Robot giúp giám sát tình trạng cây trồng tại một trang trại của Mỹ. Ảnh: Institute for Genomic Biology/University of Illinois.
Để nuôi sống dân số đang tăng nhanh, nông nghiệp phải đối mặt với nhiệm vụ khó khăn là tăng năng suất trong thời đại chi phí đầu vào tăng cao và biến đổi khí hậu. AI có khả năng thúc đẩy cách mạng hóa ngành công nghiệp khi trao cho nông dân quyền kiểm soát chưa từng có đối với hoạt động của họ, giới chuyên gia nhận định.
Để canh tác hiệu quả, nông dân phải xử lý một lượng dữ liệu rất lớn, từ mô hình thời tiết, điều kiện đất đai, lượng mưa đến cách sử dụng cũng như liều lượng phân bón. Và lượng thông tin dự kiến còn tăng lên trong những năm tới.
AI có thể giúp giải mã lượng dữ liệu khổng lồ đó để cung cấp cho nông dân các công cụ ra quyết định nhằm tăng năng suất và hiệu quả lao động. Và khi AI ngày càng được tích hợp nhiều vào các thiết bị như máy kéo hay máy vắt sữa, nó cũng có thể giúp giảm bớt gánh nặng lao động và thúc đẩy sản xuất bền vững hơn.
“Nông dân đang phải đối mặt với một thách thức bất khả thi: Nuôi sống dân số ngày càng tăng với ít đất, tài nguyên và lao động hơn, trong khi cố gắng tìm kiếm tiền lãi với tỷ suất lợi nhuận thấp”, Praveen Penmetsa, đồng sáng lập kiêm giám đốc điều hành Monarch Tractor, công ty sản xuất máy kéo điện tự lái của Mỹ, cho hay. “Bằng cách tự động hóa một số hoạt động nông nghiệp truyền thống, tốn nhiều thời gian, các giải pháp robot hay kỹ thuật số hoàn toàn có thể giúp tăng năng suất lao động”.
Theo Penmetsa, tại các cánh đồng trên khắp nước Mỹ, máy kéo tự động đang mở ra “một kỷ nguyên mới về hiệu quả và an toàn”. Máy kéo điện của Monarch được trang bị thị giác máy tính cho phép nông dân vận hành từ xa một đội tối đa 8 máy kéo cùng lúc.
Máy kéo, máy phun và thậm chí cả máy vắt sữa tự động đang định hình thế hệ công cụ nông nghiệp tiếp theo, cho phép người nông dân tập trung hơn vào những phần ít sử dụng lao động và cần đến bộ óc con người hơn trong hoạt động của họ.
Nhiều trang trại cho hay họ sẵn sàng áp dụng tự động hóa và hơn thế nữa để giảm bớt gánh nặng do chi phí lao động tăng cao và lực lượng lao động già đi. Robot có thể làm việc nhiều giờ hơn con người, bất chấp điều kiện thời tiết, điều này đang trở nên quan trọng hơn trong thời đại biến đổi khí hậu.
Theo báo cáo từ Bộ Nông nghiệp Mỹ, hơn 50% diện tích ngô, đậu tương, bông và lúa mì mùa đông của nước này hiện được quản lý thông qua hệ thống hướng dẫn và điều khiển tự động. Các công nghệ tự động cũng đang thu hút nhiều mối quan tâm trong lĩnh vực chăn nuôi.
Trong chăn nuôi bò sữa, máy vắt sữa tự động tạo ra những cánh cửa mới để giảm chi phí lao động đồng thời hợp lý hóa quy trình sản xuất. Được thiết kế để duy trì các điều kiện vệ sinh, chúng có thể giảm thiểu rủi ro ô nhiễm và tiết kiệm đáng kể thời gian bằng cách vắt sữa nhiều con bò cùng lúc.
“Những chiếc máy này ngày càng trở nên phổ biến trong chăn nuôi bò sữa hiện đại nhờ hiệu quả và khả năng tối ưu hóa quy trình vắt sữa”, Tiago Bresolin, phó giáo sư khoa học động vật học tại Đại học Illinois Urbana-Champaign.
Tuy nhiên, công nghệ tự hành không chỉ mang lại hiệu suất cao. Tai nạn lật máy kéo lâu nay luôn là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở các trang trại tại Mỹ. Khả năng vận hành tự động sẽ mang lại độ an toàn cao hơn.
“Vấn đề không chỉ nằm ở việc thúc đẩy tự động hóa, đây là cách để bảo vệ mạng sống và thay đổi cảnh quan nông nghiệp”, Penmetsa nhấn mạnh.
Trong nhiều trường hợp, thiết bị thông minh có thể cung cấp cái nhìn sâu về cách sử dụng tài nguyên tốt nhất nhằm tiết kiệm chi phí, tăng cường tính bền vững hoặc thậm chí thích ứng với tác động của biến đổi khí hậu.
Với ngành chăn nuôi, AI có thể được sử dụng để theo dõi liên tục sức khỏe cũng như năng suất của đàn gia súc. Những thay đổi trong hành vi hoặc thói quen ăn uống có thể đóng vai trò là tín hiệu sớm về bệnh tật tiềm ẩn, giúp can thiệp kịp thời.
“Các thuật toán AI có khả năng xử lý những tập dữ liệu lớn như điều kiện môi trường, hồ sơ sức khỏe trước đây và thông tin di truyền của gia súc để dự đoán khả năng bùng phát dịch bệnh, chu kỳ sinh sản và thời gian sinh sản tối ưu”, Bresolin giải thích “Điều này giúp nông dân đưa ra quyết định sáng suốt và thực hiện các biện pháp phòng ngừa nhanh chóng”.
Công nghệ AI còn giúp nông dân quản lý cây trồng và vật nuôi hiệu quả trước tình trạng khí hậu thay đổi.
Ví dụ, các công nghệ AI chính xác tạo ra những chiếc máy bay không người lái (UAV) phun thuốc cho cây trồng, giúp nông dân tối ưu hóa việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu để giảm thiểu tác động đến môi trường. Bên cạnh đó, UAV cũng có thể tạo ra bản sao kỹ thuật số của trang trại trên máy tính thông qua khả năng chụp ảnh độ phân giải cao.
Theo Giám đốc Tiếp thị cấp cao Jessica Day từ công ty Monarch, những hình ảnh này có thể được sử dụng để theo dõi tình trạng cây trồng và các điều kiện thời gian thực, cho phép nông dân hành động nhanh hơn khi đối mặt với hiện tượng thời tiết khắc nghiệt hoặc sự lây lan của dịch bệnh.
“Công nghệ AI đang và sẽ chạm đến mọi khía cạnh của lĩnh vực quản lý cây trồng, từ việc phát hiện cỏ dại, sâu bệnh hoặc bệnh tật nhanh hơn đến xử lý các nhiệm vụ và báo cáo thông tin cho con người”, bà nhấn mạnh.
