Tuholaiset ja taudit tuhoavat 20–40 % maailman sadoista. Kehitysmaiden viljelijät eivät usein ole varmoja siitä, mikä tarkalleen ottaen vahingoittaa heidän peltojaan. Sadon väheneminen ja tulojen menetys lisäävät usein nälänhätää.
Pienviljelijöiden auttaminen havaitsemaan ja hallitsemaan viljelykasvien tuholaisia ja tauteja voi lisätä satoja ja tuloja, mutta kun otetaan huomioon tuholaisten ja tautien uhkien monimuotoisuus ja voimakkuus, tämä on tärkeä hanke.
Tämän ongelman voittamiseksi tutkijat käyttävät digitaalisia tekniikoita ja ovat äskettäin lisänneet peruna- ja bataattitaudit PlantVillage Nuru -diagnostiikkasovellukseen.
Nuru (tarkoittaa "valoa" swahiliksi) on ilmainen älypuhelinsovellus, joka tarjoaa reaaliaikaisen kasvitauti- tai tuhoeläindiagnoosin pellolla, jopa mobiiliverkkojen ulkopuolella. Sen ovat kehittäneet yliopiston tutkijat Pennsylvanian osavaltio ja useita CGIAR-keskuksia ja on osa Kasvikylä – viljelijän tukialusta, joka yhdistää tekoälyn ja satelliittiteknologian.
Nuru lanseerattiin Afrikassa vuonna 2018, ja se pystyy diagnosoimaan kaksi maniokkitautia (CMD ja CBSD). Sitä laajennettiin myöhemmin yhteistyössä Yhdistyneiden Kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestön kanssa.FAO).
Tutkijat alkaen Kansainvälinen perunakeskus (CIP) ja Pennsylvanian osavaltio tekivät yhteistyötä kehittääkseen tekoälyn (AI) Nurulle jamssivirusinfektioiden ja perunan myöhäisruton diagnosoimiseksi. Sweet Potato Virus Diagnostic on lisätty sovelluksen Google Play -versioon maaliskuusta 2022 lähtien, kun taas Late Blight Diagnostic lisättiin vuoden 2021 lopussa.
Perunoista ja bataateista on tulossa yhä tärkeämpiä ravintokasveja Afrikassa, missä niitä viljelevät pienviljelijät, jotka yleensä kärsivät satohäviöistä sairauksien vuoksi.
"Annan maanviljelijöille mahdollisuuden nopeaan diagnosointiin vakavimmista sairauksista, jotka vaikuttavat joihinkin Afrikan tärkeimpiin viljelykasveihin, ja tämä innovaatio edistää elintarviketurvaa ja toimeentuloa", sanoo Jan Kreize, CIP:n kasvituotannon ja järjestelmätieteen yksikön johtaja.
Noin 30 virustyyppiä voi tartuttaa bataattikasveja. Ne leviävät valkokärpästen, kirvojen ja istutusmateriaalin avulla. Myöhäisrutto, nopeasti leviävä tuulen levittämä tauti, voi tuhota 60 % tai enemmän perunasadosta muutamassa sateisessa viikossa, jos sitä ei hoideta.
Tuottotyökalut
Nurun diagnostisia kykyjä tehostava tekoäly kehitettiin käyttämällä kymmeniä tuhansia valokuvia sairaista ja terveistä kasveista, ja sitä parannettiin toistuvilla kenttäarvioinneilla.
Bataateissa virusinfektiot ovat usein oireettomia ja havaittavissa olevat oireet vaihtelevat lajikkeittain. Jotta Nuru pystyisi diagnosoimaan virusinfektioita kasveissa, joilla oli vähän oireita tai ei ollenkaan oireita, tutkijat käyttivät diagnostisia testejä tunnistaakseen oireettomia tartunnan saaneita kasveja toivoen opettavansa Nurun tekoälyä havaitsemaan oireita, joita asiantuntijat eivät ehkä huomaa.
Kun Nuru diagnosoi taudin, se yhdistää maanviljelijät PlantVillagen verkkosivuilla olevaan tieto- ja hoito-ohjeeseen.
Koska älypuhelimet ovat maaseudulla vielä suhteellisen harvinaisia, jokaisen 20-100 viljelijän ryhmän johtajalle annetaan mahdollisuus käyttää sovellusta. Vuonna 2021 CIP jakoi 240 älypuhelinta siemententuottajille ja maatilaryhmien johtajille Keniassa ja Tansaniassa.
"Nuru on auttanut maanviljelijöitä paljon", Kreiser sanoo. "He oppivat lisää myöhäisruttosta, sen ehkäisystä ja taudin hoitamisesta sekä parantavat perunan tuotantoa."