Với dự báo dân số thế giới sẽ đạt gần 10 tỷ người vào năm 2050, ngành nông nghiệp toàn cầu đang đối mặt với thách thức mang tính quyết định. Cụ thể hơn, điều này có nghĩa là làm thế nào để có thể nuôi sống nhiều người hơn mà không cần thêm đất canh tác. Có thể khẳng định, câu trả lời là phải cách mạng hóa cách chúng ta canh tác trên vùng đất hiện có bằng cách kết hợp kinh nghiệm nông học hàng thập kỷ với sức mạnh chuyển đổi của dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI).
Thách thức này càng trở nên phức tạp hơn do những biến động to lớn của thị trường và bất ổn địa chính trị. Nông dân trên toàn thế giới – từ những cánh đồng lúa mì của Australia đến vành đai ngô của Mỹ, hay ở các trang trại nhỏ tại Ấn Độ – đang phải vật lộn với chi phí gia tăng, thị trường không ổn định, thời tiết khắc nghiệt và thiếu hụt lao động.
Những thách thức như vậy đang buộc ngày càng nhiều nông dân phải bán trang trại của mình. Chỉ riêng ở Mỹ, 160.000 trang trại đã biến mất kể từ năm 2017, giảm 8%. Nói một cách đơn giản, nông dân phải làm nhiều hơn với ít nguồn lực hơn để duy trì khả năng cạnh tranh trên thị trường toàn cầu.
Tuy nhiên, nông nghiệp luôn đồng nghĩa với sự kiên cường và đổi mới. Cả hai yếu tố này đều cần thiết hơn bao giờ hết.
Ngành thực phẩm và nông nghiệp là ngành sản xuất kinh doanh lớn, đóng góp hàng trăm tỷ USD cho nền kinh tế toàn cầu và tạo việc làm cho hàng triệu người, sinh kế của họ gắn liền với các cộng đồng nông thôn trên toàn thế giới. Tuy nhiên, bất chấp tầm quan trọng như vậy, tăng trưởng năng suất trong chuỗi cung ứng thực phẩm toàn cầu vẫn thấp hơn nhiều so với mức cần thiết để nuôi sống dân số ngày càng tăng.
Công nghệ có thể giúp thu hẹp khoảng cách này. Các công cụ kỹ thuật số tiên tiến, phân tích dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và công nghệ sinh học đang thúc đẩy sự thay đổi và hiệu quả theo cách mà các thế hệ trước không thể nào tưởng tượng được.
Trí tuệ nhân tạo trở thành "kỹ sư" của nông dân
Trí tuệ nhân tạo (AI) không chỉ giúp đẩy mạnh tự động hóa một trong những nghề lâu đời nhất của nhân loại mà còn giảm chi phí cho chuyên môn kỹ thuật mà những người nông dân sản xuất ở quy mô nhỏ và vừa đã phải trả trong nhiều năm qua.
Khi số hóa nhanh chóng trở thành một phần của ngành nông nghiệp, AI đang được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm giám sát sức khỏe vật nuôi, chẩn đoán dịch bệnh, tự động hóa tưới tiêu và theo dõi cây trồng bằng vệ tinh.
Những người nông dân đang nâng cao trải nghiệm của mình bằng cách tích hợp AI vào công việc, giao phó các nhiệm vụ tốn thời gian cho công nghệ trong khi tập trung vào việc tăng năng suất.
Cảm biến, hệ thống robot, hình ảnh vệ tinh và dữ liệu thời tiết hiện cho phép giám sát theo thời gian thực đối với lượng thức ăn tiêu thụ, sản lượng sữa và sự phát triển của cây trồng. Trong khi đó, việc phân tích hình ảnh cho phép phát hiện sớm bệnh trên cây trồng, giúp người nông dân đưa ra quyết định nhanh hơn.
Trang trại tự động hóa cao
Paul Windemuller, một nông dân người Mỹ và là người đầu tiên trong gia đình tham gia vào ngành nông nghiệp, sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để xử lý và đánh giá dữ liệu trong toàn bộ hoạt động chăn nuôi của mình.
Khởi nghiệp với 30 con bò đi thuê vào năm 2014, Windemuller đã xây dựng doanh nghiệp thành một trang trại với hàng trăm con bò. Trang trại hoạt động có sự hỗ trợ AI, sử dụng hệ thống vắt sữa tự động bằng robot.
Windemuller tập trung vào việc bù đắp những khoảng trống do thiếu kinh nghiệm trực tiếp chăm sóc gia súc trong nhiều năm - loại chuyên môn trực quan mà những người nông dân truyền thống phát triển theo thời gian - bằng cách sử dụng cảm biến, phân tích dữ liệu, hệ thống robot và các công cụ hỗ trợ AI.
Hệ thống cảm biến theo dõi liên tục những con bò trong trang trại. Một trạm thời tiết địa phương liên tục ghi lại các chỉ số khí hậu. Thông tin về chất lượng sữa được quản lý thông qua một cổng thông tin trực tuyến riêng biệt.
Trước đây, Windemuller phải dành hàng giờ mỗi sáng để làm việc với các số liệu để theo dõi đàn bò của mình, nhưng giờ đây ông đã tự động hóa quy trình bằng cách sử dụng AI. Hệ thống tính toán mức độ ảnh hưởng của điều kiện thời tiết nóng ẩm đến lượng thức ăn mà bò tiêu thụ, đánh giá tác động đến chất lượng sữa, đồng thời cung cấp bản tóm tắt hàng ngày.
Kỹ sư nông nghiệp giàu kinh nghiệm: Trí tuệ nhân tạo
Hiroki Tomiyasu, người đã làm nông nghiệp ở Nhật Bản khoảng mười năm, trồng bông cải xanh, hành lá và đậu nành trên diện tích khoảng 100 ha. Sau khi tích hợp AI vào hoạt động của mình, ông chụp ảnh các đốm đen trên bông cải xanh và gửi hình ảnh đến mô hình ChatGPT của OpenAI để xác định các bệnh có thể xảy ra.
Thay vì mua một hệ thống tự hành sử dụng GPS đắt tiền, Tomiyasu cũng sử dụng AI để tìm hiểu cách thức hoạt động của công nghệ và tận dụng sự hỗ trợ của AI để tìm hiểu về các công cụ và tài nguyên mã nguồn mở có sẵn cho các ứng dụng nông nghiệp. Qua đó cho phép ông xây dựng các hệ thống cần thiết với chi phí thấp hơn nhiều.
Tomiyasu giờ đây có thể kiểm tra các cánh đồng của mình thông qua bản đồ được tạo ra từ ảnh vệ tinh. Sau khi đã tự tạo cho mình một hệ thống kết nối các cánh đồng, công nhân, thuốc trừ sâu, phân bón, cảm biến và các nhiệm vụ khác, Tomiyasu hào hứng mô tả trí tuệ nhân tạo được ông sử dụng theo nhiều cách khác nhau như "một kỹ sư siêu tài năng luôn ở bên cạnh bạn".
