5 phát minh kỹ thuật đột phá trong nông nghiệp

Các tiến bộ kỹ thuật nông nghiệp là chìa khóa của nông nghiệp tương lai trong khi các nông dân nỗ lực trên ruộng đồng để nuôi sống thế giới với nguồn tài nguyên thiên nhiên giới hạn.

Máy bay không người lái trong sản xuất nông nghiệp

Theo ước tính của Valoral Advisors, công ty tư vấn nông nghiệp uy tín của Luxembourg, có 570 triệu nông trại trên thế giới, trong khi các khoản tài trợ cho sáng kiến kỹ thuật tạo ra chuỗi giá trị nông nghiệp, thực phẩm 570 triệu USD vào năm 2014.

Trong khi hầu hết các khoản đầu tư đều rót trực tiếp vào khởi nghiệp nông nghiệp và các thị trường mới, phương pháp ưu tiên vẫn là phát minh trong việc sử dụng tài nguyên, đặc biệt là đất, nước để nâng cao hiệu quả, năng suất.

Bảo quản tài nguyên đất

Đối với các mô hình nông nghiệp truyền thống, ưu tiên hàng đầu là sự sẵn có và tính phù hợp của đất. Tuy nhiên, bất cứ ý tưởng sáng tạo nào trong tương lai cũng phải tính đến việc xây dựng trên nền tảng là nguồn đất hiện tại.

Tổ chức Thông tin Dịch vụ Đất châu Phi (AfSIS) đang phát triển bản đồ kỹ thuật số về tài nguyên đất ở vùng phụ cận Sahara, dùng để phân tích, thống kê, thử nghiệm và giao khoán.

Dự án này tạo ra kênh đối tác quan trọng với các chính phủ, cộng thêm hàng loạt đơn vị đầu tư và các viện nghiên cứu.

Việc lập bản đồ đất kỹ thuật số, đặc biệt là ở những vùng không có dữ liệu như châu Phi, là chìa khoá để phát triển nông nghiệp bền vững và quản lý tài nguyên thiên nhiên. Với quyền truy cập mở, những bản đồ tương tác này được công khai để người dùng tìm hiểu trên trang Google Earth.

Trồng rau trong xưởng công nghiệp

90% hoa quả và rau củ của Singapore phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu. Do đó, thực khách ở nhiều nhà hàng có thể sẽ rất ngạc nhiên khi biết rau xà lách, củ cải và rau chân vịt mà họ ăn, được trồng trong các xưởng làm máy bán dẫn cũ của một số tập đoàn sản xuất TV.

Hãng Panasonic hồi năm 2013 sản xuất được 3,6 tấn rau quả dựa trên việc tận dụng xưởng làm máy bán dẫn đã cũ. Song Panasonic không phải là công ty công nghệ cao duy nhất muốn thiết lập trang trại ở đô thị và vùng ven, để giới thiệu công nghệ cao.

Hãng Sharp đang trồng dâu tây ở Dubai, trong khi Sony, Toshiba và Fujitsu đều đang sử dụng các phòng làm sạch máy bán dẫn ở khắp Nhật Bản để trồng rau diếp.

Các hãng này dùng phương pháp thủy canh để tăng tốc độ phát triển gấp đôi cho rau, dựa vào bóng đèn LED thiết kế đặc biệt giúp cây tăng quá trình quang hợp.

Thủy canh

Phương pháp thủy canh dựa trên nước được làm giàu vi chất, kết hợp nuôi cá với trồng trọt để tạo hệ thống tuần hoàn khép kín.

Tại trang trại Bioaqua, ở Blackford, Somerse, Scotland, đơn vị canh tác thủy canh lớn nhất châu Âu, rau và cá hồi cầu vồng kết hợp với nhau, không dùng hóa chất, không thuốc trừ sâu, với sự góp sức của ong và sâu.

Cá cung cấp phân bón chủ yếu cho cây. Đổi lại, các chất chuyển hóa chất thải từ các được làm sạch bằng cách nitrat hóa và được rau hấp thu. Nước sau đó lại được tuần hoàn lại để thành môi trường cho cá sinh sôi. Phương pháp này tiêu tốn ít hơn 95% nước so với các cách truyền thống.

Đối với nền nông nghiệp bền vững, các nguyên tắc thủy canh là biện pháp mở rộng hiệu quả, từ mô hình cá thể đến mô hình thương mại quy mô lớn.

Tận dụng ánh sáng mặt trời

Hiệu năng sử dụng nước trong trồng trọt và sản xuất lương thực, dù ở vùng nông thôn truyền thống, vùng khô cằn hay mô hình nông nghiệp trong thành phố, là thước đo quan trọng với sự tăng trưởng dân số toàn cầu và biến đổi khí hậu.

Bên cạnh đó, với thực tế 71% diện tích trái đất được bao phủ trong nước, vì vậy khử muối là hướng xử lý hấp dẫn. Lịch sử cho thấy tình trạng thiếu năng lượng và chi phí vận hành, có liên quan mật thiết đến lợi nhuận nông nghiệp.

Tập đoàn Sundrop Farms đưa ra hướng đi khác, sử dụng ánh sáng mặt trời để cung cấp năng lượng cho việc khử muối trong nước biển. Với việc không cần nước sạch, không cần đất hoặc nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, than đá..., mô hình tiềm năng này cung cấp 300 việc làm ở Port Augusta, nam Australia với hợp đồng trị giá 10 năm, trồng cà chua cho chuỗi siêu thị ở khu vực.

Máy bay không người lái

Máy bay không người lái (UAV) thường xuất hiện trên truyền thông với vai trò quân sự hoặc gián điệp, song nó cũng có thể vận chuyển trong nông nghiệp.

Tại Các tiểu vương quốc Arab thống nhất (UAE), máy bay không người lái tỏ ra hiệu quả trong việc điều khiển thụ tinh chính xác cho cây trồng. Trước đó, các phần mềm máy tính đánh giá điều kiện cây trồng, lập kế hoạch bay thụ tinh đúng thời điểm, giảm phụ thuộc vào phân bón. Việc này cũng đem lại hiệu quả tăng năng suất.

Dubai có kế hoạch mở rộng quy mô sử dụng kỹ thuật nông nghiệp công nghệ cao nhằm mục đích tăng khả năng tự cung tự cấp, đảm bảo an ninh lương thực vào năm 2030. UAE hiện phụ thuộc 98% vào nhập khẩu nông sản.