TS. Phan Việt Hà
1. Giới thiệu
Tây Nguyên là một trong những vùng chuyên canh cây công nghiệp lớn nhất nước do điều kiện đất đai, khí hậu phù hợp. Các cây trồng có giá trị kinh tế cao, chủ lực của vùng là: cà phê, hồ tiêu, điều….; các loại cây ăn quả như cây bơ, cây sầu riêng ..vv. Đây là những cây trồng thế mạnh ở vùng, đóng góp phần lớn trong việc tạo ra nông sản có giá trị cao và đem lại kim ngạch xuất khẩu đáng kể cho Việt Nam. Các loại cây trồng này đã hình thành nên các vùng chuyên canh và có tác động lớn đến kinh tế, xã hội trong vùng.
Theo số liệu thống kê, tính đến hết năm 2017, diện tích cà phê của Việt Nam là khoảng 645 ngàn ha, xuất khẩu gần 1,8 triệu tấn cà phê, đạt 3,4 tỷ USD. Cà phê mang đến việc làm cho khoảng 600.000 nông dân trồng cà phê và hàng chục nghìn lao động trong các ngành phụ trợ, dịch vụ cho chuỗi phát triển cà phê. Cây cà phê trở thành một ngành hàng quan trọng trong nông nghiệp, đóng góp vào bức tranh tăng trưởng của kinh tế Việt Nam.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, sản xuất nông nghiệp nói chung và các loại cây có giá trị cao đặc thù ở Tây Nguyên phải đối diện nhiều vấn đề như giá cả bấp bênh, giá nhân công và vật tư đầu vào tăng, đặc biệt là ảnh hưởng của biến đổi khí hậu như hạn hán, mưa trái mùa, hiện tượng thời tiết cực đoan… Để đối phó với những yếu tố bất lợi, duy trì sự phát triển nông nghiệp bền vững ở vùng Tây Nguyên; góp phần tái cơ cấu ngành nông nghiệp cũng và xây dựng nông thôn mới, trong sản xuất phải áp dụng đồng bộ nhiều giải pháp kỹ thuật như giải pháp về giống chất lượng cao, quản lý tưới nước tiết kiệm, hiệu quả; đa dạng hóa cây trồng; ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất, chế biến nông sản, nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm… Mục tiêu của các giải pháp quản lý kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, nâng cao giá trị giá tăng trong phân khúc sản xuất trong chuỗi giá trị ngành hàng. Ngoài ra, để bắt kịp xu hướng chung trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, xu hướng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp chính xác, tiến tới nền nông nghiệp 4.0 cần được phải quan tâm và phát triển. Đây là xu hướng tất yếu để có thể phát triển một cách bền vững trong tương lai.
2. Khó khăn, thách thức trong canh tác cà phê Việt Nam và định hướng phát triển cà phê ứng dụng nông nghiệp 4.0 trong bối cảnh hiện nay
– Mất lợi thế của đất rừng và công lao động giá rẻ: từ khi ngành sản xuất cà phê có những bước phát triển vượt bật vào giữa những năm 1990, canh tác cà phê hưởng lợi rất nhiều từ lợi ích của đất rừng và nhân công giá rẻ. Với tính chất đất màu mỡ, nhiều các loại vi sinh vật có ích và nhân công từ những lực lượng di cư theo thời vụ nên sản xuất cà phê cho đến những năm 2010 rất thuận lợi với đầu tư chi phí thấp. Tuy nhiên, cho đến nay, qua một quá trình khai thác đất đai triệt để thiếu tính bền vững nên đất đai đã bị suy thoái và mất lợi thế ban đầu. Sự khó khăn của tái canh là minh chứng tốt nhất cho vấn đề này. Ngoài ra, với sự phát triển công nghiệp hóa trên toàn quốc, việc thiếu nhân công lao động, nhất là cho giai đoạn thu hoạch cà phê ngày càng thấy rõ ở các vùng sản xuất cà phê chuyên canh.
– Tài nguyên nước suy thoái: ngoài môi trường đất thì tài nguyên nước cho thấy mức độ suy thoái mạnh, ảnh hưởng đến việc phát triển sản xuất không những cà phê mà cả nhiều loại cây trồng khác. Diện tích cà phê phát triển vượt quy hoạch cả về diện tích và vủng khuyến cáo trồng; việc khai thác nước ngầm quá mức; hay việc thiếu các quy định khai thác các nguồn nước nói chung đã làm cho tài nguyên nước suy thoái. Đối với canh tác cà phê thì nước là yếu tố rất quan trọng có tính quyết định. Vì vậy, thiếu nước sẽ có ảnh hưởng lớn đến ngành sản xuất cà phê.
– Biến đổi khí hậu: Những năm gần đây, biến đổi khí hậu đã có những ảnh hưởng nhất định đến sản xuất cà phê với xu hướng chung là việc tăng cường các hiện tượng thời tiết cực đoan như nhiệt độ nóng hoặc lạnh quá, lượng mưa phân bố không đều và có xu hướng giảm. Ngoài sự thay đổi thất thường của nhiệt độ, việc phân bố lượng mưa thay đổi sẽ ảnh hưởng đến: sinh trưởng phát triển của cây cà phê (bao gồm cả mưa trái vụ), đặc biệt đến quá trình ra hoa đậu quả; tích lũy nước (đặc biệt là nước ngầm trong tình hình độc canh và mất rừng).
Định hướng giải pháp
– Canh tác theo hướng đa dạng hóa cây trồng và theo hướng hữu cơ: đây có thể xem như giải pháp canh tác căn cơ mang tính bền vững hiện nay. Giải pháp này cho phép khắc phục và ứng phó một cách căn bản và lâu dài đối với thách thức khó khăn đã nêu ở trên.
– Canh tác theo hướng chính xác, bền vững: canh tác chính xác nhắm đến việc cung cấp các nhu cầu của cây trồng một cách chính xác, không thừa cũng không thiếu. Đây là biện pháp cho phép tiết kiệm chi phí sản xuất tối đa đồng thời giảm thiểu các tác động suy thoái môi trường trong sản xuất nông nghiệp nói chung và cà phê nói riêng.
– Nông nghiệp công nghệ cao tiến tới 4.0: việc áp dụng đồng bộ các tiến bộ khoa học kỹ thuật hiện nay đặc biệt là các công nghệ mới từ giống, canh tác, các loại vật liệu, thiết bị mới và hiện đại …vv sẽ cho phép sản xuất hiệu quả hơn và là tiền đề để có thể sản xuất theo hướng nông nghiệp 4.0.
3. Canh tác cà phê Việt Nam qua các thời kỳ các mạng nông nghiệp
– Nông nghiệp 1.0: phát triển từ thời kỳ trước những năm 1980, ở giai đoạn này chủ yếu dựa vào sức lao động và canh tác phụ thuộc nhiều vào lợi ích đất rừng và thiên nhiên do đó năng suất lao động thấp, quy mô sản xuất nhỏ lẻ, quá trình trao đổi thương mại chưa sôi động, chủ yếu tự cung, tự cấp.
– Nông nghiệp 2.0: bắt đầu phát triển với sự thành lập các nông trường quốc doanh, với sự hợp tác đầu tư cơ sở hạ tầng, trang thiết bị và vật tư từ các nước Xã hội chủ nghĩa, đặc biệt phát triển mạnh và rộng rãi sau năm 1990. Giai đoạn này, việc kết hợp sử dụng hóa học trong phân bón và thuốc bảo vệ thực vật; cơ khí phục vụ cày làm đất và tưới tiêu, máy móc phục vụ, vận chuyển, công nghệ sau thu hoạch đã tạo ra những đột phá vượt bậc về năng suất cà phê Việt Nam.
– Nông nghiệp 3.0: ở Việt Nam, trong vài năm trở lại đây, cùng với sự phát triển mạnh của khoa học kỹ thuật và các công nghệ, vật liệu mới, người sản xuất đã bắt đầu quan tâm áp dụng công nghệ trong sản xuất. Tuy nhiên, ngoài giống và các quy trình kỹ thuật chủ yếu của Viện KHKT Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên khuyến cáo áp dụng vào san xuất, việc áp dụng các công nghệ, kỹ thuật mới theo hướng tự động hóa trong tưới nước, bón phân vẫn còn hạn chế và cục bộ.
– Nông nghiệp 4.0: song song với việc áp dụng các công nghệ, thiết bị mới trong canh tác cà phê, cùng với sự lắp đặt các bộ cảm biến có kết nối internet và các chương trình điều khiển trên điện thoại thông minh, hiện nay ở Việt Nam cũng đã bắt đầu có những mô hình áp dụng tương đối một cách đồng bộ các trang thiết bị có thể điều khiển tự động, theo hướng nông nghiệp chính xác, công nghệ cao, tiến tới 4.0.
Như vậy, có thể nói, canh tác trong sản xuất cà phê ở Việt Nam vẫn nằm giữa giai đoạn của cách mạng nông nghiệp 2.0 và 3.0. Điều này là do đặc thù sản xuất quy mô nhỏ lẻ và điều kiện tài chính đầu tư trang thiết bị hiện đại chưa có. Hiện nay, chúng ta vẫn hướng đến việc có thể áp dụng một cách đồng bộ các công nghệ hiện đại vào sản xuất, tuy nhiên cần phải giải quyết các vấn đề trên thì việc áp dụng mới thực sự phát huy hiệu quả và có thể tiến tới sản xuất theo hướng 4.0.
4. Các công nghệ, kỹ thuật canh tác theo hướng 4.0 có thể áp dụng cho sản xuất cà phê ở Việt Nam
– Công nghệ chọn tạo giống và quản lý giống: công nghệ lai tạo giống sẽ dựa trên các tính trạng chọn lọc được xác định bằng chỉ thị phân tử. Giống lai sẽ được sản xuất bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào. Hệ thống quản lý giống dựa trên điện toán đám mây sẽ bao gồm: thông tin giống, chất lượng giống, cơ sở sản xuất giống..vv.
– Hệ thống tưới nước và bón phân thông minh: hệ thống sẽ bao gồm các hệ thống nhỏ chính là: tưới nước nhỏ giọt và bón phân qua nước có bộ diều khiển từ xa; hệ thống thiết bị cảm biến có thể truyền dữ liệu không dây đo: độ ẩm đất, đo dòng chảy trong thân cây, cảm biến dinh dưỡng trong đất và thân cây; hệ thống lưu trữ và xử lý dữ liệu đám mây; dữ liệu kỹ thuật về nhu cầu nước và phân bón của cây cà phê. Tất cả các thành phần trong hệ thống này theo được kết nối với nhau theo thời gian thực và có thể hoạt động hoàn toàn tự động.
– Hệ thống theo dõi sâu bệnh hại và sử lý thuốc trừ sâu tự động: gồm các thiết bị bay có thể cài lộ trình GPS và có thể mang các thiết bị phun thuốc; các thiết bị cảm biến gắn trên cây có kết nối không dây; bộ lưu trữ dữ liệu và điều khiển trung tâm. Các thiết bị này có thể bay theo dõi tình hình sinh trưởng sâu bệnh trên vườn theo lộ trình tự động cài đặt sẵn hay dùng các công nghệ phát hiện sâu bệnh hại trong nhựa cây. Nếu phát hiện những vùng sâu bệnh hại sẽ đánh dấu tọa độ và gửi về trung tâm lưu trữ và điều khiển, các thiết bị bay sẽ tự động phun thuốc một cách cục bộ.
5. Kết luận
– Với hiện trạng của nền nông nghiệp nằm giữa 2.0 và 3.0 và trước những thách thức về hiệu quả sản xuất, biến đổi khí hậu và toàn cầu hóa, việc áp dụng khoa học công nghệ cho sản xuất cà phê ở Việt Nam là rất cần thiết. Đây cũng là điều kiện để có thể tiến lên sản xuất nông nghiệp theo hướng 4.0.
– Các công nghệ 4.0 có thể tham khảo nghiên cứu, phát triển và áp dụng cho canh tác cà phê hiện nay là: chọn tạo giống theo tính trạng mong muốn, tưới nước bón phân thông minh chính xác, quản lý sâu bệnh hại theo thời gian thực.
– Đối với Nhà nước cần có sự đầu tư nghiên cứu hoàn thiện các hệ thống công nghệ và kỹ thuật canh tác một cách toàn diện. Đối với sản xuất, cần có quy hoạch các vùng trồng với quy mô diện tích lớn, đồng bộ và tập trung nhằm có thể áp dụng một cách hiệu quả các công nghệ hiện đại.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cục trồng trọt – Trung tâm Tin học và Thống kê- Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2018, Số liệu thống kê cây lâu năm của Việt Nam, Dữ liệu điện tử.
2. Báo Nông nghiệp, 2017, Mô hình nông nghiệp 4.0 và khả năng áp dụng ở Việt Nam: Nông nghiệp 4.0 là gì?, Tài liệu điện tử: https://nongnghiep.vn/mo-hinh-nong-nghiep-40-va-kha-nang-ap-dung-o-viet-nam-nong-nghiep-40-la-gi-post198335.html (truy cập ngày 10/4/2019).
3. Budaev D. et.al, 2018, Conceptual design of smart farming solution for precise agriculture, International Journal of Design & Nature and Ecodynamics 13(3):307-314.
4. Phan Việt Hà, 2018, Nghiên cứu xây dựng gói kỹ thuật đồng bộ cho cây cà phê nhằm nâng cao giá trị gia tăng cà phê, phục vụ nội tiêu và xuất khẩu, Thuyết minh đề tài, 154p.