Từ trâu nước đến trâu robot

GS. Nguyễn Lân Dũng

Cùng với 4 cuộc cách mạng trong công nghiệp, trên thế giới cũng đồng thời có 4 cuộc cách mạng trong nông nghiệp. Cách mạng trong nông nghiệp được xác nhận khi sản lượng nông nghiệp gia tăng mạnh mẽ do có những tiến bộ trong tổ chức và kĩ thuật trồng trọt, chăn nuôi. 

Cuộc cách mạng trong nông nghiệp lần thứ nhất hay còn gọi là Nông nghiệp 1.0 xuất hiện mạnh vào khoảng năm 1910. Giai đoạn này chủ yếu dựa vào sức lao động và phụ thuộc thiên nhiên do đó năng suất lao động thấp, quy mô sản xuất nhỏ lẻ, quá trình trao đổi thương mại chưa sôi động, chủ yếu tự cung, tự cấp nông sản giữa các quốc gia.

Con trâu nước ở nước ta xuất hiện trước cả thời kỳ Nông nghiệp 1.0. Ở châu Á, trâu được thuần dưỡng ở vùng sông Ấn và vùng Lưỡng Hà từ giữa thiên niên kỷ thứ ba trước công nguyên. Trâu nhà được nuôi ở Trung Quốc từ 2000 năm trước công nguyên và có lẽ được đưa từ phương Nam tới. Người Việt cổ đã sớm thuần hóa trâu, bắt đầu từ hậu thời kỳ đồ đá mới cách đây khoảng 4 - 4,5 ngàn năm để giúp nghề trồng lúa nước. Người Trung Quốc gọi con trâu nước là Thủy ngưu, khác với bò là Hoàng ngưu. Châu Á là bản địa của loài trâu với 95% tổng số trâu trên thế giới. Tính đến năm 1992, Á châu có 141 triệu con trâu. Trâu nước châu Á có tên khoa học là Bubalos bubalis carabanesis.Ở nước ta, con trâu là đầu cơ nghiệp. Đúng vậy, tục ngữ có câu Tậu trâu, lấy vợ, làm nhà coi như ba việc quan trọng nhất của người con trai. Người nông dân dùng con trâu để cày, bừa, kéo xe chở lúa, kéo gỗ, và cũng có giá trị dùng để làm thịt, lấy da. Trâu 3 tuổi có thể đẻ lứa đầu. Trâu đẻ có mùa vụ. Một đời trâu cái thường đẻ 5 - 6 nghé. Đôi răng cửa giữa cố định bắt đầu mọc lúc 3 tuổi và trâu kết thúc sinh trưởng khi hết 6 tuổi (có 8 răng cửa).  Trâu nhóm theo đàn, thường có một con trâu đực to lớn nhất làm đầu đàn, các con khác nghe theo. 

Con trâu nước theo nông dân ta suốt nhiều thế kỷ và cho đến tận bây giờ. Hầu như gia đình nông dân nào cũng nuôi trâu hoặc từng nuôi trâu. Có những gia đình chuyên nuôi trâu vỗ béo lấy thịt. Thịt trâu ngày càng được đánh giá cao trên thị trường thế giới và được nhiều người ưa chuộng, kể cả một số nước châu Âu và Mỹ, vì thịt trâu nhiều nạc, ít mỡ, lượng cholesterol ít hơn thịt bò tới 41%.  

Bước sang Nông nghiệp 2.0, còn gọi là cuộc Cách mạng xanh, bắt đầu vào những năm 1950, mà điển hình là Ấn Độ do sử dụng các giống lúa mì lùn cải tiến. Đây là giai đoạn mà canh tác kết hợp sử dụng hóa học trong phân bón và thuốc bảo vệ thực vật; cơ khí phục vụ nông nghiệp phát triển, máy cày làm đất và máy móc phục vụ công nghệ sau thu hoạch, quá trình trao đổi nông sản toàn cầu diễn ra mạnh mẽ, từng bước hình thành rõ phân vùng nông nghiệp thế giới. Năm 1953, nhóm chuyên gia lúa mì do Tiến sĩ Norman Borlaug (đoạt giải Nobel Hòa Bình năm 1970) lãnh đạo Viện nghiên cứu Ngô và Lúa mì CIMMYT ở Mexico đã dùng gen lúa mì lùn của Vogel để tạo ra các giống lúa mì cao năng kháng đổ ngã. Công lao tạo giống lúa thấp cây IR8 là do tổng hợp hoạt động nghiên cứu của nhiều chuyên gia lỗi lạc IRRI lúc bấy giờ. Viêt Nam từ năm 1968 đã ứng dụng thành công việc đưa giống lúa IR8 vào sản xuất lớn và nâng cao rõ rệt năng suất lúa. Giai đoạn này là lúc tại nhiều nước ở Châu Á, người ta đã từng bước thay con trâu nước bằng máy cày - được coi như trâu cơ khí. Tuy nhiên, ở Việt Nam trong giai đoạn Cách mạng xanh, máy cày rất hiếm xuất hiện. 

Nông nghiệp 3.0 diễn ra vào khoảng năm 1990 và đã tạo bước đột phá về công nghệ nhờ áp dụng các thành tựu khoa học về công nghệ sinh học, công nghệ vật liệu mới, thiết bị định vị toàn cầu (GPS), từ đó đã góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Căn cứ vào lợi thế so sánh các quốc gia đã chủ động tham gia chuỗi nông sản toàn cầu. Thập kỷ 1990 là thập kỷ đánh dấu một thời kỳ phát triển ổn định của nền kinh tế nói chung, của nông nghiệp nói riêng ở nước ta. Chúng ta luôn tìm mọi biện pháp để thúc đẩy nền nông nghiệp phát triển theo hướng hiện đại, tăng con số đóng góp cho nền kinh tế. Từ giai đoạn này Việt Nam xuất hiện ngày càng nhiều máy cày trên đồng ruộng. Nông dân phổ biến ưa sử dụng loại máy cày cầm tay giá rẻ. Kích thước nhỏ gọn, hiệu suất làm đất tốt, máy cày tay tỏ ra phù hợp với những mảnh đất nhỏ của mỗi gia đình. Máy cày tay có tốc độ xới, phay, cày đất hiệu quả cao, giúp đất tơi xốp đạt đúng yêu cầu để trồng cây, hoa màu…Máy cày tay còn dùng để làm cỏ, băm gốc rạ tận gốc để biến những thực vật gây cản trở cây cối phát triển trở thành phân hữu cơ. Nhiều dòng máy cày tay còn có thêm chức năng hỗ trợ phun thuốc trừ sâu, đặc biệt phù hợp với canh tác các cây công nghiệp, cây ăn quả. Máy cày lớn có giá cao nhưng rất thích hợp cho các cánh đồng mẫu lớn, phổ biến ở ĐBSCL và vài tỉnh ở Bắc Bộ. Loại “trâu cơ khí” này thay thế rất hiệu quả cho con trâu nước truyền thống của nhà nông nước ta.

Nông nghiệp 4.0 là giai đoạn ứng dụng mạnh mẽ các thiết bị cảm biến kết nối internet (IoT), công nghệ đèn LED, các thiết bị bay không người lái, robot nông nghiệp và quản trị tài chính trang trại thông minh... Thuật ngữ Nông nghiệp 4.0 được phân tích và sử dụng đầu tiên tại Đức vào năm 2011. Ứng dụng công nghệ 4.0 vào trong sản xuất nông nghiệp đã trở thành xu hướng và được nhiều Chính phủ quan tâm. Thái Lan đã ban hành chính sách đổi mới công nghệ định hướng nông nghiệp và thực phẩm theo ứng dụng cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0. Chính phủ nước này đã xây dựng chương trình hành động cho phát triển từng vùng với các sản phẩm cụ thể. Tại Israel, tất cả trang trại, nhà lưới đều được trang bị hệ thống điều khiển kỹ thuật số với cảm biến và điều khiển tự động. Ở Đài Loan (Trung Quốc) đã xây dựng và triển khai chương trình nông nghiệp 4.0 với quy định 10 nhóm ngành, lĩnh vực được ưu tiên lựa chọn để ứng dụng công nghệ 4.0. 

Đặc biệt, giai đoạn Nông nghiệp 4.0 trên thế giới bắt đầu xuất hiện một loại trâu mới - trâu robot. Đó là loại máy cày có lắp thêm các cảm biến định vị để có thể cày bừa không cần người điều khiển. Loại trâu robot này khác hẳn các máy cày thông thường ở chỗ có thể tự động cày suốt ngày đêm mà không cần chiếu đèn. Cũng trong giai đoạn này nông nghiệp thế giới xuất hiện nhiều kỷ lục rất thú vị. Chẳng hạn, đó là những cánh đồng theo chiều thẳng đứng. Đó là hệ thống trồng rau thủy canh trên nhiêu tầng để tranh thủ ánh sáng mặt trời. Nhờ đó trên 1ha có thể đạt tới sản lượng kỷ lục là tới 2,7 tấn rau xanh mỗi ngày. Đã xuất hiện các trang trại nổi trên biển (sản xuất rau, hoa quả phục vụ các đô thị nổi), cùng với việc canh tác biển (để nuôi trồng tảo và các động vật thủy sinh). Với công nghệ số hóa, trí tuệ nhân tạo, vạn vật kết nối, dữ liệu lớn…các trang trại nông nghiệp ở Israel, Mỹ, Đức, Hà Lan, Nhật… có thể thu được tới 150.000 USD/ha mỗi năm do sản xuất sản phẩm nông nghiệp hàng hóa.

Đến năm 2016, Việt Nam có 53% dân số tiếp cận được internet, công nghệ số, nhất là công nghệ internet vạn vật được phát triển khá nhanh, tạo điều kiện và mở ra các cơ hội khởi nghiệp và ra đời các sản phẩm mới và dịch vụ mới. Chính phủ và các địa phương thể hiện quyết tâm chính trị cao thực hiện tái cơ cấu nông nghiệp và xây dựng nông thôn mới. Nhờ vậy, trong một số ngành và lĩnh vực đã bước đầu ứng dụng có hiệu quả công nghệ của nông nghiệp 4.0. SmartChick là sản phẩm phục vụ nuôi gà thông minh ở nước ta. Hiện nay Vinamilk đã chiếm lĩnh phần lớn thị phần sữa trong nước. Toàn bộ hệ thống trang trại được xây dựng khép kín, tự động hóa theo tiêu chuẩn GlobalGAP với giống bò được tuyển chọn kĩ lưỡng đem đến năng suất sữa cao nhất… Các ứng dụng của công nghệ số sẽ hỗ trợ lập kế hoạch, tính toán chi phí, doanh thu theo mùa vụ, thu thập, phân tích thông tin môi trường, điều khiển các thiết bị để giữ cho môi trường tuân theo đúng quy trình chuẩn. Đồng thời, hỗ trợ hệ thống cảnh báo tự động, hỗ trợ phân tích, đánh giá chất lượng, năng suất và đề xuất các giải pháp tối ưu cho nhà nông; thiết lập hệ sinh thái cho nhà nông, chuyên gia, nhà phân phối và đơn vị thu mua trao đổi thông tin, tư vấn, chia sẻ kinh nghiệm.