Kenkėjai ir ligos sunaikina nuo 20 iki 40 % pasėlių visame pasaulyje, o besivystančių šalių ūkininkai yra ypač pažeidžiami dėl tokio sunaikinimo, nes dažnai nežino, kas turi įtakos jų pasėliams. Arba jiems trūksta gerų patarimų, kaip tai suvaldyti. Mažesnis derlius ir pajamų praradimas dažnai sukelia badą ar netinkamą mitybą.
Padėti smulkiems ūkininkams aptikti ir kontroliuoti pasėlių kenkėjus ir ligas gali pagerinti jų derlių ir pajamas, tačiau, atsižvelgiant į kenkėjų ir ligų grėsmių įvairovę ir intensyvumą, tai nemenka užduotis. Dauguma į pietus nuo Sacharos Afrikos (SSA) šalys turi tik dalį pratęsimo agentų, kurių joms reikia, kad pasiektų visus savo ūkininkus – nuo vieno agento 1,000 5,000 ūkininkų iki vieno 10,000 XNUMX–XNUMX XNUMX ūkininkų, priklausomai nuo šalies.
Kad padėtų įveikti šį iššūkį, mokslininkai naudoja skaitmenines technologijas, kad užpildytų atotrūkį, o neseniai į PlantVillage Nuru diagnostikos programą įtrauktos bulvių ir saldžiųjų bulvių ligos yra svarbūs etapai įgyvendinant nuolatinę iniciatyvą, padedančią Afrikos ūkininkams gaminti daugiau maisto. Mobilieji telefonai.
Nuru (suahilių kalba reiškia „šviesa“) yra nemokama išmaniųjų telefonų programėlė, kuri suteikia galimybę realiuoju laiku diagnozuoti augalų ligas ar kenkėjus lauke net ir už mobiliojo ryšio tinklų ribų. Jį sukūrė Penn State universiteto ir kelių CGIAR centrų mokslininkai ir jis yra „PlantVillage“ – ūkininkų paramos platformos, kuri sujungia dirbtinį intelektą ir palydovines technologijas, ir plėtotojų būrį, skirtą skatinti šių įrankių naudojimą, – dalį.
Nuru buvo pradėtas naudoti Afrikoje 2018 m., kad būtų galima diagnozuoti dvi maniokos ligas (CMD ir CBSD). Vėliau, bendradarbiaujant su Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacija (FAO), ji buvo išplėsta, kad apimtų rudens armijos kirminus ir dykumos skėrius. Mokslininkai su Tarptautiniu bulvių centru (CIP) ir Penn State bendradarbiavo kurdami dirbtinį intelektą (AI), skirtą Nuru diagnozuoti saldžiųjų bulvių virusines infekcijas ir ankstyvą bulvių pūtimą bei vėlyvojo pūtimo ligas.
Saldžiųjų bulvių viruso diagnostika buvo įtraukta į programos versiją, pasiekiamą sistemoje „Google Play“ nuo 2022 m. kovo mėn., o vėlyvojo ir ankstyvojo pūtimo diagnostika buvo pridėta 2021 m. pabaigoje. Bulvės ir saldžiosios bulvės yra vis svarbesnės grynųjų pinigų ir maisto saugos kultūros daugelyje Pietų Afrikos Respublikos, kur jos jas daugiausia augina smulkūs ūkininkai, kurie dėl ligų dažnai praranda derlių.
Janas Kreuze'as, CIP pasėlių ir sistemų mokslo skyriaus vadovas:
„Suteikdama ūkininkams galimybę greitai diagnozuoti rimčiausias ligas, pažeidžiančias kai kuriuos svarbiausius Afrikos pasėlius, ši naujovė prisideda prie maisto ir mitybos saugumo bei pragyvenimo šaltinių.
Apie 30 rūšių virusų gali užkrėsti saldžiųjų bulvių augalus – juos platina baltasparniai, amarai ir sodinamoji medžiaga – ir, priklausomai nuo virusų derinio, gali sunaikinti derlių. Vėlyvasis puvinys, greitai plintanti vėjo platinama liga, negydoma, per kelias lietingas savaites gali sunaikinti 60 % bulvių derliaus ar daugiau, todėl ūkininkai jai kontroliuoti naudoja didelius kiekius agrocheminių medžiagų. Abiejų ligų ankstyva diagnostika yra gyvybiškai svarbi veiksmingam gydymui.
Priemonės, skirtos padidinti derlių
Kreuze paaiškina, kad dirbtinis intelektas, leidžiantis Nuru diagnostinius gebėjimus, buvo sukurtas naudojant dešimtis tūkstančių sergančių ir sveikų augalų nuotraukų ir patobulintas atliekant pakartotinius lauko vertinimus. Jis aiškina, kad saldžiosios bulvės yra ypač sudėtingos, nes virusinės infekcijos dažnai būna besimptomės, o matomi simptomai įvairiose veislėse skiriasi.
Kad Nuru galėtų diagnozuoti virusines infekcijas augalams, kurių simptomai yra nedaug arba jų nėra, mokslininkai naudojo diagnostinius testus, kad nustatytų besimptomius užkrėstus augalus, tikėdamiesi išmokyti Nuru AI aptikti simptomus, kurių net ekspertai gali nepastebėti.
Nuru dabar gali diagnozuoti bulvių ir saldžiųjų bulvių ligas. Mandagumas: M. Korir/PlantVillage Peteris McCloskey, vadovaujantis „PlantVillage“ inžinierius, pažymi, kad prireikė penkerių metų sukurti dirbtinį intelektą Nuru, kad būtų galima diagnozuoti maniokos viruso ligas. 2020 m. atliktas tyrimas parodė, kad Nuru maniokos ligos diagnozės tikslumas buvo apie 65%, o tai buvo mažesnis nei pasėlių ekspertų, bet didesnis nei pratęsimo darbuotojų. Tačiau McCloskey teigia, kad nuo to laiko jo diagnostikos pajėgumai gerokai pagerėjo.
Jis priduria, kad tobulindama programoje jau esančių ligų diagnozes, jo komanda stengiasi išplėsti kenkėjų ir ligų, kurias ji apima, skaičių.
Kai Nuru diagnozuoja ligą, „PlantVillage“ svetainėje ūkininkai pateikia informaciją ir nurodymus, kaip ją kontroliuoti. Ši informacija ne tik prieinama ūkininkams, kurie prisijungia prie „PlantVillage“ per „Nuru“, bet ir dalijamasi televizijos laidose, trumposiomis žinutėmis žmonėms, turintiems pagrindinius mobiliuosius telefonus, ir per plėtotojų grupes, žinomas kaip „svajonių komandos“.
Mathew Koriras, svajonių komandos narys Kenijoje, dalyvavo kuriant Nuru vėlyvojo pūtimo diagnostikos funkciją ir toliau remia pastangas tobulinti jos algoritmą.
Mathew Koriras:
„Bulvių programa yra geresnė nei buvo anksčiau, bet manau, kad po metų ji bus tobula.
Dabar Korir reklamuoja ūkininkų naudojimąsi programėle, bendradarbiaudamas su maždaug 20 ūkininkų, vadovaujančių grupėms nuo 20 iki 100 ūkininkų, kuriuos jie savo ruožtu apmoko. Kadangi kaimo vietovėse išmaniųjų telefonų vis dar gana mažai, kiekvienos grupės lyderiui suteikiama po vieną naudotis programėle. 240 m. CIP išplatino 2021 išmaniųjų telefonų pratęsimo agentams, sėklų gamintojams ir ūkininkų grupių vadovams Kenijoje ir Tanzanijoje.
Mathew Koriras:
„Nuru labai padėjo ūkininkams. Jie sužino daugiau apie vėlyvąjį pūtimą, kaip jo išvengti ir kontroliuoti, taip pat tobulina bulvių auginimą.
Laiku diagnozuodama ir vadovaudama ūkininkams, Nuru palengvina greitus veiksmus, kurie gali pagerinti derlių. Ilgainiui jis taip pat išmokys ekstensyvininkus ir ūkininkus atpažinti simptomus ir kovoti su ligomis bei kenkėjais. Kadangi ją naudoja vis daugiau žmonių ir plečiasi kenkėjų ir ligų portfelis, ši technologija labai prisidės prie didėjančio maisto poreikio patenkinimo Afrikoje ir kitose pasaulio pietuose.