Giảm phát thải khí metan trong canh tác lúa sử dụng vệ tinh dựa trên AI và tham vấn “Tiêu…

Ngành lúa gạo đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam. Trong những năm gần đây, Việt Nam sản xuất hàng năm khoảng 43 – 45 triệu tấn lúa, tương đương 26 – 28 triệu tấn gạo. Xuất khẩu gạo của Việt Nam luôn ở tốp đầu thế giới, đạt mức từ 5 – 7 triệu tấn/ năm với giá trị đạt trên 2 tỷ USD (số liệu thống kê từ 2016 – 2022). Tuy nhiên, ngành cũng phải đối mặt với nhiều hạn chế và thách thức như: thu nhập của người nông dân trồng lúa còn thấp và lượng phát thải khí nhà kính lớn (chiếm khoảng 50% lượng phát thải khí nhà kính của ngành nông nghiệp). Trong đó có khí metan – một loại khí nhà kính mạnh đang được thải ra hàng ngày trên đồng ruộng, có khả năng gây gia tăng quá trình biến đổi khí hậu.

Thời gian qua, Viện Môi trường Nông nghiệp và Công ty Thanks Carbon đã hợp tác xây dựng mô hình canh tác lúa tưới ngập – khô xen kẽ (AWD), hiệu chỉnh và kiểm định mô hình giải đoán ảnh vệ tinh để xác định mực nước trên ruộng lúa phục vụ tính toán, kiểm kê khí nhà kính. Bên cạnh đó, nghiên cứu cấp chứng nhận carbon cho các cá nhân, tổ chức canh tác lúa phát thải thấp; giúp các cá nhân, doanh nghiệp, HTX sản xuất lúa phát thải thấp giao dịch bán tín chỉ carbon.

Đồng hành cùng định hướng tăng trưởng xanh, phát thải thấp của ngành NN-PTNT Việt Nam, Thanks Carbon đã nghiên cứu và phát triển kỹ thuật tưới ngập – khô xen kẽ và công cụ đo lường, báo cáo và thẩm định (AWD MRV). Công nghệ của Thanks Carbon ứng dụng trí tuệ nhân tạo dựa trên vệ tinh và dựa trên hệ thống Tiêu chuẩn Vàng (Gold Standard).

Tại hội nghị, Viện Môi trường Nông nghiệp và Tổ chức Thanks Carbon đã giới thiệu, báo cáo về mô hình canh tác lúa tưới ngập – khô xen kẽ (AWD), công cụ đo lường, sử dụng hình ảnh vệ tinh và trí tuệ nhân tạo để xác định mực nước trên đồng ruộng phục vụ tính toán, kiểm kê khí nhà kính tạo cơ sở để cấp chứng chỉ carbon cho các cá nhân, tổ chức canh tác lúa phát thải thấp.

Mô hình thí điểm được triển khai tại HTX Dịch vụ Nông nghiệp xã Phú Lương (huyện Đông Hưng, tỉnh Thái Bình) với tổng diện tích là 66ha cùng sự tham gia của khoảng 800 nông dân. Nhóm dự án đã thu được 50 hình ảnh vệ tinh, hơn 3.500 hình ảnh tại chỗ. Dữ liệu về lịch sử quản lý nước, sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu và sản lượng cho từng điểm cũng được thu thập lại. Những thông tin này rất cần thiết để có được chứng nhận tín chỉ carbon của Gold Standard. Với 26 lần chụp ảnh vệ tinh SAR độ phân giải cao trên 61 điểm, kiểm tra tổng cộng 1.586 trường hợp. Trừ các ngoại lệ do mưa và các vấn đề địa phương, hệ thống đạt độ chính xác cao lên đến 90% và có thể xác định chính xác lượng nước tới 97%. Đây là kết quả cao hơn so với 87.5% đạt được ở Hàn Quốc. Áp dụng theo phương pháp này cho thấy cây lúa khỏe, bông to, dài và tỷ lệ hạt mẩy cao. Năng suất lúa đạt 73 tạ/ha, trong khi giống đối chứng chỉ đạt 71,5 tạ/ha. Chi phí tiền điện bơm và lao động thủy nông giảm đáng kể (12 triệu đồng) do giảm 4 lần lấy nước/vụ.

AHLĐ Trần Mạnh Báo, Chủ tịch HĐQT, TGĐ ThaiBinh Seed và đại diện Thanks Carbon INC ký kết biên bản ghi nhớ hợp tác trong việc phát hành tín chỉ carbon theo tiêu chuẩn Vàng (Gold Standard)

Ông Tyger Lee, Giám đốc công nghệ của Công ty Thanks Carbon cho biết, công ty đã nghiên cứu và phát triển kỹ thuật tưới ngập – khô xen kẽ và AWD MRV. Mặc dù kỹ thuật tưới ngập – khô xen kẽ mang lại nhiều lợi ích, song việc thực hiện và chứng nhận tín chỉ carbon lại gặp nhiều thách thức. 

Để giải quyết những thách thức này, Thanks Carbon đã phát triển hai công nghệ tiên tiến là ứng dụng nhật ký canh tác kỹ thuật số (Haimdall) và sử dụng hình ảnh vệ tinh, AI có khả năng xác định mực nước trên ruộng lúa thông qua phân tích phản xạ ánh sáng thay vì phải đo đạc thủ công. Qua đó, công ty tổ chức thu thập dữ liệu thay cho nông dân và tích hợp các ruộng để quản lý theo nhóm, giúp giảm thiểu lao động cần thiết. Các cán bộ thủy nông sẽ chịu trách nhiệm quản lý nông dân và giám sát trên diện rộng, đồng thời tối thiểu hóa lượng dữ liệu phải thu thập bằng cách ghép nhóm các khu vực áp dụng tưới ngập – khô xen kẽ giống nhau.

Ông Tyger Lee khẳng định, nhờ các công nghệ tiên tiến do Thanks Carbon phát triển, những thách thức trong việc thực hiện kỹ thuật tưới ngập – khô xen kẽ tại Việt Nam đã được giải quyết hiệu quả. Cỏ dại hầu như không mọc khi nước ngập trong 5 ngày, điều này giúp nông dân yên tâm, tự tin canh tác nông nghiệp hiệu quả.

Ông Nguyễn Trọng Thành, Giám đốc Hợp tác xã Dịch vụ nông nghiệp xã Phú Lương, Thái Bình nhận định, định hướng giảm phát thải khí metan trong canh tác lúa gắn với tăng trưởng xanh là chủ trương vô cùng đúng đắn nhằm tạo động lực mới cho phát triển ngành lúa gạo của Việt Nam bền vững, thân thiện với môi trường. Đây cũng là cơ hội lớn để tái cơ cấu sản xuất lúa gạo trong giai đoạn hội nhập với thế giới, khi mà sản xuất các sản phẩm nông nghiệp xanh, sạch, giảm phát thải khí nhà kính là xu thế tất yếu.

Để nhân rộng mô hình sản xuất giảm phát thải carbon, ông Nguyễn Trọng Thành kiến nghị, mỗi địa phương cần có một mô hình, bước đầu thực hiện từ 5 – 10ha. Sau mỗi kỳ thu hoạch, cần rút ra kinh nghiệm trong tổ chức thực hiện, duy trì những khâu hiệu quả và khắc phục những khâu chưa đạt yêu cầu. 

Theo Phó Giám đốc Sở NN-PTNT tỉnh Thái Bình Nguyễn Thị Nga, từ năm 2000, Thái Bình đã tiến hành cơ giới hóa và thay đổi kỹ thuật canh tác, tập trung tăng cường sử dụng phân hữu cơ và chuyển đổi sang giống lúa ngắn ngày. Thái Bình kỳ vọng kết quả của các dự án sẽ sớm được chia sẻ lại cho tỉnh để nhân rộng mô hình sản xuất lúa bền vững, góp phần vào nền nông nghiệp xanh, giảm phát thải khí nhà kính.