Štetočine i bolesti uništavaju 20 do 40% prinosa usjeva širom svijeta. Poljoprivrednici u zemljama u razvoju često nisu sigurni šta muči njihova polja. Smanjenje prinosa usjeva i gubitak prihoda često doprinose gladi.
Pomoć malim poljoprivrednicima da identifikuju i upravljaju štetočinama i bolestima usjeva može poboljšati prinose i prihode, ali s obzirom na raznolikost i intenzitet prijetnji od štetočina i bolesti, to je značajan izazov.
Kako bi pomogli u prevazilaženju ovog problema, naučnici koriste digitalne tehnologije, nedavno dodajući bolesti krompira i slatkog krompira u dijagnostičku aplikaciju PlantVillage Nuru.
Nuru (što na svahiliju znači “svjetlo”) je besplatna aplikacija za pametne telefone koja pruža dijagnozu biljnih bolesti ili štetočina u stvarnom vremenu na terenu, čak i u područjima izvan mobilnih mreža. Razvili su ga naučnici Univerziteta Pennsylvania i nekoliko CGIAR centara i dio je PlantVillage – platforma za podršku poljoprivrednicima koja kombinuje veštačku inteligenciju i satelitske tehnologije.
Nuru je lansiran u Africi 2018. godine sa mogućnošću dijagnosticiranja dvije bolesti kasave (CMD i CBSD). Kasnije je proširen u saradnji sa Organizacijom Ujedinjenih nacija za hranu i poljoprivredu (FAO).
Naučnici iz Međunarodni centar za krompir (CIP) i Penn State su sarađivali na razvoju umjetne inteligencije (AI) za Nuru za dijagnosticiranje infekcija virusom slatkog krumpira i bakterije krompira. Dijagnostika virusa Sweetpotato dodata je verziji aplikacije koja je dostupna na Google Playu od marta 2022. godine, dok je dijagnostika kasne mrlje dodana krajem 2021. godine.
Krompir i slatki krompir postaju sve važnije prehrambene kulture u Africi, gdje ih uzgajaju mali poljoprivrednici koji obično trpe gubitke usjeva zbog bolesti.
„Pružajući poljoprivrednicima pristup brzoj dijagnostici najozbiljnijih bolesti koje pogađaju neke od najvažnijih afričkih usjeva, ova inovacija doprinosi sigurnosti hrane i egzistenciji,“ kaže Jan Kreise, CIP šef nauke o usjevima i sistemskim naukama.
Oko 30 vrsta virusa može zaraziti biljke slatkog krompira. Šire ih bijele mušice, lisne uši i sadnim materijalom. Kasna plamenjača, bolest koja se brzo širi vjetrom, može uništiti 60% usjeva krompira ili više za nekoliko vlažnih sedmica ako se ne liječi.
Alati za povećanje prinosa
AI koji pokreće Nuruove dijagnostičke sposobnosti razvijen je korištenjem desetina hiljada fotografija bolesnih i zdravih biljaka i usavršavan kroz ponovljene procjene na terenu.
Kod slatkog krompira virusne infekcije su često asimptomatske, a uočljivi simptomi variraju od sorte do sorte. Kako bi omogućili Nuruu da dijagnosticira virusne infekcije u biljkama s malo simptoma ili bez njih, istraživači su koristili dijagnostičke testove za identifikaciju asimptomatskih zaraženih biljaka u nadi da će naučiti Nuruovu umjetnu inteligenciju da otkrije simptome koje bi čak i stručnjaci mogli propustiti.
Kada Nuru dijagnosticira bolest, povezuje farmere 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 poljoprivrednika od 20-100 ljudi ima priliku koristiti aplikaciju. CIP je 2021. distribuirao 240 pametnih telefona proizvođačima sjemena i liderima grupa poljoprivrednika u Keniji i Tanzaniji.
„Nuru je bio velika pomoć za farmere,“ kaže Kreiser. “Oni uče više o kasnoj plamenjači, kako je spriječiti i kako kontrolirati bolest, te poboljšavaju proizvodnju krompira.”