng dụng công nghệ và cách tổ chức để phát triển nền nông nghiệp số đó giữ vai trò quan trọng.

Vai trò của Chính phủ: Với tiền đề của một nền nông nghiệp và khoa học công nghệ nông nghiệp vững mạnh nước Mỹ đang có chiến lược đi đầu trong nông nghiệp 4.0. Chính phủ Mỹ muốn tạo ra sự thách thức cho nông nghiệp để Mỹ phải là nước dẫn đầu trong nông nghiệp 4.0. Nước Mỹ lấy niềm tự hào của việc phóng thành công tên lửa Applolo năm 1969 để lần đầu tiên đưa con người lên mặt trăng so sánh với tầm quan trọng trong đi đầu trong công nghệ nông nghiệp 4.0 (De Clercq và cs 2018). Định hướng chiến lược của Mỹ đã làm thay đổi cấu trúc và phương thức hoạt động của các tổ chức liên quan trong hệ thống nông nghiệp của Mỹ bao gồm cách thức tổ chức vận hành của doanh nghiệp, nghiên cứu và sản xuất của người dân, hộp 3 dưới đây nêu một số ví dụ:

Sản phẩm doanh nghiệp cung cấp cho người nông dân trong nông nghiệp 4.0 là gì?

Người nông dân Mỹ đi đầu trong việc tiếp nhận và sử dụng các công nghệ mới trong nông nghiệp. Thông qua luật cấp đất cho trường đại học (Land Grant từ những năm 1862), người nông dân Mỹ đã được chuyển giao công nghệ trực tiếp từ nghiên cứu của trường đại học hoặc các sản phẩm cuối cùng (giống, phân bón, thuốc trừ sâu) từ các công ty. Với mạng lưới hệ thống khuyến nông của các trường đại học rộng rãi tại các vùng sản xuất trọng điểm tạo ra một hệ thống tương tác giữa công tác nghiên cứu của trường đại học với sự phát triển và đóng góp trở lại trên các trang trại của người dân.

Trong sự phát triển nông nghiệp 4.0 của người Mỹ, người nông dân sẽ là đối tượng sử dụng các sản phẩm công nghệ 4.0 đồng thời mỗi trang trại của nông dân Mỹ sẽ là các ô thí nghiệm, mỗi nông dân sẽ là các kỹ thuật viên thu thập và cung cấp số liệu cho sự phát triển công nghệ và đổi mới sáng tạo liên tục.

Ưu nhược điểm của các giải pháp và hình thức cung cấp dịch vụ mới trong thời đại 4.0 của doanh nghiệp Mỹ không giới hạn cho người dân Mỹ mà họ còn đang có chiến lược cung cấp các dịch vụ đó sang các nước khác trên thế. Tuy nhiên, một sự thật rõ hơn là các công ty này đang cạnh tranh để thu hút khách hàng ngày càng gắn chặt hơn với các dịch vụ của họ, tạo ra sự cạnh tranh gay gắt đối với các doanh nghiệp khác, tạo ra sự lệ thuộc của khách hàng vào dịch vụ hoàn hảo của các doanh nghiệp này. Dịch vụ này nếu phát triển ở các nước đang phát triển sẽ thay đổi cấu trúc quản lý, khuyến nông và nghiên cứu trong nông nghiệp và rất cần nghiên cứu để thích ứng.

Theo các tài liệu và phân tích ở trên, có thể nhận định cuộc cách mạng nông nghiệp 4.0 sẽ là cuộc cách mạng số hoá toàn bộ chu trình và các yếu tố liên quan trong sản xuất nông nghiệp trên toàn bộ hệ thống mà trọng tâm là trên chính mảnh ruộng/trang trại của người dân (mỗi trang trại là một khu thí nghiệm, mỗi người dân là một nhà khoa học). Sản phẩm cuối cùng mà doanh nghiệp cung cấp cho người dân không chỉ là giống, phân bón, công cụ sản xuất mà là giải pháp hỗ trợ quản lý và ra quyết định sản xuất nông nghiệp một cách thông minh. Tại các nước tiên tiến thì các thành phần tham gia vào nông nghiệp 4.0 có thể đều nhận được các lợi ích vì có trình độ và khả năng tham gia tích cực vào hệ thống phát triển và kinh doanh nông nghiệp 4.0. Việc dự báo tác động tích và tiêu cực cùng phương thức ứng phó với nông nghiệp 4.0 khi các tập đoàn nông nghiệp lớn phát triển dịch vụ của họ vào Việt Nam cần được tiếp tục nghiên cứu, nhưng rõ ràng việc đào tạo nâng cao nhận thức và trình độ của toàn bộ hệ thống trong nước để thích ứng với nông nghiệp 4.0 cần được quan tâm thích đáng.

Tóm lược một số thông tin về dịch vụ hệ thống dữ liệu nông nghiệp
Doanh nghiệp: Công ty Monsanto đã thay đổi cấu trúc hoạt động từ một doanh nghiệp có 2 mảng chính là (1) kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật; (2) kinh doanh hạt giống; Từ những năm 2012 Bộ phận thứ (3) đã được đầu tư để phát triển mạnh mẽ là Dịch vụ kinh tế. Mảng thứ 3 được phát triển để đưa Monsanto đi đầu trong phát triển nông nghiệp 4.0 dựa vào công nghệ thông tin, dữ liệu lớn và các mô hình hoá sẽ cho phép Monsanto cung cấp các gói giải pháp (giống, vật tư và thông tin kỹ thuật tiện ích)giúp nông dân sản xuất kinh doanh tốt và bền vững hơn (Bài phỏng vấn Jim Swanson, CEO phụ trách mảng IT của Monsanto, Fobes, 2016). Trường đại học/Viện nghiên cứu: các loại hình nhóm nghiên cứu mới đã được hình thành để tạo ra và khai thác tất cả số liệu liên quan đến sản xuất nông nghiệp. Sẽ dễ dàng tìm thấy các nhóm nghiên cứu trước đây đơn thuần nghiên cứu về sinh lý cây trồng, hay di truyền/ công nghệ sinh học nhưng hiện nay được đầu tư nguồn lực để gắn các số liệu sinh lý, sinh trưởng, số liệu di truyền và năng suất với các số liệu liên quan về khí hậu, số liệu thời vụ, phân bón, độ ẩm, dữ liệu hình ảnh…. Các nhóm nghiên cứu sẽ kết hợp số liệu nghiên cứu trong điều kiện thí nghiệm và khai thác tối đa – qua các hình thức liên kết với các hiệp hội sản xuất và người dân – để thu được một cách tự động số liệu thông qua công cụ ảnh vệ tinh, cảm biến đặt khắp mọi nơi trên các cánh đồng của nông dân.

Tóm lược một số thông tin về dịch vụ kinh thời kỳ nông nghiệp 4.0
Với chiến lược phát triển mảng kinh doanh thứ 3 (Dịnh vụ kinh tế), Monsanto và các tập đoàn sẽ hướng tới cung cấp các giải pháp trọn gói (giống, thuốc trừ sâu) và đặc biệt quan trọng là giải pháp hỗ trợ ra quyết định quản lý sản xuất. Trước đây nông dân vẫn ra quyết định bằng kinh nghiệm, nhưng trong nông nghiệp 4.0 giải pháp của doanh nghiệp sẽ giúp người dân ra quyết định quản lý sản xuất cây trồng thuận tiện và chính xác hơn. Các doanh nghiệp sẽ thu lệ phí hàng tháng đối với nông dân sử dụng các gói giải pháp nông nghiệp 4.0. Để dễ hiểu, có thể so sánh các giải pháp đó với các gói dịch vụ viễn thông của công ty viễn thông. Các công ty viễn thông trên thế giới hiện nay cung cấp cho người sử dụng miễn phí chiếc điện thoại (có giá vài trăm đến cả nghìn USD) và thu phí dịch vụ của khách hàng hàng tháng. Hiện nay công ty nông nghiệp đã phát triển và có các gói giải pháp có thể áp dụng đến từng trang trại của người nông dân Mỹ. Các gói cơ bản, cao cấp và chuyên nghiệp với giá thành khác nhau (Hình 2).

Hình 2. Các gói dịch vụ phân tích đồng ruộng, quản lý và ra quyết định sản xuất nông nghiệp 4.0 mang tên Fieldview của công ty Monsanto  (https://climate.com) và Enrica của công ty Pioneer (https://www.pioneer.com/home/site/us/services/encirca/solutions/). Các gói dịc vụ cho phép cung cấp hình ảnh, phân tích sinh trưởng phát triển của cây trồng trên trang trại, đưa ra các giải pháp mật độ, phân bón…. (hình chụp có độ phân giải thấp, đường link kèm theo cung cấp thông tin từ nguồn).