Nếu nông nghiệp tiếp tục sứ mệnh nuôi sống thế giới, nó cần phải thay đổi trở nên một ngành sản xuất thực sự. May mắn thay, nó đang diễn ra như vậy. (Geoffrey Carr).
Vnscience xin giới thiệu bài viết đăng trên chuyên mục Technology Quarterly của Tạp chí The Economic ngày 11/6/2016 với tựa đề “Tương lai của nông nghiệp”. Bài viết cung cấp thêm góc nhìn giúp chúng ta hình dung ra cách thức phát triển của nông nghiệp thế giới dựa trên tiềm năng phát triển của công nghệ cũng như nhiều dữ kiện thực tế. Qua đó, các doanh nghiệp có hoạt động liên quan đến ngành nông nghiệp có thể đưa ra những định hướng phát triển phù hợp nhằm thúc đẩy và đáp ứng với sự thay đổi theo chiều hướng tiến bộ. Xin quý vị lưu ý bài viết lấy bối cảnh nông nghiệp Mỹ nên có tính chất tham khảo.
Phiên bản dịch: VNS – 01/11/2016.
Tom Rogers là một nông dân trồng hạnh nhân ở Madera County, trong thung lũng trung tâm California. Hạnh nhân là loại quả rất ngon và bổ dưỡng. Chúng cũng là loại cây có giá trị kinh tế. Nông dân ở California cung cấp 80% sản lượng hạnh nhân của cả thể giới, đem lại nguồn thu 11 tỷ usd. Nhưng cây hạnh nhân đang khát. Sáu năm trước hai nhà nghiên cứu Hà Lan đã tính toán mỗi cây cần khoảng 1 gallon nước, tương đương 3,8 lít. Đó là một lượng nước khá lớn, và nước thì phải đi mua.
Tuy nhiên, công nghệ đã giúp ông Rogers. Trang trại của ông giờ đây gống như phòng thí nghiệm. Nói chính xác hơn, nó được công nghệ hoá. Cảm biến độ ẩm lắp ở khắp các khóm cây để theo dõi những gì đang diễn ra trong đất. Chúng gửi kết quả đến một máy tính ứng dụng cloud. Kết quả được trả về hệ thống tưới nhỏ giọt trong trang trại và sẽ bổ sung ngay lượng nước cần thiết.
Hệ thống này tương tự như thuỷ canh trồng rau trong nhà kính. Mỗi nửa giờ sẽ có một sự điều chỉnh nước dựa trên tính toán của máy tính, và được phối hợp với một lượng phân bón nhất định theo quy trình, đưa qua hệ thống đường ống và cung cấp chính xác đến từng cây. Trước khi có hệ thống này ông Rogers tưới mỗi tuần 1 lần. Giờ đây, hệ thống tưới thường xuyên hơn nhưng nhờ công nghệ, ông đã tiết kiệm được 20% nước so với trước kia. Điều đó giúp ông không những tiết kiệm tiền mà còn đem lại tiếng tăm trong bối cảnh California đã trải qua một đợt hạn hán kéo dài bốn năm và đặt ra áp lực tiết kệm nước cho cả hệ thống chính trị, xã hội cũng như nguồn lực tài chính.
Trang trại của ông Rogers và những mô hình tương tự đang ở ranh giới của nông nghiệp chính xác, được gọi là “canh tác thông minh”. Nhưng nó không chỉ dừng lại ở các đối tượng cây trồng có giá trị kinh tế cao, những cánh đồng ngô và đậu tương bao phủ nhiều vùng đất ở Trung Mỹ cũng đang được áp dụng. Gieo hạt, tưới nước, bón phân, thu hoạch, tất cả đều được máy tính kiểm soát. Ngay cả đất trồng cũng được theo dõi chi tiết từng động thái.
Khi đó, trang trại sẽ giống như nhà máy: kiểm soát chặt chẽ các hoạt động để làm ra sản phẩm đáng tin cậy và hạn chế càng nhiều càng tốt những tác động bất thường của thiên nhiên. Nhờ những hiểu biết rõ hơn về DNA, các loại cây trồng và vật nuôi trong trang trại cũng được kiểm soát chặt chẽ. Thao tác di truyền chính xác trong kỹ thuật chỉnh sửa gen ứng dụng trong trồng trọt và chăn nuôi đang hy vọng sẽ được chấp nhận rộng rãi hơn so với biến đổi toàn bộ genome vì đây đơn giản là hình thức bắt chước quá trình đột biến gen tự nhiên nhưng tiến xa hơn và có sự kiểm soát.
Hiểu biết trình tự DNA của cây trồng cũng có nghĩa là quá trình chọn giống sẽ chính xác hơn. Chúng ta không cần phải chờ cây trưởng thành để biết được nó có đặc điểm mong muốn hay không. Chỉ cần nhìn vào bộ gen và chúng ta có thể biết được nhanh chóng điều đó.
Trong ngắn hạn, những cải tiến này sẽ làm tăng lợi nhuận của nông dân, bằng cách cắt giảm chi phí và tăng năng suất, và người tiêu dùng cũng sẽ được hưởng lợi nhờ giá thấp hơn. Tuy nhiên trong dài hạn điều này sẽ giúp trả lời câu hỏi ngày càng cấp bách: Có thể nuôi sống thế giới mà không cần những tác động làm biến đổi các lục địa và đại dương hay không? Từ nay đến năm 2050 dân số trên hành tinh có khả năng tăng lên 9,7 tỷ người (hiện là 7,3 tỷ). Số dân tăng thêm này không chỉ cần đủ ăn, họ sẽ muốn ăn chất lượng hơn so với bây giờ, bởi vì khi đó hầu hết họ có thể có thu nhập trung bình và nhiều người khá giả.
Tổ chức nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) đã đề cập đến vấn đề này trong một báo cáo năm 2009, cho rằng đến năm 2050 sản xuất nông nghiệp sẽ phải tăng 70% sản lượng để đáp ứng nhu cầu lương thực. Vì hầu hết đất đai thích hợp cho canh tác đã được sử dụng, nên nông nghiệp buộc phải nâng cao năng suất. Trong quá khứ, nông nghiệp đã có những bước tiến lớn trong việc tăng năng suất nhờ việc tạo ra các giống cây trồng mới và ứng dụng phân bón hoá học trong cuộc cách mạng xanh diễn ra những năm 1950 và 1960. Tuy nhiên sản lượng các loại cây trồng quan trọng như lúa nước và lúa mì hiện đã ngừng tăng ở một số khu vực thâm canh trên thế giới, một hiện tượng được gọi là trạng thái năng suất ổn định. Tiềm năng tăng năng suất chỉ trông chờ ở các đối tượng cây trồng khác, nhưng cũng chỉ đến điểm tới hạn. Muốn đi xa hơn, sẽ cần phải cải tiến công nghệ.
Đây sẽ là một thách thức. Nông dân là những người nổi tiếng hay hoài nghi về sự thay đổi, vì chi phí sửa sai là quá cao (sau cả một vụ thu hoạch). Tuy nhiên nếu phương thức canh tác chính xác và những tiến bộ kỹ thuật gen diễn ra như kỳ vọng thì một sự thay đổi tương tự như vậy sắp diễn ra.
