Tại Thung lũng Salinas, California – vùng được mệnh danh là 'Salad Bowl' của nước Mỹ – nông dân đang ứng dụng robot tự hành trang bị trí tuệ nhân tạo (AI), camera độ phân giải cao, tia laser và tia UV để kiểm soát cỏ dại và sâu bệnh. Các công ty như Carbon Robotics và TRIC Robotics đã phát triển những cỗ máy có khả năng nhận diện cỏ dại, tiêu diệt chúng bằng laser, thậm chí tuần tra cánh đồng vào ban đêm để xử lý sâu bệnh. Kết quả là giảm sử dụng hóa chất, cắt giảm chi phí lao động và cải thiện sức khỏe cây trồng, đồng thời nâng cao năng suất canh tác.

Vì sao nông dân California chuyển sang AI?

California sản xuất phần lớn rau diếp, cải bó xôi và các loại rau lá xanh khác của Hoa Kỳ, khiến canh tác hiệu quả trở nên thiết yếu. Tuy nhiên, người trồng trọt đang đối mặt với nhiều thách thức chồng chất: thiếu hụt lao động, tiền lương tăng, cỏ dại kháng thuốc diệt cỏ và áp lực ngày càng lớn trong việc giảm sử dụng hóa chất.

Các phương pháp truyền thống thường đòi hỏi đội ngũ nhân công lớn để nhổ cỏ thủ công hoặc phun thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu nhiều lần. Những cách làm này ngày càng đắt đỏ và kém hiệu quả, thúc đẩy nông dân tìm kiếm giải pháp tự động hóa. Robot tích hợp AI nổi lên như một trong những lựa chọn hứa hẹn nhất.

Robot laser diệt cỏ: LaserWeeder của Carbon Robotics

Một trong những công nghệ nông nghiệp được nhắc đến nhiều nhất là LaserWeeder của Carbon Robotics. Máy kết hợp AI, camera độ phân giải cao và tia laser mạnh để nhận diện cỏ dại mọc xen giữa cây trồng. Khi phát hiện cỏ dại, robot lập tức bắn một xung laser phá hủy cây không mong muốn mà không làm hại cây trồng lân cận.

Không giống thuốc diệt cỏ thông thường, hệ thống này không dùng hóa chất. Thay vào đó, nó sử dụng thị giác máy tính để phân biệt cây trồng với cỏ dại với độ chính xác đáng kể. Các phiên bản mới nhất có thể loại bỏ hàng trăm nghìn cây cỏ dại mỗi giờ, cho phép nông dân bao phủ diện tích lớn đồng thời giảm phụ thuộc vào lao động thủ công.

Robot ban đêm chống sâu bệnh: Luna của TRIC Robotics

Trong khi LaserWeeder tập trung vào cỏ dại, TRIC Robotics phát triển giải pháp khác cho sâu bệnh và bệnh cây. Robot tự hành Luna của họ tuần tra cánh đồng vào ban đêm, sử dụng tia UV-C để phá hủy DNA của sâu bệnh, nấm mốc và mầm bệnh nấm. Robot cũng dùng hệ thống hút chân không để loại bỏ côn trùng khỏi cây trồng.

Hoạt động ban đêm đặc biệt quan trọng vì xử lý bằng tia UV hiệu quả hơn trong bóng tối và có thể thực hiện mà không ảnh hưởng đến các hoạt động canh tác ban ngày. Sự kết hợp giữa xử lý bằng ánh sáng và loại bỏ côn trùng mang đến cho nông dân phương pháp kiểm soát sâu bệnh không dùng hóa chất.

Giảm 70% thuốc trừ sâu, tiết kiệm hơn 250 USD mỗi mẫu

Một trong những lợi ích đáng kể nhất được người trồng báo cáo là giảm mạnh sử dụng hóa chất. Bằng cách thay thế nhiều hoạt động phun thuốc và làm cỏ thông thường bằng máy móc tích hợp AI, một số trang trại đã cắt giảm lượng thuốc trừ sâu tới 70%. Điều này giúp hạ chi phí đồng thời giải quyết các lo ngại về tác động môi trường và kháng hóa chất.

Giảm đầu vào hóa chất có thể có lợi cho hệ sinh thái đất và giảm khả năng cỏ dại, sâu bệnh phát triển khả năng kháng thuốc truyền thống. Về mặt kinh tế, kiểm soát cỏ dại bằng robot có thể giảm chi phí làm cỏ khoảng 40%, mang lại khoản tiết kiệm hơn 250 USD mỗi mẫu trong một số trường hợp. Vì lao động là một trong những chi phí lớn nhất đối với nhiều người trồng rau, tự động hóa mang lại lợi ích tài chính đáng kể. Các ước tính trong ngành cho thấy nhiều hệ thống robot có thể tự hoàn vốn trong vòng một đến ba năm nhờ chi phí lao động thấp hơn và năng suất được cải thiện.

Đất khỏe hơn, mùa vụ bội thu

Những người trồng áp dụng công nghệ này báo cáo những cải thiện vượt xa việc tiết kiệm chi phí đơn thuần. Các trang trại như Braga Fresh ghi nhận điều kiện đất khỏe mạnh hơn và giảm phụ thuộc vào hóa chất. Bằng cách nhắm mục tiêu chính xác vào cỏ dại và sâu bệnh, nông dân có thể tránh phun hóa chất trên diện rộng vốn có thể ảnh hưởng đến các sinh vật có lợi trong đất. Một số cơ sở cũng báo cáo năng suất cao hơn, mức tăng tùy thuộc vào loại cây trồng, điều kiện canh tác và quy mô triển khai.

Giải quyết tình trạng thiếu lao động và cỏ dại kháng thuốc

Thiếu hụt lao động vẫn là một trong những vấn đề cấp bách nhất của nông nghiệp. Tìm đủ công nhân cho các công việc tốn nhiều sức lao động như làm cỏ thủ công ngày càng khó khăn ở nhiều vùng canh tác. Đồng thời, cỏ dại trên khắp Bắc Mỹ đang trở nên kháng thuốc diệt cỏ thông dụng, làm giảm hiệu quả của các phương pháp kiểm soát cỏ dại truyền thống.

Loại bỏ cỏ dại bằng laser mang đến cách tiếp cận khác: phá hủy vật lý cỏ dại thay vì dùng hóa chất. Điều này cho phép nông dân duy trì kiểm soát ngay cả khi thuốc diệt cỏ kém hiệu quả.

Tương lai của nông nghiệp: robot, laser và AI

Các robot đang làm việc trên những cánh đồng California ngày nay đại diện cho sự chuyển dịch rộng lớn hơn sang nông nghiệp chính xác, nơi AI, tự động hóa và cảm biến tiên tiến thực hiện các nhiệm vụ từng do con người và hóa chất đảm nhiệm. Khi công nghệ được cải thiện và việc áp dụng ngày càng tăng, các chuyên gia tin rằng máy tự hành có thể trở nên phổ biến trong nông trại như máy kéo và hệ thống tưới tiêu. Đối với nông dân đối mặt với chi phí tăng, thiếu lao động và thách thức về tính bền vững, robot tích hợp AI có thể mang đến một chương mới cho nông nghiệp – nơi laser, camera và thuật toán đóng vai trò trung tâm trong việc trồng trọt thực phẩm cho thế giới.

Theo The Times of India

Ảnh: KaiPilger / Pixabay