Câu chuyện “Berry Good”: Nông nghiệp thẳng đứng ở Malaysia

Trồng dâu tây chất lượng cao ở vùng nhiệt đới Malaysia chưa bao giờ đơn giản. Nhiệt độ và độ ẩm của đất nước khiến tính nhất quán trở nên khó khăn. Đó là lý do tại sao Malaysia vẫn nhập khẩu hầu hết dâu tây, thường phải trả giá bằng độ tươi, chi phí và tính bền vững.

BerryGood, một trang trại thẳng đứng tiên phong ở Malaysia, bắt đầu thách thức các tỷ lệ cược. Làm việc với Siemens, nhóm nghiên cứu đã đặt câu hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu khí hậu không phải là một hạn chế nào cả?

Kết quả là Nông nghiệp Môi trường Kiểm soát (CEA), nơi cây trồng được trồng trong nhà trong điều kiện được quản lý chặt chẽ. Thay vì phản ứng với thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và chất dinh dưỡng được thiết kế và kiểm soát ngay từ đầu.

Từ phát triển đến kỹ thuật

Việc kết hợp CEA có nghĩa là dâu tây không bị thay đổi theo mùa. Mỗi giai đoạn tuân theo một “công thức” được xác định, được thực hiện bởi Bộ điều khiển logic lập trình của Siemens (PLC) chạy các vòng điều khiển thời gian thực.

Những công thức này điều chỉnh môi trường khi cây phát triển:

• Thích nghi (giai đoạn đầu)
  ~ 21° C nhiệt độ ban ngày, độ ẩm cao (~ 85%), cường độ ánh sáng thấp hơn để ổn định cây non
• Đậu quả và chín (giai đoạn muộn)
  Cường độ ánh sáng cao hơn (tăng hơn 3 lần), tăng nồng độ dinh dưỡng (EC ~ 0,6 → ~ 1,5), nhiệt độ ban đêm thấp hơn (~ 14° C) để tăng hương vị và chất lượng trái cây
• Điều chỉnh liên tục
  Mức độ pH (5,8 → 5,5), chu kỳ tưới (2-3 lần mỗi ngày), thời lượng ánh sáng (13—14 giờ) liên tục được tinh chỉnh và lặp lại một cách nhất quán

Điều này không chỉ tạo ra tự động hóa, mà còn tạo ra các kết quả sinh học có thể lặp lại theo thiết kế.

Từ khả năng hiển thị đến quyết định tốt hơn

Kiểm soát chỉ quan trọng nếu bạn có thể thấy những gì đang xảy ra.

Thông qua Giao diện Người-Máy (HMI) của Siemens, người vận hành có khả năng hiển thị theo thời gian thực vào từng buồng đang phát triển. Các điều kiện được theo dõi liên tục, các sai lệch được đánh dấu sớm và các điều chỉnh được thực hiện trước khi chúng ảnh hưởng đến năng suất hoặc chất lượng.

Trong thực tế, điều này thay đổi việc ra quyết định:

• Từ bản năng → dữ liệu
• Từ phản ứng → dự đoán

Mỗi buồng trồng trọt là mô-đun và khép kín, cho phép sản xuất mở rộng từng bước mà không cần thiết kế lại toàn bộ trang trại.

Canh tác theo chiều dọc thay đổi phương trình

Chất lượng thực phẩm và độ tin cậy đang thay đổi. Sản phẩm nhập khẩu phụ thuộc vào hậu cần chuỗi lạnh dài và xử lý sau thu hoạch để duy trì thời hạn sử dụng, tạo ra sự thay đổi giữa thu hoạch và tiêu thụ. Các hệ thống môi trường được kiểm soát như BerryGood làm giảm những áp lực này bằng cách sản xuất gần với nhu cầu hơn với điều kiện ổn định trong suốt quá trình canh tác.

Tính nhất quán cũng đến từ cây giống dâu tây chất lượng cao có nguồn gốc từ các vùng đã được thành lập như Đài Loan, kết hợp với các quy trình tiêu chuẩn, dựa trên công thức để đạt được chất lượng nhất quán tương đương với trái cây nhập khẩu.

Nói rộng hơn, canh tác thẳng đứng cho phép:

• Sản xuất gần hơn với thị trường, giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu
• Sử dụng tài nguyên hiệu quả, với nước và chất dinh dưỡng được cung cấp trực tiếp
• Năng suất ổn định ở vùng khí hậu bị hạn chế bởi nhiệt độ và đất đai

Nhưng nó cũng yêu cầu:

• Đầu tư trả trước cao vào cơ sở hạ tầng và tự động hóa
• Quản lý năng lượng cẩn thận cho chiếu sáng và làm mát
• Tích hợp các hệ thống kỹ thuật số và vật lý phức tạp

Nông nghiệp truyền thống mở rộng quy mô bằng cách mở rộng đất đai. Quy mô canh tác theo chiều dọc bằng cách nhân rộng các hệ thống. Đối với các loại cây trồng có giá trị cao như dâu tây, nó cung cấp một sự thay thế hấp dẫn.

Một sự thay đổi đã được tiến hành

Những gì đang xảy ra tại BerryGood phản ánh một sự thay đổi rộng lớn hơn. Các công nghệ từ sản xuất — tự động hóa, dữ liệu và kiểm soát chính xác — đang định hình lại nông nghiệp. Nông nghiệp bắt đầu trông ít giống như một quá trình không thể đoán trước và giống như một hệ thống được thiết kế hơn.

Ông Lim Hooi Keong, Giám đốc điều hành, chia sẻ: ”Chúng tôi đặt mục tiêu chuyển đổi sản xuất dâu tây ở Malaysia và biết rằng điều đó có thể thực hiện được với công nghệ phù hợp, đó là nơi Siemens xuất hiện. Với việc kiểm soát môi trường dựa trên công thức, chúng tôi có thể mở rộng quy mô sang các loại cây trồng khác và tập trung vào việc cung cấp liên tục các sản phẩm hữu cơ chất lượng cao được trồng gần nhà hơn.”

Tại Siemens, điều này phản ánh tham vọng rộng lớn hơn trong việc áp dụng trí tuệ công nghiệp vào nông nghiệp.

Từ môi trường được kiểm soát đến tối ưu hóa dựa trên dữ liệu, nông nghiệp trở nên kết nối, chính xác và có khả năng phục hồi hơn — không phải bằng cách loại bỏ thiên nhiên, mà bằng cách thiết kế các hệ thống hoạt động với nó một cách đáng tin cậy hơn.

Và trong sự thay đổi đó, nông nghiệp trở thành một phần của một sự chuyển đổi lớn hơn - nơi những yếu tố cần thiết của cuộc sống được định hình bởi kỹ thuật, sự hiểu biết và thiết kế thông minh, thay vì để lại cho cơ hội.