Ánh sáng và mặt tối của việc áp dụng nông nghiệp thông minh (SFT) ở Nhật Bản, có lối đột phá nào không?

Sự sụt giảm dân số nhanh chóng, già hóa dân số, cùng hiện tượng nắng nóng bất thường bao trùm bán đảo Triều Tiên và quần đảo Nhật Bản là những thách thức cốt lõi đe dọa sự tồn tại của nông nghiệp hai nước. Trước tình hình đó, ‘công nghệ nông nghiệp thông minh (SFT)’ đang nổi lên mạnh mẽ như một vị cứu tinh, nhưng tại hiện trường vẫn liên tục xuất hiện lo ngại rằng “dù đưa máy móc đắt tiền vào thì chỉ có nợ tăng lên”. Dựa trên ba trường hợp nghiên cứu của Nhật Bản được công bố gần đây tại hội thảo học thuật của Hội Quản trị Chăn nuôi Hàn Quốc (trồng lúa ở vùng đồi núi, làm vườn nhà kính ở Fukuoka, nông nghiệp cây trồng cạn quy mô lớn·chăn nuôi bò sữa ở Hokkaido), bài viết đã phân tích chuyên sâu hiệu quả kinh tế thực tế của nông nghiệp thông minh và các điều kiện để triển khai thành công tại thực địa.

‘Amnak’ ở tỉnh Hyogo, vượt qua nhờ đa dạng hóa kinh doanh và chính sách hỗ trợ trợ cấp
Theo nghiên cứu của Giáo sư Iba Haruhiko (伊庭 治彦) thuộc Đại học Shujitsu của Nhật Bản, các vùng đồi và miền núi (HM), chiếm khoảng 30~40% diện tích trồng lúa gạo dùng làm thực phẩm của Nhật Bản (1,367 triệu ha tính đến năm 2025), đang đứng trước nguy cơ suy sụp do cấu trúc thửa ruộng manh mún và chi phí sản xuất cao.

Kết quả mô phỏng kịch bản áp dụng công nghệ nông nghiệp thông minh (SFT) của nhóm nghiên cứu với quy mô diện tích trồng lúa 12,25ha là rất đáng chú ý. Khi đưa vào máy kéo GPS (7,81 triệu yên, tương đương 124% giá máy thường), thời gian làm việc giảm từ 44,8 giờ xuống 29,4 giờ mỗi ha; khi áp dụng phun thuốc bằng drone (940.000 yên), thời gian làm việc giảm mạnh từ 102,4 giờ xuống 21,8 giờ. 

Tuy nhiên, xét về kết quả kinh doanh, khi lợi nhuận thường xuyên của phương thức hiện có là âm 19,98 triệu yên, thì kịch bản áp dụng đồng thời drone, máy kéo GPS và máy cấy (SFT2) cũng ghi nhận mức lỗ thường xuyên 19,95 triệu yên. Điều này cho thấy chi phí cố định (khấu hao) tăng do đưa thiết bị vào đã triệt tiêu hiệu quả cắt giảm lao động, nên kết cục là mức thua lỗ gần như vẫn được duy trì tương tự.

Một trường hợp thành công vượt qua điều này là pháp nhân nông nghiệp 'Amnak' ở tỉnh Hyogo. Họ đã tận dụng phần lao động nhàn rỗi có được nhờ áp dụng công nghệ thông minh để đa dạng hóa hoạt động sang chế biến·bán thực phẩm (đậu phụ, bánh gạo, v.v.) và canh tác nhận ủy thác. Trồng lúa đơn thuần bị lỗ, nhưng mảng chế biến tạo ra lợi nhuận lớn, qua đó cân bằng được thu chi tổng thể. Ngoài ra, chính sách hỗ trợ lai giữa trợ cấp đưa vào một lần (One-time) và trợ cấp hằng năm theo diện tích (Annual) đã đóng vai trò quyết định trong việc giảm gánh nặng chi phí cố định ban đầu và bảo đảm tính bền vững.

Nông hộ cà chua nhà kính ở Fukuoka, vượt qua thiệt hại do nhiệt độ cao bằng học hỏi và dữ liệu

Nắng nóng bất thường do biến đổi khí hậu cũng đang siết cổ nông hộ. Trường hợp nông hộ cà chua (đơn vị kinh doanh A) ở khu C, tỉnh Fukuoka, do Giáo sư Uenishi Yoshihiro (上西良廣) của Đại học Kyushu trình bày, cho thấy ‘quá trình bám rễ’ của công nghệ quan trọng đến mức nào.

Đơn vị kinh doanh A (diện tích canh tác 58a) đã xây dựng một hệ thống thông minh liên kết bơm nhiệt khí gas (GHP, 3 máy khoảng 3~4 triệu yên) với thiết bị điều khiển môi trường tích hợp (Profinder NEXT80, 3 máy 3 triệu yên). Nông hộ này đã tích cực sử dụng làm mát ban đêm bằng GHP trong thời kỳ nhiệt độ cao mùa hè (tháng 7~8) và công nghệ phủ chất cản nhiệt lên mái nhà kính bằng drone. Kết quả là khi các nông hộ xung quanh chịu thiệt hại 70~80% do nhiệt độ cao và tác hại nhiệt, phải từ bỏ cây trồng, thì nông hộ này đã khống chế tỷ lệ thiệt hại ở mức 20~30% và ổn định duy trì năng suất cao ở mức 24~25 tấn.

Giáo sư Uenishi đã phân tích quá trình bám rễ công nghệ của đơn vị này theo mô hình ra quyết định đổi mới 5 giai đoạn của Rogers. Ông cho biết: “Để công nghệ nông nghiệp thông minh lan rộng nhanh chóng, hỗ trợ thể chế nhằm hạ thấp rào cản chi phí ở giai đoạn đầu đưa vào như hỗ trợ giá vận hành thử nghiệm hay trợ cấp là điều thiết yếu, và chỉ đưa thiết bị thông minh vào thôi thì năng suất không thể được cải thiện.” Ông nói thêm: “Trường hợp của ông S, đơn vị A, cho thấy việc xây dựng liên kết với mạng lưới đào tạo có thể học kiến thức sinh lý thực vật (Liên hiệp nông nghiệp JA, hội thảo, tư vấn viên) là chìa khóa thành công cốt lõi nhất để công nghệ bám rễ.”

Và ông nhấn mạnh rằng trong bối cảnh biến đổi khí hậu khiến thiệt hại do nhiệt độ cao và tác hại nhiệt ngày càng cố hữu, công nghệ điều khiển môi trường tích hợp dựa trên dữ liệu không chỉ là công cụ nâng cao năng suất đơn thuần mà còn là biện pháp thích ứng với biến đổi khí hậu mang tính tối hậu, giúp hiện thực hóa quản lý làm vườn bền vững.

Sau khi đưa robot vắt sữa vào, sản lượng sữa tăng 21,6%·số ngày trống rút ngắn 13,3%
Hokkaido, thành trì của nông nghiệp Nhật Bản, có diện tích đất canh tác bình quân mỗi hộ trên 30ha và nền tảng tự lập của nông hộ chuyên nghiệp rất mạnh. Tại đây, vấn đề thiếu lao động đang được thay thế nhanh chóng bằng công nghệ thông minh (vốn).

Theo nghiên cứu của Giáo sư Miyake Shunsuke (三宅 俊輔) thuộc Đại học Chăn nuôi Obihiro, người trình bày trong ngày hôm đó, tại các nông hộ cây trồng cạn quy mô lớn từ 60ha trở lên, việc đưa vào máy kéo cỡ lớn (270 mã lực), máy bón phân biến đổi và hệ thống lái tự động đã giúp giảm thời gian lao động trực tiếp từ 2.493 giờ xuống 1.243 giờ, tức khoảng 50%. Đây là kết quả đạt được khi vẫn sử dụng đúng như cũ 1 lao động gia đình và 0,5 lao động thuê, và cho thấy khi áp dụng hệ thống này thì có thể quản lý kinh doanh tới quy mô 90ha.

Ngoài ra, Giáo sư Miyake cũng giới thiệu trường hợp năng suất được cải thiện mạnh trong lĩnh vực chăn nuôi bò sữa nhờ đưa robot vắt sữa vào. Theo bài trình bày của ông, kết quả phân tích mô hình giả định quy mô 150 bò cái đang cho sữa cho thấy sản lượng sữa mỗi con tăng 2.035kg, từ 9.436kg (trước khi đưa vào) lên 11.471kg (sau khi đưa vào). Không chỉ vậy, thông qua thiết bị giám sát động dục·sinh đẻ, số ngày trống (thời gian không mang thai) đã được rút ngắn tới 18 ngày, từ 135 ngày xuống 117 ngày, cho thấy hiệu quả cải thiện thành tích sinh sản.
 
Đây là kết quả có được sau khi đầu tư 800 triệu yên vào chuồng bò kiểu freestall và 4 robot vắt sữa. Sau khi đưa vào, thời gian lao động đơn giản giảm mạnh, thay vào đó có thể tập trung vào quản lý chăn nuôi bằng cách phân tích dữ liệu cá thể được thu thập từ robot vắt sữa. Nhờ đó, thành tích sinh sản được cải thiện, và bằng việc sản xuất, bán thêm khoảng 130 con bò Wagyu mỗi năm từ nguồn thu bổ sung, mô hình này đang bảo đảm hiệu quả kinh tế cao.

Tuy nhiên, Giáo sư Miyake nói rằng: "Đúng là công nghệ thông minh đang đóng góp lớn vào việc nâng cao năng suất lao động và nâng tầm quản lý kinh doanh (ra quyết định dựa trên dữ liệu), nhưng vì đi kèm gánh nặng hoàn trả khoản vốn đầu tư khổng lồ lên tới hàng trăm triệu yên, nên cần xem xét khả năng có thể vượt qua nhờ hiện thực hóa năng suất.” Đồng thời, ông cũng cảnh báo rằng  “các nông hộ quy mô vừa và nhỏ luôn đối mặt với rào cản gia nhập và lo ngại bị đẩy nhanh đến đóng cửa kinh doanh."