Luận Án Tiến Sĩ Về Phát Triển Nông Nghiệp Thông Minh Ứng Phó Với Biến Đổi Khí Hậu Tại Việt Nam

Luận án tiến sĩ nông nghiệp phân tích phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu tại việt nam, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng góp tri thức mới cho ngành.

• Tác giả: Trần Minh Nguyệt
• Người hướng dẫn: PGS, TS Từ Thúy Anh
• Trường học: Trường Đại học Ngoại thương
• Chuyên ngành: Kinh tế Quốc tế
• Đề tài: Phát triển nông nghiệp thông minh ứng phó khí hậu tại Việt Nam
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Nông nghiệp thông minh và biến đổi khí hậu

Nông nghiệp thông minh là một phương pháp tiếp cận hiện đại nhằm tối ưu hóa sản xuất nông nghiệp thông qua việc ứng dụng công nghệ nông nghiệp và các giải pháp khoa học tiên tiến. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn biến phức tạp, việc phát triển nông nghiệp thông minh trở thành yếu tố then chốt để ứng phó với các thách thức về môi trường và kinh tế. Biến đổi khí hậu tác động mạnh mẽ đến nông nghiệp thông qua các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, và xâm nhập mặn, gây thiệt hại lớn đến năng suất và sản lượng. Việt Nam, với vai trò là một trong những quốc gia xuất khẩu nông sản hàng đầu, đang đối mặt với nguy cơ mất an ninh lương thực do biến đổi khí hậu. Do đó, việc áp dụng nông nghiệp thông minh không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu.

1.1. Khái niệm và nội dung nông nghiệp thông minh

Nông nghiệp thông minh được định nghĩa là một hệ thống sản xuất nông nghiệp tích hợp các công nghệ hiện đại như IoT, AI, và dữ liệu lớn để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Nội dung của nông nghiệp thông minh bao gồm việc sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu để dự đoán thời tiết, quản lý tài nguyên nước, và tối ưu hóa sử dụng phân bón. Các tiêu chí của nông nghiệp thông minh bao gồm tính bền vững, hiệu quả kinh tế, và khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu. Việc áp dụng nông nghiệp thông minh tại Việt Nam đang ở giai đoạn đầu, nhưng tiềm năng phát triển là rất lớn, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng.

1.2. Mối quan hệ giữa nông nghiệp và biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu và nông nghiệp có mối quan hệ tương tác hai chiều. Một mặt, biến đổi khí hậu gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, làm giảm năng suất và sản lượng nông nghiệp. Mặt khác, nông nghiệp cũng là một trong những nguồn phát thải khí nhà kính lớn, góp phần làm gia tăng biến đổi khí hậu. Theo báo cáo của IPCC, nông nghiệp đóng góp 24% lượng khí thải nhà kính toàn cầu. Việc áp dụng nông nghiệp thông minh không chỉ giúp giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu mà còn góp phần giảm phát thải khí nhà kính, từ đó tạo ra một chu kỳ phát triển bền vững.

II. Phát triển nông nghiệp bền vững tại Việt Nam

Phát triển nông nghiệp bền vững là mục tiêu quan trọng của Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng dân số. Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, đặc biệt là các vùng đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng. Nông nghiệp bền vững không chỉ đảm bảo an ninh lương thực mà còn giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Việc áp dụng các giải pháp nông nghiệp thông minh như sử dụng công nghệ tưới tiêu hiệu quả, quản lý phân bón thông minh, và canh tác hữu cơ đang được khuyến khích tại Việt Nam. Tuy nhiên, việc triển khai các giải pháp này còn gặp nhiều thách thức do hạn chế về nguồn lực và nhận thức của người nông dân.

2.1. Thách thức của nông nghiệp Việt Nam

Nông nghiệp Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức do biến đổi khí hậu, bao gồm xâm nhập mặn, hạn hán, và lũ lụt. Theo dự báo, nếu không có các biện pháp ứng phó kịp thời, năng suất lúa tại đồng bằng sông Cửu Long có thể giảm tới 40% vào năm 2100. Bên cạnh đó, việc lạm dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu cũng gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người. Nông nghiệp bền vững đòi hỏi sự thay đổi trong phương thức sản xuất, từ việc sử dụng các công nghệ hiện đại đến việc nâng cao nhận thức của người nông dân về tác động của biến đổi khí hậu.

2.2. Giải pháp phát triển nông nghiệp bền vững

Để phát triển nông nghiệp bền vững, Việt Nam cần áp dụng các giải pháp toàn diện, bao gồm việc đầu tư vào công nghệ nông nghiệp, nâng cao năng lực quản lý tài nguyên, và xây dựng các chính sách hỗ trợ nông dân. Các giải pháp cụ thể bao gồm việc sử dụng hệ thống tưới tiêu thông minh, quản lý phân bón hiệu quả, và phát triển các mô hình canh tác hữu cơ. Bên cạnh đó, việc tăng cường hợp tác quốc tế và học hỏi kinh nghiệm từ các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực nông nghiệp thông minh như Israel và Thái Lan cũng là yếu tố quan trọng giúp Việt Nam đạt được mục tiêu phát triển bền vững.

III. Công nghệ và chính sách trong nông nghiệp thông minh

Công nghệ nông nghiệp đóng vai trò then chốt trong việc phát triển nông nghiệp thông minh. Các công nghệ như IoT, AI, và dữ liệu lớn giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí tài nguyên, và nâng cao năng suất. Tại Việt Nam, việc áp dụng công nghệ nông nghiệp còn hạn chế do thiếu nguồn lực và nhận thức của người nông dân. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức quốc tế, tiềm năng phát triển nông nghiệp thông minh tại Việt Nam là rất lớn. Chính sách nông nghiệp cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy áp dụng công nghệ nông nghiệp và phát triển nông nghiệp bền vững.

3.1. Vai trò của công nghệ trong nông nghiệp thông minh

Công nghệ nông nghiệp là yếu tố không thể thiếu trong việc phát triển nông nghiệp thông minh. Các công nghệ như IoT giúp theo dõi và quản lý tài nguyên nước, AI giúp dự đoán thời tiết và sâu bệnh, và dữ liệu lớn giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất. Tại Việt Nam, việc áp dụng công nghệ nông nghiệp đang được khuyến khích thông qua các chương trình hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức quốc tế. Tuy nhiên, việc triển khai các công nghệ này còn gặp nhiều thách thức do hạn chế về nguồn lực và nhận thức của người nông dân.

3.2. Chính sách hỗ trợ phát triển nông nghiệp thông minh

Chính sách nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy áp dụng công nghệ nông nghiệp và phát triển nông nghiệp bền vững. Tại Việt Nam, chính phủ đã ban hành nhiều chính sách hỗ trợ nông dân áp dụng các công nghệ hiện đại, bao gồm các chương trình tài chính, đào tạo, và hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, việc triển khai các chính sách này còn gặp nhiều khó khăn do hạn chế về nguồn lực và sự phối hợp giữa các bên liên quan. Để đạt được mục tiêu phát triển nông nghiệp thông minh, Việt Nam cần tiếp tục cải thiện các chính sách hỗ trợ và tăng cường hợp tác quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu diễn ra ngày càng trầm trọng trong những năm gần đây đã trở thành thách thức to lớn với mọi ngành nghề trong nền kinh tế, đặc biệt là lĩnh vực nông nghiệp. BĐKH tác động đến nông nghiệp qua các biểu hiện thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt, rét hại, các cơn bão thất thường gây sâu bệnh, giảm năng suất, mất mùa, xâm nhập mặn làm giảm diện tích đất trồng trọt nông nghiệp, từ đó làm thiếu hụt lương thực trầm trọng trên toàn thế giới. Theo đánh giá của Tổ chức khí tượng thế giới (WMO) và Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC), Việt Nam là một trong những quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất của BĐKH ở cả hiện tại và trong tương lai (WMO, 2020).

Dưới tác động của BĐKH, tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng gia tăng trong những năm qua, gây nhiều tổn thất to lớn. Việt Nam là nước xuất khẩu nông sản lớn trên thế giới. Các sản phẩm nông sản xuất khẩu của Việt Nam rất đa dạng như ngũ cốc, trái cây, điều, cà phê, rau củ quả v. Theo thống kê, xuất khẩu gạo của Việt Nam những năm gần đây nằm trong khoảng từ 6,4 – 7,0 triệu tấn gạo tới hơn 100 quốc gia và vùng lãnh thổ.

Năm 2019, Việt Nam đã xuất khẩu trên 6,3 triệu tấn với kim ngạch trên 2,8 tỷ USD (Tổng cục thống kê, 2020). Việt Nam đứng thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo, đặc biệt đứng đầu về xuất khẩu tiêu, điều cùng nhiều sản phẩm nông nghiệp xuất khẩu khác, Việt Nam giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới. BĐKH hiện nay được dự báo tiếp tục là nguy cơ hiện hữu đối với mục tiêu xóa đói giảm nghèo, đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới và sự phát triển bền vững của quốc gia. Bên cạnh đó, dân số gia tăng, dịch bệnh Covid 19 diễn ra từ cuối năm 2019 làm trầm trọng thêm thực trạng vốn đã khó khăn của nền nông nghiệp và tạo nên áp lực trong việc đáp ứng đủ nhu cầu lương thực tại Việt Nam và trên thế giới.

Theo dự báo của Mạng lưới Thông tin An ninh Lương thực năm 2020 trên thế giới có tới 265 triệu người (gấp đôi so với năm 2019) đối mặt với tình trạng mất an ninh lương thực nghiêm trọng (FSIN, 2020). An ninh lương thực nổi lên như một mối quan ngại không chỉ với những nước nghèo mà với toàn bộ nền kinh tế toàn cầu. Nông nghiệp là ngành duy nhất sản xuất ra lương thực, thực phẩm và có 2 vai trò then chốt để giải quyết mục tiêu này. Nông nghiệp cũng là tác nhân gây ra lượng lớn phát thải khí nhà kính từ đó làm gia tăng BĐKH.

Việc lạm dụng phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và nước tưới với mục đích gia tăng năng suất đã khiến nông nghiệp trở thành nguồn phát thải khí nhà kính (KNK) lớn thứ hai đóng góp tới 24% lượng khí thải nhà kính sau ngành năng lượng (25%) (IPCC, 2014)1. Mục tiêu giảm khí thải nhà kính đã trở thành mục tiêu toàn cầu được các nước trên thế giới quan tâm thể hiện qua các cuộc họp thượng đỉnh, chương trình, chính sách liên quan đến giảm khí nhà kính của các quốc gia và liên quốc gia. Nông nghiệp cũng là một trong những ngành quan trọng trọng cam kết cắt giảm khí nhà kính của Việt Nam trong cuộc họp thượng đỉnh G20 diễn ra tại Pháp về BĐKH năm 2015. Phương thức nông nghiệp thông minh với khí hậu (CSA) ra đời mở ra hướng giải quyết cho những khó khăn thách thức ngành nông nghiệp đang đối mặt.

Phát triển nông nghiệp theo hướng nông nghiệp thông minh với khí hậu tại Việt Nam sẽ giúp cải thiện khả năng thích ứng, ứng phó và giảm nhẹ BĐKH của các hệ thống nông nghiệp nhờ ứng dụng các tiến bộ khoa học và thay đổi phương thức sản xuất. Toàn cầu hóa cùng với các thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã tạo ra những thay đổi mang tính đột phá trong nông nghiệp. Hơn nữa việc phát triển nông nghiệp theo hướng nông nghiệp thông minh với khí hậu thông qua việc lồng ghép mục tiêu thích ứng và giảm thiểu BĐKH, sẽ giúp Việt Nam đạt được mục tiêu đảm bảo tăng năng suất và sản lượng một cách bền vững, đồng thời giữ vững vai trò là quốc gia xuất khẩu nông sản hàng đầu, góp phần ổn định an ninh lương thực trên thế giới. Mặt khác, cải thiện các hệ thống sản xuất nông nghiệp phát triển theo hướng nông nghiệp thông minh với khí hậu cũng sẽ đem lại cơ hội giảm lượng khí thải nhà kính trong bầu khí quyển, từ đó góp phần giảm nhẹ BĐKH toàn cầu.

Mặc dù việc áp dụng biện pháp nông nghiệp thông minh với khí hậu chứng minh đem lại hiệu quả cao, là mở ra hướng phát triển bền vững cho nông nghiệp Việt Nam nói riêng và đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới trong bối cảnh BĐKH, nhưng việc áp dụng nông nghiệp thông minh với khí hậu ở Việt Nam còn ở 1 https://www.ch/report/ar5/wg3/ 3 mức thấp. Việt Nam có rất nhiều ưu thế lẫn cả các yếu tố trở ngại trong việc phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu. Tuy nhiên, đến nay còn rất ít các nghiên cứu về việc phát triển nông nghiệp thông minh, từ đó tìm ra các giải pháp thúc đẩy phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu tại Việt Nam. Thấy được sự cấp thiết đó, tác giả lựa chọn nghiên cứu đề tài “Phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu tại Việt Nam” nhằm góp phần tìm ra giải pháp phát triển nông nghiệp thông minh với khí hậu tại Việt Nam, đưa nền nông nghiệp Việt Nam đạt được sự phát triển bền vững, tăng năng suất, đảm bảo an ninh lương thực, giảm tác động của BĐKH và giảm thiểu phát thải khí nhà kính từ nông nghiệp.

Tổng quan tình hình nghiên cứu trước đó 2.1 Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa biến đổi khí hậu và nông nghiệp Thời kỳ thế giới phát triển công nghiệp, trước cảnh báo nguy cơ trái đất ấm dần lên, một số các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu về BĐKH. Điều này thể hiện ở việc ngay từ năm 1988, tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) cùng Chương trình Môi trường Liên hiệp Quốc (UNEP) đồng thành lập Ủy ban liên chính phủ về BĐKH IPCC. Tuy nhiên tại thời điểm này, các bài báo, nghiên cứu độc lập về BĐKH còn chưa nhiều, các nghiên cứu chủ yếu do các tổ chức lớn kết hợp nghiên cứu. Từ những năm 2000, trước tình hình BĐKH diễn ra ngày càng rõ nét gây ảnh hưởng lớn đến toàn bộ các ngành nghề trong nền kinh tế của hầu hết tất cả các quốc gia trên thế giới, các nhà khoa học đã nghiên cứu chuyên sâu hơn về BĐKH.

Nhiều nghiên cứu trong thời gian gần đây khẳng định BĐKH đã diễn ra ngày một trầm trọng và tồn tại mối quan hệ đồng biến giữa lượng khí nhà kính trong bầu khí quyển và sự BĐKH (Stern (2007), Smith, Joel B., Hans Joachim Schellnhuber, và M. Monirul Qader Mirza (2001), Rohitashw Kumar, (2014)). Kết quả nghiên cứu của LHQ cho thấy, tình trạng sa mạc hóa đang gia tăng với tốc độ đáng báo động, gấp đôi so với những năm 1970. Theo tính toán đến năm 2025, sẽ có 2/3 diện tích đất canh tác ở Châu Phi, 1/3 ở Châu Á, 1/5 ở Nam Mỹ không còn sử dụng được nữa (UNDP, 2007).Nhiều tác giả đã nghiên cứu về tác động của BĐKH tới sản lượng nông nghiệp và an ninh lương thực như bài báo “Ưu tiên nhu cầu thích ứng BĐKH để đảm bảo an ninh lương thực năm 2030 (Lobell D và CS (2008), bài báo “An ninh lương thực, sản xuất nông nghiệp và BĐKH năm 2050: Bối cảnh và Kết quả - 4 Hàm ý chính sách” của Nelson G và CS (2010).

Ngoài các vấn đề như nhiệt độ tăng, khí hậu biến đổi thất thường ảnh hưởng trực tiếp đến nông nghiệp, việc băng tan, mực nước biển dâng có thể gây mất diện tích đất trồng trọt hoặc nhiễm mặn cản trở việc phát triển nông nghiệp. Mối quan hệ giữa nông nghiệp và BĐKH ngày càng thể hiện rõ ràng hơn qua thực tế. Theo báo cáo của Văn phòng quản lý điều tra tài nguyên biển và môi trường (Bộ Tài nguyên và Môi trường), dự kiến năm 2070 mực nước biển tại Việt Nam sẽ dâng cao từ 15 đến 90 cm; các vùng ven biển đều sẽ bị ảnh hưởng như Cà Mau, Kiên Giang, Bà Rịa - Vũng Tàu, Thanh Hóa, Nam Định, Thái Bình. Sẽ có khoảng 23% dân số bị ảnh hưởng do diện tích đất bị thu hẹp nếu nước biển dâng cao 1m.

(Bộ tài nguyên Môi trường, 2017) Tác động của BĐKH không có biên giới. Salim, 2014 đã khẳng định “BĐKH tác động đến tất cả quốc gia nhưng các nước nông nghiệp đang phát triển chịu tác động lớn nhất, sớm nhất và có ít khả năng đối ứng nhất. Các nước Đông Nam Á đặc biệt chịu tổn thương của BĐKH do có dân số đông tập trung ở các bờ biển dài cùng với đặc điểm kinh tế phụ thuộc nhiều vào nông nghiệp, mức sống của người dân dưới 2 Đô la Mỹ, thậm chí 1 Đô la Mỹ mỗi ngày” (Stern,2007). Năm 2010, sản lượng nông nghiệp đều giảm ở châu Âu, Mỹ, Canada, Úc và rất nhiều quốc gia khác.

Kết quả là năng suất chung toàn cầu về lương thực giảm 25% và hậu quả là giá lương thực tăng cao (Georgiy Safonov, 2013). Tác động của BĐKH tới sản xuất nông nghiệp tại các đồng bằng châu thổ lớn tại Việt Nam đã hiển hiện nhanh hơn dự đoán gây nên các khó khăn, thách thức tới ngành nông nghiệp địa phương. Theo đánh giá của Bộ Tài nguyên và Môi trường, Việt Nam nằm trong danh sách năm nước dễ bị tổn thương nhất trước BĐKH. Riêng các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long sẽ có khoảng 35% dân số bị ảnh hưởng và nguy cơ mất đi 40,5% tổng sản lượng lúa của cả vùng.

Nguyễn Thị Lan (2019) trong nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH tới kinh tế nông nghiệp Việt Nam và theo kết quả nghiên cứu của Viện Môi trường nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), năng suất của một số cây trồng chủ lực bị giảm do BĐKH: Cụ thể, năng suất lúa vụ xuân sẽ giảm 0,41 tấn/ha vào năm 2030 và 0,72 tấn vào năm 2050. Năng suất cây ngô có nguy cơ giảm 0,44 tấn/ha vào năm 2030 và 0,78 5 tấn vào năm 2050… Dự báo đến năm 2100, khu vực ĐBSCL có nguy cơ bị ngập 89.