Chương trình Canh tác cà phê thông minh do Công ty CP Phân bón Bình Điền phối hợp với Trung tâm Khuyến nông Quốc gia và Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên triển khai thực hiện tại 5 tỉnh Tây Nguyên từ năm 2023 với mục tiêu xây dựng được quy trình canh tác thông minh giúp tăng hiệu quả sản xuất, cải thiện năng suất và chất lượng hạt cà phê, đồng thời thích ứng với biến đổi khí hậu, tiết kiệm tài nguyên, bảo vệ môi trường và nâng cao thu nhập bền vững cho nông dân.

1. Thế nào là canh tác thông minh?

Khái niệm “Canh tác thông minh” là một khái niệm mới, lần đầu được nêu ra trong tài liệu “Cẩm nang sản xuất lúa thông minh, hiệu quả và giảm phát thải khí nhà kính” do Nhà xuất bản Nông nghiệp phát hành năm 2015 với sự tài trợ của Dự án ICMP - GIZ, và sau đó được Công ty CP Phân bón Bình Điền triển khai trong thực tiễn trong Chương trình “Canh tác lúa thông minh tại Đồng bằng sông Cửu Long” từ năm 2017.

Trên thế giới chúng tôi chưa tìm thấy tài liệu nào nói về “Canh tác thông minh” mà chỉ có “Sản xuất thông minh”. Có thể lấy mốc 1990 khi tạp chí “Sản xuất thông minh” được phát hành là thời điểm bắt đầu của xu thế này. Gần đây, sản xuất thông minh được cho là sản phẩm của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 vốn lần đầu tiên được nêu ra tại “Hội chợ Công nghệ Hannover” ở Cộng hòa liên bang Đức năm 2011. Vậy xu hướng sản xuất thông minh trong Nông nghiệp như thế nào?

Hiện tại, chưa có định nghĩa nào chính thức về sản xuất thông minh và càng chưa có khái niệm cũng như định nghĩa về sản xuất nông nghiệp thông minh. Một số định nghĩa về sản xuất thông minh chủ yếu tập trung cho lĩnh vực công nghiệp, tự động hóa và xoay quanh ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT). Ví dụ, Walace và Roddick (2013) cho rằng “Sản xuất thông minh là ứng dụng chuyên sâu CNTT về dữ liệu ở cấp độ doanh nghiệp cho phép các hoạt động sản xuất được thực hiện thông minh, hiệu quả và linh hoạt”; hay Liên minh lãnh đạo sản xuất thông minh cho rằng “Sản xuất thông minh là khả năng giải quyết các vấn đề hiện tại và tương lai thông qua hạ tầng mở cho phép các giải pháp kinh doanh được thực hiện…” (Hà Minh Hiệp, 2019).

Trong Nông nghiệp, hiện nay mới chỉ có khái niệm “Nông nghiệp thông minh với khí hậu” (CSA) do Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) đề xuất năm 2014. CSA được định nghĩa là phương thức sản xuất nông nghiệp có khả năng ứng phó (cả giảm thiểu và thích ứng) với tác động tiêu cực của Biến đổi khí hậu (BĐKH) để ổn định an ninh lương thực (ANLT) và phát triển bền vững. CSA dựa trên 3 trụ cột chính, đó là: (i) tăng trưởng bền vững về năng suất và thu nhập của người sản xuất; (ii) thích ứng với sự thay đổi của khí hậu; và (iii) giảm thiểu (hoặc loại trừ) phát thải khí nhà kính (Andrea Cattaneo, 2014). Như vậy, 3 trụ cột trên có thể tóm tắt thành 2 mục tiêu là: năng suất (an ninh lương thực); thích ứng và giảm thiểu tác động của BĐKH (bao gồm cả cân bằng cacbon cũng như giảm phát thải khí nhà kính). Tuy nhiên, sản xuất thông minh không hẳn chỉ với BĐKH mà còn cần thông minh với nhiều yếu tố khác, đảm bảo phương thức sản xuất tối ưu nhất cả về kinh tế, xã hội và môi trường. Nền nông nghiệp của mỗi quốc gia đều trải qua việc phát triển từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp.

Tại Việt Nam, sản xuất thông minh lần đầu tiên được nêu ra chính thức trong Nghị quyết 52-NQ/TW ngày 27/9/2019 về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, với mục tiêu “Đến năm 2045, Việt Nam trở thành một trong những trung tâm sản xuất và dịch vụ thông minh, có năng suất lao động cao, có đủ năng lực làm chủ và áp dụng công nghệ hiện đại trong tất cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội, môi trường…”.

Công ty CP Phân bón Bình Điền hiện đang triển khai 15 mô hình trồng thuần và trồng xen với sầu riêng, hồ tiêu... tại 5 tỉnh Tây Nguyên (cũ) nhằm nghiên cứu tác động của hệ thống trồng xen đối với cây cà phê.

2. Sản xuất cà phê thông minh là gì, bao gồm những hợp phần nào?

Sản xuất cà phê thông minh liên quan đến rất nhiều yếu tố trong suốt chuỗi sản xuất, chế biến và thương mại, trong đó đặc biệt quan trọng là: i) Thông minh với thị trường (sản xuất cái mà thị trường cần về khối lượng, chủng loại, chất lượng sản phẩm và thời điểm cung ứng); ii) Canh tác thông minh, khai thác được lợi thế so sánh về điều kiện tự nhiên, thích ứng với khí hậu biến đổi và phù hợp với năng lực đầu tư, công nghệ của người nông dân và iii) Bảo quản, chế biến gia tăng giá trị. Trong bài viết này chúng tôi chỉ bàn về nội dung “Canh tác cà phê thông minh”.

Chương trình canh tác cà phê thông minh sẽ không hạn chế ở các nội dung đặt ra ban đầu mà luôn được điều chỉnh theo thực tiễn sản xuất cũng như nhu cầu của người sản xuất nhằm đáp ứng các yêu cầu về sự bền vững, thích ứng với biến đổi khí hậu và thị trường.

3. Cơ sở khoa học và giải pháp của Chương trình “Canh tác cà phê thông minh”

Canh tác cà phê chịu rất nhiều yếu tố tác động. Ngoài vấn đề về giống, chương trình tập trung vào việc xử lý các yếu tố hạn chế căn cứ thực tế vườn cây để đưa ra Quy trình canh tác phù hợp. Các nội dung lớn của Chương trình được thực hiện dựa trên các căn cứ, cơ sở khoa học và thực tiễn sau đây:

i) Khắc phục yếu tố hạn chế trong đất: Qua kết quả phân tích 150 mẫu đất trồng cà phê tại các tỉnh Tây Nguyên năm 2023-2024 của Công ty CP Phân bón Bình Điền cho thấy mức độ suy giảm nghiêm trọng về pH và độ bão hòa bazơ. pHKCl trung bình chỉ đạt 3,90, trong đó có những mẫu chỉ đạt 3,05, mức rất chua. Về độ no bazơ (BS), một chỉ tiêu quan trọng của chất lượng dung tích hấp thu, trung bình chỉ đạt 36,8%, cao nhất là 39,3% và thấp nhất là 27,5%. Về giá trị tuyệt đối, hàm lượng trung bình Ca²⁺ chỉ đạt 1,83 và thấp nhất là 0,21 me/100g đất. Với magie, tương ứng là 0,80 và 0,14 me/100g đất.

Để giải quyết nút thắt trên, chương trình “Canh tác cà phê thông minh” đang thử nghiệm bộ sản phẩm “Đầu Trâu cân bằng đất” với mục tiêu cải thiện 2 yếu tố quan trọng nêu trên: pH và BS. Loại phân bón này đã hoàn thành thử nghiệm theo quy định của TCVN 12720:2019: Khảo nghiệm phân bón cho cây lâu năm và đang chờ cấp phép lưu hành của cơ quan chức năng. Trong tương lai, chương trình cũng sẽ phát triển sản phẩm hữu cơ đa dụng, nhằm hạn chế quá trình thoái hóa hữu cơ, nhất là làm chậm lại tốc độ khoáng hóa so với quá trình mùn hóa.

Suy thoái về hóa học đất, chắc chắn dẫn đến suy thoái về sinh học đất. Do vậy, Chương trình canh tác cà phê thông minh cũng tiến hành bổ sung các sản phẩm có vi sinh vật dạng bào tử bọc áo cho các loại phân vô cơ như Canxi, NPK+TE tạo nên các dòng sản phẩm mới (Bio-Canxi, NPK-Vi sinh). Những dòng sản phẩm Bio-Cà phê sẽ sớm ra đời trong khuốn khổ của Chương trình.

Mục tiêu của Chương trình Canh tác cà phê thông minh là tối ưu hóa năng suất, giảm thiểu chi phí, và đảm bảo chất lượng cà phê, đồng thời bảo vệ môi trường (giảm thiểu phát thải, bảo vệ đất và nước) và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân.

ii) Tiết kiệm nước tưới là nội dung quan trọng của Chương trình, Theo Waterwise, trung bình 1 kg cà phê nhân tiêu tốn 20,8m³ nước, trong khi cây trồng tưởng tốn nước nhất là lúa gạo cũng chỉ mất 3,5 m³/kg. Trong thực tế, việc tưới nước cho cà phê còn rất lãng phí. Nhiều hộ tưới 5 lần/mùa khô theo 2 hình thức: tưới phun mưa và tưới gốc, vượt từ 300 đến 400 lít nước cho 1 gốc/lần tưới, thậm chí tới 650 lít/lần tưới đối với cà phê kinh doanh gây lãng phí rất lớn. Do vậy Chương trình canh tác cà phê thông minh sẽ ứng dụng có lựa chọn Quy trình kỹ thuật tưới cà phê do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên nghiên cứu, xây dựng cũng như quy trình tưới tiết kiệm phun mưa tại gốc trong Dự án VnSAT tại các tỉnh Tây Nguyên. Ngoài ra, Chương trình cũng sẽ tham khảo kết quả hợp phần “Nghiên cứu nhu cầu nước tưới cho cây cà phê sử dụng công nghệ đo SAP-FLOW thuộc dự án V-Scope của Chính phủ Úc tài trợ cho Việt Nam. Việc đặt các cảm biến đo độ ẩm có thể được xem xét ứng dụng trong Chương trình để tiết kiệm nước tưới.

Sự tích hợp giữa công nghệ và phân bón mang lại lợi ích kép, trong đó quản lý phân bón thông minh chính là “trái tim” của hệ thống.

iii) Nghiên cứu tác động của hệ thống trồng xen với cây cà phê: Hiện nay, diện tích trồng xen cà phê với cây sầu riêng, hồ tiêu, bơ, mắc-ca và thậm chỉ cả cây cao su đang ngày càng phổ biến. Việc trồng xen đã góp phần cải thiện tiểu khí hậu vườn cà phê do cây che bóng và chắn gió đã bị loại bỏ để tăng diện tích cho cây cà phê. Chương trình đã lựa chọn 2 cây trồng xen là sầu riêng và hồ tiêu để nghiên cứu về đặc điểm canh tác, kỹ thuật bón phân, tưới nước, bảo vệ thực vật, hy vọng đóng góp cho quy trình trồng xen với cây cà phê hiệu quả hơn.

Sản phẩm của Chương trình sẽ là các quy trình cập nhật về canh tác cà phê trồng thuần và trồng xen dựa trên điều tra hiện trạng, tham khảo các quy trình hiện có và điều tra kỹ thuật canh tác của 450 hộ nông dân, kết quả của 15 mô hình tại 5 tỉnh Tây Nguyên (cũ). Trong quy trình cũng sẽ gián tiếp dự báo hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính của các kỹ thuật áp dụng.

Chương trình canh tác thông minh nên sẽ không hạn chế ở các nội dung đặt ra ban đầu mà luôn được điều chỉnh theo thực tiễn sản xuất cũng như nhu cầu của người sản xuất. Chương trình nhận được sự phối hợp của Trung tâm Khuyến nông Quốc gia và Trung tâm khuyến nông các địa phương nên hy vọng kết quả của Chương trình sẽ nhanh chóng được ứng dụng và nhân rộng.

Theo TS. Trương Hồng - Nguyên Quyền Viện trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên (thứ 3 từ phải sang): "Canh tác cà phê thông minh" ở Tây Nguyên, với trụ cột là công nghệ và phân bón, được xem là giải pháp chiến lược để ngành cà phê Việt Nam thích ứng với biến đổi khí hậu, giảm chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, đồng thời gia tăng năng lực cạnh tranh và hội nhập ngày càng sâu rộng trên thị trường quốc tế.

Theo Hiệp hội Cà phê Ca cao, niên vụ cà phê 2024 - 2025 có giá cao nhất từ trước tới nay, có thời điểm lên tới 5.850 USD/tấn. 7 tháng đầu năm 2025, Việt Nam xuất khẩu 1,1 triệu tấn cà phê, tăng 66% so với cùng kỳ. Theo dự báo, năm 2025 ngành cà phê sẽ xuất khẩu 1,5 triệu tấn, kim ngạch 7,5 tỷ USD trong năm 2025. Nhắc đến thông tin trên vừa để vui với ngành cà phê, nhưng cũng là cảnh báo việc đầu tư vượt khuyến cáo sẽ xảy ra trong các niên vụ tiếp theo nhằm đạt năng suất cao nhất có thể. Các vấn đề về canh tác cũng sẽ tiếp tục đối đầu với thử thách mới, đòi hỏi sự sẵn sàng phản ứng của “Chương trình canh tác thông minh”!