Skadedyr og sykdommer ødelegger 20 til 40 % av avlingene på verdensbasis. Bønder i utviklingsland er ofte ikke sikre på hva som egentlig skader åkrene deres. Redusert avling og tap av inntekt bidrar ofte til hungersnød.
Å hjelpe småbønder med å oppdage og håndtere skadedyr og sykdommer i avlinger kan øke avlingene og inntektene, men gitt variasjonen og intensiteten av skadedyr- og sykdomstrusler er dette en stor oppgave.
For å hjelpe til med å overvinne dette problemet, bruker forskere digitale teknologier, og har nylig lagt til potet- og søtpotetsykdommer til PlantVillage Nuru-diagnoseapplikasjonen.
Nuru (som betyr "lys" på swahili) er en gratis smarttelefonapp som gir sanntids plantesykdom eller skadedyrdiagnose i felten, selv i områder utenfor mobilnettverk. Den ble utviklet av forskere fra universitetet Pennsylvania og flere CGIAR-sentre og er en del av PlantVillage – en bondestøtteplattform som kombinerer kunstig intelligens og satellittteknologi.
Nuru ble lansert i Afrika i 2018 med evnen til å diagnostisere to kassavasykdommer (CMD og CBSD). Den ble deretter utvidet i samarbeid med FNs mat- og landbruksorganisasjon (FAO).
Forskere fra Internasjonalt potetsenter (CIP) og delstaten Pennsylvania samarbeidet for å utvikle kunstig intelligens (AI) for Nuru for å diagnostisere yam-virusinfeksjoner og potetsyke. Sweet Potato Virus Diagnostic har blitt lagt til Google Play-versjonen av appen siden mars 2022, mens Late Blight Diagnostic ble lagt til i slutten av 2021.
Poteter og søtpoteter blir stadig viktigere matvekster i Afrika, hvor de dyrkes av småbønder som vanligvis lider av avlingstap på grunn av sykdom.
"Ved å gi bøndene tilgang til rask diagnostisering av de mest alvorlige sykdommene som påvirker noen av Afrikas viktigste avlinger, bidrar denne innovasjonen til matsikkerhet og levebrød," sier Jan Kreize, leder for CIPs Crop Production and Systems Science Division.
Rundt 30 typer virus kan infisere søtpotetplanter. De spres med hvitfluer, bladlus og med plantemateriale. Senbryst, en raskt spredende vindbåren sykdom, kan ødelegge 60 % eller mer av en potetavling i løpet av noen få regntunge uker hvis den ikke behandles.
Yield Tools
AI-en som driver Nurus diagnostiske evner ble utviklet ved hjelp av titusenvis av fotografier av syke og friske planter og forbedret gjennom gjentatte feltvurderinger.
I søtpoteter er virusinfeksjoner ofte asymptomatiske, og merkbare symptomer er forskjellige fra en sort til en annen. For å la Nuru diagnostisere virusinfeksjoner i planter med få eller ingen symptomer, brukte forskerne diagnostiske tester for å identifisere asymptomatiske infiserte planter i håp om å lære Nurus AI å oppdage symptomer som selv eksperter kanskje ikke legger merke til.
Når Nuru diagnostiserer en sykdom, kobler den bønder til informasjon og ledelsesveiledning på PlantVillage-nettstedet.
Siden smarttelefoner fortsatt er relativt sjeldne i distriktene, får lederen for hver gruppe på 20-100 bønder muligheten til å bruke appen. I 2021 distribuerte CIP 240 smarttelefoner til frøprodusenter og gårdsgruppeledere i Kenya og Tanzania.
"Nuru har hjulpet bøndene mye," sier Kreiser. "De lærer mer om sen sykdom, hvordan de kan forhindre det og hvordan de skal håndtere sykdommen, og de forbedrer potetproduksjonen."