Štetočine i bolesti uništavaju 20 do 40% prinosa usjeva diljem svijeta. Poljoprivrednici u zemljama u razvoju često nisu sigurni što muči njihova polja. Opadajući prinosi usjeva i gubitak prihoda često doprinose gladi.
Pomoć malim poljoprivrednicima u prepoznavanju i upravljanju štetočinama i bolestima usjeva može poboljšati prinose i prihode, ali s obzirom na raznolikost i intenzitet prijetnji štetočinama i bolestima, to je značajan izazov.
Kako bi pomogli u prevladavanju ovog problema, znanstvenici koriste digitalne tehnologije, nedavno dodajući bolesti krumpira i slatkog krumpira u dijagnostičku aplikaciju PlantVillage Nuru.
Nuru (što znači "svjetlo" na svahiliju) besplatna je aplikacija za pametne telefone koja pruža dijagnozu biljnih bolesti ili štetočina u stvarnom vremenu u polju, čak i u područjima izvan mobilnih mreža. Razvili su ga znanstvenici Sveučilišta Pennsylvania i nekoliko CGIAR centara i dio je PlantVillage – platforma za podršku poljoprivrednicima koja kombinira umjetnu inteligenciju i satelitske tehnologije.
Nuru je lansiran u Africi 2018. s mogućnošću dijagnosticiranja dviju bolesti kasave (CMD i CBSD). Kasnije je proširen u suradnji s Organizacijom za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO).
Znanstvenici iz Međunarodni centar za krumpir (CIP) i Penn State surađivali su na razvoju umjetne inteligencije (AI) za Nuru za dijagnosticiranje infekcija virusom slatkog krumpira i plamenjače krumpira. Dijagnostika virusa slatkog krumpira dodana je u verziju aplikacije dostupnu na Google Playu od ožujka 2022., dok je dijagnostika bataljona dodana krajem 2021.
Krumpir i slatki krumpir postaju sve važniji prehrambeni usjevi u Africi, gdje ih uzgajaju mali poljoprivrednici koji obično trpe gubitke usjeva zbog bolesti.
“Dajući poljoprivrednicima pristup brzoj dijagnozi najozbiljnijih bolesti koje pogađaju neke od najvažnijih afričkih usjeva, ova inovacija pridonosi sigurnosti hrane i životnim sredstvima,” kaže Jan Kreise, voditelj CIP-a Crop Science i Systems Science.
Oko 30 vrsta virusa može zaraziti biljke batata. Šire se bijelom mušom, lisnim ušima i sadnim materijalom. Plamenjača, bolest koja se brzo širi vjetrom, može uništiti 60% usjeva krumpira ili više u nekoliko vlažnih tjedana ako se ne liječi.
Alati za povećanje prinosa
Umjetna inteligencija koja pokreće Nuruove dijagnostičke sposobnosti razvijena je korištenjem desetaka tisuća fotografija bolesnih i zdravih biljaka i usavršavana ponovljenim procjenama na terenu.
Kod slatkog krumpira, virusne infekcije često su asimptomatske, a vidljivi simptomi variraju od sorte do sorte. Kako bi omogućili Nuruu da dijagnosticira virusne infekcije u biljkama s malo ili bez simptoma, istraživači su koristili dijagnostičke testove za identifikaciju asimptomatskih zaraženih biljaka u nadi da će naučiti Nuruovu umjetnu inteligenciju da otkrije simptome koji bi čak i stručnjacima mogli promaknuti.
Kada Nuru dijagnosticira bolest, povezuje poljoprivrednike s informacijama i smjernicama za upravljanje na web stranici PlantVillage.
Budući da su pametni telefoni još uvijek relativno rijetki u ruralnim područjima, vođa svake grupe farmera od 20-100 ljudi ima priliku koristiti aplikaciju. U 2021. CIP je distribuirao 240 pametnih telefona proizvođačima sjemena i vođama grupa poljoprivrednika u Keniji i Tanzaniji.
"Nuru je bio velika pomoć poljoprivrednicima", kaže Kreiser. "Oni uče više o plamenjači, kako je spriječiti i kako kontrolirati bolest te poboljšavaju proizvodnju krumpira."