Шкідники та хвороби знищують від 20 до 40% урожаю сільськогосподарських культур у всьому світі. Фермери в країнах, що розвиваються, часто не впевнені, що саме шкодить на їх полях. Зниження врожайності та втрата доходу часто сприяють голоду.
Допомога дрібним фермерам у виявленні та боротьбі зі шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур може підвищити врожаї та доходи, але, враховуючи різноманітність та інтенсивність загроз шкідників та хвороб, це серйозне завдання.
Щоб допомогти подолати цю проблему, вчені використовують цифрові технології, нещодавно до діагностичного додатку PlantVillage Nuru додали хвороби картоплі та батату.
Nuru (що означає "світло" на суахілі) - це безкоштовний додаток для смартфонів, який забезпечує діагностику хвороб рослин або шкідників у реальному часі в польових умовах, навіть у районах за межами мобільних мереж. Воно було розроблено вченими Університету штату Пенсільванія та кількох центрів CGIAR і є частиною PlantVillage – платформи підтримки фермерів, яка поєднує штучний інтелект і супутникові технології.
Nuru було запущено в Африці у 2018 році з можливістю діагностики двох захворювань маніоки (CMD та CBSD). Згодом воно було розширено у співпраці з Продовольчою та сільськогосподарською організацією Об'єднаних Націй (ФАО).
вчені з Міжнародного картопляного центру (CIP) та штату Пенсільванія співпрацювали у розробці штучного інтелекту (ІІ) для Нуру для діагностики вірусних інфекцій батату та фітофторозу картоплі. Діагностика вірусів батата була додана у версію програми, доступну в Google Play, з березня 2022 року, тоді як діагностика фітофторозу була додана наприкінці 2021 року.
Картопля та батат стають все більш важливими продовольчими культурами в країнах Африки, де вони вирощуються дрібними фермерами, які зазвичай страждають від втрати врожаю через хвороби.
“Надаючи фермерам доступ до швидкої діагностики найсерйозніших захворювань, що вражають деякі з найбільш важливих сільськогосподарських культур Африки, ця інновація сприяє продовольчій безпеці та забезпеченню засобів для існування”, – каже Ян Крейзе, керівник відділу рослинництва та системних наук CIP.
Близько 30 типів вірусів можуть уражати рослини батату. Вони поширюються білокрилками, попелицями та з посадковим матеріалом. Фітофтороз, хвороба, що швидко розповсюджується, переноситься вітром, може знищити 60% врожаю картоплі або більше за кілька дощових тижнів, якщо її не лікувати.
Інструменти для підвищення врожайності
ІІ, який забезпечує діагностичні можливості Nuru, був розроблений за допомогою десятків тисяч фотографій хворих та здорових рослин та покращений шляхом повторних польових оцінок.
У батата вірусні інфекції часто протікають безсимптомно, а помітні симптоми від одного сорту до іншого. Щоб дозволити Нуру діагностувати вірусні інфекції у рослин з невеликою кількістю симптомів або без них, дослідники використовували діагностичні тести для виявлення безсимптомних інфікованих рослин, сподіваючись навчити ІІ Нуру виявляти симптоми, які навіть експерти можуть не помітити.
Коли Nuru діагностує захворювання, він підключає фермерів до інформації та керівництва боротьби з ним на веб-сайті PlantVillage.
Оскільки смартфони досі відносно рідкісні у сільських районах, лідеру кожної групи фермерів з 20-100 осіб надається можливість використовувати програму. У 2021 році CIP розповсюдив 240 смартфонів серед виробників насіння та керівників фермерських груп у Кенії та Танзанії.
"Nuru дуже допоміг фермерам", - каже Крейзер. "Вони дізнаються більше про фітофтороз, як його запобігти і як боротися з хворобою, і вони покращують виробництво картоплі".