Sâu bệnh phá hủy 20 đến 40% sản lượng cây trồng trên toàn thế giới. Nông dân ở các nước đang phát triển thường không chắc chắn về những gì đang xảy ra trên cánh đồng của họ. Năng suất cây trồng giảm và mất thu nhập thường góp phần gây ra nạn đói.
Giúp nông dân nhỏ xác định và quản lý sâu bệnh hại cây trồng có thể cải thiện năng suất và thu nhập, nhưng do tính đa dạng và cường độ của các mối đe dọa sâu bệnh hại, đây là một thách thức đáng kể.
Để giúp khắc phục vấn đề này, các nhà khoa học đang sử dụng công nghệ kỹ thuật số, gần đây đã bổ sung thêm các bệnh về khoai tây và khoai lang vào ứng dụng chẩn đoán PlantVillage Nuru.
Nuru (có nghĩa là “ánh sáng” trong tiếng Swahili) là một ứng dụng điện thoại thông minh miễn phí cung cấp chẩn đoán theo thời gian thực về bệnh thực vật hoặc sâu bệnh trên đồng ruộng, ngay cả ở những khu vực không có mạng di động. Nó được phát triển bởi các nhà khoa học Đại học Pennsylvania và một số trung tâm CGIAR và là một phần của Nhà MáyLàng – một nền tảng hỗ trợ nông dân kết hợp trí tuệ nhân tạo và công nghệ vệ tinh.
Nuru được ra mắt tại Châu Phi vào năm 2018 với khả năng chẩn đoán XNUMX bệnh sắn (CMD và CBSD). Sau đó nó được mở rộng với sự cộng tác của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO).
Các nhà khoa học từ Trung tâm khoai tây quốc tế (CIP) và Penn State hợp tác phát triển trí tuệ nhân tạo (AI) cho Nuru để chẩn đoán bệnh nhiễm virus khoai lang và bệnh mốc sương ở khoai tây. Chẩn đoán vi rút khoai lang đã được thêm vào phiên bản ứng dụng có sẵn trên Google Play từ tháng 2022 năm 2021, trong khi chẩn đoán bệnh mốc sương đã được thêm vào cuối năm XNUMX.
Khoai tây và khoai lang đang ngày càng trở thành cây lương thực quan trọng ở Châu Phi, nơi chúng được trồng bởi những nông dân sản xuất nhỏ, những người thường bị mất mùa do bệnh tật.
Jan Kreise, Giám đốc Khoa học Hệ thống và Khoa học Cây trồng của CIP cho biết: “Bằng cách giúp nông dân tiếp cận chẩn đoán nhanh chóng các bệnh nghiêm trọng nhất ảnh hưởng đến một số cây trồng quan trọng nhất của Châu Phi, sự đổi mới này góp phần đảm bảo an ninh lương thực và sinh kế”.
Khoảng 30 loại virus có thể lây nhiễm sang cây khoai lang. Chúng lây lan nhờ bọ phấn, rệp và vật liệu trồng trọt. Bệnh mốc sương, một loại bệnh lây lan nhanh do gió, có thể phá hủy 60% diện tích khoai tây hoặc hơn trong vài tuần ẩm ướt nếu không được điều trị.
Công cụ để tăng năng suất
AI hỗ trợ khả năng chẩn đoán của Nuru được phát triển bằng cách sử dụng hàng chục nghìn bức ảnh chụp những cây khỏe mạnh và bị bệnh, đồng thời được cải tiến thông qua các đánh giá thực địa lặp đi lặp lại.
Ở khoai lang, nhiễm virus thường không có triệu chứng và các triệu chứng dễ nhận thấy ở mỗi giống khoai lang khác nhau. Để cho phép Nuru chẩn đoán nhiễm virus ở thực vật có ít hoặc không có triệu chứng, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các xét nghiệm chẩn đoán để xác định những thực vật bị nhiễm bệnh không có triệu chứng với hy vọng dạy AI của Nuru phát hiện các triệu chứng mà ngay cả các chuyên gia cũng có thể bỏ qua.
Khi Nuru chẩn đoán bệnh, nó sẽ kết nối nông dân với thông tin và hướng dẫn quản lý trên trang web PlantVillage.
Do điện thoại thông minh vẫn còn tương đối hiếm ở các vùng nông thôn nên người đứng đầu mỗi nhóm nông dân từ 20-100 người được tạo cơ hội sử dụng ứng dụng này. Năm 2021, CIP đã phân phối 240 điện thoại thông minh cho các nhà sản xuất hạt giống và lãnh đạo nhóm nông dân ở Kenya và Tanzania.
Kreiser nói: “Nuru đã giúp ích rất nhiều cho nông dân. “Họ tìm hiểu thêm về bệnh mốc sương, cách phòng ngừa và kiểm soát bệnh, đồng thời họ cải thiện sản xuất khoai tây”.