Theo một công bố gần đây của BIS Research, thị trường canh tác hiện đại toàn cầu có khả năng đạt 23,14 tỷ USD vào năm 2022, tốc độ tăng trưởng hàng năm là 19,3% từ năm 2017 đến năm 2022. Nhu cầu ngày càng tăng về năng suất cây trồng phức tạp, sự tích hợp ngày càng tăng của công nghệ thông tin & truyền thông (ICT) vào nông nghiệp, sự phát triển liên tục của nông nghiệp thông minh tương thích với khí hậu là nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng những con số này.

Hiện nay, các chính phủ và cơ quan nông nghiệp quyết định đầu tư mạnh mẽ vào cơ sở hạ tầng mới nhất để phát triển canh tác bằng công nghệ. Các quốc gia đều kế hoạch thực hiện những chương trình giáo dục đào tạo và nghiên cứu về các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT) và Máy học cho nhà nông để thúc đẩy sự tăng trưởng nền kinh tế nông nghiệp đất nước và thực hiện nền nông nghiệp bền vững.

Một số công nghệ hiện đại đã làm thay đổi phương thức canh tác lương thực thực phẩm và chăn nuôi, bao gồm:

Canh tác chính xác

Còn được gọi là canh tác vệ tinh hoặc quản lý cây trồng theo địa điểm cụ thể, ứng dụng công nghệ thông tin để đảm bảo sức khỏe và năng suất của cây trồng. Các công ty nông nghiệp chính xác sử dụng các thiết bị chuyên dụng như ăng-ten, điểm truy cập mạng, thiết bị cảm biến, tự động hóa và hệ thống điều khiển. Các công ty nông nghiệp cũng áp dụng các công nghệ tiên tiến như robotic, kỹ thuật sinh học, dữ liệu lớn (Bigdata)…..

Máy bay không người lái (UAV) giúp nhà nông canh tác chính xác hiệu quả hơn, thực hiện các nhiệm vụ thường xuyên quan sát cây trồng, theo dõi sự phát triển, kết cấu của đất, tình trạng sâu bệnh, v.v. Dữ liệu quan sát này được xử lý bằng các chương trình được xây dựng trên cơ sở nông nghiệp chính xác để tối ưu hóa sự phát triển của cây trồng. Ở Mỹ, UAV trở thành thiết bị nông nghiệp. Nhà nông sử dụng các loại thiết bị này để thực hiện các công việc theo dõi và chăm sóc cây trồng, tiết kiệm nước, phân bón và duy trì tài nguyên đất và nước.

Các kỹ thuật canh tác chính xáccó được một phạm vi rộng lớn để phát triển. Theo Grand View Research, thị trường kỹ thuật canh tác chính xác dự đoán sẽ đạt 43,4 tỷ USD vào năm 2025.

Robot hỗ trợ AI

Các công cụ thu thập và phân tích dữ liệu được áp dụng vào nông nghiệp để đạt được năng suất cao. Robot, có tên TerraSentia với một máy ảnh độ phân giải cao ở mỗi bên và bánh xe trên mọi địa hình, tạo ra hình ảnh tổng quan chi tiết nhất có thể của một cánh đồng, giúp các nhà nông học phát triển cây trồng có hiệu quả cao trong tương lai.

Nhưng thông tin chi tiết được robot quan sát và thu thập dữ liệu bao gồm kích thước và sức khỏe của cây, tình trạng sâu bệnh, màu sắc của đất, số lượng và chất lượng sản phẩm của mỗi cây trồng (lúa, ngô) có thể tạo ra trong mùa nhất định.

Công ty Naïo của Pháp đã tung ra 10 mô hình robot tên là Oz để thu thập kiểu hình của các loại cây rau và tiêu diệt cỏ dại khi đang di chuyển. Tương tự, công ty EcoRobotix có trụ sở tại Thụy Sĩ, phát triển một robot chạy bằng năng lượng mặt trời, có khả năng phân biệt các loại cây trồng và cỏ dại và tiêu diệt bằng thuốc diệt cỏ.

Thiết bị phun thuốc trên cơ sở Máy học

Một điển hình của các công ty sản xuất thiết bị nông nghiệp hỗ trợ Máy học là doanh nghiệp Máy kéo Khổng lồ (Tractor giant) John Deere, đang chế tạo và sản xuất các robot cho đồng ruộng. Công ty đã mua lại công ty khởi nghiệp chế tạo robot Blue River Technology với giá 305 triệu đô la để sản xuất robot “thấy và phun” gắn vào máy kéo.

Robot hỗ trợ Máy học này sử dụng thị giác máy tính để xác định các loại cây trồng và khu vực nào trên đồng ruộng cần phân bón, thuốc trừ sâu và thu thập các thông tin khác để quản lý cây trồng. Những robot này thường được sử dụng để trồng các loại loại rau củ quả và cây trồng thấp.

Các robot hỗ trợ Máy học Deere giúp nông dân bón phân, phun thuốc trừ sâu, cung cấp các loại chất dinh dưỡng chính xác, đồng thời tăng hiệu quả tiền đầu tư vào máy kéo.

Trang trại chăn nuôi ứng dụng công nghệ hiện đại

Nông nghiệp ứng dụng công nghệ hiện đại cũng bao gồm cả ngành chăn nuôi, vốn bị xem nhẹ. Ngày nay, công nghệ chăn nuôi có thể nâng cao năng suất và quản lý vật nuôi và gia súc. Ví dụ, thiết bị kết nối máy tính gắn với máy vắt sữa có thể theo dõi số lượng và chất lượng sữa thu được từ gia súc và thông báo cho người chăn nuôi kịp thời nếu có điều gì bất thường.

Tương tự, lắp đặt các cảm biến thông minh trên gia súc có thể giúp nhà nông theo dõi các hành động hàng ngày, theo dõi tình trạng sức khỏe của vật nuôi, xây dựng các chiến lược được xây dựng dựa trên thông tin chi tiết thu được từ việc phân tích dữ liệu lớn (Big Data) cho đàn gia súc. Nguồn dữ liệu thu đuọc có thể được sử dụng để đưa ra các quyết định quản lý kiểm soát đàn gia súc như chọn giống để phát triển đàn khỏe mạnh và phân loại động vật.

Trong quá trình phát triển của nông nghiệp thế hệ mới, người nông dân sẽ từng bước sử dụng một hoặc nhiều công cụ và kỹ thuật này để đưa ra những quyết định canh tác, nuôi trồng chính xác, đạt được mục tiêu thu hoạch trên khu vực canh tác hoặc nuôi trồng.