Ứng dụng AI nhận diện sâu bệnh, nâng cao giá trị cây sầu riêng

Làm rõ quy luật phát sinh sâu bệnh

Sầu riêng đang mang lại giá trị kinh tế đáng kể cho người dân tại các vùng trồng tập trung của Lâm Đồng, đặc biệt ở các địa phương như Đạ Huoai, Đạ Tẻh và Cát Tiên. Tuy nhiên, diện tích canh tác mở rộng, xu hướng thâm canh và tác động của biến đổi khí hậu khiến sâu bệnh ngày càng trở thành thách thức đối với năng suất, chất lượng và tính bền vững của vùng trồng.

Việc sử dụng hóa chất nông nghiệp kéo dài có thể làm suy giảm hệ vi sinh vật đất, gia tăng độ chua và ảnh hưởng đến cân bằng sinh thái. Trong khi đó, các đối tượng như rầy nhảy, rệp sáp, sâu đục thân, sâu đục quả cùng những bệnh nứt thân xì mủ, cháy lá, thối quả, héo ngọn… gây thiệt hại đáng kể cho sản xuất.

Trước yêu cầu nâng cao chất lượng và giá trị sản phẩm sầu riêng, nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Xây dựng mô hình quản lý tổng hợp một số sâu, bệnh hại chính trên cây sầu riêng tại tỉnh Lâm Đồng” được triển khai trong giai đoạn 2023-2026, do Viện Bảo vệ thực vật chủ trì.

Mục tiêu của nhiệm vụ là hoàn thiện quy trình kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa phương, đồng thời phát triển công cụ số hỗ trợ người trồng nhận diện và xử lý sâu bệnh.

Sau 3 năm thực hiện, nhóm nghiên cứu đã điều tra, ghi nhận 25 loài sâu bệnh hại và xác định 8 đối tượng gây hại chính, gồm rầy nhảy, rệp sáp giả, sâu đục quả, sâu đục thân, bệnh nứt thân xì mủ, thối nâu quả, cháy lá và héo ngọn (chết ngược cành).

Nghiên cứu cũng ghi nhận 12 loài thiên địch, tuy nhiên mật độ xuất hiện còn thấp.

Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu đã bổ sung dữ liệu về đặc điểm hình thái, vòng đời, thời gian phát dục, sức sinh sản và tập tính gây hại của rệp sáp giả (Planococcus minor) và rầy nhảy (Allocaridara malayensis). Đồng thời, thời điểm phát sinh của các đối tượng chính được xác định theo mùa vụ và giai đoạn sinh trưởng của cây.

Cụ thể, rầy nhảy phát sinh mạnh trong các đợt cơi đọt sau thu hoạch, từ tháng 10 đến tháng 12; rệp sáp giả gây hại từ giai đoạn ra đọt đến ra hoa, đậu quả, đạt mật độ cao nhất vào tháng 2-3. Sâu đục quả gây hại chủ yếu từ tháng 3 đến tháng 5; sâu đục thân phát sinh mạnh trong tháng 3-5 và có đợt thứ hai vào tháng 8-9.

Bệnh nứt thân xì mủ xuất hiện quanh năm, gây hại mạnh từ tháng 6 đến tháng 10, cao điểm vào tháng 8. Bệnh cháy lá chủ yếu phát sinh đầu năm, trong khi bệnh héo ngọn gia tăng từ giữa năm và gây hại mạnh vào những tháng cuối năm.

Những dữ liệu này giúp xác định thời điểm cần tăng cường kiểm tra vườn, theo dõi diễn biến dịch hại và triển khai biện pháp kỹ thuật phù hợp, thay vì xử lý theo kinh nghiệm hoặc chỉ can thiệp khi cây đã bị tổn thương nghiêm trọng.

Hoàn thiện quy trình, nâng hiệu quả kinh tế

Từ kết quả điều tra, nhóm nghiên cứu xây dựng quy trình quản lý tổng hợp, kết hợp các biện pháp canh tác, sinh học và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phù hợp với từng đối tượng.

Đối với các bệnh liên quan đến đất và vùng rễ như nứt thân xì mủ, vàng lá thối rễ, héo ngọn, nhóm đề xuất sử dụng các vi sinh vật đối kháng thuộc chi Trichoderma, Bacillus và Streptomyces, phối hợp vi phân chuồng hoai mục, bón vào đất sau thu hoạch và đầu mùa mưa.

Với rầy nhảy và rệp sáp giả, nghiên cứu ghi nhận hiệu quả phòng trừ cao khi sử dụng hỗn hợp dầu khoáng và Abamectin vào thời điểm đọt non nhú mũi giáo, nhắc lại sau 7-10 ngày.

Trên cơ sở các giải pháp kỹ thuật, đề tài đã xây dựng 3 mô hình trình diễn với tổng quy mô 3 ha tại các vùng trồng sầu riêng trọng điểm phía Nam tỉnh Lâm Đồng trước đây. Kết quả áp dụng quy trình cho thấy hiệu quả phòng, chống các đối tượng sâu bệnh hại chính đạt từ 70,75% đến 82,22%; hiệu quả kinh tế tăng từ 15,24% đến 16,11% so với phương thức canh tác truyền thống.

Kết quả này cho thấy việc lựa chọn đúng biện pháp và thời điểm xử lý có ý nghĩa thiết thực đối với hiệu quả sản xuất. Bên cạnh khả năng kiểm soát dịch hại, mô hình còn tạo cơ sở để người trồng từng bước điều chỉnh phương thức canh tác theo hướng khoa học, giảm những tác động bất lợi đến môi trường đất và hệ sinh thái vườn cây.

Đưa công nghệ số đến vườn sầu riêng

Một sản phẩm nổi bật của đề tài là phần mềm nhận diện sâu bệnh hại trên cây sầu riêng ứng dụng mô hình học sâu YOLOv12, với bộ dữ liệu hình ảnh của 8 nhóm sâu bệnh hại chính.

Phần mềm cung cấp thông tin về triệu chứng, nguyên nhân và biện pháp phòng trừ; đồng thời hỗ trợ lưu trữ, chia sẻ kết quả chẩn đoán. Nhờ đó, người trồng có thêm công cụ tra cứu khi phát hiện dấu hiệu bất thường trên cây, thuận tiện hơn trong việc nhận biết đối tượng gây hại và lựa chọn hướng xử lý ban đầu.

Việc ứng dụng AI bổ sung một phương thức tiếp cận mới cho công tác bảo vệ thực vật: kết nối dữ liệu hình ảnh với thông tin chuyên môn, hỗ trợ người sản xuất tiếp cận kiến thức kỹ thuật ngay tại vườn. Tuy nhiên, để phát huy hiệu quả trong thực tế, phần mềm cần tiếp tục được hoàn thiện, cập nhật dữ liệu và kiểm chứng trong các điều kiện canh tác khác nhau. Kết quả nhận diện cũng cần được đối chiếu với quan sát thực địa và hướng dẫn của cán bộ chuyên môn khi cần thiết.

Các sản phẩm của đề tài góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu về sâu bệnh hại tại những vùng trồng sầu riêng tập trung thuộc Đạ Huoai, Đạ Tẻh và Cát Tiên trước đây. Đây là nền tảng để tiếp tục hoàn thiện các hướng dẫn kỹ thuật, phục vụ công tác khuyến nông và chuyển giao tiến bộ khoa học đến người sản xuất.

Từ quy trình kỹ thuật đến công cụ nhận diện bằng AI, kết quả nghiên cứu mở ra hướng kết hợp giữa bảo vệ thực vật và chuyển đổi số trong sản xuất sầu riêng. Việc tiếp tục hoàn thiện, chuyển giao và áp dụng các sản phẩm này sẽ quyết định khả năng nhân rộng mô hình, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và phát triển vùng sầu riêng Lâm Đồng theo hướng bền vững./.