A kártevők és betegségek világszerte tönkreteszik a terméshozam 20-40%-át. A fejlődő országok mezőgazdasági termelői gyakran bizonytalanok abban, hogy mi sújtja a földjüket. A csökkenő terméshozam és a bevételkiesés gyakran hozzájárul az éhínséghez.
A kistermelők segítése a növényi kártevők és betegségek azonosításában és kezelésében javíthatja a hozamot és a bevételeket, de a kártevők és betegségek veszélyeinek sokfélesége és intenzitása miatt ez jelentős kihívás.
A probléma leküzdésére a tudósok digitális technológiákat használnak, és a közelmúltban hozzáadták a burgonya és édesburgonya betegségeit a PlantVillage Nuru diagnosztikai alkalmazáshoz.
A Nuru (szuahéli nyelven „fény”) egy ingyenes okostelefon-alkalmazás, amely valós idejű diagnózist tesz lehetővé a növénybetegségek vagy kártevők területén, még a mobilhálózatokon kívüli területeken is. Egyetemi tudósok fejlesztették ki Pennsylvania és több CGIAR központ és része PlantVillage – a mesterséges intelligenciát és a műholdas technológiákat ötvöző gazdálkodói támogatási platform.
A Nuru 2018-ban indult Afrikában azzal a képességgel, hogy két maniókabetegséget (CMD és CBSD) diagnosztizál. Ezt követően az Egyesült Nemzetek Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezetével együttműködve kibővítették.FAO).
Tudósok a Nemzetközi Burgonya Központ (CIP) és a Penn State együttműködött, hogy mesterséges intelligenciát (AI) fejlesszenek ki Nuru számára az édesburgonya-vírusfertőzések és a burgonyavész-fertőzés diagnosztizálására. Az applikáció Google Playen elérhető verziójához 2022 márciusától a Sweetpotato vírusdiagnosztika, 2021 végén pedig a késői elhalás diagnosztikája került.
A burgonya és az édesburgonya egyre fontosabb élelmiszernövényekké válik Afrikában, ahol a kistermelők termesztik, akik jellemzően betegségek miatt veszítenek termésből.
„Azáltal, hogy a gazdálkodók hozzáférhetnek az Afrika legfontosabb növényeit érintő legsúlyosabb betegségek gyors diagnosztizálásához, ez az innováció hozzájárul az élelmezésbiztonsághoz és a megélhetéshez” – mondja Jan Kreise, a CIP növénytudományi és rendszertudományi vezetője.
Körülbelül 30 fajta vírus képes megfertőzni az édesburgonya növényeket. Fehérlegyekkel, levéltetvekkel és ültetési anyaggal terjesztik. A késői fertőzés, egy gyorsan terjedő, szél által terjesztett betegség, néhány nedves hét alatt a burgonyatermés 60%-át vagy még többet is elpusztíthat, ha nem kezelik.
Eszközök a hozam növelésére
A Nuru diagnosztikai képességeit biztosító mesterséges intelligenciát a beteg és egészséges növények több tízezer fényképének felhasználásával fejlesztették ki, és ismételt helyszíni felmérések révén finomították.
Az édesburgonya esetében a vírusfertőzések gyakran tünetmentesek, és az észrevehető tünetek fajtánként változnak. Annak érdekében, hogy Nuru diagnosztizálhassa a vírusfertőzéseket a kevés vagy tünetmentes növényekben, a kutatók diagnosztikai tesztekkel azonosították a tünetmentesen fertőzött növényeket, abban a reményben, hogy megtanítják Nuru mesterséges intelligenciáját olyan tünetek észlelésére, amelyeket még a szakértők is figyelmen kívül hagyhatnak.
Amikor Nuru betegséget diagnosztizál, a gazdálkodókat a PlantVillage weboldalán található információkhoz és kezelési útmutatásokhoz kapcsolja.
Mivel vidéken még viszonylag ritka az okostelefon, minden 20-100 fős gazdacsoport vezetője kap lehetőséget az alkalmazás használatára. 2021-ben a CIP 240 okostelefont osztott ki Kenyában és Tanzániában vetőmagtermelőknek és gazdálkodói csoportok vezetőinek.
„A Nuru nagy segítség volt a gazdálkodóknak” – mondja Kreiser. "Többet tanulnak a késői fertőzésről, a megelőzésről és a betegség leküzdésének módjáról, valamint javítják a burgonyatermesztést."