Những cột mốc chiến lược phát triển quan trọng đã được thể hiện trong các Chủ trương, Nghị quyết của Đẩng cà Chính phủ. Nghị quyết 26 của Hội nghị lần thứ 7 Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá X ngày 5 tháng 8 năm2008 về nông nghiệp, nông dân và nông thôn (tam nông) đã nhấn mạnh, phát triển nghiên cứu và ứng dụng KH&CN, đào tạo nhân lực, tạo đột phá để hiện đại hoá nông nghiệp, đưa nông thôn nước nhà sớm đạt trình độ tương đương với các nước tiên tiến trong khu vực.
Nghị quyết Đại hội lần thứ XIII của Đảng khẳng định tiếp tục tập trung vào nội dung quan trọng như: đẩy mạnh tái cơ cấu nông nghiệp, phát triển kinh tế nông thôn gắn với xây dựng nông thôn mới (NTM); phát triển nông nghiệp hàng hóa theo hướng hiện đại, nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững. Cùng với nhãng nội dung mày; phát triển nông nghiệp xanh, nông nghiệp công nghệ cao và thích ứng với biến đổi khí hậu cũng được đề cập. Trong bối cảnh này, KH&CN được coi là động lực mở đường cho sự phát triển nông nghiệp hiện đại, bền vững và xây dựng NTM thịnh vượng, văn minh.
Ứng dụng khoa học công nghệ trong sản xuất nông nghiệp (Ảnh minh họa)Đánh giá đúng mức thành tựu khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo gắn với công nghiệp 4.0 trong nông nghiệp, nông thôn là việc làm cần thiết để xây dựng định hướng phát triền trong giai đoạn 2021-2030 và tầm nhìn đến năm 2045. Bài viết đề cập đến một số vấn đề có liên quan về chủ đề này,
1.Vai trò và kết quả của Khoa học &Công nghệ nông nghiệp
Đánh giá vai trò của Khoa học và Công nghệ (KH&CN) trong nông nghiệp, Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) Huỳnh Thành Đạt nhấn mạnh, thành tựu KH&CN nông nghiệp đã có những đóng góp cốt lõi vào thành công của KH&CN và sự phát triển kinh tế-xã hội của cả nước. Nhiều kết quả nghiên cứu được chuyển giao, ứng dụng trong sản xuất như giống mới, quy trình công nghệ, tiến bộ kỹ thuật đã góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, giảm chi phí sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao trong nông nghiệp.
Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam khẳng định: Khoa học công nghệ và đổi mới sáng tạo đã góp phần đưa Việt Nam trở thành một trong 15 nước hàng đầu về xuất khẩu nông sản, nhiều mặt hàng nông sản đã có mặt trên những thị trường đòi hỏi chất lượng cao. Khoa học và công nghệ đã đóng góp trên 30% vào giá trị gia tăng của ngành nông nghiệp và 38% vào sản xuất giống cây trồng, vật nuôi (B.L 2021).
Làm rõ vai trò vai trò của KH&CN trong phát triển nông nghiệp, nông thôn, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VASS) cho biết, Nông nghiệp Việt Nam phát triển khá toàn diện và đang chuyển dịch theo hướng sản xuất hàng hóa lớn với năng suất và chất lượng ngày càng cao, bảo đảm vững chắc an ninh lương thực quốc gia và từng bước bảo đảm an ninh dinh dưỡng, góp phần quan trọng trong giảm nghèo bền vững. Nhiều nông sản Việt Nam đã mặt trên 180 quốc gia và vùng lãnh thổ, chiếm vị thế cao trên thị trường quốc tế, Có được những kết quả này KH&CN đã góp phần rất quan trọng ,đặc biệt là nguồn đầu tư nghiên cứu của Nhà nước trong hơn 10 năm gần đây (Đào thế Anh, Nguyễn Quang Đãng 2021)
Phân tích tình hình nông nghiệp cả nước, giới nghiên cứu nhân thấy, trong các phân ngành trồng trọt, chăn nuôi-thủy sản, lâm nghiệp, thủy lợi và cơ giới hóa nông nghiệp đều có những đóng góp rất xứng đáng. Nhìn chung, KH&CN nông nghiệp đã tạo những nhân tố mới góp phần đáng kể làm tăng năng suất và chất lượng nông lâm sản, thúc đẩy tăng trưởng và phát triển bền vững. Với việc đẩy mạnh ứng dựng KH&CN vào sản xuất, trung bình giá trị tạo ra trên 1ha đất trồng trọt đã tăng 1,28 lần trong giai đoạn 2013-2019 (từ 75,7 triệu lên 97,1 triệu đồng)
1.1. Đóng góp của KH&CN vào tăng trưởng và phát triển kinh tế trong các phân ngành
a) Trong lĩnh vực trồng trọt
Cải thiện giống cây trồng được cho là yếu tố then chốt, KH&CN đã đóng vai trò chủ đạo trong tăng trưởng của lính vực trồng trọt và toàn ngành nông nghiệp.Việc vận dụng giống cây trồng mới kết hợp với quy trình canh tác tiên tiến đã mang lại hiệu quả kinh tế xấp xỉ 140.000 tỷ đồng/năm; trong đó, giống cây trồng đạt tới 121.000 tỷ đồng/năm. Hầu hết giống cây trồng đều có sự gia tăng vượt trội về năng suất, trung bình đạt 10-20%, có loại trên 20% như cây công nghiệp và cây xoài (VASS 2021).
Giai đoạn từ năm 2010 đến 2020, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã công nhận 393 giống cây trồng mới, 101 TBKT và 85 bằng phát minh sáng chế. Hàng năm cả nước có khoảng 7,7 triệu ha lúa gieo cấy; kết hợp các yếu tố giống, sử dụng phân bón, thuốc BVTV và quy trình canh tác tiên tiến, năng suất lúa tăng trung bình 9,9% trong giai đoạn 2010-2020, Theo đó, sản lượng thóc tăng thêm 4,1 triệu tấn, làm lợi cho sản xuất trên 20.000 tỷ đồng/năm.
Đối với cây ngô diện tích gieo trồng hàng năm khoảng 1 triệu ha, cần đến 20.000 tấn hạt giống. Việt Nam đã nghiên cứu và lai tạo được hàng chục giống tốt cho năng suất cao; giống ngô mới tạo ra có chất lượng tương đương giống nhập nội, nhưng giá thành lại rẻ hơn khoảng 1/3, hàng năm đã làm lợi cho nhà sản xuất khoảng 300 tỷ đồng
Cây sắn với tổng diện tích trồng cả nước khoảng 570.000 ha/năm; giống mới chọn tạo chiếm 70% và lợi nhuận mang lại cho sản xuất đạt trên 2.286 tỷ đồng hàng năm
Tổng diện tích gieo trồng khoai tây cả nước chừng 35.000 ha/năm. Áp dụng kỹ thuật quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) chi phí đầu vào giảm được 2,0 triệu đồng/ha.Nhờ giống mới và kỹ thuật canh tác tiên tiến, KH&CN đã làm lợi cho sản xuất gần 250 tỷ đồng/năm.
Đối với Cây cà phê, hết năm 2017 diện tích giống mới lên 130.000 ha, chiếm 21% tổng diện tích cà phê cả nước. Giống mới cho năng suất, chất lượng cao, giúp tăng thu nhập tới 30% và làm lợi cho sản xuất khoảng 5.200 tỷ đồng/năm.
Cây điều, cả nước có khoảng 290.000 ha. Nhờ ứng dụng kỹ thuật thâm canh và cải tạo giống, năng suất trung bình tăng 35,5%, Gia tăng sản lượng đã giúp ngành điều chủ động
nguyên liệu chế biến, mang lại giá trị gia tăng 11.150 tỷ đồng/năm.
Diện tích cây ăn quả cả nước đạt trên 924.000 ha, nhiều giống mới và quy trình kỹ thuật thâm canh đã được nghiên cứu, chuyển giao vào sản xuất. Năm 2020, tổng sản lượng quả đạt 12,8 triệu tấn, tăng 6 triệu tấn so năm 2013. Những thành tựu KH&CN đã đóng góp đáng kể vào giá trị xuất khẩu rau, quả của cả nước, đạt 3,745 tỉ USD vào năm 2019. Với năng suất trung bình 10tấn/ha, riêng giống xoài tuyển chọn đã làm lợi cho sản xuất khoảng 2.890 tỷ đồng/năm...
b, Trong Chăn nuôi và nuôi tròng thủy sản
Cùng với thành công của KH&CN trông trọt, tiểu ngành chăn nuôi đã có nhiều thành tựu trong cải thiện chất lượng giống. Dòng lợn nái có số con cai sữa được nâng lên, đạt 26,1 con/nái/năm; giống lợn thịt thương phẩm tăng trọng trên 750 gam/ngày với lượng thức ăn tiêu tốn dưới 2,5 kg cho 1kg thịt tăng trọng. Đối với gà, tỷ lệ nuôi sống trước đây chỉ đạt 50-60% ngày nay đã lên 90-95%; sản lượng trứng từ 60-70 quả/mái/năm đã nâng lên 75-128 quả (tăng 25,4- 53,8%) với lượng thức ăn tiêu tốn giảm 10-15%. Các giống vịt cao sản chuyên thịt đã được chọn tạo và cung ứng cho khoảng 65% thị phần ở các vùng Đồng bằng. Bò vỗ béo đạt mức tăng trọng 800 g/con/ngày; khối lượng thịt tinh sau khi vỗ béo từ 60-65kg/con tăng lên 100-110kg, đạt mức lợi nhuận 160.000-350.000 đ/con bò. Với thủy cầm khác, ước tính cũng đã gia tăng 29-30% giá trị sản lượng thịt và trứng.
Giai đoạn 2016-2020 đã có 14 giống mới, 9 TBKT và 13 sáng chế về nuôi trồng thủy sản (NTTS) đã được công nhận. Thành tựu nổi bật là công nghệ sản xuất giống nuôi chủ lực được cải thiện, đáp ứng nhu cầu thị trường với số lượng và chất lượng con giống gia tăng ổn định. Tỷ trọng và chất lượng giống tôm nước lợ sản xuất tăng đáng kể, kịp thời phục vụ nhu cầu thị trường trong nước, bước đầu đã xuất khẩu sang thị trường một số nước khu vực
Nhiều chương trình chọn tạo giống cá, tôm đã tập trung vào tăng trưởng với tỷ lệ sống cao, Những thành tựu đạt được là kết quả của tiếp cận và áp dụng TBKT về di truyền và di truyền phân tử trong chọn giống. Mô hình nuôi tôm thẻ chân trắng được xây dựng và nhân rộng ở các địa phương (Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình,… Thừa Thiên Huế.) đã giúp người nuôi có giải pháp nuôi vụ thu đông trong điều kiện thời tiết lạnh vào mùa đông ở miền Bắc.
Trong giai đoạn 2016-2020, nhiều quy trình công nghệ, bao gồm cả kỹ thuật nuôi tôm và trồng lúa năng suất cao trong luân canh tôm-lúa; Quy trình công nghệ nuôi tôm nước lợ với mô hình quảng canh cải tiến, bán thâm canh và thâm canh; Quy trình sử dụng kháng sinh hợp lý trong phòng trị bệnh hoại tử của tôm; Quy trình nuôi tôm sú và tôm thẻ chân trắng ; Quy trình kỹ thuật nuôi tôm giảm hiệu ứng phát thải khí nhà kính, … đã được phổ cập.
Nhưng công nghệ nuôi tiên tiến như nuôi tuần hoàn, nuôi nước chảy, nuôi trong nhà, được phổ biến rộng. Đặc biệt, công nghệ biofloc (chất hữu cơ lơ lửng có chứa tảo) được ứng dụng tại nhiều địa bàn nuôi tôm mang lại hiệu quả cao trong phòng chống bệnh hại và nhất là giảm được ô nhiễm môi trường. Đến nay đã có hơn 2.000 cơ sở NTTS ở 50 tỉnh, thành phố đã được chuyển giao và ứng dụng thành công những kỹ thuật này.
c, Trong lĩnh vực lâm nghiệp
Bộ NN và PTNT đã công nhận 82 giống mới, 22 TBKT và 22 sáng chế cho tiểu ngành Lâm nghiệp. Giống mới công nhận có năng suất cao được sử dụng phổ biến trong trồng rừng cả nước đã mang lại nhiều kết quả tốt. Trên lĩnh vực lâm sinh, đã xác định được tập đoàn cây trồng rừng chủ yếu cho nhiều vùng sinh thái, bao gồm cả vùng thấp dưới 700m; vùng cao trên 700m và những vùng lập địa khắc nghiệt như bãi cát ven biển, nơi khô hạn,chịu xói lở, đất ngập mặn và vùng san hô. Đến nay, tiểu ngành lâm nghiệp đã xây dựng được hướng dẫn kỹ thuật gây,trồng rừng cho hơn 30 loài cây bản địa lấy gỗ, phục hồi trồng rừng gỗ lớn, trồng rừng phòng hộ, lâm sinh ngoài gỗ, làm giàu rừng, phục hồi hệ sinh thái; hướng dẫn kỹ thuật gây, trồng rừng cây ngập mặn và hoàn phục môi trường thảm thực vật; 11 TBKT về lâm sinh được công nhận và đang triển khai xây dựng thêm 11 TBKT mới. Đặc biệt, đã nghiên cứu thiết kế, xây dựng và lắp đặt thành công nhà giâm hom cải tiến với chi phí xây dựng giảm từ 30% đến 35 % so với nhà giâm hom thông thường.
d, Về thuỷ lợi, phòng chống thiên tai và bảo vệ môi trường
Những năm từ 2005 đến 2015, lĩnh vực thủy lợi có 52 quy trình công nghệ, TBKT được công nhận; 27 công nghệ được cấp bằng độc quyền sáng chế hoặc bản quyền tác giả với nhiều công nghệ được chuyển giao vào sản xuất và xây dựng NTM. Công nghệ đập trụ phao liên hợp được vận dụng để ngăn các cửa sông tại Đồng bằng sông Cửu Long và Đồng bằng sông Hồng. Đặc biệt đã làm chủ công nghệ chế tạo trạm thủy điện nhỏ công suất tới 200 kW và bơm thủy luân thay thế nhập ngoại, với giá thành giảm được 50%; xây dựng cơ sở khoa học cho quy hoạch chống úng ngập ở các thành phố lớn, chống ngập lụt vùng Đồng bằng sông Cửu Long và giải pháp xây dựng hạ tầng thủy lợi cho nông thôn mới.
Trong giai đoạn 2013-2020 tiểu ngành thủy lợi đã tạo ra trên 60 công nghệ, trong đó, 34 được cấp bằng độc quyền sáng chế, 28 giải pháp hữu ích và 28 TBKT, Những sản phẩm KH&CN đã đươc nhận 01 giải thường Hồ Chí Minh,14 giải thưởng Bông lúa vàng, 06 giải thưởng VIFOTEC và nhiều giải thưởng giá trị khác... .Nhiều công nghệ được chuyển giao vào sản xuất đã góp phần thiết thực nâng cao chất lượng, hiệu quả công trình thủy lợi và phòng chống thiên tai phục vụ sản xuất nông nghiệp, phát triển nông thôn. Những thiết bị vớt rác tự động lắp đặt tại nhiều trạm bơm lớn ở Đồng bằng Bắc Bộ đã góp phần đảm bảo hoạt động an toàn, ổn định cho không ít công trình. Làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo các loại bơm công suất lớn, cột nước thấp úng có lưu lượng đến 36.000m3/h hoặc bơm trục ngang công suất 4000m3/h đã phục vụ cải tạo trên 700 trạm bơm của hệ thống thuỷ nông. Việc chế tạo và ứng dụng các cửa van lớn phục vụ chống úng ngập, cửa van đóng mở cưỡng bức thay thế cửa van đóng mở tự động đã đảm bảo chủ động lấy nước trong điều kiện xâm nhập mặn đã phát huy tác dụng tích cực trong sản xuất và đời sống. Cùng với những đóng góp trên đây, làm chủ công nghệ chế tạo thiết bị phát điện nhỏ và vừa được hoàn thiện, đã mở ra khả năng ứng dụng rộng ở nông thôn trên mọi miền đất nước.
e, Cơ giới hoá và bảo quản, chế biến
Hoạt động nghiên cứu KH&CN đã góp phần quan trọng vào thành công của lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi và thủy sản. Máy móc, thiết bị phục vụ sản xuất, nhất là cơ giới hóa cây trồng chủ lực, chịu sức ép lớn về tính thời vụ và tình trạng thiếu lao động được đưa vào sản xuất, đã tạo ra nhiều quy trình công nghệ và những hệ thống phục vụ bảo quản, chế biến nông, lâm, thủy sản. Kết quả nghiên cứu đã góp phần nâng cao năng suất, chất lượng, giảm chi phí,nâng cao giá trị gia tăng và sức cạnh tranh của nhiều sản phẩm ngành hàng. Qua đó ví trí, vai trò của cơ giới hóa nông nghiệp và chế biến nông, lâm, thủy sản đã được khẳng định.
Trong ngành nông nghiệp, số lượng máy động lực, máy nông nghiệp sử dụng có mức gia tăng nhanh. So với năm 2011, số lượng máy động lực, máy móc sử dụng trong nông nghiệp năm 2019 đã gia tăng đáng kể. Số lượng thiết bị, máy móc chế biến thức ăn chăn nuôi tăng 90,6%; máy chế biến thức ăn thủy sản tăng 2,2 lần và máy phun thuốc trừ sâu tăng 3.1 lần.
Trong chế biến, bảo quản sau thu hoạch, năng lực sấy lúa của ĐBSCL đạt khoảng 55%. Công nghệ chế biến lúa gạo của Việt Nam đạt mức trung bình tiên tiến của thế giới. Một số công nghệ bảo quản quả tươi bằng phương pháp chiếu xạ, khí điều biến (MAP) được chuyển giao đã góp phần đẩy nhanh xuất khẩu các sản phẩm tươi như vải, nhãn, thanh long, vú sữa…sang các thị trường đòi hỏi khắt khe như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Úc và Tây Âu….Nhìn chung, sơ giới hóa và ứng dụng công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến.bảo quản đã đóng góp tích vực vào phát triển ngành công nghiệp chế biến NLTS , đảm bảo tốc độ gia tăng với giá trị bình quân 7% - 8%/năm.
Giai đoạn 2013-2020, Bộ NN & PTNT đã công nhận 10 TBKT và 10 sáng chế. Ở nhiều địa phương đã hình thành và phát triển hệ thống công nghiệp chế biến nông sản có công suất đến hơn 100 triệu tấn nguyên liệu nông sản/năm. Nhờ công nghiệp chế biến tăng mạnh, trong những năm gần đây, mặt hàng nông sản xuất khẩu đã tăng bình quân 8-10 %/năm với 6 nhóm mặt đạt kim ngạch trên 3 tỷ USD /năm, 10 nhóm hàng năm đạt trên 1,0 tỷ USD và kim ngạch xuất khẩu NLTS năm 2020, đạt 41,36 tỷ USD, tăng trên 35% so với năm 2015. Nhờ thúc đẩy CGH, năng suất lao động (NSLĐ) nông lâm thủy sản bình quân giai đoạn 2016-2020 đạt 6,8%/năm; năm 2019 NSLĐ đạt 44,7 triệu đồng/lao động/năm cao gấp 1,69 lần so với năm 2013.
2.Xu hướng ứng dụng và chuyển giao tiến bộ công nghệ KH&CN nông nghiệp, nông thôn
Từ vai trò và những kết quả đat đươc của các tiểu ngành có thể thấy, xu hướng phát triển KH&CN thời gian qua trong ngành nông nghiệp đã hướng vào phát triển và ứng dụng nhiều loại hình công nghệ cao CNC như công nghệ số, công nghệ chính xác; công nghệ sinh học, ứng dụng cơ giới hoá (CGH), tự động hoá và công nghệ bảo quản chế biến. Những xu hướng này được thể hiện trên những mặt dưới đây:
2.1. Phát triển và ứng dụng công nghệ cao
Phát triển nông nghiệp CNC (NN CNC) là chiến lược quốc gia được hỗ trợ bởi các chính sách tổng thế theo vùng. Từ Quyết định 575/QĐ-TTg ngày 04/5/2015 của Thủ tướng Chính phủ đến năm 2018 cả nước đã có 4 vùng nông nghiệp ứng dụng CNC (NN ƯDCNC) trong đó có 2 vùng trồng trọt và 2 vùng thủy sản. Vào năm 2019, các địa phương đã hình thành khoảng 690 vùng NN CNC, trong đó 66,4% là vùng trồng trọt (458 vùng) và chăn nuôi 19,6%, thủy sản 12,6% và lâm nghiệp 1,4%. Các vùng NNCNC tập trung chủ yếu ở ĐBSCL, ĐBSH và Tây Nguyên (Báo cáo của Viện Quy hoạch và TKNN, 2019).
Ứng dụng công nghệ cao thúc đẩy ngành nông nghiệp phát triển vượt bậc.CNC được ứng dụng vào nông nghiệp phổ biến là lai tạo giống, nuôi cấy mô, trồng cây trong nhà kính, trồng cây thủy canh, khí canh và trên giá thể hoặc tưới nhỏ giọt … Ứng dụng CNC giúp giảm chi phí nguyên liệu đầu vào, giảm công lao động, kịp thời phát hiện rủi ro để xử lý, giảm thất thoát và chi phí sản xuất. Ở nước ta, CNC trong nông nghiệp ngày càng được mở rộng với những hệ thống nhà màng, nhà kính, nhà lưới kết hợp với ứng dụng công nghệ số để điều khiển tự động hoặc bán tự động. Vào năm 2019, ước tính có khoảng 520.000 ha cây trồng cạn được áp dụng công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước trên tất cả các vùng, miền (VASS 2021).
Để chuẩn bị hình thành các khu CNC trong chăn nuôi, nhiều địa phương đã cơ cấu lại vùng theo hướng chuyển từ chăn nuôi phân tán sang quy mô lớn, sản xuất theo chuỗi với chất lượng sản phẩm được kiểm soát tốt hơn,
Kết quả nghiên cứu cho thấy, so với mô hình truyền thống, chi phí 1 đơn vị sản phẩm của mô hình nuôi CNC giảm khoảng 12%, tăng số lứa từ 4 lên 5 lứa/năm và tỷ lệ gà xuất chuồng tăng 7%. Đối với tôm thẻ và tôm sú thương phẩm,kết quả nghiên cứu tại các khu ứng dụng CNC cũng cho thấy, năng suất đạt khoảng 160-180 tấn/ha/năm đối với tôm thẻ và 30 tấn/ha/năm đối với tôm sú. Lợi nhuận đạt tới 1,4-1,5 tỷ đồng/ha đối với tôm thẻ và từ 1,8 tỷ đến 2,0 tỷ đồng/ha đối với tôm sú. Việc ứng dụng CNC còn giúp nầng cao tiêu chuẩn sản phẩm,tăng 18% giá bán, đem lại thu nhập gia tăng 70%, tương đương khoảng 14.620 triệu đồng/năm (VASS 2021).
2.2. Ứng dụng Công nghệ số, Công nghệ chính xác và tự động trong nông nghiệp
Ở Việt Nam công nghệ số (CNS) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong phát triển kinh tế-xã hội. Cách mạng công nghiệp 4.0 tạo nhiều thành tựu trong nông nghiệp với việc sử dụng công nghệ tiến bộ và tự động hóa trong sản xuất. Sử dụng ICT đã thúc đẩy phát triển sản phẩm sinh học và sản phẩm hữu cơ cả trong bán hàng và xúc tiến mở rộng sản phẩm chất lượng với hàng loạt chiến lược cả về quy cách đóng gói, quy định kích cỡ hay định giá.
Trong trồng trọt, công nghệ IoT và BigData được ứng dụng để xây dựng phần mềm phân tích dữ liệu về môi trường, loại cây trồng và các giai đoạn sinh trưởng của cây. Người sản xuất có thể theo dõi các thông số này theo thời gian thực; hoặc điều chỉnh yếu tố đầu vào của sản xuất như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng cho cây trồng thông qua hệ thống chip cảm biến.
Trong chăn nuôi, công nghệ IoT, blockchain được vận dụng trong những trang trại quy mô vừa và lớn để quản lý hoạt động chăn nuôi, theo dõi tình trạng sức khỏe, giám sát dịch bệnh, sản lượng tiêu thụ, truy xuất nguồn gốc.
Đối với thủy sản, IoT được ứng dụng để đo lường, theo dõi, giám sát chất lượng nước tự động 24/24 giờ; đo độ mặn của sông, biết được thời điểm xâm nhập mặn. Công nghệ AI được ứng dụng trong nuôi tôm nhằm phân tích dữ liệu về chất lượng nước; quản lý thức ăn và sức khỏe tôm nuôi.
Ở khâu chế biến, CNS đã được sử dụng trong doanh nghiệp; nhiều nhà máy chế biến gỗ, chế biến thủy sản hay chế biến thịt quy mô lớn đã bắt đầu sử dụng công nghệ tự động, robot, kết hợp cùng IoT và Big data để kết nối dây chuyền sản xuất với hệ thống quản lý; giám sát chuỗi sản xuất bảo đảm sự nhanh chóng, minh bạch và chính xác. Xu thế này đang được các doanh nghiệp vừa và nhỏ và nhiều nông hộ từng bước nắm bắt. Ngày càng có nhiều nông dân quản lý việc tưới, tiêu nước trên điện thoại thông minh, bằng các giải pháp IoT hoặc sử dụng quét mã QR để truy xuất nguồn gốc sản phẩm, sử dụng nền tảng blockchain trong chuỗi giá trị.
2. 3. Phát triển và ứng dụng Công nghệ sinh học
Đến năm 2020, công nghệ sinh học nông nghiệp đã phát triển mạnh trong nghiên cứu ứng dụng công nghệ gen và công nghệ chỉ thị phân tử. Chương trình ứng dụng công nghệ gen đã triển khai những nghiên cứu cơ bản về phân lập gen, thiết kế vector chuyển gen. Những gen với cấu trúc vector mang gen kháng sâu, kháng hạn đã được đưa vào nghiên cứu tạo giống cây bông, cây ngô hoặc chuyển gen kháng sâu, kháng hạn. Cây trồng biến đổi gen được thực hiện gồm có ngô kháng sâu, kháng thuốc trừ cỏ, kháng hạn; đậu tương kháng sâu; bông kháng sâu, kháng hạn; xoan sinh trưởng nhanh; thông nhựa kháng sâu róm; bèo tấm mang kháng nguyên H5N1; bạch đàn sinh trưởng nhanh; khoai lang kháng bọ hà, thuốc lá kháng bệnh; cà chua kháng virus; rễ sâm Ngọc Linh… Đến nay, chương trình nhiên cứu đã tạo được 116 dòng biến đổi gen các loại
Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử đã triển khai trong chọn tạo giống cây trồng nông, lâm nghiệp, tạo được những giống lúa kháng bệnh có chất lượng, chịu hạn, chịu mặn; giống ngô kháng hạn; giống đậu tương kháng sâu bệnh; giống bông kháng bệnh, chất lượng xơ tốt; giống chè chịu hạn cho năng suất chất lượng cao; giống cây lâm nghiệp kháng sâu bệnh có năng suất; giống cà chua, giống mía, giống lạc và giống khoai tây kháng bệnh …. Những nội dung nghiên cứu tập trung vào xác định nguồn vật liệu mang gen kháng bệnh, chất lượng, chống chịu, lập bản đồ gen tương ứng và xác định chỉ thị phân tử liên kết với gen đích để sử dụng trong chọn tạo giống cây trồng. Đến nay, đã có 32 giống lúa được nghiên cứu chọn tạo bằng chỉ thị phân tử; 4 giống hoa với hàng triệu củ giống được tạo ra bằng phương pháp gây đột biến; 11 dòng keo, bạch đàn lai và trên 30,0 triệu cây giống bạch đàn, cây keo được tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy mô (VASS 2021)
Chương trình vi sinh vật: đã nghiên cứu và sản xuất được 27 loại chế phẩm và phân bón vi sinh bao gồm: 15 Chế phẩm sinh học bảo vệ thực vật, phân bón vi sinh vật chức năng; 03 Chế phẩm sinh học chế biến, bảo quản; 05 Chế phẩm xử lý môi trường và 04 Chế phẩm sử dụng trong chăn nuôi. Trong những sản phẩm này, có những chế phẩm kiểm soát tuyến trùng, nấm bệnh vùng rễ cây công nghiệp; chế phẩm gốc vi sinh vật đối kháng nấm bệnh cà phê, bông; chế phẩm vi sinh vật hỗn hợp dùng cho thông và bạch đàn; chế phẩm sinh học phòng chống rệp, phòng trừ nấm bệnh…, nhiều sản phẩm có tác dụng cải tạo, tăng độ phì nhiêu của đất. Nhìn chung, các chế phẩm nghiên cứu được triển khai, đã mở rộng ứng dụng trong sản xuất thông qua các dự án thử nghiệm hoặc chuyển giao công nghệ cho cơ sở sản xuất tại nhiều địa phương.
Lĩnh vực chăn nuôi, đã xác định được phương pháp chọn lọc kiểu gen bò liên quan đến tính trạng mềm thịt và độ mỡ giắt dựa trên kỹ thuật di truyền phân tử. Đã phân lập, giải trình tự và đăng ký 18 trình tự ADN vùng D-loop ty thể của bò vàng Việt Nam trên Genbank; hiện đang nghiên cứu cải tạo lợn Ỉ bằng kỹ thuật cấy chuyển nhân tế bào soma,nhằm phát triển những dòng lợn nội truyền thống, hướng tới sản xuất hữu cơ.
Đã sản xuất trên 3.500 kg chế phẩm probiotic và hàng trăm tấn thức ăn chăn nuôi đậm đặc bổ sung probiotic, có tác dụng giảm tiêu tốn thức ăn tới 7,2%; giảm tỷ lệ bệnh đường tiêu hóa đến 31,2%. Ngoài ra, chế phẩm đa enzyme tiêu hoá có tác dụng giảm tiêu tốn thức ăn 8,9-10,7%, đồng thời tạo được 5 chủng vi sinh vật tái tổ hợp enzyme, tạo điều kiện để sản xuất chế phẩm có tác dụng tăng trên 10% trọng lượng gà và lợn, đồng thời giảm tiêu tốn thức ăn tới 15%.
Chương trình cũng đã xây dựng được danh mục giống vi rút gia cầm với những thông số kỹ thuật về cấu trúc gen, khả năng gây nhiễm trên tế bào và động vật, tính ổn định di truyền, tính kháng nguyên và các chỉ số sinh học khác. Những kết quả nghiên cứu được công nhận, đưa vào sản xuất vaccin, đã góp phần tích cực phòng chống dịch hại trên gia cầm Việt Nam.
Trong lĩnh vực thuỷ sản, các nhà khoa học đã thực hiện những nhiệm vụ liên quan đến chọn giống lưu giữ và phát triển nguồn gen. Tiểu ngành đã xây dựng được nguồn vật liệu có tính biến dị về tính trạng sinh trưởng của tôm hậu bị trong chọn giống sinh trưởng nhanh, đã cung cấp trên 10.000 giống bố mẹ tôm thẻ chân trắng cho các cơ sở sản xuất. Đàn tôm có tỷ lệ tăng trọng 7% đến 10% và sạch một số mầm bệnh nguy hiểm thường gặp; Giống cá giò, cá chẽm được sản xuất trên nguồn vật liệu của hàng trăm cá thể bố, mẹ chọn lọc từ nhiều vùng khác nhau; Giống cá rô phi đã tạo được quần đàn qua 3 thế hệ chọn lọc (G2, G3 và G4), có biến và thông số di truyền cao, cho phép đạt hiệu quả chọn lọc tốt với tốc độ tăng trưởng bình quân tăng từ 15% đến20%:
2.4. Cơ giới hoá, tự động hoá và công nghệ bảo quản, chế biến
Cơ giới hóa (CGH) sản xuất nông nghiệp đã góp phần giải quyết khâu lao động nặng nhọc, bảo đảm tính thời vụ, tăng năng suất lao động và giảm tổn thất sau thu hoạch. Đến nay, trang bị động lực bình quân trong nông nghiệp cả nước đạt 2,6 HP/ha canh tác (Bạch Quốc Khang 2021)
Trong trồng trọt, mức độ CGH đã tăng đáng kể. Khâu làm đất trồng lúa đạt 93%, mía 82%, ngô, sắn 70%; Khâu gieo trồng, cây lúa đạt 40%, mía 30%, cao nhất là cao su đạt 70%; Đối với việc chăm sóc, bảo vệ thực vật cây lúa đạt 68%; xới cỏ, phun thuốc bảo vệ thực vật cho chè, mía 70%; Ở khâu thu hoạch, cây lúa đạt 50%, mía đường 20%, đốn, hái chè đạt 25%; và sấy chủ động đạt được 55%.
Trong lĩnh vực chế biến, bảo quản sau thu hoạch, Công nghệ chế biến lúa gạo Việt Nam đạt mức trung bình tiên tiến trên thế giới. Việc chế biến cà phê đã được thực hiện từ khi quả còn tươi, Phương pháp chế biến khô được sử dụng với trên 80% sản lượng được sơ chế bằng thiết bị còn lạc hậu. Chế biến ướt tiến bộ hơn, áp dụng chủ yếu cho cà phê chè và số ít cà phê vối. Cả nước có khoảng 60 dây chuyền xát ướt cà phê với tổng công suất thiết kế 507.000 tấn quả tươi/năm và thực tế đạt 314.000 tấn quả tươi (61,9% công suất)
Một số công nghệ tự động đã được đưa vào sử dụng trong dây chuyền chế biến hạt giống chất lượng cao, năng suất 1,5 -2 tấn/giờ; chế biến thức ăn chăn nuôi điều khiển, giám sát tự động năng suất đến 15 tấn/giờ; trong hệ thống chế biến tinh dầu thông và Corophan, quy mô đến 10.000 tấn/năm; trong hệ thống cấp đông và bảo quản đông hoặc trong công nghệ và hệ thống thiết bị phục vụ sơ chế và bảo quản rau, hoa, quả.
Theo các nhà phân tích, việc CGH trồng trọt đã giúp nhà nông giảm được chi phí đầu vào, tăng chất lượng sản phẩm và gia tăng lợi nhuận từ 20% đến 30% so với không áp dụng CGH.
Trong lĩnh vực chăn nuôi: CGH chuồng trại nuôi gà được thực hiện từ cung cấp nước, thức ăn tự động, tạo tiểu khí hậu đến thu gom trứng với mức độ CGH trên 90% và xử lý môi trường ở mức bình quân 55%. Một số hộ nuôi lợn qui mô trang trại công nghiệp đã sử dụng chuồng lồng, chuồng sàn, chuồng có hệ thống làm mát và sưởi ấm cho lợn con; hệ thống máng ăn, núm uống tự động đạt 72%. Đối với hộ chăn nuôi trâu, bò đã đầu tư máy thái cỏ, băm rơm, băm cây đạt 60%. Hộ chăn nuôi bò sữa sử dụng máy vắt sữa tới 75%.
Trong nuôi trồng thủy sản: mức độ cơ giới hóa chưa cao. Mới có một số công đoạn được CGH khá như sản xuất con giống, cấp thoát nước hồ/ao nuôi, sục khí...Đến nay,một số doanh nghiệp đã áp dụng công nghệ giám sát tự đồng môi trường hồ/ao nuôi và cho ăn tự động được điều khiển, giám sát từ xa.
3. Về xây dựng và phát triển nguồn lực phục vụ KH&CN Nông nghiệp
Vai trò động lực thúc đẩy của KH&CN đối với phát triển kinh tế xã hội đã được Đảng và Nhà nước xác định trong nhiều văn bản chính sách.
3.1. Đối với hệ thống tổ chức
Hệ thông KH&CN đã có sự phát triển mạnh mẽ; cả nước hiện có hơn 4.000 tổ chức KH&CN thuộc mọi thành phần kinh tế; trong đó, tổ chức công lập gồm 687 cơ quan nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, 236 trường đại học, 3 khu công nghệ cao quốc gia, 13 khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao và 8 khu công nghệ thông tin tập trung. Đội ngũ nhân lực đã phát triển cả về số lượng và chất lượng với khoảng 67 nghìn cán bộ nghiên cứu, đạt tỷ lệ 7 người/vạn dân. Trong những năm qua, số lượng và trình độ của đội ngũ cán bộ nghiên cứu đã được cải thiện, tỷ lệ cán bộ nghiên cứu có trình độ trên đại học đã tăng từ 50% lên57,3%. Kết quả Điều tra NC&PT của bộ KH&CN cho thấy, sự phân bố lực lượng cán bộ nghiên cứu theo lĩnh vực nghiên cứu không thay đổi nhiều trong giai đoạn 2015-2019 với 35,37% cán bộ nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học kỹ thuật và công nghệ (Bộ KHCN, 2019).
Trong ngành nông nghiệp, hệ thống nghiên cứu KH&CN với 9% nhân lực nghiên cứu cả nước, có lợi thế trẻ về độ tuổi và hoạt động hiệu quả với mức chi phí thấp, có tiềm năng để xây dựng đội ngũ KH&CN trong tương lai. Về số lượng tổ chức nghiên cứu KH&CN nông nghiệp hiện chiếm 22,42% tổng số tổ chức KH&CN công lập cả nước, được phát triển theo hướng chuyên ngành thuộc các lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản, thủy lợi, lâm nghiệp và theo hướng đa ngành như chiến lược và chính sách, cơ điện và công nghệ sau thu hoạch để tập trung nguồn lực giải quyết những vấn đề nghiên cứu trọng tâm của toàn ngành.
Ngoài 3 viện xếp hạng đặc biệt là Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam gồm 19 viện thành viên; Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam có 13 viện thành viên; Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam có 13 viện thành viên. Bộ NN&PTNT còn có 08 tổ chức KH&CN trực thuộc là Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản I, Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản II, Viện nghiên cứu nuôi trồng thuỷ sản III; viện nghiên cứu Hải sản; Viện Chăn nuôi; Viện Thú y; Viện Cơ điện và công nghệ sau thu hoạch; Viện chính sách và chiến lược NNNT; 01 Học viện, 03 Trường đại học nông lâm nghiệp và 05 Viện quy hoạch, trực thuộc. Tuy nhiên,việc đầu tư KH&CN trong nông nghiệp chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn, chưa xứng tầm so với các nước trong khu vực.
3.2. Về đầu tư KH&CN nông nghiệp
Nhìn chung,đầu tư nhà nước cho KH&CN còn chiếm tỷ trọng nhỏ so với GDP. Tổng mức đầu tư xã hội cho KH&CN ở Việt Nam rất thấp và chưa bắt kịp xu hướng quốc tế. Đến nay, tổng đầu tư cho KH&CN (kể cả nhà nước và tư nhân) mới đạt 0,53% GDP; mức bình quân chung của thế giới thế giới là 2,23% GDP. Một số nước như Trung Quốc 2,1%, Singapore 2,2%, Hoa kỳ 2,8%, Hàn quốc 4,2% và Israel tới 4,3%. Phần lớn chi cho KH&CN từ ngân sách nhà nước, được quy định dưới 2 % tổng chi NSNN hàng năm. Tỷ lệ này đang có xu hướng giảm dần (năm 2008 1,69% đến 2020 còn 0,73%). Nếu 10 năm trước 70-80% tổng đầu tư cho KH&CN từ ngân sách Nhà nước, thì đến nay đã thay đổi với tỷ lệ chỉ còn 52%. và điều đáng lưu ý là, tỷ lệ đóng góp của đầu tư NSNN vào gia tăng GDP đạt từ 13% đến 13,6%; còn đầu tư xã hội lại lên tới 17%.
Trong đầu tư cho KH&CN Nông nghiệp, kết luận của Ban chỉ đạo tổng kết 10 năm thực hiện Nghị quyết 26 cho thấy, chưa huy động được từ nhiều nguồn;. Chủ trương tăng gấp 2 lần đầu tư ngân sách cho nông nghiệp sau 5 năm đã không đạt; ngược lại, đầu tư xã hội cho nông nghiệp lại suy giảm. Năm 2019, chi R&D nông nghiệp chỉ chiếm 6,97 % so với tổng đầu tư KH&CN.
Theo VASS, KH&CN nông nghiệp Việt Nam được Nhà nước đầu tư mỗi năm khoảng 600 tỷ đồng.Trong số này, dưới 50% chi cho R&D tương đương 15 triệu USD/năm, thấp hơn Philippines 7 lần, Thái Lan 10 lần và Hàn Quốc tới 600 lần. Chi tiêu ngân sách cho R&D trong nông nghiệp chiếm tỷ trọng rất nhỏ so với GDP mà ngành nông nghiệp tạo ra. Trong cả giai đoạn 2000-2017, chỉ tiêu R&D nông nghiệp chỉ chiếm 0,20% so với GDP của ngành, thấp hơn 4 lần mức bình quân của Malaysia (0,85%) và trên 4,7 lần Thái lan (0,94%). Theo Viện Chính sách Lương thực Thế giới, Việt Nam đang đầu tư rất ít vào nghiên cứu KH&CN nông nghiệp (ASTI). Dựa trên đặc tính cấu trúc của nền kinh tế và ngành nông nghiệp, tổ chức này cho rằng, Việt Nam cần đầu tư 0,84% GDP nông nghiệp vào R&D nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu cho thấy, để đạt được mức đầu tư 0,84% GDP vào năm 2030, Việt Nam phải tăng đầu tư với tốc độ tăng 11,2% mỗi năm trong giai đoạn đến năm 2030, đây là điều khó khả thi do tăng trưởng chi tiêu cho nghiên cứu nông nghiệp trước đó, trong cả giai đoạn 2000-2017 chỉ đạt 4,0% /năm
3.3. Đối với nguồn nhân lực
Nhân lực nghiên cứu khoa học công nghệ nông nghiệp chiếm khoảng 9% tổng lực lương nghiên cứu quốc gia. Do nhiều nguyên nhân, trong đó có thu nhập thấp và điều kiện nghiên cứu không đầy đủ, số lượng cán bộ nghiên cứu trong ngành nông nghiệp có xu hướng giảm dần
Về chi cho cán bộ nghiên cứu quy đổi làm việc toàn thời gian (FTE), Ngân hàng Thế giới cho biết, vào năm 2019, GDP của Việt Nam đạt 261,92 tỷ USD tương đương 810,90 tỷ USD PPP Tổng chi quốc gia cho R&D đạt 0,53% GDP, bình quân theo đầu cán bộ nghiên cứu là 28.635 USD PPP, mỗi FTE là 58.880 USD PPP, thấp hơn 2,2 lần so với Thái Lan, trên 2,3 lần Malaixia, thấp hơn 4,2 lần Trung Quốc và gần 5,6 lần so với Singapore.
Các tổ chức nghiên cứu thuộc Bộ NN và PTNT hiện nay có trên 6.546 cán bộ làm việc với 4.520 cán bộ trong biên chế. Số người được hưởng lương từ ngân sách sự nghiệp khoa học của nhà nước chiếm tỷ lệ 69,04%. Số lượng cán bộ nghiên cứu đã giảm 17% so với giai đoạn 2013- 2015; trong đó, cán bộ nam giảm mạnh và cán bộ nữ tăng lên.
Mặc dù lao động có sự biến động, song chất lượng đội ngũ cán bộ hoạt động khoa học công nghệ nông nghiệp ngày càng được cải thiện cùng với việc làm tốt công tác quy hoạch đào tạo bồi dưỡng, Vào năm 2020, khối nghiên cứu đã có 901 tiến sĩ và 2.150 Thạc sĩ. Nếu năm 2000, 60% nhà nghiên cứu ở trình độ Đại học thì đến năm 2017 đội ngũ này xuống còn khoảng 26%, Trong phạm vi cả nước, có trên 750 nhà nghiên cứu nông nghiệp có trình độ từ tiến sĩ, khoảng 40% có chuyên môn sâu về khoa học cây trồng, 16% trong lĩnh ực chăn nuôi và 12% trong quản lý nước và thủy lợi. Cơ quan nghiên cứu và phát triển nông nghiệp có số lượng ít nhà nghiên cứu có trình độ tiến sĩ trở lên liên quan đến chuyên ngành thủy sản, khoa học đất và kinh tế xã hội.
Trong giai đoạn 2013-2020, nhiều tổ chức khoa học và công nghệ của Bộ NN và PTNT đã tích cực triển khai chủ trương của Đảng về đổi mới hệ thống tổ chức và quản lý, nâng cao chất lượng, hiệu quả hoạt động của các đơn vị sự nghiệp công lập, Bộ NN&PTNT đã ban hành các chính sách, quy định để tạo điều kiện, môi trường thuận lợi cho đội ngũ trí thức được cống hiến, sáng tạo và phát huy năng lực trong công tác nghiên cứu khoa học. Các chương trình đào tạo, bồi dưỡng đang triển khai thực hiện bao gồm: Đào tạo sau đại học; Chương trình công nghệ sinh học; Chương trình đào tạo sau đại học ở nước ngoài theo các đề án và do các tổ chức quốc tế, Chính phủ nước ngoài tài trợ.
3.4. Về cơ sở hạ tầng KH&CN
10 năm gần đây, Bộ NN&PTNT đã tập trung nguồn vốn đầu tư công để tăng cường năng lực về cơ sở vật chất, trang thiết bị cho các tổ chức nghiên cứu Giai đoạn 2015-2019, tổng vốn đầu tư cho khối Viện nghiên cứu là 202,175 tỷ đồng; riêng năm 2019 được phân 36,594 tỷ đồng. Tuy vậy, nguồn kinh phí đầu tư được tập trung chủ yếu vào hoạt động sự nghiệp và xây dựng, sửa chữa trụ sở làm việc, chỉ một phần vào đổi mới trang thiết bị, đào tạo tập huấn và chuyển giao TBKT. Trong giai đoạn 2016-2020, có 26 dự án tăng cường trang thiết bị KH&CN cho các đơn vị trực thuộc Bộ với tổng kinh phí 101,370 tỷ đồng mua sắm thiết bị nghiên cứu, chuyển giao tiến bộ KH&CN; 39,950 tỷ đồng cho các hạng mục xây dựng nhỏ, sửa chữa trang thiết bị đã đưa vào khai thác sử dụng; một số đơn vị đã khai thác hiệu quả, dần tự chủ về tài chính.
Thực tế các kế hoạch đầu tư phát triển hàng năm phân bổ cho các đơn vị sự nghiệp KH&CN còn thấp so với nhu cầu, mới giải quyết được một phần nhu cầu tăng cường năng lực nghiên cứu của các đơn vị về thiết bị, máy móc phục vụ công việc hàng ngày như máy tính, máy in, máy photocopy, máy chiếu. Hệ thống máy tính đã được nối mạng phục vụ tốt cho hoạt động trao đổi thông tin, tra cứu dữ liệu.Việc trang bị máy móc nghiên cứu mới đáp ứng đủ các thiết bị tối thiểu. Đó là những thiết bị trong phòng thí nghiệm như máy soi bản gen, máy nhân gen; các thiết bị phòng phân tích; các thiết bị tại các trại nuôi. Phần lớn những thiết bị này được đầu tư thông qua các đề tài/dự án, đặc biệt là các dự án hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, các thiết bị trên còn thiếu tính đồng bộ, đa phần hết hạn sử dụng, hết khấu hao và đã lỗi thời.
Các dự án được Nhà nước đầu tư xây dựng nâng cấp, mở rộng cơ sở vật chất kỹ thuật và tăng cường trang thiết bị nghiên cứu. đã phát huy hiệu quả, là điều kiện quan trọng để triển khai các hoạt động đào tạo, tập huấn chuyển giao công nghệ và mở rộng hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, những đầu tư này còn quá nhỏ so với nhu cầu, còn dàn trải và thiếu đồng bộ nên chưa phát huy tốt hiệu quả.
Còn tiếp kỳ 2...!
