Вредители и болести унищожават от 20 до 40% от културите по света. Фермерите в развиващите се страни често не са сигурни какво точно вреди на техните ниви. Намаляването на реколтата и загубата на доходи често допринасят за глада.
Подпомагането на дребните земеделски стопани да откриват и управляват вредители и болести по културите може да увеличи добивите и доходите, но предвид разнообразието и интензивността на заплахите от вредители и болести, това е голямо начинание.
За да помогнат за преодоляването на този проблем, учените използват цифрови технологии, като наскоро добавят болести по картофите и сладките картофи към диагностичното приложение PlantVillage Nuru.
Nuru (което означава „светлина“ на суахили) е безплатно приложение за смартфони, което предоставя в реално време диагностика на болести или вредители по растенията на полето, дори в райони извън мобилни мрежи. Той е разработен от учени от университета щат Пенсилвания и няколко центъра на CGIAR и е част от PlantVillage – платформа за поддръжка на фермери, която съчетава изкуствен интелект и сателитна технология.
Nuru стартира в Африка през 2018 г. с възможност за диагностициране на две заболявания на маниока (CMD и CBSD). Впоследствие той беше разширен в сътрудничество с Организацията по прехрана и земеделие на ООН (ФАО).
Учени от Международен картофен център (CIP) и щата Пенсилвания си сътрудничиха за разработването на изкуствен интелект (AI) за Нуру за диагностициране на инфекции с вируса на ямс и картофена фитофтора. Диагностиката на вируса на сладки картофи е добавена към версията на приложението Google Play от март 2022 г., докато диагностиката на късното черво е добавена в края на 2021 г.
Картофите и сладките картофи стават все по-важни хранителни култури в Африка, където се отглеждат от дребни фермери, които обикновено търпят загуба на реколта поради болести.
„Като предоставя на фермерите достъп до бърза диагностика на най-сериозните болести, засягащи някои от най-важните култури в Африка, тази иновация допринася за продоволствената сигурност и препитание“, казва Ян Крейз, ръководител на отдела за растениевъдство и научни изследвания на CIP.
Около 30 вида вируси могат да заразят растенията от сладки картофи. Разнасят се от белокрилки, листни въшки и с посадъчен материал. Късната мана, бързо разпространяваща се болест, пренасяна от вятъра, може да унищожи 60% или повече от реколтата от картофи за няколко дъждовни седмици, ако не се лекува.
Инструменти за добив
AI, който захранва диагностичните способности на Нуру, е разработен с помощта на десетки хиляди снимки на болни и здрави растения и е подобрен чрез многократни полеви оценки.
При сладките картофи вирусните инфекции често протичат безсимптомно и забележимите симптоми се различават при различните сортове. За да позволят на Нуру да диагностицира вирусни инфекции в растения с малко или никакви симптоми, изследователите използваха диагностични тестове за идентифициране на асимптоматични заразени растения с надеждата да научат ИИ на Нуру да открие симптоми, които дори експертите може да не забележат.
Когато Нуру диагностицира заболяване, той свързва фермерите с информация и насоки за управление на уебсайта PlantVillage.
Тъй като смартфоните все още са относително рядко срещани в селските райони, лидерът на всяка група от 20-100 фермери получава възможност да използва приложението. През 2021 г. CIP разпространи 240 смартфона на производители на семена и лидери на земеделски групи в Кения и Танзания.
„Нуру помогна много на фермерите“, казва Крайзер. „Те научават повече за фитофтора, как да я предотвратят и как да се справят с болестта, и подобряват производството на картофи.“