تدمر الآفات والأمراض 20 إلى 40٪ من المحاصيل في جميع أنحاء العالم. غالبًا ما يكون المزارعون في البلدان النامية غير متأكدين مما يلحق الضرر بحقولهم. غالبًا ما يساهم انخفاض غلة المحاصيل وفقدان الدخل في حدوث المجاعة.
يمكن أن تساعد مساعدة المزارعين أصحاب الحيازات الصغيرة على اكتشاف وإدارة آفات وأمراض المحاصيل في زيادة الغلات والدخول ، ولكن بالنظر إلى تنوع وشدة تهديدات الآفات والأمراض ، يعد هذا مهمة كبيرة.
للمساعدة في التغلب على هذه المشكلة ، يستخدم العلماء التقنيات الرقمية ، وإضافة أمراض البطاطا والبطاطا الحلوة مؤخرًا إلى تطبيق PlantVillage Nuru التشخيصي.
Nuru (تعني "الضوء" باللغة السواحيلية) هو تطبيق مجاني للهواتف الذكية يوفر تشخيصًا فوريًا لأمراض النبات أو الآفات في هذا المجال ، حتى في المناطق خارج شبكات الهاتف المحمول. تم تطويره من قبل علماء من الجامعة ولاية بنسلفانيا والعديد من مراكز CGIAR وهي جزء من قرية النبات - منصة دعم للمزارعين تجمع بين الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الأقمار الصناعية.
تم إطلاق Nuru في إفريقيا في عام 2018 مع القدرة على تشخيص مرضين من أمراض الكسافا (CMD و CBSD). تم توسيعه لاحقًا بالتعاون مع منظمة الأمم المتحدة للأغذية والزراعة (منظمة الأغذية والزراعة).
علماء من المركز الدولي للبطاطس تعاونت (CIP) وولاية بنسلفانيا لتطوير الذكاء الاصطناعي (AI) لـ Nuru لتشخيص عدوى فيروس اليام ومرض اللفحة المتأخرة في البطاطس. تمت إضافة Sweet Potato Virus Diagnostic إلى إصدار Google Play من التطبيق منذ مارس 2022 ، بينما تمت إضافة Late Blight Diagnostic في نهاية عام 2021.
أصبحت البطاطا والبطاطا الحلوة محاصيل غذائية ذات أهمية متزايدة في إفريقيا ، حيث يزرعها صغار المزارعين الذين يعانون عادة من خسائر المحاصيل بسبب المرض.
"من خلال منح المزارعين إمكانية الوصول إلى التشخيص السريع لأخطر الأمراض التي تصيب بعض أهم المحاصيل في إفريقيا ، يساهم هذا الابتكار في الأمن الغذائي وسبل العيش" ، كما يقول جان كريز ، رئيس قسم إنتاج المحاصيل وعلوم النظم في CIP.
يمكن أن يصيب حوالي 30 نوعًا من الفيروسات نباتات البطاطا الحلوة. تنتشر عن طريق الذباب الأبيض والمن ومع مادة الزراعة. يمكن أن تدمر اللفحة المتأخرة ، وهي مرض تنقله الرياح بسرعة ، 60٪ أو أكثر من محصول البطاطس في غضون أسابيع قليلة ممطرة إذا تُركت دون علاج.
أدوات الغلة
تم تطوير الذكاء الاصطناعي الذي يدعم قدرات التشخيص في Nuru باستخدام عشرات الآلاف من الصور للنباتات المريضة والصحية وتم تحسينه من خلال التقييمات الميدانية المتكررة.
في البطاطا الحلوة ، غالبًا ما تكون الالتهابات الفيروسية بدون أعراض ، وتختلف الأعراض الملحوظة من صنف إلى آخر. للسماح لـ Nuru بتشخيص العدوى الفيروسية في النباتات ذات الأعراض القليلة أو معدومة ، استخدم الباحثون الاختبارات التشخيصية لتحديد النباتات المصابة بدون أعراض على أمل تعليم الذكاء الاصطناعي الخاص بـ Nuru للكشف عن الأعراض التي قد لا يلاحظها حتى الخبراء.
عندما يقوم Nuru بتشخيص المرض ، فإنه يربط المزارعين بالمعلومات والإرشادات الإدارية على موقع PlantVillage.
نظرًا لأن الهواتف الذكية لا تزال نادرة نسبيًا في المناطق الريفية ، يتم منح زعيم كل مجموعة من 20-100 مزارع الفرصة لاستخدام التطبيق. في عام 2021 ، وزعت CIP 240 هاتفًا ذكيًا على منتجي البذور وقادة المجموعات الزراعية في كينيا وتنزانيا.
يقول كريزر: "ساعدت نورو المزارعين كثيرًا". "إنهم يتعلمون المزيد عن اللفحة المتأخرة ، وكيفية الوقاية منها وكيفية التعامل مع المرض ، كما يقومون بتحسين إنتاج البطاطس."