Tối ưu lập kế hoạch trồng trọt cho 3 miền hướng tới nông nghiệp bền vững

1.Tầm quan trọng của việc lập kế hoạch trong trồng trọt, hướng tới nông nghiệp bền vững

Trồng trọt là một trong những lĩnh vực chủ chốt của ngành nông nghiệp, tỷ trọng trồng trọt đạt tới 45,6% tổng giá trị sản xuất nông – lâm nghiệp và thủy sản⁽¹⁾.

Việc tối ưu kế hoạch trồng trọt cho từng vùng miền là rất cần thiết do:

• Mỗi vùng miền có điều kiện ký hậu, thổ nhưỡng, nguồn nước khác nhau. Việc tối ưu hóa kế hoạch trồng trọt sẽ giúp tận dụng tối đa lợi thế tự nhiên của từng vùng miền, các tài nguyên thiên nhiên, tránh lãng phí và suy thoái môi trường
• Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm thông qua việc lựa chọn cây trồng phù hợp. Ưu tiên các loại cây trồng đã được nghiên cứu lai tạo và thử nghiệm có khả năng thích nghi, chống chịu điều kiện thời tiết, khả năng hấp thụ dinh dưỡng, năng suất cao, chất lượng tốt, giá trị kinh tế cao và phù hợp với nhu cầu thị trường
• Các kế hoạch trồng trọt được lập ra đều có tính đến các yếu tố rủi ro như điều kiện thời tiết, dịch bệnh, thiên tai… từ đó sẽ giúp người dân có các biện pháp phòng ngừa rủi ro, giảm thiểu thiệt hại cho người nông dân
• Nông nghiệp bền vững hướng đến sử dụng các phương pháp canh tác thân thiện với môi trường, hạn chế sử dụng các hóa chất và thuốc trừ sâu. Bên cạnh đó, các kế hoạch trồng trọt được lập ra với việc sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên và áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến sẽ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường của các hoạt động trồng trọt
• Phát triển nông nghiệp bền vững sẽ giúp nâng cap thu nhập cho người dân, tạo ra việc làm và thúc đẩy phát triển khinh tế địa phương. Đồng thời đảm bảo an ninh lương thực quốc gia, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội của đất nước

Căn cứ vào điều kiện tự nhiên thực hiện nghiên cứu và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp như điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, nguồn nước, giống cây trồng, kỹ thuật canh tác… để có thể lập kế hoạch sản xuất phù hợp nhất với từng vùng miền:

• Lựa chọn cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng của từng vùng cũng như mục tiêu sản xuất của từng khu vực
• Áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến như tưới nước tiết kiệm, thâm canh cây trồng, sử dụng phân bón hữu cơ, hạn chế sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật sẽ giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm
• Từ chính quyền đến người dân cũng cần tự quản lý sản xuất chặt chẽ từ khâu gieo trồng đến chăm sóc thu hoạch và bảo quản nông sản
• Các cơ quan chức năng tăng cường đào tạo và tập huấn cho người nông dân về kiến thức và kỹ thuật canh tác hướng tới nông nghiệp bền vững

2. Một số ví dụ cụ thể về việc lập kế hoạch canh tác cho từng vùng miền

• Vùng đồng bằng sông Cửu Long: với điều kiện phù sa màu mỡ quanh năm đây là vùng sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và xuất khẩu; phát triển cây ăn quả tập trung chất lượng cao kết hợp chế biến. Đồng thời vùng này có thể phát triển các mô hình nông – lâm kết hợp theo hướng sinh thái hữu cơ, phát triển du lịch sinh thái
• Vùng Tây Nguyên với thổ nhưỡng điển hình là đất đỏ bazan vùng có thể phát triển chuyên canh chủ lực là cà phê, hồ tiêu, cao su… Bên cạnh việc phát triển bền vững các cây trồng chủ lực này, địa phương cần chú trọng đến việc bảo vệ trừng và nguồn nước
• Vùng miền núi phía Bắc với địa hình đồi núi là chủ yếu vùng có lợi thế trồng chè, cây ăn quả, cây dược liệu, lúa đặc sản… Cùng với đó, việc phát triển du lịch sinh thái kết hợp cũng là một hướng phát triển của vùng
• Vùng đồng bằng sông Hồng phù hợp với việc phát triển theo hướng thâm canh, công nghệ cao kết hợp, mở rộng diện tích lúa chất lượng cao, phát triển rau, hoa, cây cảnh…
• Vùng Trung Bộ Việt Nam với điều kiện địa hình xen kẽ đồi núi, biển, đồng bằng nhỏ hẹp khu vực cần có kế hoạch cơ cấu vụ mùa thích hợp né tránh thiên tai như khô hạn và lũ hụt kéo dài nên xem xét đến trồng các loại cây có khả năng chống chịu thời tiết khắc nhiệt như thanh long, mía, cây ăn quả có múi…

Trong lập kế hoạch trồng trọt, việc ứng dụng phương pháp thâm canh trong nông nghiệp đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho nhà nông cũng đang được thực hiện tại nhiều vùng miền. Thâm canh là một phương thức sản xuất nông nghiệp cải tiến, áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến vào trồng trọt với mục đích cải tạo đất trồng nhằm tăng độ phì nhiêu, tăng năng suất cho cây trồng.
Thâm canh đơn giản là việc đầu tư kết hợp nông nghiệp và công nghệ, lao động trên một đơn vị diện tích nhằm thu được năng suất cao hơn với chi phí thấp hơn.

Hiện nay phương pháp canh tác thâm canh cũng được nhà nước quan tâm với các biện pháp thúc đẩy như quy hoạch vùng kinh tế nông nghiệp phù hợp với từng điều kiện địa phương, đẩy mạnh công cuộc phát triển hạ tầng nông thôn. Theo đó, thâm canh có thể tiếp cận tốt được với sự đổi mới phát triển cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa

Tối ưu hóa lập kế hoạch trồng trọt cho từng vùng miền hướng tới nông nghiệp bền vững là một việc làm cần thiết và quan trọng. Việc này sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, tăng thu nhập cho người nông dân hướng tới nâng cao chất lượng đời sống cho người dân, đảm bảo an ninh lương thực và bảo vệ môi trường.

3. 4 phương án thực hiện tối ưu kế hoạch trồng trọt

3.1. Theo Dõi và Tối Ưu Tiết Kiệm Năng Lượng

Trong bối cảnh nông nghiệp thông minh ngày càng phát triển, việc áp dụng các phương pháp canh tác tiết kiệm năng lượng và bảo tồn nguồn lực trở nên cần thiết. Một trong những hướng tiếp cận là lắp đặt pin mặt trời, giúp hỗ trợ và thay thế cho lượng điện năng tiêu thụ phục vụ cho quá trình sản xuất và tưới tiêu. Hiện nay, nông nghiệp tiêu thụ một lượng lớn điện năng cho các hoạt động như bơm nước, chiếu sáng, và quạt gió. Lắp đặt hệ thống pin mặt trời trên các khu vực nông trại có thể cung cấp một phần hoặc toàn bộ lượng điện cần thiết cho quá trình sản xuất và tưới tiêu. Hệ thống pin mặt trời bao gồm các tấm pin được lắp đặt tại các vị trí có độ phơi nắng tốt, kết nối với các bộ biến tần chuyển đổi điện DC thành AC phù hợp với các thiết bị điện trong nông trại.

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống pin mặt trời có thể cao, nhưng việc này sẽ được bù đắp trong dài hạn thông qua việc tiết kiệm chi phí điện. Ngoài ra, việc sử dụng năng lượng mặt trời cũng góp phần giảm thiểu phát thải carbon dioxide, hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững. Áp dụng pin mặt trời có thể giúp tiết kiệm từ 30% đến 50% lượng điện năng tiêu thụ hàng năm cho các hoạt động nông nghiệp, tùy thuộc vào quy mô lắp đặt và điều kiện khí hậu tại khu vực trồng trọt.

3.2. Quản Lý Điều Tiết Môi Trường

Quản lý và điều tiết môi trường trong nông nghiệp bền vững ngày càng tập trung vào việc giảm thiểu và tối ưu hóa sử dụng các loại thuốc trừ sâu hóa học thông qua giải pháp sinh học và tái chế chất thải. Mô hình kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp đặt ra ba nguyên tắc cơ bản: thiết kế không chất thải và ô nhiễm, giữ cho vật liệu và sản phẩm được sử dụng càng lâu càng tốt, và tái tạo hệ sinh thái tự nhiên. Cụ thể, việc sử dụng phân bón sinh học từ chất thải nông nghiệp, tái chế chất thải sinh học và áp dụng các phương pháp dựa trên hệ sinh thái như cộng sinh trong nông nghiệp là những giải pháp quan trọng để giảm thiểu chất thải và ngăn chặn ô nhiễm⁽⁶⁾.

Ngoài ra, việc tái chế chất thải hữu cơ để làm thức ăn cho động vật, ví dụ như việc nuôi cấy chún quế và ruồi lính đen. Theo nghiên cứu của Đại học Đà Nẵng (2020), chùn quế có khả năng phân hủy đến 80 tấn chất thải hữu cơ trên mỗi tấn giun⁽²⁾, biến chất thải thành phân bón hữu cơ cho cây trồng và nguồn thức ăn dinh dưỡng cho vật nuôi, từ đó kích thích sự phát triển của cây trồng và cải thiện chất lượng đất. không chỉ giúp quản lý chất thải nông nghiệp và giảm ô nhiễm môi trường.
Những giải pháp sinh học này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra một hệ thống nông nghiệp khép kín, hiệu quả, giảm phụ thuộc vào thuốc trừ sâu hóa học, cải thiện chất lượng đất, tăng cường năng suất cây trồng và đồng thời bảo vệ môi trường sống.

3.3. Ứng Dụng Công Nghệ Thông Tin

Trong bối cảnh nông nghiệp bền vững, nông nghiệp công nghệ cao (biotechnology) đã mở ra cánh cửa mới cho ngành nông nghiệp thế giới và Việt Nam. Đã có rất nhiều ứng dụng công nghệ được ứng dụng vào ngành nông nghiệp như tự động hoá trong các hoạt động tưới tiêu, trí tuệ nhân tạo (AI) và dữ liệu lớn (Big Data)⁽³⁾ vào việc quản lý kế hoạch sản xuất thông minh, trong đó công nghệ IoT (Internet of Things – Internet vạn vật) đang mở ra những cơ hội mới cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và tăng cường hiệu quả sản xuất.

Hệ thống IoT cho phép thu thập dữ liệu từ các cảm biến về điều kiện môi trường, chất lượng đất và nước, tình trạng cây trồng và vật nuôi, giúp nông dân đưa ra quyết định chính xác hơn trong quản lý nông trại. Các cảm biến IoT có thể tự động điều khiển các thiết bị như bộ truyền động để mở cửa sổ, bật đèn, điều khiển máy sưởi, bật máy phun sương hoặc quạt, tất cả thông qua tín hiệu WiFi, giảm bớt sự cần thiết của sự can thiệp thủ công .

Ngoài ra, IoT còn được ứng dụng trong việc quản lý cây trồng và vật nuôi, như việc sử dụng cảm biến để thu thập số liệu về tình trạng sức khoẻ của cây trồng và vật nuôi, giúp phát hiện sớm các bệnh dịch và xử lý kịp thời, từ đó bảo vệ năng suất thu hoạch . Công nghệ IoT cũng được dự đoán sẽ đóng góp vào sự tăng trưởng toàn cầu của thị trường nông nghiệp thông minh, với ước tính quy mô thị trường sẽ tăng gấp ba vào năm 2025, đạt tới 15.3 tỷ đô la Mỹ.

3.4. Phối Hợp Quy Trình Tuần Hoàn, Tối Ưu Rác Thải

Trong quá trình chuyển đổi xanh ngành nông nghiệp, việc tối ưu hóa rác thải và áp dụng mục tiêu kinh tế tuần hoàn đóng vai trò trung tâm. Một trụ cột quan trọng là sự áp dụng của mô hình sản xuất không lãng phí, nơi sản phẩm của một quá trình được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình khác. ⁽⁵⁾ Mô hình 4Fs (Farm-Food-Feed-Fertilizer) và TH True Milk là những ví dụ điển hình, được thiết kế dựa trên nguyên tắc không chất thải, tận dụng công nghệ tiên tiến để tái sử dụng hiệu quả nguồn lực . TH True Milk Group áp dụng các nguyên tắc của kinh tế tuần hoàn để tăng cường hiệu quả sử dụng nước, quản lý chất thải và sản phẩm phụ, xử lý chất thải và tái sử dụng năng lượng.

Công nghệ kiểm soát tự động và hệ thống tưới tiêu tự động được sử dụng để tối đa hóa việc tái sử dụng nước và xử lý chất thải. Việc phân loại nước từ chất thải động vật và sử dụng phân bón hữu cơ từ chất thải sau khi xử lý giúp cải thiện cấu trúc đất, tăng khả năng giữ ẩm và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Hiệu quả năng lượng được thực hiện thông qua việc sử dụng năng lượng mặt trời và năng lượng địa nhiệt từ bã mía, giảm thiểu sự phụ thuộc vào điện quốc gia và giảm thiểu tác động môi trường⁽⁷⁾.

Các hoạt động sản xuất thức ăn cho vật nuôi kết hợp phương pháp truyền thống và công nghệ sinh học để giảm thiểu chất thải, trong khi quản lý chăn nuôi và sản xuất phân bón tập trung vào việc duy trì môi trường sạch và sản xuất hữu cơ, đồng thời áp dụng công nghệ để tối ưu hóa việc sử dụng nước và tái chế chất thải, nhấn mạnh vào việc sử dụng hiệu quả năng lượng và chuyển đổi chất thải thành tài nguyên, qua đó giảm thiểu tác động môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp.

Reference:
(1) Quân T. (2024, January 3). Trồng trọt khẳng định vai trò chủ lực trong ngành nông nghiệp. Báo Nông Nghiệp Việt Nam.
(2) Trồng trọt khẳng định vai trò chủ lực trong nông nghiệp. Báo Nông nghiệp Việt Nam.
(3) Đánh giá khả năng nuôi trùn quế để xử lý chất thải nông nghiệp và đề xuất hệ thống nuôi trùn quế tự động | Tạp chí Khoa học và Công nghệ – Đại học Đà Nẵng
(4) 5 công nghệ được ứng dụng trong nông nghiệp thông minh – ICT Vietnam
(5) Helping Farmers Shift to Regenerative Agriculture | Bain & Company 2021.
(6) Analysis: Improving crop production for sustainable agriculture, PwC 2022
(7) Triệu Thanh Quang, Circular Economy Models in Agriculture in Vietnam 2023
(8) The agricultural transition: Building a sustainable future 2023