Skadedjur och sjukdomar förstör 20 till 40 % av skördarna världen över. Bönder i utvecklingsländer är ofta inte säkra på exakt vad som skadar deras åkrar. Minskad skörd och inkomstbortfall bidrar ofta till svält.
Att hjälpa småbrukare att upptäcka och hantera växtskadegörare och sjukdomar kan öka avkastningen och inkomsterna, men med tanke på variationen och intensiteten av skadedjur och sjukdomshot är detta ett stort åtagande.
För att hjälpa till att övervinna detta problem använder forskare digital teknik och har nyligen lagt till potatis- och sötpotatissjukdomar till PlantVillage Nuru diagnostiska applikation.
Nuru (som betyder "ljus" på swahili) är en gratis smartphone-app som ger växtsjukdom eller skadedjursdiagnos i realtid i fält, även i områden utanför mobila nätverk. Den har utvecklats av forskare från universitetet Pennsylvania State och flera CGIAR-center och är en del av PlantVillage – en stödplattform för jordbrukare som kombinerar artificiell intelligens och satellitteknik.
Nuru lanserades i Afrika 2018 med förmågan att diagnostisera två kassavasjukdomar (CMD och CBSD). Det utökades därefter i samarbete med FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO).
Forskare från International Potato Center (CIP) och delstaten Pennsylvania samarbetade för att utveckla artificiell intelligens (AI) för Nuru för att diagnostisera yam-virusinfektioner och potatisblommor. Sweet Potato Virus Diagnostic har lagts till i Google Play-versionen av appen sedan mars 2022, medan Late Blight Diagnostic lades till i slutet av 2021.
Potatis och sötpotatis blir allt viktigare matgrödor i Afrika, där de odlas av småbönder som vanligtvis drabbas av skördeförluster på grund av sjukdomar.
"Genom att ge bönder tillgång till snabb diagnos av de allvarligaste sjukdomarna som drabbar några av Afrikas viktigaste grödor, bidrar denna innovation till livsmedelssäkerhet och försörjning", säger Jan Kreize, chef för CIP:s Crop Production and Systems Science Division.
Ett 30-tal typer av virus kan infektera sötpotatisväxter. De sprids av vitflugor, bladlöss och med plantmaterial. Senspira, en snabbt spridande vindburen sjukdom, kan förstöra 60 % eller mer av en potatisskörd på några regniga veckor om den lämnas obehandlad.
Yield Tools
Den AI som driver Nurus diagnostiska kapacitet utvecklades med hjälp av tiotusentals fotografier av sjuka och friska växter och förbättrades genom upprepade fältbedömningar.
I sötpotatis är virusinfektioner ofta asymtomatiska och märkbara symtom skiljer sig från en sort till en annan. För att tillåta Nuru att diagnostisera virusinfektioner i växter med få eller inga symtom, använde forskarna diagnostiska tester för att identifiera asymtomatiska infekterade växter i hopp om att lära Nurus AI att upptäcka symptom som inte ens experter kanske märker.
När Nuru diagnostiserar en sjukdom kopplar den bönder till information och ledningsvägledning på PlantVillages webbplats.
Eftersom smartphones fortfarande är relativt sällsynta på landsbygden får ledaren för varje grupp på 20-100 bönder möjlighet att använda appen. 2021 distribuerade CIP 240 smartphones till fröproducenter och gårdsgruppledare i Kenya och Tanzania.
"Nuru har hjälpt bönder mycket", säger Kreiser. "De lär sig mer om senblodsjuka, hur man förebygger det och hur man hanterar sjukdomen, och de förbättrar potatisproduktionen."