Ứng dụng công nghệ giám sát sản xuất nông nghiệp

Last updated on 10 March, 2025

Trong bối cảnh nền nông nghiệp hiện đại, việc ứng dụng công nghệ vào giám sát hoạt động sản xuất không chỉ là xu hướng mà còn là yêu cầu tất yếu. Từ Internet vạn vật (IoT), máy bay không người lái (flycam/drone) đến trí tuệ nhân tạo (AI), các công nghệ tiên tiến đang mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành nông nghiệp, giúp nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất.

Những thách thức của giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp

Giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm:

• Tính đa dạng và phân tán:
  • Hoạt động nông nghiệp diễn ra trên diện rộng, với nhiều loại cây trồng, vật nuôi khác nhau, khiến việc giám sát trở nên phức tạp.
  • Các hộ sản xuất thường nhỏ lẻ, phân tán, gây khó khăn trong việc thu thập dữ liệu và kiểm soát.
• Biến động thời tiết và khí hậu:
  • Thời tiết và khí hậu có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, gây khó khăn trong việc dự báo và kiểm soát.
  • Các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, dịch bệnh có thể gây thiệt hại lớn cho sản xuất.
• Hạn chế về công nghệ và nguồn lực:
  • Ứng dụng công nghệ vào giám sát nông nghiệp còn hạn chế, đặc biệt ở các vùng nông thôn.
  • Thiếu nguồn lực tài chính, nhân lực có trình độ chuyên môn cao để triển khai và vận hành hệ thống giám sát.
• Khó khăn trong thu thập và xử lý dữ liệu:
  • Việc thu thập dữ liệu từ các hộ sản xuất nhỏ lẻ, phân tán gặp nhiều khó khăn.
  • Dữ liệu thu thập được thường không đồng nhất, thiếu chính xác, gây khó khăn trong việc xử lý và phân tích.
• Thay đổi nhận thức và tập quán canh tác của nông dân:
  • Điểm yếu và thách thức lớn nhất là khó thay đổi nhận thức của xã hội và thay đổi tập quán canh tác của nông dân.  
• Chi phí đánh giá cao:
  • Một thách thức nữa là các sản phẩm hữu cơ đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu vẫn dựa vào các tổ chức quốc tế. Đồng thời chưa có nhiều tổ chức chứng nhận quốc tế hoạt động trong nước, nên giá thành sản phẩm cao khó cạnh tranh.  

Sự cần thiết giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp

Giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp là vô cùng cần thiết trong bối cảnh hiện nay, bởi những lý do sau:

• Đảm bảo an ninh lương thực:
  • Giám sát giúp theo dõi sản lượng, chất lượng sản phẩm, từ đó có biện pháp điều chỉnh kịp thời, đảm bảo nguồn cung lương thực ổn định.
  • Kiểm soát dịch bệnh, sâu bệnh hại, giảm thiểu thiệt hại mùa màng, bảo vệ năng suất cây trồng, vật nuôi.
• Nâng cao chất lượng và an toàn thực phẩm:
  • Giám sát quy trình sản xuất, sử dụng vật tư nông nghiệp, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng, an toàn cho người tiêu dùng.
  • Truy xuất nguồn gốc sản phẩm, tăng cường niềm tin của người tiêu dùng đối với sản phẩm nông nghiệp.
• Bảo vệ môi trường:
  • Giám sát việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí.
  • Theo dõi và kiểm soát các hoạt động gây suy thoái tài nguyên đất, nước, đa dạng sinh học.
• Tăng cường hiệu quả sản xuất:
  • Giám sát giúp người nông dân nắm bắt thông tin về tình hình sản xuất, điều kiện thời tiết, dịch bệnh, từ đó đưa ra quyết định sản xuất phù hợp.
  • Ứng dụng công nghệ thông tin, cảm biến, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm chi phí, tăng năng suất.
• Thích ứng với biến đổi khí hậu:
  • Giám sát giúp theo dõi các tác động của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp, từ đó đề xuất các giải pháp thích ứng, giảm thiểu rủi ro.
  • Theo dõi và dự báo các hiện tượng thời tiết cực đoan, giúp người nông dân chủ động phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại.
• Nâng cao khả năng cạnh tranh:
  • Giám sát và đảm bảo sản xuất ra các sản phẩm chất lượng, có truy xuất nguồn gốc rõ ràng giúp nâng cao khả năng cạnh tranh của nông sản Việt Nam trên thị trường trong nước và quốc tế.
• Quản lý và quy hoạch sản xuất:
  • Giám sát giúp các cơ quan quản lý nhà nước nắm bắt thông tin về tình hình sản xuất nông nghiệp, từ đó đưa ra các chính sách, quy hoạch sản xuất phù hợp.

Ứng dụng công nghệ trong giám sát sản xuất nông nghiệp

Công nghệ đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng công nghệ tiêu biểu:

• Internet vạn vật (IoT):
  • Các cảm biến IoT được lắp đặt trên đồng ruộng, trong nhà kính, chuồng trại, giúp thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, độ pH đất, v.v.
  • Dữ liệu được truyền tải về trung tâm xử lý, giúp người nông dân theo dõi tình trạng cây trồng, vật nuôi theo thời gian thực.
  • Hệ thống tưới tiêu, bón phân tự động dựa trên dữ liệu cảm biến, giúp tiết kiệm nước, phân bón, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Máy bay không người lái (flycam/drone):
  • Flycam được trang bị camera đa phổ, giúp chụp ảnh, quay video đồng ruộng, đánh giá sức khỏe cây trồng, phát hiện sâu bệnh, ước tính năng suất.
  • Flycam có thể phun thuốc bảo vệ thực vật, bón phân chính xác, tiết kiệm chi phí, giảm thiểu tác hại đến sức khỏe con người.
  • Giám sát đàn vật nuôi trên đồng cỏ rộng lớn, giúp phát hiện sớm các vấn đề về sức khỏe, an toàn.
• Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám:
  • GIS giúp lập bản đồ đồng ruộng, phân tích dữ liệu không gian, quản lý tài nguyên đất, nước.
  • Viễn thám sử dụng ảnh vệ tinh để theo dõi diện tích cây trồng, đánh giá sinh trưởng, dự báo năng suất, phát hiện biến động môi trường.
• Trí tuệ nhân tạo (AI):
  • AI phân tích dữ liệu từ cảm biến, flycam, vệ tinh, giúp dự báo thời tiết, dịch bệnh, năng suất cây trồng, vật nuôi.
  • AI hỗ trợ ra quyết định trong sản xuất nông nghiệp, ví dụ như lựa chọn giống cây trồng, thời điểm gieo sạ, biện pháp phòng trừ sâu bệnh.
  • Robot nông nghiệp phục vụ canh tác.
• Công nghệ Blockchain:
  • Ứng dụng công nghệ Blockchain vào quá trình truy xuất nguồn gốc nông sản, giúp người tiêu dùng có thể kiểm tra thông tin về nguồn gốc, quy trình sản xuất, chất lượng sản phẩm.
• Ứng dụng di động:
  • Ứng dụng di động cung cấp thông tin về thời tiết, giá cả thị trường, kỹ thuật canh tác, giúp người nông dân tiếp cận thông tin nhanh chóng, thuận tiện.
  • Ứng dụng di động cho phép người nông dân ghi chép nhật ký sản xuất, quản lý trang trại, kết nối với chuyên gia, người mua.

Việc ứng dụng đồng bộ các công nghệ này sẽ giúp nâng cao hiệu quả giám sát, quản lý sản xuất nông nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao chất lượng nông sản, bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững.

Lợi ích của việc ứng dụng công nghệ trong giám sát sản xuất nông nghiệp

Việc ứng dụng công nghệ vào giám sát sản xuất nông nghiệp mang lại nhiều lợi ích to lớn, bao gồm:

• Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất:
  • Công nghệ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí, nâng cao năng suất cây trồng, vật nuôi.
  • Dữ liệu từ cảm biến, flycam, vệ tinh giúp người nông dân đưa ra quyết định chính xác về thời điểm gieo trồng, chăm sóc, thu hoạch.
• Nâng cao chất lượng và an toàn thực phẩm:
  • Giám sát chặt chẽ quy trình sản xuất, đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng, an toàn cho người tiêu dùng.
  • Truy xuất nguồn gốc sản phẩm dễ dàng, tăng cường niềm tin của người tiêu dùng.
• Giảm thiểu tác động đến môi trường:
  • Sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
  • Tiết kiệm nước tưới, giảm thiểu lãng phí tài nguyên.
• Quản lý rủi ro hiệu quả:
  • Dự báo thời tiết, dịch bệnh chính xác, giúp người nông dân chủ động phòng tránh.
  • Đánh giá thiệt hại nhanh chóng, chính xác sau các sự kiện thời tiết cực đoan.
• Tăng cường khả năng cạnh tranh:
  • Nâng cao chất lượng nông sản, đáp ứng yêu cầu của thị trường trong nước và quốc tế.
  • Tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng cao.
• Tiết kiệm chi phí và thời gian:
  • Tự động hóa các quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí nhân công.
  • Giám sát diện rộng nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm thời gian.
• Cải thiện điều kiện làm việc:
  • Giảm thiểu việc tiếp xúc với hóa chất độc hại bằng việc dùng Drone phun thuốc, bón phân.
  • Giảm thiểu sức lao động chân tay.

Ứng dụng flycam trong giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp

Flycam (hay máy bay không người lái) đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong giám sát hoạt động sản xuất nông nghiệp, mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể:

• Khảo sát và lập bản đồ đồng ruộng:
  • Flycam có thể nhanh chóng ghi lại hình ảnh toàn cảnh đồng ruộng, giúp lập bản đồ địa hình, đánh giá diện tích, phân bố cây trồng.
  • Hình ảnh từ flycam có độ phân giải cao, cho phép phát hiện sớm các vấn đề như úng ngập, xói mòn, sạt lở.
• Giám sát tình trạng cây trồng:
  • Flycam được trang bị camera đa phổ, có thể ghi lại hình ảnh ở nhiều bước sóng khác nhau, giúp đánh giá sức khỏe cây trồng, phát hiện sớm sâu bệnh, thiếu dinh dưỡng.
  • Phân tích hình ảnh từ flycam giúp xác định mật độ cây trồng, đánh giá sinh trưởng, ước tính năng suất.
• Phun thuốc bảo vệ thực vật và bón phân:
  • Flycam có thể phun thuốc bảo vệ thực vật và bón phân chính xác, tiết kiệm chi phí, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
  • Hệ thống định vị GPS giúp flycam phun thuốc, bón phân đúng vị trí, tránh lãng phí.
• Giám sát vật nuôi:
  • Flycam có thể giám sát đàn gia súc, gia cầm trên đồng cỏ rộng lớn, giúp phát hiện sớm các vấn đề về sức khỏe, an toàn.
  • Hình ảnh từ flycam giúp theo dõi di chuyển của đàn vật nuôi, quản lý khu vực chăn thả.
• Theo dõi và đánh giá thiệt hại:
  • Sau các sự kiện thời tiết cực đoan như bão, lũ, hạn hán, flycam giúp nhanh chóng đánh giá thiệt hại trên diện rộng.
  • Hình ảnh từ flycam cung cấp bằng chứng khách quan, hỗ trợ quá trình bồi thường thiệt hại.
• Ưu điểm khi sử dụng flycam trong nông nghiệp:
  • Tiết kiệm thời gian và chi phí: Flycam có thể khảo sát diện tích lớn trong thời gian ngắn, giảm thiểu chi phí nhân công.
  • Tăng cường độ chính xác: Hình ảnh từ flycam có độ phân giải cao, cung cấp thông tin chi tiết, chính xác.
  • Cải thiện hiệu quả quản lý: Flycam giúp người nông dân và nhà quản lý nắm bắt thông tin nhanh chóng, đưa ra quyết định kịp thời.
  • Bảo vệ sức khỏe cho người lao động: Việc sử dụng drone để phun thuốc, bón phân sẽ hạn chế người lao động tiếp xúc trực tiếp với hóa chất độc hại.

Tuy nhiên, việc sử dụng flycam trong nông nghiệp cũng cần tuân thủ các quy định về an toàn bay và bảo vệ dữ liệu.

Ứng dụng công nghệ vào giám sát sản xuất nông nghiệp mang lại những lợi ích to lớn, góp phần xây dựng một nền nông nghiệp hiện đại, bền vững và hiệu quả. Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tối đa, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan, từ nhà quản lý, nhà khoa học đến người nông dân, cùng với việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng và đào tạo nguồn nhân lực.