Mô hình Farm of the Future
Các nhà nghiên cứu cho biết, các thách thức cơ bản như sự suy thoái đa dạng sinh học và chất lượng đất cũng như sự nóng lên toàn cầu và lượng khí thải CO2 sẽ ngày một nghiêm trọng.
Rau tại mô hình canh tác nông nghiệp bền vững Farm of Future ở Hà Lan. Ảnh: FoF
Chính vì vậy, những thay đổi đối với ngành nông nghiệp lúc này là cần thiết để giảm thiểu những tác động của thâm canh truyền thống gây ra đối với đất và bảo vệ được nguồn tài nguyên đất canh tác cho các thế hệ tương lai.
Ông Sukkel so sánh điều này với đại dịch Covid-19 và sự giãn cách xã hội: "Nếu bạn đặt nhiều cá thể giống hệt nhau về mặt di truyền ở bên cạnh nhau thì sâu bệnh lây lan rất nhanh. Trong quá khứ, nông học luôn theo sau công nghệ, nhưng những gì chúng ta cần bây giờ lại là công nghệ lấy cảm hứng từ sinh thái", vị chuyên gia nông nghiệp Hà Lan nói.
Farm of the Future (Nông trại của tương lai) là một dự án thí điểm nhằm giải quyết những thách thức này do các nhà nghiên cứu ở Đại học Wageningen (Hà Lan) tiến hành, nhằm mục đích phát triển mùa màng một cách bền vững. Theo phương pháp này, có nghĩa là cây trồng có thể đồng thời đạt được ba mục tiêu "tái sinh; năng suất và sức chống chịu".
Ông Wijnand Sukkel, chuyên gia nông nghiệp kiêm quản lý dự án Farm of the Future cho rằng, nền nông nghiệp hiện nay không phải là mô hình của tương lai bởi vì chúng ta đang sản xuất trong những “nền độc canh lớn". Bằng chứng là hàng trăm ha cùng canh tác một loại cây trồng và được trồng đồng loạt ở cùng một nơi.
Xuống giống đồng loạt vào một vụ, trên cùng một diện tích, với số lượng lớn, có nghĩa là để tồn tại được thì người nông dân bắt buộc phải sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
Trong khi đó, thuốc trừ sâu góp phần làm suy thoái đất và khiến người nông dân rơi vào vòng luẩn quẩn của việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón, chưa kể đến những tác động bất lợi mà một số loại thuốc trừ sâu có thể gây ra đối với sức khỏe của người nông dân.
Một góc trang trại thí điểm nông nghiệp bền vững ở Đại học Wageningen. Ảnh: ERN
Tuy nhiên trên hết, theo ông Sukkel vấn đề của nền nông nghiệp hiện nay chính là việc sử dụng quá nhiều loại máy móc hạng nặng, gây ra sự nén chặt của tầng đất cái (subsoil- ở bên dưới lớp đất mặt là hỗn hợp của cát, phù sa và sét). Lớp đất cái này có vai trò đặc biệt quan trọng đối với rễ cây. Nếu lớp đất cái bị nén chặt, rễ cây không thể xuyên qua nó và nước không thể chuyển lên bộ rễ cây, cũng như làm mất khả năng thoát nước tự nhiên của đất.
“Một khi hạn hán xảy ra, bạn có ít nước, bạn buộc phải làm mọi thứ trên lớp đất mặt có độ dày 25 cm. Vì vậy việc đất bị nén chặt, hay kết cấu đất cũng là một vấn đề đối với cách làm nông nghiệp hiện nay", ông Sukkel cho biết thêm.
Giải pháp ra sao?
Câu trả lời đó chính là công nghệ- người bạn đồng hành của nền nông nghiệp bền vững trong tương lai.
Tuy nhiên làm thế nào để nông nghiệp châu Âu trở nên thân thiện hơn với môi trường mà vẫn đảm bảo sản xuất lành mạnh và có lãi? Đáp án nằm ở phương thức sản xuất sáng tạo và công nghệ tiên tiến, những thứ đang được sử dụng tại Farm of the Future.
Máy làm đất tại mô hình Farm of the Future. Ảnh: Oane de Hoop
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Wageningen đã phát triển trang trại này để cung cấp các giải pháp cho sản xuất bền vững. Các thử nghiệm ở Lelystad, có thể được mô tả là một vòng tròn tái chế khép kín, với mức độ đa dạng sinh học cao, lượng phát thải độc hại môi trường tối thiểu. Hiện mô hình này cũng đang hy vọng sẽ đảm bảo đủ thu nhập cho nông dân và cuối cùng là không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
"Chúng ta cần công nghệ mới cho nền nông nghiệp mới", ông Wijnand Sukkel cho biết, trang trại có hai phòng thí nghiệm thực địa, một phòng thí nghiệm đặc biệt để thử nghiệm nông học và công nghệ. Đây cũng là nơi mà chính phủ chọn làm mô hình thí điểm về nghiên cứu ứng dụng năng lượng tái tạo và tài nguyên xanh, nhằm hướng tới các dự án về năng lượng tái tạo.
Hiện Farm of the Future đang hợp tác với dự án Nefertiti do Liên minh châu Âu (EU) tài trợ nhằm thúc đẩy việc ứng dụng những phát minh mới trong nông nghiệp và đóng góp vào một tương lai cạnh tranh, bền vững và thông minh hơn.
Hệ thống canh tác tự nhiên giúp giun đất phát triển và cải thiện chất lượng đất. Ảnh: FoF
Ông Sukkel nói rằng, mô hình sử dụng sự kết hợp giữa nông học và công nghệ với trọng tâm đặc biệt là khâu quản lý đất. “Chúng tôi tập trung vào đa dạng cây trồng, không những chỉ là về thời gian như luân canh gối vụ, mà còn đa dạng cây trồng theo không gian, và đó là phương thức canh tác hỗn hợp, canh tác theo dải xen kẽ để chống xói mòn đất”.
Với phương pháp canh tác dải cây trồng khác nhau xen kẽ (không giống như các cánh đồng độc canh) sẽ tạo ra các hệ sinh thái nhỏ có lợi cho đa dạng sinh học. Trong khi việc thu hoạch gối vụ và cây che phủ sẽ cải thiện chất lượng đất.
Một giải pháp để chống lại sự kết dính hay nén chặt của lớp đất cái đang được thử nghiệm tại Farm of the Future là sử dụng máy khoan các lỗ thẳng đứng sâu xuống lòng đất để phá vỡ các lớp đất kết dính bị nén chặt.
Nhà nghiên cứu Bram Veldhuisen tại Đại học Wageningen thì cho rằng, robot sẽ chính là chìa khóa của nền nông nghiệp hiện đại bởi chúng rất phù hợp với các phương pháp sản xuất bền vững và cung cấp dữ liệu hữu ích.
Nhà khoa học ở Đại học Wageningen kiểm tra mẫu đất trong phòng thí nghiệm để tìm cách cách mạng hóa sản xuất thực phẩm. Ảnh: FoF
“Trước đây máy móc thường mỗi ngày một lớn hơn và bây giờ với giải pháp robot, chúng tôi thấy rằng chúng gọn nhẹ và nhỏ bé hơn - điều đó tốt hơn cho đất. Ngoài ra các cảm biến như vệ tinh và máy bay không người lái còn cung cấp nhiều thông tin chi tiết hơn về những thứ trong lĩnh vực này", ông Veldhuisen nói, đồng thời cho biết thêm, đối với người nông dân, tương lai công nghệ sẽ giúp họ đưa ra quyết định tốt hơn hoặc ít ra cũng là các quyết định được hỗ trợ tốt hơn.
Để những loại công nghệ này có thể tiếp cận được với tất cả mọi người, thì internet là không thể thiếu. Đó là lý do Ủy ban châu Âu đang đặt mục tiêu đưa internet băng thông rộng nhanh chóng đến 100% tất cả các khu vực nông thôn vào năm 2025.
Các mẫu đất được kiểm tra trong phòng thí nghiệm được thực hiện cả trước khi gieo hạt và sau khi thu hoạch để xem xét độ cân bằng của đất. Koen Klompe, một nông dân và nhà nghiên cứu hữu cơ, nói rằng "tại Farm of the Future, chúng tôi luôn lấy các mẫu đất để xem lượng nitơ còn lại trong đất sau mỗi mùa vụ, vì vậy chúng tôi có thể tối ưu hóa việc bón phân”.
