Pragas e doenças destroem entre 20 e 40% das plantações em todo o mundo, e os agricultores dos países em desenvolvimento são especialmente vulneráveis a essa destruição porque muitas vezes não têm certeza do que está afetando suas plantações. Ou eles não têm bons conselhos sobre como controlá-lo. Rendimentos mais baixos e perda de renda geralmente seguem e contribuem para a fome ou a desnutrição.
Ajudar os pequenos agricultores a detectar e controlar pragas e doenças nas plantações pode melhorar suas colheitas e renda, mas dada a diversidade e intensidade das ameaças de pragas e doenças, isso não é tarefa fácil. A maioria subsaariana africano As nações (SSA) têm uma fração dos agentes de extensão necessários para alcançar todos os seus agricultores, variando de um agente por 1,000 agricultores a um para cada 5,000-10,000 agricultores, dependendo do país.
Para ajudar a superar esse desafio, os cientistas estão usando tecnologias digitais para preencher a lacuna de extensão, e a recente adição de doenças da batata e da batata-doce ao aplicativo de diagnóstico PlantVillage Nuru são marcos importantes em uma iniciativa em andamento para ajudar os agricultores africanos a produzir mais alimentos com a ajuda de celulares.
Nuru (que significa “luz” em suaíli) é um aplicativo de smartphone gratuito que fornece diagnósticos em tempo real de doenças de plantas ou pragas no campo, mesmo em áreas fora das redes móveis. Foi desenvolvido por cientistas da Penn State University e de vários centros do CGIAR e faz parte do PlantVillage – uma plataforma de apoio ao agricultor que combina inteligência artificial e tecnologia de satélite com um corpo de extensionistas dedicados a promover o uso dessas ferramentas.
O Nuru foi lançado na África em 2018 com capacidade para diagnosticar duas doenças da mandioca (CMD e CBSD). Posteriormente, foi expandido para cobrir a lagarta do exército e o gafanhoto do deserto, em colaboração com a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO). Cientistas do Centro Internacional da Batata (CIP) e da Penn State colaboraram no desenvolvimento de inteligência artificial (IA) para Nuru para diagnosticar infecções pelo vírus da batata-doce e doenças da requeima e requeima da batata.
O diagnóstico do vírus da batata-doce foi adicionado à versão do aplicativo disponível no Google Play em março de 2022, enquanto os diagnósticos de requeima tardia e precoce foram adicionados no final de 2021. Batata e batata-doce são culturas cada vez mais importantes em termos de dinheiro e segurança alimentar em grande parte da SSA, onde eles são cultivadas principalmente por pequenos agricultores, que geralmente sofrem perda de rendimento devido a doenças.
Jan Kreuze, líder da Divisão de Ciência de Sistemas e Culturas da CIP:
“Ao fornecer aos agricultores acesso a um diagnóstico rápido das doenças mais graves que afetam algumas das culturas mais importantes da África, essa inovação está contribuindo para a segurança alimentar e nutricional e os meios de subsistência.”
Cerca de 30 tipos de vírus podem infectar plantas de batata-doce – disseminados por moscas-brancas, pulgões e material de plantio – e, dependendo do tipo de combinação de vírus, podem devastar os rendimentos. A requeima, uma doença de rápida propagação e transmitida pelo vento, pode destruir 60% de uma safra de batata ou mais em poucas semanas chuvosas se não for tratada, o que leva os agricultores a usar grandes quantidades de agroquímicos para controlá-la. Para ambas as doenças, o diagnóstico precoce é vital para o manejo eficaz.
Ferramentas para aumentar os rendimentos
Kreuze explica que a IA que possibilita a capacidade de diagnóstico do Nuru foi desenvolvida com dezenas de milhares de fotos de plantas doentes e saudáveis e aprimorada por meio de repetidas avaliações de campo. Ele explica que a batata-doce é especialmente desafiadora porque as infecções virais são frequentemente assintomáticas e os sintomas visíveis diferem de uma variedade para outra.
Para permitir que o Nuru diagnostique infecções virais em plantas com poucos ou nenhum sintoma, os pesquisadores usaram testes de diagnóstico para identificar plantas infectadas assintomáticas, na esperança de ensinar a IA do Nuru a detectar sintomas que nem os especialistas podem detectar.
Nuru agora tem capacidade para diagnosticar doenças da batata e da batata-doce. Cortesia: M. Korir/PlantVillagePeter McCloskey, engenheiro-chefe da PlantVillage, observa que levou cinco anos para desenvolver a inteligência artificial para o Nuru diagnosticar doenças do vírus da mandioca. Um estudo de 2020 determinou que a precisão do diagnóstico da doença da mandioca de Nuru era de cerca de 65%, o que era menor do que os especialistas em colheitas, mas maior do que os extensionistas. No entanto, McCloskey diz que sua capacidade de diagnóstico melhorou significativamente desde então.
Ele acrescenta que, ao mesmo tempo em que aprimora os diagnósticos de doenças já existentes no aplicativo, sua equipe trabalha para ampliar o número de pragas e doenças que ele abrange.
Quando o Nuru diagnostica uma doença, ele conecta os agricultores a informações e orientações para controlá-la no site PlantVillage. Além de estar disponível para os agricultores que se conectam ao PlantVillage via Nuru, essas informações são compartilhadas em programas de TV, mensagens de texto para pessoas com celulares básicos e por meio de grupos de extensionistas conhecidos como “dream team”.
Mathew Korir, membro da equipe dos sonhos no Quênia, participou do desenvolvimento da função de diagnóstico de requeima do Nuru e continua apoiando os esforços para melhorar seu algoritmo.
Matheus Corir:
“O app da batata está melhor do que era antes, mas acho que em um ano estará perfeito.”
Korir agora promove o uso do aplicativo pelos agricultores, trabalhando com cerca de 20 agricultores que lideram grupos de 20 a 100 agricultores, que por sua vez treinam. Como os smartphones ainda são relativamente escassos nas áreas rurais, o líder de cada grupo recebe um para usar o aplicativo. A CIP distribuiu 240 smartphones para extensionistas, produtores de sementes e chefes de grupos de agricultores no Quênia e na Tanzânia em 2021.
Matheus Corir:
“Nuru tem ajudado muito os agricultores. Eles estão aprendendo mais sobre a requeima, como preveni-la e controlá-la, e estão melhorando sua produção de batata.”
Ao fornecer diagnósticos oportunos e orientação de gestão para os agricultores, a Nuru facilita uma ação rápida que pode melhorar as colheitas. A longo prazo, também ensinará extensionistas e agricultores a reconhecer sintomas e lidar com doenças e pragas. À medida que mais pessoas a usam e seu portfólio de pragas e doenças se expande, essa tecnologia dará uma contribuição importante para atender à crescente demanda de alimentos da África e de outras partes do Sul Global.