Mời bạn cùng xem những tác động của việc phát triển nông nghiệp thông minh và bền vững thông qua câu chuyện của Israel. Đây là một quốc gia nhỏ bé, khí hậu khắc nghiệt. Kết quả ứng dụng nông nghiệp thông minh và bển vững tại quốc gia này là: chỉ với 2,2% dân số làm nông nghiệp nhưng mỗi năm Israel xuất khẩu khoảng 3,5 tỷ USD nông sản, là một trong những nước xuất khẩu nông sản hàng đầu thế giới. Theo số liệu năm 2017, những sản phẩm rau quả từ vùng Arava, một trong những nơi khô cằn nhất thế giới tại Israel chiếm đến 10% tổng sản lượng thực phẩm xuất khẩu của thế giới. Ngoài trồng trọt, nền nông nghiệp Israel còn nổi tiếng với chăn nuôi bò sữa cho năng suất vào loại tốt nhất. Một hecta đất nông nghiệp có sản lượng 3 triệu bông hồng hoặc 500 tấn cà chua/vụ; một con bò cho tới 11 tấn sữa/năm (55 lít sữa/con/ngày), đây là mức năng suất mà không một nước nào trên thế giới có được.

Hay ở Nhật Bản, tuy lực lượng lao động của họ có độ tuổi trung bình gần 67 nhưng năm 2019, tổng kim ngạch xuất khẩu nông, lâm, thủy sản và thực phẩm của Nhật Bản là 8,79 tỷ USD, đánh dấu mức cao kỷ lục trong năm thứ bảy liên tiếp. Nước này lên kế hoạch đạt mục tiêu xuất khẩu 19,28 tỷ USD vào năm 2025 và 48,21 tỷ USD vào năm 2030. Những con số này có được nhờ hiện đại hóa các phương thức canh tác, tăng cường ứng dụng thành tựu công nghệ thông tin trong nông nghiệp.

Với một quốc gia có lực lượng lao động nông nghiệp trên 13 triệu người, 65% người dân sống ở nông thôn như Việt Nam, xu hướng nông nghiệp thông minh và bền vững đang được quan tâm, cùng với đó, nhiều bạn trẻ cũng cân nhắc về ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững khi chọn ngành học.

Hãy cùng Hướng nghiệp 4.0 CDM tìm hiểu về ngành này: Nông nghiệp thông minh và bền vững là gì, triển vọng ra sao, ra trường làm gì, có những nhược điểm và ưu điểm gì nhé!

1.Ngành nông nghiệp thông minh và bền vững là gì

Nông nghiệp thông minh: Thuật ngữ nông nghiệp thông minh đề cập đến việc sử dụng các công nghệ như Internet vạn vật (IoT), cảm biến, hệ thống định vị, robot và trí tuệ nhân tạo (AI) trong trang trại của bạn. Mục tiêu cuối cùng là tăng chất lượng và số lượng cây trồng trong khi tối ưu hóa sức lao động của con người.

Nông nghiệp bền vững: đảm bảo nhu cầu nông sản của loài người hiện nay và duy trì được tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ mai sau, bao gồm gìn giữ được quỹ đất, quỹ nước, quỹ rừng, không khí và khí quyển, tính đa dạng sinh học.…Đồng thời, nông nghiệp bền vững cũng thúc đẩy ổn định kinh tế cho nông dân, giúp người nông dân có chất lượng cuộc sống tốt hơn.

Tóm lại, Nông nghiệp thông minh và bền vững (Smart Agriculture and Sustainability) là nền nông nghiệp ứng dụng công nghệ các công nghệ cao như Internet vạn vật, cảm biến, hệ thống định vị, robot và trí tuệ nhân tạo,…nhằm đảo bảo việc bảo vệ môi trường, gìn giữ tài nguyên cho thế hệ tương lai, đảm bảo sức khỏe cộng đồng, đồng thời đối xử tốt với vật nuôi.

Ngành học Nông nghiệp thông minh và bền vững là ngành học đào tạo kỹ sư/cử nhân có kiến thức nền tảng vững chắc về khoa học nông nghiệp, và năng lực áp dụng công nghệ số vào chuỗi sản xuất nông nghiệp đủ trình độ tham gia quản lý và điều hành chuỗi sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, xây dựng chính sách và chiến lược thích ứng với biến đối khí hậu, đáp ứng nhu cầu nông sản chất lượng cao của người dân.

Một số ứng dụng công nghệ, khoa học mới vào nền nông nghiệp thông minh và bền vững hiện nay

• Ứng dụng IoT Sensors (cảm biến kết nối vạn vật): các thiết bị thông minh và các thiết bị cảm biến kết nối và điều khiển tự động, tưới tiêu tự động, điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng,… trong suốt quá trình sản xuất giúp ứng phó với biến đổi khí hậu.
• Sử dụng Robot (người máy): robot sẽ thay thế làm các việc mà người nông dân thường làm, giúp giảm chi phí nhân lực một cách đáng kể. 
• Drones (thiết bị không người lái) và satellites (các vệ tinh): sẽ giúp khảo sát thực trạng và thu thập dữ liệu của trang trại từ đó phân tích khuyến nghị nhằm quản lý trang trại tối ưu nhất.
• Solar cells (tế bào quang điện): các trang thiết bị trong doanh trại phần lớn được cấp điện mặt trời và các bộ pin điện mặt trời để giảm chi phí năng lượng và sử dụng không gian hiệu quả.
• Công nghệ đèn led: giúp tối ưu hóa quá trình sinh trưởng và cho ra năng suất tối ưu, được ứng dụng ở những nơi có quỹ đất ít hoặc nông nghiệp đô thị.
• Trồng trọt cách ly: canh tác trong nhà kính, nhà lưới, sử dụng công nghệ khí canh, thủy canh, hệ thống trồng cây, nuôi cá tích hợp sẽ giúp chủ động ứng dụng đồng bộ công nghệ.
• Kiểm soát côn trùng theo phương pháp sinh học: kiểm soát sâu bệnh tuân theo các nguyên lý sinh thái học tự nhiên, lai tạo các giống côn trùng chuyên thực hiện thụ phấn tự nhiên trong môi trường nhà kính.
• Quay vòng mùa vụ: tận dụng tối đa phần thừa sau thu hoạch, phân động vật và việc canh tác cơ giới để duy trì năng suất đất để cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây trồng, hạn chế phân bón – thuốc hoá học. 
• Hệ thống nông nghiệp trực tuyến: liên kết kho dữ liệu về kiến thức nông nghiệp, các chuyên gia và nông dân để giải quyết bất cứ một vấn đề gì trong nông nghiệp trên một điện thoại hoặc máy tính thông minh. 
• Ứng dụng công nghệ di truyền: trong lựa chọn, lai tạo giống phù hợp với nhiều điều kiện canh tác khác nhau, thích ứng biến đổi khí hậu, cho chất lượng, sản lượng cao.

Xem thêm 10 xu hướng công nghệ trong nông nghiệp mới nhất hiện nay.

Một số khái niệm tương tự và gần với nông nghiệp thông minh và bền vững, hoặc là một phần của nông nghiệp thông minh và bền vững là "Nông nghiệp 4.0”, “Canh tác số hóa”, “Nông nghiệp thông minh thích ứng với biến đổi khí hậu”, “Nông nghiệp xanh”, “Nông nghiệp sạch”, “Nông nghiệp hữu cơ”.

2. Triển vọng của ngành nông nghiệp thông minh và bền vững

Dân số thế giới đang giữ mức tăng đều đặn 1,05% hàng năm, tức mỗi năm bổ sung vào tổng dân số khoảng 81 triệu người. Điều này đặt ra thách thức về an ninh lương thực và bài toán tăng năng suất nông nghiệp toàn cầu vì thế giới sẽ cần sản xuất thêm khoảng 70% lương thực vào năm 2050 để nuôi khoảng 9 tỷ người.

Thách thức càng gia tăng bởi tính dễ bị tổn thương của nông nghiệp đối với biến đổi khí hậu. Các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu như nhiệt độ ngày càng tăng, sự biến đổi thời tiết, chuyển đổi ranh giới hệ thống nông nghiệp, cây trồng và sâu bệnh xâm lấn, và các hiện tượng thời tiết cực đoan thường xuyên hơn. Do đó, sản xuất nông nghiệp truyền thống bắt buộc phải có bước chuyển mình theo xu hướng tái cơ cấu và cách mạng hóa theo hướng thông minh và bền vững. Trên khắp thế giới, các nước đều có cuộc chạy đua ở nhiều mức để ứng dụng các phương pháp thông minh vào sản xuất nông nghiệp nhằm tăng năng suất trong khi vẫn đảm bảo yếu tố an toàn.

Tài liệu của FAO (Tổ chức Nông nghiệp và lương thực của Liên Hợp Quốc)  về nông nghiệp thông minh thích ứng biến đổi khi hậu tại một số quốc gia trên thế giới. 

Tại Việt Nam, ngành nông nghiệp trực tiếp nuôi sống gần 65% dân số cả nước sống ở nông thôn, đồng thời cung cấp lương thực thực phẩm cho toàn xã hội, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến hàng tiêu dùng và công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm, cung cấp đất đai, lao động cho các ngành kinh tế khác phát triển. Bên cạnh đó, nông nghiệp cũng là lĩnh vực sản xuất ra những mặt hàng có giá trị xuất khẩu, tăng nguồn thu ngoại tệ cho đất nước; đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, góp phần quan trọng vào thực hiện thành công trong chương trình xóa đói giảm nghèo, phát triển bền vững và tạo ổn định chính trị, kinh tế xã hội, góp phần tạo vị thế chính trị của Việt Nam trên trường quốc tế. Việt Nam hiện là một trong 15 nước xuất khẩu nông sản lớn nhất trên thế giới, đã xuất khẩu tới hơn 180 nước và vùng lãnh thổ trên thế giới. Năm 2021, kim ngạch xuất khẩu đạt mức cao kỷ lục trên 48,6 tỷ USD, tăng 14,9% so với năm 2020. Đặc biệt, có 10 nhóm mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu trên 1 tỷ USD, trong đó có 6 mặt hàng có kim ngạch trên 3 tỷ USD (gỗ và sản phẩm gỗ; tôm; rau quả; hạt điều; gạo, cao su). Tuy vậy, ngành nông nghiệp vẫn phải đối mặt với nhiều khó khăn như sản xuất manh mún, phương pháp canh tác lạc hậu, dẫn đến sản phẩm khó đạt chất lượng, số lượng, phải đối phó với tình trạng biến đổi khí hậu, tình trạng “được mùa rớt giá”.

Vì vậy, với tiềm năng và tài nguyên thiên nhiên phong phú, việc phát triển nông nghiệp thông minh và bền vững ở Việt Nam là xu hướng bắt buộc để có thể tìm được sự cân bằng giữa nhu cầu sản xuất lương thực thực phẩm, phát triển kinh tế và việc bảo tồn hệ sinh thái môi trường. Thủ tướng Chính phủ đã ban hành chiến lược phát triển nông nghiệp và nông thôn bền vững giai đoạn 2021 - 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Theo thống kê, cả nước đã có 5 khu nông nghiệp công nghệ cao ở Hậu Giang, Phú Yên, thành phố Hồ Chí Minh, Lâm Đồng và Bạc Liêu và 46 doanh nghiệp được cấp giấy chứng nhận Doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng CNC. Nhiều mô hình nông nghiệp công nghệ cao đã xuất hiện ở nhiều địa phương và thu được hiệu suất cao. Xem thêm về mô hình canh tác nông trại thông minh của chàng kỹ sư Việt.

3. Vị trí việc làm sau khi tốt nghiệp

Sau khi tốt nghiệp, sinh viên ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững có thể làm các vị trí:

• Chuyên viên tại các cơ quan quản lý nhà nước như Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Sở - Phòng nông nghiệp, Cục - chi cục thuỷ sản,…
• Kỹ sư trong các ban quản lý các dự án phát triển nông nghiệp, nông thôn các cấp,....
• Kỹ sư phụ trách kỹ thuật tại các trang trại trồng trọt, chăn nuôi
• Kỹ sư gíam sát tại các trang trại trồng trọt, chăn nuôi
• Kỹ sư vận hành hệ thống sản xuất nông nghiệp công nghệ cao tại các trang trại nông nghiệp sạch, nông nghiệp hữu cơ
• Kỹ sư tại các trung tâm, viện nghiên cứu về nông nghiệp
• Kỹ sư trong các doanh nghiệp kinh doanh về công nghệ, dây chuyền sản xuất, vật tư nông nghiệp.
• Tự mở trang trại sản xuất, kinh doanh. Xem thêm về mô hình trang trại sạch của các chàng trai 9X kết hợp du lịch sinh thái tại Khánh Hoà 
• Khởi nghiệp về việc cung cấp các mô hình, công nghệ mới trong nông nghiệp cho các trang trại, nhà nông.

Theo Hướng nghiệp 4.0 CDM, trở thành kỹ sư Nông nghiệp thông minh và bền vững có các ưu điểm và nhược điểm sau: 

Ưu điểm:

Ưu điểm đến từ ý nghĩa to lớn của ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững:

• Đóng góp cho sự phát triển kinh tế của địa phương, đất nước.
• Chuyển giao kỹ thuật, giúp người nông dân sản xuất hiệu quả hơn, góp phần nâng cao thu nhập và giải phóng sức lao động cho người nông dân. Đưa đến các sản phẩm chất lượng, sạch, an toàn cho người tiêu dùng.
• Góp phần đối phó biến đổi khí hậu, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường.
• Bạn có nhiều cơ hội tự làm nông nghiệp, sống hoà mình với thiên nhiên và tạo lập sự nghiệp cho riêng mình.

Nhiều cơ hội học tập lên cao hoặc làm nghiên cứu trong và ngoài nước. Có nhiều học bổng sau đại học do các tại các nước Israel, Nhật Bản, Úc, các nước EU…cho các ngành liên quan nông nghiệp nói chung và ngành nông nghiệp thông minh và bền vững nói riêng.

Nhược điểm (khó khăn):

• Nông nghiệp thông minh và bền vững là một lĩnh vực rộng lớn với rất nhiều kiến thức trong đó có nhiều kiến thức liên ngành: kinh tế, kỹ thuật nông nghiệp, công nghệ.
• Đòi hỏi nhân lực phải có kiến thức về công nghệ thông tin, công nghệ sinh học và phương pháp ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp và công nghệ này luôn được cập nhật.
• Tại Việt Nam, nghiên cứu cơ bản còn yếu nên gây khó khăn cho công tác nghiên cứu.
• Vốn đầu tư trong nông nghiệp còn ít.
• Tư duy quản lý của các đối tượng tham gia nông nghiệp còn tư duy theo hình thức manh mún, lao động giản đơn. 
• Các mô hình, quy trình công nghệ phù hợp ở vùng này nhưng khi áp dụng ở địa phương khác, vùng khác lại không thành công do điều kiện về đất đai, khí hậu, nước, con người, văn hoá…nên cần phải có sự linh hoạt trong nghiên cứu và áp dụng công nghệ. 

4. Các tố chất cần có để học ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững

• Yêu thích trồng trọt/chăn nuôi.
• Yêu thích cái mới, ham học hỏi. Như chia sẻ của kĩ sư nông nghiệp Trần  Thái Bình với Hướng nghiệp 4.0 CDM “Đặc thù lớn nhất là phải chịu khó tìm tòi những kỹ thuật mới của ngành nông nghiệp đang ngày càng phát triển. Những kĩ thuật canh tác khác nhau có các phương pháp trị bệnh khác nhau tương ứng rồi lại có nhiều loại giống cây trồng rất khác nhau, bắt buộc mình phải nghiên cứu, tìm hiểu”. Xem toàn bộ chia sẻ của kỹ sư nông nghiệp Trần Thái Bình với Hướng nghiệp 4.0 CDM về cơ hội nghề nghiệp, những thuận lợi và khó khăn trong nghề. 

5. Ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững học những gì

Chương trình Nông nghiệp thông minh và bền vững trang bị cho sinh viên kiến thức nền tảng vững chắc về khoa học nông nghiệp, kiến thức liên ngành về khoa học cây trồng và năng lực áp dụng công nghệ số vào chuỗi sản xuất nông nghiệp nhằm đảm bảo phát triển nền nông nghiệp hài hòa với các giá trị sinh thái và nhân văn. 

Các môn học tiêu biểu: Khoa học toàn cầu và môi trường; Nhập môn lập trình; Nhập môn hệ thống máy tính; Sinh lý thực vật; Di truyền thực vật; Sinh học tế bào; Cơ sở hoá học phân tích; Cơ sở vi sinh vật học; Thống kê sinh học; Khí tượng nông nghiệp; Khoa học cơ bản về biến đổi khí hậu; Hệ thống kiểm định chất lượng nông sản, thực phẩm; Sinh thái học; Thổ nhưỡng học; Nhập môn nông nghiệp thông minh và bền vững; Thuỷ nông; Kỹ thuật thông tin nông nghiệp; Luật và chính sách nông nghiệp; Quy tắc trong sinh thái học nông nghiệp; Sinh thái học phân tử cây trồng; Máy nông nghiệp; Nhập môn điều khiển tự động; Quản lý chuỗi cung ứng; Ứng dụng công nghệ trong quản lý trang trại; Kỹ thuật xây dựng nhà kính và hệ thuỷ canh;...

6. Trường đào tạo ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững

Hiện tại, ở Việt Nam chỉ có Trường ĐH Việt Nhật, Đại học Quốc gia Hà Nội đào tạo ngành Nông nghiệp thông minh và bền vững theo 03 hướng chuyên sâu: Kỹ thuật canh tác nông nghiệp sinh thái; Ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến trong canh tác nông nghiệp theo phong cách Nhật Bản, đặc biệt ứng dụng công nghệ số 4.0; Tạo lập và quản trị doanh nghiệp nông nghiệp.

Sinh viên cũng có thể học các ngành liên quan khác như Kinh tế nông nghiệp, Nông học, ngành Trồng trọt, Chăn nuôi và tự nghiên cứu hoặc học thêm các học phần, chứng chỉ về Nông nghiệp thông minh và bền vững.

Các bạn có thể học khoá học online miễn phí của FAO về Nông nghiệp thông minh, thích ứng biến đổi khí hậu và khoá học Lồng ghép các cân nhắc về biến đổi khí hậu vào các chương trình đầu tư nông nghiệp. 

Kim Tuyến tổng hợp