Một trăm năm trước, tổ tiên của anh Tom Middlebrook từng sinh sống và canh tác ở một trang trại biệt lập, trang trại Bowman ở thị trấn Gloucester, thuộc vùng nội địa hạ lưu bờ biển Trung Bắc bang New South Wales. Trang trại do ông Percy Middlebrook – cụ của anh Tom - thành lập và được đặt tên theo dòng sông Bowman chảy qua. Vào thời điểm đó, thị trấn chưa có điện, rất hiếm có người đi qua và tất cả các công việc đồng áng đều do con người làm.

Trong những năm qua, gia đình Middlebrook đã tận dụng những tiến bộ trong công nghệ để cải thiện phương thức canh tác của mình. Người nông dân thế hệ thứ hai, ông Allen (ông nội của Tom) đã có cơ hội được dùng điện khi hệ thống lưới điện chạy qua trang trại của mình vào khoảng giữa những năm 1930 và một thập kỷ sau đó, ông đã mua về cho trang trại một chiếc máy kéo đầu tiên. Với sự điều hành của người nông dân thế hệ thứ ba, ông Trevor (cha của Tom), một con đập và các tấm pin Mặt Trời đã được hoàn thiện ở khu vực này.

Di sản ứng dụng công nghệ phục vụ canh tác vẫn tiếp tục duy trì cho đến ngày nay. Những người chăn nuôi bò sữa đang chuyển sang áp dụng những đổi mới về công nghệ như máy bay không người lái cho nông nghiệp, máy dò đất, robot và các ứng dụng tính toán số liệu phục vụ cho các trang trại một cách toàn diện và hiệu quả nhất.

An ninh nguồn nước

 Trong thời kỳ hạn hán kéo dài và nạn cháy rừng diễn ra nghiêm trọng, trang trại Bowman được duy trì nhờ con đập mà ông Trevor lắp đặt vào năm 2000. Con đập tích trữ nước mưa chảy tràn từ vùng đồi xung quanh và giúp Tom duy trì đàn bò sữa của mình.

Anh Tom cho biết: “Khi cháy rừng bắt đầu bùng lên ở khắp mọi nơi vào năm 2019, chúng tôi có cảm giác như đang ở trên sao Hỏa. Con đập có ý nghĩa quan trọng khi nó có thể giữ được nguồn nước để tưới tiêu cho trang trại; chúng tôi không thể trụ lại đây nếu không có con đập này”.

Anh Tom đặt mục tiêu duy trì đảm bảo nguồn nước bằng cách cải thiện quy trình thu gom và tưới tiêu nước tại trang trại. Năm 2018, anh Tom đã tham gia dự án Tưới tiêu vì lợi ích do Bộ Công nghiệp cơ bản bang New South Wales khởi xướng. Dự án này đang giúp những người nông dân Australia hiểu được những gì đang diễn ra bên dưới lòng đất để họ có thể cải thiện việc lên kế hoạch tưới tiêu cũng như đưa ra các quyết định canh tác.

Dự án trên liên quan đến việc lắp đặt các máy đo độ ẩm ở độ sâu 80 cm dưới lòng đất. Bằng việc sử dụng các thiết bị đầu dò để đo độ ẩm ở các mức sâu 15 cm, 40 cm và 80 cm dưới lòng đất, dữ liệu được gửi đến một thiết bị đo từ xa ghi dữ liệu –sau này đã được tích hợp vào điện thoại di động của anh Tom.

Anh Tom cho biết: “Hàng ngày, tôi có thể kiểm tra độ ẩm trong đất. Và dựa theo dữ liệu thu được, tôi có thể đưa ra các quyết định về tưới tiêu. Vì trên thực tế, một khi chúng ta nhìn thấy tác động vật lý xuất hiện ở trên đồng cỏ hoặc cây trồng của mình, thì chúng ta đã chậm một bước rồi”.

Nông nghiệp chính xác 

Trên mặt đất, máy bay không người lái là một thiết bị công nghệ hiện đại khác giúp những người nông dân làm tốt hơn công việc của mình. Chúng có thể được sử dụng để theo dõi sức khỏe cây trồng, phun thuốc, rải hạt giống, theo dõi và tập hợp gia súc cũng như kiểm tra các trang trại. Được cài đặt các cảm biến tiên tiến có chức năng chụp ảnh ở các bước sóng khác nhau (hình ảnh đa phổ), các máy bay không người lái này có thể cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng cây trồng đang phát triển như thế nào hoặc đất ở đâu bị khô hạn.

Máy bay không người lái có thể đặc biệt hữu ích ở các trang trại lớn như trang trại 800 ha của Tom. Trang trại này đòi hỏi nhiều thời gian và công sức để chăm sóc, đặc biệt là khi anh trồng hầu hết các loại cỏ làm thức ăn cho toàn bộ đàn bò sữa của mình ở trang trại Bowman. Điều này khá hợp lý về mặt kinh tế, vì việc mua thức ăn để duy trì một đàn bò sữa lớn như của Tom có thể tiêu tốn hàng nghìn AUD mỗi ngày.

Cách thức trên cũng rất tốt xét theo tiêu chuẩn dinh dưỡng cho bò sữa, vì các chuyên gia trong ngành khuyến cáo rằng các loại cây trồng làm thức ăn gia súc nên chiếm phần lớn trong chế độ ăn của bò. Vì vậy, bên cạnh các máy thăm dò đất mà Tom sử dụng để tối ưu hóa điều kiện đất, anh còn sử dụng “máy bay không người lái canh tác nông nghiệp chính xác” để bảo vệ cây trồng của mình khỏi sâu bệnh và có khả năng duy trì được những đồng cỏ xanh tốt để phục vụ đàn bò của mình quanh năm.

“Nông nghiệp chính xác” ám chỉ cách công nghệ máy bay không người lái cho phép người nông dân lập trình các máy bay này theo đường bay và độ cao cụ thể ở bên trên cây trồng của họ, đồng thời thả hoặc phun hạt giống một cách chính xác ở nơi phù hợp hoặc cần thiết nhất.

Anh Tom chia sẻ: “Máy bay không người lái trong nông nghiệp đã chứng minh chúng hiệu quả như thế nào trong việc ngăn chăn các vấn đề phát sinh gây tổn hại đối với những cây ngô của chúng tôi, vì chúng phát triển rất cao và chúng tôi không thể di chuyển bằng máy kéo hoặc các phương tiện thông thường. Trong mùa tới, tôi dự định sử dụng máy bay không người lái để lập bản đồ, gieo hạt và bón phân”.

Môi trường chăn nuôi

Ngoài việc giám sát chặt chẽ chất lượng thức ăn chăn nuôi, những người chăn nuôi bò sữa như anh Tom đang đầu tư vào vòng cổ giám sát đàn, cho phép những người nông dân theo dõi mức độ thoải mái và tình trạng sức khỏe của từng con bò.

Công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến, gia tốc kế và cảm biến micrô tích hợp trong vòng cổ giúp theo dõi thời gian ăn uống và nhai lại của bò. Cùng với các cảm biến nhiệt độ, những chiếc vòng đeo cổ đặc biệt này có thể cảnh báo các dấu hiệu như bệnh tật, sinh nở hoặc căng thẳng do thay đổi nhiệt độ. Những dữ liệu trên được cung cấp rất có giá trị trong quá trình những người nông dân đưa ra quyết định của mình.

Anh Tom cho biết: “Thiết bị này sẽ gửi cảnh báo đến điện thoại của tôi nếu một con bò đang có vấn đề về sức khỏe hoặc đang đẻ. Và sau đó tôi có thể đi tìm con bò đó và đảm bảo rằng nó vẫn ổn. Thiết bị này cho biết những thông tin như con bò đó đã dành bao nhiêu thời gian để ăn vào ngày hôm đó và nó đã đi bộ được đoạn đường dài bao nhiêu – đây giống như một thiết bị theo dõi tập thể dục đeo quanh cổ vậy”.

Ở những nơi khác, ngày càng có nhiều nông dân chăn nuôi bò sữa áp dụng các cánh tay robot phun chất khử trùng và chất làm mềm lên núm vú của bò sau khi vắt sữa cùng với hệ thống vắt sữa tự động. Những thiết bị này hạn chế những con bò bị nhiễm khuẩn và giữ cho chúng có sức khỏe tốt.

Trong trận lũ lụt vào tháng 3/2021, đường vào trang trại bị ngập và gia đình Tom cùng đàn bò đã bị mắc kẹt.

Điều này gây khó khăn cho những con bò vì chúng không có đất khô để đứng hoặc nằm.

Để tránh điều tương tự xảy ra trong tương lai, anh Tom dự định xây dựng một chuồng trại hiện đại nhất để những con bò của mình trú ẩn trong thời tiết khắc nghiệt. Chuồng trại mới này cũng sẽ có khả năng chứa những con bò trong nhiều ngày hoặc thậm chí nhiều tuần liên tục. Cũng giống như ở ngoài đồng, trong chuồng trại, những chiếc vòng cổ sẽ giúp Tom theo dõi sát sao những con bò của mình, luôn lưu ý đến sự thoải mái và an toàn của chúng.

Theo dõi khí thải

Điều mà những người nông dân chăn nuôi bò sữa ở Australia thừa nhận là ngành công nghiệp của họ tạo ra 12,5% lượng khí thải nhà kính trong lĩnh vực nông nghiệp và chiếm khoảng 2% tổng lượng khí thải trên toàn quốc. Và họ đang rất nóng lòng chờ đợi các giải pháp.

Với việc đặt mục tiêu cắt giảm 30% mức phát thải khí thải nhà kính vào năm 2023, ngành công nghiệp chăn nuôi bò sữa của Australia đang đầu tư vào các công cụ và triển khai chiến lược, chẳng hạn như công cụ tính toán lượng phát thải carbon trong ngành sản xuất sữa của Australia, phương pháp xử lý di truyền động vật hướng đến giảm lượng phát thải.

Giống như nhiều đồng nghiệp của mình, anh Tom thừa nhận rằng sự cân bằng giữa “sản xuất, tính hiệu quả về kinh tế và tính bền vững” đóng vai trò rất quan trọng đối với ngành công nghiệp sữa. Một trong những cách mà những người nông dân chăn nuôi bò sữa có thể hướng tới sự cân bằng đó là theo dõi Công thức hiệu quả chuyển đổi thức ăn (Feed Conversion Efficiency - FCE), thước đo kết quả thu được bao nhiêu kg sữa cho mỗi kg vật chất khô (DM) được tiêu thụ. Anh Tom mô tả đây là “công thức then chốt cho tất cả vấn đề”.

FCE là một phương pháp quan trọng được sử dụng trên khắp thế giới, có thể được sử dụng để tính toán chi phí sản xuất ra một lít sữa và giúp ước tính lượng khí thải nhà kính thải ra từ hoạt động sản xuất sữa của trang trại.
Anh Tom là thành viên của một nhóm nông dân địa phương chia sẻ riêng với nhau về tỷ lệ FCE, cùng với các chỉ số hiệu suất quan trọng khác như tỷ suất lợi nhuận trên tỷ lệ thức ăn, nhằm cùng nhau hỗ trợ canh tác hiệu quả.

Và cũng giống như các thế hệ cha ông của Tom – những người có thể đã thảo luận và tìm ra cách thức canh tác hiệu quả nhất, các thành viên trong nhóm của Tom cũng bàn luận về các công nghệ và chiến lược mà họ đang sử dụng cũng như những gì mà họ lên kế hoạch cho mùa tới./.