Từ một cánh đồng lúa mì ở Anhui đến một câu hỏi mang tầm vóc rộng lớn hơn
Đối với độc giả ngoài Trung Quốc, cái tên Xu Congxiang có thể còn khá xa lạ. Theo các báo cáo công khai, ông là một nông dân trồng ngũ cốc đến từ làng Zhanghuai, huyện Taihe, thành phố Fuyang, tỉnh Anhui, và đã dành phần lớn cuộc đời mình để làm việc trên những cánh đồng lúa mì và đậu nành. Người dân địa phương gọi người nông dân kỳ cựu này là “bách khoa toàn thư sống về nông nghiệp” vì ông luôn ghi chép cẩn thận vào sổ tay, thử nghiệm các phương pháp trên đồng ruộng và giải thích những khái niệm nông học phức tạp bằng ngôn ngữ dễ hiểu để các nông dân lân cận có thể áp dụng.
Câu chuyện của ông có giá trị đối với độc giả quan tâm đến nông nghiệp thông minh không phải vì đây là một cuốn tiểu sử hoàn chỉnh, mà bởi vì nó phản ánh sự chuyển đổi thực tiễn mà nhiều trang trại đang phải đối mặt hiện nay. Kinh nghiệm truyền thống không hề biến mất khỏi các cánh đồng. Nó đã được ghi chép lại, kiểm chứng, so sánh với các khuyến nghị khoa học, và dần dần được tích hợp với các công nghệ nông nghiệp hiện đại như giám sát cây trồng, giám sát trang trại, viễn thám, máy bay không người lái và dữ liệu đồng ruộng số.
Bài viết này dựa trên các thông tin được nêu trong các báo cáo công khai về ông Xu Congxiang và gia đình ông. Wewin Smart Agri không tham gia vào các dự án được đề cập trong bài viết này, và các ví dụ được đưa ra chỉ nhằm thảo luận về cách Công nghệ Nông nghiệp Hiện đại có thể biến kinh nghiệm thực tế trên đồng ruộng thành những quyết định kịp thời và có thể đo lường được hơn.
Kinh nghiệm truyền thống là cơ sở dữ liệu thực địa đầu tiên
Kiến thức về nông nghiệp của gia đình bắt đầu từ thời kỳ mà công việc đồng áng còn phụ thuộc rất nhiều vào sức lao động, trí nhớ và sự quan sát lặp đi lặp lại. Các báo cáo công khai mô tả rằng, sau khi rời bỏ công việc giảng dạy ngắn hạn vào đầu những năm 1970, ông Xu đã quay trở lại với nghề nông vì mong muốn các gia đình địa phương trồng được nhiều ngũ cốc hơn. Vào thời điểm đó, nông dân vẫn còn thiếu các công cụ khoa học, vì vậy kính lúp, ấm đun nước, những cuốn sách nông nghiệp mượn được và sổ tay đã trở thành một phần trong bộ dụng cụ làm việc của ông.
Những cuốn sổ tay đó rất quan trọng vì chúng đã biến những kinh nghiệm thực tế hàng ngày trên đồng ruộng thành các ghi chép. Người nông dân giàu kinh nghiệm này quan sát sự phát triển của cây trồng vào ban ngày và nghiên cứu dưới ánh đèn vào ban đêm, tìm cách tăng năng suất lúa mì và quản lý cây đậu nành trong điều kiện khó khăn. Ông đã tóm tắt các quy tắc thực tiễn về xới đất sâu, tưới nước, thời điểm bón phân, cây con khỏe mạnh và phục hồi cây trồng thành những vần thơ đơn giản mà người dân trong làng có thể ghi nhớ.
Đối với một người quản lý trang trại hiện đại, giai đoạn ban đầu này trông đáng ngạc nhiên là rất gần với tầng đầu tiên của Nông nghiệp Chính xác. Dữ liệu lúc đó chưa ở dạng số, nhưng đã có cấu trúc: giai đoạn phát triển của cây trồng, tình trạng đất, áp lực thời tiết, sức sống của cây con và phản ứng sau một biện pháp quản lý. Công nghệ Nông nghiệp Hiện đại không thay thế loại quan sát đó; nó mang lại cho những người trồng ngũ cốc có kinh nghiệm một cách nhanh chóng và nhất quán hơn để thu thập thông tin đó.
Khoa học đã thâm nhập vào lĩnh vực nông nghiệp thông qua các thí nghiệm và con người
Bước tiếp theo trong câu chuyện này không phải là một ứng dụng hay một bảng điều khiển. Đó là sự hợp tác với các chuyên gia nông học và các viện nghiên cứu nông nghiệp. Theo các báo cáo công khai, vào năm 2007, trang trại đã mời các chuyên gia từ các viện khoa học nông nghiệp cấp tỉnh và thành phố đến làng, biến sân nhà một gia đình thành nơi mà nông dân địa phương có thể học hỏi từ các chuyên gia.
Bước đi đó đã thay đổi ý nghĩa của “kinh nghiệm”. Thay vì chỉ dựa vào những gì một nông dân đã quan sát được trong một vụ mùa, cả làng bắt đầu so sánh các giống cây trồng, thử nghiệm các phương pháp và tham khảo ý kiến chuyên gia để quyết định những gì nên được áp dụng rộng rãi hơn. Các báo cáo mô tả quá trình sàng lọc hơn 20 giống lúa mì và việc lai tạo một giống đậu nành có tên là Taifeng số 6, cũng như các cánh đồng năng suất cao đã phá vỡ các kỷ lục năng suất tại Anhui. Nghiên cứu cải tiến giống lúa mì tương tự cũng được thực hiện bởi ViệnTrung tâm Quốc tế về Cải tiến Ngô và Lúa mì (CIMMYT), một trong những tổ chức nghiên cứu nông nghiệp hàng đầu thế giới, tập trung vào việc nâng cao năng suất lúa mì và phát triển nông nghiệp bền vững.
Đây chính là cầu nối giữa nông nghiệp truyền thống và Nông nghiệp Chính xác. Một câu hỏi của người nông dân trở thành một thử nghiệm. Một thử nghiệm trở thành một phương pháp có thể lặp lại. Một phương pháp có thể lặp lại trở thành công cụ mà hợp tác xã, trang trại gia đình hoặc nhà cung cấp dịch vụ có thể nhân rộng trên các khu vực rộng lớn hơn với ít sự phỏng đoán hơn.
Rủi ro thời tiết đã biến kinh nghiệm thành kế hoạch
Một trong những sự kiện nổi bật nhất được ghi nhận trong các báo cáo công khai là đợt mưa lớn tại khu vực Hoàng-Hoài vào năm 2003. Một cánh đồng trồng đậu nành thí điểm quy mô lớn đã bị ngập lụt, và gia đình đã phối hợp với các cán bộ thôn địa phương để thoát nước và bảo vệ cây con. Ngoài ra, trang trại này còn chuyển từ phương pháp bón phân vào rễ sang phương pháp bón phân qua lá để giúp cây đậu nành phục hồi sau trận ngập lụt.
Bài học ở đây không chỉ đơn thuần là việc một người nông dân đã làm việc chăm chỉ trong điều kiện thời tiết xấu. Cách tiếp cận này phù hợp với Nông nghiệp số của FAO sáng kiến này nhấn mạnh việc sử dụng công nghệ số và dữ liệu để cải thiện quá trình ra quyết định trong lĩnh vực nông nghiệp. Chính rủi ro thời tiết đã buộc phải thay đổi phương thức quản lý. Trong nền nông nghiệp thông minh ngày nay, việc theo dõi thời tiết giúp các trang trại nắm bắt sớm hơn các thông tin về lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, gió và các điều kiện thuận lợi cho dịch bệnh, từ đó đội ngũ quản lý có thể chuẩn bị các biện pháp thoát nước, phun thuốc, tưới tiêu hoặc quyết định về việc tiếp cận đồng ruộng trước khi thiệt hại trở nên rõ ràng.
Một phương pháp thực tiễn Hệ thống giám sát thời tiết Thường bắt đầu bằng việc lắp đặt Trạm Khí tượng Tự động và các Cảm biến Nông nghiệp gần khu vực canh tác. Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, máy đo lượng mưa, cảm biến gió cùng các cảm biến môi trường khác giúp các nhà quản lý trang trại hiện đại dự báo sự bùng phát dịch bệnh, lập lịch tưới tiêu, giảm thiểu rủi ro thời tiết và điều chỉnh phương án quản lý cây trồng trước khi các dấu hiệu căng thẳng xuất hiện trên tán lá. Giá trị không nằm ở chính các điểm dữ liệu; mà nằm ở quyết định mà chúng hỗ trợ, chẳng hạn như hoãn việc phun thuốc khi có gió mạnh hoặc chuẩn bị tưới tiêu sau một giai đoạn khô hạn và nắng nóng.
Các báo cáo công khai cho biết, năng suất đậu nành của làng trong năm đó sau đó đã được các chuyên gia nông nghiệp kiểm tra và đạt mức cao đối với vụ trồng đậu nành mùa hè tại khu vực Hoàng-Hoài. Thông tin này cần được trích dẫn một cách cẩn trọng trong bất kỳ bài báo nào được công bố, nhưng điểm mấu chốt là rõ ràng: thời tiết không trở nên dễ kiểm soát chỉ vì một trang trại chuyển sang ứng dụng công nghệ số. Thời tiết chỉ trở nên dễ kiểm soát hơn khi các hoạt động quan trắc, dự báo, ứng phó và đo lường theo dõi được kết nối với nhau.
Theo dõi sâu bệnh trước khi chúng trở thành vấn đề trên toàn cánh đồng
Trong giai đoạn gần đây của trang trại trình diễn, các báo cáo công khai đã nêu rõ việc triển khai các hệ thống giám sát thông minh, bao gồm các trạm giám sát hiện trường dễ nhận biết nhằm phát hiện dịch bệnh và sâu bệnh, cùng với hệ thống giám sát và cảnh báo tự động đối với bệnh vảy lúa mì. Các báo cáo này cũng đề cập đến các trạm cảm biến từ xa qua vệ tinh đã giúp nâng cao độ chính xác của cảnh báo sâu bệnh, cùng với việc sử dụng máy bay không người lái trong bảo vệ thực vật và máy móc gieo trồng được dẫn đường bằng hệ thống Beidou.
Đối với các trang trại, Hệ thống giám sát dịch hại rất hữu ích vì mức độ gây hại của sâu bệnh hiếm khi đồng đều. Việc giám sát sâu bệnh tự động có thể giúp xác định hoạt động của côn trùng, các điều kiện thuận lợi cho bệnh hại phát triển, cũng như các khu vực trong ruộng cần được kiểm tra kỹ lưỡng hơn. Khi cảnh báo được đưa ra đủ sớm, trang trại có thể tránh được việc phun thuốc trừ sâu không cần thiết, bảo vệ các điều kiện thuận lợi cho cây trồng và nâng cao chất lượng cây trồng bằng cách xử lý đúng vấn đề vào đúng thời điểm.
Đây chính là lúc các cảm biến nông nghiệp không còn chỉ là những thiết bị được đặt trên đồng ruộng. Các cảm biến độ ẩm đất, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, cảm biến độ ẩm lá, cảm biến ánh sáng cùng các cảm biến môi trường khác giúp làm rõ lý do tại sao cây trồng bị căng thẳng và liệu nguy cơ sâu bệnh có liên quan đến môi trường đồng ruộng hay không. Trong Nông nghiệp IoT, các dữ liệu từ cảm biến chỉ thực sự hữu ích khi chúng giúp người quản lý quyết định vị trí cần kiểm tra, liệu ngưỡng cảnh báo đã được vượt qua hay chưa, và liệu hoạt động bảo vệ cây trồng bằng máy bay không người lái nên bao phủ toàn bộ khu vực hay chỉ tập trung vào một khu vực mục tiêu.
Các trang trại quy mô lớn, vườn cây ăn quả và các khu vực nông nghiệp hẻo lánh thường cần đến Mạng cảm biến LoRa vì phạm vi phủ sóng Wi-Fi bị hạn chế khi ra khỏi các tòa nhà và khuôn viên. Công nghệ LoRa cho phép truyền thông tầm xa giữa các cảm biến nông nghiệp và các cổng kết nối (gateway) trong khi tiêu thụ rất ít năng lượng, điều này rất hữu ích khi các thiết bị phải hoạt động ngoài đồng ruộng trong thời gian dài. Đối với việc giám sát cây trồng và trang trại, kết nối ổn định này giúp dữ liệu về đất, thời tiết và sâu bệnh được truyền tải liên tục mà không yêu cầu mỗi cánh đồng phải hoạt động như một mạng văn phòng.
Viễn thám mang đến góc nhìn mà người nông dân không thể quan sát được từ trên sườn đồi
Một nông dân đi dạo trên ruộng có thể nhận ra màu lá, hiện tượng đổ ngã, vết nứt trên đất và những vùng ngập úng bằng con mắt tinh tường. Điều khó nhận ra hơn khi quan sát từ trên đồi là sự biến động trên diện tích hàng trăm hoặc hàng nghìn mu, đặc biệt khi đất đai được quản lý thông qua hợp tác xã hoặc trang trại gia đình. Đó là lý do tại sao công nghệ viễn thám vệ tinh đã trở nên quan trọng trong xu hướng phát triển rộng rãi hướng tới Công nghệ Nông nghiệp Hiện đại.
Các báo cáo công khai đề cập đến các trạm cảm biến từ xa qua vệ tinh trong bối cảnh cảnh báo dịch bệnh và sâu bệnh. Trong quy trình Nông nghiệp Chính xác ở phạm vi rộng hơn, cảm biến từ xa qua vệ tinh có thể giúp xác định sự khác biệt trong sự phát triển của cây trồng, các mô hình căng thẳng và những khu vực cần được kiểm tra kỹ lưỡng hơn trên thực địa. Bản thân nó không thể phản ánh toàn bộ thực tế, nhưng có thể chỉ ra cho người quản lý trang trại biết nên tập trung kiểm tra ở đâu.
Điều này quan trọng đối với các nhà cung cấp dịch vụ cũng như đối với người trồng trọt. Nếu một hợp tác xã cần lên lịch kiểm tra ruộng, phun thuốc trừ sâu, kiểm tra hệ thống tưới tiêu hoặc lập kế hoạch thu hoạch, tín hiệu dựa trên bản đồ có thể giúp giảm thiểu các “điểm mù”. Người nông dân vẫn là người giải thích tín hiệu đó, nhưng tín hiệu này giúp rút ngắn thời gian từ khi phát hiện vấn đề trên ruộng đến khi đưa ra quyết định quản lý.
Máy bay không người lái, hệ thống định vị và hệ thống tưới tiêu giúp biến các quyết định thành hành động
Các báo cáo công khai cho biết cháu trai của ông Xu, ông Xu Xudong, đã kể lại rằng ông nội của mình đã thúc giục gia đình mua máy bay không người lái và nhanh chóng cải thiện cơ sở hạ tầng trên đồng ruộng. Chi tiết này tuy nhỏ, nhưng phản ánh một sự thay đổi thực sự trong lĩnh vực nông nghiệp. Một khi hệ thống giám sát phát hiện ra rủi ro, trang trại vẫn cần những công cụ có thể can thiệp đúng lúc và đúng chỗ.
Việc sử dụng máy bay không người lái trong bảo vệ thực vật là một trong những giải pháp giúp thu hẹp khoảng cách đó. Công nghệ này có thể hỗ trợ việc phun thuốc kịp thời trong những trường hợp khó tiếp cận ruộng đồng, khi nguồn nhân lực hạn chế hoặc khi khoảng thời gian thích hợp để xử lý rất ngắn. Theo cùng logic đó, máy gieo hạt được dẫn đường bằng hệ thống Beidou, được đề cập trong báo cáo công khai, có thể giảm thiểu tình trạng bỏ sót hoặc gieo trùng lặp, giúp biến kế hoạch gieo trồng thành việc thực hiện trên đồng ruộng một cách thẳng hàng và đồng đều hơn.
Tưới tiêu thông minh cũng nằm trong cùng một chuỗi quyết định. Các cảm biến nông nghiệp, hệ thống theo dõi thời tiết và cảm biến độ ẩm đất phối hợp với nhau để xác định liệu cây trồng có cần nước hay không, liệu lượng mưa có đủ đáp ứng nhu cầu đó hay không, và liệu việc tưới tiêu có thể làm gia tăng nguy cơ dịch bệnh sau thời tiết ẩm ướt hay không. Trong Công nghệ Nông nghiệp Hiện đại, tưới tiêu không chỉ đơn thuần là cung cấp nước; mà còn là việc điều chỉnh các quyết định về nước sao cho phù hợp với giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, điều kiện đất đai, lượng mưa và nguy cơ dịch bệnh, từ đó giúp sử dụng nước một cách có kỷ luật hơn.
Một câu chuyện về ba thế hệ mà không biến nó thành một cuốn tiểu sử
Câu chuyện gia đình mang lại chiều sâu nhân văn cho bài báo, nhưng bài học chính nằm ở sự thay đổi trong lĩnh vực nông nghiệp. Các báo cáo công khai mô tả ông Xu Congxiang là thế hệ đầu tiên tập trung vào việc nâng cao sản lượng ngũ cốc thông qua các thí nghiệm, hoạt động trình diễn và giáo dục nông dân. Con trai ông, ông Xu Jian, sau đó trở về từ công việc kinh doanh vật tư nông nghiệp, tham gia vào công việc nông nghiệp và góp phần thành lập một hợp tác xã vào năm 2010.
Thế hệ thứ ba, Xu Xudong, lớn lên giữa những cánh đồng lúa mì nhưng đã theo học kiến trúc trước khi trở về quê hương. Các báo cáo cho biết anh đã giúp số hóa các tài liệu viết tay của ông nội khi còn đang học đại học, sau đó trở về làng và cuối cùng trở thành chủ tịch hợp tác xã sau khi cha anh qua đời vào năm 2022. Cách suy nghĩ của anh không tập trung vào việc theo đuổi năng suất lý thuyết cao nhất, mà chú trọng hơn vào việc lập kế hoạch ứng phó với thiên tai, giảm thiểu rủi ro, nâng cao chất lượng và duy trì sản lượng trong một phạm vi ổn định và hợp lý.
Sự thay đổi thế hệ này có ý nghĩa quan trọng đối với các nhà quản lý dự án và chủ trang trại, bởi vì việc áp dụng công nghệ hiếm khi chỉ là một lần mua sắm duy nhất. Một thế hệ có thể tích lũy kinh nghiệm bằng phương pháp thủ công. Thế hệ khác có thể tổ chức việc quản lý đất đai, lao động và các dịch vụ hợp tác. Còn thế hệ trẻ hơn có thể kết nối những nền tảng đó với các cảm biến nông nghiệp, hệ thống theo dõi thời tiết, hệ thống theo dõi sâu bệnh, hệ thống tưới tiêu thông minh, công nghệ truyền thông LoRa, các sản phẩm thương hiệu và quản lý dựa trên dữ liệu.
Điều này có ý nghĩa như thế nào đối với công nghệ nông nghiệp hiện đại
Bài học hữu ích nhất từ trường hợp này không phải là mọi trang trại đều nên sao chép y nguyên danh sách thiết bị đó. Bài học hữu ích ở đây là mỗi giai đoạn đã giải quyết một vấn đề cụ thể. Việc ghi chép đã giải quyết vấn đề về kinh nghiệm bị lãng quên, các thử nghiệm nông học đã giải quyết vấn đề về những giả định chưa được kiểm chứng, Hệ thống Giám sát Dịch hại đã giải quyết vấn đề cảnh báo chậm trễ, và công nghệ viễn thám vệ tinh đã giúp làm nổi bật sự biến động trên đồng ruộng.
Đối với độc giả trang web của Wewin Smart Agri, đây là cách tiếp cận thực tiễn để thảo luận về Nông nghiệp Chính xác. Các cảm biến nông nghiệp cần giải đáp các thắc mắc thực tế trên đồng ruộng, chứ không chỉ đơn thuần tạo ra các con số. Hệ thống giám sát thời tiết cần hỗ trợ việc ra quyết định về thoát nước, phun thuốc, tưới tiêu và rủi ro dịch bệnh. Dịch vụ bảo vệ cây trồng bằng máy bay không người lái cần được tích hợp với các ngưỡng cảnh báo, giai đoạn phát triển của cây trồng và khả năng tiếp cận đồng ruộng, thay vì được xem như một dịch vụ độc lập.
Một quản lý dự án đang đánh giá ứng dụng IoT trong nông nghiệp có thể đặt ra những câu hỏi thực tiễn dựa trên câu chuyện này. Những quyết định nào được đưa ra quá muộn? Những quan sát nào phụ thuộc quá nhiều vào một người có kinh nghiệm? Những rủi ro nào lặp lại mỗi mùa vụ nhưng vẫn được xử lý dựa trên kinh nghiệm cá nhân? Những dữ liệu nào từ Hệ thống Giám sát Cây trồng, Hệ thống Giám sát Nông trại hoặc Mạng cảm biến LoRa có thể thay đổi thời điểm, địa điểm hoặc phương pháp thực hiện các hoạt động trên đồng ruộng?
Kinh nghiệm vẫn là yếu tố dẫn dắt, còn dữ liệu giúp biến kinh nghiệm thành hành động
Kinh nghiệm được chia sẻ đằng sau câu chuyện này cho thấy rằng Công nghệ Nông nghiệp Hiện đại không phải là sự cắt đứt hoàn toàn với nông nghiệp truyền thống. Lớp kiến thức lâu đời nhất vẫn là kiến thức thực địa: khi cây con đã đủ khỏe, khi nước trở nên có hại, khi nào cần điều chỉnh thời điểm bón phân, và cây trồng trông như thế nào sau khi chịu áp lực. Lớp kiến thức mới hơn là những đánh giá đó giờ đây có thể được hỗ trợ bởi các cảm biến nông nghiệp, dữ liệu thời tiết, hình ảnh vệ tinh, giám sát sâu bệnh, hoạt động của máy bay không người lái, hệ thống tưới tiêu thông minh và máy móc chính xác.
Đó chính là tương lai thực tiễn của nông nghiệp thông minh. Điều này không có nghĩa là thay thế kinh nghiệm của người nông dân bằng máy móc. Mà là biến kinh nghiệm đó thành những quyết định nhanh chóng hơn, có thể đo lường được hơn và nhất quán hơn, để kiến thức được tích lũy qua nhiều thập kỷ có thể định hướng cho những cánh đồng rộng lớn hơn, những đội ngũ trẻ hơn và những mùa vụ đầy biến động mà vẫn giữ được khả năng phán đoán đã làm nên giá trị của nó.
Các giải pháp nông nghiệp hiện đại
Bạn đang muốn hiện đại hóa trang trại của mình bằng các công nghệ giám sát và tự động hóa đáng tin cậy?
Chúng tôi cung cấp các loại cảm biến nông nghiệp, hệ thống giám sát thời tiết, hệ thống giám sát sâu bệnh, giải pháp tưới tiêu thông minh, hệ thống giám sát trang trại dựa trên công nghệ LoRa và tủ thu thập dữ liệu thông minh.
Liên hệ với chúng tôi để thảo luận về dự án nông nghiệp của quý vị.