Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp biên soạn.

NÔNG NGHIỆP CHÍNH XÁC LÀ GÌ?

Năm 1997, Uỷ ban Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ đưa ra định nghĩa về nông nghiệp chính xác “Nông nghiệp chính xác là việc ứng dụng những công nghệ thông tin hiện đại nhằm cung cấp, xử lý và phân tích đa nguồn số liệu có độ chính xác không gian và độ phân giải cao phục vụ cho quá trình ra quyết định và điều hành hoạt động quản trị nhằm nâng cao sản lượng sản xuất nông nghiệp”. Tới thời điểm hiện tại thì định nghĩa về nông nghiệp chính xác trên vẫn còn nguyên giá trị, điều khác biệt chỉ là làm rõ những kỹ thuật và công nghệ cao cấp nào được sử dụng trong nông nghiệp chính xác của thế kỷ 21 mà thôi.

Thực tiễn cho thấy, nông nghiệp chính xác bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhất khi có sự xuất hiện và tham gia của kỹ thuật định vị toàn cầu bằng vệ tinh GPS (Global Positioning System) của Hoa Kỳ và hiện tại là GNSS (Global Navigation Satellite System) với sự tham gia của hàng loạt các vệ tinh định vị dẫn đường của nhiều quốc gia như GPS của Hoa Kỳ, GLONASS của Liên bang Nga, Galileo của Cộng đồng Châu Âu, BeiDou của Trung Quốc và một số hệ thống định vị vùng khác của Ấn Độ và Nhật Bản. Với việc trang bị máy thu tín hiệu định vị dẫn đường GNSS phù hợp cho nông nghiệp, người nông dân và các nhà nghiên cứu có khả năng xác định chính xác bất kỳ vị trí nào trên cánh đồng, điều này cho phép chúng ta tạo ra các bản đồ với độ phân giải và độ chính xác cao hơn rất nhiều mà trên đó tất cả các yếu tố khác đều có thể đo đạc và ghi nhận lại được một cách chi tiết và rõ ràng như năng suất theo từng thửa ruộng, đặc điểm địa hình, độ phẳng mặt ruộng, các yếu tố hữu cơ, mức bụi ẩm, lượng mưa, nhiệt độ, các chỉ số sinh hoá như độ pH, vi sinh vật … Hầu hết các loại máy động lực sử dụng trong nông nghiệp như máy cày, máy kéo, máy gặt đập liên hợp … thế hệ mới đều được trang bị sẵn các cảm biến GNSS bên cạnh chức năng dẫn đường, chúng còn cung cấp thông tin để hướng dẫn hoạt động của máy móc trên cánh đồng và hỗ trợ việc quản lý và điều hành thông minh từ trong phòng.

Bên cạnh kỹ thuật định vị dẫn đường vệ tinh GNSS, nông nghiệp chính xác cũng thực sự khởi sắc khi xuất hiện các thiết bị bay không người lái UAV. Với khả năng mang các loại cảm biến hình ảnh khác nhau, UAV làm thay đổi hoàn toàn cách thức theo dõi và chăm sóc trong nông nghiệp. Một trong những điểm chúng ta đều biết rất quan trọng đối với cây trồng là chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). NDVI được phân tách từ các băng cận hồng ngoại, hồng ngoại và là các tham số trung gian mà từ đó có thể thấy được các đặc tính khác nhau của thảm thực vật như: sinh khối, chỉ số diện tích lá, khả năng quang hợp, tổng các sản phẩm sinh khối theo mùa mà thực vật có thể tạo ra. Những đặc tính đó có liên quan và phụ thuộc rất lớn vào dạng thực vật bao phủ và thời tiết, đặc tính sinh lý, sinh hoá và sâu bệnh…Công nghệ gần đúng để giám sát đặc tính các hệ sinh thái khác nhau là phép nhận dạng chuẩn và phép so sánh giữa chúng. Hay nói cách khác, bằng cách nào đó nếu chúng ta xác định được chỉ số NDVI (biến thiên từ -1 đến +1) chúng ta sẽ hiểu rõ sức khoẻ của cây trồng và đưa ra phương án chăm sóc hợp lý cho từng thời điểm cũng như phương án xử lý sâu bệnh hại theo từng khu vực một cách hiệu quả và tiết kiệm.

UAV quan trắc sử dụng trong nông nghiệp được trang bị máy chụp ảnh màu RGB và máy chụp ảnh đa phổ có khả năng thu thập hình ảnh phục vụ cho kỹ thuật đo vẽ ảnh hàng không nhằm tạo ra các bức ảnh trực giao trên các cánh đồng. Cấu trúc của ảnh đa phổ (Multispectral) cho phép xác định giá trị NDVI và thành lập bản đồ thể hiện giá trị NDVI cho toàn bộ cánh đồng. Bên cạnh đó số liệu hình ảnh do UAV còn được sử dụng để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn cho khu vực canh tác, bản đồ địa hình là nền tảng quan trọng để tính toán và bố trí hệ thống cấp nước tưới tiêu, phương án phun thuốc và rải phân hiệu quả, xác định vùng trồng phù hợp cho từng loại cây …

Bên cạnh các kỹ thuật như GNSS, kỹ thuật hình ảnh thì nông nghiệp chính xác chỉ thực sự phát huy hết hiệu quả khi các nguồn số liệu khác như: ảnh hàng không ảnh vệ tinh, bản tin dự báo thời tiết, thông số kỹ thuật của các loại phân bón và thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trên cánh đồng, các chỉ dấu thể hiện sức khoẻ của cây trồng đặc trưng, khả năng thực hiện lệnh điều khiển chính xác của máy móc.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn