1. Một số khái niệm:
Nông nghiệp công nghệ cao là một nền nông nghiệp được ứng dụng kết hợp những công nghệ mới, tiên tiến để sản xuất, còn gọi là công nghệ cao nhằm nâng cao hiệu quả, tạo bước đột phá về năng suất, chất lượng nông sản, thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của xã hội và đảm bảo sự phát triển nông nghiệp bền vững.
Công nghệ cao được tích hợp ứng dụng trong nông nghiệp công nghệ cao bao gồm: công nghiệp hóa nông nghiệp (cơ giới hóa các khâu của quá trình sản xuất, thu hoạch, sơ chế, chế biến...), tự động hóa, công nghệ thông tin, công nghệ vật liệu mới, công nghệ sinh học; các giống cây trồng, vật nuôi năng suất, chất lượng cao...; các quy trình canh tác tiên tiến, canh tác hữu cơ... cho hiệu quả kinh tế cao trên một đơn vị sản xuất.
Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (CNC) tập trung thực hiện hoạt động ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển CNC vào lĩnh vực nông nghiệp để  thực hiện các nhiệm vụ: chọn tạo, nhân giống cây trồng, giống vật nuôi cho năng suất, chất lượng cao; phòng, trừ dịch bệnh; trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu quả cao; tạo ra các loại vật tư, máy móc, thiết bị  sử dụng trong nông nghiệp; bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp; phát triển doanh nghiệp NNƯDCNC và phát triển dịch vụ CNC phục vụ nông nghiệp.
Chức năng cơ bản của khu nông nghiệp công nghệ cao: Nghiên cứu ứng dụng; thử nghiệm; trình diễn CNC; đào tạo nguồn nhân lực; sản xuất sản phẩm NNCNC. Trong đó 3 chức năng: sản xuất, thử nghiệm, trình diễn mang tính phổ biến, 2 chức năng còn lại tùy đặc điểm của từng khu. 
Đặc trưng của sản xuất tại các khu NNCNC: đạt năng suất cao kỷ lục và hiệu quả kinh tế rất cao. 
Vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
Là vùng sản xuất nông nghiệp tập trung, ứng dụng thành tựu của nghiên cứu và phát triển CNC vào lĩnh vực nông nghiệp để thực hiện nhiệm vụ sản xuất một hoặc một vài nông sản hàng hóa và hàng hóa xuất khẩu chiến lược dựa trên các kết quả chọn tạo, nhân giống cây trồng, giống vật nuôi cho năng suất, chất lượng cao; phòng, trừ dịch bệnh; trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu quả cao; sử dụng các loại vật tư, máy móc, thiết bị hiện đại trong nông nghiệp; bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp và dịch vụ CNC trong sản xuất nông nghiệp. 
2. Ba tiêu chí cơ bản về nông nghiệp công nghệ cao (NNCNC)
-NNCNC cho hiệu quả kinh tế cao hơn so với mặt bằng sản xuất hiện tại
Sản phẩm của công nghệ đó phải có hàm lượng chất xám cao hơn so đối chứng, chất lượng tốt, an toàn vệ sinh thực phẩm (ATVSTP), có đầu ra, đáp ứng các tiêu chí của thị trường, có thương hiệu (càng tốt) và mang lại hiệu quả kinh tế cao, bền vững.
-NNCNC góp phần bảo vệ môi trường (quy trình sản xuất theo GAP, theo hướng hữu cơ).
-NNCNC phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và trình độ kỹ thuật của địa phương nơi áp dụng (phải có doanh nghiệp tham gia đầu tư và được người dân chấp nhận).
3. Các quan điểm về phát triển nông nghiệp công nghệ cao
- Một là, quy hoạch xây dựng các khu nông nghiệp công nghệ cao (NNCNC), sử dụng nguồn vốn chủ yếu là của nhà nước và ban hành chính sách ưu đãi mời chào các tổ chức khoa học, các công ty, doanh nghiệp trong và ngòai nước vào đầu tư, nghiên cứu kỹ thuật cao, công nghệ mới để đưa kết quả ứng dụng vào sản xuất.
- Hai là, bằng các kênh nguồn vốn khác nhau, các chương trình của nhiều tổ chức và các chính sách phù hợp, khuyến khích các doanh nghiệp nông nghiệp kể cả quốc doanh và tư nhân đang có, chuyển hướng sang đầu tư phát triển các giống tốt, các dịch vụ nông nghiệp công nghệ cao cung cấp cho người sản xuất.
- Ba là, thông qua các chương trình đào tạo, huấn luyện, trình diễn để khuyến khích và tạo điều kiện phát triển các mô hình sử dụng kỹ thuật cao, công nghệ mới ngay trong các hợp tác xã, gia trại, trang trại của nông dân.
4. Thực trạng về nông nghiệp công nghệ cao tại Việt Nam
4.1. Phát triển khu và vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
- Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt quy hoạch tổng thể khu và vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 (Quyết định số 575/QĐ-TTg ngày 4/5/2015). Các khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao có chức năng thực hiện hoạt động ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển công nghệ cao vào lĩnh vực nông nghiệp để thực hiện các nhiệm vụ quy định tại khoản 1 Điều 16 của Luật công nghệ cao.
- Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định thành lập Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao Hậu Giang (Quyết định số 1152/QĐ-TTg ngày 27/8/2012), Khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao Phú Yên (Quyết định số 2292/QĐ-TTg ngày 27/11/2013).
- Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 66/2015/QĐ-TTg ngày 25/12/2015 quy định tiêu chí, thẩm quyền, trình tự, thủ tục công nhận vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao.
- Đã bước đầu hình thành một số mô hình phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao làm tiền đề cho việc phát triển các vùng nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, như mô hình sản xuất rau an toàn, trồng hoa ứng dụng công nghệ, mô hình sản xuất nấm quy mô trang trại, mô hình cánh đồng mẫu lớn sản xuất lúa xuất khẩu, mô hình nuôi cá tra sạch tại Đồng bằng sông Cửu long (ĐBSCL), mô hình sản xuất chè ứng dụng kỹ thuật tưới tự động, tưới tiết kiệm, ứng dụng quy trình canh tác sạch, mô hình sản xuất cà phê bền vững có chứng nhận (UTZ Certifide, 4C, RFA), mô hình ứng dụng tiến bộ kỹ thuật và công nghệ mới trong chăn nuôi bò sữa…
4.2. Phát triển doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
- Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quyết định số 69/2010/QĐ-TTg ngày 03/11/2010 “quy định về thẩm quyền, trình tự, thủ tục công nhận doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao”;
- Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành Thông tư số 50/2011/TT-BNNPTNT ngày 15/7/2011 "hướng dẫn thực hiện Quyết định số 69/2010/QĐ-TTg ngày 03 tháng 11 năm 2010 của Thủ tướng Chính phủ về thẩm quyền, trình tự, thủ tục công nhận doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao";
- Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã công nhận được 21 doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao. Hoạt động ứng dụng công nghệ cao của các doanh nghiệp này thuộc một trong các lĩnh vực: sản xuất rau an toàn và nhân giống rau, hoa quy mô công nghiệp;nhân giống hoa và trồng hoa quy mô công nghiệp; chăn nuôi bò sữa; sản xuất lợn giống quy mô công nghiệp; sản xuất gà giống quy mô công nghiệp; nuôi tôm công nghiệp; chế biến sâu thực phẩm thủy sản; sản xuất giống thủy sản quy mô công nghiệp; chế phẩm vi sinh dùng trong nuôi trồng thủy sản. Việc công nhận doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đã tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp đầu tư khoa học, công nghệ vào sản xuất nông nghiệp tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị gia tăng cao và sản xuất bền vững.
4.3. Phê duyệt danh mục các đề tài dự án khoa học công nghệ
Bộ đã phê duyệt danh mục các đề tài dự án khoa học công nghệ thuộc Chương trình (thực hiện từ năm 2015) với sự tham gia đóng góp vốn đối ứng từ các doanh nghiệp KHCN và doanh nghiệp nông nghiệp nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao (vốn đối ứng chiếm tối thiểu 50% tổng kinh phí của nhiệm vụ).
5. Đề xuất một số giải pháp để ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp tại Việt Nam
5.1. Các yếu tố giúp khu nông nghiệp công nghệ cao hoạt động thành công
Có nhiều yếu tố giúp cho các khu NNCNC thành công, qua tổng kết các yếu tố chính sau đây được xem là chính:
• Phải tìm được cơ chế đồng bộ và khoa học về đầu tư, quản lý, kinh doanh, vận hành phù hợp với cơ chế thị trường.
• Giải quyết thành công mối quan hệ về trách nhiệm, quyền hạn và lợi ích giữa 4 nhà: nhà nước, nhà doanh nghiệp, nhà nông, nhà khoa học và các đối tượng phục vụ khác.
• Xây dựng cơ chế đầu tư đa dạng (xây dựng khu NNCNC là một dự án đầu tư cao, nếu không có nguồn vốn đầy đủ, trước hết là của Chính phủ thì việc xây dựng khó có thể thực hiện được). Cần vận dụng khéo léo quy luật của kinh tế thị trường, theo nguyên tắc ai thu lợi thì người đó đầu tư. Chính phủ khởi động đầu tư, vì từ hiệu qủa xã hội và tác dụng của khu thì xây dựng khu là hành vi của Chính phủ, chính quyền địa phương thay mặt Chính phủ phải đầu tư một lượng vốn để xây dựng và vận hành, sau đó dùng nhiều hình thức, thu hút đầu tư của các giới, các tổ chức tài chính khác…)
• Thực hiện cơ chế quản lý hiệu quả cao, phát huy cao nhất trách nhiệm và quyền hạn của Ban quản lý khu NNCNC và tạo cơ chế chính sách ngay từ lúc xây dựng cho đến sự vận hành của khu sau này.
• Mục tiêu xây dựng khu NNCNC là để thí nghiệm, thử nghiệm, làm mẫu công nghệ cao mới nông nghiệp và giống mới để chuyển giao cho người sản xuất, nhất thiết phải tăng cường sự hợp tác và dựa vào lực lượng hùng hậu của các viện, trường nghiên cứu chuyên ngành và các cơ quan nghiên cứu khoa học.
5.2. Đề xuất phát triển nông nghiệp công nghệ cao của một số địa phương
- Vấn đề thị trường: Nắm bắt cơ hội và thách thức, chủ động hội nhập quốc tế, xúc tiến thương mại, tìm kiếm thị trường
- Vấn đề thu hút doanh nghiệp đầu tư vào NNCNC, thu hút các dự án phát triển NNCNC: rà soát lại các chính sách đã có, vận dụng các chính sách đi vào cuộc sống; đề xuất các chính sách mới; tăng cường đối thoại doanh nghiệp để gỡ các điểm vướng mắc…
- Đầu tư trọng tâm các sản phẩm CNC chủ lực (lợi thế vùng miền của địa phương)
Thí dụ tỉnh Lâm Đồng
1. Quy hoạch NN ứng dụng CNC giai đoạn 2016-2020, tầm nhìn đến năm 2030
2. Triển khai khu, vùng ứng dụng NNCNC, khu sản xuất ứng dụng NNCNC
3. Quản lý môi trường nông nghiệp trong điều kiện biến đổi khí hậu
4. Quản trị sản xuất thích hợp (giá thành phù hợp, xây dựng thương hiệu, truy xuất nguồn gốc và an toàn thực phẩm)
5. Đào tạo nguồn nhân lực (người sản xuất, người quản lý, CB khoa học, doanh nghiệp)
6. Đầu tư trọng điểm công nghệ cao (công nghệ sinh học, công nghệ nano, công nghệ thông tin, công nghệ tưới tiết kiệm), công nghệ nhà kính, nhà lưới, công nghệ tự động hóa…
Thí dụ tỉnh Tiền Giang
Đề xuất phát triển vùng sản xuất rau ứng dụng CNC tại Tiền Giang
Giải pháp
- Về quy hoạch:Quy hoạch sản xuất rau theo hướng vùng chuyên canh tập trung cho các loại rau có thế mạnh, phát triển vùng luân canh.
- Về hệ thống canh tác: Phát triển chủ yếu là vùng chuyên canh rau nhằm tận dụng thế mạnh về tính thích nghi, tập quán canh tác và khả năng xây dựng các vùng rau đạt tiêu chuẩn VietGAP.
- Về quy mô sản xuất:Liên kết dần hệ thống canh tác phân tán nông hộ thành các tổ sản xuất nhằm thuận lợi hơn và ít tốn chi phí trong việc chuyển giao kỹ năng và xây dựng tổ chức sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP. Phấn đấu đến năm 2020 có 40% tổng diện tích rau được sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP.
- Về ứng dụng kỹ thuật:Chú trọng các lĩnh vực như chọn lọc, thử nghiệm và khu vực hóa các chủng loại giống mới (Fi, OP), ứng dụng nghiêm ngặt quy trình sản xuất đảm bảo theo tiêu chuẩn VietGAP, đồng thời đảm bảo giá thành nhằm duy trì hiệu quả canh tác.
- Về kết cấu hạ tầng:tập trung vào các biện pháp quản lý chất lượng nguồn nước để đảm bảo tiêu chuẩn hóa trong an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Về xây dựng chuỗi ngành hàng, phát triển hạ tầng kỹ thuật: Phát triển các kết cấu hạ tầng có liên quan như giao thông, nâng cấp hệ thống điện, từng bước hòa mạng hệ thống cấp nước nông thôn với hệ thống cấp nước đô thị.
- Về tổ chức sản xuất và tiêu thụ sản phẩm:
+ Xây dựng kinh tế hợp tác trong sản xuất rau màu: Tuỳ theo điều kiện từng vùng và từng nơi, từng bước hình thành và xây dựng các dạng kinh tế hợp tác để tạo thuận lợi cho đầu tư, sản xuất hàng hoá đủ lớn, …
+ Nâng cao năng lực tổ chức quản lý: phát triển kinh tế hộ, nâng cao năng lực tổ chức và quản lý cho nông dân. Nâng cao năng lực tổ chức và quản lý
+ Tăng cường liên kết 4 nhà: để giải quyết vấn đề sản xuất và tiêu thụ sản phẩm của nông dân trong xu thế sản xuất hàng hoá hiện nay và tương lai. Nghiên cứu hiện trạng liên kết nhằm đề xuất cải tiến để các bên tham gia đều có lợi tạo mối liên kết bền vững.
+ Giải pháp phát triển thị trường: Nghiên cứu chuỗi giá trị rau màu, xây dựng thương hiệu cho sản phẩm rau màu.
- Về cơ chế và chính sách hỗ trợ:
+ Tiếp tục đẩy mạnh triển khai các chính sách hỗ trợ đầu tư vùng sản xuất, sơ chế, chế biến và bảo quản sản phẩm rau an toàn trên địa bàn tỉnh.
+ Tiếp tục nghiên cứu, đề xuất áp dụng chính sách hỗ trợ nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản.
+ Tiếp tục đề xuất để bổ sung, điều chỉnh cơ chế, chính sách khuyến khích chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp; chính sách ứng dụng cơ giới hóa, khuyến nông, ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất rau màu.
+ Khi xây dựng hợp tác xã sản xuất kinh doanh rau màu cần được nhà nước hỗ trợ về kinh phí xây dựng trụ sở, kho bảo quản, kể cả quỹ đất đai cho xây dựng.
-      Về huy động vốn:
+ Thực hiện phương châm nhà nước và nhân dân cùng làm, xã hội hóa trong công tác đầu tư và phát triển sản xuất rau màu của tỉnh.
+ Đa dạng hóa các hình thức đầu tư, hợp tác liên kết phát triển sản xuất – kinh doanh rau màu.
+ Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia quy hoạch, xây dựng thiết kế quy hoạch.
+ Khi xây dựng tiêu chuẩn VietGAP hoặc GlobalGAP cần được nhà nước hỗ trợ kinh phí xây dựng và chứng nhận lần đầu và duy trì ít nhất đến 03 năm sau.
6. Đề xuất sản xuất lúa ứng dụng công nghệ cao
- Sử dụng giống siêu lúa, thích nghi tốt với biến đổi khí hậu, năng suất, chất lượng cao
- Xây dựng cơ sở hạ tầng (cánh đồng lớn, giao thông, thủy lợi hoàn chỉnh…)
- San phẳng bằng tia laser
- Sử dụng máy gieo hạt, máy cấy àhiệu ứng ánh sáng, hiệu ứng hàng biên
- Sử dụng phân bón thế hệ mới:
  * Phân sinh học (Wehg, …)
  * Chế phẩm sinh học xử lý đất: Nano tricho…
  * Phân bón nhả chậm (CRF)
  * Phân bón tiết kiệm: Đạm vàng, đạm xanh, đạm đen, N-plus, N-humate… 
- IPM (quản lý dịch hại tổng hợp) theo chiến lược và sản phẩm mới àICM (quản lý cây trồng tổng hợp).
  * Triết lý 3 nuôi (người nuôi đất, đất nuôi cây, cây nuôi người)
  * Nguyên tắc canh tác 4 khỏe: đất khỏe, cây khỏe, người sx khỏe, người tiêu dùng khỏe (VSATTP).
  * Cân bằng sinh thái (ruộng lúa, bờ hoa)
  * 4 trụ cột của IPM: trồng cây khỏe, bảo vệ thiên địch, thăm đồng thường xuyên, nông dân thành chuyên gia.
- Quản lý nước: tưới nước khoa học và công nghệ cao (điều khiển tự động) 
- Cơ giới hóa khâu chăm sóc: Làm cỏ, sục bùn, bón phân, phun thuốc (bằng máy bay).
- Thu hoạch và sau thu hoạch: thu hoạch đúng độ chín và bảo quản sau thu hoạch (doanh nghiệp).
7. Một số mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất
7.1. Ông Nguyễn Công Thừa - Chủ nhiệm HTX Anh Đào, trụ sở ở TP Đà Lạt (tỉnh Lâm Đồng) cho biết, HTX đang áp dụng công nghệ nhà kính, nhà lưới và áp dụng thiết bị tự động hóa vào tưới tiêu.
Hiện HTX đang trồng rau quả VietGAP cung cấp cho các hệ thống siêu thị khắp cả nước và xuất khẩu, sản lượng tiêu thụ bình quân 50.000 tấn trong nước và 4.000 tấn xuất khẩu. Doanh thu hơn 10 triệu USD/năm.

7.2. Là một trong những nông dân Việt Nam xuất sắc năm 2015, ông Phạm Năng Thành (huyện Khoái Châu, Hưng Yên) cho biết, ông đang trồng trực tiếp 200ha chuối tiêu hồng, chuối tây.
Đến nay, ông Thành đã xây dựng thành công thương hiệu chuối 3T, đưa chuối vào hệ thống siêu thị, xuất khẩu chuối sang Trung Quốc và đang hướng tới xuất khẩu sang các thị trường khó tính như Nhật, châu Âu. Trung bình mỗi năm, công ty của ông đạt doanh thu gần 30 tỷ đồng, tạo công ăn việc làm cho 40 lao động với mức lương 4,5 triệu đồng/tháng.
7.3. Ông Võ Quan Huy, Giám đốc Công ty TNHH Huy Long An (Long An)chia sẻ thêm về thực tế ứng dụng công nghệ vào sản xuất tại trang trại: “Ở trang trại của chúng tôi, việc nuôi bò đều đã được cơ giới hóa. Chúng tôi đang tìm cách ứng dụng thêm công nghệ số để tự động hóa  thức ăn, nguồn dinh dưỡng cho bò. Với con tôm cũng vậy, toàn bộ các khâu trong sản xuất đều ứng dụng công nghệ máy móc để đo nhiệt độ, sự sinh trưởng, chỉ số hoá lý môi trường nước.
“Qua thực tế, việc ứng dụng công nghệ hỗ trợ rất nhiều đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe do nước ngoài đề ra” - ông Huy cho hay. Được biết, ông Huy là người đi khai hoang nổi tiếng ở vùng Nam Bộ, hiện canh tác khoảng 1.000ha đất nông nghiệp ở 6 tỉnh khác nhau. Hiện nay đang trồng trên 600ha và xuất khẩu chuối sang Nhật.
7.4. Ông Nguyễn Đức Trường, Chủ tịch HĐQT Công ty Đại Phương, giới thiệu 2 công nghệ hỗ trợ cho bà con nông dân trong sản xuất và tiêu thụ sản phẩm. Thiết bị bay không người lái giúp giảm chi phí trong quá trình nông dân bón phân, phun thuốc bảo vệ thực vật,... Sử dụng thiết bị này không chỉ giải phóng sức lao động, mà còn tránh ảnh hưởng tới sức khoẻ người sử dụng, bảo vệ môi trường. Thực tế, với những diện tích lớn thì thiết bị bay này được áp dụng rất nhiều cho sản xuất nông nghiệp.
Thứ 2 là ứng dụng công nghệ vào việc truy xuất nguồn gốc chống hàng giả. Phần mềm liên quan đến việc truy xuất này, rất có lợi cho nông dân khi sản phẩm được đưa ra thị trường. Với chủ trương áp dụng công nghệ trong sản xuất và tiêu thụ sản phẩm nông sản, chúng ta đáp ứng được một vài khâu trong công nghệ 4.0 sẽ làm giá trị sản phẩm được nâng cao rõ rệt.