Les plagues i malalties destrueixen entre el 20 i el 40% dels cultius a tot el món. Els agricultors dels països en desenvolupament sovint no estan segurs de què està perjudicant exactament els seus camps. La disminució dels rendiments dels cultius i la pèrdua d'ingressos sovint contribueixen a la fam.
Ajudar els petits agricultors a detectar i gestionar les plagues i malalties dels cultius pot augmentar els rendiments i els ingressos, però donada la varietat i la intensitat de les amenaces de plagues i malalties, aquesta és una tasca important.
Per ajudar a superar aquest problema, els científics estan utilitzant tecnologies digitals, afegint recentment malalties de la patata i el moniato a l'aplicació de diagnòstic PlantVillage Nuru.
Nuru (que significa "llum" en suahili) és una aplicació gratuïta per a telèfons intel·ligents que proporciona diagnòstic de plagues o malalties de les plantes en temps real al camp, fins i tot a zones fora de les xarxes mòbils. Va ser desenvolupat per científics de la Universitat Pennsilvània i diversos centres CGIAR i en forma part Plant Village – una plataforma de suport als agricultors que combina intel·ligència artificial i tecnologia per satèl·lit.
Nuru es va llançar a l'Àfrica el 2018 amb la capacitat de diagnosticar dues malalties de la yuca (CMD i CBSD). Posteriorment es va ampliar en cooperació amb l'Organització de les Nacions Unides per a l'Agricultura i l'Alimentació (FAO).
Científics de Centre Internacional de la Patata (CIP) i l'estat de Pennsilvània han col·laborat per desenvolupar la intel·ligència artificial (IA) per a Nuru per diagnosticar les infeccions pel virus del tizón tardà de la patata. El diagnòstic del virus de la patata dolça s'ha afegit a la versió de Google Play de l'aplicació des del març del 2022, mentre que el diagnòstic del tizón tardà es va afegir a finals del 2021.
Les patates i els moniatos s'estan convertint en cultius alimentaris cada cop més importants a l'Àfrica, on són cultivats per petits agricultors que solen patir pèrdues de collites a causa de malalties.
"En donar als agricultors accés a un diagnòstic ràpid de les malalties més greus que afecten alguns dels cultius més importants d'Àfrica, aquesta innovació contribueix a la seguretat alimentària i als mitjans de vida", diu Jan Kreize, cap de la Divisió de Ciència de Sistemes i Producció de Cultius del CIP.
Uns 30 tipus de virus poden infectar les plantes de moniato. Es propaguen per mosques blanques, pugons i amb material de plantació. El tizón tardà, una malaltia transmesa pel vent que s'estén ràpidament, pot destruir el 60% o més d'un cultiu de patata en unes poques setmanes de pluja si no es tracta.
Eines de rendiment
La IA que impulsa les capacitats de diagnòstic de Nuru es va desenvolupar mitjançant desenes de milers de fotografies de plantes malaltes i sanes i es va millorar mitjançant avaluacions de camp repetides.
En els moniatos, les infeccions víriques solen ser asimptomàtiques i els símptomes notables difereixen d'una varietat a una altra. Per permetre a Nuru diagnosticar infeccions víriques en plantes amb pocs o cap símptoma, els investigadors van utilitzar proves de diagnòstic per identificar plantes infectades asimptomàtiques amb l'esperança d'ensenyar a la IA de Nuru a detectar símptomes que fins i tot els experts podrien no notar.
Quan Nuru diagnostica una malaltia, connecta els agricultors amb informació i orientació de gestió al lloc web de PlantVillage.
Com que els telèfons intel·ligents encara són relativament rars a les zones rurals, el líder de cada grup de 20-100 agricultors té l'oportunitat d'utilitzar l'aplicació. El 2021, CIP va distribuir 240 telèfons intel·ligents a productors de llavors i líders de grups agrícoles a Kenya i Tanzània.
"Nuru ha ajudat molt els agricultors", diu Kreiser. "Estan aprenent més sobre el tizón tardà, com prevenir-lo i com fer front a la malaltia, i estan millorant la producció de patata".