179 CHUYỂN ĐỔI SỐ CÔNG NGHỆ GÓP PHẦN THAY ĐỔI PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT KINH DOANH NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỜI SỐNG CỦA NÔNG DÂN PGS TS Vũ Thị Minh Trường Đại học Kinh tế quốc dân 1 Đặt vấn đề Trong một thập kỷ qua[.]
CHUYỂN ĐỔI SỐ - CƠNG NGHỆ GĨP PHẦN THAY ĐỔI PHƯƠNG THỨC SẢN XUẤT - KINH DOANH NÔNG NGHIỆP VÀ ĐỜI SỐNG CỦA NÔNG DÂN PGS.TS Vũ Thị Minh Trường Đại học Kinh tế quốc dân Đặt vấn đề Trong thập kỷ qua, xuất Nông nghiệp kỹ thuật số (Digital Agriculture) giới, nói, biến đổi mạnh mẽ có tính đột phá tất ngành, nơng nghiệp kỹ thuật số khơng làm thay đổi cách thức sản xuất người nông dân mà tạo chuyển đổi cách thành phần chuỗi giá trị nông sản Nông nghiệp kỹ thuật số ảnh hưởng đến hành vi nông dân ảnh hưởng đến cách mà nhà cung cấp đầu vào, công ty chế biến, nhà phân phối tiếp cận thị trường, định giá bán sản phẩm họ Nông nghiệp kỹ thuật ứng dụng cho tất khía cạnh hệ thống nông nghiệp, cho phép quản lý tổng hợp nguồn tài nguyên theo hướng tối ưu hóa cao Vậy nơng nghiệp kỹ thuật số gì? Chuyển đổi kỹ thuật số hay chuyển đổi số - công nghệ nông nghiệp diễn cách thức tác động sao? Bài viết khái qt q trình chuyển đổi số - cơng nghệ nơng nghiệp tác động q trình đến phương thức sản xuất - kinh doanh đời sống người nông dân dự báo xu hướng phát triển thời gian tới Bài viết chủ yếu thực thông qua nghiên cứu bàn dựa vào nguồn liệu thứ cấp, với mong muốn trao đổi số ý kiến ban đầu giải pháp nhằm thúc chuyển đổi số - công nghệ hướng đến phát triển Nông nghiệp kỹ thuật số/ Nơng nghiệp thơng minh/ Nơng nghiệp xác tương lai Tổng quan Công nghệ kỹ thuật số (Digital Technologíes) nơng nghiệp Thuật ngữ “Kỹ thuật số - Digital” có ý nghĩa khơng giống đối tượng khác cấp độ khác tổ chức Trong người này, kỹ thuật số có nghĩa áp dụng cơng nghệ hợp lý hóa quy trình sản xuất - king doanh đạt lợi cạnh tranh, người kia, lại giải pháp hoàn hảo để tăng cường mối quan hệ với khách hàng với người tiêu dùng Đối với người khác nữa, hiểu việc số hóa tất liệu để cải thiện tính hiệu thời gian chi phí Theo Regina Birner, Thomas Daum, Carl Pray (2021), công nghệ kỹ thuật số nơng nghiệp chia thành hai loại chính: (1) Cơng nghệ canh tác 179 xác trồng trọt chăn nuôi, đưa vào thiết bị hữu máy nơng nghiệp cảm biến gắn vào động vật (được gọi Công nghệ kỹ thuật số nhập thể); (2) Các công cụ phần mềm tách rời, chẳng hạn ứng dụng tư vấn, phần mềm quản lý trang trại tảng trực tuyến (1) Công nghệ kỹ thuật số nhập thể: Cơng nghệ canh tác xác trồng trọt, chăn nuôi nuôi trồng thủy sản Cơng nghệ canh tác xác (hay canh tác thơng minh) ban đầu phát triển cho sản xuất trồng trọt vào năm 1990 Dữ liệu cho canh tác xác tạo nhiều cơng nghệ cảm biến (Sensors), bao gồm cảm biến gần (ví dụ, cảm biến đo nitrat đất) viễn thám (ví dụ, ảnh vệ tinh) Canh tác xác thường liên quan đến Hệ thống hỗ trợ định không gian dựa Hệ thống thông tin địa lý (GIS) hệ thống xem xét thơng tin từ mơ hình mô trồng để xác định lượng đầu vào cần ứng dụng phần cụ thể cánh đồng để đạt mức suất làm tối đa hóa lợi nhuận trang trại Nhiều hoạt động canh tác trồng trọt (ví dụ, làm đất gieo hạt, bón phân vơ hữu cơ, kiểm sốt cỏ dại dịch hại) hưởng lợi từ phương pháp canh tác xác Để cho phép ứng dụng vật tư đầu vào cho địa điểm cụ thể, máy nơng nghiệp (ví dụ: máy gieo hạt, máy rải phân bón phân lỏng, máy phun thuốc trừ sâu) cần thiết kế cho lượng vật tư thay đổi đồng ruộng - công nghệ gọi Công nghệ biến đổi tỷ lệ (VRT) Hơn nữa, máy kéo cần kích hoạt để giao tiếp với máy nông nghiệp tương ứng Để thực điều tiêu chuẩn ISOBUS (ISO 11783) phát triển cho máy kéo máy nơng nghiệp Canh tác xác u cầu máy kéo máy tự hành khác (chẳng hạn máy gặt đập liên hợp) phải lắp hệ thống định vị dựa Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu (GNSS), chẳng hạn Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Mỹ Trong hệ thống canh tác xác tiên tiến, tỷ lệ ứng dụng vật tư đầu vào điều chỉnh cho phù hợp với loại trồng, nhờ độ xác cao hệ thống hướng dẫn định vị động theo thời gian thực RTK (RealTime Kinematic) Thuật ngữ “chăn ni xác” sử dụng tương tự với khái niệm canh tác xác trồng trọt Chăn ni xác thực cách gắn cảm biến vào động vật, vào thiết bị chuồng trại sử dụng chăn nuôi Cảm biến sử dụng để theo dõi tình trạng sức khỏe vật nuôi, xác định thời điểm vật nuôi động dục đẻ Hơn nữa, cảm biến đo đặc điểm phù hợp kiểu hình vật ni để sử dụng chương trình nhân giống Máy ảnh sử dụng để giám sát vật nuôi, bao gồm lợn gia cầm Chăn ni xác đề cập đến việc quản lý thiết bị chuồng trại Ví dụ, di chuyển 180 động vật chuồng khí hậu chuồng kiểm sốt cách sử dụng cảm biến thiết bị tự động Việc số hóa cho phép loại thiết bị máy bay không người lái robot sử dụng canh tác xác trồng trọt chăn nuôi Cả hai loại thiết bị hưởng lợi nhờ tiến công nghệ cảm biến định vị khả tính tốn Máy bay khơng người lái sử dụng để thực việc ứng dụng vật tư đầu vào (như phun hóa chất nơng nghiệp) để giám sát động vật ăn cỏ Các Robot nhỏ hoạt động cánh đồng đặc biệt thích hợp cho hoạt động giám sát chăm sóc trồng sử dụng đồng thời hàng loạt máy Trong chăn nuôi, robot vắt sữa giới thiệu từ năm 1990 sử dụng rộng rãi nước công nghiệp phát triển Robot sử dụng ăn dọn dẹp chuồng trại chăn nuôi (2) Công nghệ kỹ thuật số tách rời: ứng dụng tư vấn, phần mềm quản lý trang trại tảng kỹ thuật số Có nhiều công nghệ kỹ thuật số cho nông nghiệp giải pháp “phần mềm”, hoạt động điện thoại thơng minh, máy tính bảng, máy tính xách tay máy tính khác Vì cơng nghệ kỹ thuật số thiết bị canh tác trồng trọt chăn nuôi cụ thể, nên chúng coi công nghệ nông nghiệp kỹ thuật số tách rời (tức không nhập thể) Tại cấp độ chung nhất, việc sử dụng thiết bị kỹ thuật số dịch vụ tư vấn khuyến nông để tương tác cách dễ dàng từ xa với nông dân thể bước tiến đáng kể việc cung cấp dịch vụ Các ứng dụng tư vấn phát triển để giúp người nông dân quản lý hoạt động cụ thể, chẳng hạn định loại phân bón hóa chất nông nghiệp cho trồng định thành phần thức ăn cho vật nuôi Một số ứng dụng sử dụng chức mà điện thoại thông minh thường có (chẳng hạn chụp ảnh, scan) chúng thường sử dụng phương tiện truyền thông xã hội có sẵn (xem bảng 1) Bảng 1: Số lượng ứng dụng di động nông nghiệp giới năm 2016 Loại Android IOS Dữ liệu tài kinh doanh 121 123 Sản xuất chăn nuôi 65 65 Quản lý nông trại (trồng trọt) 69 91 Côn trùng sâu bệnh 20 24 Công nghệ nông nghiệp đổi 73 88 Máy nông nghiệp 39 35 181 Loại Android IOS Các hoạt động liên quan đến phun (spraying) 30 31 Dự báo thời tiết 18 17 Đào tạo 41 39 Tin tức nông nghiệp 41 46 Khác 44 30 Nguồn: Costopoulou, Ntaliani and Karetsos, 2016 Các phần mềm quản lý trang trại Hệ thống thông tin quản lý trang trại (FMIS) cung cấp giải pháp phần mềm tồn diện để hỗ trợ nơng dân quản lý trang trại Có nhiều hệ thống khác hệ thống liên quan đến lĩnh vực nông nghiệp khác nhau, mô hình chuỗi cung ứng sản phẩm bên liên quan mà chúng phục vụ Các tảng kỹ thuật số cho phép nông dân trao đổi thông tin với với tác nhân khác chuỗi giá trị Các cơng cụ phần mềm kỹ thuật số chia thành tảng tạo điều kiện cho nông dân tiếp cận với nhà cung cấp đầu vào nông nghiệp cụ thể, dịch vụ máy móc, tiếp cận giải pháp “đầu-cuối”, bao gồm hỗ trợ cung cấp đầu vào, dịch vụ tài tiếp thị sản phẩm đầu Chuyển đổi số - công nghệ tác động đến phương thức sản xuất - kinh doanh đời sống người nông dân Chuyển đổi số - công nghệ nông nghiệp q trình chuyển dịch nơng nghiệp sang Nơng nghiệp kỹ thuật số (thường gọi Nông nghiệp thông minh) tới cấp độ cao Nông nghiệp xác Theo Tổ chức Nơng Lương Liên hợp quốc (FAO, 2021), chuyển đổi sang Nông nghiệp kỹ thuật số “cơ hội cách thức để thúc đẩy tăng trưởng phát triển kinh tế bền vững thông qua việc giải thách thức lớn nông nghiệp”, đặc biệt rời rạc, thiếu liên kết khâu chuỗi giá trị nông sản Cho đến nay, khái niệm “Nơng nghiệp kỹ thuật số” cịn mẻ hình thành, phát triển Mặc dù vậy, theo chúng tôi, Nông nghiệp kỹ thuật số phương thức sản xuất - kinh doanh nông nghiệp sử dụng công nghệ mới, tiên tiến kết hợp với internet, tích hợp vào hệ thống, cho phép nơng dân bên liên quan khác chuỗi giá trị cải thiện quy trình sản phẩm, nhờ nâng cao suất, chất lượng, hiệu sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên 182 Nông nghiệp xác (Precision Agriculture) hệ thống nơng nghiệp xây dựng tảng tích hợp cơng nghệ thơng tin với trình sản xuất để tăng hiệu sản xuất, tăng suất lợi nhuận lâu dài, giảm thiểu tác động không mong muốn đến lồi hoang dã đến mơi trường (Hoa Hữu Cường, 2017) Nơng nghiệp xác mang lại hội đa dạng cho việc sử dụng Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence – AI) để tối ưu hóa quy trình sản xuất nơng nghiệp Trí tuệ nhân tạo cho phép phân tích, mơ liệu nơng nghiệp thơ thành tri thức sâu sắc mà dựa vào người nơng dân/các nhà sản xuất hành động giúp cải thiện chất lượng sản phẩm sản lượng thu hoạch Trí tuệ nhân tạo trao cho người nông dân lực lựa chọn loại trồng giống trồng phù hợp với đồng ruộng họ, đồng thời thúc đẩy tự động hóa canh tác để giảm thiểu việc sử dụng nguồn lực Nếu Cách mạng nông nghiệp lần thứ với gia tăng nơng nghiệp giới hóa (từ năm 1900 đến năm 1930), người nông dân sản xuất đủ lương thực để nuôi khoảng 26 người thời gian này; Cách mạng Xanh với giống trồng suất cao tạo quản lý dịch bệnh tốt nhờ hóa chất nơng nghiệp (ở thập niên 60 kỷ 20), nơng dân ni khoảng 156 người; Cách mạng nơng nghiệp kỹ thuật số (digital agricultural revolution) với nơng nghiệp xác, nơng dân ni 265 người diện tích canh tác đảm bảo đủ lượng thực thực phẩm cho khoảng 9,8 tỷ người dân toàn cầu vào năm 2050 (theo wikipedia.org) Như vậy, nói chuyển đổi số - cơng nghệ nơng nghiệp q trình tất yếu khách quan Q trình góp phần làm thay đổi dần phương thức sản xuất kinh doanh đời sống người nông dân theo số cách thức (1) Nông dân tiếp cận tài nguyên trực tuyến (Online resources) Các trang web tài liệu internet cung cấp thơng tin hữu ích gọi tài nguyên trực tuyến Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin mang đến cho người nông dân khả tiếp cận chưa có với vơ số thơng tin hữu ích, giúp họ có thêm kiến thức để thực hành sản xuất cách dễ dàng Ngồi thơng tin dự báo thời tiết, dự báo sâu bệnh hại, chế sách luật pháp liên quan, kiến thức kỹ thuật, nơng dân cịn tiếp cận thơng tin thị trường đầu vào đầu ra…từ internet để điều hành việc sản xuất Internet có nhiều ứng dụng phục vụ tốt cho việc lập kế hoạch phân tích, giúp nơng dân dự báo mùa vụ sản xuất tương lai Bên cạnh đó, trang mạng không dây tạo lập nên diễn đàn nông nghiệp cho phép nông dân trao đổi ý tưởng, tìm kiếm tư vấn tham gia vào thảo luận chuyên sâu Các diễn đàn cho phép nhóm khuyến nơng hỗ trợ, tư vấn cho nông dân mà không cần phải trực tiếp đến nông trại Chỉ với điện thoại 183 thông minh mã QR, người nơng dân dễ dàng tiếp cận nguồn tài nguyên trực tuyến (2) Nông dân tiếp cận với Hệ thống định vị tồn cầu (GPS) Năm 1994, cơng nghệ vệ tinh (Satellite technology) giới thiệu ứng dụng nông nghiệp để hỗ trợ hoạt động canh tác Lần người nơng dân sử dụng cơng nghệ vệ tinh để quan sát trang trại họ từ cao, cho phép họ theo dõi lập quy hoạch, kế hoạch sản xuất tốt Nếu cách ba thập kỷ, ý tưởng máy kéo tự lái nơng trại viển vơng, xuất công nghệ GPS khoảng hai thập kỷ gần làm cho điều trở thành thực GPS cung cấp thông tin vị trí xác điểm gần bề mặt trái đất Vì vậy, máy nơng nghiệp tích hợp thu GPS nhận vị trí chúng trang trại điều chỉnh hoạt động chúng để tối đa hóa hiệu cơng tác vị trí Hiện nay, máy kéo máy nông nghiệp trang bị công nghệ GPS kết hợp với hệ thống lái tự động, sử dụng để cải thiện vị trí gieo hạt đồng ruộng, làm giảm tổn tất chi phí Hơn nữa, máy bay khơng người lái dẫn đường GPS sử dụng ngày nhiều để thực nhiệm vụ phun thuốc cho trồng, giám sát vật nuôi lập đồ ba chiều (3D) Các ứng dụng GPS đa dạng vượt xa việc sử dụng chúng máy kéo Ví dụ: nơng dân sử dụng máy thu GPS để phát vị trí chọn trước đồng ruộng nhằm thu thập mẫu đất Các mẫu đất chọn, sau đó, phân tích để tạo lập đồ độ phì hệ thống thông tin địa lý (GIS) Sử dụng đồ này, nơng dân xác định xác lượng phân bón cần thiết cho khu ruộng lấy mẫu Sau đó, họ sử dụng máy bón phân cơng nghệ biến đổi tỷ lệ (VRT) để phân phối lượng phân bón xác cho khu ruộng Ở Việt Nam, công nghệ GPS Dự án Khu vực lâm nghiệp (vạy vốn ADB) ứng dụng lần vào năm 1998 - 2000 việc đo đạc, lập đồ giao đất giao rừng quản lý rừng Nhờ áp dụng hệ thống này, việc đo đạc diện tích đất rừng để giao đất giao rừng nhanh hơn, tiết kiệm nhiều thời gian, cơng sức quan trọng xác so với phương pháp quan trắc đo đạc thông thường Hiện nay, công nghệ GPS GIS ứng dụng ngày phổ biến quản lý rừng (xem hình 1), đặc biệt cảnh báo phịng chống cháy rừng Bên cạnh đó, Việt Nam có 9.000 tàu cá (chiếm 29%) quản lý giám sát hành trình đánh bắt hải sản biển, dựa vào sử dụng công nghệ (Bộ NN&PTNT, 2020) 184 Hình 1: Theo dõi biến động diện tích chất lượng rừng sau 20 năm (1990-2010) tỉnh Lào Cai với Công nghệ GPS Nguồn: Vũ Thị Minh, 2018 (3) Nông dân sử dụng Thiết bị cảm biến (Sensors)trong sản xuất Công nghệ cảm biến, giống công nghệ GPS, ngày nông dân sử dụng nhiều để hiểu trồng, vật nuôi họ cấp độ trang trại, với đặc điểm cụ thể đất đai, khí hậu Hầu hết công nghệ cảm biến sử dụng nông nghiệp cung cấp liệu quan trọng giúp nông dân điều chỉnh cách tiếp cận sản xuất họ cho phù hợp với yếu tố môi trường thay đổi Cảm biến vị trí sử dụng tín hiệu vệ tinh GPS để xác định kinh độ, vĩ độ độ cao Cảm biến quang học sử dụng nơng nghiệp xác để tổng hợp xử lý liệu màu sắc độ phản xạ đất Chúng sử dụng để xác định chất hữu cơ, độ ẩm hàm lượng đất sét đất Hình 2: Mơ hình nhà kính thơng minh gắn cảm biến IoT chạy lượng mặt trời Nhìn chung, thiết bị cảm biến giám sát thứ, từ nhiệt độ đất đến độ ẩm kho/thùng (silo) bảo quản lương thực, thực phẩm Chúng có 185 ... đầu vào, dịch vụ tài tiếp thị sản phẩm đầu Chuyển đổi số - công nghệ tác động đến phương thức sản xuất - kinh doanh đời sống người nông dân Chuyển đổi số - công nghệ nông nghiệp q trình chuyển. .. người dân toàn cầu vào năm 2050 (theo wikipedia.org) Như vậy, nói chuyển đổi số - cơng nghệ nơng nghiệp q trình tất yếu khách quan Q trình góp phần làm thay đổi dần phương thức sản xuất kinh doanh. .. khái niệm “Nơng nghiệp kỹ thuật số? ?? cịn mẻ hình thành, phát triển Mặc dù vậy, theo chúng tôi, Nông nghiệp kỹ thuật số phương thức sản xuất - kinh doanh nông nghiệp sử dụng công nghệ mới, tiên