Canh tác theo chiều dọc sẽ phổ biến trong đô thị thông minh

PGS, TS Đào Thế Anh cho rằng, canh tác nông nghiệp theo chiều dọc hiện có 3 hướng áp dụng công nghệ chính là thủy canh (hydroponic), hệ thống canh tác-thủy sản (aquaponic) và tháp canh tác (sky farm).

Trong đó, trang trại đô thị có thể đơn giản như khu vườn truyền thống ngoài trời, hoặc phức tạp như nông trại theo chiều dọc trong nhà, mà ở đó người nông dân nghĩ về phát triển không gian ba chiều.

Những nông trang tương lai phức tạp này có thể được cấu hình theo một số cách, nhưng hầu hết trong số chúng chứa các hàng giá đỡ được lót bằng cây trồng trong đất, nước giàu dinh dưỡng hoặc đơn giản là không khí.

Mỗi tầng được trang bị ánh sáng UV để mô phỏng hiệu ứng của mặt trời. Không giống như thời tiết khó lường của canh tác ngoài trời, trồng trong nhà cho phép nông dân điều chỉnh các điều kiện để tối đa hóa sự tăng trưởng.

Trích dẫn dự báo của giới chuyên gia nông nghiệp, PGS, TS Đào Thế Anh cho biết canh tác theo chiều dọc sẽ trở nên phổ biến trong đô thị thông minh của tương lai. Mô hình này đã được thử nghiệm thông minh ở Singapore, cây được trồng trong các tòa nhà cao tầng, cho lợi ích rất rộng, công nghệ rất mạnh và kết quả rất tuyệt vời. Ở Chicago, Mỹ, nông trại theo chiều dọc đang mọc lên ở các khu vực đô thị, một số trong các tòa nhà cũ đã được tái sử dụng cho nông nghiệp.

Nông nghiệp theo chiều dọc có những lợi thế mới như sản xuất cây trồng quanh năm, không mất mùa liên quan đến thời tiết do hạn hán, lũ lụt, sâu bệnh. Phương pháp hữu cơ, không thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu hoặc phân bón, đồng thời, làm giảm đáng kể việc sử dụng nhiên liệu động cơ đầu tư cho máy kéo, máy cày, vận chuyển; cắt giảm vận chuyển, bảo vệ lương thực trong giai đoạn từ nông trại đến người tiêu dùng.

Mô hình canh tác nông nghiệp theo chiều dọc tại Singapore.

Theo chuyên gia Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, thị trường rau quả toàn cầu dự báo sẽ đạt 12,77 tỷ USD vào năm 2026, nông nghiệp theo chiều dọc được công nhận là giải pháp quan trọng để nuôi sống thành phố.

Tuy nhiên, nông nghiệp theo chiều dọc đang phải đối mặt với nhiều thách thức do áp lực giảm chi phí và tăng năng suất.

Thực tế cho thấy, việc triển khai ngay cả một trang trại nhỏ, công nghệ thuộc thế hệ thứ nhất (tự động kiểm soát tưới tiêu, độ ẩm, ánh sáng, CO2 và các thông số liên quan khác) cũng đã phải tốn ít nhất là 280 Nghìn USD. Mặc khác, chi phí để xây dựng trang trại phức tạp với công nghệ tân tiến hơn có thể lên đến 15 triệu USD.

Cùng với đó, các chi phí ánh sáng, lao động có thể gây áp lực hơn nữa cho các công ty khi cạnh tranh với các nhà sản xuất hữu cơ và sản xuất truyền thống. Một kg rau xanh được trồng theo phương pháp canh tác theo chiều dọc có giá khoảng 33 USD, trong khi sản phẩm hữu cơ có giá 23 USD.

“Bước đầu tiên để bảo đảm lợi nhuận lâu dài của trang trại theo chiều dọc là chuyển đổi sang công nghệ thế hệ hai. Có nghĩa là, ngoài việc tự động kiểm soát tưới tiêu, độ ẩm, ánh sáng, CO2 và các thông số liên quan khác, các trang trại cũng có khả năng tự động thu thập dữ liệu và tối ưu hóa các quy trình phát triển.

Người nông dân cần triển khai máy móc tiên tiến để tự động vận hành các hoạt động trồng, làm cỏ, thu hoạch, phân loại và sản xuất bao bì để vận chuyển. Những cải tiến này cho phép thế hệ thứ hai của các trang trại theo chiều dọc có sản lượng gấp 55 lần so với các trang trại thông thường”, ông Thế Anh nhận định.

Đối với Việt Nam, đô thị nông nghiệp thông minh là một lĩnh vực mới phát triển. Hạn chế lớn nhất của người nông dân là thiếu thông tin trong các lĩnh vực sản xuất và đời sống.

Tuy nhiên, nông nghiệp thông minh tại Việt Nam sẽ mang lại cơ hội tăng cường khả năng kết nối cho người nông dân với thông tin, giúp họ quản lý sản xuất tốt hơn, xóa nhòa một phần khoảng cách về địa lý, giảm bớt sự phức tạp của các thủ tục hành chính nhiều cấp như hiện nay. Qua đó, người nông dân được sử dụng trực tiếp các dịch vụ công của Nhà nước cho nông nghiệp.

Hà Anh