Tài liệu Tiến tới nền nông nghiệp bền vững

nguồn nhân lực có giá nhân công rẻ và kết cấu hạ tầng, Trung Quốc sẽ nổi lên trong lĩnh vực này trong tƣơng lai trung hạn. CNSH lâm nghiệp ít phát triển hơn so với CNSH của các loại cây trồng khác, nguyên nhân chủ yếu là do thiếu kiến thức sinh học cơ bản về cây. Cần phải giải quyết một số thách thức đặc thù liên quan đến điều đó thì các giống cây đƣợc áp dụng kỹ thuật sinh học mới có khả năng thƣơng mại mạnh mẽ và phù hợp với môi trƣờng:  Các nhà nghiên cứu chƣa có khả năng nhân giống vô tính đối với phần lớn các loài cây;  Các loài cây lâm nghiệp thƣờng có vòng đời rất dài nên phải tốn hàng năm mới đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của biến đổi gen và các dòng biến đổi gen thích hợp;  Một số loài cây có khả năng lai chéo với những loài cùng gen, gây phức tạp cho mô thức lƣu thông gen và tăng nguy cơ thụ phấn chéo và lan ra ngoài cả loài cây biến đổi gen. Mặc dù có những khó khăn này, nhƣng một số sản phẩm đang đƣợc phát triển. Dự đoán vào 2011, các loài cây quả chịu đƣợc nấm và virus sẽ đƣợc đƣa ra thị trƣờng. Cũng theo dự báo, các loài cây có hàm lƣợng lignin thấp có thể đƣợc thƣơng mại hoá sau năm 2011 (lignin là một hợp chất giúp cho cây cứng cáp, cần cho gỗ, nhƣng không làm giấy đƣợc, chi phí để khử nó trong công nghiệp giấy toàn cầu lên tới 20 tỷ USD/năm, ngoài ra còn tạo ra phế thải). CNSH trong chăn nuôi Sinh sản chọn lọc và tăng sản lượng Những thực tiễn trƣớc đây trong việc cải thiện vật nuôi là dựa vào chọn giống, lựa lấy những con có thể hình vƣợt trội (lƣợng thịt, lông, cơ bắp) để làm giống. Mức độ thành công 43 của chiến lƣợc này khác nhau rất nhiều tuỳ thuộc vào khả năng di truyền của đặc tính và bản chất của những ảnh hƣởng không thuộc về gen. Tuy nhiên, hệ quả là các quần thể vật nuôi chứa một loạt các đột biến với những ảnh hƣởng kiểu hình đã đƣợc cố ý làm giàu trong quá trình chọn giống. Việc lập đƣợc bản đồ hệ gen, cùng với những hiểu biết ban đầu về chức năng gen sẽ tạo khả năng hiểu đƣợc nhiều hơn bản chất gen của những đặc tính này. Trong tƣơng lai, nông dân sẽ kiểm soát đƣợc nhiều hơn và xác định hơn để đƣa vào những đặc tính di truyền cần thiết. Một trong những ứng dụng đầu tiên của CNSH hiện đại trong chăn nuôi là sử dụng hệ gen học trong tạo giống. Ngày càng gia tăng việc lựa chọn có sử dụng các phần tử đánh dấu là gen để quyết định chọn lựa những đặc tính sinh sản cần thiết và phức tạp hơn trƣớc đây và để duy trì tính đa dạng gen của đàn/bầy. Đã nhận dạng đƣợc một số gen tạo ra những đặc tính cần thiết (nhƣ tăng độ nạc và độ béo). Các phép xét nghiệm chẩn đoán ADN đối với một số đặc tính này hiện đã đƣợc ứng dụng trong thực tiễn tạo giống vật nuôi. Về lý thuyết, vật nuôi có thể đƣợc áp dụng kỹ thuật gen để biểu thị những đặc trƣng có thể giúp làm tăng sản lƣợng. Đó là do việc biến đổi gen cung cấp phƣơng pháp để đƣa nhanh các gen vào dòng mầm (Germ Line) của con vật mà không cần phải đợi thời gian để lai chéo. Nhƣng còn phải giải quyết nhiều vấn đề về kỹ thuật, đạo đức, an toàn thực phẩm và quyền lợi động vật trƣớc khi công nghệ BĐG có tác động tới thực tiễn sản xuất nông nghiệp chính thống. Vật nuôi BDG và nhân bản vô tính Để tạo ra các vật nuôi BDG, nguời ta nạp ADN “lạ” vào phôi trƣớc khi cấy. ADN này có thể đƣợc biểu thị trong các mô của con vật sinh ra. Hai phát triển công nghệ tƣơng đối gần đây sẽ có tác động lớn nhất tới việc sử dụng các công nghệ sinh sản biến đổi gen ở vật nuôi, bao gồm:  Khả năng tách và duy trì trong ống nghiệm các tế bào phôi và soma từ phôi, thai và các bộ phận trƣởng thành;  Khả năng sử dụng các tế bào phôi và soma làm phân tử chứa nhân tế bào trong các công nghệ nhân bản vô tính bằng truyền nhân tế bào (Nuclear Transfer-NT). Công nghệ NT đã tạo ra loài bò phẩm chất cao ở Ôxtrâylia, Niu Dilân và Mỹ. Do chi phí lớn nên công nghệ này chỉ áp dụng hạn chế đối với các con vật có giá trị gia tăng cao. Công ty Clone International đặt ở Ôxtrâylia đã nhân bản Donor - một loại bò sữa số một ở Ôxtrâylia, tạo thành 2 bê con là Alpha Donor và Beta Donor. Hai bê con này đƣợc bán sang Trung Quốc nhằm mục đích nâng cao chất lƣợng đàn bò sữa. Bởi vậy, Trung Quốc có thể là quốc gia đầu tiên cho phép nhân bản vật nuôi để cung cấp thực phẩm. Tháng 10/2003, Cục Dƣợc phẩm và Thực phẩm Mỹ (FDA) thông báo rằng không có bằng chứng khoa học cho thấy tác hại của thịt và sữa lấy từ các vật nuôi nhân bản khoẻ mạnh. Tuy nhiên, FDA muốn nhận đƣợc phản ứng của công chúng về sự đánh giá này trƣớc khi quyết định xem có cần sự chuẩn y của Chính phủ đối với việc lƣu thông các loại thực phẩm đó không. 44 Kết hợp công nghệ BDG và truyền nhân có khả năng đem lại nhiều ứng dụng CNSH tiềm năng nhƣ sản xuất protein trị liệu, sản xuất các bộ phận/mô động vật thích hợp để cấy ghép vào cơ thể ngƣời, thú y, nghiên cứu bệnh ở ngƣời, cải thiện gen của vật nuôi. Mức độ thành công của các kỹ thuật này cho đến nay vẫn còn ít ỏi. Theo Báo cáo 2002 của Anh, chỉ gần 10% số phôi BĐG của vật nuôi là sống đƣợc cho đến khi sinh đẻ và chỉ có 10% những con vật sinh ra đƣợc biến tính gen. Nhiều điểm yếu kỹ thuật trong sản xuất vật nuôi BĐG là có liên quan đến bản thân việc biến tính gen, chỗ kết hợp, số bản sao và biểu hiện biến tính gen - Chúng bao gồm:  Sự biểu hiện không đƣợc điều chỉnh của các gen, dẫn tới việc sản ra quá mức hoặc dƣới mức các sản phẩm gen;  Những tác dụng phụ có khả năng xảy ra, ví dụ những con lợn biến tính gen hoocmon tăng trƣởng đã bị viêm khớp, bộ xƣơng chậm lớn, viêm da, loét dạ dày và bệnh thận;  Những đột biến đƣợc nạp vào đã gây ra thay đổi một số quá trình sinh học quan trọng;  Biểu hiện biến tính gen chỉ truyền sang cho một số con vật sinh ra;  Sự kết hợp biến tính gen vào nhiễm sắc thể Y, khiến cho chỉ có giống cái đƣợc biến tính gen. Việc nhân bản vô tính cũng không đạt đƣợc hiệu quả, với tỷ lệ tử vong cao, hoặc khó sinh, hoặc có những bất bình thƣờng sau khi sinh. Nhiều vấn đề liên quan đến nhân bản vô tính là do các hiệu ứng ngoại di truyền (không di truyền) (Epigenetic Effect), theo đó những ADN giống nhau có thể tạo ra các kết quả khác nhau. Tỷ lệ thành công có khả năng sẽ đƣợc cải thiện nhờ những nỗ lực nghiên cứu đáng kể hiện nay nhằm hiểu đƣợc bản chất và nguyên nhân của các vấn đề (Mặc dù đã lƣu ý rằng không có cải thiện nào đáng kể trong 20 năm kể từ khi ra đời các động vật BĐG đầu tiên, hoặc trong 4 năm sau khi thực hiện nhân bản vô tính). Bởi vậy, ngay cả khi không tính đến trở ngại do sự không chấp nhận của công chúng thì vẫn còn những khó khăn đặt ra để biến đổi gen vật nuôi trở thành ngành sản xuất chính thống. Những khó khăn đó bao gồm chi phí cao của quá trình vì tỷ lệ sống sót của phôi rất nhỏ; kiến thức chƣa đầy đủ về hệ gen của vật nuôi, chu kỳ sinh sản dài làm hạn chế tốc độ nghiên cứu. Hiện tại, chƣa có các sản phẩm động vật BĐG trên thị trƣờng toàn cầu. Tuy nhiên, sản xuất dƣợc phẩm từ các động vật BĐG có tiềm năng sẽ nằm trong làn sóng ứng dụng thứ nhất, vì giảm đƣợc rất nhiều chi phí sản xuất (ƣớc tính chỉ bằng 1/1000 chi phí của các phƣơng pháp thông thƣờng). Cấy ghép ngoại chủng Cấy ghép ngoại chủng là phƣơng pháp cấy ghép các bộ phận, mô hoặc tế bào lấy từ các loài khác. Động lực then chốt thúc đẩy sự phát triển lĩnh vực này là sự tƣơng đối khan hiếm các bộ phận hiến tặng và chi phí cao. Các vật nuôi, đặc biệt là lợn, đƣợc coi là có tiềm năng nhất, xét cả về cấu trúc lẫn chức năng để làm loài cung cấp các bộ phận cấy ghép cho ngƣời. 45 Tuy nhiên, từ trƣớc đến nay rất ít thành công trong việc cấy ghép mô và bộ phận của loài này sang loài khác. Mô và bộ phận của động vật đã chứng tỏ là không thích hợp đối với con ngƣời. Nhiều trƣờng hợp, việc cấy ghép đã nhanh chóng gây ra phản ứng của hệ miễn dịch. Nhƣng gần đây, mối quan tâm lại đƣợc dấy lên, phần lớn là do việc biến đổi gen lợn đã ngăn chặn đƣợc nguy cơ xảy ra phản ứng miễn dịch. Một số thử nghiệm lâm sàng đang chú trọng đến phép điều trị dựa vào thiết bị bên ngoài, đƣợc tiến hành ở Mỹ và châu Âu. Trƣờng hợp thành công nhất là một thiết bị có chứa các tế bào gan động vật để chữa bệnh viêm gan cấp. Phƣơng pháp này đạt đƣợc một số thành công, đƣợc lấy làm phƣơng tiện để kéo dài thời gian cho bệnh nhân trong khi chờ đợi đƣợc cấy ghép. Dự đoán rằng đến 2014, liệu pháp sử dụng tế bào động vật (chẳng hạn nhƣ tế bào não và tụy) và các liệu pháp dùng thiết bị ngoài sẽ đƣợc sử dụng phổ biến ở các bệnh viện, do giảm đƣợc nguy cơ gây ra phản ứng miễn dịch. Sự phản ứng đào thải của hệ miễn dịch vẫn là một trong những trở ngại chủ yếu đối với sự phát triển lĩnh vực cấy ghép ngoại chủng. Ngoài ra, còn có sự lo ngại khả năng lây nhiễm virus từ động vật sang ngƣời. Các quốc gia khác nhau đã đƣa ra các quy định ở mức khác nhau để ứng phó với những nguy cơ này: có quốc gia ngăn cấp toàn bộ, có quốc gia không bày tỏ thái độ gì. Có thể sẽ đƣợc chứng kiến một số những phát triển nhanh nhất ở Hàn Quốc. Tƣơng tự nhƣ những ứng dụng đối với ngành y tế, những tiến bộ trong CNSH hiện đại cũng đem lại nhiều cơ hội để phát triển sản phẩm thú y. Tuy nhiên, thị trƣờng của ngành thú y tƣơng đối nhỏ so với ngành y tế (quy mô của thị trƣờng ngành y tế lớn gấp 35 lần). Có 2 hệ quả xảy ra. Thứ nhất, ngành thú y sẽ đƣợc hƣởng lợi từ những phát triển của ngành y tế, trong đó các công ty CNSH cũng đồng thời sản xuất các sản phẩm thú y bên cạnh các sản phẩm y tế phục vụ sức khoẻ con ngƣời. Tuy nhiên, do thị trƣờng ngành thú y tƣơng đối nhỏ nên kém hấp dẫn đối với các nhà kinh doanh vốn mạo hiểm. Tƣơng tự nhƣ ngành dƣợc phẩm, các hãng CNSH quy mô nhỏ ở thị trƣờng ngành này thƣờng có xu hƣớng tìm quan hệ đối tác với những công ty lâu năm hơn ở ngành thú y để dựa vào đó mà phát triển lên. Chẩn đoán và liệu pháp Bên cạnh việc xét nghiệm gen để nhận dạng những đặc điểm động vật cần thiết nhằm hỗ trợ cho những quyết định nhân giống vật nuôi và quản lý sản xuất, việc xét nghiệm gen để chẩn đoán bệnh tật sẽ trở thành một công cụ mạnh cho công tác thú y. Số lƣợng ngày càng tăng những bộ xét nghiệm gen thƣơng mại là một trong những lợi ích trực tiếp của khối lƣợng tri thức gia tăng về hệ gen và dịch tễ học. Tuy nhiên, vẫn còn ít những xét nghiệm gen đƣợc kết hợp vào các kit chẩn đoán nhanh cho vật nuôi và thuỷ sản dựa vào xét nghiệm gen. Việc dùng vacxin cho động vật đã đƣợc thực hiện nhiều năm nay và đã chứng tỏ là phƣơng pháp hữu hiệu đã ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra, vacxin cũng đƣợc sử dụng rộng rãi để kích thích tăng trƣởng. Thuỷ sản Nhu cầu toàn cầu đối với các loại hải sản chƣa chắc đã đáp ứng đƣợc, do sự cạn kiệt các nguồn cá tự nhiên, có sẵn ở các đại dƣơng trên thế giới. Để khắc phục khả năng này, ngành nuôi cá/hải sản đang tăng trƣởng nhanh chóng. 46 Cho đến nay, CNSH hải sản chủ yếu quan tâm đến vấn đề nâng cao năng lực sản xuất của các doanh nghiệp. NC&PT các loài cá BĐG thoạt đầu chú trọng vào đẩy mạnh tốc độ tăng trƣởng; kết quả đã có đƣợc những giống cá có tốc độ tăng trƣởng nhanh gấp 2-11 lần so với các giống cá bình thƣờng, nhờ áp dụng các gen hoocmôn tăng trƣởng. Các nhà khoa học đã tạo ra nhiều giống cá BĐG có tốc độ tăng trƣởng nhanh, đóng vai trò quan trọng trong ngành hải sản toàn cầu. Một công trình phân tích năm 2003 của Quỹ từ thiện Pew charitable trusts mang tên Initiative on Food and Biotech (Sáng kiến về thực phẩm và CNSH) cho biết, hiện FDA (Cơ quan thực phẩm và dƣợc phẩm Mỹ) đang trong quá trình xem xét để chuẩn y việc lƣu thông ra thị trƣờng chủng loại cá hồi Atlantic. Chủng loại cá này đƣợc biến đổi gen để nâng cao tốc độ tăng trƣởng và các nhân tố biến đổi thức ăn. Mặc dù còn nhiều điều bất định liên quan đến thời hạn đƣa ra chuẩn y này, do mối lo ngại của ngƣời tiêu dùng và môi trƣờng, nhƣng nếu kết cục đƣợc chuẩn y, thì đây sẽ là loài cá BĐG đầu tiên đƣợc đƣa vào nguồn cung cấp thực phẩm cho con ngƣời. Các nghiên cứu vẫn còn trong giai đoạn thực hiện ở phòng thí nghiệm đang tập trung vào nâng cao khả năng chịu đựng khí hậu, khả năng đề kháng và tốc độ tăng trƣởng của một số loài cá/hải sản. IV. TẬN DỤNG CÁC CƠ HỘI CỦA CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN-TRUYỀN THÔNG CNTT-TT, với sự phát triển mạnh mẽ của mạng Internet toàn cầu, đã chứng tỏ là công cụ hữu hiệu và tích cực góp phần phát triển mọi lĩnh vực kinh tế của nhiều quốc gia, trong đó có nông nghiệp nông thôn. Đặc biệt, với những ứng dụng CNTT-TT, ngành sản xuất nông nghiệp đã tăng cƣờng rất nhiều hiệu quả sử dụng các đầu vào nhƣ phân bón, nƣớc tƣới, thuốc bảo vệ thực vật..., nhờ vậy giảm thiểu những ảng hƣởng tiêu cực tới môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời. 4.1. KINH NGHIỆM CÁC NƢỚC PHÁT TRIỂN 4.1.1. Ứng dụng kỹ thuật 3S Các kỹ thuật thông tin đầu tiên đƣợc ứng dụng trong nông nghiệp là viễn thám (RS), hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) (gọi là kỹ thuật 3S). Hiện nay, kỹ thuật 3S đã đƣợc áp dụng rộng rãi trong quản lý sản xuất nông nghiệp, ví dụ nhƣ dự kiến sản lƣợng cây trồng, theo dõi tình trạng và xu hƣớng phát triển cây trồng vật nuôi, dự báo thời tiết và kiểm tra sâu bệnh trên cây trồng, thụ tinh, tƣới tiêu, mô hình mô phỏng động của hoạt động chung trong nông nghiệp. Xuất hiện khuynh hƣớng phát triển trong đó kỹ thuật 3S cố gắng đáp ứng một cách hài hòa hệ thống quản lý nông nghiệp bằng cách tích hợp các kỹ thuật 3S này. 4.1.2. Phát triển phương thức canh tác chính xác (Precision Agriculture) Phƣơng thức canh tác chính xác lần đầu tiên xuất hiện vào thập kỷ 70 thế kỷ 20 ở Mỹ. Dựa trên một thực tế rõ ràng là điều kiện đất trồng trọt là khác nhau ở những địa điểm khác nhau, khái niệm kỹ thuật canh tác chính xác đƣợc hiểu là các hoạt động khai thác đất đai phải phù hợp một cách chính xác với sự đa dạng của các loại đất trồng trọt thông qua sự tích 47 hợp của nhiều loại kỹ thuật cao. Canh tác chính xác có thể tiết kiệm hiệu quả nguyên liệu đầu vào, giảm chi phí và làm giảm bớt tác động tới môi trƣờng. Đối tƣợng đƣợc kiểm soát trong canh tác chính xác là đất đai chứ không phải là một mảnh đất đơn thuần. Các kỹ thuật hỗ trợ bao gồm: hệ thống định vị các phƣơng tiện trên cánh đồng, cơ sở dữ liệu liên quan đến việc trồng và chăm sóc cây, hệ thống thông tin địa lý (GIS) và các mô hình trồng trọt, các kỹ thuật chuyển đổi để thu thập các thông tin về đồng ruộng và kiểm soát cơ chế. Đến nay, khoảng 5% các trang trại ở Mỹ đã sử dụng hệ thống canh tác chính xác này. Canh tác chính xác đã cho thấy trƣớc tiềm năng, sự sáng suốt và sức mạnh của con ngƣời trong việc tận dụng nguồn lực tự nhiên và bảo vệ môi trƣờng. 4.1.3. Các ứng dụng hệ thống mạng máy tính Hệ thống mạng máy tính thay đổi nhanh nhất trong số tất cả các kỹ thuật thông tin. Các xa lộ thông tin đang nhanh chóng vƣơn tới khu vực nông thôn ở các nƣớc phát triển. Tại Mỹ, máy tính, nhƣ một dấu hiệu của thời đại thông tin, rất phổ biến ở bất cứ đâu. Nông dân sử dụng máy tính trong công việc ghi chép kế toán và đƣa ra các quyết định hành động. Máy tính có thể giúp các trang trại phân tích nên trồng loại cây gì, trồng khi nào và phƣơng thức canh tác nào là hiệu quả nhất để các trang trại có thể thu đƣợc sản lƣợng và lợi ích tối đa. Nông dân ở Mỹ đƣợc khai thác một nguồn thông tin lớn. Một chiếc máy tính có thể đƣợc kết nối với Internet thông qua một đƣờng dây điện thoại. Ngƣời chủ trang trại ngay tại nhà mình có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu của các trung tâm thông tin thuộc chính phủ, các trƣờng đại học, các viện nghiên cứu và thƣ viện. Họ có thể thu thập dữ liệu mới nhất về những biến động giá cả, cải thiện giống, các loại máy móc nông nghiệp mới, phòng tránh và điều trị các loại sâu bệnh trên cây trồng,... Nghiên cứu thống kê năm 1997 ở Mỹ cho thấy 40% các trang trại có trang bị máy tính, trong số đó 47% sử dụng Internet và 20% các trang trại thƣơng mại lớn có kết nối Internet. Mỹ đã thiết lập một hệ thống mạng máy tính lớn nhất thế giới về nông nghiệp có tên là AGNET. Hệ thống này bao phủ 46 bang của Mỹ, 6 tỉnh của Canađa và 7 quốc gia khác. Nƣớc Anh cũng đã thiết lập hệ thống AGRINET, đây là mạng máy tính phục vụ nông nghiệp phủ khắp tất cả các khu vực của đất nƣớc này. Bên cạnh đó, CAPTAIN của Nhật Bản, CISC của Ôxtrâylia và EPIPRE của Hà Lan là những mạng thông tin nông nghiệp nổi tiếng. Năm 2000, tại Nhật Bản, 34% nông dân có máy tính riêng và 12,2% trong số đó kết nối Internet. Dựa trên các kỹ thuật xử lý thông tin và truyền thông, ngƣời Nhật tìm cách tăng thêm sức mạnh cho khu vực nông thôn và phát triển nông nghiệp, tin học hóa khu vực nông thôn. Ở Nhật Bản, máy tính đƣợc sử dụng rộng rãi trong canh tác, gây giống cây trồng, bảo quản cây trồng và rừng, nuôi tằm và sử dụng côn trùng, báo cáo thời tiết nông nghiệp, các hoạt động sản xuất nông nghiệp, chế biến sản phẩm nông nghiệp,... Đầu những năm 1990, Nhật Bản đã thiết lập Mạng Dịch vụ Thông tin và Công nghệ Nông nghiệp Quốc gia đƣợc gọi là DRESS - một hệ thống kiểm soát thời gian thực do Công ty Điện thoại và Viễn thông vận hành. Mạng lƣới này có thể thu thập, xử lý, ghi nhớ và truyền thông tin tới tất cả các nơi trên nƣớc Nhật. Mỗi tỉnh đã thiết lập một chi nhánh của DRESS, ở đây thông tin có thể đƣợc thu thập và truyền đi một cách nhanh chóng. Trong hai năm vừa qua, Hệ thống Thông tin Công nghệ Nông nghiệp (ATIS) đã đƣợc phát triển. Nhờ có mạng điện thoại công cộng, mạng viễn thông chuyên dụng, mạng điện thoại không dây, ATIS tạo ra những chiếc máy tính có dung lƣợng lớn, các hệ thống 48 cơ sở dữ liệu lớn, các hệ thống mạng Internet, các hệ thống thông tin thời tiết, hệ thống quản lý tự động về nhà kính, hệ thống quản lý hiệu quả về sản xuất và những ngƣời sử dụng máy tính cá nhân đƣợc kết nối với nhau. Các viên chức hành chính (từ giám đốc tới thƣ ký), các nhà nghiên cứu và các nhà phát triển kỹ thuật (từ nghiên cứu sinh có thâm niên tới kỹ thuật viên thông thƣờng), các hiệp hội nông nghiệp và nông dân đều có thể tìm kiếm và sử dụng bất kỳ dữ liệu nào trên Internet vào bất cứ thời điểm nào. Những dữ liệu này bao gồm các kỹ thuật trong nông nghiệp, bản tóm tắt tài liệu, thông tin thị trƣờng, sâu bệnh cây trồng và các dự báo về sâu bệnh, điều kiện thời tiết và dự báo về thời tiết, bản đồ thế giới, bản đồ một nƣớc, một tỉnh hay thậm chí là một làng nhỏ, báo điện tử và tạp chí xuất bản định kỳ, các chƣơng trình audio và video, phần mềm công cộng... Từ những ngƣời quản lý ở cấp tỉnh về nông nghiệp, rừng, thủy sản tới các kỹ thuật viên ở nông thôn, tất cả đều đƣợc trang bị máy tính. Nói chung, mỗi kỹ thuật viên nông nghiệp đều có máy tính riêng ở nơi làm việc. Máy tính giữ nhiệm vụ thực hiện các tính toán khoa học, xử lý dữ liệu, thiết bị tự động và mô hình mô phỏng trong nông nghiệp. 4.1.4. Khai thác hệ chuyên gia, hệ thống mô hình và hệ thống thông tin tình báo Hệ thống chuyên gia tình báo trong nông nghiệp là bộ phận chủ đạo trong các kỹ thuật thông tin nông nghiệp ở nƣớc ngoài. Cuối thập kỷ 70, Mỹ bắt đầu phát triển hệ thống chuyên gia nông nghiệp. Hiện nay, có gần một trăm hệ chuyên gia nông nghiệp đƣợc ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và quản lý cây trồng, liều lƣợng thức ăn cho gia súc và gia cầm, bảo quản nguồn tài nguyên nƣớc và đất, phân tích tài chính, lựa chọn máy móc nông nghiệp. Một số hệ thống này đã trở thành sản phẩm đƣợc bán trên thị trƣờng. Mô hình mô phỏng trong nông nghiệp đã đƣợc khai thác từ 30 năm trƣớc. Dạng nghiên cứu này liên quan tới nhiều lĩnh vực vi mô cũng nhƣ vĩ mô, chẳng hạn nhƣ gia tăng dân số, tận dụng các nguồn lực, tiêu thụ năng lƣợng, quản lý cây trồng và sinh thái nông nghiệp... Công nghệ quản lý cây trồng cũng đã đƣợc đƣa vào sử dụng. Mỹ, Canađa và Ôxtrâylia là những nƣớc trên thế giới có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu về các cơ chế canh tác thông minh và các phƣơng tiện tự động. Mỹ đã sử dụng rộng rãi máy kéo thông minh bằng công nghệ GRS và máy tính. Tại sa mạc rộng lớn ở Arizona, Mỹ đã lắp đặt các thiết bị tƣới phun mƣa và tƣới nhỏ giọt, đó là những thiết bị lớn nhất trên thế giới và hoạt động nhờ sự kiểm soát của máy tính. Hệ thống thông tin hiện đại về quản lý trại nuôi gia súc là một trong những lĩnh vực mà kỹ thuật thông minh và tự động đƣợc sử dụng sớm nhất và có hiệu quả nhất. Hiện nay, một hệ thống tuyệt vời về quản lý trại sản xuất sữa có những chức năng sau: (a) thiết bị nhận biết tự động đánh số số lƣợng sữa, đây là nền tảng của hệ thống thông tin tự động. (b) Tự động ghi nhớ sản lƣợng sữa; khẩu phần ăn hợp lý dựa trên sản lƣợng sữa hàng ngày của một con bò sữa. (c) Đo các chỉ số trao đổi chất, tự động kiểm tra sức khỏe, tự động đo và ghi lại cân nặng, tự động ghi lại nhiệt độ cơ thể, phát hiện hội chứng viêm vú và chứng động hớn. (d) Quản lý thông tin cá nhân của từng con bò sữa nhƣ hồ sơ của chúng, các thế hệ, quá trình sống, sản lƣợng sữa và sức khỏe; những thông tin này là cơ sở cho việc nhân giống hiệu quả. (e) Phân tích thông tin tài chính, kinh tế và quản lý trang trại gia súc. 4.1.5. Phát triển nhanh công nghệ dịch vụ thông tin nông nghiệp Cùng với sự phát triển của CNTT, công nghệ dịch vụ về thông tin nông nghiệp cũng phát triển nhanh chóng. Đặc biệt, mạng tài liệu KH&CN trong nông nghiệp và các cơ sở dữ liệu 49 thông tin nông nghiệp thậm chí còn thay đổi nhanh chóng hơn. Hiện nay hơn 1200 tạp chí xuất bản định kỳ và 300 nghìn công trình nghiên cứu đƣợc đƣa lên Internet mỗi năm. Ngày càng nhiều cơ sở dữ liệu lớn, chẳng hạn nhƣ AGRICOLA, AGRIS, CAB... đƣợc mở ra. Tại Đức, 3 mạng máy tính chủ yếu thực hiện dịch vụ thông tin nông nghiệp. Mạng thứ nhất là Hệ thống Quản lý Dữ liệu điện tử (EDV) do Cục Nông nghiệp của mỗi bang phát triển và điều hành. Khi ngƣời sử dụng kết nối máy tính hoặc ti-vi với EDV thông qua đƣờng dây điện thoại và trả phí, họ có thể lấy thông tin vào bất cứ lúc nào về sự tăng trƣởng của cây trồng, các kỹ thuật phòng tránh và điều trị sâu bệnh đối với cây trồng, và thông tin về thị trƣờng nhà sản xuất. Mạng thứ hai là Hệ thống dịch vụ hiển thị văn bản trên màn hình ti-vi (BTX) do Bƣu điện phát triển và điều hành. Ngƣời sử dụng cần phải mua một máy tính và bàn phím của BTX và kết nối chúng với một ti-vi và một đƣờng dây điện thoại, sau đó họ có thể sử dụng các dịch vụ thông tin về kỹ thuật trong nông nghiệp thông qua mạng viễn thông của Bƣu điện. Mạng thứ ba là Hệ thống cơ sở dữ liệu về bảo vệ cây trồng (PHYTOMED) do Trung tâm Nghiên cứu Sinh học Nông nghiệp và Lâm nghiệp xây dựng và phát triển. Máy chủ của hệ thống này là máy tính có dung lƣợng lớn của Trung tâm Máy tính Quốc gia Đức. Tất cả ngƣời sử dụng có kết nối với máy chủ có thể tìm kiếm thông tin về công nghệ nông nghiệp. 4.2. NHỮNG BƢỚC ĐI BAN ĐẦU CỦA CÁC NƢỚC ĐANG PHÁT TRIỂN 4.2.1. TRUNG QUỐC A. Hiện trạng Ở Trung Quốc, nghiên cứu về CNTT trong nông nghiệp bắt đầu từ đầu thập kỷ 80. Trung Quốc đã đạt đƣợc nhiều thành tựu đáng kể nhờ những nỗ lực của mình trong suốt 20 năm qua. (1) Ứng dụng kỹ thuật 3S Đầu thập kỷ 80, Trung Quốc bắt đầu ứng dụng kỹ thuật viễn thám vào nông nghiệp, nghiên cứu đầu tiên là ƣớc lƣợng sản lƣợng cây trồng bằng viễn thám. Điều này đã tạo ra những tiến bộ vô cùng quan trọng trong việc dự báo, xem xét và đánh giá về thiên tai trong nông nghiệp cũng nhƣ trong việc thăm dò, đánh giá, bố trí và quản lý các nguồn lực nông nghiệp. Nghiên cứu về những ứng dụng GIS và GPS trong nông nghiệp đƣợc bắt đầu muộn hơn, nhƣng cũng có những bƣớc phát triển nhanh chóng. Những kỹ thuật này đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc đo lƣờng các nguồn lực nông nghiệp, dự báo về sâu bệnh đối với cây trồng và các mối nguy hại khác ảnh hƣởng tới sản xuất nông nghiệp. (2) Các nghiên cứu về hệ chuyên gia Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu về hệ chuyên gia vào cuối thập kỷ 1970. Trong các kế hoạch 5 năm lần thứ tám và lần thứ chín, Chƣơng trình 863, Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nƣớc (nay là Bộ KH&CN), Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia và các cơ quan quản lý nhà nƣớc khác của Trung Quốc đã tài trợ rất nhiều cho những nghiên cứu về hệ chuyên gia. Viện Máy móc Thông minh Hefei thuộc CAS đã bắt đầu nghiên cứu ứng dụng về hệ chuyên gia trong nông nghiệp kể từ năm 1983 và đã phát triển rất nhiều kỹ thuật thực hành. Năm 1992, những kỹ thuật này đã đƣợc đƣa vào danh sách những kỹ thuật cao, quan trọng của quốc gia cần đƣợc phổ biến rộng rãi. Hệ thống ứng dụng thông minh trong 50 nông nghiệp đã đƣợc bố trí nhƣ một trong những chƣơng trình của Dự án 863 trong kế hoạch 5 năm lần thứ tám. Hiện nay một loạt phần mềm của hệ chuyên gia trong nông nghiệp đã đƣợc đƣa vào thử nghiệm. Các phần mềm này sẽ tạo ra một cơ sở tốt cho những nghiên cứu sau này về hệ chuyên gia trong nông nghiệp và hệ thống hỗ trợ quyết định sản xuất và quản lý. Khi Dự án Quốc gia 863 bắt đầu phát triển công nghệ ứng dụng thực hành về các kỹ thuật thông tin nông nghiệp thông minh vào năm 1996, nhiều hệ thống ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp và các công cụ thực hành công nghệ cao và quyền sở hữu tri thức đã đƣợc phát triển thành công. Hơn 100 hệ thống ứng dụng thông minh trong nông nghiệp, chẳng hạn nhƣ thực phẩm, cây ăn quả, rau, nông sản và thủy sản... đã liên tiếp đƣợc thiết lập. Hệ thống chuyên gia thông minh đã trở nên phổ biến rộng rãi. Các khu vực sử dụng hệ thống thông minh này đã tăng từ 4 tỉnh ở thời điểm ban đầu lên 20 tỉnh. Các khu vực nêu trên tính tổng tích lũy đạt đƣợc 1,33 triệu hecta, các khu vực có ảnh hƣởng và nằm rải rác đạt 6,67 triệu ha. Hệ chuyên gia đóng vai trò quan trọng trong quản lý nông nghiệp ở các khu vực hoạt động khác nhau. Sản lƣợng tăng mạnh, điều kiện kinh tế của nông dân đƣợc cải thiện và lợi ích kinh tế đƣợc thấy rõ. (3) Xây dựng cơ sở dữ liệu nguồn thông tin nông nghiệp Trung Quốc đã xây dựng rất nhiều cơ sở dữ liệu về nguồn thông tin nông nghiệp. Cơ sở dữ liệu thông tin về nguồn lực nông nghiệp, nhan đề các bài nghiên cứu, các dữ liệu thống kê và những biến đổi của thị trƣờng đã đƣợc hoàn thiện trong suốt các kế hoạch 5 năm lần thứ bảy và lần thứ tám. Các cơ sở dữ liệu này phục vụ cho việc phác thảo, thống kê, quyết định và nghiên cứu về nền kinh tế vĩ mô quốc gia. Các cơ sở dữ liệu điển hình về phát triển và ứng dụng hệ thống bao gồm: (a) Cơ sở dữ liệu Tài liệu Lâm nghiệp và Nông nghiệp Trung Quốc; (b) Cơ sở dữ liệu Tóm tắt các Nghiên cứu về Nông nghiệp; (c) Cơ sở dữ liệu về các giống cây trồng; (d) Cơ sở dữ liệu danh mục hàng nông sản và các sản phẩm phụ đã qua chế biến; (e) Cơ sở dữ liệu về Kiểm dịch cây trồng và tên gọi các loại sâu bệnh hại cây trồng; (f) Cơ sở dữ liệu KH&CN về Canh tác, Chăn nuôi và Ngƣ nghiệp; (g) Cơ sở dữ liệu tích hợp về Chăn nuôi Gia súc; (h) Cơ sở dữ liệu về Số liệu thống kê Kinh tế Nông nghiệp Quốc gia; (i) Cơ sở dữ liệu về Giá cả Thị trƣờng các Sản phẩm Sơ chế, Cơ sở dữ liệu về Hợp tác Kinh tế Nông nghiệp... Vào cùng giai đoạn đó, bốn cơ sở dữ liệu lớn cũng đƣợc đƣa vào Trung Quốc. Đó là AGRIS (Hệ thống thông tin nông nghiệp của Tổ chức Nông Lƣơng Liên hợp quốc), IFIS (Hệ thống Thông tin Lƣơng Thực Thế giới), AGRICOLA (một cơ sở dữ liệu do Bộ Nông nghiệp Mỹ quản lý), CABI (cơ sở dữ liệu của Trung tâm Sinh học Nông nghiệp Quốc tế). Việc đƣa vào 4 cơ sở dữ liệu lớn này cung cấp nguồn thông tin khổng lồ về nông nghiệp quốc tế. Điều này vô cùng có ích đối với việc cải tiến và phát triển cơ sở dữ liệu nông nghiệp của Trung Quốc và giúp cho tất cả những ngƣời làm nông nghiệp ở Trung Quốc có kiến thức sâu rộng hơn về khoa học và công nghệ nông nghiệp và các xu hƣớng sản xuất nông nghiệp của thế giới. Điều này cũng thúc đẩy sự tiến bộ về công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu của Trung Quốc. (4) Công nghệ dịch vụ thông tin nông nghiệp Xây dựng hạ tầng thông tin nông nghiệp, là một bộ phận cấu thành của hệ thống thông tin kinh tế quốc gia, đang đƣợc hoàn thiện một cách nhanh chóng hơn trƣớc đây. Trung Quốc, từ các Bộ, các tỉnh tới các huyện và các địa phƣơng thí điểm, đã xây dựng 51 nền móng vững chắc cho mạng lƣới thông tin nông nghiệp. Tất cả các khu vực nông nghiệp cấp tỉnh đã thiết lập mạng lƣới khu vực của mình. Tất cả 29 tỉnh đã mở các trạm thông tin của mình trên Internet. 260 trong tổng số 333 thành phố đã thành lập các tổ chức dịch vụ thông tin nông nghiệp riêng và thiết lập 315 mạng thông tin nội bộ và 460 mạng thông tin diện rộng. 7.000 trong tổng số 43.000 thị trấn đã thành lập phòng dịch vụ thông tin nông nghiệp (hầu hết các phòng dịch vụ này nằm tại trạm dịch vụ tích hợp về nông nghiệp hay trạm kinh tế nông nghiệp). Các kỹ thuật đa phƣơng tiện bằng máy tính, mạng thông tin và tự động hóa quản lý thông tin đã ngày càng đƣợc áp dụng rộng rãi trong mọi mặt của dịch vụ thông tin nông nghiệp. B. Những vấn đề còn tồn tại (1) Trình độ chung về CNTT trong nông nghiệp ở Trung Quốc còn chưa cao Mặc dù một số thành quả nghiên cứu đã có tiến bộ ở Trung Quốc, vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề, chẳng hạn nhƣ các kỹ thuật không phù hợp, tính đơn lẻ của vấn đề nghiên cứu, sự mơ hồ của những mục tiêu chung, tính kém ứng dụng của công nghệ, thiếu hụt những nghiên cứu tích hợp đa ngành, thiếu các kỹ thuật phù hợp phục vụ tái phát triển hệ thống thông tin nông nghiệp. Một số nghiên cứu đã cho thấy khoảng cách giữa Trung Quốc và các nƣớc phát triển về công nghệ máy tính là khoảng 20 năm. Hiện nay, các nghiên cứu ứng dụng về CNTT chủ yếu hƣớng vào các cơ quan quản lý bên trên của Trung Quốc. Có rất ít kỹ thuật có thể phục vụ trực tiếp nông dân hay sản xuất nông nghiệp. Điều này hoàn toàn khác so với các nƣớc phát triển. Các phòng ban khác nhau, các đơn vị khác nhau thực hiện những nghiên cứu riêng của mình, thiếu tính hợp tác, và khó có thể đƣa ra đƣợc những sản phẩm tốt phù hợp với thị trƣờng. Tỷ lệ dân số sử dụng máy tính tại các đơn vị nông nghiệp cơ sở vẫn còn rất thấp. NC&PT tích hợp về CNTT trong phát triển nông nghiệp cần phải đƣợc những ngƣời lãnh đạo về KH&CN cân đối hài hòa. Các kỹ thuật viên phụ trách hệ thống thông tin nông nghiệp còn thiếu và năng lực NC&PT cũng chƣa mạnh. (2) Trình độ thông tin hóa và hệ thống hóa còn thấp Mặc dù Dự án Nông nghiệp Vàng (Golden Agriculture Project) đã đƣợc khởi động, và việc xây dựng tất cả các mạng thông tin và các xa lộ thông tin đã đƣợc tiến hành, vẫn tồn tại một vấn đề về sự phát triển bất cân đối giữa các khu vực khác nhau. Vẫn còn nhiều việc phải làm để kết nối tất cả ngƣời sử dụng ở các tỉnh, thành phố, huyện, thị trấn và những ngƣời nông dân. Một số cơ sở dữ liệu và phần mềm không thể đƣợc sử dụng trên Internet, và một số kỹ thuật thông tin không đƣợc thiết kế để chạy trong môi trƣờng Internet. Tất cả các yếu tố này hạn chế việc phổ biến và ứng dụng CNTT. (3) Thiếu các nhà nghiên cứu và các nhà phát triển chuyên nghiệp về công nghệ thông tin nông nghiệp và năng lực sử dụng CNTT vẫn còn yếu kém Kỹ thuật thông tin, là một phần của công nghệ cao, cần có nhiều chuyên gia hiểu biết sâu phát triển và sử dụng. Có rất ít ngƣời hiểu biết cả về kinh tế và CNTT ở Trung Quốc. Nếu một ngƣời là chuyên gia trong lĩnh vực nông nghiệp, thƣờng thì họ không 52 biết về kỹ thuật thông tin, hoặc một chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ lại không có đủ kiến thức về nông nghiệp. Nhiều chuyên gia kỹ thuật phải từ bỏ lĩnh vực nông nghiệp, bởi vì họ không hiểu biết nhiều về nông nghiệp và không thể thực hiện đƣợc những dự án nghiên cứu lớn. C. Định hướng phát triển Sự phát triển CNTT trong nông nghiệp phải tuân theo khái niệm phát triển đƣợc thực hiện theo hƣớng ứng dụng, hƣớng tới những trƣờng hợp cụ thể của Trung Quốc và tập trung chú ý nhiều hơn tới tính thực tiễn và các lợi ích. (1) Dựa vào nông nghiệp Thúc đẩy hợp tác giữa các vấn đề nghiên cứu và các khu vực có liên quan, đặc biệt là sự hợp tác giữa các chuyên gia kỹ thuật và các chuyên gia nông nghiệp, thúc đẩy việc xây dựng các dự án về hệ thống dịch vụ thông tin nông nghiệp, trực tiếp hƣớng tới và phục vụ nông dân. ở những vùng nông thôn phát triển, phải nỗ lực phát triển và tiến hành hoạt động hệ thống dịch vụ mạng tích hợp thông tin nông nghiệp. Cùng với những mục tiêu kinh tế và xã hội, các mục tiêu tăng cƣờng sản xuất nông nghiệp và xây dựng các cơ sở tích hợp nông nghiệp, phải hỗ trợ nhiều hơn cho nghiên cứu về hệ thống chuyên gia nông nghiệp và công nghệ thông tin, nhằm tạo ra những kết quả nghiên cứu tốt và đƣa nghiên cứu ứng dụng vào phát triển chiều sâu và công nghiệp hóa. (2) Khuyến khích NC&PT các sản phẩm điện tử trong nông nghiệp Dựa trên trình độ phát triển của khu vực nông thôn hiện nay, năng lực sử dụng công nghệ mới và nhu cầu về thị trƣờng công nghệ, cần nỗ lực phát triển các kỹ thuật phù hợp có thể mang lại lợi ích một cách nhanh chóng và dễ dàng. Chúng ta có thể học hỏi và tiếp thu những công nghệ có tính thực tiễn, đƣợc phổ biến rộng rãi ở các nƣớc phát triển, cũng nhƣ kinh nghiệm tốt từ sự phát triển và thay đổi kỹ thuật của các ngành nghề khác có mối liên hệ chặt chẽ với nông nghiệp. Đối với các trang trại và xí nghiệp nông nghiệp, phải hiểu đƣợc yêu cầu của họ, từ đó tìm ra những vấn đề nghiên cứu hay. Cố gắng phát triển các phƣơng tiện có thể sử dụng dƣới nhiều phƣơng thức khác nhau, có thể phù hợp với phƣơng tiện khác, có thể thích nghi với vùng ngoại vi của khu vực nông thôn kém phát triển, và với chi phí thấp để nông dân có thể chấp nhận đƣợc. Phải đào tạo nông dân sử dụng các kỹ thuật thông tin theo đúng cách. (3) Khu vực quản lý nhà nước về KH&CN cần phải hỗ trợ tư vấn một số dự án nghiên cứu lớn có khả năng ứng dụng trong tương lai Sự bất cân đối về phát triển kinh tế nông thôn của các khu vực khác nhau ở Trung Quốc quyết định các mức nhu cầu về khoa học và công nghệ trong nông nghiệp. Trong khi phát triển các kỹ thuật ứng dụng phù hợp, Trung Quốc cần phải chú ý tới các nghiên cứu cơ bản có khả năng ứng dụng tốt trong tƣơng lai. Các nghiên cứu về sản phẩm điện tử phục vụ canh tác, tiêu chuẩn hóa phần mềm, kiểm tra chất lƣợng và các phƣơng pháp đánh giá nền kinh tế công nghệ đã thu hút đƣợc sự chú ý của nhiều nƣớc. Khi lý thuyết về thông tin hiện đại, điều khiển học, các kỹ thuật cạnh tranh, các kỹ thuật thiết kế hỗ trợ, các kỹ thuật xử lý dữ liệu đƣợc áp dụng vào giải quyết các vấn đề trên lý thuyết và 53 thực hành về mô phỏng hệ thống trong nông nghiệp, nhiều lĩnh vực mới cần phải đƣợc phát triển trong tƣơng lai. (4) Tăng cường xây dựng mạng thông tin quốc gia Mạng Thông tin Quốc gia là cơ sở phát triển và ứng dụng các nguồn thông tin và công nghệ thông tin trong nông nghiệp. Thông tin hóa trong nông nghiệp và ứng dụng công nghệ thông tin chủ yếu dựa trên Mạng Thông tin Quốc gia. Tăng tốc xây dựng “Dự án Nông nghiệp Vàng”. Ngoài những khoản đầu tƣ chủ yếu của Chính phủ trung ƣơng của Trung Quốc, tất cả các cơ quan địa phƣơng và các khu vực nông nghiệp cần phải tăng đầu tƣ vào việc thiết lập các mạng cục bộ hay mạng khu vực và kết nối với các mạng quan trọng của quốc gia, để nhận thấy rằng các kỹ thuật viên, các nhà quản lý nông nghiệpvà nông dân đƣợc kết nối với Internet. (5) Xây dựng cơ sở mạng thông tin nông nghiệp, thúc đẩy thực hiện và phổ biến CNTT nông nghiệp Lựa chọn khu vực nơi ngƣời dân có nhận thức tốt về thông tin và phƣơng tiện thông tin tốt hơn, thiết lập các cơ sở sử dụng công nghệ thông tin nông nghiệp. Tổ chức các chuyên gia về nông nghiệp, thông tin và kinh tế, để họ tham gia phác thảo và tiến hành xây dựng công nghệ thông tin nông nghiệp. Đƣa việc phát triển công nghệ thông tin vào con đƣờng phát triển của “thử nghiệm - phổ biến”. Các kỹ thuật thử nghiệm thực hiện thông qua ứng dụng, phổ biến kinh nghiệm và phổ biến các kỹ thuật đã đƣợc hoàn thiện. (6) Đào tạo thêm nhiều nhà chuyên môn, nâng cao nhận thức của mọi người về thông tin Các trƣờng đại học và các trƣờng cao đẳng có thể mở thêm chuyên ngành thông tin hóa nông nghiệp ở bậc đại học, cao học và tiến sĩ. Cũng vào giai đoạn này, cần nỗ lực thu hút các chuyên gia nƣớc ngoài bằng cách cải thiện điều kiện làm việc trong nƣớc. Bên cạnh đó, củng cố hơn nữa cho sự phát triển của khoa học thông tin, thông qua các phƣơng pháp khác nhau, ví dụ nhƣ đào tạo, thực hành và tham quan. Nâng cao nhận thức của mọi ngƣời về thông tin, đặc biệt là nhận thức của các cán bộ lãnh đạo. Xây dựng khái niệm thông tin là một loại nguồn lực quan trọng, thúc đẩy khả năng xử lý thông tin từng bƣớc một. Cuối cùng, biến thông tin thành của cải vật chất thực sự. 4.2.2. HÀN QUỐC A. Hiện trạng công tác thông tin hoá ngành nông nghiệp  Công tác thông tin hoá ngành nông nghiệp và các vùng nông thôn ở Hàn Quốc đƣợc tiến hành tƣơng đối chậm, trong khi ở các ngành khác đƣợc tiến hành rất nhanh, nhờ những tiến bộ gần đây của CNTT;  Sự gia tăng khoảng cách số giữa đô thị và nông thôn đã trợ thành nhân tố hạn chế việc nâng cao sức cạnh tranh của ngành nông nghiệp. Cụ thể: - Sự phổ biến của máy tính cá nhân: toàn quốc 54%, vùng nông thôn 8%; - Sử dụng Internet: toàn quốc 53%, nông thôn: 48%; - Chỉ số thông tin hoá: toàn quốc 100%, nông thôn 84%. 54  Cần kết hợp CNSH với CNTT để đạt đƣợc nền nông nghiệp có hàm lƣợng tri thức và thông tin cao.  CNTT trong tiếp thị và ngành chế biến thực phẩm sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cƣờng nền sản xuất nông nghiệp có giá trị gia tăng. B. Các hướng phát triển (1) Kết hợp CNSH với CNTT  Xây dựng nền tảng của CNSH: cơ sở dữ liệu (CSDL) sinh-tin học (Bio- informatics) - CSDL hệ gen lúa, CSDL hệ gen cải bắp, thông tin về các chuỗi bazơ - CSDL bản đồ gen: 1.763 bản đồ; - Hệ thống nâng cấp tự động dữ liệu hệ gen nhận đƣợc từ CSDL GenBank (NCBi): 14 triệu trƣờng hợp.  Xây dựng CSDL tài nguyên gen và dịch vụ Internet  Nâng cao hiệu quả công tác tạo giống cây trồng bằng cách áp dụng Hệ thống quản lý công tác tạo giống cây - Thông tin về các giống cây, CSDL thông tin tổng hợp chéo; - Tự động hoá quá trình tạo giống cây trồng: hệ thống quản lý thử nghiệm sự thích ứng đối với địa phƣơng, hệ thống truy cập phả hệ; - Thiết lập hệ thống chia sẻ thông tin giữa các viện tạo giống cây trồng, bao gồm các trạm thí nghiệm cây trồng;  Xây dựng kết cấu hạ tầng thông tin phục vụ NC&PT CNSH - Hợp tác với Trung tâm thông tin sinh học quốc tế; - Tạo điều kiện thuận lợi để xây dựng CSDL phục vụ thông tin hệ gen cây trồng; tạo một site chủ nhỏ về CSDL hệ gen để hợp tác với quốc tế.  Ứng dụng hệ thống CSDL thông tin về nguồn tài nguyên sinh học - Phát triển hệ thống dịch vụ phân tích gen. Phân tích cấu trúc gen và protein, chip ADN và biến dƣỡng chất. - Vận hành tích hợp CSDL nguồn tài nguyên sinh học và các dự án phát triển ứng dụng + Phân loại nguồn tài nguyên gen và hệ thống tìm kiếm gen để khai thác các gen hữu ích; + Phân tích cấu trúc và chức năng gen dựa trên CSDL hệ gen sinh học nông nghiệp; + Phát triển hệ thống xử lý ảnh cho chip ADN và kỹ thuật phân tích các phƣơng án cơ sở.  Xây dựng mạng quản trị nguồn gen quốc gia - Mở rộng CSDL tài nguyên gen: các đặc trƣng của giống cây trồng và thực vật để nhân giống rau. 55 - Thiết lập mạng quản trị nguồn gen nông nghiệp, gồm các trƣờng đại học và viện nghiên cứu (các chi cục nông nghiệp địa phƣơng). (2) Áp dụng kỹ thuật canh tác chính xác, thông qua thông tin hoá và công nghệ gieo trồng và tạo giống vật nuôi  Nối mạng các cơ sở sản xuất nông nghiệp - Mạng lƣới đo và kiểm soát môi trƣờng nhà kính; - Các cây trồng nhằm vào: dƣa chuột, cà chua; - Hệ thống quan trắc và cảnh báo môi trƣờng từ xa, thời gian thực;  Quản lý từ xa đối với các phƣơng tiện tàng trữ hạt để có các sản phẩm nông nghiệp chất lƣợng cao - Hệ thống quan trắc môi trƣờng từ xa thông qua Internet; - Quan trắc và phân tích ở thời gian thực đối với sự thay đổi nhiệt độ tại các nhà kho.  CSDL thông tin và hệ thống phân tích đối với từng vật nuôi - CSDL thông tin và hệ thống nhận biết đối với từng bò sữa: 200.000 trƣờng hợp; - Quản lý bò sữa địa phƣơng dựa trên việc gắn thẻ điện tử.  Thiết lập tự động hoá cơ sở nông nghiệp - Hệ thống dự báo sản lƣợng trên cơ sở sử dụng CSDL môi trƣờng của cơ sở nông nghiệp; - Hệ thống giám sát và đo lƣờng từ xa đối với cơ sở nông nghiệp + Hệ thống giám sát môi trƣờng nhà kính, trên cơ sở sử dụng công nghệ truyền thông di động; + Thu thập và phổ biến thông tin về giai đoạn tăng trƣởng của cây trồng và sâu bệnh, trên cơ sở sử dụng hệ thống định vị toàn cầu (GPS); + Phát triển thiết bị để phục vụ cho dịch vụ thông tin di động. - Tự động hoá công tác quản lý sau thu hoạch để nâng cao chất lƣợng nông sản + Hệ thống quản lý môi trƣờng phục vụ ngành làm vƣờn; + Hệ thống duy trì và quản lý tự động môi trƣờng tối ƣu. - Áp dụng phƣơng pháp canh tác chính xác, trên cơ sở ứng dụng các công nghệ cao mới đƣợc phát triển + Ứng dụng kỹ thuật phân tích hạt diệp lục để chẩn đoán tình trạng dinh dƣỡng cây trồng và khuyến nghị chế độ bón phân tối ƣu + Quản lý năng suất của đồng ruộng với sự trợ giúp của GPS; + Hệ thống quản lý năng suất cây trồng theo từng địa điểm. 56 (3) Ứng dụng CNTT để quản lý môi trường nông nghiệp  CSDL thông tin và dịch vụ web về môi trƣờng đất đai nông nghiệp a. CSDL bản đồ đất đai chi tiết; b. Dịch vụ web để phổ biến thông tin đất đai: 29 thôn.  Mạng Khí tƣợng nông nghiệp Quốc gia: 61 thôn c. CSDL thông tin khí tƣợng nông nghiệp: từ 1965 đến 2002; + Dịch vụ ứng dụng, trên cơ sở sử dụng CSDL khí tƣợng + Thông tin khí tƣợng địa phƣơng để phục vụ nghề làm vƣờn ở vùng núi  CSDL và dịch vụ web về nguồn côn trùng d. CSDL thông tin sinh thái, thức ăn côn trùng; e. Thúc đẩy hiểu biết của công chúng và khả năng sử dụng côn trùng trong ngành nông nghiệp.  CSDL quản lý mẫu côn trùng f. Hệ thống quản lý mẫu côn trùng (330.000 mẫu)  Ứng dụng thông tin khí tƣợng và đất đai nông nghiệp g. Tăng cƣờng sự kết nối giữa các CSDL đã đƣợc xây dựng và tiêu chuẩn hoá giao diện các CSDL  Tự động hoá công tác quan trắc môi trƣờng nông nghiệp h. Đo đặc trƣng đất đai dựa vào công nghệ cảm biến từ xa; i. Đo môi trƣờng đặc thù địa điểm nhờ thiết bị GPS j. Thu thập dữ liệu về đồng ruộng, nhờ thiết bị truyền thông di động (chẳng hạn nhƣ thông tin sâu bệnh); k. Phát triển hệ thống hỗ trợ chính xác dựa vào CSDL môi trƣờng. + Quy hoạch sử dụng đất tối ƣu, kiểm soát sâu bệnh và quản lý cây trồng tối ƣu.  Mạng thông tin dự báo sâu bệnh l. Phát triển mô hình mô phỏng sự nhiễm ngoại ký sinh của côn trùng; m. Hệ thống theo dõi con đƣờng di trú của sâu bệnh. (4). Xúc tiến thông tin hoá công tác quản lý và tiếp thị nông nghiệp để tạo ra nền sản xuất nông nghiệp có giá trị gia tăng cao - Vạch tiêu chuẩn so sánh hệ thống chẩn đoán và đánh giá công tác quản lý nông nghiệp; - So sánh các công nghệ quản lý đƣợc áp dụng cho các nông trại. * Phát triển và truyền bá phần mềm để quản lý nông trại - Phần mềm quản lý nông trại bằng Internet phục vụ cho 7 loại cây trồng (cây ăn quả, thức ăn chăn nuôi bò sữa v.v); 57 - Phần mềm quản lý và kế toán nông trại phục vụ cho 6 loại cây trồng (cây lúa, cây đào v.v) * Hỗ trợ nông dân trong việc xây dựng web và tiến hành thƣơng mại điện tử đối với các nông sản * Tiến hành hoạt động khuyến nông hữu hiệu dựa trên việc sử dụng CNTT (Bản đồ phân bố cây trồng quốc gia, hệ thông tin tƣ vấn) - Xây dựng hệ thống phân tích việc sản xuất nông nghiệp và phân bố cây trồng các vùng, dựa vào GIS. * Hệ thống phân tích giá bán buôn để hỗ trợ việc đƣa ra quyết định về thời gian gieo trồng và chuyên chở nông sản - Phân tích sự biến đổi giá cả của 50 loại cây chính (tỏi, ớt, tảo v.v); - Ứng dụng để làm tài liệu giáo dục cho nông thôn. * Thông tin hoá việc quản lý và tiếp thị nông trại - Tƣ vấn nhóm thông qua hệ thống mạng lƣới của các tổ chức tƣ vấn  CSDL thông tin mô tả công tác quản lý nông trại và tƣ vấn;  Quản lý các tấm card lịch sử;  Dịch vụ mạng lƣới do chuẩn mực công tác quản lý nông trại. - Đổi mới công tác quản lý nông nghiệp nhờ hệ thống hỗ trợ việc ra quyết định  Phần mềm quản lý nông nghiệp bằng Internet - Hỗ trợ thƣơng mại điện tử cho nhóm nông dân  Khuyến khích nông trại trình diễn dựa trên việc sử dụng CNTT trong quản lý nông trại;  Phát triển mạng thông tin cho các cơ sở chuyên chở nông sản - Xây dựng hệ thống thông tin tiếp thị nông sản  Phát triển hệ thống thông tin tích hợp cho nhà sản xuất (nhóm nông dân cùng canh tác một cây trồng đặc thù), ngƣời dùng, công ty và cán bộ khuyến nông.  Vận hành trung tâm tiếp thị nông sản để hỗ trợ các khâu sản xuất, lựa chọn và bao gói để phù hợp với nhu cầu ngƣời tiêu dùng. (5). Truyền bá công nghệ bằng không gian điều khiển học để hoàn thiện mức công nghệ quản lý của nông dân * Truyền bá công nghệ không gian điều khiển học dựa trên việc sử dụng hệ thống tƣ vấn nông nghiệp từ xa  Tạo file tƣ vấn với camera di động, cơ cấu truyền thông không dây. * Mở rộng hệ thống và xúc tiến ứng dụng hệ thống - Mở rộng các site (tới năm 2004 là 70 site) 58 - Chuyên môn hoá và hệ thống hoá vai trò của các tổ chức hữu quan  Cục Phát triển Nông thôn: áp dụng các công nghệ mới phát triển, các công nghệ tiên tiến của nƣớc ngoài.  Các tổ chức khuyến nông khu vực: Tƣ vấn về các công nghệ đặc thù cho khu vực. - Sử dụng hệ thống hội thảo Internet cho các chƣơng trình giáo dục ban đêm * Khoá học quản lý nông nghiệp trên không gian điều khiển học - Cung cấp các khoá học tiên tiến về công nghệ quản lý và gieo trồng cho các nhà quản lý nông nghiệp * Xây dựng kết cấu hạ tầng cho chƣơng trình giáo dục vùng về CNTT - Thành lập trung tâm giáo dục tại các làng - Hỗ trợ nông trại trình diễn trên cơ sở sử dụng CNTT * Truyền bá công nghệ nông nghiệp hữu hiệu - Vận hành hệ thống thƣ điện tử để truyền bá công nghệ  Chỉ tiêu đề ra là 13.548 nông dân, 8.804 cán bộ khuyến nông  Cung cấp thông tin cho các cá nhân và các nhóm Hệ thống quản lý dự án thử nghiệm: 54 dự án, 3.500 nông trại trình diễn. KẾT LUẬN Trong bối cảnh dân số thế giới tăng nhanh, để bảo đảm đƣợc nhu cầu lƣơng thực của 9 tỷ ngƣời vào năm 2050, sản lƣợng lƣơng thực của toàn thế giới sẽ phải tăng gấp đôi. Để giải đƣợc bài toán an ninh lƣơng thực và giảm nghèo thì một trong những nền tảng quan trọng nhất là phát triển nông nghiệp bền vững. Đối với các nƣớc đang phát triển, đây vừa là thách thức, vừa là cơ hội phát triển. Nông nghiệp bền vững có "tầm quan trọng chiến lƣợc" cho tăng trƣởng và giảm đói nghèo ở nhiều nƣớc đang phát triển. Tuy nhiên, trong một thế kỷ phát triển qua, bài toán lƣơng thực hay nhiên liệu đã và đang đặt con ngƣời trƣớc những trăn trở, lựa chọn khó khăn giữa cái đƣợc và cái mất. Theo các nhà nghiên cứu, phải có biện pháp toàn cầu để giải quyết vấn đề nóng bỏng này, trong đó tính đến nhu cầu tăng sản lƣợng lƣơng thực, tạo ra nhiên liệu sạch, chống lại sự biến đổi của khí hậu phải đƣợc đặt ra đồng thời. Đó là một vòng tròn khép kín. Coi nhẹ một trong ba yếu tố trên sẽ không thể đem lại thành công. Áp dụng cách tiếp cận đổi mới, đồng thời tận dụng tối đa các thành tựu kỹ thuật và công nghệ mà cuộc cách mạng toàn cầu hiện nay đem lại có thể sẽ là một trong những giải pháp để tiến tới một nền sản xuất nông nghiệp bền vững. Biên soạn: Kiều Gia Như 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Trade and Environment Review 2009/2010 (TER 09/10), “Promoting poles of clean growth to foster the transition to a more sustainable economy”, UNCTAD, 2010 (2) The International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development (IAASTD), 2008 (3) Cecchini, Simon. (2002). Can information and communication technology application contribute to poverty reduction? Lessons from rural development. Available at: anrep2000.pdf (4) Reddy, D.B. Eswara (2004). Recent developments in the transfer of agricultural information In: Information Systems for Agricultural Sciences and Technology. New Delhi: Metropolitan. 111-119. (5) Bhatnagar, S. (2000) "Information and Communication Technologies, Poverty and Development in South-Asia", Mimeo. (6) Anane-Fenin, A. 2008. Nanotechnology in agricultural development in the ACP region. Technical Centre for Agricultural and Rural Cooperation (CTA). < /Nanotechnology/Articles/Nanotechnology-in-Agricultural-Development-in-the-ACP- Region>. Accessed May 15, 2010. (7) Berger, M. 2008. Food nanotechnology: How the industry is blowing it. Nanowerk Spotlight. spotlight/spotid=5305.php. Accessed May 20, 2010. (8) Agricultural, food, and water nanotechnologies for the poor: Opportunities, constraints, and role of the Consultative Group on International Agricultural Research, IFPRI, 3/2011. (9) Falck-Zepeda, J., A. Cavialeri, and P. Zambrano. 2009. Delivering genetically engineered crops to poor farmers: Recommendations for improved biosafety regulations in developing countries. IFPRI Brief 014. Washington, D.C.: International Food Policy Research Institute. (10) Hillie, T., and M. Hlophe. 2007. Nanotechnology and the challenge of clean water. Nature Nanotechnology 2: 663. (11) Larkins, B., S. Bringgs, D. Delmer, R. Dick, R. Flavell, and J. Gressel. 2008. Emerging technologies to benefit farmers in sub-Saharan Africa and South Asia. Washington, D.C.: National Academies Press. (12) Liu, L. 2009. Emerging nanotechnology power nanotechnology R & D and business trends in the Asia Pacific rim. papers.ssrn.com. London, United Kingdom. . Accessed May 20, 2010. (13) Niosi, J., and S. Reid. 2007. Biotechnology and nanotechnology: Science-based enabling technologies as windows of opportunity for LDCs? World Development 35 (3): 426-438. (14) NRC (National Research Council). 2008. Emerging technologies to benefit farmers in sub-Saharan Africa and South Asia. Washington, D.C.: National Academies Press.