Plagen en ziekten vernietigen wereldwijd 20 tot 40% van de gewassen. Boeren in ontwikkelingslanden weten vaak niet precies wat hun akkers pijn doet. Verminderde oogstopbrengsten en inkomensverlies dragen vaak bij aan hongersnood.
Het helpen van kleine boeren bij het opsporen en beheersen van plagen en ziekten in gewassen kan de opbrengsten en inkomens verhogen, maar gezien de verscheidenheid en intensiteit van plagen en ziekten, is dit een grote onderneming.
Om dit probleem te verhelpen, gebruiken wetenschappers digitale technologieën, waarbij onlangs aardappel- en zoete aardappelziektes zijn toegevoegd aan de diagnostische applicatie PlantVillage Nuru.
Nuru (wat 'licht' betekent in het Swahili) is een gratis smartphone-app die realtime diagnose van plantenziekten of plagen biedt in het veld, zelfs in gebieden buiten mobiele netwerken. Het is ontwikkeld door wetenschappers van de universiteit Staat Pennsylvania en verschillende CGIAR-centra en maakt deel uit van: PlantDorp – een ondersteuningsplatform voor boeren dat kunstmatige intelligentie en satelliettechnologie combineert.
Nuru werd in 2018 in Afrika gelanceerd met de mogelijkheid om twee cassaveziekten (CMD en CBSD) te diagnosticeren. Het werd vervolgens uitgebreid in samenwerking met de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties (FAO).
Wetenschappers van Internationaal Aardappelcentrum (CIP) en de staat Pennsylvania hebben samengewerkt om kunstmatige intelligentie (AI) te ontwikkelen voor Nuru om yamvirusinfecties en aardappelziekte te diagnosticeren. Sweet Potato Virus Diagnostic is sinds maart 2022 toegevoegd aan de Google Play-versie van de app, terwijl Late Blight Diagnostic eind 2021 is toegevoegd.
Aardappelen en zoete aardappelen worden steeds belangrijker als voedselgewassen in Afrika, waar ze worden verbouwd door kleine boeren die meestal oogstverliezen lijden door ziekte.
"Door boeren toegang te geven tot een snelle diagnose van de ernstigste ziekten die enkele van Afrika's belangrijkste gewassen aantasten, draagt deze innovatie bij aan voedselzekerheid en levensonderhoud", zegt Jan Kreize, hoofd van de Crop Production and Systems Science Division van CIP.
Ongeveer 30 soorten virussen kunnen zoete aardappelplanten infecteren. Ze worden verspreid door witte vlieg, bladluizen en met plantmateriaal. Phytophthora, een zich snel verspreidende ziekte die door de wind wordt overgedragen, kan 60% of meer van een aardappeloogst vernietigen in een paar regenachtige weken als het niet wordt behandeld.
Opbrengsthulpmiddelen
De AI die de diagnostische capaciteiten van Nuru aandrijft, is ontwikkeld met behulp van tienduizenden foto's van zieke en gezonde planten en verbeterd door herhaalde veldbeoordelingen.
Bij zoete aardappelen zijn virale infecties vaak asymptomatisch, en merkbare symptomen verschillen van de ene variëteit tot de andere. Om Nuru in staat te stellen virale infecties te diagnosticeren bij planten met weinig of geen symptomen, gebruikten de onderzoekers diagnostische tests om asymptomatisch geïnfecteerde planten te identificeren in de hoop Nuru's AI te leren symptomen te detecteren die zelfs experts misschien niet opmerken.
Wanneer Nuru een ziekte diagnosticeert, verbindt het boeren met informatie en managementbegeleiding op de PlantVillage-website.
Omdat smartphones op het platteland nog relatief zeldzaam zijn, krijgt de leider van elke groep van 20-100 boeren de mogelijkheid om de applicatie te gebruiken. In 2021 heeft CIP 240 smartphones uitgedeeld aan zaadproducenten en leiders van boerengroepen in Kenia en Tanzania.
"Nuru heeft boeren veel geholpen", zegt Kreiser. "Ze leren meer over Phytophthora, hoe ze dit kunnen voorkomen en hoe ze met de ziekte om moeten gaan, en ze verbeteren de aardappelproductie."