Họp nghiệm thu đề tài khoa học và công nghệ tiềm năng cấp Bộ

Chiều ngày 05/7, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tổ hức Họp nghiệm thu đề tài khoa học và công nghệ tiềm năng cấp Bộ “Nghiên cứu áp dụng bộ chỉ số giám sát, dự báo năng suất và sản lượng cây trồng từ hệ thống CropWatch nhằm đề xuất vận hành hiệu quả hệ thống thủy lợi, thí điểm tại tỉnh Ninh Thuận”. Đề tài do TS. Trần Đức Trinh - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam chủ nhiệm.

Tham dự buổi họp có các thành viên Hội đồng; đại diện lãnh đạo Ban Kế hoạch Tổng hợp, Tài chính Kế toán và nhóm thực hiện Đề tài. Hội đồng do GS.TS. Nguyễn Tùng Phong - Phó Giám đốc Viện làm chủ tịch.

Báo cáo trước Hội đồng, TS. Trần Đức Trinh cho biết, các mô hình dự báo, đánh giá năng suất cây trồng là công cụ hữu hiệu trên toàn cầu cũng như quy mô quốc gia để giúp các cơ quan quản lý và vận hành được thông báo về các nguy cơ thiếu năng suất cây trồng. Tuy nhiên, tất cả các hệ thống hiện tại đều dựa trên công cụ đánh giá áp lực nguồn nước, dựa trên mô hình thủy văn lưu vực với sai số tương đối lớn trong tính toán cân bằng nước cho các vùng giám sát nhỏ.

Ngoài ra, một điểm quan trọng thiếu sót trong các hệ thống hiện tại là mặc định tương quan giữa lượng nước mưa và sinh trưởng là yếu tố liên quan trực tiếp. Điều đó đúng trong điều kiện các khu vực canh tác là các vùng sử dụng nước trời cho canh tác nông nghiệp, chưa có các hệ thống thủy lợi chi tiết. Do đó, các sai số dự báo khá lớn, có thể dẫn đến sai lầm nghiêm trọng, nếu theo thông tin lượng mưa thì một vùng canh tác nông nghiệp có thể ở trạng thái căng thẳng nguồn nước nghiêm trọng trong đợt thiếu mưa. Nhưng do các hệ thống thủy lợi kết hợp hồ chứa thì ngay cả trong điều kiện bất lợi lượng mưa thấp hơn cần thiết sinh trưởng của cây trồng thì lượng nước cấp từ hệ thống thủy lợi vẫn đáp ứng tốt nhu cầu nước của cây trồng trong giới hạn nhất định.

Hiện nay, các dữ liệu giám sát vệ tinh có nhiều lợi thế trong việc cung cấp các chuỗi dữ liệu theo không gian và thời gian cho một diện tích khu vực từ cánh đồng đến vùng canh tác và quy mô toàn cầu. Tuy nhiên, đối với việc sinh trưởng cây trồng ở các vùng đánh giá khác nhau, việc hiệu chỉnh là cần thiết, để từ đó sử dụng các chỉ số và tương quan với tăng trưởng, năng suất cây trồng được điều chỉnh phản ánh được đặc điểm từng vùng địa lý, điều kiện, tập quán canh tác.

Mục tiêu của Đề tài nhằm xây dựng được giải pháp tích hợp bộ chỉ số giám sát, dự báo năng suất và sản lượng cây trồng với khả năng vận hành cấp nước tưới của hệ thống thủy lợi vùng thí điểm (lúa, cho vùng thí điểm của tỉnh Ninh Thuận) hỗ trợ nâng cao năng suất và hiệu quả vận hành hệ thống tưới.

Qua quá trình nghiên cứu, Đề tài đã tổng quan được các vấn đề liên quan đến nội dung của đề tài trên thế giới và Việt Nam về giám sát, dự báo năng suất cây trồng, ứng dụng viễn thám giám sát cảnh báo hạn. Đánh giá được đặc điểm khó khăn về nguồn nước và mức khan hiếm nước tại tỉnh Ninh Thuận và lựa chọn được vùng nghiên cứu.

Đề tài đã xây dựng hoàn thiện đánh giá và áp dụng bộ chỉ số giám sát viễn thám cho cây trồng (áp dụng cây lúa và thí điểm cho cây cà phê), có tích hợp các yếu tố về cân bằng, khí tượng nước cho khu tưới thí điểm tại hồ Bà Râu – Ninh Thuận.

Hệ thống cung cấp các đánh giá gần thời gian thực, áp dụng công cụ tính toán cloud-computing trên nền Google Earth Engine cho phép tính toán đánh giá nhanh, hỗ trợ các phương án hỗ trợ vận hành cho khu tưới (về lên kế hoạch, đánh giá sinh trưởng, nhu cầu, và dự đoán năng suất).

Một số điểm tồn tại và cần nâng cấp mở rộng hơn, do chưa có mô hình sinh trưởng cây trồng đầy đủ, nên việc đánh giá năng suất cây trồng chưa đạt được đến tối ưu các yếu tố sinh trưởng, và kết hợp các yếu tố canh tác làm nền tảng cho hệ thống dự báo năng suất tốt hơn.

Việc áp dụng một trong số các mô hình sinh trưởng cho lúa (WARM, DSSAT) WOFOST cho cây cà phê sẽ củng cố và hoàn thiên các đánh giá khi mở rộng sau này cho một hệ thống giám sát và năng suất nông nghiệp cho các vùng canh tác trọng điểm hoặc cả nước.

Hướng nghiên cứu tiếp theo đề xuất mở rộng xây dựng mô hình áp dụng các yếu tố quan trắc thống kê, giám sát viễn thám định lượng tiên tiến kết hợp với thông tin canh tác chi tiết thông qua các hệ thống giám sát tự động cho phép xây dựng thuật toán mô phỏng thống kê và máy học để có được thông tin chính xác các dự báo tăng trưởng năng suất và hỗ trợ canh tác thông minh cho các cây trồng giá trị cao.

Sau khi nghe các phản biện, thành viên Hội đồng nhận xét, thay mặt Hội đồng, GS.TS. Tùng Phong - Chủ tịch Hội đồng - Phó Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã đánh giá cao các sản phẩm đạt được của đề tài. Tuy là một Đề tài tiềm năng nhưng đề tài có khối lượng công việc lớn. Đề tài đã đáp ứng đầy đủ về mặt số lượng, khối lượng, chủng loại các sản phẩm khoa học theo đặt hàng. Báo cáo khoa học trình bày rõ ràng; Bố cục logic, đầy đủ và chi tiết các nội dung nghiên cứu; Phương pháp nghiên cứu hiện đại, khai thác tư liệu ảnh viễn thám mở, lập trình tính toán trên nền tảng điện toán đám mây phù hợp với nội dung nghiên cứu; Kết quả nghiên cứu của Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, có thể chuyển giao ứng dụng vào thực tiễn để nâng cao hiệu quả kinh tế.

Chủ tịch Hội đồng yêu cầu Chủ nhiệm Đề tài và nhóm thực hiện chỉnh sửa, bổ sung thông tin về đối tượng, nội dung nghiên cứu, tính mới, những đóng góp sản phẩm tiềm năng của Đề tài; một số nghiên cứu về viễn thám và khí tượng nông nghiệp khác; làm rõ các dề xuất, vận hành hiệu quả hệ thống thủy lợi; cần chỉ rõ bộ chỉ số giám sát và dự báo sức khỏe, sản lượng và năng suất cây trồng; Làm rõ phạm vi “đề xuất vận hành hiệu quả; Bổ sung nội dung “Định hướng nghiên cứu phát triển hệ thống Cropwatch và giải pháp”, chỉnh sửa các trích dẫn số liệu, tài liệu tham khảo; lỗi chính tả; bổ sung thuyết minh phần mềm dự báo năng suất trên nền WEBGIS

Chủ tịch Hội đồng yêu cầu Chủ nhiệm Đề tài chỉnh sửa, bổ sung theo các ý kiến góp ý của các thành viên trong Hội đồng.

Đề tài nghiệm thu đạt yêu cầu.