Parassiti e malattie distruggono dal 20 al 40% delle colture in tutto il mondo. Gli agricoltori nei paesi in via di sviluppo spesso non sono sicuri di cosa stia danneggiando esattamente i loro campi. La diminuzione dei raccolti e la perdita di reddito spesso contribuiscono alla carestia.
Aiutare i piccoli agricoltori a rilevare e gestire i parassiti e le malattie delle colture può aumentare i raccolti e i redditi, ma data la varietà e l'intensità delle minacce di parassiti e malattie, questa è un'impresa importante.
Per aiutare a superare questo problema, gli scienziati stanno utilizzando le tecnologie digitali, aggiungendo recentemente malattie della patata e della patata dolce all'applicazione diagnostica PlantVillage Nuru.
Nuru (che significa "luce" in swahili) è un'app gratuita per smartphone che fornisce diagnosi in tempo reale di malattie delle piante o parassiti sul campo, anche in aree lontane dalle reti mobili. È stato sviluppato da scienziati dell'Università Pennsylvania e diversi centri CGIAR e ne fa parte PiantaVillaggio – una piattaforma di supporto per gli agricoltori che combina intelligenza artificiale e tecnologia satellitare.
Nuru è stato lanciato in Africa nel 2018 con la capacità di diagnosticare due malattie della manioca (CMD e CBSD). Successivamente è stato ampliato in collaborazione con l'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO).
Scienziati da Centro internazionale della patata (CIP) e lo Stato della Pennsylvania hanno collaborato allo sviluppo dell'intelligenza artificiale (AI) per Nuru per diagnosticare infezioni da virus dell'igname e peronospora della patata. Sweet Potato Virus Diagnostic è stato aggiunto alla versione Google Play dell'app da marzo 2022, mentre Late Blight Diagnostic è stato aggiunto alla fine del 2021.
Le patate e le patate dolci stanno diventando colture alimentari sempre più importanti in Africa, dove vengono coltivate da piccoli agricoltori che di solito subiscono perdite di raccolto a causa di malattie.
"Offrendo agli agricoltori l'accesso a una diagnosi rapida delle malattie più gravi che colpiscono alcune delle colture più importanti dell'Africa, questa innovazione contribuisce alla sicurezza alimentare e ai mezzi di sussistenza", afferma Jan Kreize, capo della divisione Crop Production and Systems Science del CIP.
Circa 30 tipi di virus possono infettare le piante di patata dolce. Sono diffusi da mosche bianche, afidi e con materiale vegetale. La peronospora, una malattia trasmessa dal vento a rapida diffusione, può distruggere il 60% o più di un raccolto di patate in poche settimane piovose se non trattata.
Strumenti di rendimento
L'IA che alimenta le capacità diagnostiche di Nuru è stata sviluppata utilizzando decine di migliaia di fotografie di piante malate e sane e migliorata attraverso ripetute valutazioni sul campo.
Nelle patate dolci, le infezioni virali sono spesso asintomatiche e i sintomi evidenti differiscono da una varietà all'altra. Per consentire a Nuru di diagnosticare infezioni virali in piante con pochi o nessun sintomo, i ricercatori hanno utilizzato test diagnostici per identificare piante infette asintomatiche nella speranza di insegnare all'IA di Nuru a rilevare sintomi che anche gli esperti potrebbero non notare.
Quando Nuru diagnostica una malattia, collega gli agricoltori alle informazioni e alla guida alla gestione sul sito Web di PlantVillage.
Poiché gli smartphone sono ancora relativamente rari nelle zone rurali, il leader di ogni gruppo di 20-100 agricoltori ha l'opportunità di utilizzare l'app. Nel 2021, CIP ha distribuito 240 smartphone a produttori di sementi e leader di gruppi di aziende agricole in Kenya e Tanzania.
"Nuru ha aiutato molto gli agricoltori", afferma Kreiser. "Stanno imparando di più sulla peronospora, su come prevenirla e su come affrontare la malattia, e stanno migliorando la produzione di patate".