Cuộc cách mạng Nông nghiệp Thông minh – Smart Farming

Smart Farming (Trang trại thông minh) là mô hình áp dụng cảm biến theo dõi các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình canh tác như: độ ẩm, nhiệt độ, thành phần đất,… kết hợp cùng big data để phân tích và đưa ra phán đoán chính xác hơn trong sản xuất nông nghiệp. Smart Farming đã và đang là bước tiến giúp tăng hiệu suất, đồng thời, xoá bỏ dần những định kiến về nền nông nghiệp lạc hậu.

Các ứng dụng của IoT trong Smart Farming

• Phân tích mẫu đất
  Mục đích của việc phân tích mẫu đất nhằm xác định các thành phần và chất dinh dưỡng trong đất. Đồng thời, quá trình này cũng cho biết tình trạng vi sinh vật có lợi và có hại của đất canh tác. Sau quá trình phân tích, người nông dân/ kỹ sư có thể thực hiện các biện pháp điều chỉnh phù hợp.
  Hệ thống cảm biến được ứng dụng trong quá trình này có khả năng phân tích thành phần, kết cấu và khả năng giữ nước của đất. Dữ liệu từ các cảm biến sẽ chuyển về máy chủ để báo cáo kết quả và đề xuất biện pháp chống thoái hoá, tạo môi trường đất phù hợp cho loại cây trong theo từng mùa vụ.
• Cung cấp chất dinh dưỡng
  Các chất dinh dưỡng chính​​ cần cho sự phát triển của cây trồng bao gồm: Nitơ (N) hỗ trợ phát triển lá; Lân (P) nắm vai trò quan trọng trong việc phát triển của rễ, hoa và quả; Kali (K) đẩy mạnh phát triển của thân cây và sự di chuyển của nước.Khi các chất dinh dưỡng không được cung cấp theo liều lượng, môi trường đất sẽ biến đổi, gây hại cho cây trồng.
  Việc ứng dụng các cảm biến thông minh để điều chỉnh chính xác liều lượng phân bón, chất dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng, tạo ra một môi trường đất lý trường cho từng loại cây.
• Phân bổ nguồn nước
  Hơn 50% nguồn nước ngọt phục vụ đời sống con người được sử dụng cho mục đích nông nghiệp. Tuy nhiên, các phương pháp cung cấp truyền thống như tưới nhỏ giọt, tưới phun đều không đảm bảo cung cấp chính xác lượng nước cần thiết trong từng giai đoạn phát triển của cây. Điều này gây ra tình trạng thiếu nước, hoặc tạo ra môi trường quá ẩm thấp, tăng khả năng phát triển mầm bệnh.
  Trong nền nông nghiệp thông minh, tình trạng này được khắc phục khi hệ thống cảm biến không dây, hệ thống giám sát và các phần mềm thông minh cho phép nông dân ước tính được lượng nước chính xác của từng cây trồng và thiết lập hệ thống tưới tiêu hiệu quả.
• Kiểm soát dịch bệnh/ điều kiện canh tác
  Điều kiện canh tác bất lợi: biến đổi khí hậu, thời tiết,… và sâu bệnh là những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến việc giảm năng suất, nông sản kém chất lượng; thậm chí, khiến nông dân mất trắng mùa màng.
  Smart Farming sử dụng các thiết bị không dây, phương tiện không người lái, hệ thống chiếu sáng và cung cấp độ ẩm phù hợp, giúp hỗ trợ quá trình phòng trừ sâu bệnh, tạo điều kiện canh tác lý tưởng. Smart Farming cũng được đánh giá cao khi giảm sức lao động và vấn đề tiếp xúc trực tiếp với các loại thuốc bảo vệ thực vật của nông dân.
• Dự báo vụ mùa và thu hoạch
  Những cảm biến IoT có khả năng phân tích thời điểm phù hợp để thu hoạch đồng thời dự đoán sản lượng mùa vụ từ trước đó.
  Với quá trình thu hoạch, các thiết bị tự động và bán tự động hỗ trợ nông dân thu hoạch nông sản đúng quy cách, giảm sức lao động tối đa.
• Phân loại và bảo quản nông sản
  Sau quá trình thu hoạch, nông sản cần được phân loại trước khi tiêu thụ. Phương pháp phân loại theo hình thức thủ công tốn nhiều thời gian, sức lao động và làm rau củ không còn tươi ngon. Vì vậy, các thiết bị IoT đóng vai trò hỗ trợ phân loại nông sản nhanh chóng trong khâu sản xuất này.
  Sau khi phân loại, nông sản cần được bảo quản đúng cách trước khi được vận chuyển đến tay đơn vị tiêu thụ. Thực tế, rất nhiều loại nông sản đòi hỏi cần được điều kiện bảo quản nghiêm ngặt như: rau củ, trái cây,… Với các thiết bị cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, không khí sẽ theo dõi và thu thập thông tin gửi về máy chủ, lúc này máy chủ sẽ phân tích thông tin để đưa ra quyết định điều chỉnh các thiết bị làm lạnh, máy làm ẩm,…

Vì sao chúng ta cần một nền nông nghiệp thông minh?

Nhiều định kiến cho rằng nông nghiệp là một nền kinh tế lạc hậu. Tuy nhiên, bằng cách nào chúng ta có thể xoá bỏ những định kiến này!?
Đúng vậy! Không thể phủ nhận việc canh tác nông nghiệp theo phương pháp truyền thống, lạc hậu khiến con người phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố môi trường, thời tiết,… điều này ảnh hưởng rất nhiều chất lượng sản phẩm, làm giảm năng suất.
Với một nền nông nghiệp thông minh, người nông dân có thể thực hiện những phương pháp canh tác chủ động.

• Không phụ thuộc vào yếu tố thời tiết, môi trường
  Nông dân hoàn toàn có thể tạo ra môi trường lý tưởng trong phạm vi canh tác với các thiết bị IoT theo dõi và điều chỉnh chế độ dinh dưỡng, nguồn nước, ánh sáng, độ ẩm,… mà không còn phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện môi trường, khí hậu, thổ nhưỡng.
• Đưa ra phán đoán chính xác cho từng giai đoạn sản xuất
  Với phương pháp truyền thống các phán đoán trong từng giai đoạn sản xuất dựa trên kinh nghiệm, và một số dụng cụ đo lường đơn sơ. Tuy nhiên, với nền nông nghiệp thông minh, phương pháp canh tác đạt hiệu suất tốt hơn khi người nông dân có thể định lượng chính xác những thứ cần thiết cho mùa vụ của họ.

Trong tương lai, khi ứng dụng IoT trở nên thông dụng, nền nông nghiệp thông minh sẽ tạo nên một cuộc cách nông sản chất lượng cao với chi phí hợp lý.

Nguồn tham khảo: www.aita.gov.vn