Trong bối cảnh nông nghiệp Nhật Bản đang đối mặt với sự cạnh tranh toàn cầu, quốc gia này đang nỗ lực nâng cao hiệu quả và tính cạnh tranh của ngành nông nghiệp thông qua việc triển khai các dự án nông nghiệp thông minh. Các công ty điện tử Nhật Bản, vốn đang tìm kiếm những kênh bán hàng và sản phẩm mới, đã chuyển đổi các nhà máy bỏ hoang thành các cơ sở công nghệ cao, áp dụng các kỹ thuật canh tác mới nhất với sự hỗ trợ của công nghệ kỹ thuật số như đám mây, mạng lưới và cảm biến.
Mục lục
- Chính phủ Nhật thúc đẩy các công ty công nghệ trồng rau sạch
- Những cái tên hàng đầu trong việc phát triển công nghệ trồng rau sạch Nhật Bản
- Tương lai của thực phẩm: Công nghệ mới trong nông nghiệp Nhật Bản
- Trồng rau không cần đất: Công nghệ mới của Nhật Bản
- Công nghệ trồng rau sạch Nhật Bản: Cách phát triển và ứng dụng
Chính phủ Nhật thúc đẩy các công ty công nghệ trồng rau sạch
Sau nhiều năm lao động vất vả và thu nhập thấp, ngành nông nghiệp Nhật Bản đang dần chuyển mình sang lĩnh vực công nghệ cao với lợi nhuận cao hơn. Điều này xuất phát từ các nguyên nhân như thời tiết khắc nghiệt, bao gồm mưa lớn và hạn hán, làm cho nông nghiệp trở nên đầy rủi ro. Sự hư hỏng của nhiều loại cây trồng đã dẫn đến việc giá nông sản tăng cao trong những năm gần đây.
Những tiềm năng lợi nhuận lớn trong lĩnh vực này hiện đang thu hút sự quan tâm của các công ty công nghệ Nhật Bản. Đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ Hàn Quốc và Trung Quốc, nhiều công ty công nghệ phải giảm giá sản phẩm và không còn đạt được lợi nhuận như trước. Để hỗ trợ, chính phủ Nhật Bản đang khuyến khích các công ty tham gia phát triển nông nghiệp thông minh và đã mở rộng trợ cấp cho các dự án nông nghiệp tiên tiến trong vài năm qua. Số lượng các cơ sở nông nghiệp công nghệ cao đã tăng gấp bốn lần.
Những cái tên hàng đầu trong việc phát triển công nghệ trồng rau sạch Nhật Bản
1. Phần mềm Akisai của Fujitsu: Hỗ trợ nông dân khởi nghiệp trong lĩnh vực nông nghiệp thông minh
Hợp tác với công ty công nghệ thông tin lớn nhất Việt Nam – FPT, Fujitsu đã mở cơ sở nông nghiệp rộng 4000m², được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn thuê để quảng bá công nghệ dịch vụ đám mây nông nghiệp Akisai của họ. Cơ sở này có một nhà máy khép kín, vô trùng, nơi các sản phẩm rau được trồng dưới ánh sáng nhân tạo và một nhà kính nơi trồng các loại rau có giá trị cao như cà chua có hàm lượng đường cao và rau diếp lá có hàm lượng kali thấp.
Cơ sở nông nghiệp cũng được sử dụng làm phòng trưng bày để quảng bá nông nghiệp thông minh, thu hút sự tham gia của các công ty thuộc nhiều ngành khác nhau cũng như chính phủ Việt Nam, đồng thời góp phần vào sự phát triển không ngừng của ngành nông nghiệp Việt Nam. Hai công ty công nghệ cũng đang xem xét việc cung cấp phần mềm Akisai cho nông dân thường xuyên để giúp những người có ít kinh nghiệm về nông nghiệp thông minh có thể bắt đầu. Phần mềm có các mẹo và đồ họa dễ hiểu.
Fujitsu cũng đang thúc đẩy giải pháp đám mây nông nghiệp Akisai trong quá trình thí điểm trong môi trường nhà kính ở thị trường Phần Lan, nơi gã khổng lồ công nghệ sẽ hợp tác với Robbe’s Little Garden Ltd., công ty trồng các loại thảo mộc và rau quả ở Phần Lan. Fujitsu sẽ kết hợp công nghệ của mình với các chuyên gia Phần Lan về chiếu sáng LED, kiểm soát môi trường và công nghệ tự động hóa nhà kính. Môi trường nhà kính trước đây vẫn chưa sử dụng rộng rãi các giải pháp đám mây, nhưng để duy trì các điều kiện tối ưu, đặc biệt là ở các cơ sở sản xuất rau tự động và lớn hơn, điều này ngày càng trở nên quan trọng. Hệ thống Akisai cho phép giám sát và kiểm soát không dây các hoạt động của nhà kính thông qua bất kỳ thiết bị di động nào.
2. Sharp Electronics: Trồng dâu tây Nhật Bản trên sa mạc Dubai
Tương lai của gã khổng lồ điện tử Nhật Bản Sharp đang gặp khó khăn có thể phụ thuộc vào việc trồng dâu tây trong một trang trại kín ở sa mạc Dubai – nơi loại trái cây này rất phổ biến nhưng đắt tiền, khó trồng và nhanh hỏng. Với doanh thu từ tivi LCD và điện thoại thông minh giảm mạnh trong những năm gần đây, Sharp hy vọng có thể tạo ra một hệ thống kỹ thuật nông nghiệp tập trung vào công nghệ giám sát các điều kiện trồng trọt như đèn LED tiết kiệm năng lượng và cảm biến theo dõi độ ẩm và nhiệt độ.
Hệ thống lọc không khí Plasmacluster của Sharp giúp bảo vệ dâu tây bằng cách loại bỏ nấm mốc, vi trùng, vi rút, mạt bụi và vi khuẩn lơ lửng trong không khí thông qua việc phát ra các ion dương và âm. Hệ thống cảm biến của nó thu thập và phân tích dữ liệu về kỹ thuật canh tác để tối ưu hóa sản xuất. Công nghệ hệ thống nhà máy tiên tiến cũng có thể được áp dụng cho các sản phẩm nông nghiệp khác và sẽ được bán với giá khoảng 820.000 USD, bằng khoảng 1/10 chi phí của các trang trại nhà máy thông thường. Trong tương lai, Sharp muốn kết hợp các tấm pin mặt trời của mình vào hệ thống.
3. Panasonic: Trồng rau xanh tại nhà kho ở Singapore
Một gã khổng lồ điện tử tiêu dùng khác của Nhật Bản đang mạo hiểm thâm nhập vào lĩnh vực nông nghiệp trong nhà. Panasonic bắt đầu trồng rau tại một nhà kho ở Singapore vào năm 2014, bán sản phẩm cho các nhà hàng và cửa hàng tạp hóa địa phương. Với đèn LED thay thế ánh sáng tự nhiên, các loại rau lá xanh của Panasonic có thể được trồng quanh năm. Đèn LED cũng chiếu sáng ở tần số cụ thể, khuyến khích cây trồng phát triển nhanh hơn. Để tạo ra năng suất cao hơn, các luống trồng được xếp chồng lên nhau đến tận trần nhà kho kín đáo, nơi sản xuất hơn 80 tấn rau hàng năm, chiếm 0,015% tổng số rau được sản xuất tại Singapore.
Panasonic đặt mục tiêu cuối cùng sẽ nâng tỷ lệ này lên 5%. Hơn bốn mươi loại rau hiện đang được trồng trong nhà kho, bao gồm rau diếp rocket, củ cải Thụy Sĩ, củ cải cầu vồng, củ cải trắng đỏ mini và mizuna. Với kinh nghiệm của Panasonic trong sản xuất và kỹ thuật, cũng như trước những thách thức xung quanh biến đổi khí hậu và dân số ngày càng tăng, tình trạng thiếu đất canh tác trên toàn thế giới, nhu cầu cung cấp thực phẩm ổn định, chất lượng cao và ổn định, công ty coi nông nghiệp trong nhà là một danh mục đầu tư tăng trưởng tiềm năng.
4. Toshiba: Trang trại nhà máy công nghệ cao
Toshiba là một gã khổng lồ công nghệ khác đang mạo hiểm đầu tư vào lĩnh vực nông nghiệp tại nhà máy. Trang trại nhà máy ‘sạch’ đáng kinh ngạc của họ ở Yokosuka, Nhật Bản, sản xuất không dưới 3 triệu cây rau diếp mỗi năm – dù không cần đất hoặc ánh sáng mặt trời. Nhờ kiểm soát nhiệt độ, chiếu sáng hiệu quả và giám sát bằng máy tính, rau trồng trong trang trại trong nhà duy trì được giá trị dinh dưỡng trong khi sử dụng ít phân bón hơn tới 70% và ít nước hơn tới 98%. Rau diếp được tiêm chất dinh dưỡng và vitamin trực tiếp vào rễ và được chiếu xạ liên tục bằng đèn LED. Trong những điều kiện này, rau diếp có thể phát triển nhanh hơn tới hai lần rưỡi so với các loại rau thông thường.
Những chuyên gia kiểm tra rau diếp với máy tính bảng, khẩu trang và bộ đồ toàn thân trông giống như họ bước ra từ một bộ phim khoa học viễn tưởng. Mục tiêu của công ty công nghệ này là trồng loại rau diếp chất lượng cao nhất trên thế giới, không bị nhiễm nấm, côn trùng hoặc vi khuẩn và không cần bất kỳ loại thuốc trừ sâu nào. Rau diếp được vận chuyển trong túi kín khí, giúp tăng thời hạn sử dụng. Chúng cực kỳ sạch và có thể ăn mà không cần phải rửa trước. Trong vài năm tới, Toshiba đặt mục tiêu xây dựng các trang trại nhà máy của họ trên toàn thế giới, đồng thời tiếp thị hệ thống công nghệ cao của mình để cho phép các nhà máy khác phát triển các sản phẩm tương tự.
Tương lai của thực phẩm: Công nghệ mới trong nông nghiệp Nhật Bản
Hệ thống nhà máy trang trại và các phương pháp canh tác hiện đại đang tạo ra những cơ hội mới cho ngành nông nghiệp Nhật Bản. Ngành này đang đối mặt với thách thức lớn như thiếu lao động do sự giảm sút số lượng thế hệ tiếp theo. Các công ty công nghệ Nhật Bản kỳ vọng vào việc xuất khẩu nông sản. Rau trồng trong môi trường vô trùng có thể tồn tại lên đến 2 tháng trong điều kiện lạnh.
Nhà máy trồng rau diếp bằng robot đầu tiên sẽ mở cửa vào giữa năm 2017 tại Kameoka, gần Kyoto. Ở đây, con người sẽ gieo hạt, còn robot sẽ xử lý phần còn lại. Dù hiện tại sản lượng chưa đạt mức xuất khẩu quy mô lớn, trong 5 năm tới, cơ sở này dự kiến sẽ sản xuất không dưới nửa triệu cây rau diếp hữu cơ mỗi ngày.
Các công ty như Panasonic cũng đang lên kế hoạch lớn để đảm bảo an ninh lương thực. Panasonic dự định sản xuất 5% cây trồng tại địa phương vào năm 2017 và dự định nhượng quyền công nghệ cho các trang trại truyền thống. Dù không thể thay thế hoàn toàn các trang trại ngoài trời, những cơ sở canh tác trong nhà này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm tươi sống cho các khu vực đô thị và là một phần của bức tranh tương lai về thực phẩm.
Trồng rau không cần đất: Công nghệ mới của Nhật Bản
Tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mebiol, cách Tokyo hơn một giờ, rau diếp baby Cos đang phát triển dưới ánh đèn đỏ trong một khay. Một khu vườn rau xanh nhỏ đang nở trên bề mặt đĩa salad. Các cây con được trồng không cần đất, mà trên một lớp màng polymer mỏng, trong suốt. “Bạn có thấy rễ cây không?” Hiroshi Yoshioka, phó chủ tịch Mebiol, hỏi khi nhấc lớp màng lên để lộ ra một mớ sợi tơ mịn. Anh kéo lớp màng ra khỏi đĩa và giữ nó như một tấm thảm lá xanh.
Màng polymer là công nghệ mới giúp trồng rau quả trên nhiều bề mặt khác nhau. Được làm từ hydrogel, một vật liệu siêu thấm, màng này hút nước và chất dinh dưỡng qua hàng triệu lỗ chân lông nhỏ. Cây mọc trên bề mặt màng, với rễ cây lan rộng ra giống như hình chiếc quạt.
Màng nông nghiệp này được phát triển bởi Yuichi Mori, nhà vật lý hóa học sáng lập Mebiol vào năm 1995. Mori đã dành phần lớn sự nghiệp để phát triển công nghệ polymer cho y tế, nhưng ông cũng bị cuốn hút bởi sinh học thực vật. Ông tin rằng thực vật có thể giải quyết nhiều vấn đề xã hội, từ bệnh tật đến vấn đề môi trường. Sau nhiều năm thử nghiệm, Mori và các đồng nghiệp đã phát triển hệ thống canh tác không cần đất cho quy mô lớn.
Theo một nghiên cứu năm 2015 của Trung tâm Grantham của Đại học Sheffield, chúng ta đã mất 1/3 diện tích đất trồng trọt do ô nhiễm và xói mòn trong 40 năm qua. Việc trồng trọt quá mức và sử dụng phân bón quá nhiều đã làm đất trở nên cạn kiệt nhanh hơn khả năng phục hồi tự nhiên. Biến đổi khí hậu và thời tiết cực đoan cũng làm trầm trọng thêm tình trạng xói mòn. Khi nhu cầu lương thực toàn cầu dự kiến sẽ tăng 50% vào năm 2050, việc mất mát đất đai và tình trạng thiếu nước đang tạo thêm rủi ro cho an ninh lương thực.
Công nghệ trồng rau sạch Nhật Bản: Cách phát triển và ứng dụng
Các lỗ siêu nhỏ của màng polymer không chỉ giúp trồng cây mà còn ngăn chặn vi khuẩn và vi rút, loại bỏ nhu cầu sử dụng thuốc trừ sâu độc hại. Với ưu điểm không cần đất, các trang trại bền vững có thể được thiết lập ở hầu như mọi nơi – từ sa mạc, nóc nhà thành phố đến vùng đất bị ô nhiễm. Phương pháp này đã được áp dụng tại 150 địa điểm ở Nhật Bản, một địa điểm ở Trung Quốc, và một trang trại ở giữa sa mạc tại Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Mebiol dự định xuất khẩu công nghệ này sang châu Âu và các nước khác ở Trung Đông vào cuối năm nay.
Ban đầu, nông dân tỏ ra hoài nghi về phương pháp này, nhưng nó đang dần được ưa chuộng bởi các nhà sản xuất mới trong ngành, chẳng hạn như Ayaka Miura, chủ tịch của Drop Farm. Drop Farm trồng cà chua nhỏ tại tỉnh Ibaraki, sử dụng kỹ thuật canh tác bằng màng polymer. Màng này giữ các phân tử nước, khiến cây trồng phải làm việc chăm chỉ để hấp thụ nước và chất dinh dưỡng. Điều này làm tăng lượng đường, axit amin và chất phytochemical trong rau, tương tự như cách trồng nho làm rượu trên đất nghèo dinh dưỡng tạo ra trái cây cô đặc.
Cà chua trồng bằng phương pháp này hiện chủ yếu được bán tại các cửa hàng bách hóa cao cấp ở Nhật Bản. Tuy nhiên, chúng cũng đã bắt đầu xuất hiện trên thực đơn của các nhà hàng như Celeb de Tomato ở Tokyo, và sẽ được sử dụng tại các quán ăn cao cấp như Le Petit Maison ở Dubai trong mùa xuân tới.
Với khả năng thích ứng cao và tinh thần đổi mới, người Nhật luôn dẫn đầu trong các xu hướng toàn cầu. Công nghệ trồng rau sạch của Nhật Bản không chỉ mang lại sản phẩm chất lượng mà còn có giá cả phải chăng, đáp ứng nhu cầu của nhiều người tiêu dùng.
Ý kiến