"Xanh hóa": Lời giải đáp cho thách thức nông nghiệp Úc

Dù chiếm tới 55% diện tích sử dụng đất toàn quốc vào năm 2023, ngành nông nghiệp Úc vẫn đang đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng khi có hơn 500 loài cỏ dại kháng thuốc, 60% rác thải hữu cơ chưa được xử lý đúng cách, và không ít vùng nông thôn vẫn thiếu kết nối sóng điện thoại, gây khó khăn khi nông dân làm việc một mình nhưng gặp tính huống nguy hiểm.

04 startup dưới đây mang tới những giải pháp thiết thực cho những bài toán kể trên.

Cùng BambuUP khám phá Innovation of the Week tuần này - 4 công nghệ tiên tiến không chỉ giải quyết các vấn đề cấp thiết mà còn góp phần kiến tạo tương lai nông nghiệp xanh và bền vững.

1. Dùng AI để diệt cỏ không cần thuốc trừ sâu

Từng là nỗi ám ảnh lớn của nhà nông, cỏ dại gây thiệt hại nghiêm trọng cho năng suất nông nghiệp cho đến thập niên 1950 - 1960, khi thuốc diệt cỏ ra đời. Phát minh này ban đầu được kỳ vọng sẽ giải phóng người nông dân khỏi gánh nặng lao động thủ công, nhưng theo thời gian, nó lại trở thành con dao hai lưỡi với nhiều hệ lụy nguy hiểm. 

Đến năm 2020, các báo cáo đã ghi nhận hơn 500 loài cỏ dại tiến hóa khả năng kháng thuốc, khiến hiệu quả canh tác giảm mạnh, chi phí sản xuất tăng cao, đồng thời gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường cũng như sức khỏe của nông dân và người tiêu dùng.

Trong bối cảnh đó, nhu cầu về một nền nông nghiệp bền vững ngày càng trở nên rõ ràng hơn bao giờ hết. Các sản phẩm hữu cơ, thân thiện với môi trường đang thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của những phương pháp canh tác mới.

Đi đúng tinh thần sản phẩm sạch - môi trường xanh, năm 2021, công nghệ Map and Zap đã ra đời tại Úc, với sự hỗ trợ của AgResearch - một trong bảy Viện Nghiên cứu Hoàng gia (CRI) của New Zealand.

Map and Zap ứng dụng công nghệ AI để nhận diện cỏ dại và sử dụng laser để tiêu diệt chúng với phương châm “phát hiện sớm, tiêu diệt sớm”, hoàn toàn không cần đến hóa chất.

Sau khi phát hiện, hệ thống lập bản đồ chi tiết vị trí của từng cây cỏ trên cánh đồng. Tiếp đó, tia laser được điều khiển chính xác nhắm vào từng cây cỏ – đặc biệt là điểm sinh trưởng – để phá hủy cấu trúc tế bào, loại bỏ cỏ dại ngay từ giai đoạn sớm.

Ưu điểm nổi bật của Map and Zap là độ chính xác cao: laser chỉ tác động đến cỏ dại mà gần như không làm ảnh hưởng tới cây trồng xung quanh hoặc xáo trộn đất. Toàn bộ quá trình diễn ra nhanh chóng, tự động và gần như không cần sự can thiệp thủ công, giúp nông dân kiểm soát cỏ dại hiệu quả, an toàn và thân thiện với môi trường.

Map and Zap không chỉ mang lại lợi ích trong việc bảo vệ môi trường khỏi những hóa chất độc hại, công nghệ này còn giúp người nông dân tiết kiệm chi phí thuê nhân công và tiền thuốc, và đặc biệt là nâng cao giá trị sản phẩm nông nghiệp. 

Tại Việt Nam, việc kiểm soát cỏ dại trong nông nghiệp vẫn chủ yếu dựa vào các loại hóa chất, tiêu biểu như 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid được sử dụng phổ biến trong canh tác lúa. Trước khi bị cấm vào năm 2021, Glyphosate cũng từng là một trong những loại thuốc diệt cỏ được dùng rộng rãi.

Thực trạng này cho thấy, nền nông nghiệp Việt Nam đang rất cần những hướng đi mới, tìm kiếm các giải pháp thông minh và bền vững hơn. Công nghệ Map and Zap, dù được phát triển tại Úc, vẫn mang đến nhiều bài học giá trị, mở ra hướng đi tiềm năng cho ngành nông nghiệp Việt Nam trong nỗ lực tăng cường hiệu quả, tính bền vững và năng lực cạnh tranh trên thị trường.

Để làm được điều đó, việc xác định đúng nhu cầu thực tiễn nhằm tìm kiếm giải pháp phù hợp là bài học then chốt. Các nhà lãnh đạo cần học hỏi cách tiếp cận này, đồng thời khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng công nghệ nông nghiệp chính xác để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên.

Bên cạnh đó, cần ưu tiên đầu tư và hỗ trợ phát triển các công nghệ bền vững, thân thiện với môi trường.

Việc áp dụng thành công các công nghệ tiên tiến như Map and Zap đòi hỏi người nông dân phải được trang bị đầy đủ kiến thức và kỹ năng cần thiết. Vì vậy, các nhà lãnh đạo nông nghiệp Việt Nam nên chú trọng đầu tư vào những chương trình đào tạo toàn diện, giúp nông dân nắm vững lợi ích của các phương pháp mới, thành thạo vận hành công nghệ, và quản lý cỏ dại hiệu quả, bền vững trong tương lai.

2. Ruồi biến rác thải bỏ đi thành “mỏ vàng”

Chất thải hữu cơ hiện chiếm một tỷ lệ lớn trong tổng lượng chất thải rắn đô thị trên toàn cầu, dao động từ 40% đến hơn 65%, tùy thuộc vào mức độ phát triển kinh tế của từng quốc gia. Theo báo cáo What a Waste 2.0 của Ngân hàng Thế giới (2018), chất thải hữu cơ có thể chiếm từ 53% đến 66% tổng lượng rác thải rắn tại các quốc gia có thu nhập thấp, trong khi ở các nước có thu nhập cao, tỷ lệ này chỉ vào khoảng 32%. Sự khác biệt này chủ yếu bắt nguồn từ thói quen tiêu dùng và hệ thống phân loại rác tại nguồn còn hạn chế ở nhiều nước đang phát triển.

Các phương pháp xử lý truyền thống như chôn lấp hay đốt rác không những tốn kém mà còn gây hại cho môi trường, từ phát thải khí nhà kính, ô nhiễm đất, nước cho đến việc sử dụng đất không hiệu quả. Những vấn đề này đã đặt ra nhu cầu cấp thiết về các giải pháp xử lý chất thải hữu cơ theo hướng hiệu quả, bền vững và có khả năng tạo ra giá trị gia tăng.

Điểm khác biệt cốt lõi của công nghệ nằm ở kỹ thuật biến đổi gen BSF (Black Soldier Fly) bằng hệ thống kỹ thuật độc quyền mang tên "EntoBuilder", nhằm tăng khả năng tiêu thụ đa dạng chất thải và tạo ra các sản phẩm sinh học giá trị cao như thức ăn chăn nuôi giàu protein, phân bón cải tiến, và tiềm năng sản xuất các phân tử sinh học như axit béo omega-3. Quá trình này không chỉ giúp giảm lượng chất thải chôn lấp, mà còn đóng góp vào kinh tế tuần hoàn bằng cách biến chất thải thành tài nguyên đầu vào cho chính ngành nông nghiệp.

Quy trình hoạt động của Entozyme là một hệ thống khép kín: Sử dụng ấu trùng BSF (Ruồi lính đen đã được biến đổi gen) để tiêu hóa hết chất thải hữu cơ như thức ăn thừa, phụ phẩm nông nghiệp… Trong quá trình tiêu hóa, cơ thể của BSF sẽ phát triển, to ra, béo lên với hàm lượng Protein và Lipid cao, có thể sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi và và phụ phẩm (phân ruồi) được dùng làm phân bón.

So với các hệ thống vi sinh vật truyền thống, BSF có khả năng tiêu thụ đa dạng nguyên liệu đầu vào mà không cần xử lý sơ bộ, dễ dàng mở rộng quy mô, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.

Tương tự như nhiều quốc gia trên thế giới, xử lý chất thải cũng đang là một vấn đề nan giải trong thời kỳ đô thị hóa, công nghiệp hóa và sự gia tăng dân số tại Việt Nam. Mỗi ngày, nước ta thải ra khoảng 60.000 tấn chất thải rắn, trong đó từ 54% đến 65% là chất thải hữu cơ dễ phân hủy. Tuy nhiên, phần lớn chất thải này vẫn đang được xử lý bằng phương pháp chôn lấp (chiếm khoảng 70%), chủ yếu tại các bãi rác không hợp vệ sinh, gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường. 

Các công nghệ như Entozyme hoàn toàn có thể áp dụng tại Việt Nam, không chỉ để giải quyết thực trạng khó khăn trước mắt, mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế ngành nông nghiệp và các sáng kiến đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực công nghệ sinh học. 

Bên cạnh đó, các doanh nghiệp và nhà lãnh đạo tại Việt Nam cần đẩy mạnh hợp tác liên ngành và đầu tư xây dựng hệ sinh thái đổi mới sáng tạo gắn kết chặt chẽ giữa trường đại học, viện nghiên cứu, startup và các doanh nghiệp lớn. Mô hình spin-out của Entozyme từ Đại học Macquarie chính là một ví dụ điển hình cho sự hợp tác hiệu quả này. 

Cuối cùng, để thúc đẩy lĩnh vực sản xuất sinh học phát triển bền vững, Việt Nam cần có chính sách hỗ trợ cụ thể như: ưu đãi cho doanh nghiệp ứng dụng công nghệ côn trùng, thúc đẩy phân loại chất thải tại nguồn, đơn giản hóa cấp phép cho cơ sở xử lý bền vững, và tăng đầu tư cho R&D trong sinh học tổng hợp. Đồng thời, cần khuyến khích sử dụng sản phẩm sinh học (như thức ăn chăn nuôi từ côn trùng) và chuyển hướng chất thải hữu cơ khỏi bãi chôn lấp. Những chính sách này sẽ góp phần giải quyết vấn đề môi trường và thúc đẩy kinh tế xanh.

3. Không phân bón, cây vẫn lớn nhanh nhờ sét đánh?

Biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức nghiêm trọng nhất hiện nay, với nhiệt độ toàn cầu liên tục gia tăng và các hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa lũ bất thường hay hạn hán kéo dài xuất hiện ngày càng dày đặc và khốc liệt hơn. Theo dự báo, mỗi khi nhiệt độ toàn cầu tăng thêm 1 độ C, năng suất của các cây lương thực chủ lực như lúa mì có thể giảm tới 10%, ảnh hưởng nghiêm trọng đến an ninh lương thực toàn cầu. Chuỗi cung ứng lương thực vì thế cũng bị đe dọa nghiêm trọng.

Bên cạnh các tác động tiêu cực từ khí hậu, ngành nông nghiệp còn phải chịu áp lực kép: một mặt phải giảm thiểu sử dụng hóa chất tổng hợp để bảo vệ môi trường và sức khỏe người tiêu dùng; mặt khác, chi phí đầu tư liên tục tăng cao, làm thu hẹp lợi nhuận của nông dân. Trong khi đó, nhu cầu lương thực toàn cầu không ngừng tăng cao, với dân số thế giới dự kiến chạm mốc 10 tỷ người vào năm 2025 - đồng nghĩa với việc sản lượng lương thực phải tăng gấp đôi để đáp ứng.

Trong bối cảnh đó, những phương thức canh tác truyền thống đang dần bộc lộ nhiều hạn chế, và việc ứng dụng công nghệ hiện đại trở thành xu hướng tất yếu. Rainstick – một công ty khởi nghiệp công nghệ nông nghiệp đến từ Úc, ra đời vào tháng 1 năm 2022 – đã phát triển một giải pháp đột phá: công nghệ xử lý hạt giống bằng điện trường biến đổi (VEFt). Giải pháp này giúp nâng cao năng suất cây trồng mà không cần phụ thuộc vào hóa chất, đồng thời kiểm soát tốt chi phí sản xuất.

VEFt lấy cảm hứng từ tri thức bản địa của người Úc, vốn quan sát thấy sấm sét có ảnh hưởng tích cực đến quá trình nảy mầm và phát triển của cây trồng. Rainstick đã hiện đại hóa quan sát đó thành một công nghệ thân thiện với môi trường.

Đặc biệt, Rainstick đã phát triển các “công thức điện trường” riêng biệt cho từng loại cây như lúa mì, bắp, đậu nành, giúp tối ưu hóa hiệu quả xử lý dựa trên đặc điểm sinh lý của từng giống cây trồng. Theo báo cáo, công nghệ này giúp tăng 10% tỷ lệ nảy mầm, cải thiện kích thước lá tới 70%. Với cây trồng đặc thù như nấm hương, VEFt không chỉ nâng năng suất 15% mà còn giúp ức chế nấm mốc xanh gây hại.

Ngành nông nghiệp Việt Nam – trụ cột quan trọng của nền kinh tế – cũng đang đối mặt với nhiều thách thức tương tự, từ biến đổi khí hậu, lạm dụng hóa chất, đến yêu cầu nâng cao năng suất để đáp ứng nhu cầu dân số ngày càng tăng và duy trì lợi thế xuất khẩu.

Từ mô hình Rainstick, Việt Nam có thể rút ra bài học giá trị về việc kết hợp hài hòa giữa tri thức bản địa và khoa học hiện đại, từ đó phát triển những giải pháp nông nghiệp sáng tạo, bền vững. Đầu tư thử nghiệm các công nghệ mới như VEFt trên những cây trồng chủ lực, cùng với chính sách hỗ trợ phù hợp và truyền thông hiệu quả, sẽ góp phần giúp nông dân nâng cao hiệu quả sản xuất và thích ứng với những biến động trong tương lai.

4. Quản lý trang trại từ xa, yên tâm vi vu du lịch

Ngành nông nghiệp Úc đang đối mặt với những thách thức nghiêm trọng và mang tính hệ thống về an toàn lao động. Với đặc thù công việc diễn ra tại các khu vực hẻo lánh, thường xuyên sử dụng máy móc hạng nặng và người lao động làm việc đơn lẻ, nông nghiệp hiện là một trong những ngành nghề nguy hiểm nhất tại quốc gia này. 

Một báo cáo cho thấy, trong giai đoạn 2017 - 2021, tỷ lệ tử vong trong ngành nông nghiệp là 11,5 trên 100.000 lao động, cao gấp khoảng tám lần so với tỷ lệ trung bình của tất cả các ngành, vốn chỉ ở mức 1,4 trên 100.000 lao động, chủ yếu nguyên nhân là do các tai nạn phương tiện khi sử dụng máy móc.

Những con số này đã phản ánh rõ mức độ rủi ro cao về an toàn lao động cho nông dân tại Úc. Sự thiếu hụt các biện pháp hỗ trợ kịp thời, đặc biệt tại các khu vực nông thôn với điều kiện kết nối hạn chế và khả năng ứng phó khẩn cấp yếu kém, càng làm trầm trọng thêm tình trạng này.

Xuất phát từ thực trạng cấp bách này, AirAgri Services Pty Ltd đã ra đời vào năm 2023 như một giải pháp đột phá nhằm nâng cao an toàn và phúc lợi cho cộng đồng nông nghiệp Úc. Công ty được sáng lập bởi hai anh em James và Paul Diamond - thế hệ thứ ba trong một gia đình nông dân chăn nuôi gia súc và cừu - mang đến cho họ góc nhìn sâu sắc và thực tế về những thách thức mà người lao động ngành nông nghiệp đang đối mặt.

Một trong những điểm nổi bật là khả năng kết nối từ xa, sử dụng công nghệ vệ tinh tiên tiến và hoạt động ngay cả khi không có mạng di động - điều vốn là hạn chế lớn đối với các phương pháp liên lạc truyền thống tại vùng nông thôn Úc. Để phục vụ nhu cầu thực tế, AirAgri đã phát triển một loạt thiết bị hỗ trợ như thiết bị theo dõi cá nhân, giám sát tự động và điện thoại vệ tinh chuyên dụng như “Bush Beacon”, được thiết kế tối ưu cho môi trường khắc nghiệt và thiếu kết nối.

Không chỉ dừng lại ở khả năng kết nối, AirAgri còn cung cấp một nền tảng an toàn toàn diện. Người dùng có thể thiết lập bản đồ kỹ thuật số cho trang trại của mình hoặc tích hợp bản đồ hiện có, từ đó theo dõi vị trí các thành viên trong gia đình hoặc đội ngũ lao động thông qua điện thoại thông minh hoặc thiết bị chuyên dụng. Các thiết bị này gửi tín hiệu định kỳ về hệ thống, kể cả khi nằm ngoài vùng phủ sóng. Người dùng có thể đặt các quy tắc và vùng giám sát cụ thể trên bản đồ; hệ thống sẽ tự động kích hoạt cảnh báo trong các tình huống bất thường. 

Bên cạnh đó, AirAgri còn tích hợp nhiều chức năng hỗ trợ quản lý trang trại như lưu trữ hồ sơ, báo cáo tập trung và cung cấp thông tin thời tiết theo vị trí thực tế của từng tài sản nông nghiệp. Về mặt bảo mật, AirAgri cam kết dữ liệu của người dùng được lưu trữ trong nước và thuộc quyền sở hữu của chính họ. Ngoài ra, với các thiết bị theo dõi chuyên dụng, AirAgri áp dụng mô hình cho thuê phần cứng, trong đó các thiết bị bị hỏng sẽ được thay thế miễn phí.

Năm 2023, AirAgri đã vinh dự nhận được Giải thưởng Cam kết về Sức khỏe và An toàn tại Nơi làm việc trong Trang trại do WorkSafe Victoria trao tặng, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong hành trình nâng cao an toàn lao động nông nghiệp. Giải thưởng này không chỉ là sự công nhận cho những nỗ lực và cam kết bền vững của AirAgri trong việc phát triển công nghệ an toàn hiệu quả, mà còn khẳng định tác động thực tiễn của các giải pháp mà công ty mang lại cho ngành nông nghiệp Úc.

Ở nước ta, ngoài các vấn đề kể trên, ngành nông nghiệp còn gặp phải nhiều vấn đề khác như năng suất lao động thấp, biến đổi khí hậu, và khó khăn trong việc áp dụng công nghệ, đặc biệt tại các vùng nông thôn. Các giải pháp của AirAgri, như việc sử dụng công nghệ vệ tinh và các thiết bị hỗ trợ vùng sâu vùng xa, rất phù hợp với thực tế tại Việt Nam. 

Các bài học từ AirAgri cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển giải pháp thân thiện với người dùng và dễ tiếp cận, đặc biệt đối với những nông dân ít quen thuộc với công nghệ. Việc ưu tiên giải pháp giá cả phải chăng và mô hình cho thuê thiết bị có thể giúp giảm bớt chi phí ban đầu cho nông dân Việt Nam. Đồng thời, cam kết bảo vệ quyền sở hữu dữ liệu là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo sự minh bạch và tin cậy trong việc áp dụng công nghệ vào nông nghiệp.

Từ những bài học này, các nhà lãnh đạo nông nghiệp Việt Nam có thể học hỏi để xây dựng một ngành nông nghiệp an toàn, hiệu quả và bền vững hơn. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ, kết hợp với sự hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức trong ngành, sẽ là chìa khóa để thúc đẩy sự phát triển của nông nghiệp Việt Nam trong kỷ nguyên số.

--- 

Dung Trần