Chìa khoá cho nông nghiệp thông minh và phát thải thấp

Sáng nay (5/2), Đại học Bách khoa Hà Nội phối hợp với Chương trình Đổi mới sáng tạo Australia-Việt Nam (Aus4Innovation) tổ chức Tọa đàm công nghệ “Đổi mới sáng tạo dựa trên dữ liệu cho nông nghiệp thông minh và phát thải thấp”.

Sự kiện diễn ra trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng tác động sâu sắc đến sản xuất nông nghiệp toàn cầu, yêu cầu chuyển đổi sang các mô hình nông nghiệp thông minh, phát thải thấp đã trở thành yêu cầu tất yếu; quy tụ các nhà khoa học hàng đầu từ Việt Nam và Australia cùng giải bài toán phát triển xanh. 

Cam kết chiến lược vì nông nghiệp bền vững

Phát biểu khai mạc tọa đàm, PGS. Huỳnh Đăng Chính - Phó Giám đốc Đại học Bách khoa Hà Nội nhấn mạnh: Việt Nam đang bước vào một giai đoạn phát triển mới, trong đó khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo được xác định là động lực trung tâm cho tăng trưởng bền vững. Định hướng này đã được khẳng định rõ trong các nghị quyết quan trọng của Bộ Chính trị, đặc biệt là Nghị quyết 57-NQ/TW, với yêu cầu phát triển dựa trên dữ liệu, công nghệ số và hội nhập quốc tế một cách thực chất.
  Theo PGS. Huỳnh Đăng Chính, các chủ đề được thảo luận tại tọa đàm từ trí tuệ nhân tạo, Internet vạn vật trong giám sát canh tác và quản lý nước, cho tới giảm phát thải khí nhà kính không còn là câu chuyện của tương lai, mà đã là bài toán của hiện tại. Trên nền tảng khoa học công nghệ, những giải pháp này có thể hỗ trợ hoạch định chính sách, thúc đẩy chuyển đổi mô hình tăng trưởng và góp phần hiện thực hóa cam kết phát thải ròng bằng không của Việt Nam.

Với vai trò đại học kỹ thuật - công nghệ hàng đầu cả nước, Đại học Bách khoa Hà Nội xác định trách nhiệm chuyển hóa tri thức thành các giải pháp có giá trị thực tiễn cho xã hội. Theo tinh thần của Nghị quyết 57-NQ/TW, Nhà trường sẽ tập trung vào ba hướng lớn: Thúc đẩy nghiên cứu liên ngành giải quyết các vấn đề toàn cầu và quốc gia; phát triển các nghiên cứu dựa trên dữ liệu, công nghệ số, AI và IoT có kiểm chứng thực địa; và đóng vai trò cầu nối giữa nhà khoa học, doanh nghiệp và cơ quan quản lý nhà nước.

Trân trọng cảm ơn tinh thần hợp tác của Đại học Bách khoa Hà Nội, TS. Kim Wimbush - Giám đốc Chương trình Aus4Innovation, Tham tán Cơ quan Khoa học - Công nghệ Chính phủ Australia (CSIRO) tại Đại sứ quán Australia khẳng định toạ đàm quy tụ các nhóm đối tác từ nhiều sáng kiến khác nhau sẽ tạo không gian chia sẻ tri thức và khơi gợi các ý tưởng cho quan hệ đối tác lâu dài.
  TS. Kim Wimbush khẳng định: “Autralia là đối tác kiên định và đáng tin cậy của Việt Nam. Quan hệ đối tác chiến lược toàn diện giữa hai nước là minh chứng rõ ràng cho cam kết lâu dài của úc cho hỗ trợ các mục tiêu phát triển hợp tác bền vững và bao trùm của Việt Nam, đặc biệt trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo.”

Theo TS. Kim Wimbush, Việt Nam và các nước trong khu vực đã và đang chứng kiến cách các công nghệ tiên phong như trí tuệ nhân tạo, Internet vạn vật, viễn thám và hệ thống giám sát kỹ thuật số đang làm thay đổi mạnh mẽ cách phương thức canh tác công nghiệp, giúp đo lượng chính xác khí thải, quản lý nguồn nước hiệu quả, hỗ trợ nông dân và nhà quản lý đưa ra quyết định bằng phân tích chi tiết theo thời gian thực, giúp tăng nông suất và bảo vệ môi trường. 

Thông qua CSIRO và Aus4Innovation, Australia cam kết giới thiệu các công nghệ tiên tiến nhất để cùng Việt Nam giải quyết các thách thức về biến đổi khí hậu và chuyển đổi số. Mục tiêu dài hạn của chương trình là thúc đẩy một nền kinh tế dựa trên đổi mới sáng tạo, hướng tới phát triển bao trùm và bền vững cho Việt Nam.

Vai trò của dữ liệu trong nông nghiệp thông minh 

Tại toạ đàm, các tham luận chuyên môn từ các nhà khoa học đã cho thấy dữ liệu đang dần trở thành nền tảng vận hành cho các quyết định canh tác, quản lý tài nguyên và hoạch định chính sách giảm phát thải.

Mở đầu phần tham luận, bài trình bày “Data-Driven Decarbonisation: Integrating AI and IoT for Smarter Emission Control” của PGS. Nguyễn Quốc Việt Hùng - Giảng viên Đại học Griffith (Australia) đã phác họa một bức tranh toàn cảnh về khử carbon trong nông nghiệp dựa trên dữ liệu, tập trung vào việc tích hợp AI và IoT để kiểm soát phát thải thông minh tại tỉnh Thanh Hóa.
  Theo PGS. Nguyễn Quốc Việt Hùng, một trong những hạn chế lớn nhất của các phương pháp quản lý phát thải hiện nay là sự thiếu vắng dữ liệu thực địa liên tục và có độ tin cậy cao. Trong nhiều trường hợp, phát thải vẫn được ước tính dựa trên các hệ số trung bình, chưa phản ánh đúng sự khác biệt giữa các vùng sinh thái, tập quán canh tác hay điều kiện khí hậu.

Từ thực tế đó, bài trình bày giới thiệu cách tiếp cận tích hợp giữa cảm biến IoT, dữ liệu vệ tinh và các mô hình trí tuệ nhân tạo để xây dựng các “bản sao số” của hệ thống canh tác. Trên nền tảng này, dữ liệu từ đồng ruộng được chuyển hóa thành thông tin có giá trị, cho phép mô phỏng các kịch bản canh tác khác nhau, dự báo xu hướng phát thải và đưa ra khuyến nghị phù hợp cho từng bối cảnh cụ thể. Thay vì ra quyết định dựa trên kinh nghiệm hoặc giả định, nông dân và nhà quản lý có thể tiếp cận các phân tích theo thời gian thực, từ đó tối ưu hóa sử dụng nước, phân bón và năng lượng, đồng thời giảm phát thải khí nhà kính mà vẫn đảm bảo năng suất.

Cách tiếp cận này đặc biệt phù hợp với canh tác lúa, được biết đến là lĩnh vực vừa giữ vai trò trụ cột của an ninh lương thực Việt Nam, vừa là nguồn phát thải khí metan đáng kể. Chính vì vậy, bài trình bày tiếp sau, “Rice Monitoring and Water Management for Methane Emission Assessment” của TS. Lâm Đạo Nguyên - Trung tâm Vũ trụ Quốc gia Việt Nam (VNSC), đã mang đến một góc nhìn bổ trợ quan trọng từ công nghệ viễn thám.
  TS. Lâm Đạo Nguyên nhấn mạnh phát thải metan trong canh tác lúa có mối liên hệ chặt chẽ với chế độ quản lý nước và các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa. Việc sử dụng dữ liệu radar từ các vệ tinh quan sát trái đất cho phép theo dõi liên tục tình trạng ngập nước của ruộng lúa, ngay cả trong điều kiện thời tiết bất lợi như nhiều mây hay mưa kéo dài – vốn là thách thức lớn đối với các phương pháp quan sát truyền thống.

Thông qua việc kết hợp dữ liệu vệ tinh với các trạm đo mực nước tại thực địa, các nhà khoa học có thể xây dựng các bản đồ lúa theo thời gian, xác định chính xác diện tích, giai đoạn sinh trưởng và trạng thái ngập-khô của ruộng. Đây là những dữ liệu đầu vào then chốt cho việc đánh giá phát thải khí metan và phân tích tác động của các biện pháp quản lý nước như tưới ngập-khô xen kẽ. 

Nếu dữ liệu vệ tinh mang lại cái nhìn bao quát trên quy mô vùng và quốc gia, thì dữ liệu từ đồng ruộng lại là mắt xích không thể thiếu để đảm bảo độ chính xác và khả năng kiểm chứng. Tham luận “Design and Field Evaluation of an IoT-Based Data Acquisition Device for Smart Rice Farming” của PGS. Nguyễn Kiên Trung – Giảng viên Đại học Bách khoa Hà Nội đã đi sâu vào chính thách thức này.
  Theo PGS. Nguyễn Kiên Trung, một trong những rào cản lớn đối với nông nghiệp số tại Việt Nam là điều kiện triển khai ngoài thực địa: Thiếu điện lưới ổn định, hạ tầng internet hạn chế và môi trường canh tác khắc nghiệt. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển các thiết bị IoT chuyên dụng cho đồng ruộng, có khả năng tự cấp nguồn, hoạt động độc lập và thu thập liên tục các thông số quan trọng như độ ẩm đất, mực nước và nồng độ khí nhà kính.

Điểm đáng chú ý là các thiết bị này không chỉ phục vụ thu thập dữ liệu, mà còn được thiết kế để phù hợp với điều kiện triển khai trên diện rộng. Khi mất kết nối, dữ liệu được lưu trữ cục bộ và truyền lên hệ thống đám mây khi có tín hiệu, đảm bảo tính liên tục của chuỗi dữ liệu. Qua các thử nghiệm thực địa, hệ thống cho thấy tiềm năng lớn trong việc tạo ra nguồn dữ liệu tin cậy, phục vụ đồng thời cho nghiên cứu khoa học, hỗ trợ nông dân và cung cấp bằng chứng cho quản lý nhà nước.
  Ba tham luận chuyên môn đã bổ sung cho nhau, tạo nên một bức tranh hoàn chỉnh về đổi mới sáng tạo dựa trên dữ liệu trong nông nghiệp, hướng đến mục tiêu chung biến dữ liệu thành công cụ ra quyết định, giúp nông nghiệp Việt Nam vừa nâng cao hiệu quả sản xuất, vừa giảm phát thải và thích ứng với biến đổi khí hậu.