Skadedyr og sygdomme ødelægger 20 til 40 % af afgrøderne på verdensplan. Landmænd i udviklingslande er ofte ikke sikre på, hvad der præcist skader deres marker. Faldet afgrødeudbytte og tab af indkomst bidrager ofte til hungersnød.
At hjælpe småbønder med at opdage og håndtere afgrødeskadedyr og sygdomme kan øge udbyttet og indkomsten, men i betragtning af mangfoldigheden og intensiteten af skadedyrs- og sygdomstrusler er dette en stor opgave.
For at hjælpe med at overvinde dette problem bruger forskere digitale teknologier, og har for nylig tilføjet kartoffel- og søde kartoffelsygdomme til PlantVillage Nuru-diagnoseapplikationen.
Nuru (som betyder "lys" på swahili) er en gratis smartphone-app, der giver plantesygdomme eller skadedyrsdiagnose i realtid i marken, selv i områder uden for mobilnetværk. Det er udviklet af forskere fra universitetet Pennsylvania og flere CGIAR-centre og er en del af PlantVillage – en landmandsstøtteplatform, der kombinerer kunstig intelligens og satellitteknologi.
Nuru blev lanceret i Afrika i 2018 med evnen til at diagnosticere to kassavasygdomme (CMD og CBSD). Det blev efterfølgende udvidet i samarbejde med De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation (FAO).
Forskere fra Internationalt kartoffelcenter (CIP) og staten Pennsylvania har samarbejdet om at udvikle kunstig intelligens (AI) til Nuru for at diagnosticere yam- og kartoffel-lateblight-virusinfektioner. Sweet Potato Virus Diagnosis er blevet tilføjet til Google Play-versionen af appen siden marts 2022, mens Late Blight Diagnosis blev tilføjet i slutningen af 2021.
Kartofler og søde kartofler bliver stadig vigtigere fødevareafgrøder i Afrika, hvor de dyrkes af småbønder, som normalt lider af afgrødetab på grund af sygdom.
"Ved at give landmænd adgang til hurtig diagnosticering af de mest alvorlige sygdomme, der påvirker nogle af Afrikas vigtigste afgrøder, bidrager denne innovation til fødevaresikkerhed og levebrød," siger Jan Kreize, leder af CIP's afdeling for afgrødeproduktion og systemvidenskab.
Omkring 30 typer vira kan inficere søde kartoffelplanter. De spredes med hvidfluer, bladlus og med plantemateriale. Senskimmel, en hurtigt spredende vindbåren sygdom, kan ødelægge 60 % eller mere af en kartoffelafgrøde på få regnfulde uger, hvis den ikke behandles.
Udbytte værktøjer
Den AI, der driver Nurus diagnostiske evner, blev udviklet ved hjælp af titusindvis af fotografier af syge og sunde planter og forbedret gennem gentagne feltvurderinger.
I søde kartofler er virusinfektioner ofte asymptomatiske, og mærkbare symptomer er forskellige fra sort til sort. For at give Nuru mulighed for at diagnosticere virusinfektioner i planter med få eller ingen symptomer, brugte forskerne diagnostiske tests til at identificere asymptomatiske inficerede planter i håb om at lære Nurus AI at opdage symptomer, som selv eksperter måske ikke bemærker.
Når Nuru diagnosticerer en sygdom, forbinder det landmændene med information og ledelsesvejledning på PlantVillage-webstedet.
Da smartphones stadig er relativt sjældne i landdistrikterne, får lederen af hver gruppe på 20-100 landmænd mulighed for at bruge appen. I 2021 distribuerede CIP 240 smartphones til frøproducenter og landbrugsgruppeledere i Kenya og Tanzania.
"Nuru har hjulpet landmænd meget," siger Kreiser. "De lærer mere om sen sygdom, hvordan man forebygger det, og hvordan man håndterer sygdommen, og de forbedrer kartoffelproduktionen."