II. CÁC CÔNG NGHỆ CAO ĐỊNH HÌNH NGÀNH NÔNG NGHIỆP
2.6. Công nghệ nông nghiệp chính xác
Nền nông nghiệp chính xác bao gồm một loạt các công nghệ và thực hành liên quan giúp người nông dân nhận thức và giải quyết được những sự biến đổi đất có thể ảnh hưởng lên sự tăng trưởng của cây trồng. Các kỹ thuật canh tác chính xác hiện nay có xu hướng tập trung vào việc khám phá cách thức biến đổi của các yếu tố như chất lượng đất, nguồn nước, mô hình thoát nước,… trong một cánh đồng, sau đó áp dụng các chiến lược trồng, thu hoạch và quản lý để giải quyết những biến đổi đó. Thông tin, số liệu về các biến đổi trong cánh đồng có thể thu được từ nhiều nguồn như thao tác lấy mẫu và kiểm tra; thiết bị cầm tay, cảm biến gắn ở thiết bị, cảm biến đặt trên cánh đồng hay đặt trên mặt đất, trên không, hoặc các điều tra dựa trên vệ tinh. Các chiến lược quản lý có thể rất khác nhau, mục đích có thể là nhằm tăng năng suất cây trồng hoặc giảm tiêu thụ nguyên liệu đầu vào tốn kém như hạt giống, phân bón và thuốc diệt cỏ.
Canh tác chính xác tập trung vào việc nhận thức và thích ứng với các biến đổi trong cánh đồng có thể là kết quả của nhiều yếu tố khác nhau giúp phát triển nền nông nghiệp chính xác. Mặc dù các nhà khoa học cây trồng từ lâu đã thử nghiệm nhiều phương pháp nhằm tận dụng thông tin, dữ liệu từ các bức ảnh chụp trên không hay từ vệ tinh cũng như từ những khảo sát được thực hiện trên cánh đồng để cung cấp tin tức về thực hành quản lý cây trồng, nhưng kỹ thuật canh tác chính xác chưa được áp dụng rộng rãi trước thập niên 1990, khi những thay đổi trong bối cảnh kinh doanh nông nghiệp Hoa Kỳ bắt đầu dần có xu hướng mang lại lợi ích cho các nông trại lớn và tích hợp theo chiều dọc ở mức độ cao. Khi các nông trại phát triển, các phương pháp quản lý nông trại truyền thống coi mỗi cánh đồng là một thực thể nguyên khối nhường chỗ cho kỹ thuật quản lý thay thế nhằm tập trung tìm hiểu các biến thể nội đồng và những ảnh hưởng của chúng đến yếu tố năng suất cây trồng. Đồng thời, giá thành của các hệ thống định vị vệ tinh vào thời điểm đó đang giảm mạnh, và các nguồn công nghệ thông tin khác nhau cần thiết để tạo ra, cập nhật và tận dụng bản đồ cánh đồng tùy chỉnh đang trở nên dễ dàng tiếp cận và có giá thành hợp lý đối với những nông dân.
Do lịch sử phát triển, nền nông nghiệp chính xác gắn bó chặt chẽ với các hoạt động thực hành nông nghiệp-công nghiệp quy mô lớn chiếm ưu thế trong các khu vực như miền trung tây Hoa Kỳ, miền nam Brazil, và nhiều vùng ở Canada, Đức và Úc. Chi phí vốn tương đối thấp, quỹ đất cao và tập trung vào hiệu quả (bao gồm cả hiệu quả lao động) giúp khuyến khích nông dân ở các khu vực này mua
34
máy móc, phương tiện nông nghiệp lớn hơn và phức tạp hơn và có khả năng tích hợp các công nghệ canh tác chính xác.
Mặc dù một số kỹ thuật nông nghiệp chính xác có thể được sử dụng trên các trang trại quy mô nhỏ dựa trên sức lao động của con người thay vì lao động cơ khí, nhưng các công nghệ nông nghiệp chính xác tiên tiến nhất lại dựa trên tính tự động ở mức độ rất cao, không chỉ tính ứng dụng mà còn cả về ra quyết định. Nền nông nghiệp chính xác có thể sẽ bổ sung đáng kể vào chi phí hiện tại, và có thể là đến năm 2040 sự gia tăng sản lượng với công nghệ bổ sung này chưa thể bù đắp cho các chi phí bổ sung. Đối với các công nghệ nông nghiệp chính xác được nhân rộng trong tương lai và theo cách thức tác động đáng kể đối với sản lượng lương thực toàn cầu và tiêu thụ tài nguyên, thì những hướng dẫn hay hệ thống ứng dụng tự động hóa đang nổi lên ở các phương tiện máy móc nông nghiệp sẽ phải giảm về kích thước và chi phí để có thể hoạt động được trên các mảnh đất nhỏ ở các nước đang phát triển vốn được xem là nơi có thể tăng năng suất tiềm năng lớn nhất.
Tổng quan về công nghệ nông nghiệp chính xác sau đây minh họa một lộ trình phát triển mà trong đó nền nông nghiệp cơ giới hóa sẽ trải qua một quá trình chuyển đổi mạnh mẽ và có thể được áp dụng phù hợp với hầu như bất kỳ địa điểm nào.