Evaluation of the SMS-based system for pest and disease surveillance pilot Rogers Kashaija Kachwekano ZARDI Kampala 27 March 2008

1
Survei, kewaspadaan dan pengawasan(survey,
surveillance and vigilance)
2

• Pengamatan (survey) digambarkan sebagai
  pengawasan, untuk mendapatkan suatu pandangan
  menyeluruh atas pemeriksaan, pengujian dan
  identifikasi.
• Survei dapat dilakukan ketika insiden penyakit
  telah terjadi.
• Dilaksanakan untuk menemukan luas dan penyebab
  kerusakan panen.

3

• Survei dapat juga diakukan untuk menetapkan
  besarnya kerugian yang disebabkan oleh suatu
  penyakit.
• Survei dapat dilakukan secara berulang-kali untuk
  memonitor insidensi penyakit dengan suatu
  penekanan untuk meminimalkan kerugian, kemudian
  hal itu menjadi pengawasan.

4

• Pengawasan dapat digambarkan sebagai suatu
  pengamatan tetap untuk menahan laju perkembangan
  penyakit.
• Kewaspadaan dapat digambarkan sebagai suatu
  survei untuk memonitor penyebaran dan
  perkembangan suatu patogen dengan tujuan untuk
  pengendalian.

5
Monitoring penyakit

• Survei Aerobiologi
• Aerobiology adalah kajian terhadap mikroorganisme
  yang berada di atmosfer dan interaksi antaranya
  dengan lingkungan, tumbuhan, binatang dan
  manusia.

6

• Ada suatu hubungan langsung dan linier antara
  spora yang ditangkap dengan insidensi penyakit di
  tanah.

7

• Survey klimatologi
• Parameter fisik mempunyai pengaruh dalam
  perkembangan penyakit.
• Tiap-tiap penyakit tumbuhan memerlukan kondisi
  cuaca yang berbeda dan ideal untuk
  perkembangannya.

8

• Sehingga terjadinya epidemi dapat diprediksi
  melalui studi mengenai cuaca.
• Munculnya penyakit hawar daun kentang atau karat
  gandum dapat ditentukan dengan menggunakan tabel
  cuaca.
• Dengan demikian, climatological survey membantu
  dalam dilakukannya peramalan kejadian penyakit.

9

• Remote Sensing
• Penglihatan manusia merupakan alat remote sensing
  yang paling baik.
• Tetapi mata manusia mempunyai batasan pandangan
  dan waktu untuk meneliti, alat mekanik telah
  dikembangkan untuk melakukan pekerjaan ini.
• Untuk meneliti suatu obyek yang menggunakan
  gambaran mekanis sensor ini menggunakan cahaya
  spektrum elektromagnetik.
• Remote sensing menggunakan satelit sehingga
  manusia dapat melakukan pengamatan dengan jarak
  900 km, dengan menggunakan perbedaan suhu atau
  infra merah.

10
(No Transcript)
11

• Untuk memonitor phytoepidemics, terdapat dua
  satelit yang dapat diikuti yaitu
• 1) Menggunakan satelit cuaca untuk
• memonitor cuaca yang mendukung epidemi.
• 2) Menggunakan Sumber Daya Bumi Satelite
• ( Earth Resources Satelite ERS/ Earth
• Resources Technology Satelite ERTS
• Landsat).

12
Landsat

• Earth Resources Technology Satelite (ERTS,
  sekarang disebut Landsat) buatan USA pada tahun
  1972.
• Landsat menutupi keseluruhan bola bumi tiap 18
  hari yang memotret area yang sama pada waktu yang
  tetap atau pada cakupan yang bisa diterima.

13

• Ini memungkinkan bingkai berbeda dapat
  diperbandingkan. Landsat membawa Multispectral
  Scanner ( MSS), sistem sensor utama dari satelit
  dan meliputi area 185x185 km setiap meneliti.
• Large Area Crop Inventory Experiment (LACIE),
  yang diselenggarakan oleh NASA dengan suatu
  tujuan untuk menyediakan peramalan tahunan pada
  tanaman serealia yang dipanen, pada basis global
  didasarkan pada remote sensing dari satelit.

14
Processing data

• Dari hasil survei atau penelitian holistik maka
  akan diperoleh informasi dalam jumlah yang besar.
  
• Informasi ini harus diteliti dengan baik untuk
  mendapatkan penafsiran yang tepat.
• Dengan adanya komputer maka dapat digunakan untuk
  menangani data lapangan, sehingga dapat data
  dapat dianalisis dengan baik dan diambil
  kesimpulan yang tepat.

15

• Di dalam eksperimen lapangan, pengamatan pada
  fenologi tanaman, cuaca dan perkembangan penyakit
  dicatat secara terus-menerus dengan maksud untuk
  mengembangkan model yang bersifat prediksi.
• Karenanya, ketelitian harus dari awal di dalam
  perekaman data ini.

16
Prosedur Percobaan Lapangan dan Hal Hal yang
Diperhatikan

• Rumah kaca yang digunakan untuk pengujian dan
  evaluasi resistensi kadang-kadang tidak sesuai
  dengan pengamatan pada kondisi lapangan.
• Diperlukan eksperimen lapangan secara holistik,
  dengan penyakit, fenologi tanaman dan berhubungan
  dengan parameter cuaca.

17

• Laboratorium ini mempunyai fungsi untuk
  memonitoring cuaca secara berkelanjutan
• Informasi ini kemudian digunakan dalam analisis
  epidemiologi secara terperinci dengan mengunakan
  komputer.

18

• The Cryptic Error
• Di dalam suatu percobaan lapangan, disain blok
  acak yang berulang diikuti tujuan analisa
  statistik.
• Hal tersebut dapat dilakukan asalkan patogen atau
  bahan kimia tidak mengumpul pada tumbuhan yang
  ditengah.

19

• Tetapi sering, spora jamur tersebar oleh angin
  dan menghasilkan suatu gradien.
• Secara alami spora jamur jatuh pada perlakuan
  yang berbeda yang dapat memberikan kesalahan/
  eror.

20

• Kesalahan cryptic adalah kesalahan yang tak
  terlihat yang muncul dalam kaitan dengan
  percobaan yang salah/cacat.
• Kesalahan cryptic dapat juga terjadi ketika tidak
  ada pembatas (borders) pada baris antar perlakuan
  dengan maksud untuk mencegah penyebaran penyakit.
• Propagul patogen pindah dengan bebas ke plot
  tanaman yang lain dan mempengaruhi perkembangan
  penyakit.

21
pest and disease surveillance and the role of new
technology

• Dr Mike Robson, Plant Protection Service, FAO
• Kampala, 28 March 2008

22
outline of presentation

1. what is surveillance
2. improving national surveillance
3. technology to support surveillance
4. a cell-phone based surveillance pilot in S.W.
   Uganda

23
1. what is surveillance?

• The ongoing systematic collection and analysis
  of data and the provision of information which
  leads to action being taken to prevent and
  control a (pest or) disease...
• www.medterms.com

24
applied to plant pests diseases...

According to the international standard, ISPM
6 Guidelines on Surveillance
25
...official surveys

• are for 3 purposes
• detection establish the baseline (what pests
  are present emphasis on identification)
  drawing up pest list)
• delimiting - how far has a problem spread
  (quantification, mapping) establishing pest
  free areas for bactrocera invadens
• monitoring repeated to identify trends
• from ISPM 6

26
...but, why DO surveillance?

• this is a REAL question will it actually
  help? surveillance is not an end in itself!
• survey in order to
• recognise new problems early and nip in the bud
• monitor pest or disease free status to be able to
  trade
• provide early warning to others who may be
  affected, particularly if pests or diseases are
  avoidable
• understand patterns and trends (research) to
  counter in longer term

27
in most countries, common problems with
surveillance are to

• reinforce partnerships between the different
  agencies involved
• provide adequate people, equipment, funds for
  data collection standardise methods, data
  collection formats
• improve technical capacity to analyse, map data
• develop communications to issue timely warning
  messages at right level

28
stages in surveillance and technology

• Data capture
• gtAnalysis
• gtWarning
• gtMonitoring trends over time
  
• technology can help at each stage focusing on
  data capture

29
comparing technologies for data capture
Method For Against
Paper - cheap, accessible - minimal training needed - gets lost or filed - data cannot be used for multiple purposes
Cell phone - widely used already (minimal equipment costs) - data in digital form - running costs - no standard format
PDA or other customised handheld device designed for field conditions allows roving survey data standardised more expensive cost to implement
laptop - maximum flexibility not designed for field use - expensive

30
Digital Pen used in a pilot for livestock
surveillance in Namibia

• used by vet inspectors
• based on a standard form printed on special paper
• a pen with built-in camera to record and transmit
  image
• hard copy can also be retained
• - - -
• - technically complex (pen, communications,
  handwriting recognition software, database)
• - proprietary (SA company), expensive

31
P.D.A. - crop surveillance project in India, to
quantify pest and disease outbreaks

• handheld device used by district research station
  scientists
• touch screen, protected against water dust
  daylight viewing screen, long battery life
• has GPS and sensors for humidity, temperature
• allows surveyors to return to precise spot and
  monitor
• - - -
• equipment can prove device was taken to field but
  not accuracy of what was recorded
• still requires trained surveyors

32
(No Transcript)
33
scale of P.D.A. exercise

• after initial test, running in 9 districts both
  rain-fed and irrigated - in Andhra Pradesh (total
  area covered approx 100,000 sq km) for
  March-October, 2008
• equipment set up for cotton, rice, groundnut,
  pulses
• 180 devices to be deployed
• Essentially for use by trained surveyors
• Initially 20/ district (need to train new
  surveyors)

34
4. a cell-phone based surveillance pilot in S.W.
Uganda

• crop and disease surveillance a small scale
  FAO pilot run in association with Kachwekano
  research station, based on cell phone text
  messaging (SMS) for data (Nov 2007-March 2008)
• funded by Government of Norway, through FAO

35
Banana xanthomonas wilt (BXW)
36
There are technical constraints to surveillance

• transport mobility and communications difficult
  in field
• availability of trained human resource
• inspection tools and technical facilities
• surveillance and reporting procedures not always
  effective

37
Social constraints to surveillance

• farmers unwilling to provide information, fear of
  blame and punishment
• Adopt wait and see approach
• Whether farmers report also depends on
  relationship with extension worker and perception
  of anticipated assistance

38

• Addressing these constraints could
• help improve pest and disease surveillance,
• assist control and eradication efforts, and
• potentially provide early warning of new outbreaks

39
How could surveillance improve?-

• Visual representation of data (graphs, maps)
• Better feedback to interested parties (bulletins,
  messages via cell, radio)
• an analytical database on confirmed pest and
  disease outbreak for decision makers, extension
  workers
• Improved information sharing among subject
  experts
• And choice of data capture technology ?

40
SMS may have advantages in this area

• High existing mobile phone ownership
• Ease of reporting (limited technical skills
  required), can accommodate local languages
• Mobile phones already being used to share
  information among farmers, extension workers
• Lowest cost option

41

• Participants were selected based on
• resident of particular village
• owned mobile phone
• able to read and write
• able to use SMS function
• approachable and respected
• farmer or livestock keeper
• interest in the pilot project

42
SMS-based system model
Research (NARO, universities)
Field workers in surrounding areas
Sub-county extension (DVO, DAO, NAADS
Coordinators)
verified
District Production Office (DVO, DAO, NAADS)
warnings
Field worker
System monitor
confirmed data
Donors (Project funding)
Decision-makers (Central government, conditional
grants)
Decision-makers (LC5 council, DPO budget)
43
SMS reports include

• Name of Location
• Crop or livestock affected
• Suspected pest or disease
• Urgent attention required
• Incidence (number of farm households affected)

44
- operational test

• the system works
• around 30-50 observations/week, across the
  districts
• mix of animal disease and plant pests/diseases
  were reported
• fewer problems on message content than expected
• extension workers need a roving facility

45
- information management

• SMS should link to existing system of reporting
• Important to have data ownership at district/
  research station level, then aggregate

46
- acceptance

• Users accept but need to
• understand purpose and broader context of the
  work
• have pest and disease identification skills
• have some limited skills (literacy, SMS
  familiarity)
• financial / logistical support will be needed to
  facilitate reporters
• Real motivation will come when reporters see
  follow up of reports (feedback to communities)

47
concluding remarks

• SMS based reporting looks promising for local
  early warning
• Maybe other technologies for detailed validation/
  confirmation
• Database and mapping skills needed if such a
  scheme is to be implemented
• If decision to try something in this area,
  procedures must be integrated properly with
  existing animal and plant reporting