Năm 2019, chính phủ Singapore đưa ra đề án “30 đến 30”, mục tiêu nâng cao năng lực sản xuất đáp ứng 30% nhu cầu dinh dưỡng trong nước một cách bền vững tới năm 2030. Trong đó, nông nghiệp công nghệ cao được coi là một mũi nhọn để thực hiện mục tiêu trên.
“Hiện năng lực sản xuất trong nước của chúng tôi mới chỉ đáp ứng ít hơn 10% nhu cầu. Do đó, chúng tôi đã cân nhắc những tiến bộ trong công nghệ và đổi mới để áp dụng trên quỹ đất sẵn có”, Goh Wee Hou, Giám đốc bộ phận chiến lược nguồn cung thực phẩm tại Cơ quan lương thực Singapore cho hay.
Tính tới cuối năm 2021, Singapore phải nhập khẩu tới 90% lương thực tiêu dùng. Mặc dù đa dạng hóa nguồn hàng nhập khẩu cũng là một cách để đất nước này đảm bảo chuỗi cung ứng, nhưng việc phụ thuộc lớn vào các nhà cung cấp bên ngoài vẫn tiềm tàng rủi ro nhất định. Chẳng hạn, giá cả có thể đột ngột tăng cao, hay chuỗi cung ứng toàn cầu có thể đứt gãy tại một thời điểm nào đó.
 |
| Các trang trại ứng dụng công nghệ cao đã trở thành chìa khóa đảm bảo nguồn cung thực phẩm. |
Các nông trại ứng dụng hệ thống công nghệ cao có thể nâng cao sản lượng trên một diện tích đất giới hạn, sản xuất được thêm lương thực mà không tiêu tốn vượt mức các tài nguyên khác.
Nông trại đô thị ứng dụng công nghệ thông minh
Do diện tích quốc gia nhỏ, trong đó lại chỉ có khoảng 1% đất đai phù hợp cho canh tác nông nghiệp, Singapore đã tìm tới nông nghiệp đô thị như một giải pháp tăng cường khả năng tự chủ về lương thực.
Các nhóm nông dân trong thành thị đã phát triển mô hình AbyFarm, sử dụng những công nghệ như IoT, blockchain và máy học để nâng cao năng suất trồng cây lương thực với một quỹ đất hạn chế. Theo đó, mái che các khu đỗ xe đã được cải tạo thành các nông trại tự động hoàn toàn, áp dụng canh tác khí canh và thuỷ canh không sử dụng đất.
“Trang trại tự động hoàn toàn với các công nghệ kiểm soát theo thời gian thực trong nhà kính, giám sát liên tục sinh trưởng cây trồng và đảm bảo chất lượng mùa màng”, Phoebe Xie, giám đốc và đồng sáng lập AbyFarm cho biết.
Cây trồng được trồng trong môi trường kiểm soát tối ưu 24/7 thông qua các cảm biến ngoài trời sử dụng năng lượng mặt trời, theo dõi chỉ số về lượng mưa, độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng mặt trời cũng như tốc độ và hướng gió. Trong khi đó, các cảm biến trong nhà theo dõi ánh sáng, pH, điện giải và mức CO2.
Tất cả các dữ liệu cảm biến được đưa vào hệ thống điều khiển, tự động kích hoạt những cơ chế khác nhau như che nắng tự động, phun sương nước, quạt làm mát hay rèm ướt. Đối với pH và EC, hệ thống sẽ tính toán mức độ phân bón phù hợp để trộn với oxy hoà tan và nước, trước khi bơm vào hệ thống tưới tiêu của trang trại.
Bên cạnh đó, những hộ nông dân muốn áp dụng quy mô nhỏ hơn, có thể sử dụng hệ thống tự động Sky Green, gồm khung nhôm chữ A cao 9 mét, với 28 tầng máng xoay, đảm bảo các máng đều nhận được lượng ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng đồng nhất. Hệ thống này khai thác ánh sáng mặt trời tự nhiên thay vì ánh sáng nhân tạo, do đó tiết kiệm chi phí điện năng hơn cho người trồng, với mức tiêu thụ khoảng 40W mỗi giờ.
Nền tảng quản lý IoT “All-in-One”
Một vấn đề nhức nhối với các trang trại ứng dụng công nghệ cao là việc tìm nhà cung ứng và xác định các ứng dụng cảm biến phù hợp, có khả năng tương thích lẫn nhau. Điều này thường dẫn đến việc người nông dân phải sử dụng các thiết bị IoT từ nhiều nhà cung cấp, khiến chi phí đầu tư ban đầu tương đối cao.
Do đó, ứng dụng quản lý “một cửa” dựa trên nền tảng IoT là một giải pháp tiết kiệm và thống nhất hơn, có khả năng tương thích mọi thiết bị bất kể yêu cầu lắp đặt ra sao. Các mô hình nông nghiệp thông minh như AbyFarm cũng đang sử dụng nền tảng quản lý như vậy, để giải quyết bài toán tương thích giữa nhiều thiết bị.
“Các nền tảng quản lý được xây dựng trên mô hình dịch vụ ‘một cửa’, giúp người dùng có thể tiếp cận các giải pháp quản lý mà không cần đầu tư nhiều tiền cho việc xây dựng và duy trì nền tảng của riêng họ”, Susan Loh, Phó Chủ tịch phụ trách tiếp thị và phát triển kinh doanh của SPTel, đơn vị cung cấp giải pháp quản lý IoT cho biết.
Với nền tảng “một cửa”, người nông dân có thể tập trung vào việc nâng cao hiệu quả mùa màng thay vì lo lắng tới việc quản lý đa thiết bị từ nhiều nhà cung cấp.
Không chỉ vậy, IoT giúp khách hàng có thể dễ dàng tùy chỉnh quy mô theo nhu cầu thực tiễn. Họ có thể kết nối thêm cảm biến khi mở rộng trang trại, trong khi vẫn duy trì khả năng điều khiển tập trung tất cả các thiết bị và ứng dụng trên nền tảng.
Bên cạnh thúc đẩy quá trình chuyển đổi kỹ thuật số ngành nông nghiệp, biến đổi khí hậu và đại dịch Covid-19 đã cho thấy tầm quan trọng của nông nghiệp đô thị tại Singapore. Các trang trại ứng dụng công nghệ cao đã trở thành chìa khóa đảm bảo nguồn cung thực phẩm tại quốc gia chủ yếu dựa vào lương thực nhập khẩu này.
Vinh Ngô
Công nghệ hứa hẹn thay đổi bộ mặt nông nghiệp Nhật Bản
Khi công nghệ phát triển, canh tác thông minh đang chuyển đổi nền nông nghiệp từ một hoạt động dựa nhiều vào kinh nghiệm và trực giác của người trồng trọt sang một ngành công nghiệp dựa trên dữ liệu.
.svg){kind=icon}
