(ĐS&PL) Nông dân quản lý cây trồng và trang trại tốt hơn nếu có thể truyền đạt được kinh nghiệm cho nhau. Nông nghiệp kỹ thuật số sử dụng công nghệ thông tin truyền thông (CNTT-TT) tạo điều kiện chia sẻ kinh nghiệm giữa nông dân với chuyên gia và những người quan tâm đến nông nghiệp. Tuy nhiên, do thiếu kết nối, thiếu năng lực xây dựng và khả năng ứng dụng nên tiếp cận CNTT trong nông nghiệp vẫn nằm ngoài tầm với của nhiều nông dân.
Dựa vào cơ sở hạ tầng và dịch vụ kỹ thuật hiện có, các nhà nghiên cứu đã giải quyết được hạn chế thông qua phương pháp tiếp cận hiệu quả, dễ vận dụng cho các nhà sản xuất quy mô nhỏ. Bằng phương pháp thiết kế có sự tham gia, giới kỹ thuật đã phát triển và thử nghiệm thành công bộ lọc địa lý (GeoFarmer). Geofarmer được coi là công cụ hữu ích mà nông dân và các nhà thực hành nông nghiệp sử dụng để quản lý cây trồng nhằm cải thiện chất lượng quá trình sản xuất kinh doanh..
Bài viết chia sẻ một số hoạt động nông dân và các nhà thực hành nông nghiệp đã thực hiện trong giám sát hệ thống sản xuất nông nghiệp và quản lý trang trại nhằm giảm thiểu rủi ro và cải thiện sinh kế.
Nông dân với công nghệ thông tin truyền thông, đặc điểm và xu thế phát triển
Số hóa nền kinh tế và các hoạt động xã hội, tạo nền tảng làm bùng nổ cách mạng công nghiệp lần thứ tư, đã diễn ra với tốc độ nhanh ở nhiều nước đang phát triển; xu hướng này đặt ra những thách thức trước khả năng phá vỡ cấu trúc ngành nông nghiệp truyền thống trong chuyển đổi hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị toàn cầu. Với việc thu thập và xử lý dữ liệu lớn ngày càng mở rộng, mô hình phát triển nông nghiệp đã luôn thay đổi. Ứng dụng công nghệ nhằm cải thiện chia sẻ thông tin được coi là phương tiện để tăng trưởng kinh tế và đạt phúc lợi cao ở các nước đang phát triển ( H.Baumuller 2017). Theo đó, sản xuất nông nghiệp thông minh được đẩy mạnh nhờ những sáng kiến trong nước và quốc tế ( Giffith et al 2013).
Các nhà khoa học thực hành kỹ năng thu thập dữ liệu, phân tích kỹ thuật và xử lý thông tin... có nhiều cơ hội để hiểu về hệ sinh thái phức tạp và cách giải quyết những thách thức này trong nông nghiệp ( Kamilaris et al 2017). CNTT-TT cung cấp quyền truy cập tốt hơn và cải thiện khả năng chia sẻ kiến thức giữa nông dân với nông dân, với cộng đồng khoa học và những người quan tâm đến nông nghiệp. Tuy nhiên, không phải lúc nào hoạt động này cũng mang lại năng suất và lợi nhuận cao trong sản xuất nông nghiệp. Tiến bộ thực hiện số hóa dẫn đến cải thiện nông nghiệp, nhưng đông đảo nông dân ở các nước đang phát triển chưa tiếp cận được. Thiếu kết nối, thiếu kỹ thuật và khả năng ứng dụng CNTT đang là trở ngại làm chậm quá trình triển khai nông nghiệp kỹ thuật số. Nếu không giải quyết được thiếu sót này, nông dân sẽ phải đối mặt với nghèo đói kỹ thuật. Hạn chế này đòi hỏi khi nhìn nhận về CNTT cần đặt trong bối cảnh cụ thể của từng địa phương và năng lực kết nối của người sử dụng cần gắn với nền tảng văn hóa để tránh phân tầng đối với nhóm hộ sản xuất nhỏ, thiếu năng lực, dễ dẫn đến nghèo đói kỹ thuật mới (Aker et al, 2016 , May và Diga, 2015 ).
Mặc dù có nhiều rào cản, song phổ biến điện thoại di động đóng vai trò ngày càng quan trọng đối với hoạt động khuyến nông và cung cấp thông tin cho các khu vực bên lề. Gần đây, dịch vụ kỹ thuật mở rộng trên nền điện thoại di động đã thu hút được sự chú ý lớn cả trong khu vực công lẫn tư. Song, do dịch vụ đào tạo và khuyến nông còn yếu, thậm chí chưa tạo cơ hội thuận lợi để nông dân chia sẻ kinh nghiệm với nhau và với người khác, nên việc cung cấp thông tin thực hành canh tác và dự báo thời tiết vẫn chưa đạt được tiềm năng mong đợi ( Baumüller, 2017 ).
Thay vì chấp nhận các đề xuất tổng quát từ trên dội xuống; nông dân ưa thích việc ra quyết định dựa trên những thảo luận và chia sẻ kinh nghiệm của chính mình. Khi tham gia vào quá trình quyết định, người dân nông thôn có thể thay đổi vai trò và đưa kỹ thuật viên khuyến nông trở thành người hỗ trợ quan trọng để tạo ra và đẩy nhanh quá trình trao đổi kiến thức.
Hệ thống đa nguyên tạo sự thay đổi theo hướng từ nông dân đến nông dân. Nhờ khả năng tăng cường đối thoại và chia sẻ kiến thức, CNTT-TT trở thành nhân tố bổ sung cho các dịch vụ khuyến nông truyền thống. CNTT tạo quy mô rộng cho các phương pháp dựa vào chuyên gia hỗ trợ hoặc giảng viên nông dân tình nguyện.Trong khuôn khổ này, thành viên trẻ có vai trò chính trong giúp đỡ nông dân truy cập thông tin. Các nhà khoa học sử dụng CNTT để tạo quan hệ tương tác rộng rãi giữa chuyên gia với nông dân; nông dân có thể cung cấp lượng lớn dữ liệu hữu ích về các hoạt động và kinh nghiệm của chính bản thân mình.
Phương pháp dựa trên CNTT-TT đem lại hiệu quả lớn về chi phí và thu thập dữ liệu. Kết quả giám sát và đánh giá dữ liệu dự án phát triển nông nghiệp có thẻ đạt được những mục tiêu cụ thể hơn so với các phương pháp truyền thống. Do giải pháp CNTT-TT giữ vai trò chính trong thu thập dữ liệu, công nghệ này tạo nền tảngcơ bản để đưa ra những quyết định tốt hơn của nông dân và các nhà hoạch định chính sách (S. Delerce et al., 2016 ).
Trong bối cảnh sản xuất nhỏ, để thực hiện nông nghiệp kỹ thuật số, người ta không thể đưa CNTT một cách giản đơn đến nông dân, mà cần phát triển hợp tác giữa nông dân với nhà hỗ trợ trong những dự án có sự tham gia. Nghiên cứu phát triển hệ thống ứng dụng công nghệ thích hợp là đòi hỏi cần thiết. Hệ thống bộ lọc địa lý (Geofarmer) được thiết kế để cung cấp phương tiện giúp nông dân truyền đạt kinh nghiệm với nhau và với các chuyên gia nhằm quản lý tốt hơn các loại cây trồng và trang trại. Hệ thống này hoạt động theo quy trình hợp tác, tăng dần và lặp lại theo nhu cầu của người sử dụng, nhằm nâng cao khả năng tùy biến các luồng dữ liệu gần với thời gian thực.
Dựa trên kinh nghiệm rút ra từ các dự án thuộc lĩnh vực địa lý được thực hiện ở Tanzania, Uganda, Colombia và Ghana, các nhà khoa học cho rằng, có thể phát triển và sử dụng GeoFarmer để chia sẻ thông tin và kiến thức của nông dân và giữa họ với các nhà khoa học. Gia tăng chia sẻ kiến thức sẽ làm giảm nguy cơ thất bại thông qua việc ra quyết định có hiểu biết và cải thiện sinh kế của những người nông dân sản xuất nhỏ (CCAFS,CGIAR 2019).
Hệ thống không gian địa lý công cụ giám sát và phản hồi nông nghiệp tương lai
Cơ sở lý luận của quy trình thiết kế tuân theo nguyên tắc phát triển kỹ thuật số; các thông số của GeoFarmer được xác định trên cơ sở sau đây:
i ) Sử dụng cách tiếp cận hệ thống để thiết kế và làm cho GeoFarmer có thể nhân rộng và tùy chỉnh trong những bối cảnh khác nhau;
ii) Phát triển theo mô-đun, với một hệ thống tương thích với giao diện của lập trình ứng dụng ;
iii) Sử dụng hoặc mở rộng công cụ tuân thủ theo tiêu chuẩn mở;
iv) Thiết kế và phát triển theo quy trình hợp tác tăng dần, lặp lại với đầu vào từ các ngành khác nhau và luôn tham chiếu nhu cầu của người sử dụng;
v) Quá trình thiết kế, kết quả và bài học kinh nghiệm rút ra trong quá trình phát triển cần được ghi nhận và lưu giữ.
Tuân thủ theo nguyên tắc đề ra, GeoFarmer đã vận dụng dụng kiến trúc đa lớp với hệ thống mô đun giao tiếp ứng dụng đám mây, tạo cơ sở lưu giữ tất cả mọi thông tin thu nhận cần thiết. Cấu trúc mô đun và kiến trúc đa lớp cho phép đơn giản hóa các thành phần đơn lẻ trong bối cảnh sử dụng cụ thể, như giao diện cho người dùng chuẩn và giao diện phức tạp hơn cho người dùng là các chuyên gia.
Trên cơ sở đánh giá nền tảng và khung công cụ hiện có, GeoFarmer sử dụng cách tiếp cận hiện hữu thay vì phát triển các phương pháp mới. Cân nhắc khó khăn khi tích hợp bộ dữ liệu mở (ODK) trong hệ thống hoặc tương tác giữa ODK với cơ sở dữ liệu, các nhà nghiên cứu đã lựa chọn phát triển GeoFarmer như một hệ thống con của GeoCitizen ( Atzmanstorfer et al., 2014 ) Khung GeoCitizen cung cấp mô-đun điều tra tham chiếu địa lý, định vị thông tin ngữ cảnh liên quan về phát triển hệ thống gần thời gian thực với hai chiều dữ liệu hỗ trợ quá trình đồng sáng tạo (Atzmanstorfer et al,2016). Các nhà nghiên cứu đã điều chỉnh và bổ sung thêm mô dun xử lý dữ liệu và thông tin trong bối cảnh phát triển nông nghiệp. Trên cơ sở này, họ đã phát triển giao diện người dùng mới, bao gồm cả ứng dụng điện thoại thông minh và bảng điều khiển web.
Phù hợp với mức độ hiểu biết về CNTT-TTcòn thấp trong cộng đồng nông thôn, giới nghiên cứu nhấn mạnh đến chức năng đơn giản, dễ học. Họ đã phát triển cách tiếp cận ba tầng cho các phương tiện tương tác Trên cơ sở này, kết hợp chặt chẽ các lĩnh vực khoa học máy tính, địa lý, nông nghiệp và môi trường trong cải thiện nâng cao tính năng của hệ thống.
Trong những thử nghiệm tiến hành vào năm 2014-2015, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra năng lực GeoFarmer trong hỗ trợ dự án khoa học công dân thực hiện ở Lushoto (Đông Bắc Tanzania). GeoFamer tạo thuận lợi để thu thập dữ liệu, theo dõi tăng trưởng và nâng cao hiệu quả hoạt động quản lý. Những người được dự án hỗ trợ đã học được cách sử dụng điện thoại thông minh GeoFarmer.
Sơ đồ cây câu hỏi khảo sát |
Để thiết lập một cơ chế phản hồi hiệu quả giữa nông dân và các khoa học, các nhà nghiên cứu đã dùng phương pháp 5Q. Tiếp cận này sử dụng công cụ CNTT-TT chi phí thấp để đặt ra những câu hỏi thông minh cho tất cả các bên liên quan trong suốt chu kỳ dự án. “Tiếp cận 5Q” thu thập và sử dụng dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau để đưa ra một ý tưởng rõ ràng về kiến thức, thái độ và kỹ năng cho một thực thể hoặc công nghệ được đánh giá. Vòng phản hồi được dùng như một tiếp cận mới trong theo dõi tiến trình sử dụng công nghệ thu thập thông tin để đưa ra những gợi ý khảo sát phản hồi bằng giọng nói tương tác (IVR) hoặc khảo sát trực diện với sự trợ giúp của các nhà hỗ trợ nhằm bổ sung vào khoảng trống dữ liệu.
Sau vòng đầu khảo sát bằng cách sử dụng câu hỏi trả lời có (không) hoặc lựa chọn đơn giản theo sơ đồ minh họa, nông dân được phân thành các nhóm dựa trên kết quả trả lời. Ở vòng khảo sát thứ hai, nhóm nghiên cứu thực hiện khảo sát riêng biệt những nông dân đã được nhóm lại dựa trên kết quả thu nhận được từ vòng đầu tiên.
Trong thí điểm tiến hành vào năm 2016, các nhà nghiên cứu tập trung nhân rộng cuộc gọi IVR và tiếp cận 5Q cho 1240 nông dân ở Tây Nam Colombia. Họ sử dụng các cuộc gọi IVR để thu thập nhận thức của nông dân về rủi ro khí hậu trong bối cảnh nông dân phải đối mặt với nhiều rủi ro khác trong các hoạt động nông nghiệp.
Theo kế hoach thí điểm tại Nwoya (Bắc Uganda), nông dân tham gia vào các buổi trình diễn thực hành nông nghiệp khí hậu thông minh, được đặc trưng bởi trình độ hiểu biết của về CNTT, độ phủ sóng mạng thấp và thiếu dữ liệu di động. Tuy nhiên, những thách thức này đã được khắc phục bằng phát triển chế độ vận hành ngoại tuyến. Các nhà nghiên cứu đã phát triển mở rộng GeoFarmer theo hướng của hệ thống Smart Monitoring.
Vào năm 2017, Chương trình nghiên cứu của Trung tâm Khoa học về thách thức lớn nhất của nhân loại (CGIAR) đã sử dụng GeoFarmer để theo dõi và đánh giá kết quả nghiên cứu nông nghiệp của Làng Khí hậu Thông minh (Climate-Smart Village –CSV-). Cùng với nhóm BĐKH, nông nghiệp và An ninh Lương thực (CCAFS), các nhà nghiên cứu đã nâng cấp khung phát triển ứng dụng và bảng điều khiển di động GeoFarmer. Bên cạnh công nghệ hiện đại, khung mới đã cải thiện chức năng năng đồng bộ hóa và bật ngoại tuyến.
Với trọng tâm đặt vào thu thập dữ liệu để theo dõi các chỉ số dựa trên hiệu suất về an ninh lương thực, dịch vụ khí hậu và áp dụng thực hành; các các nhà nghiên cứu đã tiến hành khảo sát rộng rãi ở Colombia. Họ đã phải đối mặt với những thách thức của vùng phủ sóng thấp, nhiều cuộc gọi IVR không hoạt động được trong khu vực, buộc các nhà nghiên cứu phải sử dụng điện thoại thông minh GeoFarmer ở chế độ ngoại tuyến.
ThS. Vương Xuân Nguyên - TS. Lê Thành Ý
Theo Sức Khỏe 365
