Nhà kính trồng cà chua sạch sẽ, ngăn nắp. Ảnh: BBC.

Đất nước mặt trời mọc có tỷ lệ tự túc lương thực thấp nhất trong số các nền kinh tế lớn trên thế giới. Họ đặt mục tiêu đạt tỷ lệ tự túc 45% nhu cầu lương thực vào năm 2030, nhưng đang đối mặt nhiều thách thức.

2/3 diện tích đất liền Nhật Bản là địa hình đồi núi - điều kiện tự nhiên khó về căn bản, trong khi đó lực lượng nông dân ngày một giảm sâu đi kèm với độ tuổi bình quân của người làm nông nghiệp tăng nhanh, hiện trung bình đã là 67 tuổi.

Để giải bài toán khó một cách tổng thể, chính phủ Nhật Bản đã chọn “số hóa nền sản xuất nông nghiệp” làm con đường đi. Họ hy vọng sản xuất nông nghiệp thông minh sẽ giúp tiệm cận được chương trình lương thực kết nối theo chuỗi bền vững.

Ngay từ năm 2016, Văn phòng nội các Nhật Bản đã đưa ra định hướng phát triển nông nghiệp dựa trên 3 nền tảng: Dữ liệu lớn - Internet vạn vật (IoT) - Trí tuệ nhân tạo (AI). Những lộ trình cải cách nhanh chóng được soạn thảo và công khai để vừa làm vừa điều chỉnh cho sát thực tế dưới sự cầm chịch của Bộ Nông nghiệp - Lâm nghiệp và Thủy sản (MAFF). 121 điểm trình diễn định hướng chuyển đổi số trong sản xuất nông nghiệp được lập ra với sự vào cuộc đồng bộ của chính quyền địa phương, Viện Nghiên cứu nông nghiệp quốc gia và khu vực doanh nghiệp tư nhân.

Nhìn vào 121 điểm trình diễn này, ai cũng thấy nông nghiệp kỹ thuật số có sức mạnh để thực sự tạo ra đột phá. Nông dân có thể sử dụng cảm biến, mạng truyền thông, thiết bị bay không người lái, AI, rô bốt và các ứng dụng IoT để phân tích dữ liệu, quản lý, xử lý, ra quyết định và thực hiện.

Phương thức sản xuất nông nghiệp ứng dụng kỹ thuật số cho ra những lô cà chua đều tăm tắp. Ảnh: BBC.

Họ được cung cấp một chuỗi dữ liệu hoàn chỉnh, thu thập qua vệ tinh thời tiết, radar và thậm chí cả hệ thống quan sát trái đất và các thiết bị viễn thám, để theo dõi điều kiện thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm...

Hình ảnh vệ tinh và GPS cũng có thể được sử dụng để theo dõi việc bón phân và sử dụng nước, hoặc điều kiện đất đai trong thời gian thực, và để dự báo năng suất cây trồng.

AI có thể giúp nông dân đưa ra những lựa chọn sáng suốt hơn và chọn ra những hạt giống lai tốt nhất. Nó có độ chính xác đến mức báo trước được cho người nông dân sản lượng và chất lượng cây trồng khi thu hoạch. Thêm vào đó, kết nối di động có thể giúp nông dân đạt được lợi nhuận cao hơn và ổn định kinh tế hơn.

Với các tiện ích của nông nghiệp thông minh dựa trên nền tảng chuyển đổi số như vậy, Nhật Bản tin tưởng sẽ vượt qua trở ngại thiếu nguồn nước tưới kinh niên, đồng thời giúp những ai không có nhiều kinh nghiệm cũng có thể tham gia sản xuất nông nghiệp hiệu quả mà vẫn đảm bảo năng suất lẫn chất lượng cây trồng.

Quản lý phân bón - một khâu quan trọng trong quá trình sinh trưởng, một khi được áp dụng và điều hành bởi AI sẽ giúp nông dân khắc phục được hạn chế nếu dùng phương pháp tưới mặt vừa tốn nước vừa tốn phân bón. Công nghệ sẽ điều khiển chính xác nhu cầu lẫn dung lượng nước và phân bón để nhỏ giọt vào đúng bộ rễ của cây trồng trong quá trình sinh trưởng.

Theo đánh giá của Viện Nghiên cứu Yano, thị trường nông nghiệp thông minh ở Nhật Bản sẽ tăng trưởng rất nhanh trong vài năm tới. Số liệu của Viện này cho thấy, năm 2019 doanh thu từ bán công nghệ và thiết bị sản xuất nông nghiệp thông minh đạt 15,87 tỷ Yên, dự báo sẽ tăng 3 lần lên 44,28 tỷ Yên vào năm 2025 (1 Yên = 202 đồng).

Trị giá thị trường nông nghiệp thông minh toàn cầu được dự báo tăng trưởng 10,26% từ mức 11,527 tỷ USD năm 2019 lên 20,713 tỷ USD năm 2025. Tại Nhật Bản, nông nghiệp thông minh được cho là đang ở đầu giai đoạn phát triển, nhưng chính sách và định hướng tiến tới nền nông nghiệp trách nhiệm, bền vững hứa hẹn sẽ đạt được tốc độ tăng trưởng cao hơn bình quân thế giới.

Thiết bị, công nghệ giúp đảm bảo năng suất, chất lượng trong mọi điều kiện thời tiết.

Chuyển đổi nhận thức làm bệ đỡ tham vọng lớn

Năm 2019, kim ngạch xuất khẩu tổng hợp của khối nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản Nhật Bản đạt 912,1 tỷ Yên, tương đương 8,79 tỷ USD. Đây là một kỷ lục của nền nông nghiệp nước này, sau 7 năm tăng trưởng liên tục. Nhật Bản có tham vọng nâng kim ngạch xuất khẩu nông sản lên 19,28 tỷ USD vào năm 2025 và 48,21 tỷ USD vào năm 2030.

Chìa khóa cho tham vọng này được xác định là chuyển đổi số trong sản xuất nông nghiệp. Song hành là cuộc vận động chuyển đổi nhận thức không kém phần quyết liệt, đó là duy trì mô hình dựa trên quan điểm truyền thống “sản phẩm tiên quyết” kết hợp với cách tiếp cận mới là “khách hàng trước tiên”. Nói cách khác, giới quản trị ở nước này vẫn dùng khái niệm “nông nghiệp định hướng thị trường”. Trong đó, công nghệ giữ vai trò chính yếu cho cuộc chuyển đổi nhận thức này.

Một trong những ví dụ thành công là doanh nghiệp nông nghiệp Bell Farm, đóng tại Kikugawa thuộc quận Shizuoka, chuyên về cà chua Akademi.

Cà chua là loại nông sản có trị giá thị trường lớn thứ hai ở Nhật Bản, sau gạo.

Áp dụng mô hình quản trị hợp tác kết hợp công nghệ tối tân, phương thức sản xuất nông nghiệp thông minh ở Bell Farm cho ra sản phẩm đạt được cùng lúc 2 mục tiêu: Doanh thu cho nhà sản xuất và đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng.

“Sản xuất nông nghiệp có đặc điểm cố hữu là tính bất ổn do phụ thuộc nhiều yếu tố. Trước đây, người làm nông nghiệp lấy kinh nghiệm làm nền tảng. Giờ đây, kinh nghiệm của tôi đúc kết được là từ phương thức sản xuất thông minh, số hóa mọi quy trình”, giám đốc quản lý Bell Farm Norihisa Okada chia sẻ.

Bell Farm đầu tư trọn bộ một quy trình công nghệ có tên Profarm T-Cube, có khả năng kiểm soát sinh trưởng của cây trong mọi điều kiện thời tiết. Hệ thống rô bốt có lắp sẵn các thiết bị cảm biến cho phép kiểm soát được độ đường, khả năng bị gây hại và kích cỡ từng quả cà chua với sai số không đáng kể.

“Nông nghiệp thông minh lợi đủ đường, giảm thiểu thao tác vật lý, tiết kiệm thời gian và nhân lực, cho phép người không biết làm nông nghiệp cũng có thể sản xuất nông sản, nhất là thế hệ trẻ”, Okada chia sẻ.

Tại Bell Farm, cà chua được trồng và cho thu hoạch quanh năm với chất lượng đồng đều, đạt tiêu chuẩn chất lượng GlobalGAP. “Ở đây, chúng tôi có cảm nhận rõ mình là một phần trong quá trình chuyển đổi của cả nền nông nghiệp và điều đó kích thích chúng tôi ghê gớm”, Okada nói.

Thục An