I. Lý thuyết trọng tâm

1. Vai trò của trồng trọt trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0

a) Đảm bảo an ninh lương thực

An ninh lương thực quốc gia được hiểu là khả năng của mỗi nước trong việc duy trì nguồn cung lương thực ổn định cho người dân, nhằm hạn chế tình trạng thiếu đói và giảm phụ thuộc vào nhập khẩu.

Trong tất cả các ngành kinh tế, trồng trọt là ngành duy nhất trực tiếp tạo ra lương thực – yếu tố nền tảng cho sự tồn tại của con người cũng như sự phát triển kinh tế – xã hội. Lịch sử nhiều quốc gia đã cho thấy, muốn phát triển kinh tế nhanh và bền vững, trước hết phải giải quyết được bài toán lương thực. Thiếu an ninh lương thực đồng nghĩa với bất ổn chính trị và thiếu nền tảng cho phát triển.

b) Thúc đẩy chăn nuôi và công nghiệp phát triển

Phần lớn nguồn thức ăn phục vụ chăn nuôi đều có nguồn gốc từ sản phẩm trồng trọt hoặc được chế biến từ đó. Không có trồng trọt, ngành chăn nuôi không thể duy trì và mở rộng.

Bên cạnh đó, trồng trọt còn là nguồn cung nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp chế biến. Khi đi qua khâu chế biến, giá trị sản phẩm nông nghiệp tăng lên nhiều lần, giúp nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường.

c) Đóng góp vào xuất khẩu

Việt Nam là quốc gia có lợi thế lớn về nông nghiệp. Nhiều sản phẩm trồng trọt đã trở thành mặt hàng xuất khẩu chủ lực, mang lại nguồn ngoại tệ đáng kể cho đất nước. Có thể kể đến: gạo, cà phê, hạt điều, hồ tiêu, chè, các loại trái cây và rau xanh.

Theo số liệu thống kê, kim ngạch xuất khẩu nông sản Việt Nam liên tục tăng qua các năm, từ khoảng 30,14 tỉ USD (năm 2015) lên đến 41,25 tỉ USD (năm 2020).

d) Tạo công ăn việc làm cho người lao động

Nông nghiệp nói chung, trong đó có trồng trọt, là một trong những lĩnh vực thu hút nhiều lao động nhất ở Việt Nam. Theo số liệu “Điều tra lao động việc làm năm 2018” của Tổng cục Thống kê, nhóm ngành nông – lâm – thuỷ sản chiếm 37,7% tổng lực lượng lao động cả nước – đứng đầu so với tất cả các nhóm ngành khác.

Ngoài những vai trò trên, trồng trọt còn góp phần tạo cảnh quan xanh, sạch, đẹp cho môi trường sống và là nguồn cung cấp dược liệu quý cho con người.

2. Triển vọng của trồng trọt

a) Ứng dụng công nghệ cao – xu hướng không thể đảo ngược

Sự bùng nổ của khoa học công nghệ đã đưa nhiều giải pháp tiên tiến vào sản xuất nông nghiệp: công nghệ sinh học, nhà kính, tưới tự động, thuỷ canh, tự động hoá… Nhờ đó, trồng trọt có thể:

• Tiết kiệm chi phí sản xuất
• Tăng năng suất, hạ giá thành
• Nâng cao chất lượng nông sản
• Bảo vệ môi trường
• Giảm sự phụ thuộc vào thời tiết, giúp nông dân chủ động sản xuất, khắc phục tính mùa vụ và đáp ứng linh hoạt nhu cầu thị trường

b) Hướng tới nền nông nghiệp 4.0

Các thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0 như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), tự động hoá, công nghệ nano, công nghệ sinh học, công nghệ chiếu sáng… khi được đưa vào trồng trọt sẽ giúp:

• Giảm thiểu sức lao động thủ công
• Hạn chế thiệt hại do thiên tai, sâu bệnh xuống mức thấp nhất
• Đảm bảo an toàn môi trường
• Kiểm soát và tiết kiệm chi phí trong toàn bộ chuỗi: sản xuất → chế biến → tiêu thụ

Điểm khác biệt cốt lõi: Nông nghiệp công nghệ cao tập trung thay đổi phương thức sản xuất (từ truyền thống sang hiện đại), còn nông nghiệp 4.0 tập trung thay đổi cách thức quản lí toàn diện ở mọi khâu từ sản xuất, chế biến đến tiêu thụ sản phẩm.

3. Thành tựu ứng dụng công nghệ cao trong trồng trọt ở Việt Nam

3.1. Cơ giới hoá trong trồng trọt

Tính đến năm 2020, việc áp dụng máy móc đã phủ rộng gần như tất cả các công đoạn canh tác và đạt tỉ lệ khá cao. Riêng đối với cây lúa:

Hiệu quả mang lại: Giải phóng sức lao động ở các khâu nặng nhọc, nâng cao năng suất lao động, sử dụng đất đai hiệu quả hơn, giảm tổn thất sau thu hoạch và tăng hiệu quả kinh tế.

3.2. Công nghệ thuỷ canh và khí canh

Các mô hình thuỷ canh đã có mặt tại hầu hết các tỉnh, thành trên cả nước, áp dụng cho nhiều loại cây: rau ăn lá, dưa chuột, cà chua, dâu tây, khoai tây, một số loại hoa…

Ưu điểm nổi bật:

• Cho phép canh tác tại những nơi không có đất hoặc điều kiện thời tiết khắc nghiệt
• Tiết kiệm không gian và nước tưới
• Kiểm soát tốt chất lượng nông sản
• Năng suất cao, hiệu quả kinh tế tốt

3.3. Công nghệ tưới nước tự động, tiết kiệm

Đây là phương pháp cung cấp nước cho cây trồng một cách tự động với hiệu suất sử dụng nước cao nhất. Ba hình thức phổ biến hiện nay:

• Tưới nhỏ giọt – nước được đưa trực tiếp đến gốc cây qua hệ thống ống dẫn
• Tưới phun sương – tạo sương mịn bao phủ cây trồng
• Tưới phun mưa – mô phỏng mưa tự nhiên, phân bổ nước đều trên diện rộng

Hiệu quả: Tiết kiệm nước, tiết kiệm nhân công, tạo điều kiện tối ưu cho cây phát triển và bảo vệ đất canh tác.

3.4. Công nghệ nhà kính

Trồng cây trong nhà kính mang lại khả năng kiểm soát toàn diện các yếu tố: sâu bệnh, nhiệt độ, độ ẩm đất và không khí. Nhờ đó, cây trồng được bảo vệ khỏi điều kiện thời tiết bất lợi, năng suất và chất lượng nông sản tăng lên rõ rệt, đồng thời hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.

Hiện tại, mô hình nhà kính đã được triển khai ở hầu hết các tỉnh, thành phố trên cả nước với nhiều loại cây trồng khác nhau.

4. Thành tựu ứng dụng công nghệ cao trong trồng trọt trên thế giới

4.1. Nông trại trong nhà tại Miyagi, Nhật Bản – lớn nhất thế giới

Được cải tạo từ một nhà máy cũ, khu nông trại có diện tích khoảng 2.500 m², bố trí thành 18 dãy kệ trồng, mỗi kệ 15 tầng. Hệ thống chiếu sáng sử dụng đến 17.500 bóng đèn LED, cho phép thu hoạch hơn 10.000 cây xà lách mỗi ngày.

4.2. Vườn hoa Keukenhof, Hà Lan

Hà Lan – đất nước vùng trũng ngập nước – đã ứng dụng khoa học công nghệ hết sức hiệu quả để trở thành quốc gia xuất khẩu nông sản lớn thứ hai thế giới. Vườn hoa Keukenhof rộng khoảng 32 ha, trồng hàng triệu cây hoa tulip với hàng trăm giống khác nhau, thể hiện thành tựu vượt bậc trong chọn tạo giống hoa bằng công nghệ cao. Mỗi năm, vườn hoa thu hút hàng triệu lượt du khách quốc tế.

4.3. Trang trại táo ở California, Mỹ

Nước Mỹ có hơn 2,1 triệu trang trại, trung bình mỗi trang trại rộng khoảng 174 ha. Dù lao động nông nghiệp chỉ chiếm chưa đến 0,7% dân số (tính đến 2016), sản lượng lương thực – thực phẩm của Mỹ vẫn đứng đầu thế giới nhờ ứng dụng công nghệ: máy bay không người lái, máy nông nghiệp tự động, tưới nước tự động, cảm biến theo dõi sức khoẻ cây trồng…

Nhiều trang trại còn kết hợp kinh doanh du lịch, nhà hàng, nghỉ dưỡng. Các trang trại táo ở California là điểm đến yêu thích của du khách.

4.4. Khu vườn kì diệu ở Dubai

Giữa vùng sa mạc khô cằn, Dubai đã xây dựng khu vườn rộng khoảng 72.000 m² với hơn 60 triệu bông hoa, thu hút trên 1,5 triệu du khách mỗi năm. Công nghệ được sử dụng bao gồm: tưới nhỏ giọt, tận dụng nước thải tái chế, công nghệ nhân giống, cảm biến đo độ ẩm và phân tích dinh dưỡng đất.

5. Yêu cầu cơ bản đối với người lao động trong lĩnh vực trồng trọt

Người làm việc trong các ngành nghề trồng trọt cần đáp ứng các yêu cầu:

Về thể chất và phẩm chất:

• Sức khoẻ tốt, chăm chỉ, chịu khó
• Tinh thần trách nhiệm cao trong công việc

Về kiến thức và kĩ năng:

• Nắm vững kiến thức, kĩ năng cơ bản về trồng trọt
• Có khả năng sử dụng và vận hành các thiết bị, máy móc nông nghiệp

Về ý thức nghề nghiệp:

• Tuân thủ quy định an toàn lao động
• Có ý thức bảo vệ môi trường

Về đam mê và sở thích (nên có):

• Yêu thích cây cối, thiên nhiên, môi trường
• Say mê tìm hiểu quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng
• Có khả năng nhận biết, phân loại thực vật
• Yêu thích hoạt động ngoài trời (cắm trại, leo núi, làm vườn…)
• Quan tâm đến các môn học: Công nghệ, Sinh học, Hoá học, Địa lí…

II. Sơ đồ tư duy

                    ┌─────────────────────────────────────────────┐
                    │     BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ TRỒNG TRỌT       │
                    └────────────────────┬────────────────────────┘
                                         │
          ┌──────────────────┬───────────┼───────────┬──────────────────┐
          ▼                  ▼           ▼           ▼                  ▼
   ┌─────────────┐  ┌──────────────┐ ┌────────┐ ┌────────────┐ ┌─────────────┐
   │  VAI TRÒ    │  │  TRIỂN VỌNG  │ │THÀNH   │ │ THÀNH TỰU  │ │  YÊU CẦU   │
   │             │  │              │ │TỰU VN  │ │ THẾ GIỚI   │ │ NGƯỜI LĐ   │
   └──────┬──────┘  └──────┬───────┘ └───┬────┘ └─────┬──────┘ └──────┬──────┘
          │                │             │             │               │
          ▼                ▼             ▼             ▼               ▼
  ┌───────────────┐ ┌────────────┐ ┌──────────┐ ┌───────────┐ ┌─────────────┐
  │• An ninh      │ │• CNC là xu │ │• Cơ giới │ │• Miyagi   │ │• Sức khoẻ,  │
  │  lương thực   │ │  hướng tất │ │  hoá     │ │  Nhật Bản │ │  phẩm chất  │
  │               │ │  yếu       │ │          │ │  (vườn    │ │              │
  │• Thúc đẩy    │ │            │ │• Thuỷ    │ │  trong    │ │• Kiến thức, │
  │  chăn nuôi & │ │• Hướng tới │ │  canh,   │ │  nhà)     │ │  kĩ năng    │
  │  công nghiệp │ │  nông      │ │  khí     │ │           │ │  trồng trọt │
  │               │ │  nghiệp   │ │  canh    │ │• Hà Lan   │ │              │
  │• Xuất khẩu   │ │  4.0       │ │          │ │  (vườn    │ │• An toàn LĐ,│
  │               │ │            │ │• Tưới tự │ │  hoa      │ │  bảo vệ     │
  │• Tạo việc    │ │            │ │  động,   │ │  Keukenhof│ │  môi trường  │
  │  làm         │ │            │ │  tiết    │ │  )        │ │              │
  │               │ │            │ │  kiệm   │ │           │ │• Đam mê,    │
  │               │ │            │ │          │ │• Mỹ      │ │  yêu thích  │
  │               │ │            │ │• Nhà     │ │  (trang   │ │  thiên nhiên│
  │               │ │            │ │  kính    │ │  trại táo │ │              │
  │               │ │            │ │          │ │  Cali)    │ │              │
  │               │ │            │ │          │ │           │ │              │
  │               │ │            │ │          │ │• Dubai    │ │              │
  │               │ │            │ │          │ │  (vườn kì │ │              │
  │               │ │            │ │          │ │  diệu)   │ │              │
  └───────────────┘ └────────────┘ └──────────┘ └───────────┘ └─────────────┘

III. Bảng sai lầm thường gặp

ThS. Hồ Thị Thư

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Công Nghệ THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Công nghệ, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 10+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Hoàng Hoa Thám